JPH07137291A - Ink residue detector for ink storage means - Google Patents

Ink residue detector for ink storage means

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JPH07137291A
JPH07137291A JP28633493A JP28633493A JPH07137291A JP H07137291 A JPH07137291 A JP H07137291A JP 28633493 A JP28633493 A JP 28633493A JP 28633493 A JP28633493 A JP 28633493A JP H07137291 A JPH07137291 A JP H07137291A
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JP
Japan
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ink
piezoelectric member
circuit
piezoelectric
detection circuit
Prior art date
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Application number
JP28633493A
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Japanese (ja)
Inventor
Mikinobu Hoshino
干野  幹信
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Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To realize a reduction in size of an apparatus having high detecting sensitivity, high reliability of ink residue decision and no change of quality by applying a driving voltage to a first piezoelectric member by a driving circuit to deform it, and detecting a counterelectromotive force obtained by deforming a second piezoelectric member by a pressure wave generated in ink between first and second piezoelectric members to decide an ink quantity. CONSTITUTION:When an ink residue in an ink cartridge is reduced and a gap occurs between an ink surface and an upper plate 150 in a pressure chamber 160, even if a first piezoelectric member 110 is deformed to shrink the chamber 160, the air in the chamber 160 shrinks that much so as not to contribute to reduction in a volume of the ink, and a level of a pressure wave generated in the ink in the chamber 160 is extremely lowered as compared with the case where the chamber 160 is filled with ink. Thus, a level of a counterelectromotive force V1 generated at a second piezoelectric member 120 and to be applied to a non-inverting input terminal of an operational amplifier 310 is remarkably reduced. Then, when an enable signal rises, switch means turns on to make current flow through an alarm generator, thereby generating an alarm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はインクジェットプリンタ
等液体インクを使用するプリンタに関し、さらに詳しく
はプリンタのインク貯蔵手段のインク残量検知装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printer using liquid ink, such as an ink jet printer, and more particularly to a device for detecting the remaining amount of ink in an ink storage means of the printer.

【0002】[0002]

【従来の技術およびその課題】インクジェットプリン
タ、静電プリンタ等、液体インクを使用するプリンタは
低騒音で高品質の印字ができるため、現在広く用いられ
ている。しかし、インクを用いて印字を行うため、大量
の印字を行えばインク切れの状態となり、インクカート
リッジまたはインクタンク等のインク貯蔵手段の交換ま
たはインク貯蔵手段に対するインクの補給が必要とな
る。このインク切れが印字作業の途中に発生するとトラ
ブルを生じ、作業能率を損なう。
2. Description of the Related Art Printers using liquid ink, such as ink jet printers and electrostatic printers, are currently widely used because they can print with high quality and with low noise. However, since printing is performed using ink, when a large amount of printing is performed, the ink runs out, and it is necessary to replace the ink storage means such as the ink cartridge or the ink tank or replenish the ink to the ink storage means. If this ink shortage occurs during the printing operation, trouble will occur and the work efficiency will be impaired.

【0003】そこでインク切れを予防するため、インク
切れを予知するためのインク残量の検知装置が案出さ
れ、すでに知られている。従来のインク残量の検知装置
としては、例えば実公昭62−37733号公報には、
インク中に2個の電極を浸漬し電極間の容量の変化を測
定する第1の手段、およびインク中に設けた2本の針等
によりインクの電気抵抗の変化を測定する第2の手段が
記載されている。
Therefore, in order to prevent the ink from running out, an ink remaining amount detecting device for predicting the ink running out has been devised and is already known. As a conventional ink remaining amount detecting device, for example, in Japanese Utility Model Publication No. 62-37733,
A first means for measuring the change in capacitance between the electrodes by immersing two electrodes in the ink, and a second means for measuring the change in electric resistance of the ink by two needles provided in the ink are provided. Have been described.

【0004】しかしながら、第1の手段はインク貯蔵手
段の寸法の制約により容量変化の絶対値は決定的に小さ
く、測定精度が著しく不安定である。第2の手段はイン
ク中に電流を流すこととなるためインクの化学変化を促
進し、インクの印字特性を劣化させ印字品質の低下を招
き易い。
However, in the first means, the absolute value of the capacity change is decisively small due to the size restriction of the ink storage means, and the measurement accuracy is extremely unstable. The second means causes a current to flow through the ink, which promotes a chemical change in the ink, which deteriorates the printing characteristics of the ink and easily causes deterioration of the printing quality.

【0005】このほかにも、発光手段と受光手段の間に
直接または容器を介して間接的にインクを介在させ受光
量の変化を検出する第3の手段も知られている。しかし
第3の手段はインクの濡れによって検出精度が低く、ま
た装置も大型となりやすい欠点を有する。
In addition to this, there is also known a third means for detecting a change in the amount of received light by interposing ink directly between the light emitting means and the light receiving means or indirectly through a container. However, the third means has the drawback that the detection accuracy is low due to the wetting of the ink, and the device is likely to be large.

【0006】[0006]

【発明の目的】本発明はインク切れを予知するためのイ
ンク貯蔵手段のインク残量検知装置において、前述の従
来技術の欠点を除去し、検出感度が高く、インク残量の
レベルの判定の信頼性が高く、インクの変質を招くこと
のない装置を小型のサイズにおいても実現できる技術を
提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art in an ink remaining amount detecting device of an ink storing means for predicting ink shortage, to have high detection sensitivity, and to reliably judge the level of the ink remaining amount. It is an object of the present invention to provide a technique capable of realizing a device having high property and not causing deterioration of ink even in a small size.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は対向する二つの圧電部材と、駆動回路およ
び検出回路からなる、プリンタ装置のインク貯蔵手段内
に配置されるインク残量検知装置において、前記の駆動
回路により第1の圧電部材に駆動電圧を加えてこれを変
形し、第1および第2の圧電部材の間に介在するインク
に圧力波を発生させ、圧力波によって第2の圧電部材を
変形させて逆起電圧を発生させ、逆起電圧を前記の検出
回路により検出し、インク残量のレベルを判定すること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention is an ink remaining amount arranged in an ink storage means of a printer device, which comprises two piezoelectric members facing each other, a drive circuit and a detection circuit. In the detection device, a drive voltage is applied to the first piezoelectric member by the drive circuit to deform the first piezoelectric member, and a pressure wave is generated in the ink interposed between the first and second piezoelectric members. The second piezoelectric member is deformed to generate a back electromotive voltage, and the back electromotive voltage is detected by the detection circuit to determine the level of the remaining ink amount.

【0008】本発明は更に圧電振動部材、圧電振動部材
を振動させる発振回路および発振回路の出力を検出する
検出回路からなる、プリンタ装置のインク貯蔵手段内に
配置されるインク残量検知装置において、前記の検出回
路によりインクの残量のレベルを判定することを特徴と
する。
The present invention further provides an ink remaining amount detecting device arranged in the ink storing means of a printer device, which comprises a piezoelectric vibrating member, an oscillation circuit for vibrating the piezoelectric vibrating member, and a detection circuit for detecting the output of the oscillation circuit. It is characterized in that the level of the remaining ink amount is determined by the detection circuit.

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、インク貯蔵手段内に配置され
互いに対向する第1および第2の圧電部材のうちの第1
の圧電部材に駆動電圧を印加することによりこれを変形
し、第1および第2の圧電部材の間に介在するインクを
圧縮してインク内に圧力波を発生させる。そして、この
圧力波によって第2の圧電部材を変形させて逆起電圧を
発生させ、この逆起電圧を前記の検出回路により検出す
るものである。
According to the present invention, the first of the first and second piezoelectric members arranged in the ink storage means and facing each other
By applying a drive voltage to the piezoelectric member, the piezoelectric member is deformed, the ink interposed between the first and second piezoelectric members is compressed, and a pressure wave is generated in the ink. Then, the pressure wave deforms the second piezoelectric member to generate a counter electromotive voltage, and the counter electromotive voltage is detected by the detection circuit.

【0010】このため、前記の圧力波のレベルおよびこ
れに依存する逆起電圧のレベルは、圧電部材が小型のも
のであっても第1および第2の圧電部材間のインクのレ
ベルに依存して極めて鋭敏に変化する。従って測定の感
度が高く、信頼性も高い。
Therefore, the level of the pressure wave and the level of the counter electromotive voltage depending on it depend on the level of ink between the first and second piezoelectric members even if the piezoelectric member is small. Change extremely sharply. Therefore, the measurement sensitivity is high and the reliability is high.

【0011】さらに第1の圧電部材に電圧を加え、また
は第2の圧電部材より逆起電圧を取り出すことはインク
に電流を流すことなくできるのでインクの変質を起こす
ことはない。このようにしてインク残量が一定のレベル
以下になったときには逆起電圧の顕著な低下を生じ、イ
ンク残量の過少状態を容易に検知することができる。
Further, it is possible to apply a voltage to the first piezoelectric member or take out a counter electromotive voltage from the second piezoelectric member without passing a current through the ink, so that the quality of the ink does not change. In this way, when the remaining amount of ink is below a certain level, the back electromotive force is significantly lowered, and the insufficient state of the remaining amount of ink can be easily detected.

【0012】更に本発明によれば、インク貯蔵手段内部
に圧電振動部材を配置し圧電振動部材を回路の一部とし
て発振回路を構成することにより、例えばインクが圧電
振動部材を浸しているときは発振せず、浸していないと
きは発振するように発振回路のゲインを設定することに
より、小型の圧電振動部材によっても、インクの変質を
起こすことなく、安定した測定精度においてインクの残
量の過少状態を検知することができる。
Further, according to the present invention, by disposing the piezoelectric vibrating member inside the ink storage means and forming the oscillation circuit by using the piezoelectric vibrating member as a part of the circuit, for example, when ink is dipped in the piezoelectric vibrating member. By setting the gain of the oscillation circuit so that it does not oscillate and oscillates when it is not immersed, even with a small piezoelectric vibrating member, the deterioration of the ink does not occur, and the remaining amount of ink is too low with stable measurement accuracy. The state can be detected.

【0013】[0013]

【実施例1】以下に本発明の実施例1を図1、図2およ
び図3を参照して説明する。図1は本発明の実施例1の
全体の構成を示す斜視図であり、図2は本発明の実施例
1の駆動回路を示す回路図であり、図3は本発明の実施
例1の検出回路を示す回路図であり、図4は本発明の実
施例1の動作を示すタイムチャートである。
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1, 2 and 3. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a drive circuit of the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a detection diagram of the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing a circuit, and FIG. 4 is a time chart showing an operation of the first embodiment of the present invention.

【0014】図1において、インク貯蔵手段100に取
付けられる基板101上にPZT等の圧電材料よりなる
板状の第1の圧電部材110および第2の圧電部材12
0を互いに対向するようにして配置し固定する。第1の
圧電部材110および第2の圧電部材120の上端部に
は弾性部材140を介して上板150を共通に取り付け
る。
In FIG. 1, a plate-shaped first piezoelectric member 110 and a second piezoelectric member 12 made of a piezoelectric material such as PZT are provided on a substrate 101 attached to the ink storage means 100.
0s are arranged and fixed so as to face each other. The upper plate 150 is commonly attached to the upper ends of the first piezoelectric member 110 and the second piezoelectric member 120 via the elastic member 140.

【0015】第1の圧電部材110を挟んでその側面に
1対の駆動電極112および駆動電極114を取付け、
第2の圧電部材120を挟んでその側面に1対の検出電
極122および検出電極124を取付ける。第1の圧電
部材110および第2の圧電部材120は矢印126の
方向に分極されている。
A pair of drive electrodes 112 and 114 are attached to the side surfaces of the first piezoelectric member 110 with the first piezoelectric member 110 interposed therebetween.
A pair of detection electrode 122 and detection electrode 124 are attached to the side surface of the second piezoelectric member 120 with the second piezoelectric member 120 interposed therebetween. The first piezoelectric member 110 and the second piezoelectric member 120 are polarized in the direction of arrow 126.

【0016】駆動電極112、114は、それぞれリー
ド線により駆動回路200の第1の出力端子201およ
び第2の出力端子203に接続する。検出電極122、
124は、それぞれリード線により検出回路300の入
力端子301およびアースに接続する。
The drive electrodes 112 and 114 are connected to the first output terminal 201 and the second output terminal 203 of the drive circuit 200 by lead wires, respectively. Detection electrode 122,
The lead wires 124 are connected to the input terminal 301 of the detection circuit 300 and the ground by lead wires.

【0017】駆動回路200および検出回路300はイ
ンク貯蔵手段100の内部または外部に設けることがで
きるが、例えば駆動回路200は外部に設けて印字のた
めの駆動回路の一部を切り替えて用い、検出回路300
の一部は内部に配し、残りの部分は外部に配するのは実
用的である。
The drive circuit 200 and the detection circuit 300 can be provided inside or outside the ink storage means 100. For example, the drive circuit 200 is provided outside and a part of the drive circuit for printing is switched and used. Circuit 300
It is practical to place some of them inside and the rest outside.

【0018】駆動回路200の構成について説明すれ
ば、図2に示すように、第1の圧電部材110の一方の
駆動電極112に接続する第1の出力端子201は、正
の電源線HVに接続する。駆動電極112に対向する駆
動電極114と接続する第2の出力端子203は抵抗R
2、第1のnpnバイポーラトランジスタ202を経て
アースに接続するとともに、抵抗R1,pnpバイポー
ラトランジスタ205を経て正の電源線HVに接続す
る。pnpバイポーラトランジスタ205は、ベースを
抵抗R3を介して正の電源線HVに接続するとともに抵
抗R4、第2のnpnバイポーラトランジスタ207を
経てアースに接続する。
Explaining the structure of the drive circuit 200, as shown in FIG. 2, the first output terminal 201 connected to one drive electrode 112 of the first piezoelectric member 110 is connected to the positive power supply line HV. To do. The second output terminal 203 connected to the drive electrode 114 facing the drive electrode 112 has a resistance R
2. Connected to the ground via the first npn bipolar transistor 202, and connected to the positive power supply line HV via the resistor R1 and the pnp bipolar transistor 205. The pnp bipolar transistor 205 has its base connected to the positive power supply line HV via the resistor R3 and is connected to the ground via the resistor R4 and the second npn bipolar transistor 207.

【0019】検出回路300の構成について説明すれ
ば、図3に示すように、第2の圧電部材120の一方の
検出電極122は、入力端子301を経てオペアンプ3
10の非反転入力端子に接続し、他の一方の検出電極1
24は、アースにそれぞれリード線を介して接続する。
Explaining the structure of the detection circuit 300, as shown in FIG. 3, one detection electrode 122 of the second piezoelectric member 120 is connected to the operational amplifier 3 via the input terminal 301.
The other one of the detection electrodes 1 connected to the non-inverting input terminal 10
24 are connected to the ground via lead wires, respectively.

【0020】オペアンプ310の反転入力端子は、抵抗
R31を介して正の電源線HVに接続するとともに、抵
抗R32を介してアースに接続する。オペアンプ310
の出力端子は、ダイオード320および抵抗R33を介
してフリップフロップ330のT端子に接続するととも
に、このT端子を抵抗R34を介してアースに接続す
る。
The inverting input terminal of the operational amplifier 310 is connected to the positive power supply line HV via the resistor R31 and is also connected to the ground via the resistor R32. Operational amplifier 310
The output terminal of is connected to the T terminal of the flip-flop 330 via the diode 320 and the resistor R33, and this T terminal is connected to the ground via the resistor R34.

【0021】フリップフロップ330のリセット端子に
はリセット信号線332を接続する。フリップフロップ
330のQ端子は、アンドゲート340の反転入力端子
に接続し、アンドゲート340の非反転入力端子にはイ
ネーブル信号線342を接続する。
The reset signal line 332 is connected to the reset terminal of the flip-flop 330. The Q terminal of the flip-flop 330 is connected to the inverting input terminal of the AND gate 340, and the enable signal line 342 is connected to the non-inverting input terminal of the AND gate 340.

【0022】アンドゲート340の出力端子は、電源部
352、負荷354およびスイッチ手段356よりなる
警報発生回路350のスイッチ手段356の制御部Gに
接続する。ここで電源部352は直流電源または交流電
源であり、負荷354は発光手段または発音手段であ
り、スイッチ手段356の制御部Gは例えばnpnバイ
ポーラトランジスタのベースのようなものである。
The output terminal of the AND gate 340 is connected to the control section G of the switch means 356 of the alarm generation circuit 350 which is composed of the power source section 352, the load 354 and the switch means 356. Here, the power supply unit 352 is a DC power supply or an AC power supply, the load 354 is a light emitting means or a sound generating means, and the control unit G of the switch means 356 is, for example, a base of an npn bipolar transistor.

【0023】本発明の実施例1の動作につき説明する。
インクカートリッジ等のインク貯蔵手段100内のイン
クの残量が十分あるときは図1に示す基板101、第1
の圧電部材110および第2の圧電部材120、および
上板150により囲まれた図4(b)に示す圧力室16
0内のようにインクが充填されている。
The operation of the first embodiment of the present invention will be described.
When there is a sufficient amount of ink remaining in the ink storage means 100 such as an ink cartridge, the substrate 101 shown in FIG.
4B surrounded by the piezoelectric member 110 and the second piezoelectric member 120 of FIG.
Ink is filled like in 0.

【0024】第1の圧電部材110および第2の圧電部
材120の間隔は、圧力室160内のインクの液面の高
さが、毛管現象の影響を避けて、インク貯蔵手段100
内のインクの液面の高さに追従するように1mm程度に
しておくことが好ましい。
The distance between the first piezoelectric member 110 and the second piezoelectric member 120 is such that the height of the liquid surface of the ink in the pressure chamber 160 avoids the effect of capillary action and the ink storage means 100.
It is preferable to set it to about 1 mm so as to follow the height of the liquid surface of the ink inside.

【0025】図2に示す駆動回路の第1のnpnバイポ
ーラトランジスタ202および第2のnpnバイポーラ
トランジスタ207のベースに図4(a)に示す充電信
号Nおよび放電信号P0をそれぞれ加える。
The charge signal N and the discharge signal P0 shown in FIG. 4A are applied to the bases of the first npn bipolar transistor 202 and the second npn bipolar transistor 207 of the drive circuit shown in FIG. 2, respectively.

【0026】放電信号P0が立ち上がっている間は駆動
電極112と駆動電極114の間に放電が行われ、第1
の圧電部材110に加えられる駆動電圧Vはゼロレベル
となっている。充電信号Nが立ち上がっている期間T1
においては駆動電極112と114の間に充電が行わ
れ、駆動電極114の電位はアースレベルに低下し、第
1の圧電部材110に加えられる駆動電圧Vは充電の時
定数の経過後、電源の電圧に等しいレベルに立ち上が
る。次に放電信号P0が立ち上がると、前と同様にして
放電が行われ、放電の時定数で決まる期間の後、駆動電
圧Vはゼロレベルに低下する。
While the discharge signal P0 is rising, discharge is generated between the drive electrodes 112 and 114, and the first
The drive voltage V applied to the piezoelectric member 110 is zero level. Period T1 during which the charging signal N is rising
In this case, charging is performed between the drive electrodes 112 and 114, the potential of the drive electrode 114 is lowered to the ground level, and the drive voltage V applied to the first piezoelectric member 110 is the power supply of the power source after the elapse of the charging time constant. Rise to a level equal to the voltage. Next, when the discharge signal P0 rises, discharge is performed in the same manner as before, and after a period determined by the discharge time constant, the drive voltage V drops to the zero level.

【0027】このようにして駆動電圧Vが立ち上がって
いる期間に第1の圧電部材110はシェアモード(剪断
歪み)により、図1の二重矢印128の方向に変形し圧
力室160を縮小し、これにより圧力室160に充填さ
れたインクの圧力は急激に上がり、圧力波が発生する。
As described above, during the period when the drive voltage V is rising, the first piezoelectric member 110 is deformed by the shear mode (shear strain) in the direction of the double arrow 128 in FIG. 1 to shrink the pressure chamber 160, As a result, the pressure of the ink with which the pressure chamber 160 is filled rises rapidly and a pressure wave is generated.

【0028】圧力室160とインク貯蔵手段100との
間はインクの流入流出のために連通しているが、圧力波
に対しては閉じていると見なせる。したがって、この圧
力波は第2の圧電部材120に伝えられ、これを変形す
る。この変形により検出電極122と124の間に図4
(b)に示す逆起電圧V1を発生させる。
The pressure chamber 160 and the ink storage means 100 communicate with each other for inflow and outflow of ink, but can be regarded as closed for pressure waves. Therefore, this pressure wave is transmitted to the second piezoelectric member 120 and deforms it. As a result of this deformation, a gap between the detection electrodes 122 and 124 shown in FIG.
The counter electromotive voltage V1 shown in (b) is generated.

【0029】この逆起電圧は図3に示す検出回路におい
て、アースとオペアンプ310の非反転入力端子の間に
加えられる。ここでオペアンプ310の反転入力端子と
アースの間に加えられる電圧は、電源電圧をEとしたと
きE*R32/(R31+R32)であり、これをE0
とする。逆起電圧V1のピーク値をE1としたとき、前
記E0をE1より低い適切な値に設定しておく。
This back electromotive force is applied between the ground and the non-inverting input terminal of the operational amplifier 310 in the detection circuit shown in FIG. Here, the voltage applied between the inverting input terminal of the operational amplifier 310 and the ground is E * R32 / (R31 + R32) when the power supply voltage is E, and this is E0
And When the peak value of the back electromotive force V1 is E1, the E0 is set to an appropriate value lower than E1.

【0030】このようにすると、オペアンプ310の出
力電圧V2は図4(b)に示すように、逆起電圧V1が
反転入力端子の電圧E0よりも低いときは−Eとなり、
E0を越える期間は+Eとなるのでダイオード320お
よび抵抗R33経てフリップフロップ330のT端子に
は正の信号パルスP1が入力する。
In this way, the output voltage V2 of the operational amplifier 310 becomes -E when the counter electromotive voltage V1 is lower than the voltage E0 at the inverting input terminal, as shown in FIG.
Since it becomes + E during a period exceeding E0, the positive signal pulse P1 is input to the T terminal of the flip-flop 330 via the diode 320 and the resistor R33.

【0031】フリップフロップ330のリセット端子に
はリセット信号線332を通じて予めリセット信号を加
え、フリップフロップ330のQ端子のデータをローに
リセットしておくと、前記信号パルスP1の立ち下がり
により、フリップフロップ330のQ端子のデータはロ
ーからハイに立ち上がり、この状態が持続するのでアン
ドゲート340の反転入力端子のデータはハイの状態を
持続している。
When a reset signal is applied to the reset terminal of the flip-flop 330 in advance through the reset signal line 332 and the data at the Q terminal of the flip-flop 330 is reset to low, the flip-flop is caused by the fall of the signal pulse P1. The data at the Q terminal of 330 rises from low to high, and this state is maintained, so that the data at the inverting input terminal of the AND gate 340 is maintained at the high state.

【0032】この状態において前記の駆動回路200の
充電信号Nが加えられてから適切な時間だけずらせて立
ち上げるイネーブル信号Q31がイネーブル信号線34
2に加えられるが、スイッチ手段356の制御部Gに加
えられるアンドゲート340の出力データQGはイネー
ブル信号Q31が立ち上がる前と同様に依然としてロー
であり、スイッチ手段356は非導通状態のままであ
り、警報発生回路350には電流が流れず警報は発生し
ない。
In this state, the enable signal Q31, which rises after being shifted by an appropriate time after the charge signal N of the drive circuit 200 is applied, is the enable signal line 34.
2, but the output data QG of the AND gate 340 applied to the control section G of the switch means 356 is still low as before the enable signal Q31 rises, the switch means 356 remains non-conducting, No current flows through the alarm generation circuit 350 and no alarm is generated.

【0033】つぎにインクカートリッジ内のインクの残
量が少なくなり図4(c)に示すように圧力室160内
においてインク面と上板150の間に隙間を生じたとき
は、前述の如く第1の圧電部材110が変形し圧力室1
60が縮小しても、ほとんどその分だけ圧力室160内
の空気が縮小しインクの体積の縮小にはほとんど寄与せ
ず、圧力室160内のインクに発生する圧力波のレベル
は、前述のごとく圧力室160にインクが充填されてい
る場合に比し極端に低下する。
Next, when the remaining amount of ink in the ink cartridge becomes small and a gap is created between the ink surface and the upper plate 150 in the pressure chamber 160 as shown in FIG. The piezoelectric member 110 of No. 1 is deformed and the pressure chamber 1
Even if 60 is reduced, the air in the pressure chamber 160 is reduced by that much, and it hardly contributes to the reduction of the volume of the ink, and the level of the pressure wave generated in the ink in the pressure chamber 160 is as described above. Compared with the case where the pressure chamber 160 is filled with ink, the pressure drops extremely.

【0034】これに伴い第2の圧電部材120に発生し
オペアンプ310の非反転入力端子に加えられる逆起電
圧V1のレベルも顕著に低下し、図4(c)に示すよう
に、そのピーク値においてもオペアンプ310の反転入
力端子の電圧E0よりも低い状態となる。その結果、オ
ペアンプ310の出力電圧は常に−Eとなり、ダイオー
ド320および抵抗R33を経てフリップフロップ33
0のT端子に入力する信号P1のレベルはローとなり、
フリップフロップ330のQ端子のデータはリセットさ
れたローの状態が持続する。
Along with this, the level of the back electromotive force V1 generated in the second piezoelectric member 120 and applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 310 is remarkably lowered, and its peak value is reached, as shown in FIG. 4 (c). Also, the voltage becomes lower than the voltage E0 of the inverting input terminal of the operational amplifier 310. As a result, the output voltage of the operational amplifier 310 is always −E, and the flip-flop 33 passes through the diode 320 and the resistor R33.
The level of the signal P1 input to the T terminal of 0 becomes low,
The data at the Q terminal of the flip-flop 330 remains reset low.

【0035】イネーブル信号Q31が立ち上がるとアン
ドゲート340の出力データはローからハイに立ち上が
り、スイッチ手段356は導通状態となり、警報発生回
路350に電流が流れ、光学的または音響的な警報を発
生する。
When the enable signal Q31 rises, the output data of the AND gate 340 rises from low to high, the switch means 356 becomes conductive, a current flows through the alarm generating circuit 350, and an optical or acoustic alarm is generated.

【0036】なお弾性部材140は柔らかいので第1の
圧電部材110が変形してもその変形が上板150を介
して第2の圧電部材120の変形に寄与することはほと
んどない。
Since the elastic member 140 is soft, even if the first piezoelectric member 110 is deformed, the deformation hardly contributes to the deformation of the second piezoelectric member 120 via the upper plate 150.

【0037】このようにして、本発明の実施例1の装置
によればインクの残量が所定の値より少なくなった場合
にのみ確実に警報を発生させることができる。本装置は
プリンタに組み込まれて使用されるものであり、例えば
印字に先立って本装置を動作させるようにし、警報が発
生したときにインクカートリッジの交換等を行うように
すれば、インク切れを未然に防ぐことができる。
As described above, according to the apparatus of the first embodiment of the present invention, the alarm can be reliably generated only when the ink remaining amount becomes less than the predetermined value. This device is used by being incorporated in a printer. For example, if the device is operated prior to printing and the ink cartridge is replaced when an alarm is issued, ink will run out. Can be prevented.

【0038】[0038]

【実施例2】本発明の実施例2につき図5、図6および
図7を参照して説明する。図5は本発明の実施例2の装
置の構成を示す斜視図であり、図6は本発明の実施例2
の検出回路を示す回路図であり、図7は本発明の実施例
2の動作を示すタイムチャートである。
Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5, 6 and 7. FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of an apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram showing the detection circuit of FIG. 7, and FIG. 7 is a time chart showing the operation of the second embodiment of the present invention.

【0039】本発明の実施例2のセンサー部分は図1に
示す実施例1のセンサー部分を縦型にしたものであり、
インク貯蔵手段100の側壁部の内側に基板101を、
第1の圧電部材110および第2の圧電部材120の板
面がインク面に対し垂直となるようにして取り付ける。
第1の圧電部材110および第2の圧電部材120には
実施例1と同様に弾性部材を介して共通の上板を取り付
けるが弾性部材および上板の図示を省略する。
The sensor part of the second embodiment of the present invention is a vertical version of the sensor part of the first embodiment shown in FIG.
The substrate 101 is provided inside the side wall of the ink storage means 100.
The first piezoelectric member 110 and the second piezoelectric member 120 are attached so that their plate surfaces are perpendicular to the ink surface.
Similar to the first embodiment, a common upper plate is attached to the first piezoelectric member 110 and the second piezoelectric member 120 via an elastic member, but the elastic member and the upper plate are not shown.

【0040】第1の圧電部材110に設ける駆動電極1
12、114を、それぞれリード線により駆動回路20
0の第1の出力端子201および第2の出力端子203
に接続する。第2の圧電部材120に設ける検出電極1
22、124を、それぞれリード線により検出回路40
0の入力端子401およびアースに接続する。
Drive electrode 1 provided on the first piezoelectric member 110
12 and 114 are respectively connected to the drive circuit 20 by a lead wire.
0 first output terminal 201 and second output terminal 203
Connect to. Detection electrode 1 provided on the second piezoelectric member 120
22 and 124 are respectively connected to the detection circuit 40 by a lead wire.
0 input terminal 401 and ground.

【0041】検出回路400の構成について説明すれ
ば、図6に示すように、第2の圧電部材120の一方の
検出電極122は、入力端子401を経てオペアンプ3
10の非反転入力端子に接続し、他の一方の検出電極1
24は、アースにそれぞれリード線を介して接続する。
The structure of the detection circuit 400 will be described. As shown in FIG. 6, one detection electrode 122 of the second piezoelectric member 120 is connected to the operational amplifier 3 via the input terminal 401.
The other one of the detection electrodes 1 connected to the non-inverting input terminal 10
24 are connected to the ground via lead wires, respectively.

【0042】オペアンプ310の反転入力端子は抵抗R
31を介して正の電源線HVに接続するとともに、抵抗
R32を介してアースに接続する。オペアンプ310の
出力端子は、ダイオード320および抵抗R33を介し
て第2のアンドゲート450の非反転入力端子に接続す
るとともに、非反転入力端子を抵抗R34を介してアー
スに接続する。
The inverting input terminal of the operational amplifier 310 is a resistor R
It is connected to the positive power supply line HV via 31 and is connected to the ground via the resistor R32. The output terminal of the operational amplifier 310 is connected to the non-inverting input terminal of the second AND gate 450 via the diode 320 and the resistor R33, and the non-inverting input terminal is connected to the ground via the resistor R34.

【0043】第2のアンドゲート450の反転入力端子
は、フリップフロップ330のQ端子に接続するととも
に、第1のアンドゲート340の反転入力端子に接続す
る。第2のアンドゲート450の出力端子は、フリップ
フロップ330のT端子に接続する。
The inverting input terminal of the second AND gate 450 is connected to the Q terminal of the flip-flop 330 and the inverting input terminal of the first AND gate 340. The output terminal of the second AND gate 450 is connected to the T terminal of the flip-flop 330.

【0044】フリップフロップ330のリセット端子に
はリセット信号線332を接続する。第1のアンドゲー
ト340の非反転入力端子にイネーブル信号線342を
接続する。
The reset signal line 332 is connected to the reset terminal of the flip-flop 330. The enable signal line 342 is connected to the non-inverting input terminal of the first AND gate 340.

【0045】第1のアンドゲート340の出力端子は、
電源部352、負荷354およびスイッチ手段356よ
りなる警報発生回路350のスイッチ手段356の制御
部Gに接続する。
The output terminal of the first AND gate 340 is
It is connected to the control unit G of the switch unit 356 of the alarm generation circuit 350 including the power supply unit 352, the load 354, and the switch unit 356.

【0046】本発明の実施例2の動作につき説明する。
本発明の実施例2の駆動回路200は実施例1の駆動回
路と同じである。実施例1と同様の駆動方法を繰り返す
ことにより図7(a)、図7(b)に示すように同様の
波形の駆動電圧Vを一定周期で繰り返し第1の圧電部材
110に加える。これにより第1の圧電部材110は励
振され、インクに連続した波動を起こし、この波動によ
り第2の圧電部材120は励振され交流の逆起電圧V2
1を発生する。
The operation of the second embodiment of the present invention will be described.
The drive circuit 200 of the second embodiment of the present invention is the same as the drive circuit of the first embodiment. By repeating the same driving method as that of the first embodiment, the driving voltage V having the same waveform as shown in FIGS. 7A and 7B is repeatedly applied to the first piezoelectric member 110 at a constant cycle. As a result, the first piezoelectric member 110 is excited and a continuous wave is generated in the ink, and the second piezoelectric member 120 is excited by this wave and the counter electromotive voltage V2 of AC is generated.
1 is generated.

【0047】インク貯蔵手段内のインクの残量が十分あ
るときは図7(a)に示すように圧力室160内にイン
クが完全にまたは十分に存在する。このとき第2の圧電
部材120に発生する前記の交流の逆起電圧V21のピ
ーク値が抵抗R31と抵抗R32の分圧比によってきま
るオペアンプ310の反転入力端子の電圧E0を越える
ように適切にE0を設定しておく。
When the remaining amount of ink in the ink storage means is sufficient, the ink is completely or sufficiently present in the pressure chamber 160 as shown in FIG. 7 (a). At this time, E0 is appropriately set so that the peak value of the AC back electromotive voltage V21 generated in the second piezoelectric member 120 exceeds the voltage E0 of the inverting input terminal of the operational amplifier 310 which is determined by the voltage division ratio of the resistors R31 and R32. Set it.

【0048】このようにするとオペアンプ310の出力
電圧は逆起電圧V21がE0を越える期間は+E、それ
以外の期間は−Eとなりダイオード320および抵抗R
33を経て第2のアンドゲート450の非反転入力端子
に、パルス信号P2が逆起電圧V1と同一の周期で繰り
返し入力する。
In this way, the output voltage of the operational amplifier 310 becomes + E when the counter electromotive voltage V21 exceeds E0, and becomes -E when the counter electromotive voltage V21 exceeds E0.
After 33, the pulse signal P2 is repeatedly input to the non-inverting input terminal of the second AND gate 450 at the same cycle as the counter electromotive voltage V1.

【0049】フリップフロップ330のリセット信号線
332に予めリセット信号を加え、フリップフロップ3
30のQ端子のデータQを当初はローにしておく。この
状態でパルス信号P2の1発目のパルスが加えられると
T端子に入力する第2のアンドゲート450の出力デー
タQTは最初ローの状態で、P2が立ち上がるとハイと
なりP2が立ち下がるとローとなる。
A reset signal is previously applied to the reset signal line 332 of the flip-flop 330, and the flip-flop 3
The data Q at the Q terminal of 30 is initially set low. When the first pulse of the pulse signal P2 is applied in this state, the output data QT of the second AND gate 450 input to the T terminal is initially in a low state, and when P2 rises it becomes high and when P2 falls, it becomes low. Becomes

【0050】フリップフロップ330のT端子のデータ
がこのようにしてハイからローに下がると直ちに、フリ
ップフロップ330のQ端子のデータはローからハイに
立ち上がり、第2のアンドゲート450の反転入力端子
のデータはハイとなるので、P2の2発目以降のパルス
がきても第2のアンドゲート450の出力データQTは
ローまま動かず、従ってフリップフロップ330のQ端
子のデータQもハイの状態を維持し、第1のアンドゲー
ト340の反転入力端子には継続してハイの状態の入力
信号が加えられる。
As soon as the data at the T terminal of the flip-flop 330 falls from high to low in this way, the data at the Q terminal of the flip-flop 330 rises from low to high and the inverting input terminal of the second AND gate 450 Since the data becomes high, the output data QT of the second AND gate 450 remains low even when the second and subsequent pulses of P2 come, and therefore the data Q at the Q terminal of the flip-flop 330 also maintains the high state. However, the input signal in the high state is continuously applied to the inverting input terminal of the first AND gate 340.

【0051】この状態でイネーブル信号線342にイネ
ーブル信号Q31が加えられても第1のアンドゲート3
40の出力QGはイネーブル信号Q31が立ち上がる前
と同様に依然としてローであり、スイッチ手段356は
非導通状態のままであり、警報発生回路350には電流
が流れず警報は発生しない。
In this state, even if the enable signal Q31 is applied to the enable signal line 342, the first AND gate 3
The output QG of 40 is still low as before the enable signal Q31 rises, the switch means 356 remains in the non-conducting state, no current flows through the alarm generating circuit 350, and no alarm is generated.

【0052】つぎにインクカートリッジ内のインクの残
量が少なくなり図7(b)に示すようにインク面が第1
の圧電部材110および第2の圧電部材120の下端に
近づくにしたがって第1の圧電部材110の振動により
発生する波動のレベルが低下するため第2の圧電部材1
20が波動により振動されにくくなる。このため第2の
圧電部材120の振動の振幅は低下し、これに伴って逆
起電圧V21のピーク値も低下する。
Next, the remaining amount of ink in the ink cartridge becomes small, and as shown in FIG.
As the piezoelectric member 110 and the second piezoelectric member 120 approach the lower ends, the level of the wave motion generated by the vibration of the first piezoelectric member 110 decreases, so the second piezoelectric member 1
It becomes difficult for 20 to be vibrated by a wave. Therefore, the vibration amplitude of the second piezoelectric member 120 decreases, and the peak value of the counter electromotive voltage V21 also decreases accordingly.

【0053】その結果、インク面のレベルが所定のレベ
ル以下となると、逆起電圧V21のピーク値はオペアン
プ310の反転入力端子の電圧E0以下となりオペアン
プ310の出力電圧は常に−Eとなり、ダイオード32
0および抵抗R33を介して第2のアンドゲート450
の非反転入力への入力信号P2は常にローとなり、フリ
ップフロップ330のT端子への入力QTは常にローと
なり、フリップフロップ330のQ端子のデータQはロ
ーの状態を維持し第1のアンドゲート340の反転入力
端子には継続してローの状態の入力が加えられる。
As a result, when the level of the ink surface falls below a predetermined level, the peak value of the back electromotive force V21 becomes less than the voltage E0 at the inverting input terminal of the operational amplifier 310, and the output voltage of the operational amplifier 310 always becomes -E, and the diode 32.
Second AND gate 450 via 0 and resistor R33
The input signal P2 to the non-inverting input of the flip-flop 330 is always low, the input QT to the T terminal of the flip-flop 330 is always low, and the data Q at the Q terminal of the flip-flop 330 maintains the low state and the first AND gate The input in the low state is continuously applied to the inverting input terminal of 340.

【0054】この状態でイネーブル信号線342にイネ
ーブル信号Q31を加えると、イネーブル信号Q31が
立ち上がっている期間はアンドゲート340の出力QG
はハイとなりスイッチ手段356を導通状態とし、警報
発生回路350に電流を流し、警報を発生する。
When the enable signal Q31 is applied to the enable signal line 342 in this state, the output QG of the AND gate 340 is output while the enable signal Q31 is rising.
Becomes high, the switch means 356 is turned on, a current is passed through the alarm generation circuit 350, and an alarm is generated.

【0055】[0055]

【実施例3】本発明の実施例3につき図面を参照して説
明する。図8は本発明の実施例3の装置の構成を示す斜
視図であり、図9は本発明の実施例3の発信回路と検出
回路を示す回路図であり、図10は本発明の実施例3の
動作を説明するタイムチャートである。
Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 8 is a perspective view showing the configuration of the device of Embodiment 3 of the present invention, FIG. 9 is a circuit diagram showing an oscillator circuit and a detection circuit of Embodiment 3 of the present invention, and FIG. 10 is an embodiment of the present invention. 3 is a time chart explaining the operation of No. 3;

【0056】インク貯蔵手段100の内部に取付けられ
る基板101上にPZT等の圧電材料よりなる板状の圧
電振動部材130を直立させて固定する。圧電振動部材
130を挟んでその側面に1対の電極132、134を
取付ける。電極132、134をリード線により発振回
路500に接続し、発振回路500の出力端子503を
リード線により検出回路410の入力端子411に接続
する。
A plate-shaped piezoelectric vibrating member 130 made of a piezoelectric material such as PZT is erected and fixed on a substrate 101 mounted inside the ink storage means 100. A pair of electrodes 132 and 134 are attached to the side surfaces of the piezoelectric vibration member 130 with the piezoelectric vibration member 130 interposed therebetween. The electrodes 132 and 134 are connected to the oscillation circuit 500 by leads, and the output terminal 503 of the oscillation circuit 500 is connected to the input terminal 411 of the detection circuit 410 by leads.

【0057】発振回路500および検出回路410の構
成を図9を参照して説明する。発振回路500について
は、npnバイポーラトランジスタ522のコレクタに
圧電振動部材130の一方の電極132を容量C2を介
して接続し、npnバイポーラトランジスタ522のベ
ースに他方の電極134を接続する。
The configurations of the oscillation circuit 500 and the detection circuit 410 will be described with reference to FIG. In the oscillation circuit 500, one electrode 132 of the piezoelectric vibrating member 130 is connected to the collector of the npn bipolar transistor 522 via the capacitor C2, and the other electrode 134 is connected to the base of the npn bipolar transistor 522.

【0058】npnバイポーラトランジスタ522のコ
レクタを別途のインピーダンスZ61を介して正の電源
線HVに接続するとともにリード線により出力端子50
3に接続する。npnバイポーラトランジスタ522の
ベースを容量C1を介してアースに接続するとともに、
さらにnpnバイポーラトランジスタ522のベースを
バイアス抵抗R51およびバイアス抵抗R52を介して
それぞれ正の電源線HVおよびアースに接続する。
The collector of the npn bipolar transistor 522 is connected to the positive power supply line HV via a separate impedance Z61, and the output terminal 50 is connected by a lead wire.
Connect to 3. The base of the npn bipolar transistor 522 is connected to the ground via the capacitor C1, and
Further, the base of npn bipolar transistor 522 is connected to positive power supply line HV and ground via bias resistor R51 and bias resistor R52, respectively.

【0059】npnバイポーラトランジスタ522のエ
ミッタをインピーダンスZ62を介してアースに接続す
る。検出回路410の構成は図9に示すように、図6に
示す第1のアンドゲート340を省きフリップフロップ
330のQ端子をスイッチ手段356のゲート部Gに接
続した点を除き実施例2における検出回路400と同様
であるので詳細な説明は省略する。
The emitter of npn bipolar transistor 522 is connected to ground via impedance Z62. As shown in FIG. 9, the configuration of the detection circuit 410 is the same as that of the second embodiment except that the first AND gate 340 shown in FIG. 6 is omitted and the Q terminal of the flip-flop 330 is connected to the gate section G of the switch means 356. Since it is similar to the circuit 400, detailed description is omitted.

【0060】本発明の動作につき説明する。図9の発振
回路500において電極132、134間に生じた逆起
電圧の変動はnpnバイポーラトランジスタ522のベ
ース−エミッタ電流の変動を起こし、これが増幅された
形でnpnバイポーラトランジスタ522のコレクタ電
流の変動を生じ、これによりnpnバイポーラトランジ
スタ522のコレクタ電位が変動し、圧電振動部材13
0に交流の駆動電圧が加えられ、圧電振動部材130を
振動させて逆起電圧を発生させるという動作が循環し、
循環の度に駆動電圧が増加して行くようであれば発振回
路500は発振する。
The operation of the present invention will be described. In the oscillator circuit 500 of FIG. 9, the fluctuation of the counter electromotive voltage generated between the electrodes 132 and 134 causes the fluctuation of the base-emitter current of the npn bipolar transistor 522, and the fluctuation of the collector current of the npn bipolar transistor 522 in an amplified form. Which causes the collector potential of the npn bipolar transistor 522 to fluctuate, and the piezoelectric vibrating member 13
An alternating drive voltage is applied to 0, and the operation of vibrating the piezoelectric vibrating member 130 to generate a counter electromotive voltage circulates,
If the drive voltage increases with each circulation, the oscillator circuit 500 oscillates.

【0061】インク貯蔵手段100内のインクの残量が
十分にあるときは図10(a)示すように圧電振動部材
130の全部がインク中に漬けられており振動に対する
制動が強く、駆動電圧/逆起電圧の比率が回路の増幅率
を越えてしまうために発振回路500は発振せず、np
nバイポーラトランジスタ522のコレクタ電圧V31
はバイアス電圧とインピーダンスZ61、Z62によっ
て決まる一定のレベルを維持する。
When the remaining amount of ink in the ink storage means 100 is sufficient, the piezoelectric vibration member 130 is entirely immersed in the ink as shown in FIG. Since the ratio of the back electromotive force exceeds the amplification factor of the circuit, the oscillation circuit 500 does not oscillate, and np
n collector voltage V31 of the bipolar transistor 522
Maintains a constant level determined by the bias voltage and the impedances Z61 and Z62.

【0062】インクの残量が減少し、圧電振動部材13
0の一部ががインク面から突出するようになると、イン
ク面の低下に伴って振動に対する制動が弱くなり、前記
の駆動電圧/逆起電圧の比率が低下して回路の増幅率を
下回るようになると、回路は圧電振動部材130の固有
周波数に近い周波数で発振するようになる。
The remaining amount of ink decreases, and the piezoelectric vibrating member 13
When a part of 0 comes to protrude from the ink surface, the damping against vibration is weakened as the ink surface is lowered, and the ratio of the drive voltage / back electromotive force is lowered to fall below the amplification factor of the circuit. Then, the circuit oscillates at a frequency close to the natural frequency of the piezoelectric vibrating member 130.

【0063】このとき発振の振幅は無限に増大していく
のではなく、前記の駆動電圧/逆起電圧の比率および増
幅率の振幅依存性(非線形性)により駆動電圧/逆起電
圧の比率と増幅率が等しくなる振幅において振動が持続
する。
At this time, the amplitude of the oscillation does not increase infinitely, but the ratio of the drive voltage / the counter electromotive voltage is changed to the ratio of the drive voltage / the counter electromotive voltage due to the amplitude dependency (non-linearity) of the drive voltage / the back electromotive voltage. Vibration continues at amplitudes where the amplification factors are equal.

【0064】この持続振幅は当初の駆動電圧/逆起電圧
の比率が大であるほど大きくなる。すなわち、インク面
が低下するほど発振の振幅は増大し、エミッタからオペ
アンプ310の非反転入力端子に入力する電圧波形のピ
ーク値は高くなって行く。
This continuous amplitude becomes larger as the ratio of the initial drive voltage / counter electromotive voltage becomes larger. That is, as the ink surface decreases, the oscillation amplitude increases, and the peak value of the voltage waveform input from the emitter to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 310 increases.

【0065】インクの残量が減少しインク面が所定のレ
ベルよりも低下すると図10(b)に示すように前記の
コレクタ電圧V31の波形のピーク値はオペアンプ31
0の反転入力端子の電圧E0を超える。前記のコレクタ
電圧V31は発振回路の出力端子503から検出回路の
入力端子411を経て検出回路410のオペアンプ31
0の非反転入力端子に入力し、実施例2の場合と同様に
してアンドゲート450の非反転入力端子に周期的に立
ち上がる状態で信号P2が加えられ、アンドゲート45
0の出力QTを1回だけ立ち上げた後ローに立ち下がっ
た状態に維持し、フリップフロップ330のQ端子のデ
ータをローからハイに立ち上げて、この状態を維持す
る。
When the ink remaining amount decreases and the ink surface falls below a predetermined level, the peak value of the waveform of the collector voltage V31 is the operational amplifier 31 as shown in FIG. 10B.
0 voltage at the inverting input terminal E0 is exceeded. The collector voltage V31 passes from the output terminal 503 of the oscillation circuit to the input terminal 411 of the detection circuit and then to the operational amplifier 31 of the detection circuit 410.
The signal P2 is applied to the non-inverting input terminal of 0 and is periodically raised to the non-inverting input terminal of the AND gate 450 in the same manner as in the second embodiment.
The output QT of 0 is raised only once and then maintained in the state of falling to low, and the data of the Q terminal of the flip-flop 330 is raised from low to high to maintain this state.

【0066】Q端子のデータはスイッチ手段356の制
御部Gの入力データQGがハイに立ち上がると警報発生
回路350に電流が流れ警報を発生する。
Regarding the data of the Q terminal, when the input data QG of the control unit G of the switch means 356 rises to high, a current flows through the alarm generation circuit 350 to generate an alarm.

【0067】一方インク面が所定のレベルより高い状態
においては、発振している場合も発振していない場合も
オペアンプ310の非反転入力端子に加えられる電圧は
図10(a)に示すように反転入力端子の電圧E0を超
えることはないので、前記の信号P2は立ち上がること
なくローを維持し、アンドゲート450の出力QTもロ
ーを維持し、最終的にスイッチ手段356の制御部の入
力データはローの状態を維持しハイに立ち上がることは
ないので、警報発生回路350に電流は流れず警報は発
生しない。
On the other hand, when the ink surface is higher than a predetermined level, the voltage applied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 310 is inverted as shown in FIG. Since the voltage E0 of the input terminal is not exceeded, the signal P2 is kept low without rising, the output QT of the AND gate 450 is also kept low, and finally the input data of the control unit of the switch means 356 is Since the low state is maintained and the high state is not raised, no current flows in the alarm generation circuit 350 and no alarm is generated.

【0068】以上に述べた各実施例の検出回路において
はすべて専用の警報発生回路を有していたが、本発明に
おける検出手段はこれに限らず、インク面のレベルが所
定のレベルより高いか低いかをハイ、ローのデータとし
て記憶する記憶手段を有していさえすれば、このデータ
に基づいて警報を発する手段は多数ある。例えばプリン
タの動作を制御するマイクロプロセッサにこのデータを
取り込み、このデータに基づき、プリンタを印字不能の
状態とし、エラー信号を発生する手段がある。また前記
データをプリンタと接続するパソコン等に転送し、その
表示装置にメッセージを表示することにより警報を発生
することもできる。
Although the detection circuits of the respective embodiments described above all have a dedicated alarm generation circuit, the detection means in the present invention is not limited to this, and whether the ink surface level is higher than a predetermined level or not. There are many means for issuing an alarm based on this data, provided that it has storage means for storing low or high as high and low data. For example, there is a means for fetching this data into a microprocessor for controlling the operation of the printer, setting the printer in a non-printable state based on this data, and generating an error signal. Further, the alarm can be issued by transferring the data to a personal computer or the like connected to the printer and displaying a message on the display device.

【0069】次に、実施例3のようにインク面のレベル
が下がったときに信号パルスを発生する構成のもので
は、前記のハイ、ローのデータを記憶する記憶手段を用
いることなく警報を発生することもできる。
Next, in the structure in which the signal pulse is generated when the level of the ink surface is lowered as in the third embodiment, an alarm is generated without using the storage means for storing the high and low data. You can also do it.

【0070】例えば図11に示す回路においてはサイリ
スタ610のアノードAをランプ等の負荷620を介し
て直流電源の高電位側に接続し、カソードKをアースに
接続することにより警報発生回路650を構成し、サイ
リスタ610のゲートGを抵抗R33を介してダイオー
ド320の出力側に接続する。ダイオード320より前
の構造は発振回路500も含め図9に示し実施例3に用
いた回路と同様である。
For example, in the circuit shown in FIG. 11, an alarm generating circuit 650 is constructed by connecting the anode A of the thyristor 610 to the high potential side of the DC power source via a load 620 such as a lamp and connecting the cathode K to ground. Then, the gate G of the thyristor 610 is connected to the output side of the diode 320 via the resistor R33. The structure before the diode 320 is the same as the circuit shown in FIG. 9 and used in the third embodiment, including the oscillation circuit 500.

【0071】この回路の動作について説明すれば、イン
ク面が所定のレベルよりも低下したときは、すでに述べ
たようにして信号パルスP2が発生しサイリスタ610
のゲートGに加えられる。サイリスタ610はこれによ
りトリガされて導通状態となり、警報発生回路に電流が
流れ警報を発生する。
Explaining the operation of this circuit, when the ink surface falls below a predetermined level, the signal pulse P2 is generated as described above and the thyristor 610 is generated.
Is added to the gate G of. The thyristor 610 is triggered by this and becomes conductive, and a current flows through the alarm generation circuit to generate an alarm.

【0072】ここで、発振回路500の出力電圧が十分
大である場合にはオペアンプ310を用いることなく、
検出回路420の入力端子611を点線で示すようにダ
イオード320に接続することにより回路は更に簡素化
される。この場合は発振回路のインピーダンスZ61、
Z62の抵抗値を適切に選択し、インク面が所定のレベ
ル以下になったときに発振を開始するように回路の増幅
率を設定しておくこととする。
Here, when the output voltage of the oscillation circuit 500 is sufficiently high, the operational amplifier 310 is not used,
The circuit is further simplified by connecting the input terminal 611 of the detection circuit 420 to the diode 320 as shown by the dotted line. In this case, the impedance Z61 of the oscillator circuit,
It is assumed that the resistance value of Z62 is appropriately selected and the amplification factor of the circuit is set so as to start oscillation when the ink surface becomes equal to or lower than a predetermined level.

【0073】本発明に用いる検出回路への入力が微弱で
あるために判定に必要な信号パルスの発生が十分に行わ
れない場合には、比較器(例えば実施例におけるオペア
ンプ310を用いた比較器)の前にオペアンプまたはバ
イポーラトランジスタを用いた通常の電圧増幅器を接続
することにより、装置の検知作用を確実なものとするこ
とができる。
If the signal pulse necessary for the determination is not sufficiently generated because the input to the detection circuit used in the present invention is weak, the comparator (for example, the comparator using the operational amplifier 310 in the embodiment) is used. By connecting an ordinary voltage amplifier using an operational amplifier or a bipolar transistor before (), the detection function of the device can be ensured.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明によれば液体インクを使用するプ
リンタにおいてインクを変質させることなく小型の検出
素子を用いてインクカートリッジ、インクタンク等のイ
ンク貯蔵手段におけるインク残量のレベルを精度良く確
実に検知し、インク切れを未然に防止することができ
る。
According to the present invention, in a printer using liquid ink, a small detection element is used without degrading the ink and the level of the ink remaining amount in the ink storage means such as an ink cartridge or an ink tank is accurately and surely ensured. It is possible to prevent the ink from running out.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1の全体の構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1における駆動回路を示す回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a drive circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例1における検出回路を示す回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a detection circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例1の動作を示すタイムチャート
である。
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例2の全体の構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 5 is a perspective view showing an overall configuration of a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例2における検出回路を示す回路
図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a detection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例2の動作を示すタイムチャート
である。
FIG. 7 is a time chart showing the operation of the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例3の全体の構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 8 is a perspective view showing an overall configuration of a third embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例3における発振回路および検出
回路を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an oscillation circuit and a detection circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例3の動作を示すタイムチャー
トである。
FIG. 10 is a time chart showing the operation of the third embodiment of the present invention.

【図11】本発明のその他の実施例における発振回路お
よび検出回路を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an oscillation circuit and a detection circuit according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 インク貯蔵手段 110 第1の圧電部材 120 第2の圧電部材 130 圧電振動部材 200 駆動回路 300 検出回路 350 警報発生回路 352 電源部 354 負荷 356 スイッチ手段 400 検出回路 410 検出回路 420 検出回路 500 発振回路 610 サイリスタ 620 負荷 650 警報発生回路 100 Ink Storage Means 110 First Piezoelectric Member 120 Second Piezoelectric Member 130 Piezoelectric Vibration Member 200 Drive Circuit 300 Detection Circuit 350 Alarm Generation Circuit 352 Power Supply Section 354 Load 356 Switch Means 400 Detection Circuit 410 Detection Circuit 420 Detection Circuit 500 Oscillation Circuit 610 Thyristor 620 Load 650 Alarm generation circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向する第1の圧電部材と第2の圧電部
材と、駆動回路と、検出回路とを備え、駆動回路により
第1の圧電部材に駆動電圧を加えてこれを変形させ、第
1の圧電部材と第2の圧電部材の間に介在するインクに
圧力波を発生させ、圧力波によって第2の圧電部材を変
形させて逆起電圧を発生させ、逆起電圧を検出回路によ
り検出し、インク残量のレベルを判定することを特徴と
するインク貯蔵手段のインク残量検知装置。
1. A first piezoelectric member and a second piezoelectric member facing each other, a drive circuit, and a detection circuit are provided, and a drive voltage is applied to the first piezoelectric member by the drive circuit to deform the first piezoelectric member. A pressure wave is generated in the ink interposed between the first piezoelectric member and the second piezoelectric member, the second piezoelectric member is deformed by the pressure wave to generate a counter electromotive voltage, and the counter electromotive voltage is detected by the detection circuit. Then, the remaining ink amount detecting device of the ink storing means is characterized by determining the level of the remaining ink amount.
【請求項2】 圧電振動部材と、圧電振動部材を振動さ
せる発振回路および発振回路の出力を検出する検出回路
とを備え、検出回路によりインクの残量のレベルを判定
することを特徴とするインク貯蔵手段のインク残量検知
出装置。
2. An ink, comprising: a piezoelectric vibrating member; an oscillation circuit for vibrating the piezoelectric vibrating member; and a detection circuit for detecting an output of the oscillation circuit, wherein the detection circuit determines the level of the remaining ink amount. A device for detecting the remaining amount of ink in the storage means.
【請求項3】 検出回路は、入力電圧と基準電圧との比
較を行う比較手段を備えていることを特徴とする請求項
1または請求項2に記載するインク貯蔵手段のインク残
量検知装置。
3. The ink remaining amount detecting device for an ink storage unit according to claim 1, wherein the detection circuit includes a comparison unit that compares an input voltage with a reference voltage.
【請求項4】 検出回路は、インク残量のレベルに対応
したデータを記憶する記憶手段を備えていることを特徴
とする請求項1または請求項2に記載するインク貯蔵手
段のインク残量検知装置。
4. The ink remaining amount detection of the ink storage unit according to claim 1 or 2, wherein the detection circuit includes a storage unit that stores data corresponding to the level of the ink remaining amount. apparatus.
【請求項5】 検出回路は、インク残量のレベルに対応
したデータを記憶する記憶手段を備え、記憶手段の出力
とイネーブル信号とのアンドをとって警報の発生を制御
することを特徴とする請求項1に記載するインク貯蔵手
段のインク残量検知装置。
5. The detection circuit includes storage means for storing data corresponding to the level of the remaining ink level, and controls the generation of an alarm by ANDing the output of the storage means and the enable signal. The ink remaining amount detecting device of the ink storing means according to claim 1.
【請求項6】 検出回路は、サイリスタにより導通を制
御する警報発生回路を備え、発振回路の出力に基づくト
リガ信号をサイリスタのゲートに加えることによりサイ
リスタを導通させ警報発生回路に電流を流し警報を報知
することを特徴とする請求項2に記載するインク貯蔵手
段のインク残量検知装置。
6. The detection circuit includes an alarm generation circuit that controls conduction by a thyristor, and a trigger signal based on the output of the oscillation circuit is applied to the gate of the thyristor to make the thyristor conductive and to supply a current to the alarm generation circuit to issue an alarm. The ink remaining amount detecting device of the ink storing means according to claim 2, wherein the notification is made.
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