JPH09273956A - インク残量検知装置およびインクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクの残量を簡易な構成により精度良く検
出する。 【解決手段】 インクカートリッジ内に設けられた電極
Ｘ、Ｙに第１の電圧パルスを印加し、続いて位相の遅れ
た第２の電圧パルスを印加し、そのときの電極Ｘ、Ｙ間
の電圧値の差を差動増幅器Ｄで求め、その差と基準電圧
Ｅとを比較器Ｃによって比較する。そして、その比較器
ＣのＯＵＴ端子から出力される信号電圧に基づいてＣＰ
Ｕがインク残量を判定する。第２の電圧パルスにより、
インクの電気分解で電極に付着した物質を離脱させた後
に電圧値を比較するため、電極間の抵抗値の変動を防止
してインク残量を精度良く検知することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクの残量を検
知する装置であって、ノズルからインク液滴を吐出して
被印刷媒体に印刷を行うインクジェットプリンタのイン
クの残量を検知する装置として好適なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクの残量は、インク内に設け
られた一対の電極間に直流電流を流し、そのときの電極
間の抵抗値に基づいて検出していた。しかし、直流電流
を流すとインクが電気分解され、その電気分解された物
質が電極に付着して抵抗値が変化してしまい、正確なイ
ンクの残量を検出できないという問題が生じた。そこ
で、検出する毎にパルス信号の極性を反転させることに
より、インクの電気分解を防止するもの（特開昭６３−
１３２０５７号公報）、検出毎に電極間に流す電流の向
きを変えるもの（特開平３−１３６８６０号公報）が考
えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開昭６
３−１３２０５７号公報に記載のものは、電極と比較器
との間に接続されたアナログスイッチや、比較器の出力
値を補正するＥＸＯＲ回路などを必要とする。また、特
開平３−１３６８６０号公報に記載のものは、電極に電
流を流すための４個のトランジスタなどを必要とする。
つまり、いずれのものも回路構成が複雑になるという問
題がある。

【０００４】また、いずれもインクの残量を検出する時
期的間隔が長いため、前回の検出時に電気分解された物
質が電極表面に固まってしまい、次回の検出時に電極に
流す電流の向きを変えたり、パルスの極性を反転させて
も、上記物質を電極表面から離脱させるのが困難となる
という問題もある。つまり、電極に付着した物質の蓄積
が進行するにつれて、電極間の抵抗値が変化するため、
インクの残量の検出精度が低くなるという問題もある。

【０００５】そこで、本発明は、インク残量を検出する
回路構成が簡易でありながら、かつインク残量の検出精
度を高めることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、請求項１に記載の発明では、インク流路中
に配設した一対の電極間に電圧をかけ、その電極間に存
在するインクの影響を受けて変化する電気抵抗を検知す
ることにより流路内のインクの残量を検出するインク残
量検知装置であって、残量検知時において、前記一対の
電極の一方には第１のパルス信号を、他方の電極には第
１のパルス信号と同極性で且つ第１のパルス信号より位
相の遅れた第２のパルス信号を出力するパルス信号出力
手段と、前記第１および第２のパルス信号により前記一
対の電極間に発生する電圧に基づき、前記電極間の電気
抵抗を検知する検知手段と、が備えられたという技術的
手段を採用する。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のインク残量検知装置において、前記第２のパルス信
号は、前記第１のパルス信号と同一の波形であり、位相
のみ異なるという技術的手段を採用する。

【０００８】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２に記載のインク残量検知装置において、前記パルス
信号出力手段は、残量検知時には、方形波、正弦波また
は三角波である直流信号からなる第１および第２のパル
ス信号を前記一対の電極それぞれに出力するという技術
的手段を採用する。

【０００９】請求項４に記載の発明では、請求項１ない
し３のいずれか１つに記載のインク残量検知装置におい
て、前記検知手段は、第２のパルス信号により前記一対
の電極間に発生する電圧と基準電圧とを比較する比較器
を有するという技術的手段を採用する。

【００１０】請求項５に記載の発明では、インク液滴を
吐出することにより印字記録を行う印字ヘッドと、イン
ク流路中に配設した一対の電極間に電圧をかけ、その電
極間に存在するインクの影響を受けて変化する電気抵抗
を検知することにより流路内のインクの残量を検知する
インク残量検知装置とを備えるインクジェットプリンタ
であって、前記インク残量検知装置は、残量検知時にお
いて、前記一対の電極の一方には第１のパルス信号を、
他方の電極には第１のパルス信号と同極性で位相の異な
る第２のパルス信号を出力するパルス信号出力手段と、
前記第１および第２のパルス信号により前記一対の電極
間に発生する電圧に基づき、前記電極間の電気抵抗を検
知する検知手段と、を有するという技術的手段を採用す
る。

【００１１】請求項６に記載の発明では、請求項５に記
載のインクジェットプリンタにおいて、前記一対の電極
は、前記印字ヘッドに供給されるインクが収容されたイ
ンクタンク内に設けられているという技術的手段を採用
する。

【００１２】請求項７に記載の発明では、請求項５に記
載のインクジェットプリンタにおいて、前記印字ヘッド
は、被記録媒体上を走査しながらインク液滴を前記被記
録媒体に吐出して印字記録を行うものであり、前記イン
ク残量検知装置は、前記印刷ヘッドの所定回数の走査毎
に、前記パルス信号出力手段により、前記一対の電極に
位相の異なるパルス信号をそれぞれ出力し、そのときの
前記一対の電極間の電圧を前記検知手段により基準電圧
と比較するものであるという技術的手段を採用する。

【００１３】

【作用】請求項１ないし７に記載の発明では、インク残
量検知時において、インク流路中に配設した一対の電極
の一方には第１のパルス信号を、他方の電極には第１の
パルス信号と同極性で且つ第１のパルス信号より位相の
遅れた第２のパルス信号を出力するパルス信号出力手段
が備えられている。つまり、上記第１および第２のパル
ス信号は、インク側から見ると、電極間に交流が印加さ
れたものとなるため、第１のパルス信号を一対の電極の
一方に出力したときにインクの電気分解によって生成さ
れた物質が電極表面に付着している場合であっても、第
１のパルス信号と同極性で且つ位相の遅れた第２のパル
ス信号を他方の電極に出力することにより、電極表面に
付着している物質を電極表面から離脱させることができ
る。

【００１４】したがって、その離脱によって一対の電極
間の電気抵抗の変化を防止することができるため、上記
検知手段により、精度の高いインク残量の検知を行うこ
とができる。しかも、同極性で且つ位相の異なる２つの
パルス信号を電極に出力するという簡易な回路構成で精
度の高いインク残量の検知を実現することができる。

【００１５】特に、請求項２に記載の発明では、上記第
２のパルス信号は、上記第１のパルス信号と同一の波形
であり、位相のみ異なるという技術的手段を採用する。
したがって、第１および第２のパルス信号を生成する回
路構成を共通のものとすることができるため、異なる波
形の第１および第２のパルス信号を出力するものより
も、回路構成を簡素化することができる。

【００１６】また、請求項３に記載の発明では、上記パ
ルス信号出力手段は、残量検知時には、方形波、正弦波
または三角波である直流信号からなる第１および第２の
パルス信号を上記一対の電極それぞれに出力するという
技術的手段を採用する。つまり、直流信号を用いるた
め、交流信号を用いるもののように、インクの電気分解
が少なく、電極に付着する物質を減少することができ
る。

【００１７】さらに、請求項４に記載の発明では、上記
検知手段は、第２のパルス信号により上記一対の電極間
に発生する電圧と基準電圧とを比較する比較器を有す
る。つまり、上記第２のパルス信号の出力により、電極
に付着していた物質を離脱させたときに一対の電極間に
発生する電圧と基準電圧とを比較するため、上記第１の
パルス信号の出力時に比較する場合よりも、より一層精
度の高いインク残量の検知を行うことができる。

【００１８】またさらに、請求項５に記載の発明では、
インク残量検知時において、インク流路中に配設した一
対の電極の一方には第１のパルス信号を、他方の電極に
は第１のパルス信号と同極性で位相の異なる第２のパル
ス信号を出力するパルス信号出力手段と、上記第１およ
び第２のパルス信号により上記一対の電極間に発生する
電圧に基づき、上記電極間の電気抵抗を検知する検知手
段とを有するインク残量検知装置を備えているため、簡
易な回路構成でありながら精度の高いインク残量検知を
行うことができるインクジェットプリンタを実現するこ
とができる。

【００１９】そしてさらに、請求項６に記載の発明で
は、上記一対の電極は、上記印字ヘッドに供給されるイ
ンクが収容されたインクタンク内に設けられている。つ
まり、インクタンク内のインク残量を精度良く検出でき
るため、発明の実施の形態で述べるように、インクタン
ク内のインク残量の表示を正確に行うことが可能であ
る。

【００２０】またさらに、請求項７に記載の発明では、
上記印字ヘッドは、被記録媒体上を走査しながらインク
液滴を上記被記録媒体に吐出して印字記録を行うもので
あり、上記インク残量検知装置は、上記印刷ヘッドの所
定回数の走査毎に、上記パルス信号出力手段により、上
記一対の電極に位相の異なるパルス信号をそれぞれ出力
し、そのときの上記一対の電極間の電圧を前記検知手段
により基準電圧と比較するものであるという技術的手段
を採用する。つまり、上記所定回数の走査毎に電極に付
着した物質を離脱させて精度良くインク残量を検出する
ことができる。したがって、たとえば、頁単位の印刷毎
にインク残量を検出するものよりも、インク残量を精度
良く、且つ、早期に検知することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態のプ
リンタについて図を参照して説明する。図１は、本第１
実施形態のプリンタの主要構造を示す説明図であり、図
２は、その制御系を示すブロック図である。なお、以下
に述べる各実施形態ではプリンタの代表としてカラー印
刷を行うカラープリンタであって、圧電素子の圧電効果
によりインク室を加圧して、そのインク室内のインクを
ノズルから吐出させて印刷を行うものを代表に説明す
る。

【００２２】図１に示すように、プリンタ１０には、被
記録媒体である記録用紙１１が装填されるプラテン１２
が備えられており、このプラテン１２は、ＬＦモータ
（紙送りモータ）５８に接続された紙送り機構６２より
回転される（図２参照）。プラテン１２に対向する位置
には、印刷ヘッド（以下、ヘッドと略称する）２０が設
けられており、このヘッド２０は、キャリッジ２１に搭
載されている。このキャリッジ２１の前方下部には、プ
リンタ１０の幅方向に取付けられたガイド軸１４が摺動
可能に挿通されている。

【００２３】さらに、キャリッジ２１は、ＣＲモータ
（キャリッジ移動用モータ）１８のプーリに掛けられた
無端ベルト３０が連結されている。つまり、ヘッド２０
は、ＣＲモータ１８の回転により、ガイド軸１４上をプ
ラテン１２に対向して往復動する。なお、ＬＦモータ５
８にはステップモータが、ＣＲモータ１８にはＰＷＭ制
御により回転速度が制御されるＤＣモータが用いられ
る。また、上記ヘッド２０、ＬＦモータ５８およびＣＲ
モータ１８は、電源４０（図２参照）から供給される電
源により駆動される。

【００２４】ヘッド２０には、図示しないが、ブラック
のインクを吐出するブラック用ヘッドと、イエローのイ
ンクを吐出するイエロー用ヘッドと、シアンのインクを
吐出するシアン用ヘッドと、マゼンタのインクを吐出す
るマゼンタ用ヘッドとが備えられている。また、ヘッド
２０には、インク収容手段としてのインクカートリッジ
２２がキャリッジ２１上に着脱可能に備えられている。
このインクカートリッジ２２は、図示しないが、上記各
色のヘッド専用のインクカートリッジに分かれて構成さ
れている。これらインクカートリッジの内部には、イン
クの残量を検出するための１対の電極Ｘ、Ｙ（図３参
照）がそれぞれ設けられており、各電極Ｘ、Ｙは、後述
するインク残量検出用の検出回路７０（図２参照）に接
続されている。

【００２５】また、ヘッド２０の内部には、インクカー
トリッジから供給されるインクが収容されるインク室
（図示省略）が複数形成されており、それら各インク室
のプラテン１２に対向する面（ノズル形成面）には、イ
ンク室内のインクを吐出するノズルがそれぞれ形成され
ている。各インク室には、圧電素子がそれぞれ設けられ
ており、その圧電素子に駆動電圧を印加することによ
り、インク室の容積が変化してインク室内のインクが加
圧され、そのインクがノズルから記録用紙１１に向けて
吐出されて印刷が行われる。

【００２６】ガイド軸１４に沿ったその下方には、リニ
ア型のタイミングスリット１６が設けられており、キャ
リッジ２１の前面下部には、上記タイミングスリット１
６に印されたスリットの間隔を読み取ってキャリッジ２
１の位置に対応したパルス信号を出力するセンサ素子
（図示省略）が設けられている。これら、タイミングス
リット１６およびセンサ素子により、エンコーダ５５が
構成される（図２参照）。

【００２７】また、本プリンタ１０には、気泡を含んだ
不良インクをインク吸収体（図示省略）に定期的に吐出
して良好な印刷状態を保つフラッシング機能が備えられ
ている。さらに、本プリンタ１０には、ノズルに詰まっ
た乾燥インクや異物などを定期的に吸引してインクの吐
出状態を良好に保つパージング機構３４が備えられてお
り、ヘッド２０の移動方向左側には、パージングを行う
ヘッドに蓋をする吸引キャップ３４ａが設けられてい
る。

【００２８】また、本プリンタ１０には、ヘッド２０が
一定時間以上使用されない場合にヘッド２０のノズル形
成面に吸引キャップ３４ａによって蓋をするキャッピン
グ機構３５（図２参照）が備えられている。さらに、本
プリンタ１０には、ヘッド２０のノズル形成面に付着し
たインクを払拭して清掃するワイピング機構３３（図２
参照）が備えられており、ワイパ部材３３ａが吸引キャ
ップ３４ａの右側に設けられている（図１参照）。

【００２９】次に、上記プリンタの制御系の主要構成に
ついて図２を参照して説明する。プリンタ１０には、後
述する各種演算処理を行うＣＰＵ５０が備えられてい
る。このＣＰＵ５０には、ホストコンピュータ５１から
出力される印刷データなどの信号を受信するためのイン
ターフェース５２、インクカートリッジ内のインクの有
無を検出する検出回路７０が接続されている。また、検
出回路７０を作動させてインクの残量を検出する検出プ
ログラムやヘッド２０を駆動させて印刷を行う印刷プロ
グラムなどの記憶されたＲＯＭ５３およびＲＡＭ５４、
エンコーダ５５から出力されるエンコーダ信号を入力し
てキャリッジ２１の位置の演算などを行うゲートアレイ
５６が接続されている。

【００３０】ＣＰＵ５０は、ホストコンピュータ５１か
らインターフェース５２を介して受信された印刷データ
をＲＡＭ５４の所定の領域に格納するとともに、予め上
記ＲＯＭ５３に記憶している印刷プログラムにしたがっ
て、ＬＦモータ５８、ＣＲモータ１８およびヘッド２０
を駆動するための各種制御信号を出力する。そして、上
記制御信号のうち、ＬＦモータ５８を駆動するためのＬ
Ｆモータ駆動制御信号は、ＬＦ駆動回路５７に入力さ
れ、このＬＦ駆動回路５７から出力されるＬＦモータ駆
動信号に従ってＬＦモータ５８が駆動される。つまり、
このＬＦモータ５８の駆動により、印刷用紙の縦方向へ
の紙送りが行われる。

【００３１】また、上記ワイピング機構３３、パージン
グ機構３４およびキャッピング機構３５は、それぞれ切
替え機構６１を介してＬＦモータ５８によって駆動され
る。さらに、上記制御信号のうち、ＣＲモータ１８を駆
動するためのＣＲモータ駆動制御信号は、ＣＲ駆動回路
５９に入力され、このＣＲ駆動回路５９から出力される
ＣＲモータ駆動信号に従ってＣＲモータ１８が駆動され
る。このＣＲモータ１８の駆動により、キャリッジ２１
が往復動され、このキャリッジ２１の位置は、エンコー
ダ５５によって検出される。

【００３２】そして、そのエンコーダ５５から出力され
たエンコーダ信号は、ゲートアレイ５６に入力され、ゲ
ートアレイ５６は、入力されたエンコーダ信号に基づい
て、キャリッジ２１の速度データ信号、キャリッジ２１
の位置制御用パルス（基準パルス）、ヘッド２０を駆動
するための印刷タイミングパルスなどを発生する。

【００３３】また、ＣＰＵ５０は、ゲートアレイ５６か
ら出力された速度データ（エンコーダ信号の各エッジ間
の時間間隔値）を入力してキャリッジ２１の速度制御に
必要なＰＷＭ信号（ＣＲモータ１８の駆動信号のパルス
幅）の演算を行う。また、位置制御用パルス（基準パル
ス）を入力してキャリッジの現在位置の演算を行う。さ
らに、ＣＰＵ５０は、印字方向が逆転した場合に印字位
置を一致させるためのディレイカウント値や印字スター
ト信号の許可などを行うデータをゲートアレイ５６内の
レジスタに書き込むなどの制御動作を行う。

【００３４】さらに、ＣＰＵ５０から出力される制御信
号のうち、印刷データを基に作成されたヘッド２０を駆
動するためのヘッド駆動制御信号は、ヘッド駆動回路６
０に入力され、このヘッド駆動回路６０から出力される
ヘッド駆動信号に従ってヘッド２０が駆動される。つま
り、ヘッド２０に上記ヘッド駆動信号が入力されると各
ヘッドの各エレメントを構成する圧電素子に電圧が印加
され、その圧電素子が設けられたインク室の振動板が変
位し、インク室内のインクが加圧されてノズルから吐出
される。

【００３５】またさらに、ＣＰＵ５０は、ＬＦモータ５
８の駆動信号たるパルス信号をカウントして、ＬＦモー
タ５８および紙送り機構６２により実行される、印刷用
紙の送り量のカウント、パージング機構３４またはキャ
ッピング機構３５を駆動するカムの回転量のカウントな
どを行う。また、キャッピング機構３５には、キャリッ
ジ２１がキャッピングポジション（ホームポジション）
に復帰していることを検出するＨＰ（ホームポジショ
ン）センサ６３が、紙送り機構６２には、印刷用紙の挿
入、または、排出を検出するＰＥ（ペーパーエンプテ
ィ）センサ６４がそれぞれ設けられている。

【００３６】次に、上記検出回路７０の構成および動作
について図３および図４を参照して説明する。図３は、
検出回路７０の主要構成を示す回路図である。図４
（ａ）、（ｂ）は、それぞれインクが空の時とインクが
充分残存している時の検出回路７０に入力される信号の
電圧波形および電極に発生する電圧波形を示す。図３に
示す入力端子ａ、ｂは、ＣＰＵ５０の出力ポート（図示
省略）に接続されており、入力端子ａにはロジックバッ
ファＢ１が、入力端子ｂにはロジックバッファＢ２がそ
れぞれ接続されている。ロジックバッファＢ１の出力側
には抵抗Ｒ１が、ロジックバッファＢ２の出力側には抵
抗Ｒ２がそれぞれ接続されている。抵抗Ｒ１の出力側
は、インクカートリッジ内に設けられた電極Ｘおよび差
動増幅器（引き算器）Ｄの一方の入力に接続されてお
り、抵抗Ｒ２の出力側は、インクカートリッジ内に設け
られた電極Ｙおよび差動増幅器（引き算器）Ｄの他方の
入力に接続されている。さらに、差動増幅器Ｄの出力側
は、比較器Ｃの一方の入力に接続されている。

【００３７】また、比較器Ｃの他方の入力には、基準電
圧Ｅが接続されており、比較器ＣのＯＵＴ端子は、ＣＰ
Ｕ５０の入力ポート（図示省略）に接続されている。な
お、電極Ｘ、Ｙは、インクカートリッジ内の底面近くの
側壁に設けられており、インクの液面が電極Ｘの下端よ
り下がった状態をインクが空になったものとする。ま
た、ＣＰＵ５０は、インクカートリッジ内のインクの有
無を検出するためのプログラムにしたがって、ヘッド２
０が１回走査する毎に入力端子ａ、ｂへ位相の異なる電
圧パルス信号を出力してインクの有無を検知するものと
する。

【００３８】インクの有無の検知タイミングになると、
ＣＰＵ５０の出力ポートから、入力端子ｂに図４に示す
正の電圧パルスＶｂ１が印加され（時間ｔ１）、続いて
その電圧パルスＶｂ１から位相の遅れた正の電圧パルス
Ｖａ１が入力端子ａに印加される（ｔ２）。なお、上記
電圧パルスＶａ１およびＶｂ１の電圧値と、電圧パルス
Ｖａ１のパルス幅ｔａおよび電圧パルスＶｂ１のパルス
幅ｔｂは、それぞれ同一である。また、電圧パルスＶａ
１が、本発明に係る第１のパルス信号に、電圧パルスＶ
ｂ１が、第２のパルス信号に相当する。

【００３９】入力端子ｂに電圧パルスＶｂ１が印加され
ると、ロジックバッファＢ２の出力側は、抵抗Ｒ２を介
して電極Ｙに接続される。このとき電極Ｙに現れる電圧
波形を図４中にＶＹＥおよびＶＹＦで示す。なお、ＶＹ
Ｅがインクが空の時に現れる電圧であり、ＶＹＦがイン
クが充分残存している時に現れる電圧である。一方、入
力端子ａに電圧パルスＶａ１が印加されると、ロジック
バッファＢ１の出力側は、抵抗Ｒ１を介して電極Ｘに接
続されるとともに、差動増幅器Ｄの一方の入力端子に接
続される。このとき電極Ｘに現れる電圧波形を図４中に
ＶＸＥおよびＶＸＦで示す。なお、ＶＸＥがインクが空
の時に現れる電圧であり、ＶＸＦがインクが充分残存し
ている時に現れる電圧である。差動増幅器Ｄでは、入力
される電圧波形の差を取り、それを出力する。すなわ
ち、（電極Ｘに現れる電圧）−（電極Ｙに現れる電圧）
の演算を行う。なお、差動増幅器Ｄの出力側は、比較器
Ｃの一方の入力端子に接続される。この差動増幅器Ｄの
出力に現れる電圧波形を図４のＶＸＹＥおよびＶＸＹＦ
に示す。なお、ＶＸＹＥがインクが空の時に現れる電圧
であり、ＶＸＹＦがインクが充分残存している時に現れ
る電圧である。このとき、上記電圧パルスＶｂ１および
電圧パルスＶａ１は直流であるが、位相が異なるため、
インクから見ると交流電流が印加されたものと見ること
ができる。したがって、上記電圧パルスＶａ１を印加す
ることにより、インクの電気分解により生成され電極
Ｘ、Ｙの表面に付着していた物質を電極表面から離脱さ
せることができるため、電極Ｘ、Ｙ間の電気抵抗の変化
を防止することができる。

【００４０】ところで、電極Ｘ、Ｙ間のインピーダンス
は、電極表面のインクに接触する面積により変化し、ロ
ジックバッファＢ１の出力信号の電圧は、抵抗Ｒ１と電
極Ｘ、Ｙ間のインピーダンスにより分圧される。よっ
て、インクが充分残存している時の電極Ｘ、Ｙ間のイン
ピーダンスをｒｆ、インクが空時の電極Ｘ、Ｙ間のイン
ピーダンスをｒｅ、電圧パルスＶａ１の電圧および電圧
パルスＶｂ１の電圧を共にＶ０とし、インクが充分残存
している時に上記一対の電極Ｘ、Ｙ間に発生する電圧を
ＶＦ、インクが空時の電圧をＶＥとすると、ＶＦ＝Ｖ０
×ｒｆ／（Ｒ１＋Ｒ２＋ｒｆ）、ＶＥ＝Ｖ０×ｒｅ／
（Ｒ１＋Ｒ２＋ｒｅ）となる。

【００４１】したがって、上記電圧ＶＦまたはＶＥと基
準電圧Ｅとを比較器Ｃによって比較し、比較器ＣのＯＵ
Ｔ端子から出力される信号がハイレベルかローレベルか
をＣＰＵ５０の入力ポートでウォッチングすることによ
り、インクの有無を検出できる。そこで、本実施形態で
は、基準電圧を３Ｖであるとし、ＶＦ＝２．５Ｖ、ＶＥ
＝５Ｖになるように抵抗Ｒ１およびＲ２が設定されてい
るとする。

【００４２】そして、電極Ｘ、Ｙ間の電圧が２．５Ｖで
ある場合には、基準電圧Ｅの３Ｖよりも小さいため、比
較器ＣのＯＵＴ端子にはローレベルの信号が出力され、
この信号を入力ポートでウォッチングしているＣＰＵ５
０は、インクカートリッジ内のインクが充分残存してい
るという判定を行う。また、電極Ｘ、Ｙ間の電圧が５Ｖ
になった場合には、基準電圧Ｅの３Ｖよりも大きいた
め、比較器ＣのＯＵＴ端子にはハイレベルの信号が出力
され、この信号を入力ポートでウォッチングしているＣ
ＰＵ５０は、インクカートリッジ内のインクが空である
判定を行う。

【００４３】このように、入力端子ａに電圧パルスＶａ
１が印加されたときの比較器ＣのＯＵＴ端子から出力さ
れる検出信号の変化をＣＰＵ５０によって検出するとい
う簡素な構成により、インクカートリッジ内のインクの
有無を検知することができる。しかも、ヘッド２０の走
査毎に上記両電圧パルスを印加して電極表面の物質を除
去しながらインク残量の検知を行うため、たとえば、頁
単位の印刷毎に検知を行うものよりも、電極表面に堆積
する物質量の増加が少なく状態で検知を行うことができ
る。したがって、精度の高いインク残量検知を行うこと
ができる。また、ヘッド２０の走査毎に検知することが
できるため、インク残量を早期に報知することができ
る。

【００４４】なお、上記実施形態のように、ヘッド２０
が１回走査する毎にインクの有無を検知する場合は、前
回に印加された第２の電圧パルスによって電極に付着し
ている物質は少なく、電極間の抵抗値の変化も小さいと
推定されるため、上記第１の電圧パルスを印加したタイ
ミング（ｔ２）で、電極間の電圧値と基準電圧Ｅとを比
較器Ｃによって比較するようにしてもよい。また、イン
クの有無の検知は、ヘッド２０が複数回走査する毎に行
うようにすることもできる。

【００４５】さらに、比較器の基準電圧Ｅを複数に設定
し、インク残量を複数段階に検知できるように構成する
こともできる。また、上記電圧パルスの波形として、正
弦波または三角波を用いることができる。なお、上記Ｃ
ＰＵ５０、ロジックバッファＢ１およびＢ２が、本発明
に係るパルス信号出力手段として機能し、比較器Ｃおよ
びＣＰＵ５０が、電圧比較手段として機能する。

【００４６】

【発明の効果】以上記述したように、請求項１ないし７
に記載の発明では、上記第１および第２のパルス信号
は、インク側から見ると、電極間に交流が印加されたも
のとなるため、第１のパルス信号を一対の電極の一方に
出力したときにインクの電気分解によって生成された物
質が電極表面に付着している場合であっても、第１のパ
ルス信号と同極性で且つ位相の遅れた第２のパルス信号
を他方の電極に出力することにより、電極表面に付着し
ている物質を電極表面から離脱させることができる。し
たがって、その離脱によって一対の電極間の電気抵抗の
変化を防止することができるため、上記検知手段によ
り、精度の高いインク残量の検知を行うことができる。
しかも、同極性で且つ位相の異なる２つのパルス信号を
電極に出力するという簡易な回路構成で精度の高いイン
ク残量の検知を実現することができる。

【００４７】特に、請求項２に記載の発明では、上記第
１および第２のパルス信号を生成する回路構成を共通の
ものとすることができるため、異なる波形の第１および
第２のパルス信号を出力するものよりも、回路構成を簡
素化することができる。

【００４８】また、請求項３に記載の発明では、上記パ
ルス信号として直流信号を用いるため、交流信号を用い
るもののように、インクの電気分解が少なく、電極に付
着する物質を減少することができる。

【００４９】さらに、請求項４に記載の発明では、上記
第２のパルス信号の出力により、電極に付着していた物
質を離脱させたときに一対の電極間に発生する電圧と基
準電圧とを比較するため、上記第１のパルス信号の出力
時に比較する場合よりも、より一層精度の高いインク残
量の検知を行うことができる。

【００５０】またさらに、請求項５に記載の発明では、
回路構成が簡易でありながら精度の高いインク残量検知
を行うことができるインクジェットプリンタを実現する
ことができる。

【００５１】そしてさらに、請求項６に記載の発明で
は、インクタンク内のインク残量の表示を正確に行うこ
とが可能である。

【００５２】またさらに、請求項７に記載の発明では、
上記所定回数の走査毎に電極に付着した物質を離脱させ
て精度良くインク残量を検出することができる。したが
って、たとえば、頁単位の印刷毎にインク残量を検出す
るものよりも、インク残量を精度良く、且つ、早期に検
知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施形態のプリンタの主要構造を示す説
明図である。

【図２】図１に示すプリンタの制御系を示すブロック図
である。

【図３】図２に示す検出回路７０の回路図である。

【図４】（ａ）は、インクが空の時の図３に示す検出回
路７０の入出力波形の説明図であり、（ｂ）は、インク
が充分残存している時の図３に示す検出回路７０の入出
力波形の説明図である。

【符号の説明】

１０ プリンタ ２０ ヘッド ２２ インクカートリッジ ５０ ＣＰＵ ７０ 検出回路 Ｘ、Ｙ 電極

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク流路中に配設した一対の電極間に
   電圧をかけ、その電極間に存在するインクの影響を受け
   て変化する電気抵抗を検知することにより流路内のイン
   クの残量を検出するインク残量検知装置であって、 残量検知時において、前記一対の電極の一方には第１の
   パルス信号を、他方の電極には第１のパルス信号と同極
   性で且つ第１のパルス信号より位相の遅れた第２のパル
   ス信号を出力するパルス信号出力手段と、 前記第１および第２のパルス信号により前記一対の電極
   間に発生する電圧に基づき、前記電極間の電気抵抗を検
   知する検知手段と、 が備えられたことを特徴とするインク残量検知装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のインク残量検知装置に
   おいて、 前記第２のパルス信号は、前記第１のパルス信号と同一
   の波形であり、位相のみ異なることを特徴とするインク
   残量検知装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のインク残量検
   知装置において、 前記パルス信号出力手段は、残量検知時には、方形波、
   正弦波または三角波である直流信号からなる第１および
   第２のパルス信号を前記一対の電極それぞれに出力する
   ことを特徴とするインク残量検知装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１つに記載
   のインク残量検知装置において、 前記検知手段は、第２のパルス信号により前記一対の電
   極間に発生する電圧と基準電圧とを比較する比較器を有
   することを特徴とするインク残量検知装置。
5. 【請求項５】 インク液滴を吐出することにより印字記
   録を行う印字ヘッドと、インク流路中に配設した一対の
   電極間に電圧をかけ、その電極間に存在するインクの影
   響を受けて変化する電気抵抗を検知することにより流路
   内のインクの残量を検知するインク残量検知装置とを備
   えるインクジェットプリンタであって、 前記インク残量検知装置は、 残量検知時において、前記一対の電極の一方には第１の
   パルス信号を、他方の電極には第１のパルス信号と同極
   性で位相の異なる第２のパルス信号を出力するパルス信
   号出力手段と、 前記第１および第２のパルス信号により前記一対の電極
   間に発生する電圧に基づき、前記電極間の電気抵抗を検
   知する検知手段と、 を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のインクジェットプリン
   タにおいて、 前記一対の電極は、前記印字ヘッドに供給されるインク
   が収容されたインクタンク内に設けられていることを特
   徴とするインクジェットプリンタ。
7. 【請求項７】 請求項５に記載のインクジェットプリン
   タにおいて、 前記印字ヘッドは、被記録媒体上を走査しながらインク
   液滴を前記被記録媒体に吐出して印字記録を行うもので
   あり、 前記インク残量検知装置は、前記印刷ヘッドの所定回数
   の走査毎に、前記パルス信号出力手段により、前記一対
   の電極に位相の異なるパルス信号をそれぞれ出力し、そ
   のときの前記一対の電極間の電圧を前記検知手段により
   基準電圧と比較するものであることを特徴とするインク
   ジェットプリンタ。