JPS6295225A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は記録装置、特に液体インクを用いる記録装置に
関するものである。

［従来の技術］ 従来より液体インクを用いる記録装置としてインクジェ
ットプリンタが知られている。この種の装置でも他の記
録装置と同様、記録材料としてのインクの残量を検出す
るための様々な検出方式が提案されている。

たとえば、インクタンクの一部を透明材料から形成し、
タンクの所定位置に設けた透過型の光センサによりタン
ク内部のインク液面のレベルを検出する方法、インクタ
ンク内の所定位置に設けた電極によりインクの抵抗値を
検出する方法、インクタンクの重量を測定する方法、超
音波をインクタンク内のインク液面に向けて発射し、そ
れが帰ってくるまでの時間を測定する方法などが知られ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、以上の方式はいずれも測定機構が複雑になり
がちで、装置をコストアップさせる問題があり、特に抵
抗値検出方式ではインクの電気分解による悪影響を避け
られない欠点があった。

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題を解決するため、本発明において液体インク
を貯蔵する手段と、この貯蔵手段に内部のインクと接す
るように取り付けられた圧電素子と、この圧電素子を振
動させるように駆動するとともに、前記圧電素子の振動
状態を検出することにより前記貯蔵手段内のインク残量
を検出する手段を設けた構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、小型、軽量な圧電素子を検出器と
して用いるので、インク貯蔵手段に対する取り付けが非
常に容易であり、装置の製造コスルを上昇させることが
なく、また装置を小型軽量化することができる。また、
検出回路も簡単で低コストのもので済む。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。

第１図は本発明による記録装置の液体インク残量検出機
構の一例としてインクジェットプリンタのメインインク
タンク周辺の構造を示したものである。

第１図において、インクタンクｌはプラスチックなどか
ら形成され、内部に収納されたインク２はタンク底部に
設けられたチューブ３からパイプモの他の流路を介して
所定方式のインクジェット記録ヘッドに供給される。記
録ヘッドは公知の構成を有するものでよいので、ここで
は詳細な説明は省略する。

インク２は記録の進行に応じて消費され、所定残量まで
インクが減少した場合にインクタンク１の上部の注入口
６からインク補充を行なう。

本実施例においては、上記のインク補充のタイミングを
検出するため、インクタンクｌの側壁７の所定液面レベ
ルに対応した高さに圧電素子４によるピックアップを設
けである。圧電素子４はその液面レベルにインク２が有
るか無いかを検出し、これによりインク２が所定残量ま
で消費されたことを検出できる。

圧電素子４の取り付は構造を第２図に詳細に示す・ 圧電素子４は液体、粉体などの有無を検出するための公
知の検出素子で、振動子８の両端に駆動および検出用の
電極４ａを宥し、厚さ２０〜２００ｐｍ程度のゴム、ポ
リエチレンフィルムなどから成る可撓性の薄ｌｌｌ５を
介して接着その他の方法によりインクタンク側壁７の穴
１ａに固定される。

圧電素子４に接続される検出回路は、たとえば第３図の
ように構成する。第３図においてオペアンプＱｌは帰還
抵抗ＲＴと圧電素子４による負帰還路を有する発振回路
であり、圧電素子４の置かれた振動条件に応じた時定数
により規定される周波数で発振する０発振出力はダイオ
ードＤによるクランプ回路、抵抗ＲＡＩ、ＲＡ２による
アッテネータ回路を経てオペアンプＱ２に入力され、抵
抗ＲＴＩ、ＲＴ２により定まる電圧を基準として比較が
行なわれ、その差信号出力によりトランジスタＴｒｉが
駆動される。そしてトランジスタＴｒｉのオープンコレ
クタ出力が圧電素子４の振・動状態を示す検出出力とな
る。

以上のような構成において、第３図の回路に電源電圧Ｖ
ｃｃを与えると、オペアンプＱｌの出力により圧電素子
４が振動し、圧電素子４の置かれた振動条件に応じた電
圧出力がオペアンプＱ１の反転入力にフィードバックさ
れる。

圧電素子４は薄膜５を介してインクタンク１内のインク
２と接することができるように配置されているので、圧
電素子４の位置にインク２が有るか、無いかによりオペ
アンプＱ１のフィードバック特性が変化する。

インク２は低粘度の流体であるので、圧電素子４を直接
インクと接触させた場合にはインクの抵抗が小さいため
インクが圧電素子の振動子８近傍でしか振動せず、イン
クの有無による振動条件（数）の変化は小さい、ところ
が１本実施例において圧電素子４は可撓性の薄膜５を介
して取り付けられ、素子からみた抵抗が大きくされてお
り、これにより広範囲のインク２が素子の振動に関与す
るようになり、インクの有無に応じて素子の振動条件が
大きく変化する。

すなわち、上記構成によればオペアンプＱ１の発振周波
数を圧電素子４．の位置におけるインクの有無により犬
きく変化させることができる。通常のインクジェットプ
リンタ用の蒸留水を用いたインクの場合、圧電素子４の
位置にインクがある場合、素子はほとんど振動しないが
、インクがない場合には３〜４ＫＨｚ程度の振動周波数
を得ることができる。

したがって、オペアンプＱ２、トランジスタＴｒｉを介
した検出出力を周波数カウンタなどを用いて測定するこ
とによりインク残量の検出を行なうことができ、ブザー
、警告灯などによって操作者にインクの補充を促すこと
ができる。

なお、圧電素子４を取り付けるための薄膜５は素子４が
インク２に直接浸されるのを防止し、素子を保護する効
果も有する。

以上では、圧電素子４をインクタンク１の側壁に取り付
ける例を示したが、第４図のようにタンクの底面に圧電
素子を取り付けるようにしてもよい。この場合には圧電
素子４の長さく底面からの高さ）を調節することにより
残量検出レベルの設定を行なう。この場合には、前記実
施例に比してタンク側面に突起がなくなり、もともとイ
ンク供給用のチューブ３のある底面に圧電素子４が設け
られるため、有効なスペース利用を達成できる。

圧電素子４を薄膜を介して取り付けるのは前記と同様で
あり、また第３図のような回路により同じ検出原理によ
り残量検出が可能である。

また、圧電素子４と薄膜５を別体とするのではなく、第
５図に示すように圧電素子４の振動子８の部分に薄膜５
を接着するなどして一体化させてしまう構成も考えられ
る。このような構成によれば製造時、メンテナンス時の
素子の組み込み、取り外しなどの作業が大きく簡素化さ
れる。

圧電素子４を薄膜５を省略して直接インクと接するよう
にインクタンクｌに組み込む構成も考えられるが、前述
のように、通常のインクは低粘性であるため、この場合
、インクの有無により素子の振動特性が確実に検出可能
な程度変化するような素子を選定する必要がある。

以上に示した構成は、記録材料として種々の液体インク
を用いる記録装置に適用できる。

［効　果］ 以上の説明から明かなように本発明によれば液体インク
を貯蔵する手段と、この貯蔵手段に内部のインクと接す
るように取り付けられた圧電素子と、この圧電素子を振
動させるよう駆動するとともに、前記圧電素子の振動状
態を検出することにより前記貯蔵手段内のインク残量を
検出する手段を設けた構成を採用しているので、簡単な
機械的構成、単純な検出回路構成により確実なインク残
量検出を行なえる機構を有する安価で優れた記録装置を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による記録装置のインクタンク周辺の構
造を示した断面図、第２図は第１図における圧電素子の
取り付けを示した断面図、第３図はインク残量検出回路
の構成を示した回路図、第４図は異なる圧電素子の取り
付けを示した断面図、第５図は圧電素子の異なる構成を
示した断面図である。 ｌ・・・インクタンク　　２・・・インク３・・・チュ
ーブ　　　　４・・・圧電素子５・・・薄膜　　　　　
　７・・・側壁８・・・振動子　　　　　Ｑｌ、Ｑ２・
・・オペアンプＴｒｉ・・・トランジスタ 第１図 インクタンク乍ＩＩＪ、！のＩ斤顔記 β儂１の断面面 ＩＫＳ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）液体インクを貯蔵する手段と、この貯蔵手段に内部
   のインクと接するように取り付けられた圧電素子と、こ
   の圧電素子を振動させるよう駆動するとともに、前記圧
   電素子の振動状態を検出することにより前記貯蔵手段内
   のインク残量を検出する手段を設けたことを特徴とする
   記録装置。 ２）前記圧電素子とインクの間に可撓性の膜を介在させ
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の記録
   装置。