JP2003291367A - 液体残量表示装置 - Google Patents
液体残量表示装置Info
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/195—Ink jet characterised by ink handling for monitoring ink quality
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17566—Ink level or ink residue control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 容器内に収容されたインクその他の液体がど
の程度残っているかの段階表示を、簡素な構造で正確に
検出・表示できるようにする。 【解決手段】 導電性を有する液体（インク）を内部に
収容した容器１１内の液体残量を表示する液体残量表示
装置１０であって、容器内１１の液体の減少に伴う液面
の低下方向における複数位置に配置され、液体が接する
ことにより通電可能状態となる電極部２１（２１ａ〜２
１ｈ）と、各電極部２１に電圧を印加する電圧印加手段
（パルス発信器）１５と、電圧印加手段１５により電圧
が印加されたときの各電極部２１の通電状態に基づい
て、各電極部２１の位置における液体の有無を検出する
液体検出手段（ＤＦＦ）１３と、液体検出手段１３によ
る各電極部２１の位置における液体の有無の検出結果に
基づいて、容器内１１の液体残量を段階表示する液体残
量表示手段（ＬＥＤ）１７とを備える。
の程度残っているかの段階表示を、簡素な構造で正確に
検出・表示できるようにする。 【解決手段】 導電性を有する液体（インク）を内部に
収容した容器１１内の液体残量を表示する液体残量表示
装置１０であって、容器内１１の液体の減少に伴う液面
の低下方向における複数位置に配置され、液体が接する
ことにより通電可能状態となる電極部２１（２１ａ〜２
１ｈ）と、各電極部２１に電圧を印加する電圧印加手段
（パルス発信器）１５と、電圧印加手段１５により電圧
が印加されたときの各電極部２１の通電状態に基づい
て、各電極部２１の位置における液体の有無を検出する
液体検出手段（ＤＦＦ）１３と、液体検出手段１３によ
る各電極部２１の位置における液体の有無の検出結果に
基づいて、容器内１１の液体残量を段階表示する液体残
量表示手段（ＬＥＤ）１７とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばインクジェ
ットプリンタのインク残量を検出・表示するときに用い
られ、導電性を有する液体を内部に収容した容器内の液
体残量を表示する液体残量表示装置に関するものであ
る。
ットプリンタのインク残量を検出・表示するときに用い
られ、導電性を有する液体を内部に収容した容器内の液
体残量を表示する液体残量表示装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタでは、インクタ
ンク内にインクが貯留されており、このインクタンクか
らインク流路を通してインク吐出部にインクを送り、イ
ンク液滴を吐出させている。ここで、インクジェットプ
リンタでは、比較的精度良くインクの有無を検出できる
ようにする必要がある。その理由としては、第１に、イ
ンクタンクの外見からインク残量を目視により判別する
ことは困難だからである。
ンク内にインクが貯留されており、このインクタンクか
らインク流路を通してインク吐出部にインクを送り、イ
ンク液滴を吐出させている。ここで、インクジェットプ
リンタでは、比較的精度良くインクの有無を検出できる
ようにする必要がある。その理由としては、第１に、イ
ンクタンクの外見からインク残量を目視により判別する
ことは困難だからである。
【０００３】また、第２に、インクが完全に無くなるま
でインクの吐出動作を行うと、インク吐出部を劣化させ
てしまうおそれがあるからである。ここで、インクジェ
ットプリンタにおけるインクの吐出方式の１つとして、
インク室内にあるインクを発熱抵抗体で急速に加熱して
インク液滴を吐出させるサーマル方式が知られている
が、インクが無いにもかかわらず発熱抵抗体を加熱する
と、発熱抵抗体を劣化させるおそれがある。したがっ
て、インク残量があるレベルに到達した段階でインクの
吐出（印画）を停止する必要がある。
でインクの吐出動作を行うと、インク吐出部を劣化させ
てしまうおそれがあるからである。ここで、インクジェ
ットプリンタにおけるインクの吐出方式の１つとして、
インク室内にあるインクを発熱抵抗体で急速に加熱して
インク液滴を吐出させるサーマル方式が知られている
が、インクが無いにもかかわらず発熱抵抗体を加熱する
と、発熱抵抗体を劣化させるおそれがある。したがっ
て、インク残量があるレベルに到達した段階でインクの
吐出（印画）を停止する必要がある。
【０００４】さらにまた、第３に、大判の印画紙に印画
を行う場合、精度良くインク残量を検出することができ
ないと、印画中にインクが無くなり、それまでの印画が
無駄になってしまう場合があり得るからである。このよ
うな安全性や経済性等の観点から、インクの残量を正確
に検出する必要がある。
を行う場合、精度良くインク残量を検出することができ
ないと、印画中にインクが無くなり、それまでの印画が
無駄になってしまう場合があり得るからである。このよ
うな安全性や経済性等の観点から、インクの残量を正確
に検出する必要がある。
【０００５】図２は、従来のこの種のインク残量検出の
第１例（特開平５−２０１０１９号公報）を示す分解斜
視図である。この例では、インクカートリッジａ内に収
縮自在のインクバックｂを備えている。このインクバッ
クｂは、圧縮スプリングｃで押圧されている。インクが
減少するにつれてストリップｄが移動するように形成さ
れており、覗き窓ｅからストリップｄの移動量を見るこ
とで、インクの残量を判断することができる。よって、
簡便かつ安価にインク残量検出を行うことができる。
第１例（特開平５−２０１０１９号公報）を示す分解斜
視図である。この例では、インクカートリッジａ内に収
縮自在のインクバックｂを備えている。このインクバッ
クｂは、圧縮スプリングｃで押圧されている。インクが
減少するにつれてストリップｄが移動するように形成さ
れており、覗き窓ｅからストリップｄの移動量を見るこ
とで、インクの残量を判断することができる。よって、
簡便かつ安価にインク残量検出を行うことができる。
【０００６】図３は、従来のインク残量検出の第２例
（特開平９−１６９１１８号公報）を示すブロック図あ
る。この例では、タンク内のインク量と、インク液滴の
吐出回数とからインク残量を算出するものである。吐出
インク量算出手段ｆは、カウント部及び乗算部を備えて
おり、カウント部でインクの吐出回数をカウントすると
ともに、乗算部でこのカウント値に１回当たりのインク
の吐出量（平均体積）を乗じる。そして、その値をイン
クの使用量としてインク残量算出手段ｇに送っている。
インク残量算出手段ｇは、最初に収容されているタンク
内のインク量から、吐出インク量算出手段ｆによる値を
減ずることで、インク残量を算出している。
（特開平９−１６９１１８号公報）を示すブロック図あ
る。この例では、タンク内のインク量と、インク液滴の
吐出回数とからインク残量を算出するものである。吐出
インク量算出手段ｆは、カウント部及び乗算部を備えて
おり、カウント部でインクの吐出回数をカウントすると
ともに、乗算部でこのカウント値に１回当たりのインク
の吐出量（平均体積）を乗じる。そして、その値をイン
クの使用量としてインク残量算出手段ｇに送っている。
インク残量算出手段ｇは、最初に収容されているタンク
内のインク量から、吐出インク量算出手段ｆによる値を
減ずることで、インク残量を算出している。
【０００７】図４は、従来のインク残量検出の第３例
（特開平６−２２６９９０号公報）を示す側面の断面図
である。この例では、インク室ｈの底面付近に一対の電
極ｉを設けておき、電極ｉ間の抵抗値からインクの有無
を検出するようにしたものである。
（特開平６−２２６９９０号公報）を示す側面の断面図
である。この例では、インク室ｈの底面付近に一対の電
極ｉを設けておき、電極ｉ間の抵抗値からインクの有無
を検出するようにしたものである。
【０００８】図５は、従来のインク残量検出の第４例
（特開２０００−４３２８７号公報）を示す側面の断面
図である。この例では、インクタンクｊの底面に光学的
反射部ｋ１、ｋ２を設けるとともに、これらの光学的反
射部ｋ１、ｋ２に対してそれぞれ光を照射する発光部ｍ
１、ｍ２と、これらの発光部ｍ１、ｍ２からそれぞれ発
光された光をそれぞれ光学的反射部ｋ１、ｋ２を通して
受光する受光部ｎ１、ｎ２とからなる光学センサが設け
られている。そして、光学センサの受光状態によりイン
クの有無を検出している。
（特開２０００−４３２８７号公報）を示す側面の断面
図である。この例では、インクタンクｊの底面に光学的
反射部ｋ１、ｋ２を設けるとともに、これらの光学的反
射部ｋ１、ｋ２に対してそれぞれ光を照射する発光部ｍ
１、ｍ２と、これらの発光部ｍ１、ｍ２からそれぞれ発
光された光をそれぞれ光学的反射部ｋ１、ｋ２を通して
受光する受光部ｎ１、ｎ２とからなる光学センサが設け
られている。そして、光学センサの受光状態によりイン
クの有無を検出している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来の
技術では、以下の問題点があった。先ず、第１例のよう
にインク残量を目視により判断させることは、今日のよ
うに高性能化したインクジェットプリンタにはそぐわな
いという問題がある。また、インク残量をディスプレイ
等に表示するためには、機械的変位を電気的信号に変換
する必要があるので、構造が複雑化するとともにコスト
高になるという問題がある。
技術では、以下の問題点があった。先ず、第１例のよう
にインク残量を目視により判断させることは、今日のよ
うに高性能化したインクジェットプリンタにはそぐわな
いという問題がある。また、インク残量をディスプレイ
等に表示するためには、機械的変位を電気的信号に変換
する必要があるので、構造が複雑化するとともにコスト
高になるという問題がある。
【００１０】また、第２例では、１回当たりのインク液
滴の平均吐出量にインクの吐出回数を乗じてインクの使
用量を算出しているが、インクタンクの容量が大きい場
合等には、実際のインク液滴の吐出量と、予め設定した
インク液滴の平均吐出量とのズレが次第に大きくなると
いう問題がある。このため、安全性の点からは、インク
残量が多目のところでインク切れの表示を行う必要があ
る。よって、実際には未だ十分に使用できるインク残量
があるにもかかわらず、インク切れを表示せざるを得な
いので、インクが無駄になるという問題がある。
滴の平均吐出量にインクの吐出回数を乗じてインクの使
用量を算出しているが、インクタンクの容量が大きい場
合等には、実際のインク液滴の吐出量と、予め設定した
インク液滴の平均吐出量とのズレが次第に大きくなると
いう問題がある。このため、安全性の点からは、インク
残量が多目のところでインク切れの表示を行う必要があ
る。よって、実際には未だ十分に使用できるインク残量
があるにもかかわらず、インク切れを表示せざるを得な
いので、インクが無駄になるという問題がある。
【００１１】さらにまた、第３例では、インクの有無の
みを検出するにすぎないので、どの程度のインク残量が
あるかを判断することができないという問題がある。し
たがって、例えば突然にインク切れが表示され、印画が
停止されてしまう場合があり、予備のインクがない場合
には、プリンタを使用することができなくなってしまう
という問題がある。
みを検出するにすぎないので、どの程度のインク残量が
あるかを判断することができないという問題がある。し
たがって、例えば突然にインク切れが表示され、印画が
停止されてしまう場合があり、予備のインクがない場合
には、プリンタを使用することができなくなってしまう
という問題がある。
【００１２】さらに、第４例では、第３例と同様の問題
がある。また、第４例では、上記のように光学センサを
用いてインク残量を検出するとともに、インク液滴の吐
出数をカウントする方法も併用しているため、正確さの
点では上記第２例より良く、さらに、第３例のように突
然にインク切れの表示が出てしまうことを回避できる。
しかし、インク残量検出に２つの方式を併用する必要が
あり、方式が複雑化し、コストが高くなるという問題が
ある。
がある。また、第４例では、上記のように光学センサを
用いてインク残量を検出するとともに、インク液滴の吐
出数をカウントする方法も併用しているため、正確さの
点では上記第２例より良く、さらに、第３例のように突
然にインク切れの表示が出てしまうことを回避できる。
しかし、インク残量検出に２つの方式を併用する必要が
あり、方式が複雑化し、コストが高くなるという問題が
ある。
【００１３】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、容器内に収容されたインクその他の液体がどの程
度残っているかの段階表示を、簡素な構造で正確に検出
・表示できるようにすることである。
題は、容器内に収容されたインクその他の液体がどの程
度残っているかの段階表示を、簡素な構造で正確に検出
・表示できるようにすることである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の解決手
段によって、上述の課題を解決する。本発明の１つであ
る請求項１の発明は、導電性を有する液体を内部に収容
した容器内の液体残量を表示する液体残量表示装置であ
って、前記容器内の液体の減少に伴う液面の低下方向に
おける複数位置に配置され、液体が接することにより通
電可能状態となる電極部と、各前記電極部に電圧を印加
する電圧印加手段と、前記電圧印加手段により電圧が印
加されたときの各前記電極部の通電状態に基づいて、各
前記電極部の位置における液体の有無を検出する液体検
出手段と、前記液体検出手段による各前記電極部の位置
における液体の有無の検出結果に基づいて、前記容器内
の液体残量を段階表示する液体残量表示手段とを備える
ことを特徴とする。
段によって、上述の課題を解決する。本発明の１つであ
る請求項１の発明は、導電性を有する液体を内部に収容
した容器内の液体残量を表示する液体残量表示装置であ
って、前記容器内の液体の減少に伴う液面の低下方向に
おける複数位置に配置され、液体が接することにより通
電可能状態となる電極部と、各前記電極部に電圧を印加
する電圧印加手段と、前記電圧印加手段により電圧が印
加されたときの各前記電極部の通電状態に基づいて、各
前記電極部の位置における液体の有無を検出する液体検
出手段と、前記液体検出手段による各前記電極部の位置
における液体の有無の検出結果に基づいて、前記容器内
の液体残量を段階表示する液体残量表示手段とを備える
ことを特徴とする。
【００１５】（作用）上記発明においては、電極部は、
容器内の液体の減少に伴う液面の低下方向における複数
位置に配置されているので、容器内の液面より上側にあ
る電極部は液体に接しておらず、液面より下側にある電
極部は液体に接した状態となる。そして、電圧が印加さ
れると、液体は導電性を有することから、液体に接して
いない電極部は通電されず、液体に接している電極部は
通電されることとなる。
容器内の液体の減少に伴う液面の低下方向における複数
位置に配置されているので、容器内の液面より上側にあ
る電極部は液体に接しておらず、液面より下側にある電
極部は液体に接した状態となる。そして、電圧が印加さ
れると、液体は導電性を有することから、液体に接して
いない電極部は通電されず、液体に接している電極部は
通電されることとなる。
【００１６】したがって、容器内の液体の減少に伴う液
面の低下方向における複数位置に配置された各電極部の
通電状態を検出することで、どの電極部の位置まで液面
があるかを知ることができる。そして、この検出結果に
基づいて容器内の液体残量が段階表示される。これによ
り、液体の残量を、有／無だけでなく段階的に（例えば
全体の何％程度、残量を有するか等）、簡素な構造で正
確に表示することができる。
面の低下方向における複数位置に配置された各電極部の
通電状態を検出することで、どの電極部の位置まで液面
があるかを知ることができる。そして、この検出結果に
基づいて容器内の液体残量が段階表示される。これによ
り、液体の残量を、有／無だけでなく段階的に（例えば
全体の何％程度、残量を有するか等）、簡素な構造で正
確に表示することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面等を参照して、本発明
の一実施形態について説明する。図１は、本発明による
液体残量表示装置の一実施形態を示す正面の構成図であ
る。本実施形態では、インクジェットプリンタ等に用い
られるインク残量表示装置１０を例に挙げて説明する。
図１において、容器１１は、インクジェットプリンタ等
に用いられるインクを内部に収容しておくものであり、
その天面の外側には、インク注入口１１ａが設けられて
いる。さらに、底面の外側には、インク取出し口１１ｂ
が設けられている。このインク取出し口１１ｂと、プリ
ンタヘッドのインク流路（図示せず）が連通している。
の一実施形態について説明する。図１は、本発明による
液体残量表示装置の一実施形態を示す正面の構成図であ
る。本実施形態では、インクジェットプリンタ等に用い
られるインク残量表示装置１０を例に挙げて説明する。
図１において、容器１１は、インクジェットプリンタ等
に用いられるインクを内部に収容しておくものであり、
その天面の外側には、インク注入口１１ａが設けられて
いる。さらに、底面の外側には、インク取出し口１１ｂ
が設けられている。このインク取出し口１１ｂと、プリ
ンタヘッドのインク流路（図示せず）が連通している。
【００１８】また、容器１１内には、インク残量検出基
板（以下、単に基板という）２０が設けられている。こ
こで、基板２０は、容器１１内のほぼ中央位置に配置さ
れている。基板２０は、後述するように液体の残量を検
出するものであるが、容器１１が傾斜すると、液面が接
地面に対し水平でなくなる。ここで、仮に基板２０が容
器１１内のいずれかの側面に近い位置に配置されている
と、容器１１の傾斜によって液面が昇降し、正確な液面
位置を検出できなくなる。このため、容器１１が多少傾
斜しても正確な液面を検出できるようにするため、基板
２０は、容器１１の傾斜時に、最も影響の少ない（液面
変化の最も少ない）中央部に配置するようにしている。
板（以下、単に基板という）２０が設けられている。こ
こで、基板２０は、容器１１内のほぼ中央位置に配置さ
れている。基板２０は、後述するように液体の残量を検
出するものであるが、容器１１が傾斜すると、液面が接
地面に対し水平でなくなる。ここで、仮に基板２０が容
器１１内のいずれかの側面に近い位置に配置されている
と、容器１１の傾斜によって液面が昇降し、正確な液面
位置を検出できなくなる。このため、容器１１が多少傾
斜しても正確な液面を検出できるようにするため、基板
２０は、容器１１の傾斜時に、最も影響の少ない（液面
変化の最も少ない）中央部に配置するようにしている。
【００１９】基板２０には、複数の電極部２１（２１ａ
〜２１ｈ）が形成されている。これらの電極部２１は、
７つの検出電極２１ａ〜２１ｇ、及び共通電極２１ｈか
ら構成されている。各検出電極２１ａ〜２１ｇに近隣す
る位置に、それぞれ１つの共通電極２１ｈが設けられて
いる。ここで、容器１１内にあるインクが使用により減
少すると、液面は、図中、上側（インク注入口１１ａ
側）から下側（インク取出し口１１ｂ側）に向かう。す
なわち、鉛直下方向がインクの減少時の液面の低下方向
である。そして、検出電極２１ａは、容器１１内のほぼ
最上位置（容器１１内のインクが満タンのときに接する
位置）に配置され、検出電極２１ｇは、容器１１内の底
面近傍位置に配置されている。さらに、検出電極２１ａ
〜２１ｇは、インクの減少時の液面の低下方向（鉛直下
方向）にほぼ等間隔で配列されている。
〜２１ｈ）が形成されている。これらの電極部２１は、
７つの検出電極２１ａ〜２１ｇ、及び共通電極２１ｈか
ら構成されている。各検出電極２１ａ〜２１ｇに近隣す
る位置に、それぞれ１つの共通電極２１ｈが設けられて
いる。ここで、容器１１内にあるインクが使用により減
少すると、液面は、図中、上側（インク注入口１１ａ
側）から下側（インク取出し口１１ｂ側）に向かう。す
なわち、鉛直下方向がインクの減少時の液面の低下方向
である。そして、検出電極２１ａは、容器１１内のほぼ
最上位置（容器１１内のインクが満タンのときに接する
位置）に配置され、検出電極２１ｇは、容器１１内の底
面近傍位置に配置されている。さらに、検出電極２１ａ
〜２１ｇは、インクの減少時の液面の低下方向（鉛直下
方向）にほぼ等間隔で配列されている。
【００２０】各検出電極２１ａ〜２１ｇは、それぞれ独
立した配線パターンに接続されている。また、７つの共
通電極２１ｈは、１つの配線パターンに並列接続されて
おり、グラウンド（ＧＮＤ）に接地されている。
立した配線パターンに接続されている。また、７つの共
通電極２１ｈは、１つの配線パターンに並列接続されて
おり、グラウンド（ＧＮＤ）に接地されている。
【００２１】ここで、共通電極２１ｈは、配線パターン
を含めてインクに接するように形成することも可能であ
るが、本実施形態では、ほぼ四角状の領域のみがインク
に接する（露出する）ようにし、配線パターンの部分
は、インクに接しないように覆っている。このようにし
て、共通電極２１ｈのインクと接する部分の露出量を最
小限にしている。
を含めてインクに接するように形成することも可能であ
るが、本実施形態では、ほぼ四角状の領域のみがインク
に接する（露出する）ようにし、配線パターンの部分
は、インクに接しないように覆っている。このようにし
て、共通電極２１ｈのインクと接する部分の露出量を最
小限にしている。
【００２２】また、検出電極２１ａ〜２１ｇと、共通電
極２１ｈとの表面積は、同一であっても良いが、共通電
極２１ｈの方を大きく形成しても良い。例えば導電性が
低いインクの場合には、検出電極２１ａ〜２１ｇと共通
電極２１ｈとの間の通電を十分に行うことができない可
能性があるが、共通電極２１ｈを検出電極２１ａ〜２１
ｇより大きく形成することで改善することができるから
である。
極２１ｈとの表面積は、同一であっても良いが、共通電
極２１ｈの方を大きく形成しても良い。例えば導電性が
低いインクの場合には、検出電極２１ａ〜２１ｇと共通
電極２１ｈとの間の通電を十分に行うことができない可
能性があるが、共通電極２１ｈを検出電極２１ａ〜２１
ｇより大きく形成することで改善することができるから
である。
【００２３】なお、各電極部２１の表面は、撥水性を有
するように形成されている。例えば電極部２１を撥水性
を有する材料から形成しても良いが、表面に撥水処理を
施しても良い。このようにするのは、各電極部２１がイ
ンクに接している状態から接していない状態になった後
は、できるだけ早く各電極部２１表面のインク液滴をな
くし、インクに接していないにもかかわらずインクに接
していると検出されてしまうこと（誤検出）を防止する
ためである。
するように形成されている。例えば電極部２１を撥水性
を有する材料から形成しても良いが、表面に撥水処理を
施しても良い。このようにするのは、各電極部２１がイ
ンクに接している状態から接していない状態になった後
は、できるだけ早く各電極部２１表面のインク液滴をな
くし、インクに接していないにもかかわらずインクに接
していると検出されてしまうこと（誤検出）を防止する
ためである。
【００２４】さらに、各電極部２１の表面（最上層）に
は、図示しないが、耐食性及び耐候性を有する表面処理
層が形成されている。この表面処理層としては、各種の
メッキが挙げられ、特に本実施形態では金メッキを施し
ている。このようにするのは、電極部２１の特性が経時
劣化を起こさないようにするためである。電極部２１に
使用する金属の種類によっては、容器１１内のインクと
接することで、物理的又は電気化学的な変化が生じ、金
属（電極部２１）のインクへの溶出が生じるおそれがあ
る。また、電極部２１が空気に触れることで表面が酸化
し、電気的特性が変化し、例えば電気抵抗が増大し、検
出電極２１ａ〜２１ｇと共通電極２１ｈとの間の通電を
行うことができなくなるおそれがあるためである。これ
らのことを防止するため、電極部２１表面には、耐食性
及び耐候性を有する表面処理層を形成している。
は、図示しないが、耐食性及び耐候性を有する表面処理
層が形成されている。この表面処理層としては、各種の
メッキが挙げられ、特に本実施形態では金メッキを施し
ている。このようにするのは、電極部２１の特性が経時
劣化を起こさないようにするためである。電極部２１に
使用する金属の種類によっては、容器１１内のインクと
接することで、物理的又は電気化学的な変化が生じ、金
属（電極部２１）のインクへの溶出が生じるおそれがあ
る。また、電極部２１が空気に触れることで表面が酸化
し、電気的特性が変化し、例えば電気抵抗が増大し、検
出電極２１ａ〜２１ｇと共通電極２１ｈとの間の通電を
行うことができなくなるおそれがあるためである。これ
らのことを防止するため、電極部２１表面には、耐食性
及び耐候性を有する表面処理層を形成している。
【００２５】一方、容器１１の外側には、７つの抵抗１
２と、７つのＤＦＦ（Ｄタイプフリップフロップ）１３
（本発明における液体検出手段に相当するもの）とが設
けられるとともに、各抵抗１２と、それに対応する１つ
のＤＦＦ１３のＤ入力端子とがそれぞれ電気的に接続さ
れている。さらに、１つの抵抗１２及びＤＦＦ１３の配
線間に、それぞれ各検出電極２１ａ〜２１ｇが電気的に
接続されている。
２と、７つのＤＦＦ（Ｄタイプフリップフロップ）１３
（本発明における液体検出手段に相当するもの）とが設
けられるとともに、各抵抗１２と、それに対応する１つ
のＤＦＦ１３のＤ入力端子とがそれぞれ電気的に接続さ
れている。さらに、１つの抵抗１２及びＤＦＦ１３の配
線間に、それぞれ各検出電極２１ａ〜２１ｇが電気的に
接続されている。
【００２６】なお、抵抗１２には、抵抗値の高いものが
用いられる。これは、検出電極２１ａ〜２１ｇがインク
に接しているか否かによってインクの有無を検出するも
のであるので、インクの導電性と検出電極２１ａ〜２１
ｇの表面積によっては、インク中を流れる電流が微少に
なる可能性があるので、検出電極２１ａ〜２１ｇがイン
クに接している場合と接していない場合とで十分な電位
差が生じるようにするためである。
用いられる。これは、検出電極２１ａ〜２１ｇがインク
に接しているか否かによってインクの有無を検出するも
のであるので、インクの導電性と検出電極２１ａ〜２１
ｇの表面積によっては、インク中を流れる電流が微少に
なる可能性があるので、検出電極２１ａ〜２１ｇがイン
クに接している場合と接していない場合とで十分な電位
差が生じるようにするためである。
【００２７】さらにまた、上記７つの抵抗１２は、遅延
回路１４を介してパルス発信器（本発明における電圧印
加手段に相当するもの）１５に接続されている。さら
に、パルス発信器１５からのクロックパルスが全てのＤ
ＦＦ１３のＣＫ（クロックパルス）入力端子に入力され
るように接続されている。
回路１４を介してパルス発信器（本発明における電圧印
加手段に相当するもの）１５に接続されている。さら
に、パルス発信器１５からのクロックパルスが全てのＤ
ＦＦ１３のＣＫ（クロックパルス）入力端子に入力され
るように接続されている。
【００２８】さらにまた、ＤＦＦ１３の出力側には、各
ＤＦＦ１３に対応して７つのＮＯＴゲートよりなるＬＥ
Ｄドライバー１６が設けられるとともに、各ＤＦＦ１３
のＱ出力端子とＬＥＤドライバー１６とが接続されてい
る。さらに、各ＬＥＤドライバー１６の出力先には、７
つのＬＥＤ（発光ダイオード）１７（本発明における液
体残量表示手段に相当するもの）が設けられており、各
ＬＥＤドライバー１６と、それぞれ対応するＬＥＤ１７
のアノード側とが接続されている。なお、ＬＥＤ１７
は、使用者から目視可能な位置に設けられている。
ＤＦＦ１３に対応して７つのＮＯＴゲートよりなるＬＥ
Ｄドライバー１６が設けられるとともに、各ＤＦＦ１３
のＱ出力端子とＬＥＤドライバー１６とが接続されてい
る。さらに、各ＬＥＤドライバー１６の出力先には、７
つのＬＥＤ（発光ダイオード）１７（本発明における液
体残量表示手段に相当するもの）が設けられており、各
ＬＥＤドライバー１６と、それぞれ対応するＬＥＤ１７
のアノード側とが接続されている。なお、ＬＥＤ１７
は、使用者から目視可能な位置に設けられている。
【００２９】以上の構成からなるインク残量表示装置１
０において、インクの残量を検出しようとするときの
み、パルス発信器１５からクロックパルスを発信する。
ここで、常時クロックパルスを送り続ける（常時電流を
流し続ける）ことで、常時、インクの残量を検出するこ
とも可能である。インク残量の検出に必要な電流はわず
かで足りるので、電流を流し続けてもさほど影響はない
と考えられる。しかし、流れる電流によってはインクが
電気分解を起こし、インクの特性が変化すること等も考
えられるので、インク残量の検出に必要な時間だけ（例
えば数ミリｓｅｃ程度）電流を流すようにしている。
０において、インクの残量を検出しようとするときの
み、パルス発信器１５からクロックパルスを発信する。
ここで、常時クロックパルスを送り続ける（常時電流を
流し続ける）ことで、常時、インクの残量を検出するこ
とも可能である。インク残量の検出に必要な電流はわず
かで足りるので、電流を流し続けてもさほど影響はない
と考えられる。しかし、流れる電流によってはインクが
電気分解を起こし、インクの特性が変化すること等も考
えられるので、インク残量の検出に必要な時間だけ（例
えば数ミリｓｅｃ程度）電流を流すようにしている。
【００３０】パルス発信器１５からクロックパルスが発
信されると、遅延回路１４を介して全ての抵抗１２の一
端に電圧が印加される。これにより、全ての抵抗１２の
一端での電位は、高位すなわち「１（ｈｉ）」となる。
ここで、検出電極２１ａ〜２１ｇ及び共通電極２１ｈが
インクに接しているときは、電流は、検出電極２１ａ〜
２１ｇからそれぞれ近隣する共通電極２１ｈに流れてグ
ラウンドに送られるので、ＤＦＦ１３のＤ入力端子側の
電位は、低位すなわち「０（ｌｏｗ）」になる。この結
果、ＤＦＦ１３のＤ入力端子への入力値は「０」にな
る。
信されると、遅延回路１４を介して全ての抵抗１２の一
端に電圧が印加される。これにより、全ての抵抗１２の
一端での電位は、高位すなわち「１（ｈｉ）」となる。
ここで、検出電極２１ａ〜２１ｇ及び共通電極２１ｈが
インクに接しているときは、電流は、検出電極２１ａ〜
２１ｇからそれぞれ近隣する共通電極２１ｈに流れてグ
ラウンドに送られるので、ＤＦＦ１３のＤ入力端子側の
電位は、低位すなわち「０（ｌｏｗ）」になる。この結
果、ＤＦＦ１３のＤ入力端子への入力値は「０」にな
る。
【００３１】これに対し、検出電極２１ａ〜２１ｇ及び
共通電極２１ｈがインクに接していないときは、電流は
検出電極２１ａ〜２１ｇから共通電極２１ｈに流れず、
検出電極２１ａ〜２１ｇは開放端となり、ＤＦＦ１３の
Ｄ入力端子側の電位は、与えられた電位のままとなるの
で、高位すなわち「１」となる。この結果、ＤＦＦ１３
のＤ入力端子への入力値は「１」になる。したがって、
検出電極２１ａ〜２１ｇ及び共通電極２１ｈがインクに
接している場合にはＤＦＦ１３のＤ入力端子に「０」が
入力され、インクに接していない場合には「１」が入力
される。
共通電極２１ｈがインクに接していないときは、電流は
検出電極２１ａ〜２１ｇから共通電極２１ｈに流れず、
検出電極２１ａ〜２１ｇは開放端となり、ＤＦＦ１３の
Ｄ入力端子側の電位は、与えられた電位のままとなるの
で、高位すなわち「１」となる。この結果、ＤＦＦ１３
のＤ入力端子への入力値は「１」になる。したがって、
検出電極２１ａ〜２１ｇ及び共通電極２１ｈがインクに
接している場合にはＤＦＦ１３のＤ入力端子に「０」が
入力され、インクに接していない場合には「１」が入力
される。
【００３２】また、ＤＦＦ１３のＤ入力端子に「０」又
は「１」が入力された状態のときに、ＤＦＦ１３のＣＫ
入力端子にクロックパルスが入力されると、クロックパ
ルスのクロック幅の時間だけ計測が行われ、入力された
クロックパルスの波形の立ち下がりのタイミングでＤ入
力端子に入力された値がＱ出力端子から出力される。な
お、一旦ＣＫ入力端子にクロックパルスが入力されれ
ば、次のクロックパルスがＣＫ入力端子に入力されるま
で、Ｄ入力端子の入力値が変化してもＱ出力端子からの
出力値は変化しないで維持される。
は「１」が入力された状態のときに、ＤＦＦ１３のＣＫ
入力端子にクロックパルスが入力されると、クロックパ
ルスのクロック幅の時間だけ計測が行われ、入力された
クロックパルスの波形の立ち下がりのタイミングでＤ入
力端子に入力された値がＱ出力端子から出力される。な
お、一旦ＣＫ入力端子にクロックパルスが入力されれ
ば、次のクロックパルスがＣＫ入力端子に入力されるま
で、Ｄ入力端子の入力値が変化してもＱ出力端子からの
出力値は変化しないで維持される。
【００３３】ここで、ＤＦＦ１３のＣＫ入力端子へのク
ロックパルスの入力と、抵抗１２を介したＤＦＦ１３の
Ｄ入力端子への入力とのタイミングは、遅延回路１４に
よって調整されている。すなわち、上記の「０」又は
「１」の入力値がＤＦＦ１３のＤ入力端子に入力されて
いる間に、ＤＦＦ１３のＣＫ入力端子から入力されたク
ロックパルスの波形が立ち下がるように調整されてい
る。
ロックパルスの入力と、抵抗１２を介したＤＦＦ１３の
Ｄ入力端子への入力とのタイミングは、遅延回路１４に
よって調整されている。すなわち、上記の「０」又は
「１」の入力値がＤＦＦ１３のＤ入力端子に入力されて
いる間に、ＤＦＦ１３のＣＫ入力端子から入力されたク
ロックパルスの波形が立ち下がるように調整されてい
る。
【００３４】ＤＦＦ１３のＱ出力端子からの出力信号
は、ＬＥＤドライバー１６に入力され、出力値が反転さ
れる。すなわち、Ｑ出力端子からの入力値が「１」であ
るときは「０」に、「０」であるときは「１」にそれぞ
れ反転される。そして、この信号がＬＥＤ１７に入力さ
れる。ＬＥＤ１７は、「０」の信号が入力されたときは
消灯し、「１」の信号が入力されたときは点灯する。
は、ＬＥＤドライバー１６に入力され、出力値が反転さ
れる。すなわち、Ｑ出力端子からの入力値が「１」であ
るときは「０」に、「０」であるときは「１」にそれぞ
れ反転される。そして、この信号がＬＥＤ１７に入力さ
れる。ＬＥＤ１７は、「０」の信号が入力されたときは
消灯し、「１」の信号が入力されたときは点灯する。
【００３５】図１に示す例では、上から数えて１〜３個
目までの検出電極２１ａ、２１ｂ及び２１ｃは、インク
に接していないので、ＤＦＦ１３のＤ入力端子の入力値
及びＱ出力端子の出力値は「１」となり、ＬＥＤドライ
バー１６により反転されて「０」の値がＬＥＤ１７に入
力され、ＬＥＤ１７は消灯となる。
目までの検出電極２１ａ、２１ｂ及び２１ｃは、インク
に接していないので、ＤＦＦ１３のＤ入力端子の入力値
及びＱ出力端子の出力値は「１」となり、ＬＥＤドライ
バー１６により反転されて「０」の値がＬＥＤ１７に入
力され、ＬＥＤ１７は消灯となる。
【００３６】これに対し、上から数えて４〜７個目まで
の検出電極２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ及び２１ｇは、イン
クに接しているので、ＤＦＦ１３のＤ入力端子の入力値
及びＱ出力端子の出力値は「０」となり、ＬＥＤドライ
バー１６により反転されて「１」の値がＬＥＤ１７に入
力され、ＬＥＤ１７は点灯となる（図１中、ＬＥＤ１７
が点灯している状態をハッチングで示している）。
の検出電極２１ｄ、２１ｅ、２１ｆ及び２１ｇは、イン
クに接しているので、ＤＦＦ１３のＤ入力端子の入力値
及びＱ出力端子の出力値は「０」となり、ＬＥＤドライ
バー１６により反転されて「１」の値がＬＥＤ１７に入
力され、ＬＥＤ１７は点灯となる（図１中、ＬＥＤ１７
が点灯している状態をハッチングで示している）。
【００３７】この表示により、例えば容器１１内のイン
クが満タンであれば、全てのＬＥＤ１７が点灯し、これ
とは逆に、容器１１内にインクがほとんど残っていなけ
れば、全てのＬＥＤ１７が消灯する。よって、本実施形
態では、インク残量を８段階で表示することができる。
そして、使用者は、この表示を見ることで、インクの残
量を段階的に知ることができる。例えば図１の例のよう
に７つのＬＥＤ１７中、４つが点灯し、３つが消灯して
いれば、インクは、満タン時の半分よりやや多い量が残
っていることを知ることができる。
クが満タンであれば、全てのＬＥＤ１７が点灯し、これ
とは逆に、容器１１内にインクがほとんど残っていなけ
れば、全てのＬＥＤ１７が消灯する。よって、本実施形
態では、インク残量を８段階で表示することができる。
そして、使用者は、この表示を見ることで、インクの残
量を段階的に知ることができる。例えば図１の例のよう
に７つのＬＥＤ１７中、４つが点灯し、３つが消灯して
いれば、インクは、満タン時の半分よりやや多い量が残
っていることを知ることができる。
【００３８】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、上述した実施形態に限定されることな
く、例えば以下のような種々の変形が可能である。 （１）本実施形態では、７つの電極部２１を設けてイン
クの残量を８段階で表示するようにしたが、ＤＦＦ１３
の出力信号を、他の形式の信号に変換する信号変換手段
を設け、その信号変換手段により変換された信号に基づ
きインク残量を表示することも可能である。
たが、本発明は、上述した実施形態に限定されることな
く、例えば以下のような種々の変形が可能である。 （１）本実施形態では、７つの電極部２１を設けてイン
クの残量を８段階で表示するようにしたが、ＤＦＦ１３
の出力信号を、他の形式の信号に変換する信号変換手段
を設け、その信号変換手段により変換された信号に基づ
きインク残量を表示することも可能である。
【００３９】本実施形態のように、検出結果として７つ
の出力信号が得られるときには、８段階のインク残量の
表示が可能であるので、これを３ビットの信号（０００
〜１１１）に変換し、例えば０〜７までの１０進法での
数値で表示することも可能である。あるいは、例えば
「残量・・％」のように予め表示内容を設定しておき、
出力信号に対応する表示内容を選択し、ディスプレイ等
にインク残量の表示を行うことも可能である。
の出力信号が得られるときには、８段階のインク残量の
表示が可能であるので、これを３ビットの信号（０００
〜１１１）に変換し、例えば０〜７までの１０進法での
数値で表示することも可能である。あるいは、例えば
「残量・・％」のように予め表示内容を設定しておき、
出力信号に対応する表示内容を選択し、ディスプレイ等
にインク残量の表示を行うことも可能である。
【００４０】（２）さらに、本実施形態では、７つの電
極部２１を用いてインク残量を検出したが、さらに電極
部２１の数を多くし、さらに細分化したインク残量の検
出・表示を行うようにしても良い。
極部２１を用いてインク残量を検出したが、さらに電極
部２１の数を多くし、さらに細分化したインク残量の検
出・表示を行うようにしても良い。
【００４１】（３）本実施形態では、インクジェットプ
リンタのインク残量表示装置１０について説明したが、
これに限らず、容器内に収容した種々の液体の残量を表
示する液体残量表示装置に広く適用することができる。
リンタのインク残量表示装置１０について説明したが、
これに限らず、容器内に収容した種々の液体の残量を表
示する液体残量表示装置に広く適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、容器内に収容された液
体がどの程度残っているかの段階表示を、簡素な構造で
正確に行うことができる。
体がどの程度残っているかの段階表示を、簡素な構造で
正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体残量表示装置の一実施形態を
示す正面の構成図である。
示す正面の構成図である。
【図２】従来のインク残量検出の第１例を示す分解斜視
図である。
図である。
【図３】従来のインク残量検出の第２例を示すブロック
図ある。
図ある。
【図４】従来のインク残量検出の第３例を示す側面の断
面図である。
面図である。
【図５】従来のインク残量検出の第４例を示す側面の断
面図である。
面図である。
１０ インク残量表示装置（液体残量表示装置）
１１ 容器
１２ 抵抗
１３ ＤＦＦ（液体検出手段）
１４ 遅延回路
１５ パルス発信器
１６ ＬＥＤドライバー
１７ ＬＥＤ（液体残量表示手段）
２０ インク残量検出基板
２１ 電極部
２１ａ〜２１ｇ 検出電極
２１ｈ 共通電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 竹中 一康
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ
ー株式会社内
(72)発明者 堀井 伸一
東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ
ー株式会社内
Ｆターム(参考） 2C056 EA29 EB20 EB39 EB51 EC26
KC30 KD06
2F014 AA01 AA07 AA16 AB02 DA01
GA04
Claims (8)
- 【請求項１】 導電性を有する液体を内部に収容した容
器内の液体残量を表示する液体残量表示装置であって、 前記容器内の液体の減少に伴う液面の低下方向における
複数位置に配置され、液体が接することにより通電可能
状態となる電極部と、 各前記電極部に電圧を印加する電圧印加手段と、 前記電圧印加手段により電圧が印加されたときの各前記
電極部の通電状態に基づいて、各前記電極部の位置にお
ける液体の有無を検出する液体検出手段と、 前記液体検出手段による各前記電極部の位置における液
体の有無の検出結果に基づいて、前記容器内の液体残量
を段階表示する液体残量表示手段とを備えることを特徴
とする液体残量表示装置。 - 【請求項２】 導電性を有する液体を内部に収容した容
器内の液体残量を表示する液体残量表示装置であって、 前記容器内の液体の減少に伴う液面の低下方向における
複数位置に配置された検出電極、及び各前記検出電極の
近隣にそれぞれ配置された共通電極を有し、液体が接す
ることにより各前記検出電極とこれに近隣する前記共通
電極との間が通電可能状態となる電極部と、 前記検出電極と前記共通電極との間に電圧を印加する電
圧印加手段と、 前記電圧印加手段により電圧が印加されたときに、前記
検出電極から前記共通電極に電流が流れたか否かに基づ
いて、各前記電極部の位置における液体の有無を検出す
る液体検出手段と、 前記液体検出手段による各前記電極部の位置における液
体の有無の検出結果に基づいて、前記容器内の液体残量
を段階表示する液体残量表示手段とを備えることを特徴
とする液体残量表示装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の液体残量
表示装置において、 前記液体検出手段による各前記電極部の液体の有無の検
出結果を、所定の形式の信号に変換する信号変換手段を
備え、 前記液体残量表示手段は、前記信号変換手段による変換
後の信号に基づいて液体残量を段階表示することを特徴
とする液体残量表示装置。 - 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載の液体残量
表示装置において、前記電圧印加手段は、前記液体検出
手段による液体の有無の検出に必要な時間だけ電圧を印
加することを特徴とする液体残量表示装置。 - 【請求項５】 請求項１又は請求項２に記載の液体残量
表示装置において、 前記電極部の少なくとも一部の表面は、撥水性を有する
ことを特徴とする液体残量表示装置。 - 【請求項６】 請求項１又は請求項２に記載の液体残量
表示装置において、 前記電極部の液体と接する領域の最上層には、耐食性及
び耐候性を有する表面処理層を備えることを特徴とする
液体残量表示装置。 - 【請求項７】 請求項２に記載の液体残量表示装置にお
いて、 各前記共通電極は、並列に接続されているとともに、各
前記検出電極に近隣する領域のみが露出されていること
を特徴とする液体残量表示装置。 - 【請求項８】 請求項１又は請求項２に記載の液体残量
表示装置において、 各前記電極部は、前記容器の傾斜時に前記容器内の液面
変化が最も少ない位置に配置されていることを特徴とす
る液体残量表示装置。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP2002099655A JP2003291367A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 液体残量表示装置 |
| DE60306833T DE60306833T2 (de) | 2002-04-02 | 2003-03-31 | Vorrichtung und Verfahren zur Anzeige einer Restflüssigkeitsmenge |
| EP03007288A EP1350628B1 (en) | 2002-04-02 | 2003-03-31 | Remaining-liquid-amount display apparatus and remaining-liquid-amount display method |
| US10/403,367 US7059696B2 (en) | 2002-04-02 | 2003-03-31 | Remaining-liquid-amount display apparatus and remaining liquid-amount display method |
| SG200301701A SG125912A1 (en) | 2002-04-02 | 2003-03-31 | Remaining-liquid-amount display apparatus and rem aining-liquid-amount display method |
| CNB031429106A CN100529688C (zh) | 2002-04-02 | 2003-04-02 | 剩余液体量显示器和剩余液体量显示方法 |
| KR10-2003-0020669A KR20030079750A (ko) | 2002-04-02 | 2003-04-02 | 액체 잔량 표시 장치 및 액체 잔량 표시 방법 |
| US11/430,714 US7896454B2 (en) | 2002-04-02 | 2006-05-09 | Remaining-liquid-amount display apparatus and remaining-liquid-amount display method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002099655A JP2003291367A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 液体残量表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003291367A true JP2003291367A (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=28035916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002099655A Pending JP2003291367A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 液体残量表示装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7059696B2 (ja) |
| EP (1) | EP1350628B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003291367A (ja) |
| KR (1) | KR20030079750A (ja) |
| CN (1) | CN100529688C (ja) |
| DE (1) | DE60306833T2 (ja) |
| SG (1) | SG125912A1 (ja) |
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| US7850295B2 (en) | 2006-03-13 | 2010-12-14 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, ink cartridge, and electronic device |
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| US9233550B2 (en) | 2013-08-29 | 2016-01-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Printing apparatus and residual ink detection method |
| JP2018017726A (ja) * | 2016-07-27 | 2018-02-01 | ゼロックス コーポレイションＸｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 静電容量及び導電率を組み合わせた流体レベルセンサ |
| JP2021194876A (ja) * | 2020-06-17 | 2021-12-27 | キヤノン株式会社 | 画像記録装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| US20060125647A1 (en) * | 2004-03-19 | 2006-06-15 | Touridan Inc. | Aquarium water-level detector |
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