JPH10119301A - インク残量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インク残量データをロジックデータとして直
接インクジェットプリンタの制御回路に出力することが
可能である、もってインク残量データをアナログ信号か
らデジタル信号へ変換するＡ／Ｄ変換器を必要とするこ
となく簡単な構成によりコストの低いインク残量検出装
置を提供する。 【解決手段】 インク残量に応じて抵抗値が変化する抵
抗体を有するマルチバイブレータ回路を利用し、インク
の残量を電圧のレベル変化などではなく、信号のパルス
幅と言う形で出力する。よって、Ａ／Ｄ変換器等を用い
ることなく、そのまま検出信号を取り込んでデジタル処
理が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクタンク内の
インク残量を検出するインク残量検出装置に関し、特
に、インク残量を電気的に検出するインク残量検出装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットプリンタなどのよ
うな印字装置では、インクタンク内にインクを保持し、
そのインクタンクから供給されるインクを印字ヘッドが
被印字媒体に噴射等を行うことによって印字記録を行
う。インクタンク内のインクがなくなると印字ができな
くなるので、タンク内のインクがなくなる前に新しいイ
ンクタンクと取り替えるなどしてインクを補充する必要
がある。そのため、インクタンク内のインクがどの程度
有るかを検出する装置が不可欠であった。

【０００３】そこで、従来から、インクジェットプリン
タの本体に固定されるインクタンク内には、インクの残
量を随時検出するインク残量検出装置が設けられてい
る。このようなインクの残量検出には、例えば、インク
液面の変化に従って移動する磁石内蔵の浮きをリードス
イッチで検出する手法や、光センサによってインク液面
を確認するなどの手法が取られてきた。しかし、このよ
うなインク残量検出装置では、複雑な構成部品が必要で
あったり、装置自体が故障し易いといった問題や、容器
壁面に付着するインクによって光が思うように透過せず
に正確な検出ができない等といった不都合があった。

【０００４】そこで、このような問題・不都合を解消す
るものとして、インクタンク内に高低差をつけて配置さ
れた２つの電極からなる検出回路を用いたインク残量検
出装置が提案されている。これは、２つの電極間の抵抗
値を検出し、それに基づいてインク残量を推定するもの
である。インクは一般に、電気に対し、良導体でも絶縁
体でもなく、ある一定の抵抗値を持った導体となる。従
って、２つの電極間に介在するインクの量によって電極
間の電気抵抗値が変化する。よって、前記検出回路に信
号を与え、前記電極間の抵抗変化を測定することによ
り、インクの液量を検出することが可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来におけ
る、上記のインクタンク内に電極を設けたタイプのイン
ク残量検出装置は、信頼性の高い検出が可能であるとい
う利点を有するものの、抵抗値変化を判断する制御部が
複雑になると言う問題があった。

【０００６】なぜなら、前記従来のインク残量検出装置
の検出回路より出力される検出信号は、前記電極間の抵
抗値変化を電圧値変化として出力させたアナログ信号で
あり、印字装置の制御装置はその信号を直接処理するこ
とができなかった。よって、制御回路に、アナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等を付加する必
要があり、また、これに付随してインターフェース等も
複雑な構成を取らざるを得なかった。結果、インク残量
検出装置は全体として複雑で大きなものとなり、コスト
アップを招来するという問題があった。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
めになされたものであり、検出回路より出力されるイン
クの残量に関する信号をデジタル処理可能なロジック信
号とすることにより直接印字装置の制御装置に出力する
ことを可能とし、もって、インク残量データをアナログ
信号からデジタル信号への変換を行うＡ／Ｄ変換器を必
要とすることがない、簡単で小型な構成をとるインク残
量検出装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係わるインク残量検出装置は、印字装置に付
設され、印字ヘッドに対してインクを供給するインクタ
ンク内のインクの残量を検出するものであって、前記イ
ンクタンク内に配設され、インクタンク内に存在するイ
ンク残量に応じて変化する抵抗値を有する抵抗体より構
成されたマルチバイブレータ回路を有するパルス発生手
段と、前記パルス発生手段に対して検出動作を行うため
の信号を与えると共に、前記入力信号に対応して前記パ
ルス発生手段より出力されるパルスを受け、そのパルス
のパルスに基づいてインクの残量を判断する検出手段と
を備えている。

【０００９】請求項１のインク残量検出装置では、イン
ク残量に応じて抵抗値が変化する抵抗体を有するマルチ
バイブレータ回路を利用し、インク残量を電圧のレベル
変化でなく、パルスの幅と言う形で出力する。よって、
検出手段は、Ａ／Ｄ変換器等を用いることなく、そのま
ま検出信号を取り込むことができ、直接デジタル処理が
可能となる。これより、インク残量検出装置の構成が非
常に簡略化され、そのコスト、小型化の面で大きなメリ
ットを実現すること可能となる。

【００１０】また、請求項２に係わるインク残量検出装
置は、請求項１のインク残量検出装置において、前記パ
ルス発生手段は、前記インクタンク内に配設され、イン
クタンク内に存在するインクとの協働により前記抵抗体
を構成する一対の電極と、コンデンサ及びロジックＩＣ
からなる。

【００１１】請求項２のインク残量検出装置において
は、その回路構成をコンパクトにすることが可能であ
り、インクジェットプリンタの制御回路を特に変更する
ことなく実施することが可能となる。また、前記構成に
おいては、高性能な素子や回路機構を使用していないの
で、インクジェットプリンタの制御装置内に組み込むこ
とも可能である。

【００１２】更に、前記目的を達成するため請求項３に
係わるインク残量検出装置は、印字装置に付設され、印
字ヘッドに対してインクを供給するインクタンク内のイ
ンクの残量を検出するものであって、前記インクタンク
内に配設され、インクタンク内に存在するインク残量に
応じて変化する静電容量を有するコンデンサより構成さ
れたマルチバイブレータ回路を有するパルス発生手段
と、前記パルス発生手段に対して検出動作を行うための
信号を与えると共に、前記入力信号に対応して前記パル
ス発生手段より出力されるパルスを受け、そのパルスの
パルス幅に基づいてインクの残量を判断する検出手段と
を備えている。

【００１３】請求項３のインク残量検出装置では、イン
ク残量に応じて静電容量が変化するコンデンサを有する
マルチバイブレータ回路を利用し、インク残量を電圧の
レベル変化でなく、パルスの幅と言う形で出力する。よ
って、検出手段は、Ａ／Ｄ変換器等を用いることなく、
そのまま検出信号を取り込むことができ、直接デジタル
処理が可能となる。これより、インク残量検出装置の構
成が非常に簡略化され、そのコスト、小型化の面で大き
なメリットを実現すること可能となる。

【００１４】また、請求項４に係わるインク残量検出装
置は、請求項３のインク残量検出装置において、前記パ
ルス発生手段は、前記インクタンク内に配設され、イン
クタンク内に存在するインクとの協働により前記コンデ
ンサを構成する一対の電極と、抵抗体及びロジックＩＣ
からなる。

【００１５】請求項４のインク残量検出装置において
は、その回路構成をコンパクトにすることが可能であ
り、インクジェットプリンタの制御回路を特に変更する
ことなく実施することが可能となる。また、前記構成に
おいては、高性能な素子や回路機構を使用していないの
で、インクジェットプリンタの制御装置内に組み込むこ
とも可能である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態に係
わるインク残量検出装置について図面を参照して説明す
る。図１は本発明に係わるインク残量検出装置を備えた
インクジェットプリンタの内部構成を示した概略斜視図
である。インクジェットプリンタ１は、左右方向に伸び
る回転軸２によってフレーム３に回転可能に支持される
円筒形状のプラテンローラ４を有する。プラテンローラ
４は、給紙カセット又は手差し給紙部から供給された記
録媒体としての印字用紙Ｐを記録ヘッド５に対面させな
がら搬送するものであり、紙送り装置の一部を構成して
いる。この記録ヘッド５は、ヘッドユニット６、及び記
録ヘッド５に４色（シアン、イエロー、マゼンタ、ブラ
ック）のインクを供給するインクカートリッジ７ａ乃至
７ｄと共に、キャリッジ８に着脱自在に搭載される。

【００１７】また、キャリッジ８は前部をプラテンロー
ラ４の軸線と平行に設けられたキャリッジ軸８ａに支持
され、これによって、キャリッジ８に搭載された記録ヘ
ッド５は、プラテンローラ４に支持された印字用紙Ｐを
横切る方向にスライド移動しながら記録動作を行う。キ
ャリッジ８を駆動するキャリッジモータ１０は、ベルト
１１及びプーリ１２、１３によって、キャリッジ８を駆
動するものである。

【００１８】また、プラテンローラ４の、図１における
左側、即ち、印字用紙Ｐに対する記録範囲の外には、記
録ヘッド５の不吐出又は吐出不良を回復するバージ装置
１５が配置されている。パージ装置１５には、吸引キャ
ップ１６が設けられ、この吸引キャップ１６は、記録ヘ
ッド５のノズルを覆い、ポンプが発生させる負圧によ
り、記録ヘッド５内部の不良インクを吸引して記録ヘッ
ド５を回復させるものである。パージ装置１５は、ライ
ンフィード（ＬＦ）モータ４３（図３）を駆動源とし、
プラテンローラ４と駆動源を共有するものである。ライ
ンフィードモータの駆動力は、キャリッジ８が回復領域
に進入した時に、ポンプカムギア１７を介してパージ装
置１５へ伝達されるように構成されている。

【００１９】図２は本発明の一実施形態による記録ヘッ
ド５を備えたヘッドユニット６の一部破断の後方斜視図
である。ヘッドユニット６における記録ヘッド５は、４
色のインクを独立して噴射し得るノズルを各々持つヘッ
ドチップ（不図示）が横一列に並んで設けられている。
各ヘッドチップは、インク噴射のエネルギーを発生させ
る圧電セラミック素子を持つ基板を備え、該素子への通
電制御により基板が変形することにより、インク流路で
あるチャンネルの容積が変化して、インクカートリッジ
７ａ〜７ｄから供給される各色のインクを各ノズルより
噴射する。

【００２０】ヘッドユニット６は、その挿体としてホル
ダ２１とキャップ２２とを含み、ホルダ２１の全面に
は、記録ヘッド５の主体である複数個のヘッドチップが
配置され、全面壁を貫通してヘッドチップのインク導入
部２３が設けられている。このインク導入部２３のイン
ク供給流路解放端には、異物等を除去するためのフィル
タ２４が取り付けられている。ホルダ２１には、リブ２
５により仕切られた各スペースに４色のインクカートリ
ッジ７ａ〜７ｄがセットされと、そのインク供給口がイ
ンク導入部２３と接合され、ヘッドチップへインクが供
給される。

【００２１】次に、プリンタ１の制御系の構成について
図３を参照して説明する。図３はプリンタ１の制御系を
示すブロック図である。プリンタ１には、プリンタ１各
部を制御するＣＰＵ３１（検出手段）と、ホストコンピ
ュータ３２からの印字データをインターフェース３３を
介して受信し、印字データの展開の制御を行うゲートア
レイ３４（以下Ｇ／Ａ回路という）とを備えている。こ
のＣＰＵ３１とＧ／Ａ回路３４との間には、作業プログ
ラム等が記録されているＲＯＭ３５、及びＧ／Ａ回路３
４がホストコンピュータ３２から受信した上記印字デー
タを一時的に記憶するためのＲＡＭ３６とを備え、これ
らとの間で必要なデータの受信を行っている。

【００２２】また、ＣＰＵ３１には、印字用紙の有無を
検出するペーパセンサ３７、印字ヘッド５がホームポジ
ション位置にあることを検出する原点センサ３８、イン
クカートリッジ７内のインク残量を検出するための残量
検出回路５０が接続されている。尚、上記残量検出回路
５０が、本発明のパルス発生手段に相当する。ＣＰＵ３
１は、この残量検出回路５０に基づいてインクカートリ
ッジ７内のインク残量を検出する検出手段として機能す
る。上記残量検出回路５０については後に詳細に説明す
る。

【００２３】ＣＰＵ３１には、キャリッジモータ１０を
駆動するための第１のモータドライバ４１、ラインフィ
ードモータ４３を駆動するための第２のモータドライバ
４２、各種の信号をＣＰＵ３１に与える操作パネル４３
などが接続されている。また、Ｇ／Ａ回路３４にはホス
トコンピュータ３２から受信した印字データをイメージ
データとして一時的に記憶すイメージメモリ４５が接続
されている。印字ヘッドドライバ４６は、Ｇ／Ａ回路３
４から出力された印字データ４６ａ、転送クロック４６
ｂ、及び印字ロック４６ｃに基づいて動作し、印字ヘッ
ド５を駆動する．Ｇ／Ａ回路３４にはキャリッジ８の移
動速度を計測し印字タイミングを決定するエンコーダセ
ンサ４７も接続されている。

【００２４】次に、上記残量検出回路５０の構成及び動
作に付いて、図４及び図５を参照して説明する。図４は
残量検出回路の回路構成を示す回路図、図５は上記残量
検出回路５０の入出力のタイムチャート図であり、図
中、αは、検出手段であるＣＰＵ３１から出力される測
定信号、βは、インクカートリッジ内に存在するインク
残量に応じて変化する抵抗値を有する抵抗体の抵抗値
（Ｒ）とタイミングコンデンサ５２の静電容量（Ｃ）よ
って定まるパルス幅を有するパルスで、ＣＰＵ３１へ入
力される検出信号である。

【００２５】前記残量検出回路５０は、インクカートリ
ッジ７の電気抵抗を等価的に示した抵抗体と、タイミン
グコンデンサ５２、及びロジックＩＣ５１によりマルチ
バイブレータ回路が構成されている。インクカートリッ
ジ７内には第１電極６０、第２電極６１が組み込まれて
おり、インク残量により前記第１電極、第２電極からな
る一対の電極間の電気抵抗が変化する。この電気抵抗の
変化に応じて残量検出回路５０は、入力信号αを起点と
して、パルス状波形である検出信号βを出力する。

【００２６】尚、ロジックＩＣ５１は、Ｒｘ／Ｃｘ端子
及びＣｘ端子に、抵抗、コンデンサを接続することによ
り、該抵抗と該コンデンサにより決まる一定時間単安定
モードを継続する機能を備えている。係るロジックＩＣ
の作用については公知であるので、ここではその詳細な
説明を省略する。

【００２７】次に、前記のように構成された残量検出回
路５０の作用について図５に基づき説明する。該残量検
出回路５０において、方形波である測定信号αが入力さ
れると、その立ち下がりエッジにおいて（ｔａ１、ｔｂ
１）、ロジックＩＣ５１は、一対の電極間からなる抵抗
体の抵抗値（Ｒ）と、タイミングコンデンサ５２の静電
容量（Ｃ）とによって定まる波形である検出信号βを出
力する。例えば、インクカートリッジ７内にインクが十
分に残っており、抵抗体の抵抗値が小さい場合には、ロ
ジックＩＣ５１より出力される検出信号βのパルス幅
は、抵抗体の抵抗値（Ｒ１）とタイミングコンデンサ５
２の静電容量（Ｃ）により定まり、Ｔａとなる（図５の
Ａ：波形β参照）。

【００２８】これに対して、インクカートリッジ７内に
残存するインクが減少して、抵抗体の抵抗値が大きくな
った場合、ロジックＩＣ５１より出力される検出信号β
のパルス幅は、抵抗体の抵抗値（Ｒ２）とタイミングコ
ンデンサ５２の静電容量（Ｃ）により定まり、Ｔｂとな
る（図５のＢ：波形β参照）。ここで、抵抗体の抵抗値
（Ｒ２）は抵抗体の抵抗値（Ｒ１）より大きいことか
ら、パルス幅Ｔｂはパルス幅Ｔａより広くなっている。

【００２９】このように、ロジックＩＣ５１から出力さ
れる検出信号βのパルス幅は、抵抗体の抵抗値（Ｒ）の
変化、即ち、インク残量に応じて、その抵抗体の抵抗値
（Ｒ）とタイミングコンデンサ５２の静電容量（Ｃ）と
に基づいた値に変動するものである。このとき、パルス
幅Ｔは、Ｔ＝ＣＲによって決定される。したがって、そ
の検出信号βをロジック信号とすることが可能なことか
ら、従来のインク残量検出装置に必要とされたＡ／Ｄ変
換器を不要とすることができ、また、インターフェース
の構成を簡素化できる。

【００３０】続いて、前記インク残量検出の検出信号β
に基づいて、ＣＰＵ３１が行うインクの有無の判断につ
いて、図６に基づき説明する。図６はインク残量検出プ
ログラムの流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ３
１は、最初にパルス幅計測カウンタをクリアする（Ｓ
１）。次に、パルス状の信号である測定信号αを発生し
（Ｓ２）（図５（Ａ）：波形α：ｔａ１参照）、検出信
号βの立ち上がりエッジを待つ（Ｓ３：ＮＯ）。ここ
で、前記検出信号βの立ち上がりエッジが検出されると
（Ｓ３：ＹＥＳ）、パルス幅計測カウンタを増加しつつ
（Ｓ４）、検出信号βの立ち下がりエッジを待つ（Ｓ
５：ＮＯ）。ここで、前記検出信号βの立ち下がりエッ
ジが検出されると（Ｓ５：ＹＥＳ）、現在のパルス幅計
測カウンタの値と、あらかじめＲＯＭ３５に設定された
規定値と比較判断される（Ｓ６）。ここでは、例えば、
規定値は１００００に設定されている。Ｓ４でカウント
されたカウント数が規定値以上でない場合（Ｓ６：Ｎ
Ｏ）には、そのままプログラムは終了される。また、カ
ウント数が規定値以上である場合（Ｓ６：ＹＥＳ）に
は、Ｓ７にてスイッチパネル４３上に「インクカートリ
ッジ７内のインクが無くなった」旨に指示等のインク無
し処理を行う。

【００３１】前記した各処理の内容について、具体的に
図５を参照して説明する。まず、ＣＰＵ３１によるイン
ク有りの場合の動作について説明する。図５のＡにおい
て、測定信号αが入力され（ｔａ１）、この立ち下がり
を起点として検出信号βが立ち上がり、抵抗値（Ｒ１）
と静電容量（Ｃ）により決まる所定時間の単安定動作
後、該検出信号βが立ち下がる（ｔａ２）。この検出信
号βのパルス幅はＴａであるが、このとき、Ｔａが４ミ
リ秒であり、ステップＳ４，Ｓ５の処理にかかる時間が
１マイクロ秒であった場合は、パルス幅計測カウンタの
値は４０００となる。よって、パルス幅計測カウンタの
値が規定値（１００００）よりも小さいのでＳ７におけ
る判断はＮＯとなり、インクカートリッジ７内における
インク残量は十分であることとなる。

【００３２】これに対して、ＣＰＵ３１によるインク無
しの場合の動作について、つまり図５のＢにおいては、
測定信号αが入力され（ｔｂ１）、この立ち下がりを起
点として検出信号βが立ち上がり、抵抗値（Ｒ２）と静
電容量（Ｃ）により決まる所定時間の単安定動作後、該
検出信号βが立ち下がる（ｔｂ２）。この検出信号βの
パルス幅はＴｂであるが、このとき、Ｔｂが１４ミリ秒
であり、ステップＳ４，Ｓ５の処理にかかる時間が１マ
イクロ秒であった場合は、パルス幅計測カウンタの値は
１４０００となる。よって、パルス幅計測カウンタの値
が規定値（１００００）以上であり、かかる場合には、
Ｓ７における判断はＹＥＳとなり、インクカートリッジ
７内におけるインク残量が減少してインクカートリッジ
７を新たなインクカートリッジ７に交換すべき時期にあ
る。従って、スイッチパネル４３上に「インクカートリ
ッジ７内のインクがなくなった」旨の指示を行って使用
者に報知されるものである。

【００３３】以上詳細に説明した第１の実施の形態に係
わるインク残量検出装置では、インク残量に応じて抵抗
値が変化する抵抗体、コンデンサ及びロジックＩＣによ
り構成されたマルチバイブレータ回路により、インク残
量に応じて異なるパルス幅の検出信号βが得られ、ま
た、前記マルチバイブレータ回路からの検出信号βに基
づき、該検出信号βのパルス幅をタイマー計測すること
により、インク残量が検出される。よって、Ａ／Ｄ変換
器等を用いることなく、そのままロジック信号を取り込
んだデジタル処理が可能となる。これにより、インク残
量検出装置の構成が非常に簡略化され、そのコスト、小
型化の面で大きなメリットを実現することが可能とな
る。

【００３４】更に、残量検出回路５０における前記マル
チバイブレータ回路は、インクカートリッジ７内に配設
された一対の電極６０,６１、タイミングコンデンサ５
２、及びロジックＩＣ５１にて構成されており、この回
路構成はコンパクトにすることが可能であり、インクジ
ェットプリンタの制御回路を特に変更することなく実施
することが可能となる。また、高性能な素子や回路構成
を使用しないでインクジェットプリンタの制御回路内に
組み込むことも可能である。

【００３５】続いて、第２実施の形態に係わるインク残
量検出装置について図７、図８及び図９に基づき説明す
る。図７は、残量検出回路５０の回路構成を示す回路
図、図８は上記残量検出回路５０の入出力のタイムチャ
ート図であり、図中の信号、測定信号α、検出信号β
は、第１実施形態と同様である。ここに、第２の実施の
形態に係わるインク残量検出装置は、基本的に、前記第
１実施形態のインク残量検出装置と同様の構成を有して
おり、インクカートリッジ内にはインク残量に応じて静
電容量が変化するコンデンサを構成する一対の電極が配
設されるとともに、所定抵抗値を有する抵抗体が設けら
れ、ロジックＩＣとにより、マルチバイブレーション回
路を構成する点で、第１実施形態とは異なり、残余の構
成については同様の構成を有する。従って、以下の説明
においては、第１実施形態におけると同一の要素等につ
いては同一の番号を付して説明する。

【００３６】前記残量検出回路５０は、インクカートリ
ッジ７の静電容量を等価的に示したコンデンサと、タイ
ミング抵抗５３及びクロジックＩＣ５１によりマルチバ
イブレータ回路が構成されている。インクカートリッジ
７内には第１電極６２、第２電極６３が組み込まれてお
り、インク残量により前記第１電極、第２電極からなる
一対の電極間の静電容量が変化する。この静電容量の変
化に応じて残量検出回路５０は、入力信号αを起点とし
て、パルス状波形である検出信号βを出力する。

【００３７】次に、前記のように構成された残量検出回
路５０の作用について図７に基づき説明する。該残量検
出回路５０は、方形波である測定信号αが入力される
と、その立ち下がりエッジにおいて（ｔｃ１、ｔｄ
１）、ロジックＩＣ５１は、一対の電極間からなるコン
デンサの静電容量（Ｃ）とタイミング抵抗５３の抵抗値
（Ｒ）とによって定まる波形である検出信号βを出力す
る。例えば、インクカートリッジ７内にインクが十分に
残っており、コンデンサの静電容量が大きい場合には、
ロジックＩＣ５１より出力される検出信号βのパルス幅
は、コンデンサの静電容量（Ｃ１）とタイミング抵抗５
３の抵抗値（Ｒ）とによって定まり、Ｔｃとなる（図８
のＣ：波形β参照）。

【００３８】これに対して、インクカートリッジ７内に
残存するインクが減少して、コンデンサの静電容量が小
さくなった場合、ロジックＩＣ５１により出力される検
出信号βのパルス幅は、コンデンサの静電容量（Ｃ２）
とタイミング抵抗５３の抵抗値（Ｒ）とによって定ま
り、Ｔｄとなる（図８のＤ：波形β参照）。ここで、コ
ンデンサの静電容量（Ｃ２）はコンデンサの静電容量
（Ｃ１）より小さいことから、パルス幅Ｔｄはパルス幅
Ｔｃより狭くなっている。

【００３９】このように、ロジックＩＣ５１から出力さ
れる検出信号βのパルス幅は、コンデンサの静電容量
（Ｃ）の変化、即ち、インク残量に応じて、そのコンデ
ンサの静電容量（Ｃ）とタイミング抵抗５３の抵抗値
（Ｒ）とに基づいた値に変動するものである。このと
き、パルス幅Ｔは、Ｔ＝ＣＲによって決定される。した
がって、その検出信号βをロジック信号とすることが可
能なことから、従来のインク残量検出装置に必要とされ
たＡ／Ｄ変換器を不要とすることができ、また、インタ
ーフェースの構成を簡素化できる。

【００４０】続いて、前記インク残量検出の検出信号β
に基づいて、ＣＰＵ３１が行うインクの有無の判断につ
いて、図９に基づき説明する。図９はインク残量検出プ
ログラムの流れを示すフローチャートである。ＣＰＵ３
１は、最初にパルス幅計測カウンタをクリアする（Ｓ１
１）。次に、パルス状の信号である測定信号αを発生し
（Ｓ１２）（図８（Ａ）：波形α：ｔｃ１参照）、検出
信号βの立ち上がりエッジを待つ（Ｓ１３：ＮＯ）。こ
こで、前記検出信号βの立ち上がりエッジが検出される
と（Ｓ１３：ＹＥＳ）、パルス幅計測カウンタを増加し
つつ（Ｓ１４）、検出信号βの立ち下がりエッジを待つ
（Ｓ１５：ＮＯ）。ここで、前記検出信号βの立ち下が
りエッジが検出されると（Ｓ１５：ＹＥＳ）、現在のパ
ルス幅計測カウンタの値と、あらかじめＲＯＭ３５に設
定された規定値と比較判断される（Ｓ１６）。ここで
は、例えば、規定値は１００００に設定されている。Ｓ
１４でカウントされたカウント数が規定値以上である場
合（Ｓ１６：ＹＥＳ）には、そのままプログラムは終了
される。また、カウント数が規定値以上でない場合（Ｓ
１６：ＮＯ）には、Ｓ１７にてスイッチパネル４３上に
「インクカートリッジ７内のインクが無くなった」旨に
指示等のインク無し処理を行う。

【００４１】前記した各処理の内容について、具体的に
図８を参照して説明する。まず、ＣＰＵ３１によるイン
ク有りの場合の動作について説明する。図８のＡにおい
て、測定信号αが入力され（ｔｃ１）、この立ち下がり
を起点として検出信号βが立ち上がり、抵抗値（Ｒ）と
静電容量（Ｃ１）により決まる所定時間の単安定動作
後、該検出信号βが立ち下がる（ｔｃ２）。この検出信
号βのパルス幅はＴｃであるが、このとき、Ｔｃが１６
ミリ秒であり、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理にかかる
時間が１マイクロ秒であった場合は、パルス幅計測カウ
ンタの値は１６０００となる。よって、パルス幅計測カ
ウンタの値が規定値（１００００）よりも大きいのでＳ
１７における判断はＹＥＳとなり、インクカートリッジ
７内におけるインク残量は十分であることとなる。

【００４２】これに対して、ＣＰＵ３１によるインク無
しの場合の動作について、つまり図８のＢにおいては、
測定信号αが入力され（ｔｄ１）、この立ち下がりを起
点として検出信号βが立ち上がり、抵抗値（Ｒ）と静電
容量（Ｃ２）により決まる所定時間の単安定動作後、該
検出信号βが立ち下がる（ｔｄ２）。この検出信号βの
パルス幅はＴｄであるが、このとき、Ｔｄが６ミリ秒で
あり、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理にかかる時間が１
マイクロ秒であった場合は、パルス幅計測カウンタの値
は６０００となる。よって、パルス幅計測カウンタの値
が規定値（１００００）以下であり、かかる場合には、
Ｓ１７における判断はＮＯとなり、インクカートリッジ
７内におけるインク残量が減少してインクカートリッジ
７を新たなインクカートリッジ７に交換すべき時期にあ
る。従って、スイッチパネル４３上に「インクカートリ
ッジ７内のインクがなくなった」旨の指示を行って使用
者に報知されるものである。

【００４３】以上詳細に説明した第２の実施の形態に係
わるインク残量検出装置では、インク残量に応じて静電
容量が変化するコンデンサ、抵抗体及びロジックＩＣに
より構成されたマルチバイブレータ回路により、インク
残量に応じて異なるパルス幅の検出信号βが得られ、ま
た、前記マルチバイブレータ回路からの検出信号βに基
づき、該検出信号βのパルス幅をタイマー計測すること
により、インク残量が検出される。よって、Ａ／Ｄ変換
器等を用いることなく、そのままロジック信号を取り込
んだデジタル処理が可能となる。これにより、インク残
量検出装置の構成が非常に簡略化され、そのコスト、小
型化の面で大きなメリットを実現することが可能とな
る。

【００４４】更に、残量検出回路５０における前記マル
チバイブレータ回路は、インクカートリッジ７内に配設
された一対の電極６２,６３、タイミング抵抗５３、及
びロジックＩＣ５１にて構成されており、この回路構成
はコンパクトにすることが可能であり、インクジェット
プリンタの制御回路を特に変更することなく実施するこ
とが可能となる。また、高性能な素子や回路構成を使用
しないでインクジェットプリンタの制御回路内に組み込
むことも可能である。

【００４５】なお、本発明は、上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な
変更が可能である。

【００４６】例えば、上記実施の形態で示した抵抗体、
コンデンサ、ロジックＩＣによりマルチバイブレータ回
路を構成するものだけでなく、モノステーブル・マルチ
バイブレータを構成するもので有ればどのような回路で
あっても、全て対応可能である。

【００４７】また、実施の形態では、インクの残量検出
について説明したが、検出対象となる液体にはインクに
限定されず、その残量を検出するもので有れば全てに対
応するものである。

【００４８】更に、実施の形態では、インクの有無を判
断する例を挙げたが、パルス幅に応じてインクの残量を
多段的に評価するものでも良い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１に係わるイン
ク残量検出装置は、インク残量に応じて抵抗値が変化す
る抵抗体を有するマルチバイブレータ回路を利用し、イ
ンクの残量を電圧のレベルの変化ではなく、信号のパル
ス幅という形で出力する。よって、Ａ／Ｄ変換器等を用
いることなく、そのまま検出信号を取り込んでデジタル
処理が可能となる。これより、インク残量検出装置の構
成が非常に簡略化され、そのコスト、小型化の面で大き
なメリットを実現すること可能となる。

【００５０】また、請求項２に係わるインク残量検出装
置は、請求項１のインク残量検出装置において、前記パ
ルス発生手段は、前記インクカートリッジ内に配設さ
れ、インクカートリッジ内に存在するインクとの協働に
より前記抵抗体を構成する一対の電極と、コンデンサ及
びロジックＩＣからなっており、その回路構成をコンパ
クトにすることが可能であり、インクジェットプリンタ
の制御回路を特に変更することなく実施することが可能
となる。また、前記構成においては、高性能な素子や回
路機構を使用していないので、インクジェットプリンタ
の制御装置内に組み込むことも可能である。

【００５１】更に、請求項３に係わるインク残量検出装
置は、インク残量に応じて静電容量が変化するコンデン
サを有するマルチバイブレータ回路を利用し、インクの
残量を電圧のレベルの変化ではなく、信号のパルス幅と
いう形で出力する。よって、Ａ／Ｄ変換器等を用いるこ
となく、そのまま検出信号を取り込んでデジタル処理が
可能となる。これより、インク残量検出装置の構成が非
常に簡略化され、そのコスト、小型化の面で大きなメリ
ットを実現すること可能となる。

【００５２】また、請求項４に係わるインク残量検出装
置は、請求項３のインク残量検出装置において、前記パ
ルス発生手段は、前記インクカートリッジ内に配設さ
れ、インクカートリッジ内に存在するインクとの協働に
より前記コンデンサを構成する一対の電極と、抵抗体及
びロジックＩＣからなっており、その回路構成をコンパ
クトにすることが可能であり、インクジェットプリンタ
の制御回路を特に変更することなく実施することが可能
となる。また、前記構成においては、高性能な素子や回
路機構を使用していないので、インクジェットプリンタ
の制御装置内に組み込むことも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるインク残量検出装置を備えた印
字装置の外観を示す斜視図である。

【図２】本発明に係わるインク残量検出装置を備えた印
字装置のヘッドユニットの斜視図である。

【図３】本発明に係わるインク残量検出装置を備えた印
字装置のブロック図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態のインク残量検出装
置の内部構成を示す回路図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態のインク残量検出装
置を構成する回路の各点での電位（信号）を示したタイ
ムチャート図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態のインクの有無を検
出するための処理の流れを示すフローチャート図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施の形態のインク残量検出装
置の内部構成を示す回路図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態のインク残量検出装
置を構成する回路の各点での電位（信号）を示したタイ
ムチャート図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態のインク残量検出装
置を構成する回路のインクが無い時の各点での電位（信
号）を示したタイムチャート図である。

【符号の説明】

７ インクカートリッジ ５０ 残量検出回路 ５１ ロジックＩＣ ５２ コンデンサ ５３ 抵抗 ６０ 第１電極 ６１ 第２電極 ６２ 第１電極 ６３ 第２電極

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字装置に付設され、印字ヘッドに対し
   てインクを供給するインクカートリッジ内のインクの残
   量を検出するインク残量検出装置において、 前記インクタンク内に配設され、インクタンク内に存在
   するインク残量に応じて変化する抵抗値を有する抵抗体
   より構成されたマルチバイブレータ回路を有し、入力信
   号を受けてインク残量に応じたパルス幅のパルスを出力
   するパルス発生手段と、 前記パルス発生手段に対して検出動作を行うための入力
   信号を与えると共に、前記入力信号に対応して前記パル
   ス発生手段より出力されるパルスを受け、そのパルスの
   パルス幅に基づいてインクの残量を判断する検出手段と
   を備えたことを特徴とするインク残量検出装置。
2. 【請求項２】 前記パルス発生手段は、前記インクタン
   ク内に配設され、インクタンク内に存在するインクとの
   協働により前記抵抗体を構成する一対の電極と、コンデ
   ンサ及びロジックＩＣとからなることを特徴とする請求
   項１に記載のインク残量検出装置。
3. 【請求項３】 印字装置に付設され、印字ヘッドに対し
   てインクを供給するインクタンク内のインクの残量を検
   出するインク残量検出装置において、 前記インクタンク内に配設され、インクタンク内に存在
   するインク残量に応じて変化する静電容量を有するコン
   デンサより構成されたマルチバイブレータ回路を有し、
   入力信号を受けてインク残量に応じたパルス幅のパルス
   を出力するパルス発生手段と、 前記パルス発生手段に対して検出動作を行うための入力
   信号を与えると共に、前記入力信号に対応して前記パル
   ス発生手段より出力されるパルスを受け、そのパルスの
   パルス幅に基づいてインクの残量を判断する検出手段と
   を備えたことを特徴とするインク残量検出装置。
4. 【請求項４】 前記パルス発生手段は、前記インクタン
   ク内に配設され、インクタンク内に存在するインクとの
   協働により前記コンデンサを構成する一対の電極と、抵
   抗体及びロジックＩＣとからなることを特徴とする請求
   項３に記載のインク残量検出装置。