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JP2008137159A - Liquid detection device, ink cartridge and printing device - Google Patents

Liquid detection device, ink cartridge and printing device Download PDF

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JP2008137159A
JP2008137159A JP2006322602A JP2006322602A JP2008137159A JP 2008137159 A JP2008137159 A JP 2008137159A JP 2006322602 A JP2006322602 A JP 2006322602A JP 2006322602 A JP2006322602 A JP 2006322602A JP 2008137159 A JP2008137159 A JP 2008137159A
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JP
Japan
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liquid
ink
piezoelectric body
detection device
thin portion
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006322602A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsukasa Funasaka
司 舩坂
Takeo Funekawa
剛夫 舟川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2006322602A priority Critical patent/JP2008137159A/en
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Abstract

【課題】液体の残量がほぼゼロとなったことと、液体の粘度または濃度とを正確に検出することができる液体検出装置、インクカートリッジおよび印刷装置を提供すること。
【解決手段】液体が貯留される貯留部71と、排出口と、貯留部71から排出口へ液体を導く流路73とを備えた液体容器に用いられ、貯留部71内の液体の有無を検出する液体検出装置であって、中央部に凹部811が形成され、中央部が厚みすべりモードまたは厚みモードで振動する振動子として機能する薄肉部812となっており、薄肉部812の凹部811側が流路73に露出するように設けられた圧電体81と、薄肉部812を共振させる共振手段と、薄肉部812の共振周波数および/または共振時の挿入損失を検出する検出手段と、その検出結果に基づいて、液体残量がほぼゼロか否かを判別する判別手段および液体の粘度または濃度を求める液体条件取得手段とを有する。
【選択図】図7
A liquid detection device, an ink cartridge, and a printing device capable of accurately detecting that the remaining amount of liquid is almost zero and the viscosity or concentration of the liquid are provided.
The liquid container is provided with a storage part 71 for storing liquid, a discharge port, and a flow path 73 for guiding the liquid from the storage part 71 to the discharge port. A liquid detection device for detection, in which a concave portion 811 is formed at a central portion, and the central portion is a thin portion 812 that functions as a vibrator that vibrates in a thickness-slip mode or a thickness mode, and the concave portion 811 side of the thin portion 812 is Piezoelectric body 81 provided so as to be exposed to flow path 73, resonance means for resonating thin portion 812, detection means for detecting the resonance frequency and / or insertion loss at resonance of thin portion 812, and detection results thereof And a liquid condition acquisition means for determining the viscosity or concentration of the liquid.
[Selection] Figure 7

Description

本発明は、液体検出装置、インクカートリッジおよび印刷装置に関する。   The present invention relates to a liquid detection device, an ink cartridge, and a printing device.

紙などの記録媒体に印刷を行う印刷装置として、インクジェット方式を採用するプリンタが知られている。かかる方式のプリンタは、一般に、キャリッジに装填されたインクカートリッジからインクジェットヘッドにインクを供給し、インクジェットヘッドから記録媒体にインクを液滴として吐出することにより、印刷を行う。
このような印刷装置にあっては、インクカートリッジがキャリッジに対し着脱可能となっており、インクカートリッジ内のインクの残量がほぼゼロまたは所定量以下となったときに、そのインクカートリッジを新たなインクカートリッジと交換することができる。
As a printing apparatus that performs printing on a recording medium such as paper, a printer that employs an inkjet method is known. Such a printer generally performs printing by supplying ink from an ink cartridge mounted on a carriage to an ink jet head and ejecting the ink from the ink jet head onto a recording medium as droplets.
In such a printing apparatus, the ink cartridge can be attached to and detached from the carriage, and when the remaining amount of ink in the ink cartridge becomes almost zero or a predetermined amount or less, the ink cartridge is replaced with a new one. It can be replaced with an ink cartridge.

かかるインクカートリッジは、インクが貯留された貯留部と、この貯留部内のインクを液滴吐出ヘッドへ供給するための排出口と、貯留部と排出口とを連通させる流路とを有しており、その貯留部内のインクの残量を液体検出装置により検出するようになっている。
液体検出装置としては、例えば、特許文献1に開示されているように、貯留部の内壁面の一部を構成する振動板と、この振動板上に設けられた圧電体とを有するものが知られている。かかる液体検出装置にあっては、圧電体により振動板を振動させ、その共振周波数の変化に基づいて貯留部内のインク残量を検出することができる。そして、このようなインク残量の検出結果をディスプレイなどに表示することにより、インクカートリッジの交換時期等をユーザーに知らせることができる。
Such an ink cartridge has a storage part in which ink is stored, a discharge port for supplying ink in the storage part to the droplet discharge head, and a flow path that connects the storage part and the discharge port. The remaining amount of ink in the storage part is detected by a liquid detection device.
As a liquid detection apparatus, for example, as disclosed in Patent Document 1, a liquid detection apparatus having a diaphragm that forms a part of the inner wall surface of a reservoir and a piezoelectric body provided on the diaphragm is known. It has been. In such a liquid detection device, the vibration plate is vibrated by the piezoelectric body, and the remaining amount of ink in the reservoir can be detected based on the change in the resonance frequency. Then, by displaying such a detection result of the remaining ink amount on a display or the like, it is possible to notify the user of the replacement timing of the ink cartridge.

しかしながら、特許文献1にかかる液体検出装置では、圧電体により振動板を振動させた際、その振動の漏れが生じる。このため、貯留部のインクの残量がゼロか否かを正確に検出することはできない。
また、その液体検出装置は、インクの残量を検出するものであり、インクの粘度や濃度を検出することはできない。このため、インクの粘度や濃度を検出するためには、別途、その検出装置を設置しなければならず、構造が複雑化するとともに、広い設置スペースを必要とし、装置全体が大型化してしまう。
However, in the liquid detection device according to Patent Document 1, when the diaphragm is vibrated by the piezoelectric body, the vibration leaks. For this reason, it cannot be accurately detected whether or not the remaining amount of ink in the reservoir is zero.
Further, the liquid detection device detects the remaining amount of ink, and cannot detect the viscosity or density of the ink. For this reason, in order to detect the viscosity and density of the ink, it is necessary to separately install the detection device, the structure becomes complicated, a wide installation space is required, and the entire device becomes large.

特開2001−146024号公報JP 2001-146024 A

本発明の目的は、液体の残量がほぼゼロとなったことと、液体の粘度または濃度とを正確に検出することができる液体検出装置、インクカートリッジおよび印刷装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid detection device, an ink cartridge, and a printing device that can accurately detect that the remaining amount of liquid is almost zero and the viscosity or concentration of the liquid.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液体検出装置は、液体が貯留される貯留部と、前記貯留部から液体を排出するための排出口と、前記貯留部から前記排出口へ前記液体を導く流路とを備えた液体容器に用いられ、前記貯留部内の液体の有無を検出する液体検出装置であって、
中央部に凹部が形成され、該中央部が振動子として機能する薄肉部となっており、該薄肉部の前記凹部側が前記流路に露出するように設けられた圧電体と、
前記圧電体の薄肉部を共振させる共振手段と、
前記圧電体の薄肉部の共振周波数および/または共振時の挿入損失を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体残量がほぼゼロか否かを判別する判別手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体の粘度または濃度を求める液体条件取得手段とを有し、
前記圧電体の薄肉部の振動モードは、厚みすべりモードまたは厚みモードであることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
A liquid detection apparatus according to the present invention includes a storage unit that stores a liquid, a discharge port for discharging the liquid from the storage unit, and a flow path that guides the liquid from the storage unit to the discharge port. A liquid detection device that is used in a container and detects the presence or absence of liquid in the reservoir,
A recess is formed in the center, the center is a thin part that functions as a vibrator, and the piezoelectric body provided so that the recess side of the thin part is exposed to the flow path;
Resonating means for resonating the thin portion of the piezoelectric body;
Detecting means for detecting a resonance frequency and / or insertion loss at the time of resonance of the thin-walled portion of the piezoelectric body;
A discriminating means for discriminating whether or not the remaining amount of liquid in the reservoir is substantially zero based on the detection result of the detecting means;
Liquid condition acquisition means for determining the viscosity or concentration of the liquid in the reservoir based on the detection result of the detection means;
The vibration mode of the thin portion of the piezoelectric body is a thickness-slip mode or a thickness mode.

これにより、液体の残量がほぼゼロとなったことと、液体の粘度または濃度とを正確に検出することができる。
すなわち、圧電体の中央部に凹部が形成され、その中央部の薄肉部が振動子として機能するようになっているので、薄肉部からの振動の漏れは、その周囲(周辺部)の厚肉部により抑制(または防止)されるとともに、振動モードを厚みすべりモードまたは厚みモードとすることで、これらの相乗効果により、薄肉部の振動を、確実にその凹部内に閉じ込めることができ(ほぼ薄肉部のみを振動させることができ)、振動の漏れを防止することができる。これにより、圧電体の薄肉部の共振周波数や共振時の挿入損失を精度良く検出することができ、これによって、液体の残量がほぼゼロとなったことと、液体の粘度または濃度とを正確に検出することができる。
Thereby, it is possible to accurately detect that the remaining amount of the liquid is almost zero and the viscosity or concentration of the liquid.
That is, since a concave portion is formed in the central portion of the piezoelectric body, and the thin portion at the central portion functions as a vibrator, vibration leakage from the thin portion causes a thick wall around the periphery (peripheral portion). In addition to being suppressed (or prevented) by the part, the vibration mode is set to the thickness-slip mode or the thickness mode, and by these synergistic effects, the vibration of the thin part can be reliably confined in the concave part (almost thin wall) Only the portion can be vibrated), and leakage of vibration can be prevented. This makes it possible to accurately detect the resonance frequency of the thin-walled portion of the piezoelectric body and the insertion loss at the time of resonance, thereby accurately indicating that the remaining amount of liquid is almost zero and the viscosity or concentration of the liquid. Can be detected.

また、液体の残量がほぼゼロになるまでは、圧電体の薄肉部には液体が接触しており、液体の残量がほぼゼロになると、薄肉部に接触している液体がその薄肉部から離間するが、圧電体は、その薄肉部の凹部側が流路に露出するように設けられているので、液体の残量がほぼゼロになると、まず、凹部内の液体の液面が下がり、薄肉部に接触している液体が、その薄肉部から確実に離間する。そして、薄肉部から液体が離間すると、圧電体の薄肉部の共振周波数や共振時の挿入損失が大幅に変化し、これにより、液体の残量がほぼゼロとなったことを、正確かつ確実に検出することができる。   In addition, the liquid is in contact with the thin portion of the piezoelectric body until the remaining amount of the liquid becomes almost zero, and when the remaining amount of the liquid becomes almost zero, the liquid in contact with the thin portion becomes the thin portion. Although the piezoelectric body is provided so that the concave portion side of the thin portion is exposed to the flow path, when the remaining amount of the liquid becomes almost zero, the liquid level of the liquid in the concave portion first decreases, The liquid that is in contact with the thin wall portion is reliably separated from the thin wall portion. When the liquid is separated from the thin wall portion, the resonance frequency of the thin wall portion of the piezoelectric body and the insertion loss at the time of resonance change significantly, thereby accurately and reliably confirming that the remaining amount of liquid is almost zero. Can be detected.

本発明の液体検出装置では、前記圧電体の薄肉部の前記凹部側が鉛直方向下側を向き、前記凹部により前記流路の一部が構成されていることが好ましい。
これにより、液体の残量がほぼゼロとなったことを、より正確かつ確実に検出することができる。
本発明の液体検出装置では、前記圧電体の薄肉部の前記凹部側が略水平方向を向き、前記凹部により前記流路の一部が構成されていることが好ましい。
これにより、流路(凹部)からの気泡の排出性を向上させることができる。
In the liquid detection device according to the aspect of the invention, it is preferable that the concave portion side of the thin portion of the piezoelectric body faces a lower side in the vertical direction, and a part of the flow path is configured by the concave portion.
Thereby, it can be detected more accurately and reliably that the remaining amount of liquid is almost zero.
In the liquid detection device according to the aspect of the invention, it is preferable that the concave portion side of the thin portion of the piezoelectric body faces a substantially horizontal direction, and a part of the flow path is configured by the concave portion.
Thereby, the discharge property of the bubble from a flow path (recessed part) can be improved.

本発明の液体検出装置では、前記流路がほぼコの字状に形成されており、その折り返し部に、前記凹部が位置していることが好ましい。
これにより、液体の残量がほぼゼロになったときに、圧電体の薄肉部の下方に液体が溜まっていて、その液体が薄肉部に接触するのを防止することができ、これによって、液体の残量がほぼゼロとなったことを、より正確かつ確実に検出することができる。また、液体が流路を円滑に流れる。
In the liquid detection device according to the aspect of the invention, it is preferable that the flow path is formed in a substantially U-shape, and the concave portion is located in the folded portion.
Thereby, when the remaining amount of the liquid becomes almost zero, the liquid is accumulated below the thin portion of the piezoelectric body, and the liquid can be prevented from coming into contact with the thin portion. It is possible to more accurately and reliably detect that the remaining amount of the battery is almost zero. Further, the liquid flows smoothly through the flow path.

本発明の液体検出装置では、前記共振手段は、前記圧電体の薄肉部を一部に含む発振回路を有し、該発振回路を作動させて、前記圧電体の薄肉部を共振させるよう構成されていることが好ましい。
これにより、圧電体の薄肉部を容易かつ確実に共振させることができる。
本発明の液体検出装置では、前記圧電体は、水晶で構成されていることが好ましい。
水晶は、温度依存性が小さいので、温度補正膜等を設ける必要がなく、圧電体の薄肉部の共振周波数や共振時の挿入損失を精度良く検出することができる。
また、例えば、既製品のATカット水晶振動子は、既に凹部を有しているため、これを利用することで、液体検出装置の製造を簡単化することができる。
In the liquid detection device according to the aspect of the invention, the resonance unit includes an oscillation circuit including a thin portion of the piezoelectric body, and the oscillation circuit is operated to resonate the thin portion of the piezoelectric body. It is preferable.
Thereby, the thin part of a piezoelectric body can be resonated easily and reliably.
In the liquid detection apparatus of the present invention, it is preferable that the piezoelectric body is made of quartz.
Since quartz has a low temperature dependency, it is not necessary to provide a temperature correction film or the like, and the resonance frequency of the thin portion of the piezoelectric body and the insertion loss at the time of resonance can be detected with high accuracy.
In addition, for example, since an off-the-shelf AT-cut quartz resonator already has a recess, the use of this makes it possible to simplify the manufacture of the liquid detection device.

本発明の液体検出装置では、前記圧電体の薄肉部の前記凹部と反対側の面上に設けられ、互いに離間した入力電極および出力電極と、前記圧電体の薄肉部の前記凹部側の面上に設けられた共通電極とを有し、
前記共振手段および前記検出手段の作動により、前記入力電圧と前記共通電極との間に電圧を印加しつつ、前記出力電極と前記共通電極との間の電圧を検出し、その検出結果に基づいて前記圧電体の薄肉部の共振周波数を検出することが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成でかつより正確に、圧電体の薄肉部の共振周波数や共振時の挿入損失を検出することができる。
In the liquid detection device of the present invention, the input electrode and the output electrode provided on the surface opposite to the concave portion of the thin portion of the piezoelectric body, and the surface on the concave portion side of the thin portion of the piezoelectric body. A common electrode provided in
By operating the resonance means and the detection means, the voltage between the output electrode and the common electrode is detected while applying a voltage between the input voltage and the common electrode, and based on the detection result. It is preferable to detect the resonance frequency of the thin portion of the piezoelectric body.
Accordingly, the resonance frequency of the thin portion of the piezoelectric body and the insertion loss at the time of resonance can be detected more accurately with a relatively simple configuration.

本発明の液体検出装置では、前記液体は、導電性を有していて、前記共通電極を兼ねることが好ましい。
これにより、構成をより簡単化することができる。
本発明の液体検出装置では、前記判別手段により、前記貯留部内の液体残量がほぼゼロか否かを判別し、その結果、前記貯留部内の液体残量がゼロではないと判別された場合に、前記液体条件取得手段により、前記貯留部内の液体の粘度または濃度を求めるよう構成されていることが好ましい。
これにより、液体の残量がほぼゼロであるにもかかわらず、液体の粘度または濃度を求める、無駄な処理を防止することができる。
In the liquid detection apparatus of the present invention, it is preferable that the liquid has conductivity and also serves as the common electrode.
Thereby, a structure can be simplified more.
In the liquid detection device of the present invention, when the determination unit determines whether or not the remaining amount of liquid in the storage unit is substantially zero, and as a result, it is determined that the remaining amount of liquid in the storage unit is not zero. It is preferable that the liquid condition obtaining unit is configured to obtain the viscosity or concentration of the liquid in the storage unit.
Thereby, it is possible to prevent a useless process for obtaining the viscosity or concentration of the liquid even though the remaining amount of the liquid is almost zero.

本発明の液体検出装置では、前記判別手段は、前記検出手段による前記挿入損失の検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体残量がほぼゼロか否かを判別するよう構成されていることが好ましい。
これにより、液体の残量がほぼゼロとなったことを、より正確かつ確実に検出することができる。
In the liquid detection device according to the aspect of the invention, the determination unit may be configured to determine whether or not the remaining amount of liquid in the storage unit is substantially zero based on a detection result of the insertion loss by the detection unit. preferable.
Thereby, it can be detected more accurately and reliably that the remaining amount of liquid is almost zero.

本発明の液体検出装置では、前記液体条件取得手段は、前記検出手段による前記共振周波数の検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体の粘度または濃度を求めるよう構成されていることが好ましい。
これにより、液体の粘度または濃度を、より正確に検出することができる。
本発明の液体検出装置では、前記液体容器は、前記貯留部にインクが貯留されたインクカートリッジであることが好ましい。
これにより、インクカートリッジのインクの残量がほぼゼロとなったことと、インクの粘度または濃度とを正確に検出することができる。
In the liquid detection apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the liquid condition acquisition unit is configured to obtain the viscosity or concentration of the liquid in the storage unit based on the detection result of the resonance frequency by the detection unit.
Thereby, the viscosity or concentration of the liquid can be detected more accurately.
In the liquid detection device according to the aspect of the invention, it is preferable that the liquid container is an ink cartridge in which ink is stored in the storage unit.
Thereby, it is possible to accurately detect that the remaining amount of ink in the ink cartridge is almost zero and the viscosity or concentration of the ink.

本発明のインクカートリッジは、記録媒体に印刷を行う印刷装置に装填された状態で用いられ、インクが充填されたインクカートリッジであって、
液体としてインクが貯留される貯留部と、
前記貯留部からインクを排出するための排出口と、
前記貯留部から前記排出口へ前記インクを導く流路と、
中央部に凹部が形成され、該中央部が振動子として機能する薄肉部となっており、該薄肉部の前記凹部側が前記流路に露出するように設けられた圧電体とを有し、
前記圧電体の薄肉部の振動モードは、厚みすべりモードまたは厚みモードであり、
前記印刷装置に装填された状態で、前記圧電体の薄肉部を共振させ、前記圧電体の薄肉部の共振周波数および/または共振時の挿入損失を検出し、その検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体残量がほぼゼロか否かを判別し、前記貯留部内の液体の粘度または濃度を求めることが可能なように構成されていることを特徴とする。
これにより、インクカートリッジのインクの残量がほぼゼロとなったことと、インクの粘度または濃度とを正確に検出することができる。
The ink cartridge of the present invention is an ink cartridge that is used in a state of being loaded in a printing apparatus that performs printing on a recording medium, and is filled with ink.
A reservoir for storing ink as a liquid;
A discharge port for discharging ink from the reservoir;
A flow path for guiding the ink from the reservoir to the outlet;
A concave portion is formed in the central portion, the central portion is a thin portion that functions as a vibrator, and the piezoelectric portion is provided so that the concave portion side of the thin portion is exposed to the flow path,
The vibration mode of the thin portion of the piezoelectric body is a thickness sliding mode or a thickness mode,
In a state of being loaded in the printing apparatus, the thin portion of the piezoelectric body is resonated, and the resonance frequency and / or insertion loss at the time of resonance of the thin portion of the piezoelectric body is detected, and the storage is performed based on the detection result. It is characterized in that it is possible to determine whether or not the remaining amount of liquid in the section is substantially zero and to determine the viscosity or concentration of the liquid in the storage section.
Thereby, it is possible to accurately detect that the remaining amount of ink in the ink cartridge is almost zero and the viscosity or concentration of the ink.

本発明の印刷装置では、インクが充填されたインクカートリッジが装填された状態でそのインクを用いて記録媒体に印刷を行う印刷装置であって、
本発明の液体検出装置を備え、前記液体容器は、前記貯留部にインクが貯留されたインクカートリッジであることを特徴とする。
これにより、インクカートリッジのインクの残量がほぼゼロとなったことと、インクの粘度または濃度とを正確に検出することができる。
The printing apparatus of the present invention is a printing apparatus that performs printing on a recording medium using the ink in a state where an ink cartridge filled with ink is loaded,
The liquid detection device according to the present invention is provided, and the liquid container is an ink cartridge in which ink is stored in the storage unit.
Thereby, it is possible to accurately detect that the remaining amount of ink in the ink cartridge is almost zero and the viscosity or concentration of the ink.

以下、本発明の液体検出装置、インクカートリッジおよび印刷装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の液体検出装置を備える印刷装置の第1実施形態を示す斜視図、図2は、図1に示す印刷装置に備えられたキャリッジの斜視図、図3は、図2に示すキャリッジの側面図、図4は、図2に示すキャリッジの平面図、図5は、図1に示す印刷装置(キャリッジ)に装填されるインクカートリッジを示す斜視図、図6は、図5中のA−A線断面図、図7は、図1に示す印刷装置に備えられた液体検出装置のセンサおよびその周辺部を示す断面図(図6の部分拡大図)、図8は、図1に示す印刷装置に備えられた液体検出装置のセンサを示す平面図、図9は、図1に示す印刷装置に備えられた液体検出装置の主要回路部を示すブロック図である。
なお、以下の説明では、図6および図7において、上下方向を鉛直方向とする。その対応する方向は、他の図においても同様である。
Hereinafter, a liquid detection device, an ink cartridge, and a printing device of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a printing apparatus provided with the liquid detection device of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a carriage provided in the printing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a side view of the carriage shown in FIG. 4, FIG. 5 is a plan view of the carriage shown in FIG. 2, FIG. 5 is a perspective view showing an ink cartridge loaded in the printing apparatus (carriage) shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view (partially enlarged view of FIG. 6) showing the sensor and its peripheral part of the liquid detection device provided in the printing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 9 is a block diagram showing a main circuit portion of the liquid detection device provided in the printing apparatus shown in FIG. 1. FIG. 9 is a plan view showing a sensor of the liquid detection device provided in the printing apparatus shown in FIG.
In the following description, the vertical direction in FIGS. 6 and 7 is the vertical direction. The corresponding direction is the same in other drawings.

まず、印刷装置100の全体構成を簡単に説明する。
図1に示す印刷装置100は、インクジェット方式を採用するプリンタであって、インクカートリッジ(液体容器)1が装填されており、そのインクカートリッジ1からのインク(液体)を用いて、紙などの記録媒体Pに印刷を行うものである。
図1に示すように、印刷装置100は、インクカートリッジ1が着脱自在に装填されるキャリッジ(装填部)101を備え、このキャリッジ101は、ガイド軸102にその長手方向に移動自在に支持されているとともに、ベルト103を介してキャリッジモータ104から駆動力を受けるようになっている。これにより、キャリッジ101は、キャリッジモータ104の作動によりガイド軸102に沿って移動する。
First, the overall configuration of the printing apparatus 100 will be briefly described.
A printing apparatus 100 shown in FIG. 1 is a printer that employs an ink jet method, and is loaded with an ink cartridge (liquid container) 1, and recording of paper or the like using ink (liquid) from the ink cartridge 1. Printing on the medium P is performed.
As shown in FIG. 1, the printing apparatus 100 includes a carriage (loading unit) 101 in which the ink cartridge 1 is detachably loaded. The carriage 101 is supported by a guide shaft 102 so as to be movable in the longitudinal direction. In addition, a driving force is received from the carriage motor 104 via the belt 103. Thereby, the carriage 101 moves along the guide shaft 102 by the operation of the carriage motor 104.

このようなキャリッジ101の下部には、インクカートリッジ1からインクの供給を受け、記録媒体Pに向けインクを液滴として吐出するインクジェットヘッド106が設けられている。
このような印刷装置100では、図示しない紙送りローラ対が記録媒体Pを搬送しながら、ガイド軸102に沿って記録媒体Pの移動方向に対し直角な方向にキャリッジ101が往復移動する。その際、図示しないホストコンピュータからの画像情報に応じて、インクジェットヘッド106から記録媒体Pにインクが液滴として吐出され、記録媒体P上に印刷が行われる。
An ink jet head 106 that receives ink supplied from the ink cartridge 1 and discharges ink as droplets toward the recording medium P is provided below the carriage 101.
In such a printing apparatus 100, the carriage 101 reciprocates in a direction perpendicular to the moving direction of the recording medium P along the guide shaft 102 while a pair of paper feed rollers (not shown) conveys the recording medium P. At this time, ink is ejected as droplets from the inkjet head 106 onto the recording medium P in accordance with image information from a host computer (not shown), and printing is performed on the recording medium P.

このような印刷装置100に備えられたキャリッジ101は、図2に示すように、上方に開口する略箱状をなし、扁平状をなす4つのインクカートリッジ1がその厚さ方向に配列された状態で装填されるようになっている。本実施形態では、4つのインクカートリッジ1は、図4にて右側から左側へ順に、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクが充填されている。   As shown in FIG. 2, the carriage 101 provided in such a printing apparatus 100 has a substantially box shape that opens upward, and four ink cartridges 1 that are flat are arranged in the thickness direction. It comes to be loaded with. In the present embodiment, the four ink cartridges 1 are filled with magenta, cyan, yellow, and black ink in order from the right side to the left side in FIG.

キャリッジ101の外側(図3中右側)には、溝31および32が形成されている。溝31および32は、それぞれ、4つのインクカートリッジ1の配列方向に沿って形成されている。
溝31には、前述したガイド軸102が挿通される。また、溝32には、ガイド軸102の近傍に当該ガイド軸102と平行に突出形成されたガイド部(図示せず)が挿通される。これにより、キャリッジ101をその姿勢を一定に保ったままガイド軸102に沿って移動させることができる。
Grooves 31 and 32 are formed outside the carriage 101 (on the right side in FIG. 3). The grooves 31 and 32 are formed along the direction in which the four ink cartridges 1 are arranged.
The above-described guide shaft 102 is inserted into the groove 31. Further, a guide portion (not shown) formed so as to protrude in parallel with the guide shaft 102 is inserted into the groove 32 in the vicinity of the guide shaft 102. As a result, the carriage 101 can be moved along the guide shaft 102 while keeping its posture constant.

また、略箱状をなすキャリッジ101の内側には、複数のリブ33、34が突出形成されている。複数のリブ33は、扁平状をなす各インクカートリッジ1の厚さと同程度の離間距離で互いに離間している。そして、このような複数のリブ33と対をなすようにして、複数のリブ33と同様に、複数のリブ34が各インクカートリッジ1の厚さと同程度の間隔で互いに離間している。このような複数のリブ33、34同士の間に、対応するインクカートリッジ1が装填される。これにより、インクカートリッジ1の厚さ方向での移動をリブ33、34により規制し各インクカートリッジ1を位置決めすることができる。また、インクカートリッジ1をリブ33、34に沿って容易に着脱することができる。   In addition, a plurality of ribs 33 and 34 protrude from the inside of the carriage 101 having a substantially box shape. The plurality of ribs 33 are separated from each other by a separation distance similar to the thickness of each of the flat ink cartridges 1. Then, like the plurality of ribs 33, the plurality of ribs 34 are spaced apart from each other at intervals similar to the thickness of each ink cartridge 1 so as to form a pair with the plurality of ribs 33. The corresponding ink cartridge 1 is loaded between the plurality of ribs 33 and 34. Thereby, the movement of the ink cartridge 1 in the thickness direction can be regulated by the ribs 33 and 34 to position each ink cartridge 1. Further, the ink cartridge 1 can be easily attached and detached along the ribs 33 and 34.

また、キャリッジ101の内側には、その底面から上方に向け、インクジェットヘッド106にインクを供給するための中空針36が突出している。キャリッジ101にインクカートリッジ1が装填されると、中空針36がインクカートリッジ1の排出口72と係合し、インクカートリッジ1から、中空針36、図示しない流路を介してインクジェットヘッド106にインクが供給される。   A hollow needle 36 for supplying ink to the inkjet head 106 protrudes from the bottom of the carriage 101 upward. When the ink cartridge 1 is loaded on the carriage 101, the hollow needle 36 engages with the discharge port 72 of the ink cartridge 1, and ink is transferred from the ink cartridge 1 to the inkjet head 106 via the hollow needle 36 and a flow path (not shown). Supplied.

また、キャリッジ101の内側には、インクカートリッジ1が装填されたときに、後述するインクカートリッジ1の係合片24と係合する凹部37、38が形成されている。これにより、前述したリブ33、34とともに、インクカートリッジ1をキャリッジ101に対し正規の位置に固定することができる。
さらに、キャリッジ101の内側には、下部(底部)に、後述するインクカートリッジ1のガイド部27に係合する凹部39が形成されているとともに、弾性材料で構成された係合ピン40が突出するように設けられている。これにより、インクカートリッジ1の下部をキャリッジ101に対し正規の位置により確実に位置決めすることができる。
このようなキャリッジ101の内側の下部には、後述するインクカートリッジ1の端子62と接触する端子41が設けられている。この端子41は、印刷装置100の本体に設けられている後述する主回路112や制御部105(図9参照)に電気的に接続されている。
In addition, concave portions 37 and 38 that are engaged with engagement pieces 24 of the ink cartridge 1 described later when the ink cartridge 1 is loaded are formed inside the carriage 101. As a result, the ink cartridge 1 can be fixed at a normal position with respect to the carriage 101 together with the ribs 33 and 34 described above.
Further, a concave portion 39 that engages with a guide portion 27 of the ink cartridge 1 described later is formed in the lower portion (bottom portion) of the carriage 101, and an engagement pin 40 made of an elastic material protrudes. It is provided as follows. Thereby, the lower part of the ink cartridge 1 can be reliably positioned with respect to the carriage 101 at a regular position.
A terminal 41 that comes into contact with a terminal 62 of the ink cartridge 1 to be described later is provided at the lower part inside the carriage 101. This terminal 41 is electrically connected to a later-described main circuit 112 and control unit 105 (see FIG. 9) provided in the main body of the printing apparatus 100.

次に、このようなキャリッジ101に装填されるインクカートリッジ1について説明する。
図5に示すインクカートリッジ1は、カートリッジ本体2と、カートリッジ本体2に設置されたセンサ(液体検出素子)8と、センサ8に電気的に接続された回路基板(電極部)6とを有している。
Next, the ink cartridge 1 loaded in the carriage 101 will be described.
The ink cartridge 1 shown in FIG. 5 has a cartridge body 2, a sensor (liquid detection element) 8 installed in the cartridge body 2, and a circuit board (electrode part) 6 electrically connected to the sensor 8. ing.

カートリッジ本体2は、その外形形状が扁平状をなし、例えば樹脂材料で構成されている。
カートリッジ本体2の外壁面(縁部25の上部)には、弾性変形可能な板状の係合片24が片持ち支持されている(図5(b)参照)。この係合片24は、その表面に第1の凸部241および2つの第2の凸部242が形成されている。
The cartridge body 2 has a flat outer shape, and is made of, for example, a resin material.
A plate-like engagement piece 24 that can be elastically deformed is cantilevered on the outer wall surface of the cartridge body 2 (upper part of the edge 25) (see FIG. 5B). The engaging piece 24 has a first convex portion 241 and two second convex portions 242 formed on the surface thereof.

第1の凸部241は、インクカートリッジ1がキャリッジ101(印刷装置100)に装填された状態(以下、単に「装填状態」と言う)で、前述したキャリッジ101の凹部38に係合する(図3参照)。また、各第2の凸部242は、それぞれ、装填状態で、前述したキャリッジ101の凹部37に係合する(図3参照)。このような係合により、インクカートリッジ1がキャリッジ101から不本意に離脱するのを防止することができる。   The first convex portion 241 engages with the concave portion 38 of the carriage 101 described above in a state where the ink cartridge 1 is loaded in the carriage 101 (printing apparatus 100) (hereinafter simply referred to as “loaded state”) (see FIG. 3). Further, each of the second convex portions 242 engages with the concave portion 37 of the carriage 101 described above in a loaded state (see FIG. 3). Such engagement can prevent the ink cartridge 1 from being unintentionally detached from the carriage 101.

また、カートリッジ本体2の外壁面(縁部25の下部)には、突出したガイド部27が形成されている。ガイド部27は、装填状態で、前述したキャリッジ101の凹部(ガイド溝)39に係合する(図3参照)。これにより、インクカートリッジ1の位置決めがなされる。
カートリッジ本体2の縁部25と反対側の縁部26の上部には、凹没形成された凹部28が形成されている。凹部28は、親指の平が入る程度の大きさに形成されている。
In addition, a protruding guide portion 27 is formed on the outer wall surface of the cartridge body 2 (lower portion of the edge portion 25). The guide portion 27 engages with the aforementioned concave portion (guide groove) 39 of the carriage 101 in the loaded state (see FIG. 3). Thereby, the ink cartridge 1 is positioned.
A concave portion 28 is formed in the upper portion of the edge portion 26 opposite to the edge portion 25 of the cartridge body 2. The recess 28 is formed in a size that allows the flatness of the thumb to enter.

また、カートリッジ本体2の縁部26の下部には、回路基板6が設置される基板設置部29が突出形成されている。基板設置部29は、装填状態で、その上面291が、キャリッジ101に設けられ弾性材料で構成された係合ピン40に係合する(図3参照)。このような装填状態となることにより、インクカートリッジ1がキャリッジ101から不本意に離脱するのを防止することができる。また、インクカートリッジ1のキャリッジ101に対する位置決めが確実に行われる。   In addition, a board installation portion 29 on which the circuit board 6 is installed is formed to protrude below the edge portion 26 of the cartridge body 2. In the loaded state, the substrate placement portion 29 has its upper surface 291 engaged with an engagement pin 40 provided on the carriage 101 and made of an elastic material (see FIG. 3). By being in such a loaded state, it is possible to prevent the ink cartridge 1 from being unintentionally detached from the carriage 101. Further, the ink cartridge 1 is reliably positioned with respect to the carriage 101.

また、このカートリッジ本体2には、中空部(内腔部)が形成されており、図6に示すように、インクが貯留される貯留部71と、貯留部71からインクを排出するための排出口72と、貯留部71から排出口72へインクを導く流路73とを有している。
図6に示すように、流路73は、カートリッジ本体2の底部20の貯留部71の底面711付近に形成されている。流路73の一端側(図6中左側)は、貯留部71に連通し、他端側(図6中右側)は、後述する弁機構23を介して排出口72に連通し得るようになっている。この流路73は、底面711に沿って図6中左右方向に延在する部分を有し、その部分と貯留部71との間の部分が、底壁712を構成している。この底壁712には、流路73に露出するように、センサ8が設けられている。すなわち、センサ8は、底壁712の一部を構成している。なお、センサ8については、後に詳述する。
Further, the cartridge body 2 is formed with a hollow portion (lumen portion). As shown in FIG. 6, a storage portion 71 for storing ink and a discharge for discharging ink from the storage portion 71 are provided. An outlet 72 and a flow path 73 that guides ink from the storage portion 71 to the discharge port 72 are provided.
As shown in FIG. 6, the flow path 73 is formed near the bottom surface 711 of the storage portion 71 of the bottom portion 20 of the cartridge body 2. One end side (the left side in FIG. 6) of the flow path 73 communicates with the reservoir 71, and the other end side (the right side in FIG. 6) can communicate with the discharge port 72 via a valve mechanism 23 described later. ing. The flow path 73 has a portion extending in the left-right direction in FIG. 6 along the bottom surface 711, and a portion between the portion and the storage portion 71 forms a bottom wall 712. A sensor 8 is provided on the bottom wall 712 so as to be exposed to the flow path 73. That is, the sensor 8 constitutes a part of the bottom wall 712. The sensor 8 will be described in detail later.

カートリッジ本体2の下面21の右側には、下方に突出した凸部22が形成されている(図6参照)。この凸部22には、凹部221が形成されており、当該凹部221に(下方に向かって)排出口72が開口している。
また、インクカートリッジ1には、排出口72を開閉する弁機構23が設置されている。弁機構23は、弁体231と、インクカートリッジ1がキャリッジ101に装填されていないときに弁体231と係合してシールするシール部材233と、弁体231をシール部材233に向けて付勢するコイルバネ232とで構成されている。
On the right side of the lower surface 21 of the cartridge main body 2, a convex portion 22 protruding downward is formed (see FIG. 6). A concave portion 221 is formed in the convex portion 22, and a discharge port 72 is opened in the concave portion 221 (downward).
Further, the ink cartridge 1 is provided with a valve mechanism 23 that opens and closes the discharge port 72. The valve mechanism 23 includes a valve body 231, a seal member 233 that engages and seals the valve body 231 when the ink cartridge 1 is not loaded in the carriage 101, and biases the valve body 231 toward the seal member 233. And a coil spring 232 to be configured.

シール部材233は、リング状をなし、その内側の空間が前述した凹部221を形成している。このシール部材233は、弾性材料で構成されている。この弾性材料としては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料を用いることができる。   The seal member 233 has a ring shape, and the inner space forms the above-described recess 221. The seal member 233 is made of an elastic material. Although it does not specifically limit as this elastic material, For example, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, hydrin rubber, urethane rubber, silicone rubber Various rubber materials such as fluoro rubber can be used.

弁体231は、排出口72に接近または離間するように移動可能に設置されている。弁体231は、インクカートリッジ1が印刷装置100の本体(キャリッジ101)に装填されていない状態(非装填状態)で、コイルバネ232の付勢力により、シール部材233に密着する。これにより、排出口72からインクが不本意な部位へ流出するのを防止することができる。また、弁体231の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、各種金属材料や各種プラスチック等を単独または組み合わせて用いることができる。
装填状態では、印刷装置100のキャリッジ101から突出した中空針36がコイルバネ232の付勢力に抗して弁体231を押圧して、排出口72を開く。これにより、インクが中空針36に形成された孔361を介してインクジェットヘッド106に供給される。
The valve body 231 is movably installed so as to approach or separate from the discharge port 72. The valve body 231 is in close contact with the seal member 233 by the urging force of the coil spring 232 when the ink cartridge 1 is not loaded in the main body (carriage 101) of the printing apparatus 100 (non-loaded state). Thereby, it is possible to prevent the ink from flowing out from the discharge port 72 to an unintentional portion. In addition, the constituent material of the valve body 231 is not particularly limited. For example, various metal materials, various plastics, and the like can be used alone or in combination.
In the loaded state, the hollow needle 36 protruding from the carriage 101 of the printing apparatus 100 presses the valve body 231 against the biasing force of the coil spring 232 and opens the discharge port 72. As a result, ink is supplied to the inkjet head 106 through the hole 361 formed in the hollow needle 36.

回路基板6は、前述したセンサ8に電気的に接続された複数の端子62を有している。この複数の端子62は、図5(a)に示すように、千鳥格子状に配置されている。また、各端子62は、装填状態で、前述したキャリッジ101の端子41と接触する(図3参照)。これにより、装填状態で、センサ8と主回路112とが電気的に接続され、センサ8からの信号を主回路112へ伝送したり、主回路112からの信号をセンサ8へ伝送したりすることができる。ここで、各端子62は、回路基板6の端子62とは反対側に設けられた端子集積部(図示せず)で集積され、図示しないケーブル(樹脂膜等の絶縁膜により導体を覆って絶縁したもの)等による配線を介してセンサ8に電気的に接続されている。   The circuit board 6 has a plurality of terminals 62 electrically connected to the sensor 8 described above. The plurality of terminals 62 are arranged in a staggered pattern as shown in FIG. Each terminal 62 contacts the terminal 41 of the carriage 101 described above in a loaded state (see FIG. 3). Thereby, the sensor 8 and the main circuit 112 are electrically connected in the loaded state, and the signal from the sensor 8 is transmitted to the main circuit 112, or the signal from the main circuit 112 is transmitted to the sensor 8. Can do. Here, each terminal 62 is integrated by a terminal integration part (not shown) provided on the side opposite to the terminal 62 of the circuit board 6, and is insulated by covering a conductor with an unillustrated cable (insulating film such as a resin film). The sensor 8 is electrically connected to the sensor 8 through wiring.

次に、センサ(液体検出素子)8およびこのセンサ8を備える液体検出装置について説明する。
図7および図8に示すように、センサ8は、圧電体81を有している。圧電体81は、板状をなし、その中央部には、凹部811が形成され、その中央部が振動子として機能する薄肉部812となっている。この圧電体81は、底壁712に設けられた凹部内に設置(固定)されている。そして、圧電体81は、流路73の上側(鉛直方向上側)に位置し、その薄肉部812の凹部811側が流路73に露出している。すなわち、圧電体81の薄肉部812の凹部811側が下側(鉛直方向下側)を向き、凹部811により流路73の一部が構成されている。
Next, a sensor (liquid detection element) 8 and a liquid detection device including the sensor 8 will be described.
As shown in FIGS. 7 and 8, the sensor 8 has a piezoelectric body 81. The piezoelectric body 81 has a plate shape, and a concave portion 811 is formed in the central portion thereof. The central portion is a thin portion 812 that functions as a vibrator. The piezoelectric body 81 is installed (fixed) in a recess provided in the bottom wall 712. The piezoelectric body 81 is located above the flow path 73 (upward in the vertical direction), and the concave portion 811 side of the thin portion 812 is exposed to the flow path 73. That is, the concave portion 811 side of the thin-walled portion 812 of the piezoelectric body 81 faces the lower side (vertical lower side), and the concave portion 811 constitutes a part of the flow path 73.

圧電体81の寸法は、特に限定されないが、例えば、図示例のように圧電体81の平面視での形状がほぼ四角形の場合、その一辺の長さは、それぞれ、例えば、1〜5mm程度、厚肉部813の厚さは、例えば、50〜150μm程度、薄肉部812の厚さは、例えば、5〜50μm程度とすることができる。また、例えば、薄肉部812の平面視での形状がほぼ円形の場合、その直径は、例えば、0.5〜2mm程度とすることができる。   The dimensions of the piezoelectric body 81 are not particularly limited. For example, when the shape of the piezoelectric body 81 in a plan view is substantially a square as shown in the illustrated example, the length of one side is about 1 to 5 mm, for example, The thickness of the thick part 813 can be, for example, about 50 to 150 μm, and the thickness of the thin part 812 can be, for example, about 5 to 50 μm. For example, when the shape of the thin portion 812 in a plan view is substantially circular, the diameter can be set to, for example, about 0.5 to 2 mm.

なお、凹部811は、圧電体81の完全な中央位置に位置している必要はなく、少しずれていてもよいことは、言うまでもない。また、薄肉部812の形状は、円に限定されるものではなく、例えば、楕円、四角形等の多角形等でも問題はない。
また、カートリッジ本体2の底部20における流路73を画成する内壁面の、圧電体81の凹部811の下方(鉛直方向下方)には、凸部201が形成されている(設けられている)。すなわち、流路73のうち、圧電体81の凹部811の下方に配置されている流路73は、ほぼコの字状に形成されており、その折り返し部731に、圧電体81の凹部811が位置している。
Needless to say, the recess 811 does not have to be located at the complete center position of the piezoelectric body 81 and may be slightly shifted. Further, the shape of the thin portion 812 is not limited to a circle, and there is no problem even if it is a polygon such as an ellipse or a rectangle.
Further, a convex portion 201 is formed (provided) below the concave portion 811 of the piezoelectric body 81 (downward in the vertical direction) on the inner wall surface defining the flow path 73 in the bottom portion 20 of the cartridge body 2. . That is, of the flow path 73, the flow path 73 disposed below the concave portion 811 of the piezoelectric body 81 is formed in a substantially U shape, and the concave portion 811 of the piezoelectric body 81 is formed in the folded portion 731. positioned.

また、圧電体81の厚肉部813と底壁712との間には、環状の封止部材51が設けられており、この封止部材51により、厚肉部813と底壁712との間が液密に封止(シール)されている。
貯留部71に貯留されているインクは、流路73内を、図7中左側から圧電体81の凹部811を経て右側に流れる。
Further, an annular sealing member 51 is provided between the thick portion 813 and the bottom wall 712 of the piezoelectric body 81, and the sealing member 51 provides a space between the thick portion 813 and the bottom wall 712. Is hermetically sealed (sealed).
The ink stored in the storage portion 71 flows in the flow path 73 from the left side in FIG. 7 to the right side through the concave portion 811 of the piezoelectric body 81.

また、圧電体81の薄肉部812の上側(凹部811と反対側)の面上には、互いに離間した電極(第1の電極)82および電極(第2の電極)83が設けられている。本実施形態では、電極82は、入力電極(駆動用の電極)、電極83は、出力電極(検出用の電極)として、それぞれ用いられる(機能する)。
電極82には、圧電体81の図7中左側の端部まで延在する端子821が接続されている。また、電極83には、圧電体81の図7中右側の端部まで延在する端子831が接続されている。なお、本実施形態では、電極82と端子821、電極83と端子831は、それぞれ、一体的に形成されている。
In addition, an electrode (first electrode) 82 and an electrode (second electrode) 83 that are spaced apart from each other are provided on the upper surface (opposite the concave portion 811) of the thin portion 812 of the piezoelectric body 81. In the present embodiment, the electrode 82 is used (functions) as an input electrode (drive electrode), and the electrode 83 is used as an output electrode (detection electrode).
A terminal 821 that extends to the left end of the piezoelectric body 81 in FIG. 7 is connected to the electrode 82. The electrode 83 is connected to a terminal 831 extending to the right end of the piezoelectric body 81 in FIG. In the present embodiment, the electrode 82 and the terminal 821, and the electrode 83 and the terminal 831 are integrally formed, respectively.

これら端子821および831は、それぞれ、図示しない配線を介して、前述した回路基板6の所定の端子62に接続されている。これにより、インクカートリッジ1がキャリッジ101に装填された状態(装填状態)で、電極82および83は、それぞれ、主回路112に電気的に接続される。
電極82および83の構成材料としては、それぞれ、電極材料であれば、種類は特に限定されるものではなく、公知の各種電極材料を用いることができる。例えば、電極82および83の構成材料としては、それぞれ、Pd、Pt、Au、W、Ta、Mo、Al、Cr、Ti、Cuまたはこれらを含む合金等の金属材料、ITO、FTO、ATO、SnO等の導電性酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素材料、ポリアセチレン、ポリピロール、PEDOT(poly−ethylenedioxythiophene)のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p−フェニレン)、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の導電性高分子材料等が挙げられ、通常塩化鉄、ヨウ素、強酸、有機酸、ポリスチレンサルフォニック酸などの高分子でドープされ導電性を付与された状態で用いられる。さらに、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
Each of these terminals 821 and 831 is connected to a predetermined terminal 62 of the circuit board 6 described above via a wiring (not shown). Accordingly, the electrodes 82 and 83 are electrically connected to the main circuit 112 in a state where the ink cartridge 1 is loaded on the carriage 101 (loaded state).
As a constituent material of the electrodes 82 and 83, the kind is not particularly limited as long as it is an electrode material, and various known electrode materials can be used. For example, as the constituent materials of the electrodes 82 and 83, metal materials such as Pd, Pt, Au, W, Ta, Mo, Al, Cr, Ti, Cu or alloys containing them, ITO, FTO, ATO, SnO, respectively. Conductive oxides such as 2 , carbon materials such as carbon black, carbon nanotubes, fullerenes, polyacetylene, polypyrrole, polythiophene such as PEDOT (poly-ethylenedioxythiophene), polyaniline, poly (p-phenylene), poly (p-phenylene vinylene) ), Conductive polymer materials such as polyfluorene, polycarbazole, polysilane or their derivatives, etc., usually doped with polymers such as iron chloride, iodine, strong acid, organic acid, polystyrene sulfonic acid, etc. Use as given It is done. Further, one or more of these can be used in combination.

また、圧電体81の薄肉部812の下側(凹部811側)の面上には、電極(第3の電極)84が設けられている。本実施形態では、電極84は、電極82および83の共通電極、すなわち、電極82および83の共通の対向電極として用いられる(機能する)。
この電極84の構成材料としては、例えば、前記電極82、83と同様のものを用いることができるが、用いるインク(液体)に対して耐食性等が低い場合等、必要に応じて、電極84の表面に、所定の保護膜を設け、その表面を保護膜で被覆するのが好ましい。例えば、電極84の構成材料として、Pt、Au、W、Mo、Ti等を用いる場合は、保護膜を設ける必要がなく、また、Al、Ta等を用いる場合は、保護膜を設けるのが好ましい。なお、Alの場合は、例えば、SiO、Al等の保護膜を設け、また、Taの場合は、例えば、Ta等の保護膜を設ける。
An electrode (third electrode) 84 is provided on the lower surface (recessed portion 811 side) of the thin portion 812 of the piezoelectric body 81. In the present embodiment, the electrode 84 is used (functions) as a common electrode for the electrodes 82 and 83, that is, as a common counter electrode for the electrodes 82 and 83.
As the constituent material of the electrode 84, for example, the same material as that of the electrodes 82 and 83 can be used. It is preferable to provide a predetermined protective film on the surface and coat the surface with the protective film. For example, when Pt, Au, W, Mo, Ti or the like is used as the constituent material of the electrode 84, it is not necessary to provide a protective film, and when using Al, Ta or the like, it is preferable to provide a protective film. . In the case of Al, for example, a protective film such as SiO 2 or Al 2 O 3 is provided, and in the case of Ta, a protective film such as Ta 2 O 5 is provided.

また、本実施形態では、圧電体81の薄肉部812は、厚みすべりモードで振動するように構成されている(圧電体81の薄肉部812の振動モードは、厚みすべりモードである)。すなわち、圧電体81は、その板面に平行な方向に分極している。このような圧電体81では、電極82と電極84との間に電圧を印加することにより、薄肉部812の両面が互いに反対方向にずれるように変形する。すなわち、電極82と電極84との間に交流電圧やパルス電圧を印加すると、薄肉部812が厚みすべりモードで振動する。   In the present embodiment, the thin portion 812 of the piezoelectric body 81 is configured to vibrate in the thickness slip mode (the vibration mode of the thin portion 812 of the piezoelectric body 81 is the thickness slip mode). That is, the piezoelectric body 81 is polarized in a direction parallel to the plate surface. In such a piezoelectric body 81, when a voltage is applied between the electrode 82 and the electrode 84, both surfaces of the thin portion 812 are deformed so as to be shifted in opposite directions. That is, when an AC voltage or a pulse voltage is applied between the electrode 82 and the electrode 84, the thin portion 812 vibrates in the thickness shear mode.

そして、圧電体81の薄肉部812が共振している(共振周波数で振動している)ときの電極83と電極84との間の電圧を検出し、この検出結果に基づいて、薄肉部812の共振周波数を求める(検出する)ことができる。また、前記薄肉部812が共振しているときの電極82と電極84との間に印加する電圧の値(大きさ)と、電極83と電極84との間に生じる電圧の値とに基づいて、挿入損失(共振時の挿入損失)を求める(検出する)ことができる。   And the voltage between the electrode 83 and the electrode 84 when the thin part 812 of the piezoelectric body 81 is resonating (vibrating at the resonance frequency) is detected, and based on this detection result, the thin part 812 The resonance frequency can be obtained (detected). Further, based on the value (magnitude) of the voltage applied between the electrode 82 and the electrode 84 when the thin portion 812 is resonating and the value of the voltage generated between the electrode 83 and the electrode 84. The insertion loss (insertion loss at resonance) can be obtained (detected).

なお、圧電体81の薄肉部812の振動モードは、厚みモードでもよい。この場合、圧電体81は、その厚さ方向に分極している。
また、本実施形態では、圧電体81は、水晶で構成されている。既製品のATカット水晶振動子は既に凹部を有しているため、これを凹部811として利用することで、インクカートリッジ1(インク検出機構)の製造を簡単化することができる。また、水晶は、温度依存性が小さいので、温度補正膜等を設ける必要がなく、圧電体81の薄肉部812の共振周波数や共振時の挿入損失を精度良く検出することができる。
The vibration mode of the thin portion 812 of the piezoelectric body 81 may be a thickness mode. In this case, the piezoelectric body 81 is polarized in the thickness direction.
In the present embodiment, the piezoelectric body 81 is made of quartz. Since an off-the-shelf AT-cut quartz crystal resonator already has a recess, the use of this as the recess 811 can simplify the manufacture of the ink cartridge 1 (ink detection mechanism). In addition, since the temperature dependency of quartz is small, it is not necessary to provide a temperature correction film or the like, and the resonance frequency of the thin portion 812 of the piezoelectric body 81 and the insertion loss at the time of resonance can be accurately detected.

なお、圧電体81は、水晶(ATカット水晶振動子)に限らず、例えば、PZT(PbZryTi1-y3)、SBT(SrBi2Ta29)、さらに、これらのものに、ニオブ、ニッケル、マグネシウム等の金属を添加したもの等の強誘電体を用いることができる。より具体的には、圧電体81の構成材料としては、例えば、チタン酸鉛(PbTiO3)、ジルコン酸チタン酸鉛(Pb(Zr,Ti)O3)、ジルコン酸(PbZrO3)、チタン酸鉛ランタン((Pb,La),TiO3)、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン((Pb,La)(Zr,Ti)O3)、マグネシウムニオブ酸ジルコニウムチタン酸鉛(Pb(Zr,Ti)(Mg,Nb)O3)、亜鉛ニオブ酸鉛チタン酸鉛(PZNT)、チタン酸バリウム(BaTiO)(BTO)、タンタル酸リチウム(LiTaO)(LT)、ニオブ酸リチウム(LiNbO)(LN)、ZnO、AlN等を用いることができる。 In addition, the piezoelectric body 81 is not limited to quartz (AT-cut quartz resonator), for example, PZT (PbZr y Ti 1-y O 3 ), SBT (SrBi 2 Ta 2 O 9 ), and further to these, Ferroelectric materials such as those added with metals such as niobium, nickel, and magnesium can be used. More specifically, examples of the constituent material of the piezoelectric body 81 include lead titanate (PbTiO 3 ), lead zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) O 3 ), zirconate (PbZrO 3 ), and titanate. Lead lanthanum ((Pb, La), TiO 3 ), lead lanthanum zirconate titanate ((Pb, La) (Zr, Ti) O 3 ), lead magnesium titanate zirconate titanate (Pb (Zr, Ti) (Mg) , Nb) O 3 ), lead zinc niobate lead titanate (PZNT), barium titanate (BaTiO 3 ) (BTO), lithium tantalate (LiTaO 3 ) (LT), lithium niobate (LiNbO 3 ) (LN) ZnO, AlN, or the like can be used.

圧電体81として水晶以外のものを用いる場合は、例えば、温度補正膜を設けたり、また、共振周波数や共振時の挿入損失を求める際、温度補正を行うことで、精度を向上させることができる。
液体検出装置は、貯留部71内のインク(液体)の有無(残量がほぼゼロか否か)、すなわち、貯留部71内のインク終了(貯留部71内のインクが使い尽くされたこと)と、貯留部71内の粘度および濃度のうちの少なくとも一方とを検出する(求める)装置であり、前述したセンサ8を備えている。そして、液体検出装置は、そのセンサ8の薄肉部812と主回路112とで構成され、薄肉部812を共振(発振)させる共振手段である発振回路(発振器)111と、第1の計測回路(検出手段)113と、第2の計測回路(検出手段)114と、制御部(制御手段)105と、各種の情報を表示(報知)する表示手段(報知手段)である表示部107と、記憶部(記憶手段)108とを有している。前記主回路112、第1の計測回路113、第2の計測回路114、制御部105、表示部107および記憶部108は、それぞれ、印刷装置100の本体に設けられている。なお、前記制御部105、表示部107および記憶部108は、それぞれ、液体検出装置専用の手段ではなく、印刷装置100全体の手段である。
When a material other than crystal is used as the piezoelectric body 81, for example, a temperature correction film is provided, or the accuracy can be improved by performing temperature correction when obtaining the resonance frequency and the insertion loss at the time of resonance. .
In the liquid detection device, the presence or absence of ink (liquid) in the storage unit 71 (whether or not the remaining amount is almost zero), that is, the end of the ink in the storage unit 71 (the ink in the storage unit 71 has been used up). And a device for detecting (obtaining) at least one of the viscosity and concentration in the storage unit 71, and includes the sensor 8 described above. The liquid detection device includes the thin portion 812 of the sensor 8 and the main circuit 112, and includes an oscillation circuit (oscillator) 111 that is a resonance unit that resonates (oscillates) the thin portion 812, and a first measurement circuit ( Detection means) 113, second measurement circuit (detection means) 114, control section (control means) 105, display section 107 serving as display means (notification means) for displaying (notifying) various information, and storage. Part (storage means) 108. The main circuit 112, the first measurement circuit 113, the second measurement circuit 114, the control unit 105, the display unit 107, and the storage unit 108 are each provided in the main body of the printing apparatus 100. Note that the control unit 105, the display unit 107, and the storage unit 108 are not the units dedicated to the liquid detection device, but are the units of the printing apparatus 100 as a whole.

まず、貯留部71内のインクの有無と、粘度または濃度とを検出するための原理について説明する。
センサ8の薄肉部812の共振周波数は、センサ8の薄肉部812にインク(液体)が接触しているか否かにより変化し、また、インクの粘度および濃度に応じて変化する。
また、センサ8の薄肉部812の共振時の挿入損失(損失)は、センサ8の薄肉部812にインクが接触しているか否かにより変化し、また、インクの粘度および濃度に応じてそれぞれ変化する。
First, the principle for detecting the presence or absence of ink in the reservoir 71 and the viscosity or concentration will be described.
The resonance frequency of the thin portion 812 of the sensor 8 changes depending on whether or not ink (liquid) is in contact with the thin portion 812 of the sensor 8 and also changes according to the viscosity and concentration of the ink.
Further, the insertion loss (loss) at the time of resonance of the thin portion 812 of the sensor 8 changes depending on whether or not the ink is in contact with the thin portion 812 of the sensor 8, and also changes depending on the viscosity and concentration of the ink. To do.

すなわち、センサ8の薄肉部812にインクが接触していない場合は、接触している場合に比べて、共振周波数は、高く、共振時の挿入損失は、小さい。
一方、貯留部71内のインクの残量がほぼゼロの場合は、センサ8の薄肉部812にインクが接触しておらず、また、貯留部71内のインクの残量がゼロではない場合は、センサ8の薄肉部812にインクが接触している。
That is, when the ink is not in contact with the thin portion 812 of the sensor 8, the resonance frequency is higher and the insertion loss at the time of resonance is smaller than when the ink is in contact.
On the other hand, when the remaining amount of ink in the storage unit 71 is almost zero, the ink is not in contact with the thin portion 812 of the sensor 8 and the remaining amount of ink in the storage unit 71 is not zero. The ink is in contact with the thin portion 812 of the sensor 8.

したがって、貯留部71内のインクの残量がほぼゼロの場合は、ゼロではない場合に比べて、共振周波数は、高く、共振時の挿入損失は、小さい。
また、インクの粘度が低いほど、共振周波数は、高く、共振時の挿入損失は、小さい。
また、同様に、インクの濃度が低いほど、共振周波数は、高く、共振時の挿入損失は、小さい。
Therefore, when the remaining amount of ink in the storage unit 71 is almost zero, the resonance frequency is high and the insertion loss at the time of resonance is small compared to the case where it is not zero.
Also, the lower the ink viscosity, the higher the resonance frequency and the smaller the insertion loss at resonance.
Similarly, the lower the ink concentration, the higher the resonance frequency and the smaller the insertion loss at resonance.

液体検出装置は、制御部105の制御により、前記の関係を利用して、貯留部71内のインクの有無と、貯留部71内のインクの粘度および濃度のうちの少なくとも一方とを検出する。
ここで、貯留部71内のインクの残量がほぼゼロか否かの検出は、センサ8の薄肉部812の共振周波数に基づいて行ってもよく、また、センサ8の薄肉部812の共振時の挿入損失に基づいて行ってもよい。また、貯留部71内のインクの粘度や濃度の検出は、センサ8の薄肉部812の共振周波数に基づいて行ってもよく、また、センサ8の薄肉部812の共振時の挿入損失に基づいて行ってもよい。
Under the control of the control unit 105, the liquid detection device detects the presence / absence of ink in the storage unit 71 and at least one of the viscosity and concentration of the ink in the storage unit 71 using the above relationship.
Here, the detection of whether or not the remaining amount of ink in the storage unit 71 is substantially zero may be performed based on the resonance frequency of the thin portion 812 of the sensor 8, or at the time of resonance of the thin portion 812 of the sensor 8. May be performed based on the insertion loss. Further, the viscosity and concentration of the ink in the storage unit 71 may be detected based on the resonance frequency of the thin portion 812 of the sensor 8, and based on the insertion loss at the time of resonance of the thin portion 812 of the sensor 8. You may go.

但し、センサ8の薄肉部812の共振時の挿入損失は、共振周波数に比べて、貯留部71内のインクの残量がほぼゼロか否かにより大きく変化するので、共振時の挿入損失に基づいて、インクの残量がほぼゼロか否かを判別するのが好ましい。
また、センサ8の薄肉部812の共振周波数は、共振時の挿入損失に比べて、インクの粘度および濃度に応じてそれぞれ大きく変化するので、共振周波数に基づいて、インクの粘度や濃度を求めるのが好ましい。
However, the insertion loss at the time of resonance of the thin portion 812 of the sensor 8 varies greatly depending on whether or not the remaining amount of ink in the storage portion 71 is substantially zero as compared with the resonance frequency, and thus is based on the insertion loss at the time of resonance. Thus, it is preferable to determine whether or not the remaining amount of ink is substantially zero.
Further, the resonance frequency of the thin portion 812 of the sensor 8 varies greatly according to the viscosity and concentration of the ink as compared with the insertion loss at the time of resonance. Therefore, the viscosity and concentration of the ink are obtained based on the resonance frequency. Is preferred.

また、インク検出(液体検出)の際は、まず、貯留部71内のインクの残量がほぼゼロか否かを判別し、その結果、インクの残量がゼロであると判別された場合は、インクの粘度や濃度を求める処理は実行せず、インクの残量がゼロではないと判別された場合にのみ、インクの粘度や濃度を求める処理を実行するように構成されているのが好ましい。これにより、無駄な処理を省略することができる。   When ink detection (liquid detection) is performed, first, it is determined whether or not the remaining amount of ink in the storage unit 71 is substantially zero, and as a result, when it is determined that the remaining amount of ink is zero, It is preferable that the process for obtaining the viscosity and density of the ink is not executed, and the process for obtaining the viscosity and density of the ink is executed only when it is determined that the remaining amount of ink is not zero. . Thereby, useless processing can be omitted.

前記共振周波数に基づいてインクの残量がほぼゼロか否かを判別する際に用いるしきい値、共振時の挿入損失に基づいてインクの残量がほぼゼロか否かを判別する際に用いるしきい値、共振周波数からインクの粘度や濃度を求めるための演算式やテーブル等の検量線、共振時の挿入損失からインクの粘度や濃度を求めるための演算式やテーブル等の検量線等、必要な情報は、予め、実験的に求め、記憶部108に記憶しておき、制御部105が必要時に読み出して使用するようになっている。   A threshold value used when determining whether or not the remaining amount of ink is substantially zero based on the resonance frequency, and is used when determining whether or not the remaining amount of ink is approximately zero based on the insertion loss during resonance. Calibration formula for calculating viscosity and density of ink from threshold, resonance frequency and calibration curve for table, calibration formula for calculating viscosity and density of ink from insertion loss at resonance, calibration curve for table, etc. Necessary information is experimentally obtained in advance, stored in the storage unit 108, and read out and used by the control unit 105 when necessary.

なお、インクの粘度の検出方法とインクの濃度の検出方法は、ほぼ同じであるので、以下の説明では、代表的に、インクの濃度を検出する場合について説明するが、本発明では、インクの粘度および濃度のうち、インクの粘度のみを検出するようになっていてもよく、また、インクの濃度のみを検出するようになっていてもよく、また、インクの粘度および濃度の双方を検出するようになっていてもよい。   Since the ink viscosity detection method and the ink concentration detection method are substantially the same, in the following description, the case where the ink concentration is detected will be described as a typical example. Of the viscosity and density, only the viscosity of the ink may be detected, or only the density of the ink may be detected, and both the viscosity and density of the ink are detected. It may be like this.

次に、貯留部71内のインクの残量がゼロの場合と、インクの濃度が低濃度の場合と、インクの濃度が高濃度の場合とのセンサ8の薄肉部812の共振周波数および共振時の挿入損失について、具体例を説明する。
図10は、図1に示す印刷装置に備えられた液体検出装置におけるインクの残量がゼロの場合と、インクの濃度が低濃度の場合と、インクの濃度が高濃度の場合とのセンサの薄肉部の振動の周波数と、挿入損失との関係を示すグラフである。なお、振動モードは、厚みすべりモードである。
Next, the resonance frequency and resonance time of the thin portion 812 of the sensor 8 when the remaining amount of ink in the storage unit 71 is zero, when the ink concentration is low, and when the ink concentration is high. A specific example of the insertion loss will be described.
FIGS. 10A and 10B show the sensor when the remaining amount of ink in the liquid detection device provided in the printing apparatus shown in FIG. 1 is zero, when the ink density is low, and when the ink density is high. It is a graph which shows the relationship between the frequency of vibration of a thin part, and insertion loss. The vibration mode is a thickness sliding mode.

図10に示す具体例では、インクの残量がゼロの場合の共振周波数fは、70MHzであり、インクの濃度が低濃度の場合の共振周波数fは、fに対して−400ppm、インクの濃度が高濃度の場合の共振周波数fは、fに対して−600ppmである。このように、インクの残量がゼロの場合は、ゼロではない場合に比べて、共振周波数は、高い。また、インクの濃度が低濃度の場合の共振周波数は、インクの濃度が高濃度の場合の共振周波数よりも高い。 In the specific example shown in FIG. 10, the resonance frequency f 1 when the remaining amount of ink is zero is 70 MHz, and the resonance frequency f 2 when the ink concentration is low is −400 ppm with respect to f 1 . The resonance frequency f 3 when the ink density is high is −600 ppm with respect to f 1 . Thus, the resonance frequency is higher when the remaining amount of ink is zero than when it is not zero. The resonance frequency when the ink density is low is higher than the resonance frequency when the ink density is high.

また、インクの残量がゼロの場合の共振時の挿入損失は、2dBであり、インクの濃度が低濃度の場合の共振時の挿入損失は、10dB、インクの濃度が高濃度の場合の共振時の挿入損失は、10.5dBである。このように、インクの残量がゼロの場合は、ゼロではない場合に比べて、共振時の挿入損失は、小さい。また、インクの濃度が低濃度の場合の共振時の挿入損失は、インクの濃度が高濃度の場合の共振時の挿入損失よりも小さい。   Further, the insertion loss at resonance when the remaining amount of ink is zero is 2 dB, the insertion loss at resonance when the ink density is low, and the resonance when the ink density is high. The insertion loss at that time is 10.5 dB. Thus, when the remaining amount of ink is zero, the insertion loss at resonance is smaller than when it is not zero. The insertion loss at resonance when the ink density is low is smaller than the insertion loss at resonance when the ink density is high.

液体検出装置の発振回路111は、装填状態において、センサ8の電極82および83が、それぞれ、主回路112に電気的に接続されることで形成される。この発振回路111としては、センサ8の薄肉部812を共振させることが可能なものであれば、特に限定されず、例えば、コルピッツ型発振回路、ハートレー型発振回路、帰還発振回路等、各種のものを用いることができる。   The oscillation circuit 111 of the liquid detection device is formed by electrically connecting the electrodes 82 and 83 of the sensor 8 to the main circuit 112 in the loaded state. The oscillation circuit 111 is not particularly limited as long as it can resonate the thin portion 812 of the sensor 8. For example, various oscillators such as a Colpitts oscillation circuit, a Hartley oscillation circuit, and a feedback oscillation circuit are available. Can be used.

記憶部108は、演算式やテーブル等の検量線、各種の情報、データ、プログラム等が記憶(記録)される記憶媒体(記録媒体)を有している。この記憶媒体は、例えば、RAM(Random Access Memory:揮発性、不揮発性のいずれをも含む)、FD(Floppy Disk(「Floppy」は登録商標))、HD(Hard Disk)、CD−ROM(Compact Disc Read-Only Memory)等のような、磁気的、光学的記録媒体、もしくは半導体メモリーで構成されている。この記憶部108における書き込み(記憶)、書き換え、消去、読み出し等の制御は、制御部105によりなされる。   The storage unit 108 includes a storage medium (recording medium) that stores (records) calibration curves such as arithmetic expressions and tables, various information, data, programs, and the like. This storage medium includes, for example, RAM (Random Access Memory: including both volatile and nonvolatile), FD (Floppy Disk (“Floppy” is a registered trademark)), HD (Hard Disk), CD-ROM (Compact It is composed of a magnetic or optical recording medium such as a disc read-only memory or a semiconductor memory. Control such as writing (storage), rewriting, erasing, and reading in the storage unit 108 is performed by the control unit 105.

制御部105は、印刷動作、例えば、インクジェットヘッド106の液滴吐出動作等を制御する機能を有している。すなわち、制御部105は、印刷装置100の各部の作動(駆動)、例えば、インクジェットヘッド106、表示部107、発振回路111(主回路112)、第1の計測回路113、第2の計測回路114等の作動をそれぞれ制御する。
また、制御部105には、前記第1の計測回路113および第2の計測回路114からの計測値、図示しない操作部(操作手段)からの信号が、それぞれ、随時入力される。
The control unit 105 has a function of controlling a printing operation, for example, a droplet discharge operation of the inkjet head 106. That is, the control unit 105 operates (drives) each unit of the printing apparatus 100, for example, the inkjet head 106, the display unit 107, the oscillation circuit 111 (main circuit 112), the first measurement circuit 113, and the second measurement circuit 114. Etc. are controlled respectively.
Further, the control unit 105 is inputted with measured values from the first measurement circuit 113 and the second measurement circuit 114 and signals from an operation unit (operation means) (not shown) as needed.

この制御部105は、例えば、演算部やメモリー等を内蔵するマイクロコンピュータやCPU(Central Processing Unit)等で構成されている。
なお、制御部105により、貯留部71内のインクの残量(液体残量)がほぼゼロか否かを判別する判別手段と、貯留部71内のインク(液体)の粘度や濃度を求める液体条件取得手段との主機能が達成(構成)される。
The control unit 105 includes, for example, a microcomputer or a CPU (Central Processing Unit) that includes a calculation unit, a memory, and the like.
It should be noted that the control unit 105 determines whether or not the remaining amount of ink (liquid remaining amount) in the storage unit 71 is almost zero, and the liquid for determining the viscosity and concentration of the ink (liquid) in the storage unit 71. The main function with the condition acquisition means is achieved (configured).

表示部107としては、例えば、液晶パネルを備えた液晶表示装置、ELパネルを備えたEL表示装置、CRT等、電子画像を表示する各種ディスプレイ等を用いることができる。
この表示部107には、インクカートリッジ1の貯留部71内のインクの有無、インクの粘度や濃度、これらに関連した情報(例えば、インクカートリッジ1の交換を要する旨)等が表示される。
なお、報知手段としては、前記表示部107に限らず、例えば、スピーカを用いて音声で報知する手段等を用いてもよい。
As the display unit 107, for example, a liquid crystal display device including a liquid crystal panel, an EL display device including an EL panel, a CRT, or the like, various displays that display an electronic image, or the like can be used.
The display unit 107 displays the presence / absence of ink in the storage unit 71 of the ink cartridge 1, the viscosity and concentration of the ink, information related thereto (for example, the fact that the ink cartridge 1 needs to be replaced), and the like.
Note that the notifying means is not limited to the display unit 107, and for example, a means for notifying by voice using a speaker may be used.

次に、液体検出装置の作用(動作)について説明する。
制御部105の制御により、まず、発振回路111を作動させる。これにより、センサ8の薄肉部812が、厚みすべりモードで共振(共振周波数で振動)する。
この場合、薄肉部812からの振動の漏れは、その周囲(周辺部)の厚肉部813により抑制(または防止)されるとともに、振動モードとして厚みすべりモードを用いているので、これらの相乗効果により、薄肉部812の振動を、確実に凹部811内に閉じ込めることができ(ほぼ薄肉部812のみを振動させることができ)、振動の漏れを防止することができる。
Next, the operation (operation) of the liquid detection device will be described.
Under the control of the control unit 105, first, the oscillation circuit 111 is operated. Thereby, the thin part 812 of the sensor 8 resonates (vibrates at the resonance frequency) in the thickness-slip mode.
In this case, the leakage of vibration from the thin part 812 is suppressed (or prevented) by the thick part 813 around it (peripheral part) and the thickness-slip mode is used as the vibration mode. Thus, the vibration of the thin portion 812 can be reliably confined in the recess 811 (only the thin portion 812 can be vibrated substantially), and vibration leakage can be prevented.

次いで、第2の計測回路114を作動させ、薄肉部812の共振時の挿入損失を求める処理を実行する。すなわち、センサ8の電極82と電極84との間の電圧に対応する信号(電圧)と、電極83と電極84との間の電圧に対応する信号(電圧)とは、それぞれ、第2の計測回路114に入力され、第2の計測回路114は、例えば、アンプのゲインを可変することや、A/D変換等を行って、これらの信号の電圧レベルを求め、薄肉部812の共振時の挿入損失を求め、制御部105に送出する。   Next, the second measurement circuit 114 is operated, and processing for obtaining the insertion loss at the time of resonance of the thin portion 812 is executed. That is, the signal (voltage) corresponding to the voltage between the electrode 82 and the electrode 84 of the sensor 8 and the signal (voltage) corresponding to the voltage between the electrode 83 and the electrode 84 are respectively the second measurement. The second measurement circuit 114 is input to the circuit 114, for example, by changing the gain of the amplifier or performing A / D conversion to obtain the voltage level of these signals, and at the time of resonance of the thin portion 812 The insertion loss is obtained and sent to the control unit 105.

制御部105は、検出された薄肉部812の共振時の挿入損失を、しきい値と比較して、貯留部71内のインクの残量がゼロか否かを判別する。
この結果、インクの残量がゼロではない場合は、第1の計測回路113を作動させ、薄肉部812の共周波数を求める処理を実行する。すなわち、センサ8の電極83と電極84との間の電圧に対応する信号(電圧)は、第1の計測回路113に入力され、第1の計測回路113は、その信号の所定時間内の波数(パルス数)を計数し、薄肉部812の共振周波数を求め、制御部105に送出する。
制御部105は、演算式やテーブル等の検量線を用い、検出された薄肉部812の共振周波数に基づいて、貯留部71内のインクの濃度を求める。
The control unit 105 compares the detected insertion loss at the time of resonance of the thin portion 812 with a threshold value, and determines whether or not the remaining amount of ink in the storage unit 71 is zero.
As a result, when the remaining amount of ink is not zero, the first measurement circuit 113 is operated, and a process for obtaining the co-frequency of the thin portion 812 is executed. That is, a signal (voltage) corresponding to the voltage between the electrode 83 and the electrode 84 of the sensor 8 is input to the first measurement circuit 113, and the first measurement circuit 113 has a wave number within a predetermined time of the signal. (Number of pulses) is counted, and the resonance frequency of the thin portion 812 is obtained and sent to the control unit 105.
The control unit 105 obtains the ink concentration in the storage unit 71 based on the detected resonance frequency of the thin portion 812 using a calibration curve such as an arithmetic expression or a table.

一方、インクの残量がゼロである場合は、前記インクの濃度を求める処理は実行しない。
そして、表示部107に、貯留部71内のインクの有無、インクの濃度等を表示する。この場合、インクの濃度を、例えば、高濃度、正常濃度(標準濃度)、低濃度等のように、段階的に表示してもよく、また、連続的に表示してもよい。
On the other hand, when the ink remaining amount is zero, the process for obtaining the ink density is not executed.
The display unit 107 displays the presence / absence of ink in the storage unit 71, the ink concentration, and the like. In this case, the ink density may be displayed in stages, such as high density, normal density (standard density), and low density, or may be displayed continuously.

これにより、ユーザーは、インクカートリッジ1内にインクがまだ有ること、そのインクの濃度、インクカートリッジ1内のインクがほぼ完全に無くなった(使い尽くされた)こと等を正確に知ることができる。
以上説明したように、本実施形態の液体検出装置によれば、センサ8の薄肉部812の振動を、確実に凹部811内に閉じ込めることができ(ほぼ薄肉部812のみを振動させることができ)、振動の漏れを防止することができるので、薄肉部812の共振周波数や共振時の挿入損失を精度良く検出することができ、これによって、貯留部71内のインクの残量がほぼゼロとなったことと、インクの粘度や濃度とを正確に検出することができる。
As a result, the user can accurately know that there is still ink in the ink cartridge 1, the density of the ink, and the ink in the ink cartridge 1 is almost completely exhausted (used up).
As described above, according to the liquid detection device of this embodiment, the vibration of the thin portion 812 of the sensor 8 can be reliably confined in the recess 811 (only the thin portion 812 can be vibrated substantially). Since the leakage of vibration can be prevented, the resonance frequency of the thin portion 812 and the insertion loss at the time of resonance can be detected with high accuracy, whereby the remaining amount of ink in the storage portion 71 becomes almost zero. And the viscosity and concentration of the ink can be accurately detected.

また、インクの残量がほぼゼロになるまでは、センサ8の薄肉部812にはインクが接触しており、インクの残量がほぼゼロになると、薄肉部812に接触しているインクがその薄肉部812から離間するが、センサ8(圧電体81)は、その薄肉部812の凹部811側が、下方を向き、流路73に露出するように設けられているので、インクの残量がほぼゼロになると、まず、凹部811内のインクの液面が下がり、薄肉部812に接触しているインクが、その薄肉部812から確実に離間する。そして、薄肉部812からインクが離間すると、薄肉部812の共振周波数や共振時の挿入損失が大幅に変化し、これにより、インクの残量がほぼゼロとなったことを、正確かつ確実に検出することができる。   Further, the ink is in contact with the thin portion 812 of the sensor 8 until the remaining amount of ink becomes almost zero, and when the remaining amount of ink becomes almost zero, the ink in contact with the thin portion 812 The sensor 8 (piezoelectric member 81) is provided so that the concave portion 811 side of the thin portion 812 faces downward and is exposed to the flow path 73, so that the remaining amount of ink is almost the same. When zero is reached, first, the ink level in the recess 811 is lowered, and the ink in contact with the thin portion 812 is reliably separated from the thin portion 812. When the ink is separated from the thin portion 812, the resonance frequency of the thin portion 812 and the insertion loss at the time of resonance change significantly, thereby accurately and reliably detecting that the remaining amount of ink is almost zero. can do.

さらに、センサ8の凹部811の下方に配置されている流路73は、ほぼコの字状に形成されており、その折り返し部731に、圧電体81の凹部811が位置しているので、貯留部71内のインクの残量がほぼゼロになったときに、薄肉部812の下方にインクが溜まっていて、そのインクが薄肉部812に接触するのを防止することができる。これによって、インクの残量がほぼゼロとなったことを、より正確かつ確実に検出することができる。また、流路73がほぼコの字状に形成されているので、インクが円滑に流れる。   Furthermore, the flow path 73 disposed below the concave portion 811 of the sensor 8 is formed in a substantially U-shape, and the concave portion 811 of the piezoelectric body 81 is located in the folded portion 731, so that When the remaining amount of ink in the portion 71 becomes almost zero, it is possible to prevent ink from accumulating below the thin portion 812 and contact the ink with the thin portion 812. Thus, it can be detected more accurately and reliably that the remaining amount of ink is almost zero. Further, since the flow path 73 is formed in a substantially U shape, the ink flows smoothly.

また、圧電体81には凹部811が形成されており、薄肉部812を所定の厚さにしつつ、厚肉部813により、全体の強度(剛性)を高くすることができる。
また、センサ8への配線は、圧電体81の上側の電極82および83のみになされ、下側の電極84へはなされないので、流路73内に配線を引き回す必要がなく、実装を容易に行うことができる。
In addition, a recess 811 is formed in the piezoelectric body 81, and the overall strength (rigidity) can be increased by the thick portion 813 while the thin portion 812 has a predetermined thickness.
In addition, the wiring to the sensor 8 is made only on the upper electrodes 82 and 83 of the piezoelectric body 81 and not on the lower electrode 84. Therefore, there is no need to route the wiring in the flow path 73, and mounting is easy. It can be carried out.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第2実施形態の液体検出装置は、電極(共通電極)84が省略されており、インク(液体)が、導電性を有していて、その共通電極を兼ねることが異なっていること以外は、前述した第1実施形態と同様である。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The description will focus on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
In the liquid detection device of the second embodiment, the electrode (common electrode) 84 is omitted, and the ink (liquid) has conductivity, except that it also serves as the common electrode. This is the same as the first embodiment described above.

本実施形態では、貯留部71内のインクの残量がほぼゼロの場合は、共通電極がない場合と等価になり、発振回路111を作動させても、センサ8の薄肉部812は、振動(共振)しない。したがって、制御部105は、発振回路111を作動させた際に、センサ8の薄肉部812が振動(共振)しないこと(振動が停止したこと)を検出(検知)することで、貯留部71内のインクの残量がほぼゼロであると判別する。
この第2実施形態によれば、前述した第1実施形態と同様の効果が得られる。
なお、第2実施形態は、後述する第3実施形態にも適用することができる。
In this embodiment, when the remaining amount of ink in the storage unit 71 is almost zero, it is equivalent to the case where there is no common electrode, and even if the oscillation circuit 111 is operated, the thin portion 812 of the sensor 8 vibrates ( Does not resonate. Therefore, the control unit 105 detects (detects) that the thin-walled portion 812 of the sensor 8 does not vibrate (resonate) when the oscillation circuit 111 is operated, thereby detecting the inside of the storage unit 71. It is determined that the remaining amount of ink is almost zero.
According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
The second embodiment can also be applied to a third embodiment described later.

<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態について説明するが、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図11は、第3実施形態における液体検出装置およびインクカートリッジの主要部を示す断面図(図6に相当する図)である。なお、以下の説明では、図11において、上下方向を鉛直方向、左右方向を水平方向とする。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The description will focus on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
FIG. 11 is a cross-sectional view (corresponding to FIG. 6) showing the main parts of the liquid detection device and the ink cartridge in the third embodiment. In the following description, in FIG. 11, the vertical direction is the vertical direction, and the horizontal direction is the horizontal direction.

図11に示すように、第3実施形態では、流路73は、カートリッジ本体2の底部20に、そのコの字状の部分の一部を除き、略鉛直方向に沿って形成されている。
また、センサ8の圧電体81は、流路73の側方(図11中右側)に位置し、その薄肉部812の凹部811側が流路73に露出している。すなわち、圧電体81の薄肉部812の凹部811側が略水平方向(図11中左側)を向き、凹部811により流路73の一部が構成されている。なお、流路73のコの字状の部分は、圧電体81の図11中左側に位置している。
As shown in FIG. 11, in the third embodiment, the flow path 73 is formed in the bottom 20 of the cartridge body 2 along a substantially vertical direction except for a part of the U-shaped portion.
The piezoelectric body 81 of the sensor 8 is located on the side of the flow path 73 (on the right side in FIG. 11), and the concave portion 811 side of the thin portion 812 is exposed to the flow path 73. That is, the concave portion 811 side of the thin portion 812 of the piezoelectric body 81 faces in a substantially horizontal direction (left side in FIG. 11), and the concave portion 811 constitutes a part of the flow path 73. The U-shaped portion of the flow path 73 is located on the left side of the piezoelectric body 81 in FIG.

この第3実施形態によれば、前述した第1実施形態と同様の効果が得られる。
そして、第3実施形態では、流路73、特に、凹部811からの気泡の排出性を向上させることができる。
以上、本発明の液体検出装置、インクカートリッジおよび印刷装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
According to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
And in 3rd Embodiment, the discharge | emission property of the bubble from the flow path 73, especially the recessed part 811 can be improved.
As described above, the liquid detection device, the ink cartridge, and the printing device of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each unit is an arbitrary function having the same function. It can be replaced with the configuration of In addition, any other component may be added to the present invention.

また、前述した実施形態では、貯留部と排出口と流路とで構成されたインク供給系がインクカートリッジに1つ設けられているものについて説明したが、インク供給系がインクカートリッジに複数設けられていてもよい。例えば、インクカートリッジにマゼンタ用とシアン用とイエロー用の3つのインク供給系を設けたもの、また、インクカートリッジにマゼンタ用とシアン用とイエロー用とブラック用の4つのインク供給系を設けたものであっても本発明を適用することができるのは言うまでもない。
また、前述した実施形態では、液体として、インクを例に説明したが、本発明では、液体は、インクには限定されない。
In the above-described embodiment, the ink cartridge is provided with one ink supply system including the reservoir, the discharge port, and the flow path. However, a plurality of ink supply systems are provided in the ink cartridge. It may be. For example, an ink cartridge provided with three ink supply systems for magenta, cyan and yellow, and an ink cartridge provided with four ink supply systems for magenta, cyan, yellow and black However, it goes without saying that the present invention can be applied.
In the above-described embodiments, the ink is described as an example of the liquid. However, in the present invention, the liquid is not limited to the ink.

本発明の液体検出装置を備える印刷装置の第1実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a first embodiment of a printing apparatus including a liquid detection device of the present invention. 図1に示す印刷装置に備えられたキャリッジの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a carriage provided in the printing apparatus shown in FIG. 1. 図2に示すキャリッジの側面図である。FIG. 3 is a side view of the carriage shown in FIG. 2. 図2に示すキャリッジの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the carriage shown in FIG. 2. 図1に示す印刷装置(キャリッジ)に装填されるインクカートリッジを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an ink cartridge loaded in the printing apparatus (carriage) shown in FIG. 1. 図5中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 図1に示す印刷装置に備えられた液体検出装置のセンサおよびその周辺部を示す断面図(図6の部分拡大図)である。FIG. 7 is a cross-sectional view (partially enlarged view of FIG. 6) showing a sensor of the liquid detection device provided in the printing apparatus shown in FIG. 1 and its peripheral part. 図1に示す印刷装置に備えられた液体検出装置のセンサを示す平面図である。It is a top view which shows the sensor of the liquid detection apparatus with which the printing apparatus shown in FIG. 1 was equipped. 図1に示す印刷装置に備えられた液体検出装置の主要回路部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main circuit part of the liquid detection apparatus with which the printing apparatus shown in FIG. 1 was equipped. 図1に示す印刷装置に備えられた液体検出装置におけるセンサの薄肉部の振動の周波数と、挿入損失との関係を示すグラフである。2 is a graph showing the relationship between the insertion loss and the frequency of vibration of the thin portion of the sensor in the liquid detection device provided in the printing apparatus shown in FIG. 1. 第3実施形態における液体検出装置およびインクカートリッジの主要部を示す断面図(図6に相当する図)である。FIG. 10 is a cross-sectional view (corresponding to FIG. 6) showing main parts of a liquid detection device and an ink cartridge in a third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1……インクカートリッジ 2……カートリッジ本体 20……底部 201……凸部 21……下面 22……凸部 221……凹部 23……弁機構 231……弁体 232……コイルバネ 233……シール部材 24……係合片 241……第1の凸部 242……第2の凸部 25、26……縁部 27……ガイド部 28……凹部 29……基板設置部 291……上面 31、32……溝 33、34……リブ 36……中空針 361……孔 37……第2の凹部 38……第1の凹部 39……第3の凹部(ガイド溝) 40……係合ピン 41……端子 51……封止部材 6……回路基板 62……端子 71……貯留部 711……底面 712……底壁 72……排出口 73……流路 731……折り返し部 8……センサ 81……圧電体 811……凹部 812……薄肉部 813……厚肉部 82〜84……電極 821、831……端子 100……印刷装置 101……キャリッジ 102……ガイド軸 103……ベルト 104……キャリッジモータ 105……制御部 106……インクジェットヘッド 107……表示部 108……記憶部 111……発振回路 112……主回路 113……第1の計測回路 114……第2の計測回路 P……記録媒体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ink cartridge 2 ... Cartridge main body 20 ... Bottom part 201 ... Convex part 21 ... Bottom surface 22 ... Convex part 221 ... Concave part 23 ... Valve mechanism 231 ... Valve body 232 ... Coil spring 233 ... Seal Member 24... Engagement piece 241... First convex portion 242... Second convex portion 25 and 26... Edge portion 27... Guide portion 28. 32 ... Grooves 33 and 34 ... Ribs 36 ... Hollow needle 361 ... Hole 37 ... Second recess 38 ... First recess 39 ... Third recess (guide groove) 40 ... Engagement Pin 41 ... Terminal 51 ... Sealing member 6 ... Circuit board 62 ... Terminal 71 ... Storage part 711 ... Bottom 712 ... Bottom wall 72 ... Discharge port 73 ... Flow path 731 ... Folded part 8 …… Sensor 81 …… Pressure Electrical body 811 ... Recessed part 812 ... Thin part 813 ... Thick part 82 to 84 ... Electrodes 821, 831 ... Terminal 100 ... Printing device 101 ... Carriage 102 ... Guide shaft 103 ... Belt 104 ... Carriage motor 105 ... Control unit 106 ... Inkjet head 107 ... Display unit 108 ... Storage unit 111 ... Oscillation circuit 112 ... Main circuit 113 ... First measurement circuit 114 ... Second measurement circuit P ... …recoding media

Claims (14)

液体が貯留される貯留部と、前記貯留部から液体を排出するための排出口と、前記貯留部から前記排出口へ前記液体を導く流路とを備えた液体容器に用いられ、前記貯留部内の液体の有無を検出する液体検出装置であって、
中央部に凹部が形成され、該中央部が振動子として機能する薄肉部となっており、該薄肉部の前記凹部側が前記流路に露出するように設けられた圧電体と、
前記圧電体の薄肉部を共振させる共振手段と、
前記圧電体の薄肉部の共振周波数および/または共振時の挿入損失を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体残量がほぼゼロか否かを判別する判別手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体の粘度または濃度を求める液体条件取得手段とを有し、
前記圧電体の薄肉部の振動モードは、厚みすべりモードまたは厚みモードであることを特徴とする液体検出装置。
Used in a liquid container comprising a storage part for storing liquid, a discharge port for discharging the liquid from the storage part, and a flow path for guiding the liquid from the storage part to the discharge port; A liquid detection device for detecting the presence or absence of liquid,
A recess is formed in the center, the center is a thin part that functions as a vibrator, and the piezoelectric body provided so that the recess side of the thin part is exposed to the flow path;
Resonating means for resonating the thin portion of the piezoelectric body;
Detecting means for detecting a resonance frequency and / or insertion loss at the time of resonance of the thin-walled portion of the piezoelectric body;
A discriminating means for discriminating whether or not the remaining amount of liquid in the reservoir is substantially zero based on the detection result of the detecting means;
Liquid condition acquisition means for determining the viscosity or concentration of the liquid in the reservoir based on the detection result of the detection means;
The vibration detection mode of the thin wall portion of the piezoelectric body is a thickness slip mode or a thickness mode.
前記圧電体の薄肉部の前記凹部側が鉛直方向下側を向き、前記凹部により前記流路の一部が構成されている請求項1に記載の液体検出装置。   The liquid detection device according to claim 1, wherein the concave portion side of the thin-walled portion of the piezoelectric body faces a lower side in the vertical direction, and a part of the flow path is configured by the concave portion. 前記圧電体の薄肉部の前記凹部側が略水平方向を向き、前記凹部により前記流路の一部が構成されている請求項1に記載の液体検出装置。   The liquid detection device according to claim 1, wherein the concave portion side of the thin portion of the piezoelectric body faces a substantially horizontal direction, and a part of the flow path is configured by the concave portion. 前記流路がほぼコの字状に形成されており、その折り返し部に、前記凹部が位置している請求項1ないし3のいずれかに記載の液体検出装置。   The liquid detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the flow path is formed in a substantially U-shape, and the concave portion is located in a folded portion. 前記共振手段は、前記圧電体の薄肉部を一部に含む発振回路を有し、該発振回路を作動させて、前記圧電体の薄肉部を共振させるよう構成されている請求項1ないし4のいずれかに記載の液体検出装置。   5. The resonance device according to claim 1, wherein the resonance means includes an oscillation circuit including a thin portion of the piezoelectric body, and the oscillation circuit is operated to resonate the thin portion of the piezoelectric body. The liquid detection device according to any one of the above. 前記圧電体は、水晶で構成されている請求項1ないし5のいずれかに記載の液体検出装置。   The liquid detection device according to claim 1, wherein the piezoelectric body is made of quartz. 前記圧電体の薄肉部の前記凹部と反対側の面上に設けられ、互いに離間した入力電極および出力電極と、前記圧電体の薄肉部の前記凹部側の面上に設けられた共通電極とを有し、
前記共振手段および前記検出手段の作動により、前記入力電圧と前記共通電極との間に電圧を印加しつつ、前記出力電極と前記共通電極との間の電圧を検出し、その検出結果に基づいて前記圧電体の薄肉部の共振周波数を検出する請求項1ないし6のいずれかに記載の液体検出装置。
An input electrode and an output electrode which are provided on a surface opposite to the concave portion of the thin portion of the piezoelectric body, and a common electrode which is provided on a surface of the thin portion of the piezoelectric body on the concave portion side. Have
By operating the resonance means and the detection means, the voltage between the output electrode and the common electrode is detected while applying a voltage between the input voltage and the common electrode, and based on the detection result. The liquid detection device according to claim 1, wherein a resonance frequency of the thin portion of the piezoelectric body is detected.
前記液体は、導電性を有していて、前記共通電極を兼ねる請求項7に記載の液体検出装置。   The liquid detection apparatus according to claim 7, wherein the liquid has conductivity and serves also as the common electrode. 前記判別手段により、前記貯留部内の液体残量がほぼゼロか否かを判別し、その結果、前記貯留部内の液体残量がゼロではないと判別された場合に、前記液体条件取得手段により、前記貯留部内の液体の粘度または濃度を求めるよう構成されている請求項1ないし8のいずれかに記載の液体検出装置。   The determination means determines whether or not the remaining amount of liquid in the reservoir is substantially zero.As a result, when it is determined that the remaining amount of liquid in the storage is not zero, the liquid condition acquisition means The liquid detection device according to claim 1, wherein the liquid detection device is configured to obtain a viscosity or concentration of the liquid in the storage unit. 前記判別手段は、前記検出手段による前記挿入損失の検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体残量がほぼゼロか否かを判別するよう構成されている請求項1ないし9のいずれかに記載の液体検出装置。   The determination unit according to any one of claims 1 to 9, wherein the determination unit is configured to determine whether or not the remaining amount of liquid in the storage unit is substantially zero based on a detection result of the insertion loss by the detection unit. Liquid detection device. 前記液体条件取得手段は、前記検出手段による前記共振周波数の検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体の粘度または濃度を求めるよう構成されている請求項1ないし10のいずれかに記載の液体検出装置。   11. The liquid detection according to claim 1, wherein the liquid condition acquisition unit is configured to obtain a viscosity or concentration of the liquid in the reservoir based on a detection result of the resonance frequency by the detection unit. apparatus. 前記液体容器は、前記貯留部にインクが貯留されたインクカートリッジである請求項1ないし11のいずれかに記載の液体検出装置。   The liquid detection device according to claim 1, wherein the liquid container is an ink cartridge in which ink is stored in the storage unit. 記録媒体に印刷を行う印刷装置に装填された状態で用いられ、インクが充填されたインクカートリッジであって、
液体としてインクが貯留される貯留部と、
前記貯留部からインクを排出するための排出口と、
前記貯留部から前記排出口へ前記インクを導く流路と、
中央部に凹部が形成され、該中央部が振動子として機能する薄肉部となっており、該薄肉部の前記凹部側が前記流路に露出するように設けられた圧電体とを有し、
前記圧電体の薄肉部の振動モードは、厚みすべりモードまたは厚みモードであり、
前記印刷装置に装填された状態で、前記圧電体の薄肉部を共振させ、前記圧電体の薄肉部の共振周波数および/または共振時の挿入損失を検出し、その検出結果に基づいて、前記貯留部内の液体残量がほぼゼロか否かを判別し、前記貯留部内の液体の粘度または濃度を求めることが可能なように構成されていることを特徴とするインクカートリッジ。
An ink cartridge that is used in a state of being loaded in a printing apparatus that performs printing on a recording medium and is filled with ink,
A reservoir for storing ink as a liquid;
A discharge port for discharging ink from the reservoir;
A flow path for guiding the ink from the reservoir to the outlet;
A concave portion is formed in the central portion, the central portion is a thin portion that functions as a vibrator, and the piezoelectric portion is provided so that the concave portion side of the thin portion is exposed to the flow path,
The vibration mode of the thin portion of the piezoelectric body is a thickness sliding mode or a thickness mode,
In a state of being loaded in the printing apparatus, the thin portion of the piezoelectric body is resonated, and the resonance frequency and / or insertion loss at the time of resonance of the thin portion of the piezoelectric body is detected, and the storage is performed based on the detection result. An ink cartridge configured to determine whether or not the remaining amount of liquid in the unit is substantially zero and to determine the viscosity or concentration of the liquid in the storage unit.
インクが充填されたインクカートリッジが装填された状態でそのインクを用いて記録媒体に印刷を行う印刷装置であって、
請求項1ないし11のいずれかに記載の液体検出装置を備え、前記液体容器は、前記貯留部にインクが貯留されたインクカートリッジであることを特徴とする印刷装置。
A printing apparatus that performs printing on a recording medium using an ink cartridge filled with ink, using the ink,
12. A printing apparatus comprising the liquid detection device according to claim 1, wherein the liquid container is an ink cartridge in which ink is stored in the storage unit.
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