CN1814450A - 印刷装置、以及印刷材料状态的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种印刷装置及印刷材料状态的检测方法，能在将压电元件用作传感器来判定印刷材料的状态时提高其判定精度。所述印刷装置包括：电压施加部，为使配置在印刷材料容纳体上的压电元件振动而对所述压电元件施加驱动电压；测定部，用于测定从压电元件输出的输出电压的频率；切换机构，可将压电元件和测定部切换为连接状态和非连接状态；切换控制部，在施加驱动电压时使切换机构为非连接状态，并在施加驱动电压后在待机期间使切换机构为连接状态，将输出电压供给测定部；判定部，基于测定的频率来判定印刷材料容纳体的印刷材料状态。切换控制部改变待机期间，使得在使切换机构为连接状态时输出电压的大小为可通过测定部测定频率那样的大小。

Description

印刷装置、以及印刷材料状态的检测方法

技术领域

本发明涉及印刷材料的状态的检测，尤其涉及利用压电元件检测印刷材料的状态的技术。

背景技术

在安装墨盒来进行印刷的印刷装置(例如喷墨打印机)中，公知有各种判定所容纳的墨水的剩余量的方法。这些方法之一是将配置在墨盒中的压电元件用作判定墨水剩余量的传感器。具体来说，向压电元件施加驱动电压使压电元件振动后，压电元件以与墨水剩余量相应的固有振动频率振动(共振)。测定由于该振动而从压电元件输出的电压的频率，从而判定墨盒内是否含有预定量以上的墨水剩余量(例如专利文献1)。

然而，在利用传感器的检测中，有时来自传感器的信号(电压)的大小有波动，从而无法正确检测。例如，若来自传感器的信号过大，则有时对来自传感器的信号进行放大的放大器饱和，从而不能根据来自传感器的信号进行正常的放大。此外，若传感器的信号过小，则有时不能可靠地检测出信号。为了应对这些问题，公知有根据传感器的信号的大小来改变放大器的放大增益的技术，和利用电流偏置电路来扩大放大器的工作范围的技术。

但是，在上述现有技术中，当不考虑各个传感器的特性差异(例如制造误差引起的差异)就应用在将压电元件用作传感器的墨水剩余量的判定中时，有可能难以根据压电元件的特性做出正确的判定。这样的问题不仅限于墨盒的墨水剩余量的判定，在将压电元件用作传感器来判定印刷材料的状态时也存在该问题。

发明内容

本发明的目的在于，在将压电元件用作传感器来判定印刷材料的状态时提高其判定精度。

为了解决至少一个上述问题，本发明的方式提供了一种安装有配置了压电元件的印刷材料容纳体的印刷装置。本发明第一方式的印刷装置具有：电压施加部，为了使所述压电元件振动而向所述压电元件施加驱动电压；测定部，用于测定从振动的所述压电元件输出的输出电压的频率；切换机构，其可将所述压电元件和所述测定部切换为连接状态和非连接状态；切换控制部，其在施加所述驱动电压时使所述切换机构为所述非连接状态，并在施加所述驱动电压后在待机期间使所述切换机构为所述连接状态，将所述所述输出电压提供给所述测定部，并且，该切换控制部改变所述待机期间，使得在使所述切换机构为所述连接状态时所述输出电压的大小为可通过所述测定部测定所述输出电压的频率的大小；以及判断部，基于由所述测定部测定的频率来判定所述印刷材料容纳体的印刷材料。

来自压电元件的输出电压的大小在施加驱动电压后随着时间衰减。在本发明第一方式的印刷装置中，通过改变直到施加驱动电压后将压电元件和测定部连接起来的待机期间，将来自压电元件的输出电压的大小调整为可通过测定部测定的大小。因此，能够提高测定部中频率测定的可靠性，从而能够高精度判定印刷材料的状态。

即使在压电元件的输出特性由于制造误差而变动时也能够高精度判定印刷材料的状态。

此外，能够参照存储器中所存储的信息来改变为合适的待机期间。因此，更能够高精度判定印刷材料的状态。

通过一边改变待机时间一边反复测定频率，能够提高频率测定的可靠性。

由于能够根据压电元件的制造误差来适当地改变待机期间，所以能够进一步提高频率测定的可靠性。

能够避免放大部饱和从而难以测定频率的问题。其结果是能够高精度地判定印刷材料的状态。

此外，能够高精度判定印刷材料是否在预定量以上。

另外，本发明能够以各种方式实现，例如可以作为判定印刷材料容纳体内的印刷材料的状态的方法等的方法发明来实现。此外，本发明还可以通过用于实现上述方法或印刷装置的功能的计算机程序、记录该计算机程序的记录介质、以及包括该计算机程序并在载波内实现的数据信号等的方式来实现。

附图说明

图1是包括第一实施例的印刷装置的印刷系统的简要结构图；

图2是示意主控制电路40的电气结构的说明图；

图3是示意子控制电路50及墨盒70的电气结构的说明图；

图4中的(a)是墨盒70的主视图，(b)是墨盒70的侧视图；

图5是示意配置在墨盒70的框体上的传感器72的截面(图4中的B-B截面)的截面图；

图6是示意第一实施例的墨水剩余量判定处理的处理例程的流程图；

图7是频率测定处理中的时序图；

图8是对待机期间的确定进行示意的说明图；

图9是示意第二实施例的墨水剩余量判定处理的处理例程的流程图；

图10是关于第二实施例的待机期间T2的变化进行说明的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图并基于实施例来说明本发明的实施方式。

A.第一实施例

·印刷装置及墨盒的结构

参照图1来说明第一实施例的印刷装置的简要结构。图1是包括第一实施例的印刷装置的印刷系统的简要结构图。

印刷系统具有印刷装置20和计算机90。印刷装置20经由连接器80与计算机90相连接。

印刷装置20具有副扫描进给机构、主扫描进给机构、头驱动机构、以及控制包括各机构的整个印刷装置20的主控制电路40。副扫描进给机构具有送纸电机22和滚筒26，该机构通过将送纸电机22的旋转传递给滚筒26而在副扫描方向上搬运用纸P。主扫描机构具有托架电机24、滑轮38、张架在托架电机34和滑轮38之间的驱动带36、以及与滚筒26的轴平行设置并可滑动地保持托架30的滑动轴34。主扫描机构通过将托架电机24的旋转传达给托架30而使托架30在主扫描方向(滑动轴34的轴向)上往复运动。头驱动机构具有被搭载在托架30上的印刷头单元60，该机构通过驱动印刷头单元60而使墨水喷到用纸P上。印刷装置20还具有将用户的指示传达给主控制电路40的接口，即操作面板32。

印刷头单元60具有印刷头68和墨盒安装部(省略图示)，并且在墨盒安装部中安装有六个墨盒70。印刷头单元60还具有子控制电路50。

参照图2及图3对印刷装置20的电气结构进行说明。图2是示意主控制电流40的电气结构的说明图。图3是示意子控制电路50及墨盒70的电气结构的说明图。

首先对墨盒70的电气结构进行说明，如图3所示，墨盒70具有被容纳在后述的墨盒70中并用于墨水剩余量的判定处理(以下称墨水剩余量判定处理)的压电元件720、以及同样用于墨水剩余量的判定处理并存储元件信息DI的存储器ME。压电元件720和存储器ME分别经由设置在墨盒70外侧表面上的端子(图示省略)，在安装时与子控制电路50电连接。另外，在图3中只图示了六个墨盒70中的两个，为了避免图面复杂而省略了其他四个。元件信息DI是关于安装在墨盒70上的压电元件720的合适的待机期间T2的值。元件信息DI基于墨盒70的制造时的评价测试而确定，并在制造时被存储在存储器ME中。关于待机期间T2将在后面说明。

主控制电路40具有CPU 41、PROM 42、RAM 43、生成时钟信号的发送器44、与周边设备(例如送纸电机22、托架电机24、子控制电路50)进行信号交换的周边设备输入输出部(PIO)45、后述的驱动电压生成电路46、以及驱动缓冲器47。驱动缓冲器47被作为向印刷头68提供点的导通、关断信号的缓冲器来使用。这些通过总线49相互连接。此外，总线49也与上述的连接器80相连接。其结果是，这些各结构要素相互可进行数据的交换。此外，在主控制电路40中还设有分配输出器48，用于将来自驱动电压生成电路46的输出电压以预定的定时分配给印刷头68。主控制电路40与送纸电机22和托架电机24的转动同步，并以预定的定时将点数据输出给驱动缓冲器47。

驱动电压生成电路46是生成头驱动电压PS和传感器驱动电压DS的电路，其中的头驱动电压PS经由分配输出器48而被提供给印刷头68，传感器驱动电压DS经由子控制电路50而被提供给上述的墨盒70的压电元件720。以下将传感器驱动电压DS简称为“驱动电压”。驱动电压生成电路46能够基于CPU 41所指示的电压波形数据，生成具有任意波形的电压。

具体地说，驱动电压生成电路46具有没有图示的运算器、数/模转换器(D/A转换器)和放大电路。运算器利用电压波形数据生成表示想要生成的电压波形的数字信号。D/A转换器将所生成的数字信号转换为模拟信号。放大电路将模拟信号放大，从而生成具有预期波形的电压。

子控制电路50是与主控制电路40协同工作，从而执行与墨盒70有关的处理的电路。图3中选择性地示出了这些处理中墨水剩余量判定处理所必需的部分。如图3所示，子控制电路50具有计算机51、三个开关SW1～SW3和放大部52。

计算机51具有CPU 511、PROM 512、RAM 513、与主控制电路40进行信号交换的接口514、与子控制电路50内部的结构元件以及墨盒70进行信号交换的输入输出部(SIO)515。它们彼此通过总线519进行连接。计算机51可经由接口514与主控制电路40进行信号交换。计算机51可经由SIO 515控制三个开关SW1～SW3。计算机51可经由SIO 515接收来自放大部52的输出。在安装有墨盒70的时候，计算机51能够经由SIO515与上述的存储器ME连接，并能够获取存储器ME中所存储的信息。

第一开关SW1及第二开关SW2是具有两个端子的单通道的模拟开关，并可在一个端子与另一个端子电连接的状态(以下称连接状态)和没有电连接的状态(以下称非连接状态)之间切换。第一开关SW1的一个端子与上述驱动电压DS的输入线连接，另一个端子与第二开关SW2及第三开关SW3连接。第二开关SW2的一个端子与第一开关SW1及第三开关SW3连接，另一个端子与放大部52相连接。

第三开关SW3是六通道的模拟开关。第三开关SW3的一侧的一个端子与第一开关SW1及第二开关SW2连接，另一侧的六个端子分别与分别安装在六个墨盒70上的压电元件720的一个电极相连接。通过切换第三开关SW3来选择六个墨盒70的压电元件720中的某一个。这三个开关SW1～SW3的切换控制将在后面的墨水剩余量判定处理的说明中详细描述。

放大部52包括运算放大器，从而当所供给的电压小于参考电压Vref(0V)时输出低信号，当所供给的电压在参考电压Vref以上时输出高信号，即起比较器的作用。因此，来自放大器52的输出信号QC(以下称为放大部输出)是只由高信号和低信号构成的数字信号。

参照图4和图5，以传感器的构造为中心来说明墨盒70的构造。图4中的(a)是墨盒70的主视图，(b)是墨盒70的侧视图。图5是示出配置在墨盒70的框体上的传感器72的截面(图4中的B-B截面)的截面图。

墨盒70具有框体71、供墨口74、以及包括上述压电元件720的传感器72。而且，墨盒70还具有用于将上述存储器ME及压电元件720电连接到上述子控制电路50中的端子，但省略了对它们的图示。

如图4所示，框体71的内部具有用于容纳墨水的容纳室，容纳室被划分肋板77划分成主容纳室MRM、第一子容纳室SRM1和第二子容纳室SRM2。主容纳室MRM占据整个容纳室容积的大部分。第一子容纳室SRM1在底面与供墨口74连通。第二子容纳室SRM2在底面附近与主容纳室MRM连通。

如图5所示，传感器72具有上述压电元件720和传感器附件725。压电元件720由压电部721和夹持压电部721的两个电极722、723构成，该压电元件720配置在传感器附件725上。压电部721由所谓的压电材料，如锆钛酸铅(Pb(Zr_xTi_1-x)O₃：PZT)形成。传感器附件725中，桥流路BR被大体形成为“コ”形。桥流路BR的一端通过形成在框体71的侧面上的第一侧面孔75与上述第一子容纳室SRM1连通，另一端通过形成在框体71的侧面上的第二侧面孔76与上述第二子容纳室SRM2连通。在传感器附件725中，桥流路BR与压电元件720之间被形成薄膜状。通过这样来构成，使得包括桥流路BR的周边部分能够与压电元件720一同共振。

在图4和图5中，墨盒70中所容纳的墨水如箭头所示那样进行流动。具体来说，主容纳室MRM中所容纳的墨水从底面附近流入第二子容纳室SMR2。流入到第二子容纳室SMR2的墨水经过第二侧面孔76、传感器附件725的桥流路BR以及第一侧面孔75而流入第一子容纳室SMR1。然后，流入到第一子容纳室SMR1的墨水经过供墨口74而被供应到印刷头单元60。

这里，图5中的(a)示出了墨盒70中有预定量以上的墨水的状态(以下称为有墨水时)。在有墨水时，墨水被填充到上述桥流路BR中。即，成为在压电元件720的周边部分填充有墨水的状态。另一方面，图5中的(b)示出了墨盒70中只有不足预定量的墨水的状态(以下称为没有墨水时)。在没有墨水时，在上述桥流路BR中没有墨水从第二子容纳室SRM2流入到桥流路BR，从而没有被墨水被填充到桥流路BR中。即，成为没有在压电元件720的周边部分填充墨水的状态。其结果是，压电元件720在有墨水时和没有墨水时具有不同的振动频率。即，在有墨水时，压电元件720以第一固有振动频率H1(例如30KHz)振动；在没有墨水时，压电元件720以第二具有振动频率H2(例如110KHz)振动。

·墨水剩余量判定处理

接下来，参照图6～图8来说明第一实施例的墨水剩余量判定处理。图6是表示第一实施例的墨水剩余量判定处理的处理例程的流程图。图7是频率测定处理中的时序图。图8是对待机期间的确定进行示意的说明图。

墨水剩余量判定处理是针对各个墨盒70的每一个来判定各墨盒70所容纳的墨水的剩余量是在预定量以上还是不足预定量的处理。本处理具体按以下那样的时序来执行。

·更换墨了盒70时；

·印刷装置20的电源接通时；

·进行了一定量的印刷之后(例如进行了一页印刷之后)；

·对安装在印刷头68上的喷嘴执行了清扫的处理(所谓的冲洗处理)之后。

开始执行墨水剩余量判定处理后，主控制电路40(CPU 41)从六个墨盒70中选择作为处理对象的墨盒70(以下为处理对象墨盒)(步骤S101)。

主控制电路40取得关于所选择的处理对象墨盒所具有的压电元件720的上述元件信息DI(步骤S102)。具体而言，主控制电路40向子控制电路50的计算机51发送命令，使子控制电路50取得存储在处理对象墨盒的存储器ME中的元件信息DI。接收了命令的计算机51(CPU 511)根据命令的指示取得元件信息DI并发送给主控制电路40。取得元件信息DI后，主控制电路40参照元件信息DI来确定待机期间T2(步骤S 103)。关于待机期间T2将在后面说明。

主控制电路40接下来利用所确定的待机期间T2执行频率测定处理(步骤S104)。参照图5所示的时序图来说明频率测定处理。图5所示的时钟信号CLK、测定命令CM以及开关控制信号SS是在频率测定处理中从主控制电路40的PIO 45发送给子控制电路50的计算机51的信号。测定命令CM中包含指示执行频率测定处理的命令和指定处理对象墨盒的信息。如上所述，驱动电压DS是从主控制电路40的驱动电压生成电路46经过子控制电路50而施加给墨盒70的压电元件720的电压。输出电压RS是在施加了驱动电压DS后从振动的压电元件720由于压电效应而输出的电压。如上所述，放大部输出QC是从放大部52向计算机51输出的信号。

子控制电路50的计算机51在接收到开关控制信号SS的第一脉冲P1的时刻根据在先接收的测定命令CM来控制第三开关SW3，从而使处理对象墨盒的压电元件720处于与子控制电路50连接的状态。进而，计算机51在接收到开关控制信号的第一脉冲P1的时刻将第一开关SW1控制成连接状态，将第二开关SW2控制成非连接状态。通过这样，驱动电压生成电路46与处理对象墨盒的压电元件720电连接，从而能够将驱动电压DS施加给压电元件720。此外，放大部52与驱动电压生成电路46及压电元件720电气切断，从而驱动电压DS不会被施加到放大部52。

在该状态下，从驱动电压生成电路46输出驱动电压DS，并施加给处理对象墨盒的压电元件720。在驱动电压DS的施加结束的时刻，主控制电路40使开关控制信号SS产生第二脉冲P2。子控制电路50的计算机51在接收了开关控制信号SS的第二脉冲P2的时刻使第一开关SW1为非连接状态。将从使第一开关SW1成为连接状态的时刻开始到使第二开关SW2成为非连接状态的时刻为止的期间称为驱动电压施加期间T1。

驱动电压施加期间T1结束后，由驱动电压DS激励起振动的压电元件720响应于伴随振动的畸变而输出输出电压RS。在产生上述第二脉冲P2后，在步骤S103确定的待机期间T2中，主控制电路40使开关控制信号SS产生第三脉冲P3。子控制电路50的计算机51在接收到开关控制信号SS的第三脉冲P3的时刻使第二开关SW2成为连接状态，其结果是，来自压电元件720的输出电压RS被供应放大部52。

放大部52如上述那样起着比较器的作用，并如图7所示，将与输出电压RS的波形相应的数字信号、即放大部输出QC输出给计算机51。子控制电路50的计算机51测定从放大部输出QC的最开始的上升沿E1开始到第六个上升沿为止的期间T3(以下称测定期间T3)。测定期间T3的测定是通过对测定期间T3中所包含的时钟信号CLK的脉冲数量进行计数而进行的。计算机51基于所测定的测定期间T3计算出输出电压RS的频率H。输出电压RS的频率H与压电元件720振动的固有频率相等。计算机51将计算出的频率H发送给主控制电路40。

返回图6继续说明。主控制电路40取得频率H后，基于所取得的频率H来判定处理对象墨盒的墨水剩余量(步骤S105)。当所取得的频率H与上述的第一固有频率H1大体相等时，主控制电路40判断为处理对象墨盒的墨水剩余量在预定量以上(步骤S106)。另一方面，当所取得的频率H与上述的第二固有频率H2大体相等时，主控制电路40判定为处理对象墨盒的墨水剩余量不足预定量(步骤S107)。

主控制电路40将墨水剩余量的判定结果发送给计算机90。其结果是，计算机90能够将墨水剩余量的判定结果通知给用户。

另外，从以上的说明可知，本实施例中的主控制电路40和子控制电路50相当于权利要求书中的电压施加部。此外，子控制电路50中的放大部52和计算机51相当于权利要求书中的测定部。然后，子控制电路50中的第二开关SW2相当于权利要求书中的切换机构，主控制电路40和子控制电路50中的计算机51相当于切换控制部。此外，主控制电路40相当于判定部。

接下来，参照图8来说明在步骤S103中参照元件信息DI而确定的待机期间T2。图8是示出来自压电元件720的输出电压RS的特性(以下也称输出特性)的一个例子和所对应的待机期间T2的说明图。

图8示出了将压电元件a和压电元件b用作上述传感器72的压电元件720时的输出电压RS的特性。图8中的纵轴表示输出电压RS的振幅A。如图7所示，振幅A表示输出电压RS的低电压侧的峰值与高电压侧的峰值之间的电压差。振幅A例如以mVp-p(毫伏特峰值至峰值)为单位来表示，是表示输出电压RS的大小的指标。图8中的横轴在将上述驱动电压施加期间T1的结束时刻(使第一开关SW1成为非连接状态时)设定为t0时表示从t0开始的经过时间。经过时间例如以μsec(微秒)为单位来表示。

由驱动电压DS激励起的压电元件a、b的振动随着时间的经过而衰减。与此同时，来自压电元件a、b的输出电压RS的大小(振幅A)也如图8所示那样随着时间的经过而衰减。

压电元件a和压电元件b通过相同的制造工序而制造。在压电元件a和压电元件b中，如图8所示那样输出电压RS的输出特性不同是由于制造误差的缘故。例如，由于制造误差所引起的静电电容量的不同、尺寸精度的不同(例如，强电介质体或电极的厚度)，输出电压RS的初始输出的振幅A和与经过时间相对的输出电压RS的振幅A的衰减特性不同。

这里，为了能够正确测定输出电压RS的频率H，在上述的测定期间T3中，输出电压RS的振幅A需要在预定的可测定范围内。例如，当输出电压RS的振幅A大于可测定范围的上限值Vmax时，输入电压RS被输入到放大部52后，放大部52饱和。放大部52一旦饱和后，在回归到正常的工作状态之前要耗费一定的时间，从而无法输出与输出电压RS的波形相应的放大部输出QC。而当输出电压RS的振幅A小于可测定范围的下限值Vmin时，放大部52不能正确进行输出电压RS与参考电压Vref的比较，从而无法输出与输出电压RS的波形相应的放大部输出QC。其结果是，在任何一种情况下都不能正确测定输出电压RS的频率。

输出电压RS的振幅A处于可测定范围的期间根据压电元件而不同，例如，对于压电元件a，是从t1到t2的期间；对于压电元件b，是从t3到t4的期间(参照图8)。因此，若能够在该期间内适当地设定待机期间T2，使得其中包括测定期间T3，则能够正确地测定输入电压RS的频率H。例如，如图8所示，将目标值Vaim设定在可测定范围内。然后，将从t0开始到输出电压RS的振幅A衰减到目标值Vaim的时刻为止的期间设为待机期间T2即可。

在本实施例中，在制造墨盒70时评价压电元件720的输出电压RS的输出特性。然后，基于评价结果确定合适的待机期间T2，并将其作为元件信息DI存储在存储器ME中。主控制电路40如上述那样参照元件信息DI来改变待机期间T2，因此，能够根据压电元件720的制造误差所引起的输出电压RS的输出特性来将待机期间T2改变为合适的期间。对于元件信息DI，只要使得主控制电路40能够通过参照该元件信息DI来确定合适的待机期间T2即可。元件信息DI如上所述可以是合适的待机期间T2本身，也可以是评价输出特性的数据。

如以上所说明的那样，根据第一实施例的印刷装置20，当输出电压RS的大小(例如振幅A)处于可测定范围时，改变待机期间T2，使得输出电压RS被供应给放大部52。换言之，通过改变待机期间T2来将供应给放大部52的输出电压RS的大小调整为适于频率测定的大小。因此，放大部52能够正确输出与输出电压RS相应的放大部输出QC。因此，能够正确测定输出电压RS的频率H，从而提高墨水剩余量的判定精度。

主控制电路40由于参照元件信息DI来改变待机期间T2，所以能够设定与由压电元件720的制造误差引起变动的输出电压RS的输出特性相应的合适的待机期间T2。因此，即使在压电元件720的输出特性由于制造误差而变动时，也能够高精度判定墨水剩余量。

此外，上述的可测定范围由于是放大部52不饱和的范围，所以能够避免放大部52饱和从而难以进行频率测定的问题。

B.第二实施例

在第一实施例中，在墨盒70中搭载了存储器ME，但在第二实施例中，是对墨盒70中没有搭载存储器ME的情况进行说明。第二实施例的印刷装置的结构除了在墨盒70中没有搭载存储器这一点以外，其他与第一实施例相同，所以省略其说明，并对相同结构使用相同的标号。

·墨水剩余量判定处理

参照图9和图10来说明第二实施例的墨水剩余量判定处理。另外，对于与第一实施例相同的处理适当省略其说明，主要说明与第一实施例不同的处理。图9是示出第二实施例的墨水剩余量判定处理的处理例程的流程图。图10是对第二实施例的待机期间T2的改变进行说明的说明图。

开始执行墨水剩余量判定处理后，主控制电路40(CPU 41)与第一实施例一样，选择处理对象墨盒(步骤S101)。接着，主控制电路40将待机期间T2设定为初始待机期间T20。(步骤S202)。

初始待机期间T20被预先设定并被存储在主控制电路40的PROM 42中。初始待机期间T20是考虑了关于作为配置在墨盒70中的压电元件720而制造的多个压电元件的统计信息来确定的。图10中示出了对多个压电元件调查与各自的输出电压RS的输出特性相应的合适的待机期间(以下称合适待机期间)，并计算出它们的概率分布PD(例如正态分部)的结果。这样的统计信息所表示的合适待机期间的变动例如是由上述的压电元件的制造误差所引起的。初始待机期间T20例如被设定为合适待机期间的平均值ta0。

接着，主控制电路40利用所设定的待机期间T2执行频率测定处理(步骤S203)。第二实施例中的频率测定处理与参照图7说明的第一实施例中的频率测定处理相同，所以省略其说明。

频率测定处理结束后，主控制电路40是否判定能够正确测定频率H(步骤S204)。在第二实施例中，例如由于所设定的待机期间T2不符合配置在处理对象墨盒上的压电元件720的输出电压RS的输出特性，所以有时不能正确测定频率H。主控制电路40例如在如下情况判定为不能正确测定频率H：(1)即使测定期间T3开始后经过了预定时间，也无法检测出放大部输出QC的第一个上升沿E1时，(2)即使定期间T3开始后经过了预定时间，也无法检测出放大部输出QC的第六个上升沿E6时，(3)测定出与假定的频率H(与第一固有频率H1或第二固有频率H2大致相等的频率)不同的频率时。当在预定时间内能够测定出假定的频率H时，主控制电路40判定为能够正确测定频率H。

主控制电路40判断为不能正确测定频率H后(步骤S204：否)，改变待机期间T2(步骤S205)。改变后的待机期间T2是考虑了上述的统计信息而设定的。具体来说，利用从图10所示的概率分布PD导出的信息(例如，标准偏差σ)将待机期间T2从ta0改变为ta1＝(ta0-σ)。在主控制电路40的PROM 42中存储有预先计算出的标准偏差σ，从而主控制电路40可以利用它来改变待机期间T2。

接着，主控制电路40返回步骤S203，利用改变后的待机期间T2再次执行频率测定处理。这样，主控制电路40一边改变待机期间T2(步骤S205)一边反复执行频率测定处理(步骤S203)，直到判断为能够正确测定频率H为止(步骤S204：是)。待机期间T2例如像图10所示那样，按照第一次：ta0、第二次：ta1(ta0-σ)、第三次：ta2(ta0+σ)、第四次：ta3(ta0-2σ)、第五次：ta4(ta0+2σ)而依次改变。

主控制电路40在判断为能够取得频率H后(步骤S204：是)，与第一实施例一样，执行墨水剩余量的判定后结束本处理(步骤S206～S208)。

如以上所说明的那样，根据第二实施例的印刷装置20，一边改变待机期间T2，换句话说就是一边检索适于压电元件720的待机期间T2，一边反复频率测定处理，因而能够提高频率测定的可靠性。其结果是，即使压电元件720的输出特性由于制造误差而变动，也能够高精度地测定墨水剩余量。

另外，由于利用统计信息(例如上述的平均值ta0和标准偏差σ)来改变待机期间T2，所以能够根据压电元件的制造误差来适当地改变待机期间T2。

C.变形例

在上述第一实施例中，是通过一次的频率测定处理来测定有墨水时的频率(与第一固有频率H1对应)和没有墨水时的频率(与第二固有频率H2对应)，但是也可以分两次来执行测定没有墨水时的频率的处理和测定有墨水时的频率的处理。此时，用于测定没有墨水时的频率的待机期间T2和用于测定有墨水时的频率的待机期间T2作为元件信息DI也可以分别存储在存储器ME中。这是因为有时具有没有墨水时的频率的输出电压RS的输出特性和具有有墨水时的频率的输出电压RS的输出特性不同的缘故。

在上述第一实施例中，若不能正确测定输出电压RS的频率H，则与第二实施例一样，一边利用统计信息改变待机期间T2，一边反复进行频率测定处理。这样能够使频率测定的可靠性进一步提高。

此外，在上述实施例中，作为印刷材料的状态，是检测墨水剩余量，但是作为检测对象，不必限定于此，检测印刷材料的温度、湿度、密度、质量、粘度或者压力等都可以。根据压电元件720的固有频率随着墨水的状态的变化而变化的关系，可检测墨水的各种状态。

在上述实施例中，示出的是将本发明应用到容纳墨水的墨盒中的例子，但是并不限于此。也可以将本发明应用到其他印刷材料，例如容纳调色剂的调色剂墨盒中。

Claims (8)

1.一种印刷装置，安装有配置了压电元件的印刷材料容纳体，其包括：

电压施加部，为了使所述压电元件振动而向所述压电元件施加驱动电压；

测定部，用于测定从振动的所述压电元件输出的输出电压的频率；

切换机构，其可将所述压电元件和所述测定部切换为连接状态和非连接状态；

切换控制部，其在施加所述驱动电压时使所述切换机构为所述非连接状态，并在施加所述驱动电压后在待机期间使所述切换机构为所述连接状态，从而将所述输出电压供应给所述测定部，并且，该切换控制部改变所述待机期间，使得在使所述切换机构为所述连接状态时所述输出电压的大小为可通过所述测定部测定所述输出电压的频率那样的大小；和

判断部，基于由所述测定部测定的频率来判定所述印刷材料容纳体的印刷材料。

2.如权利要求1所述的印刷装置，其中，

所述待机期间是考虑了输出特性而被改变的，其中所述输出特性是由所述压电元件的制造误差而引起变动的特性，并与所述输出电压的大小有关。

3.如权利要求2所述的印刷装置，其中

所述印刷材料容纳体具有存储器，用于存储与所述输出特性有关的信息或基于所述输出特性的信息，

所述待机期间是参照所述存储器所存储的信息而被改变的。

4.如权利要求1所述的印刷装置，其中，

当所述测定部不能测定所述输出电压的频率时，

所述电压施加部再次施加所述驱动电压，

所述测定部再次测定所述频率，

当所述再次测定时，所述切换控制部改变所述待机期间。

5.如权力要求4所述的印刷装置，其中，

所述待机期间是考虑了与所述压电元件的制造误差有关的统计信息而被改变的。

6.如权利要求1所述的印刷装置，其中，

所述测定部具有用于放大所述输出电压的放大部，

可由所述测定部测定的输出电压的大小是所述放大部不饱和的大小。

7.如权利要求1所述的印刷装置，其中，

所述印刷材料的状态的判定，是所述印刷材料容纳体中有预定量以上的印刷材料的状态还是只有不足预定量的状态的判定。

8.一种判定印刷材料的状态的方法，其在安装有配置了压电元件的印刷材料容纳体的印刷装置中，利用所述压电元件和用于测定电压频率的测定部来判定所述印刷材料容纳体内的印刷材料的状态，所述方法包括：

在所述压电元件和所述测定部不连接的状态下，为了使所述压电元件振动而向所述压电元件施加驱动电压的工序；

在施加所述驱动电压后，在待机期间连接所述压电元件和所述测定部，将从振动的所述压电元件输出的输出电压提供给所述测定部的工序；

在所述测定部中，测定所提供的所述输出电压的频率的工序；和

基于所述测定的频率来判定所述印刷材料的状态的工序，

并且，所述待机期间被改变，使得将所述压电元件和所述测定部连接起来时，所述输出电压的大小为可通过所述测定部测定频率那样的大小。

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