JP2011251407A - 印刷装置および液体検出センサーの検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷装置において、液体検出センサーが正常に駆動可能か否かを精度良く検査する。
【解決手段】印刷装置は、液体検出センサーに第１の波形を印加し、この第１の波形の印加に応じて液体検出センサーから出力される第２の波形を測定する。そして、この第２の波形の測定結果に基づいて、液体検出センサーを駆動可能であるか否かを検査する。更に、印刷装置は、液体検出センサーへの第１の波形の印加に先立って、この第１の波形自体の測定を行い、この第１の波形の測定結果によっても検査を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、印刷装置に装着される液体容器が備える液体検出センサーを検査する技術に関する。

従来、印刷装置に装着される液体容器内の液体の有無を検出するための液体検出センサーとして圧電素子を利用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、圧電素子に対して所定の電圧波形を印加して電歪させ、電歪後の残留振動によって発生する残留波形に基づいて液体の有無を検出することができる。

しかし、圧電素子を駆動するための電圧は比較的高い電圧のため、圧電素子を駆動するための回路と他の電子デバイスとが短絡すると、他の電子デバイスに耐電圧を超える電圧が印加されてしまう虞があった。このような問題は、液体検出センサーを駆動可能な印刷装置全般に共通した問題であった。

特開２００９−２５５４１８号公報 特開２００９−２７４４３８号公報

上述の問題を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、印刷装置において、液体検出センサーを正常に駆動可能であるか否かを精度良く検査することである。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するために以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］液体検出センサーを備える液体容器が装着される印刷装置であって、前記液体検出センサーに第１の波形を印加する波形印加部と、前記第１の波形の印加に応じて前記液体検出センサーから出力される第２の波形を測定する測定部と、前記第２の波形の測定結果に基づいて、前記液体検出センサーを駆動可能であるか否かを検査する検査部と、を備え、前記波形印加部は、前記液体検出センサーへの前記第１の波形の印加に先立ち、該第１の波形を前記測定部に印加し、前記測定部は、印加された前記第１の波形を測定し、前記検査部は、更に、前記第１の波形の測定結果に基づいて前記検査を行う、印刷装置。

このような構成であれば、液体検出センサーから出力される第２の波形の測定だけではなく、この第２の波形を液体検出センサーから出力させるための第１の波形の測定も行う。そのため、第２の波形の測定結果に基づいて、第１の波形が液体検出センサーに正常に印加されているか否かを検査することができ、更に、第１の波形の測定結果に基づいて、その第１の波形自体が正常に生成されているか否かを検査することができる。よって、液体検出センサーを正常に駆動可能であるか否かを精度良く検査することが可能になる。

［適用例２］適用例１に記載の印刷装置であって、前記波形印加部は、前記第１の波形として、少なくとも２種類の電圧を有する波形を生成する、印刷装置。
このような構成であれば、少なくとも２種類の電圧に基づいて検査を行うことができるため、短絡等の原因で一定の電圧が測定部に誤って印加されたとしても、正確に検査を行うことが可能になる。

［適用例３］適用例２に記載の印刷装置であって、前記少なくとも２種類の電圧は、いずれも前記測定部の入力耐電圧よりも低い電圧である、印刷装置。
このような構成であれば、測定部の入力耐電圧を低くすることができるので、部品のコストダウンを図ることが可能になる。

［適用例４］適用例２または適用例３に記載の印刷装置であって、前記液体容器は記憶素子を有しており、前記少なくとも２種類の電圧は、いずれも前記記憶素子の入力耐電圧よりも低い電圧である、印刷装置。
このような構成であれば、記憶素子の入力耐電圧を低くすることができるので、部品のコストダウンを図ることが可能になる。

［適用例５］適用例２から適用例４までのいずれか一項に記載の印刷装置であって、前記検査部は、前記測定された第２の波形が、前記第１の波形の印加に拘わらず一定の電圧を示す場合に、接触不良または断線が発生していると判断する、印刷装置。
このような構成であれば、印刷装置と液体検出センサーとの間の接触不良や断線を検出することが可能になる。

［適用例６］適用例２から適用例５までのいずれか一項に記載の印刷装置であって、前記検査部は、前記測定された第２の波形が、前記第１の波形が有する前記少なくとも２種類の電圧と同じ電圧を示す場合に、短絡が発生していると判断する、印刷装置。
このような構成であれば、例えば、液体検出センサーに短絡が生じていることを検出することが可能になる。

［適用例７］適用例１から適用例６までのいずれか一項に記載の印刷装置であって、前記液体検出センサーは、高インピーダンスの容量性素子を有し、前記波形印加部は、前記容量性素子の第１の電極に前記第１の波形を印加し、前記測定部は、前記容量性素子の第２の電極から出力された前記第２の波形を測定する、印刷装置。
このような構成であれば、例えば、容量性素子として圧電素子を用いた液体検出センサーの検査を行うことが可能になる。

［適用例８］適用例７に記載の印刷装置であって、前記波形印加部は、前記第１の電極に前記第１の波形を印加した後、前記第２の電極に前記第１の波形を印加し、前記測定部は、前記第２の電極から出力された前記第２の波形を測定した後に、前記第１の電極から出力された第２の波形を測定する、印刷装置。
このような構成であれば、容量性素子の極性を反転させて検査を行うことができるので、液体検出センサーを正常に駆動可能か否かをより精度良く検査することが可能になる。

［適用例９］適用例１から適用例８までのいずれか一項に記載の印刷装置であって、前記液体検出センサーに印加される第１の波形と、前記測定部に印加される第１の波形とは、同一の形態を有する波形である、印刷装置。
このような構成であれば、１種類の波形によって検査を行うことができるので、波形を生成するための回路構成を簡素化することができる。

本発明は、上述した印刷装置としての構成のほか、検査方法や、コンピュータプログラムとしても構成することができる。かかるコンピュータプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、メモリカード、ハードディスク等の種々の媒体を利用することができる。

本発明の実施例としての印刷装置の概略構成を示す説明図である。 インクカートリッジと制御回路の内部構成を示す説明図である。 メイン検査処理のフローチャートである。 本体検査処理の詳細なフローチャートである。 検査用波形の例を示す説明図である。 第１センサー検査処理の詳細なフローチャートである。 検査用波形とそれに応じた応答波形の例を示す説明図である。 検査用波形とそれに応じた応答波形の例を示す説明図である。 検査用波形とそれに応じた応答波形の例を示す説明図である。 第２センサー検査処理の詳細なフローチャートである。 液体検出処理のフローチャートである。 液体検出用波形とそれに応じた応答波形の例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．検査処理：
Ｃ．液体検出処理：
Ｄ．変形例：

Ａ．装置構成：
図１は、本発明の実施例としての印刷装置の概略構成を示す説明図である。印刷装置１０は、シアン、マゼンタ、イエロー等のインクが収容されたインクカートリッジ８０が装着されるキャリッジ１２と、キャリッジ１２を主走査方向に駆動するキャリッジモーター１４と、印刷用紙ＰＡを副走査方向に搬送する紙送りモーター１６と、キャリッジ１２に搭載され、インクカートリッジ８０から供給されたインクを吐出する印刷ヘッド１８と、エラー情報等を表示するための表示部２０と、印刷装置１０の動作全般を制御する制御回路５０と、を備えている。

制御回路５０は、所定のインターフェース２２を介して接続されたコンピューター９０等から受信した印刷データに基づいて、キャリッジモーター１４や紙送りモーター１６、印刷ヘッド１８を制御して印刷を行わせる機能を有する。本実施例では、制御回路５０は、更に、インクカートリッジ８０に備えられた液体検出センサーが正常に駆動可能か否かを検査する機能を有している。以下、この検査機能を実現するための構成および処理内容について詳細に説明する。

図２は、インクカートリッジ８０と制御回路５０の内部構成を示す説明図である。インクカートリッジ８０は、インクが収容されたインク収容室８２と、インク収容室８２に収容されたインクを印刷ヘッド１８に供給するためのインク供給口８３と、インク収容室８２内のインクの有無を検出するための液体検出センサー８４と、制御回路５０によってインク残量等の種々の情報が読み書きされる不揮発性の半導体メモリー８７と、を備えている。

液体検出センサー８４は、高インピーダンスの容量性素子である圧電素子を含んでおり、この圧電素子を駆動するための第１の電極８５と第２の電極８６とを備えている。これら第１の電極８５、第２の電極８６、および、半導体メモリー８７が有する各電極は、インクカートリッジ８０の外面に設けられた回路基板（図示せず）上の端子を通じて、制御回路５０に電気的に導通する。なお、半導体メモリー８７は、入力可能な電圧の上限値（入力耐電圧）が規定されており、本実施例では５Ｖとする。

制御回路５０は、駆動波形生成部５２と、ＥＥＰＲＯＭ５４と、センサー制御部５６と、電圧測定回路６０と、主制御部７０と、を備えている。

駆動波形生成部５２は、主制御部７０からの指令に応じて、液体検出センサー８４を駆動するための駆動波形（電圧波形）を生成する。具体的には、駆動波形生成部５２は、ＥＥＰＲＯＭ５４にデジタル信号として記憶された駆動波形を読み出し、このデジタル信号をＤ／Ａ変換することでアナログ信号としての駆動波形を生成する。なお、駆動波形生成部５２は、液体検出センサー８４だけでなく、印刷ヘッド１８に備えられたピエゾ素子を駆動するための駆動波形も出力することが可能である。

ＥＥＰＲＯＭ５４には、液体検出センサー８４を動作させる目的に応じて、複数種類の駆動波形が記憶されている。具体的には、インクカートリッジ８０内の液体の有無を検出するための駆動波形と、液体検出センサー８４が正常に駆動可能か否かを検査するための駆動波形と、が記憶されている。以下では、前者の波形を、「液体検出用波形」といい、後者の波形を「検査用波形」という。検査用波形は、本願の「第１の波形」に相当する。

センサー制御部５６は、内部に複数のスイッチＳ１〜Ｓ７を備えており、主制御部７０からの指令に応じてこれらのスイッチＳ１〜Ｓ７の開閉状態を切り換えることで、駆動波形生成部５２と、液体検出センサー８４と、電圧測定回路６０と、の接続状態を設定する。スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７としては、例えば、アナログスイッチを用いることができ、スイッチＳ３，Ｓ４としては、例えば、ＮＭＯＳトランジスタを用いることができる。本実施例では、センサー制御部５６は、キャリッジ１２上に設けられており、制御回路５０内の他の回路とはフレキシブルフラットケーブル（図示せず）によって接続されている。

スイッチＳ１は、オン状態にされたときに、駆動波形生成部５２と液体検出センサー８４の第１の電極８５とを接続する。また、スイッチＳ２は、オン状態にされたときに、駆動波形生成部５２と液体検出センサー８４の第２の電極８６とを接続する。

スイッチＳ３は、オン状態にされたときに、液体検出センサー８４の第１の電極８５を接地する。また、スイッチＳ４は、オン状態にされたときに、液体検出センサー８４の第２の電極を接地する。

スイッチＳ５は、オン状態にされたときに、液体検出センサー８４の第１の電極８５と電圧測定回路６０とを接続する。また、スイッチＳ６は、オン状態にされたときに、液体検出センサー８４の第２の電極８６と電圧測定回路６０とを接続する。

スイッチＳ７は、オン状態にされたときに、駆動波形生成部５２と電圧測定回路６０とを直接的に接続する。

電圧測定回路６０は、センサー制御部５６を通じて、液体検出センサー８４や駆動波形生成部５２から入力された波形の電圧を測定する機能を有する。電圧測定回路６０は、入力された波形の電圧範囲を変換するための電圧変換回路や、アナログ波形をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路を備えている。電圧測定回路６０は、入力可能な電圧の上限値（入力耐電圧）が規定されており、本実施例では５Ｖとする。

主制御部７０は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭを備えるコンピューターとして構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭにロードして実行することで検査制御部７２および液体検出制御部７４として機能する。

検査制御部７２は、駆動波形生成部５２やセンサー制御部５６、電圧測定回路６０を制御して、液体検出センサー８４が正常に駆動可能か否かを検査する機能を有する。かかる機能を実現するための具体的な処理内容については後述する。

液体検出制御部７４は、駆動波形生成部５２やセンサー制御部５６、電圧測定回路６０、液体検出センサー８４を制御して、インクカートリッジ８０内の液体の有無を検出する機能を有する。かかる機能を実現するための具体的な処理内容については後述する。

Ｂ．検査処理：
（Ｂ１）メイン検査処理：
図３は、上述した検査制御部７２によって実行されるメイン検査処理のフローチャートである。このメイン検査処理は、例えば、印刷装置１０の電源がオンにされた場合に実行される。メイン検査処理が開始されると、まず、検査制御部７２は、本体検査処理を実行する（ステップＳ１００）。この本体検査処理は、駆動波形生成部５２からセンサー制御部５６に駆動波形が正しく送信されるか否かを検査するための処理である。この処理の詳細については後述する。

本体検査処理が終了すると、検査制御部７２は、検査結果が「ＯＫ」であるか「ＮＧ」であるかを判断する（ステップＳ２００）。検査結果が「ＯＫ」、すなわち、駆動波形生成部５２からセンサー制御部５６に駆動波形が正しく送信されることが確認されれば、検査制御部７２は、続いて、キャリッジ１２に装着されたインクカートリッジ８０毎に、第１センサー検査処理を実行する（ステップＳ３００）。この第１センサー検査処理は、駆動波形生成部５２から液体検出センサー８４の第１の電極８５に駆動波形が正しく送信されるか否かを検査するための処理である。この処理の詳細については後述する。一方、検査結果が「ＮＧ」、すなわち、駆動波形生成部５２からセンサー制御部５６に駆動波形が正しく送信されないことが確認されれば、検査制御部７２は、表示部２０にその旨を示すエラーを表示して（ステップＳ７００）、当該メイン検査処理を終了する。

第１センサー検査処理が終了すると、検査制御部７２は、その検査結果が「ＯＫ」であるか「ＮＧ」であるかを判断する（ステップＳ４００）。検査結果が「ＯＫ」、すなわち、駆動波形生成部５２から液体検出センサー８４の第１の電極８５に駆動波形が正しく送信されることが確認されれば、検査制御部７２は、続いて、キャリッジ１２に装着されたインクカートリッジ８０毎に、第２センサー検査処理を実行する（ステップＳ５００）。この第２センサー検査処理は、駆動波形生成部５２から液体検出センサー８４の第２の電極８６に駆動波形が正しく送信されるか否かを検査するための処理である。この処理の詳細については後述する。一方、ステップＳ４００において、検査結果が「ＮＧ」、すなわち、駆動波形生成部５２から液体検出センサー８４の第１の電極８５に駆動波形が正しく送信されないことが確認されれば、検査制御部７２は、表示部２０に、その旨を示すエラーを表示して（ステップＳ７００）、当該メイン検査処理を終了する。なお、第１センサー検査処理によって異常の原因が特定された場合には、ステップＳ７００において、異常の原因を示す表示も行う。

第２センサー検査処理が終了すると、検査制御部７２は、その検査結果が「ＯＫ」であるか「ＮＧ」であるかを判断する（ステップＳ６００）。検査結果が「ＯＫ」、すなわち、駆動波形生成部５２から液体検出センサー８４の第２の電極８６に駆動波形が正しく送信されることが確認されれば、検査制御部７２は、当該メイン検査処理を正常終了する。一方、ステップＳ６００において、検査結果が「ＮＧ」、すなわち、駆動波形生成部５２から液体検出センサー８４の第２の電極８６に駆動波形が正しく送信されないことが確認されれば、検査制御部７２は、表示部２０に、その旨を示すエラーを表示して（ステップＳ７００）、当該センサー検査処理を終了する。なお、第２センサー検査処理によって異常の原因が特定された場合には、ステップＳ７００において、異常の原因を示す表示も行う。以上で説明したメイン検査処理において、全ての検査処理の検査結果が「ＯＫ」であれば、制御回路５０は、液体検出制御部７４によって、インクカートリッジ８０内のインクの有無を検出するための液体検出処理を実行する（詳細は後述）。

（Ｂ２）本体検査処理：
図４は、上述したメイン検査処理のステップＳ１００で実行される本体検査処理の詳細なフローチャートである。この本体検査処理が実行されると、まず、検査制御部７２は、センサー制御部５６内のスイッチを初期設定する（ステップＳ１０）。具体的には、スイッチＳ３およびスイッチＳ４をオン状態にし、他のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７をオフ状態にする。こうすることで、液体検出センサー８４の第１の電極８５と第２の電極８６とが両方とも接地された状態になる。

続いて、検査制御部７２は、スイッチＳ７をオフ状態からオン状態に切り換えることで、駆動波形生成部５２と電圧測定回路６０とを接続する（ステップＳ１１０）。そして、駆動波形生成部５２に指令を与えて検査用波形を出力させる（ステップＳ１２０）。こうすることで、駆動波形生成部５２から出力された検査用波形は、センサー制御部５６を介して、電圧測定回路６０に入力されることになる。

図５は、検査用波形Ｗ１の例を示す説明図である。図示するように、本実施例では、検査用波形Ｗ１として、第１の期間Ｔ１の間は第１の電圧が印加され、その後の第２の期間Ｔ２は、第１の電圧よりも高い電圧である第２の電圧が印加される波形を、駆動波形生成部５２から出力する。第１の電圧としては、例えば、１．４Ｖとすることができ、第２の電圧としては、例えば、３．３Ｖとすることができる。これら第１の電圧と第２の電圧とは、いずれも、電圧測定回路６０の入力耐電圧よりも低い値に設定されている。

続いて、検査制御部７２は、電圧測定回路６０を用いて、電圧測定回路６０に入力された検査用波形Ｗ１の第１の電圧と第２の電圧とを測定する（ステップＳ１３０）。そして、その測定結果に基づいて、駆動波形生成部５２からセンサー制御部５６に駆動波形が正しく送信されるか否かを判断する（ステップＳ１４０）。つまり、ステップＳ１３０で測定した第１の電圧と第２の電圧とが、ステップＳ１２０で駆動波形生成部５２から出力された第１の電圧と第２の電圧とにそれぞれ一致すれば、検査結果は、「ＯＫ」と判定される。一方、いずれか一方の電圧でも一致しなければ、検査結果は、「ＮＧ」と判定される。

以上で説明した本体検査処理によれば、駆動波形生成部５２からセンサー制御部５６までの導通状態、あるいは、センサー制御部５６から電圧測定回路６０までの導通状態を検査することができるので、インクカートリッジ８０側ではなく、印刷装置１０側の回路に異常が生じているか否かを判断することが可能になる。なお、本実施例では、センサー制御部５６のスイッチＳ３とスイッチＳ４とをオン状態にし、液体検出センサー８４の第１の電極８５と第２の電極８６とをいずれも接地させた状態で上述した本体検査処理を実行することとした。しかし、スイッチＳ３とスイッチＳ４とをオフ状態にし、第１の電極８５と第２の電極８６とを開放させた状態で実行しても構わない。

（Ｂ３）第１センサー検査処理：
図６は、上述したメイン検査処理のステップＳ３００で実行される第１センサー検査処理の詳細なフローチャートである。この第１センサー検査処理が実行されると、まず、検査制御部７２は、センサー制御部５６内のスイッチを初期設定する（ステップＳ３１０）。具体的には、スイッチＳ３およびスイッチＳ４をオン状態にし、他のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７をオフ状態にする。こうすることで、液体検出センサー８４の第１の電極８５と第２の電極８６とが両方とも接地された状態になる。

続いて、検査制御部７２は、スイッチＳ１をオン状態にしてスイッチＳ３をオフ状態にすることで、駆動波形生成部５２と液体検出センサー８４の第１の電極８５とを接続する（ステップＳ３２０）。そして、検査制御部７２は、駆動波形生成部５２に指令を与えて、図５に示した検査用波形Ｗ１を出力させる（ステップＳ３３０）。すると、液体検出センサー８４の第１の電極８５に検査用波形Ｗ１が印加されることになる。

第１の電極８５への検査用波形Ｗ１の印加が開始されると、所定の期間経過後に、検査制御部７２は、スイッチＳ４をオフ状態にして液体検出センサー８４の第２の電極８６をグランドから切り離し、更に、スイッチＳ６をオン状態にすることで、液体検出センサー８４の第２の電極８６を電圧測定回路６０に接続する（ステップＳ３４０）。そして、電圧測定回路６０によって、液体検出センサー８４の第２の電極８６から出力された応答波形の第１の電圧と第２の電圧とを測定する（ステップＳ３５０）。

図７〜９は、検査用波形Ｗ１と応答波形Ｗ２の例を示す説明図である。これらの図に実線で示した電圧波形が検査用波形Ｗ１であり、一点鎖線で示した電圧波形が第２の電極８６から出力される応答波形Ｗ２である。応答波形Ｗ２は、本願の「第２の波形」に相当する。これらの図に示すように、本実施例では、検査用波形Ｗ１の第１の電極８５への印加開始後、第１の期間Ｔ１中に、上記ステップＳ３４０によって第２の電極８６をグランドから切り離す。そして、第１の期間Ｔ１中のその後のタイミングにおいて、応答波形Ｗ２の第１の電圧を測定し、その後、印加する電圧が高まる第２の期間Ｔ２において、応答波形Ｗ２の第２の電圧を測定する。

上記ステップＳ３５０において、応答波形Ｗ２の第１の電圧と第２の電圧とを測定すると、検査制御部７２は、これらの電圧に基づいて、センサー制御部５６から液体検出センサー８４までの回路に異常があるか否かを判定する（ステップＳ３６０）。例えば、センサー制御部５６から液体検出センサー８４までの間が正常に導通していれば、第２の電極８６からの応答波形Ｗ２は、図７に示すように、検査用波形Ｗ１と所定の電位差を保ちながら検査用波形Ｗ１に追従するような波形となる。このとき、例えば、応答波形Ｗ２の第１の電圧は、０Ｖとなり、第２の電圧は、約２Ｖとなる。そのため、ステップＳ２５０で測定された第１の電圧と第２の電圧が、これらの値に一致すれば、検査制御部７２は、ステップＳ３６０において、異常なし（ＯＫ）と判定し、それ以外の場合には、異常あり（ＮＧ）と判断する。

上記ステップＳ３６０において、「異常あり」と判断された場合において、センサー制御部５６から液体検出センサー８４の第１の電極８５までの間に断線や接触不良が生じていれば、検査用波形Ｗ１が液体検出センサー８４に正常に印加されないことになる。そのため、この場合には、図８に示すように、第２の電極８６をグランドから切り離した後においても、応答波形Ｗ２は０Ｖのままになる。よって、上記ステップＳ３５０で測定された２つの電圧がいずれも０Ｖであれば、検査制御部７２は、上記ステップＳ３６０において、異常の原因を、「センサー制御部５６から液体検出センサー８４の第１の電極８５までの間の断線あるいは接触不良」であると判断する。

また、例えば、液体検出センサー８４の第１の電極８５と第２の電極８６との間が短絡していれば、検査用波形Ｗ１が第１の電極８５だけではなく第２の電極８６にも印加されてしまうことになる。そのため、この場合には、図９に示すように、応答波形Ｗ２は、第２の電極８６をグランドから切り離した後、検査用波形Ｗ１と同じ波形を示すことになる。そのため、上記ステップＳ３５０で測定された第１の電圧と第２の電圧とがいずれも検査用波形Ｗ１の第１の電圧と第２の電圧と同じ値であれば、検査制御部７２は、上記ステップＳ３６０において、異常の原因を、「液体検出センサー８４の第１の電極８５と第２の電極８６との間の短絡」であると判断する。

以上で説明したように、本実施例の第１センサー検査処理によれば、センサー制御部５６から液体検出センサー８４の第１の電極８５までの導通状態を検査することができ、更に、異常が生じている場合には、検査用波形Ｗ１を構成する２種類の電圧と応答波形Ｗ２の電圧との相違に基づいて、その異常の原因を特定することが可能になる。

（Ｂ４）第２センサー検査処理：
図１０は、上述したメイン検査処理のステップＳ５００で実行される第２センサー検査処理の詳細なフローチャートである。この第２センサー検査処理が実行されると、まず、検査制御部７２は、センサー制御部５６内のスイッチを初期設定する（ステップＳ５１０）。具体的には、スイッチＳ３およびスイッチＳ４をオン状態にし、他のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７をオフ状態にする。こうすることで、液体検出センサー８４の第１の電極８５と第２の電極８６とが両方とも接地された状態になる。

続いて、検査制御部７２は、スイッチＳ２をオン状態にしてスイッチＳ４をオフ状態にすることで、駆動波形生成部５２と液体検出センサー８４の第２の電極８６とを接続する（ステップＳ５２０）。そして、検査制御部７２は、駆動波形生成部５２に指令を与えて、図５に示した検査用波形Ｗ１を出力させる（ステップＳ５３０）。すると、液体検出センサー８４の第２の電極８６に検査用波形Ｗ１が印加されることになる。

第２の電極８６への検査用波形Ｗ１の印加が開始されると、所定の期間経過後に、検査制御部７２は、スイッチＳ３をオフ状態にして液体検出センサー８４の第２の電極８６をグランドから切り離し、更に、スイッチＳ５をオン状態にすることで、液体検出センサー８４の第１の電極８５を電圧測定回路６０に接続する（ステップＳ５４０）。そして、電圧測定回路６０によって、液体検出センサー８４の第１の電極８５から出力された応答波形の第１の電圧と第２の電圧とを測定し（ステップＳ５５０）、上述した第１センサー検査処理と同様に、異常の有無の判定を行う（ステップＳ５６０）。このとき、例えば、図８に示したような応答波形Ｗ２が液体検出センサー８４の第１の電極８５から得られれば、検査制御部７２は、異常の原因を、「センサー制御部５６から液体検出センサー８４の第２の電極８６までの間の断線あるいは接触不良」であると判断し、図９に示したような応答波形Ｗ２が得られれば、検査制御部７２は、異常の原因を、「液体検出センサー８４の第１の電極８５と第２の電極８６との間の短絡」であると判断する。

以上で説明したように、本実施例の第２センサー検査処理によれば、センサー制御部５６から液体検出センサー８４の第２の電極８６までの導通状態を検査することができ、更に、異常が生じている場合には、検査用波形Ｗ１を構成する２種類の電圧と応答波形Ｗ２の電圧との相違に基づいて、その異常の原因を特定することが可能になる。

Ｃ．液体検出処理：
図１１は、上述した液体検出制御部７４によって実行される液体検出処理のフローチャートである。また、図１２は、インクカートリッジ８０内のインクを検出するための液体検出用波形とそれに応じた応答波形の例を示す説明図である。図１１に示す液体検出処理は、上述したメイン検査処理によってすべての検査が「ＯＫ」と判定された場合に実行される。

この液体検出処理が開始されると、液体検出制御部７４は、まず、センサー制御部５６に指令を与えてスイッチの初期設定を行う（ステップＳ９００）。具体的には、スイッチＳ１，Ｓ４をオン状態にし、スイッチＳ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７をオフ状態にする。こうすることで、駆動波形生成部５２と液体検出センサー８４の第１の電極８５とが接続され、液体検出センサー８４の第２の電極８６が接地した状態になる。

次に、液体検出制御部７４は、駆動波形生成部５２に指令を与えて、液体検出用波形Ｗ３（図１２参照）を生成させる（ステップＳ９１０）。駆動波形生成部５２は、液体検出制御部７４からこの指令を受信すると、ＥＥＰＲＯＭ５４から液体検出用波形Ｗ３のデータを読み出し、図１２に示すような液体検出用波形Ｗ３を生成する。具体的には、駆動波形生成部５２は、圧電素子を駆動するための圧電素子駆動期間Ｔ３においては、互いに逆向きの台形を２つ組み合わせたパルス状の波形を有し、圧電素子から応答波形Ｗ４を受信するための応答波形受信期間Ｔ４においては、一定の電圧を保つような波形を有する液体検出用波形Ｗ３を生成する。この液体検出用波形Ｗ３の最大電圧は約３６Ｖであり、最小電圧は約２Ｖである。

以上のようにして、液体検出用波形Ｗ３が生成されると、駆動波形生成部５２によって、この液体検出用波形Ｗ３が液体検出センサー８４の第１の電極８５に印加される（ステップＳ９２０）。その後、液体検出制御部７４は、圧電素子駆動期間Ｔ３の終了時点において、センサー制御部５６に指令を与えて、スイッチＳ１をオン状態に保ったまま、スイッチＳ４をオフ状態にすることで液体検出センサー８４の第２の電極８６をグランドから切り離すとともに、スイッチＳ６をオン状態にし、第２の電極８６と電圧測定回路６０とを接続する（ステップＳ９３０）。すると、図１２に示すように、液体検出センサー８４の第２の電極８６からは、所定の周期で振動する応答波形Ｗ４が出力される。

液体検出制御部７４は、センサー制御部５６および電圧測定回路６０を通じて、液体検出センサー８４から応答波形Ｗ４を受信すると（ステップＳ９４０）。その周波数を測定し（ステップＳ９５０）、測定した周波数に応じて、インクカートリッジ８０内のインクの有無を判定する（ステップＳ９６０）。液体検出センサー８４は、詳細な図示は省略するが、インク収容室８２からインク供給口８３に至るインク流路の一部を形成するキャビティ（共振部）と、キャビティの壁面の一部を形成する振動板と、振動板上に配置された圧電素子とを備えている。圧電素子に液体検出用波形Ｗ３が供給されると、圧電素子を介して振動板が振動する。そして、その後の振動板の残留振動の周波数が応答波形Ｗ４の周波数となる。振動板の残留振動の周波数は、キャビティ内のインクの有無により異なるので、液体検出制御部７４は、応答波形Ｗ４の周波数を測定することで、インクカートリッジ内インクの有無（正確にはキャビティ内のインクの有無）を検出することができる。液体検出制御部７４は、こうして判定した結果を、印刷装置１０に備えられた表示部２０やコンピューター９０に表示させる（ステップＳ９７０）。

なお、上述した液体検出処理では、液体検出センサー８４の第１の電極８５に液体検出用波形Ｗ３を印加し、第２の電極８６から応答波形Ｗ４を取得している。これに対して、例えば、液体検出センサー８４の第２の電極８６に液体検出用波形Ｗ３を印加し、第１の電極８５から応答波形Ｗ４を取得することとしてもよい。

以上で説明した本実施例の印刷装置１０では、インクカートリッジ８０内のインクの有無を検出するための液体検出処理を実行する前に、まず、上述したメイン検査処理を実行することで、駆動波形生成部５２から液体検出センサー８４に正常に駆動波形が伝達可能か否かを検査する。そのため、入力耐電圧の低い半導体メモリー８７や電圧測定回路６０に、回路の短絡等によって、液体検出センサー８４を駆動するための高電圧波形（液体検出用波形Ｗ３）が印加されてしまうことを抑制することが可能になる。

また、本実施例では、液体検出センサー８４を駆動するための高電圧波形（液体検出用波形Ｗ３）ではなく、半導体メモリー８７や電圧測定回路６０の入力耐電圧よりも低い電圧波形（検査用波形Ｗ１）によって、駆動波形生成部５２から液体検出センサー８４に正常に駆動波形が伝達可能か否かを検査する。そのため、半導体メモリー８７や電圧測定回路６０の耐電圧を低くすることが可能になり、採用する部品のコストダウンを図ることが可能になる。更に、本実施例では、本体検査処理を行うための検査用波形Ｗ１と、第１及び第２センサー検査処理を行うための検査用波形Ｗ１とを同じ形態の波形としたため、この検査用波形Ｗ１を生成するためのデータが記憶されるＥＥＰＲＯＭ５４の記憶容量を節減することが可能になる。

また、本実施例では、検査用波形Ｗ１を２種類（第１の電圧および第２の電圧）の電圧によって構成し、これらの電圧と、応答波形（あるいは検査用波形そのもの）の電圧の相違に基づいて、異常の有無を判断している。そのため、短絡等の原因により、他の回路から検査対象の回路に一定の電圧が印加されてしまった場合でも、その一定の電圧によって、異常の有無が誤判定されてしまうことを抑制することが可能になる。なお、検査用波形Ｗ１は２種類の電圧に限らず、３種類以上の電圧によって構成されていても構わない。

更に、本実施例では、上述した第１センサー検査処理や第２センサー検査処理によってセンサー制御部５６から液体検出センサー８４までの導通を検査するのに先立ち、上述した本体検査処理を実行することで、駆動波形生成部５２からセンサー制御部５６に正常に駆動波形が出力されるか否かを検査する。そのため、インクカートリッジ８０内のインクの検出が不能になっている場合に、その原因が、印刷装置１０の本体内（駆動波形生成部５２とセンサー制御部５６との間）で発生しているのか、印刷装置１０とインクカートリッジ８０との接触部分（センサー制御部５６と液体検出センサー８４との間）で発生しているのかを切り分けて判断することが可能になる。この結果、例えば、駆動波形生成部５２とセンサー制御部５６とを接続するフレキシブルフラットケーブルの断線や接触不良を本体側の異常であるとして判断することが可能になり、また、駆動波形生成部５２の出力段に過電流保護のためのヒューズが設けられている場合には、このヒューズのヒューズ切れを本体側の異常であるとして判断することが可能になる。

また、本実施例では、第１センサー検査処理と第２センサー検査処理とを実行することで、液体検出センサー８４の極性を反転させて、それぞれ、異常の有無を検査する。そのため、例えば、第１の電極８５が半導体メモリー８７のグランド端子に接触し、第２の電極８６が半導体メモリー８７の電源端子に接触しているような場合など、それぞれの極性で異なる挙動を示す可能性がある場合においても、正確に検査を行うことが可能になる。この結果、いずれか一方の極性の検査結果が「ＮＧ」であれば、全体の検査結果を「ＮＧ」とすることができるので、液体検出センサー８４が不測の動作をすることを抑制することが可能になる。

Ｄ．変形例：
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、以下のような変形が可能である。

上記実施例では、メイン検査処理全体を印刷装置１０の電源がオンにされた場合に実行している。これに対して、例えば、印刷装置１０の電源がオンにされた場合には、メイン検査処理の中の本体検査処理のみを実行し、第１センサー検査処理と第２センサー検査処理とについては、インクカートリッジ８０が交換された際に実行されることとしてもよい。また、メイン検査処理全体を、インクカートリッジ８０が交換された際に実行することとしてもよい。

上記実施例では、本体検査処理と、第１センサー検査処理と、第２センサー検査処理とを、すべて共通の検査用波形Ｗ１を用いて行うこととした。これに対して、すべて異なる波形によってこれらの検査処理をそれぞれ行うこととしてもよい。また、本体検査処理だけを、他の検査処理とは異なる波形によって行うこととしてもよい。

上記実施例では、本発明を印刷装置とインクカートリッジとに適用した例を説明したが、本発明は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体消費装置に用いても良く、また、そのような液体を収容した液体容器にも適用可能である。また、本発明の液体容器は、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体消費装置に流用可能である。「液滴」とは、上記液体消費装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体消費装置が噴射させることができるような材料であれよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例で説明したようなインクや、液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体消費装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体消費装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体消費装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体消費装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体消費装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体消費装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体消費装置を採用してもよい。

１０…印刷装置
１２…キャリッジ
１４…キャリッジモーター
１６…モーター
１８…印刷ヘッド
２０…表示部
２２…インターフェース
５０…制御回路
５２…駆動波形生成部
５４…ＥＥＰＲＯＭ
５６…センサー制御部
６０…電圧測定回路
７０…主制御部
７２…検査制御部
７４…液体検出制御部
８０…インクカートリッジ
８２…インク収容室
８３…インク供給口
８４…液体検出センサー
８５…第１の電極
８６…第２の電極
８７…半導体メモリー
９０…コンピューター
Ｓ１〜Ｓ７…スイッチ
Ｗ１…検査用波形
Ｗ２…応答波形
Ｗ３…液体検出用波形
Ｗ４…応答波形
ＰＡ…印刷用紙

Claims (10)

1. 液体検出センサーを備える液体容器が装着される印刷装置であって、
   前記液体検出センサーに第１の波形を印加する波形印加部と、
   前記第１の波形の印加に応じて前記液体検出センサーから出力される第２の波形を測定する測定部と、
   前記第２の波形の測定結果に基づいて、前記液体検出センサーを駆動可能であるか否かを検査する検査部と、を備え、
   前記波形印加部は、前記液体検出センサーへの前記第１の波形の印加に先立ち、該第１の波形を前記測定部に印加し、
   前記測定部は、印加された前記第１の波形を測定し、
   前記検査部は、更に、前記第１の波形の測定結果に基づいて前記検査を行う、
   印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記波形印加部は、前記第１の波形として、少なくとも２種類の電圧を有する波形を生成する、印刷装置。
3. 請求項２に記載の印刷装置であって、
   前記少なくとも２種類の電圧は、いずれも前記測定部の入力耐電圧よりも低い電圧である、印刷装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の印刷装置であって、
   前記液体容器は記憶素子を有しており、
   前記少なくとも２種類の電圧は、いずれも前記記憶素子の入力耐電圧よりも低い電圧である、印刷装置。
5. 請求項２から請求項４までのいずれか一項に記載の印刷装置であって、
   前記検査部は、前記測定された第２の波形が、前記第１の波形の印加に拘わらず一定の電圧を示す場合に、接触不良または断線が発生していると判断する、印刷装置。
6. 請求項２から請求項５までのいずれか一項に記載の印刷装置であって、
   前記検査部は、前記測定された第２の波形が、前記第１の波形が有する前記少なくとも２種類の電圧と同じ電圧を示す場合に、短絡が発生していると判断する、印刷装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の印刷装置であって、
   前記液体検出センサーは、高インピーダンスの容量性素子を有し、
   前記波形印加部は、前記容量性素子の第１の電極に前記第１の波形を印加し、
   前記測定部は、前記容量性素子の第２の電極から出力された前記第２の波形を測定する、印刷装置。
8. 請求項７に記載の印刷装置であって、
   前記波形印加部は、前記第１の電極に前記第１の波形を印加した後、前記第２の電極に前記第１の波形を印加し、
   前記測定部は、前記第２の電極から出力された前記第２の波形を測定した後に、前記第１の電極から出力された第２の波形を測定する、印刷装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の印刷装置であって、
   前記液体検出センサーに印加される第１の波形と、前記測定部に印加される第１の波形とは、同一の形態を有する波形である、印刷装置。
10. 印刷装置が、該印刷装置に装着される液体容器に備えられた液体検出センサーを検査する検査方法であって、
    （ａ）前記印刷装置から前記液体検出センサーに第１の波形を印加する工程と、
    （ｂ）前記第１の波形の印加に応じて前記液体検出センサーから出力される第２の波形を測定する工程と、
    （ｃ）前記第２の波形の測定結果に基づいて、前記液体検出センサーを駆動可能であるか否かを検査する工程と、
    （ｄ）前記工程（ａ）よりも前に、前記第１の波形を、該第１の波形が前記液体検出センサーに印加させない状態で測定し、該第１の波形の測定結果に基づいて、前記検査を行う工程と、
    を含む検査方法。

Images