JP2015157441A - 液体消費装置及び液体消費装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 印刷中に印刷を停止する頻度を抑制することができる液体消費装置及び液体消費装置の制御方法等の提供。
【解決手段】 液体消費装置２００は、発光部８２と受光部８４とを有し、液体収容容器に設けられたプリズム３２０と対向可能な光センサー８０と、印刷の制御を行う制御部１００を含む。そして、制御部１００は、光センサー８０の発光時のプリズム３２０からの反射により、光センサー８０で検出された検出信号に基づいて、液体収容容器内における液体の残存状態判定処理を行い、光センサー８０の消灯時に、光センサー８０で検出された検出信号に基づいて、残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する外乱光判定処理を行い、印刷実行中に、外乱光判定処理により外乱光の影響があると判定した場合であっても、印刷実行中の用紙の最後まで印刷を続行する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液体消費装置及び液体消費装置の制御方法等に関係する。

液体消費装置の一例であるインクジェット方式の印刷装置には、取り外し可能な液体収容容器であるインクカートリッジが装着される。インクカートリッジには、インクカートリッジ内のインクの量が所定量を下回ったことをより正確に検出するための光路部材（プリズム）を備えたものがある。

例えば特許文献１の従来技術では、インクの屈折率に近い屈折率の光路部材をインクカートリッジに設ける。そして、光路部材の内側にインクが満たされている場合には、発光部からの光は光路部材からインク内へ透過する。一方、光路部材の内側のインクがエンプティーの場合には、発光部からの光は光路部材の内面で全反射され、その全反射された光が受光部により検出される。これによりインクの残存状態を検出できる。

また、特許文献２には、光センサーを用いてインク等の残存状態の判定を行う装置において、センサーの故障を検出する処理を行い、センサー故障が検出された場合とされない場合とで、残存状態の判定処理を変更する手法が開示されている。

特開平５−３３２８１２号公報 特開２０１３−１８８８７９号公報

特許文献１及び特許文献２のように、光を用いてインク等の液体の残存状態を判定する場合には、発光部と受光部を有する光センサーを用いることが考えられる。その際に、光センサーの受光部に、インクカートリッジ内の光路部材からの反射光だけではなく、外乱光（環境光）が入射される場合には、インクの残存状態を誤って判定してしまうことがある。この場合には、液体の残存状態の判定結果が信頼性の低いものとなってしまう。

これに対し、特許文献２では、故障検出板の位置において、発光部を発光させた状態で受光部が受光した光に基づいて、センサー故障を検出している。具体的には、故障判定は当該状態での信号値と、所与の基準信号値との比較というシンプルな処理により実現される。これにより、光センサーが外乱光による悪影響を受けている場合も併せて検出できる。そして、光センサーが外乱光による悪影響を受けていると判定した場合には、光センサーから得られる検出信号に基づいて残存状態を判定せずに、推定した液体残量に基づいて残存状態を判定する。そのため、実際には液体収容容器内の液体が残存状態である場合でも、非残存状態であると誤って判定し、インクカートリッジの交換表示を行ってしまうことがある。またこの際には、印刷の途中であっても、印刷を停止するため、印刷を終了するまでの時間が長くなってしまう。

本発明の幾つかの態様によれば、印刷中に印刷を停止する頻度を抑制することができる液体消費装置及び液体消費装置の制御方法等を提供することができる。

本発明の一態様は、発光部と受光部とを有し、液体収容容器に設けられたプリズムと対向可能な光センサーと、印刷の制御を行う制御部と、を含み、前記制御部は、前記光センサーの発光時の前記プリズムからの反射により、前記光センサーで検出された検出信号に基づいて、前記液体収容容器内における液体の残存状態判定処理を行い、前記光センサーの消灯時に、前記光センサーで検出された前記検出信号に基づいて、前記残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する外乱光判定処理を行い、印刷実行中に、前記外乱光判定処理により前記外乱光の影響があると判定した場合であっても、印刷実行中の用紙の最後まで印刷を続行する液体消費装置に関係する。

本発明の一態様では、制御部が、印刷実行中に外乱光判定処理により、残存状態判定処理に対して外乱光の影響があると判定した場合であっても、印刷実行中の用紙の最後まで印刷を続行する。これにより、印刷中に印刷を停止する頻度を抑制することが可能となる。さらに、１枚の用紙への印刷の途中で印刷を停止することを抑制することが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記制御部は、印刷実行中の前記残存状態判定処理において、前記液体が非残存状態であると判定した場合に、前記外乱光判定処理を行ってもよい。

これにより、外乱光判定処理を行う頻度を抑制すること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記光センサー又は前記液体収容容器が搭載され、印刷実行中に往復移動するキャリッジを含み、前記制御部は、印刷実行時に前記液体収容容器と前記光センサーとの相対的な位置関係を変化させ、所与の印字パスでは前記光センサーを発光させて、前記光センサーから得られる前記検出信号に基づいて前記残存状態判定処理を行い、前記所与の印字パスとは異なる印字パスでは前記光センサーを消灯させて、前記光センサーから得られる前記検出信号に基づいて前記外乱光判定処理を行ってもよい。

これにより、光センサーの受光部が、発光部により照射される光を受光せずに、外乱光だけを検出して、液体の残存状態の判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定すること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記液体収容容器の液体残量を推定する液体残量推定部を含み、前記制御部は、前記外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響があると判定した後に、所与の量以上の液体が消費されたと前記液体残量推定部が推定した場合には、前記用紙に印刷する途中であっても印刷を停止してもよい。

これにより、インクの空打ちの発生を抑制すること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記制御部は、前記外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響があると判定した後も、印刷を続行し、所与の規定量の液体を消費する毎に、前記残存状態判定処理に対する前記外乱光の影響の有無を判定する第２の外乱光判定処理を行い、前記第２の外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響がないと判定した場合には、前記残存状態判定処理を行ってもよい。

これにより、印刷を継続している間に、残存状態判定処理に対する外乱光の影響がなくなったか否かを判定すること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記制御部は、用紙１枚の印刷が終了した時に、前記残存状態判定処理に対する前記外乱光の影響の有無を判定する第３の外乱光判定処理を行ってもよい。

これにより、用紙１枚分の印刷が終了したタイミングで、残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無が変化したか否かを判定すること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記制御部は、前記第３の外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響があると判定した場合に、前記外乱光がある旨を使用者に報知してもよい。

これにより、用紙１枚分の印刷が終了したタイミングで、例えば液体収容容器の交換指示のメッセージを表示部に表示させること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記制御部は、前記第３の外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響がないと判定した場合に、前記液体収容容器内における前記液体の第２の残存状態判定処理を行い、前記第２の残存状態判定処理において、前記液体が残存状態であると判定した場合には、次の用紙の印刷を行ってもよい。

これにより、用紙１枚分の印刷が終了したタイミングで、外乱光の悪影響がない場合に、液体が残存状態であると、正しい判定をし直し、印刷を続行すること等が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記制御部は、前記第３の外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響がないと判定した場合に、前記液体収容容器内における前記液体の第２の残存状態判定処理を行い、前記第２の残存状態判定処理において、前記液体が非残存状態であると判定した場合には、前記非残存状態であるという判定結果を確定してもよい。

これにより、用紙１枚分の印刷が終了したタイミングで、外乱光の悪影響がない場合に、液体が非残存状態であると、確かめること等が可能になる。

また、本発明の他の態様は、印刷の制御を行うことと、発光部と受光部とを有し、液体収容容器に設けられたプリズムと対向可能な光センサーにおいて、前記光センサーの発光時の前記プリズムからの反射により検出された検出信号に基づいて、前記液体収容容器内における液体の残存状態判定処理を行い、前記光センサーの消灯時に、前記光センサーで検出された前記検出信号に基づいて、前記残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する外乱光判定処理を行い、印刷実行中に、前記外乱光判定処理により外乱光の影響があると判定した場合であっても、印刷実行中の用紙の最後まで印刷を続行する液体消費装置の制御方法に関係する。

本実施形態における印刷装置の要部を示す斜視図。 インクカートリッジの要部を示す斜視図。 本実施形態における印刷装置の詳細な構成例。 インクニアエンドの検出手法の説明図。 インクニアエンドの検出手法の他の説明図。 検出電圧の特性例。 図７（Ａ）〜図７（Ｄ）は、インクの残存状態及び外乱光の関係の説明図。 本実施形態の処理の流れを説明するフローチャート。 本実施形態の処理の流れを説明する他のフローチャート。 図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、残存状態とインクの残量の説明図。 図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は、光センサーの発光部の制御の説明図。 ヘッド及び光センサーが搭載されたキャリッジを移動させる手法の説明図。 比較例の処理の流れを説明するフローチャート。 光センサーの構成例。

以下、本実施形態について説明する。なお、以下で説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。

例えば以下では、インクを収容するインクカートリッジ及びインクを吐出する印刷装置を例に説明するが、本実施形態はこれに限定されず、種々の液体を収容する液体収容容器及びその液体を吐出（噴射）する液体消費装置に適用可能である。液体は、液体消費装置が吐出可能なものであればよく、例えば溶液、溶媒、ゾル、ゲルや、それらに種々の物質或いは微粒子等を溶解・混合させたものを含む。

１．本実施形態の手法
まず本実施形態の手法について説明する。前述した特許文献１に開示されているように、光センサーを用いて液体の残存状態を判定する手法（インクニアエンドを判定する手法）が知られている。このような手法では、光センサーが光を精度よく検出することが必要であり、光センサーに故障等が発生した場合、当該光センサーを用いた残存状態の判定結果は精度が低いものとなってしまう。

例えば、液体の残存状態を判定する際に、光センサーの受光部が外乱光を受光してしまうと、実際には液体収容容器内の液体が残存状態である場合でも、非残存状態であると誤って判定してしまうことがある。外乱光等の光は、残存状態の判定において本来検出したくない光であり、残存状態の判定への悪影響という意味ではセンサー故障と同様に検出することが望ましい。なお、ここでの外乱光とは、例えば液体消費装置の外部から装置内部に進入する光のことであり、外乱光の具体例としては、液体消費装置のカバーが開けられた状態で検出される光などが挙げられる。

これに対して、前述した特許文献２に開示されているように、光センサーの故障を検出する手法も種々知られている。特許文献２では、光を全反射するミラーで構成された故障検出板が、光センサーの真上となるような位置で、発光部を発光させた状態での受光部の検出信号を用いて、故障を検知している。具体的には、所定の電圧値範囲を設定しておき、当該範囲内であれば正常、当該範囲外となった場合に故障と判定する。

特許文献２の発明では、光センサーが外乱光による悪影響を受けている場合も、光センサーの故障として併せて検出することができる。しかし、光センサー自体に故障が発生しているのか、光センサーが外乱光により悪影響をうけているのかを切り分けて判定することはできない。

そして、光センサーが故障又は外乱光の影響を受けていると判定した場合には、光センサーから得られる検出信号に基づいて残存状態を判定せずに、推定した液体残量に基づいて残存状態を判定する。そのため、実際には液体収容容器内の液体が残存状態である場合でも、非残存状態であると誤って判定し、インクカートリッジの交換表示を行ってしまうことがある。この際には、印刷の途中であっても、印刷を停止するため、印刷を終了するまでの時間が長くなってしまう。

そもそも、印刷を停止して、外乱光の影響を排除するようにユーザーに報知したり、インクカートリッジの交換表示を行ったりする必要があるのは、インクカートリッジ内の液体が非残存状態（ニアエンド）である場合である。つまり、インクカートリッジ内の液体が、残存状態から非残存状態に移行する際に、光センサーによる残存状態の判定を行う必要があるのであって、例えばドットカウントなどにより、インクカートリッジ内の液体が残存状態であると判定できる場合には、光センサーによる残存状態判定処理を行う必要性は高くない。従って、この場合には、必ずしも印刷を停止する必要はない。このように、光センサーが外乱光により悪影響を受けている場合には、液体消費装置は、誤って非残存状態を検出してしまい、印刷を停止させる必要がないにも関わらず、印刷を停止させ、結果的に印刷が終了するまでに時間がかかることがあった。

よって、本実施形態の液体消費装置では、光センサーの受光部が外乱光を受光しており、光センサーの検出信号に基づいて、インクカートリッジ内の液体が非残存状態であると誤って判定した場合であっても、例えばドットカウント等の他の方法により、液体が残存状態である（ニアエンドでない）と判定できる場合には、印刷を続行し、すぐには印刷を停止しないようにする。

具体的には、後述する図３に示すように、本実施形態の液体消費装置２００は、液体収容容器（ＩＣ１〜ＩＣ４に対応）の液体残量を推定する液体残量推定部１５０と、発光部８２と受光部８４とを有し、液体収容容器に設けられたプリズム３２０と対向可能な光センサー８０と、光センサー８０から得られる検出信号に基づいて、液体収容容器内における液体の残存状態判定処理を行い、印刷の制御を行う制御部１００と、を含む。そして、制御部１００は、検出信号に基づいて、液体収容容器内の液体が非残存状態であると判定したが、液体残量推定部１５０により推定された液体残量が所与の残量以上であると判定した場合には、印刷を続行する。

例えば、後述する図７（Ｂ）に示す例のように、外乱光ＮＬを受光している光センサー８０から得られる検出信号に基づいて、制御部１００が、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫが非残存状態であると誤って判定したとする。さらに、制御部１００が、液体残量推定部１５０によるドットカウントで推定されたインクＩＫの残量が、所与の残量以上であると判定したとする。本実施形態では、この場合に制御部１００が印刷を停止せずに、印刷を続行する。

このように、液体収容容器内の液体が残存状態であり、印刷を停止する必要がないと判定できる場合に、印刷を続行することができる。よって、本実施形態の液体消費装置は、印刷中に印刷を停止する頻度を抑制することが可能となる。これにより、印刷を終了するまでの時間を短縮することが可能になる。さらには、印刷が失敗しない範囲で可能な限り、液体収容容器の交換指示を出さないようにするため、液体収容容器内の印刷に使用することが可能な液体の量を、実質的に増やすこと等が可能になる。

また、制御部１００は、検出信号に基づいて液体が非残存状態であると判定し、液体残量推定部１５０により推定された液体残量が所与の残量よりも少ないと判定した場合には、残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する外乱光判定処理を行う。

例えば、後述する図７（Ｃ）及び図７（Ｄ）に示す例のように、外乱光ＮＬを受光している可能性のある光センサー８０から得られる検出信号に基づいて、制御部１００が、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫが非残存状態であると判定したとする。さらに、制御部１００が、液体残量推定部１５０によるドットカウントで推定されたインクＩＫの残量が、所与の残量よりも少ないと判定したとする。この場合には、制御部１００は、残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する外乱光判定処理を行う。この外乱光判定処理は、光センサー８０からの検出信号に基づいて行う残存状態判定処理の結果が、信頼できるものであるか否かを判定するために行うものである。

本実施形態では、前述したように、液体が非残存状態であると判定し、推定された液体残量が所与の残量よりも少ないと判定した場合に、外乱光判定処理を行うため、外乱光判定処理を行う頻度を抑制することが可能になる。すなわち、ドットカウントにより液体が残存状態であると断定できる時に、不要な外乱光判定処理を行わずに済むようになる。

そして、外乱光判定処理において、図７（Ｃ）の例のように、外乱光の影響を受けていないと判定された場合には、光センサー８０からの検出信号に基づいて行う残存状態判定処理は、信頼できるものであると判定する。すなわち、制御部１００は、外乱光判定処理において、残存状態判定処理に対する外乱光の影響が無いと判定した場合に、液体が非残存状態であることを確定する。

これにより、光センサーによる液体の残存状態判定処理に外乱光の悪影響がないと判定でき、かつ液体が非残存状態であると判定した場合に、使用者に液体収容容器の交換指示を報知することが可能になる。

一方、例えば、図７（Ｄ）の例のように、外乱光の影響を受けていると判定した場合には、光センサー８０からの検出信号に基づいて行う残存状態判定処理は、信頼できないものであると判定し、印刷を停止し、使用者に対して、外乱光による悪影響を受けていることを報知する。

これにより、光センサーによる液体の残存状態判定処理を行う必要があるが、外乱光の影響により精度良く残存状態の判定ができない時にだけ、使用者に外乱光の影響を排除する指示を報知すること等が可能になる。

また実際には、液体消費装置２００は、例えば後述する図３に示すように複数の液体収容容器（ＩＣ１〜ＩＣ４）を有している。そして、液体残量推定部１５０は、複数の液体収容容器のうちの各液体収容容器について、液体残量を推定する。さらに、制御部１００は、光センサー８０から得られる各液体収容容器についての検出信号に基づいて、残存状態判定処理を行い、液体残量推定部１５０により推定された液体残量と、残存状態判定処理の結果とに基づいて、液体収容容器毎に、印刷を続行するか否かを判定する。

これにより、複数の液体収容容器のうちの各液体収容容器について、液体の残存状態を判定し、液体収容容器毎に、交換指示を報知することが可能になる。

以下、本実施形態の液体消費装置について詳細に説明する。まず、液体消費装置の基本構成及びインクカートリッジの構成例について説明した後、液体消費装置の詳細な構成例を説明し、さらに液体の残存状態の判定手法（インクニアエンドの検出手法）について説明する。その後、本実施形態の処理の詳細についてフローチャートを用いて説明する。

２．印刷装置の基本構成、インクカートリッジ
図１は、本実施形態における印刷装置（液体消費装置の一例である。）の要部を示す斜視図である。図１には、互いに直交するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を示す。印刷装置の通常の使用姿勢において、印刷装置の正面方向をＸ方向とし、鉛直方向をＺ方向とする。例えばＸ方向を例にとると、矢印の向く方向を＋Ｘ方向（又は単にＸ方向）と呼び、その反対方向を−Ｘ方向と呼ぶ。

図１の印刷装置は、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４（液体収容容器、液体収容部）と、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４を着脱可能に収容するホルダー２１を備えるキャリッジ２０と、ケーブル３０と、紙送りモーター４０と、キャリッジモーター５０と、キャリッジ駆動ベルト５５と、光センサー８０（検出部）を含む。なお、ホルダー２１とキャリッジ２０は一体の部材として形成されてもよいし、別体の部材として形成されてキャリッジ２０にホルダー２１が組み付けられてもよい。

インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４には、それぞれ一色ずつのインク（液体、印刷材）が収容される。ホルダー２１には、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４が着脱可能に装着される。キャリッジ２０の−Ｚ方向の面には、ヘッドが設けられている。インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４から供給されるインクは、ヘッドから記録媒体に向かって吐出される。記録媒体は、例えば印刷用紙である。キャリッジ２０は、ケーブル３０により制御部（後述する図３の制御部１００）に接続されており、このケーブル３０を介して制御部により吐出制御が行われる。紙送りモーター４０は、紙送りローラー４５（図３に記載）を回転駆動し、図１に示すＸ方向に印刷用紙を送る。キャリッジモーター５０は、キャリッジ駆動ベルト５５を駆動し、キャリッジ２０を±Ｙ方向に移動させる。これらの吐出や紙送り、キャリッジ２０の移動を制御部が制御することにより印刷動作が行われる。なお以下では、キャリッジ２０を移動させる±Ｙ方向を「主走査方向」と呼び、印刷用紙を紙送りするＸ方向を「副走査方向」と呼ぶ。

光センサー８０は、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４のインク残存状態を検出するための信号を出力する。具体的には、光センサー８０は、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４に設けられたプリズム（後述する図２のプリズム３２０）へ光を照射する発光部８２（発光素子）と、プリズムからの反射光を受光して電気信号に変換する受光部８４（受光素子）と、を含む。例えば、発光部８２はＬＥＤ（Light Emission Diode）により構成され、受光部８４はフォトトランジスターにより構成される。

次に図２について説明する。図２は、インクカートリッジＩＣの要部を示す斜視図である。図２に示すインクカートリッジＩＣは、図１のインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４の各インクカートリッジに対応する。

インクカートリッジＩＣは、インクを収容する直方体（略直方体を含む）のインク収容部３００と、回路基板３５０（基板）と、インクカートリッジＩＣをホルダー２１に着脱するためのレバー３４０と、ヘッドにインクを供給するインク供給口３３０と、インクカートリッジＩＣの底面３１０に設けられたプリズム３２０と、を含む。回路基板３５０の裏面には、インクカートリッジＩＣに関する情報を記憶する記憶装置３５２が実装されている。回路基板３５０の表面には、記憶装置３５２に電気的に接続される複数の端子３５４が配置されている。これらの複数の端子３５４は、インクカートリッジＩＣがホルダー２１に装着された時に、ホルダー２１に設けられた複数の本体側端子を介して、本体側の制御部１００に電気的に接続される。記憶装置３５２としては、例えばＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリーを用いることができる。

プリズム３２０は、発光部８２からの光に対して透明な部材で構成され、例えばポリプロピレンにより構成される。プリズム３２０は、発光部８２からの光が入射する入射面が、インクカートリッジＩＣの底面３１０に露出するように設けられる。底面３１０は、図１のホルダー２１にインクカートリッジＩＣが装着された場合に−Ｚ方向側に向く面である。ホルダー２１には、発光部８２からの光をプリズム３２０の入射面に入射させるための開口が設けられている。即ち、ホルダー２１を備えたキャリッジ２０が図１の主走査方向（±Ｙ方向）に移動すると、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４が、順次、光センサー８０の上（＋Ｚ方向）を通過し、各インクカートリッジのプリズム３２０からの反射光が受光部８４により受光される。そして、光センサー８０は、受光部８４の受光結果を、キャリッジ２０の位置に対応したセンサー出力信号（受光結果信号）として出力する。本実施形態では、このキャリッジ２０の位置に対応したセンサー出力信号に基づいて、各インクカートリッジのインクニアエンドを検出する。

ここで、インクニアエンドとは、インク収容部３００に収容されたインクの残量や液面レベルが所定値以下となり、インクカートリッジＩＣのインク量が残り少ない状態のことである。例えば、光センサーによりインクニアエンドが検出された後に印刷を続行し、インクニアエンドを検出した後に、液体残量推定部１５０が推定するインク消費量が所定の量を超えた場合に、ヘッドがインクを吐出しなくなる可能性のある状態である。なお、インクニアエンドのことを非残存状態とも言う。あるいは、光センサーがインクニアエンドを検出した時点で、空打ち状態となる可能性がある状態であってもよい。空打ち状態となる可能性がある状態になったときには、印刷装置は印刷を停止する。

３．印刷装置の詳細な構成
図３に、本実施形態における印刷装置の詳細な構成例を示す。図３では、第１の方向Ｄ１を主走査方向とし、第１の方向Ｄ１に直交する第２の方向Ｄ２を副走査方向とする。なお以下では、光センサー８０が出力する受光結果信号が、電圧信号（検出信号）である場合を例に説明する。

図３の印刷装置２００は、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４と、インクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４を着脱可能に保持する（不図示の）ホルダー２１を備えるキャリッジ２０と、紙送りモーター４０と、紙送りローラー４５と、キャリッジモーター５０と、キャリッジ駆動ベルト５５と、Ａ／Ｄ変換部７０と、光センサー８０と、制御部１００と、液体残量推定部１５０と、記憶部１９０と、表示部２１０と、インターフェース部（Ｉ／Ｆ部）２２０と、を含む。なお、図１で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。また、印刷装置２００は、図３の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加したりするなどの種々の変形実施が可能である。

Ａ／Ｄ変換部７０は、光センサー８０からの検出信号をＡ／Ｄ変換し、そのＡ／Ｄ変換後のデジタル信号を制御部１００へ出力する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部７０は、例えばロータリーエンコーダーのカウント値や制御部１００を構成するＣＰＵの割り込み周期等に応じた所定の位置間隔で、検出信号をサンプリングし、複数個のサンプリング電圧を取得する。例えば、１個のカートリッジが光センサー８０の上を通過するときに、数１０個のサンプリング電圧を取得する。

制御部１００は、駆動制御部１１０と、検出制御部１２０と、位置特定部１４０と、残存状態判定部１６０と、外乱光判定部１８０とを含む。制御部１００は、ＣＰＵ等のプロセッサーや、プロセッサー上で動作するプログラムにより実現される。例えばＲＯＭに記憶されたプログラムが、記憶部１９０に展開され、このプログラムをプロセッサーが実行することで、制御部１００の各部の処理が実行される。なお制御部１００を専用のＡＳＩＣにより実現することも可能である。また、外乱光判定部１８０の処理の詳細は後述する。

駆動制御部１１０は、印刷装置２００の駆動部の制御を行う。具体的には、駆動部であるキャリッジモーター５０の制御を行う。キャリッジモーター５０を制御して、キャリッジ２０を移動させる制御を行う。これにより、キャリッジ２０に備えられるホルダー２１とヘッド２２を移動させる駆動が、キャリッジモーター５０により行われるようになる。

検出制御部１２０は、光センサー８０の各種の制御を行う。例えば光センサー８０の発光部８２の制御を行う。例えば検出制御部１２０は、光センサー８０からの検出信号等に基づいて発光部８２の発光量を決定する処理を行う。そして決定された発光量に基づいてＰＷＭ信号を生成し、発光部８２の発光量を制御する。或いは検出制御部１２０は、受光部８４の受光結果に基づき行われるインクニアエンドの閾値の決定処理なども行う。

位置特定部１４０は、主走査方向Ｄ１におけるキャリッジ２０（ホルダー２１）の位置を特定する処理を行う。キャリッジの位置が特定されると、主走査方向Ｄ１における各インクカートリッジＩＣのプリズムが光センサーの直上となる位置（光センサーと対向する位置ともいう。）も特定される。より具体的には、キャリッジモーター５０にはロータリーエンコーダーが設けられており、位置特定部１４０は、ロータリーエンコーダーのカウント値に基づいてキャリッジ２０の移動量を特定し、印刷の各パス中におけるキャリッジ２０の位置を特定する。なお、ロータリーエンコーダーのカウント値と、各インクカートリッジＩＣのプリズムが光センサーと対向する位置は、対応がつけられている。

残存状態判定部１６０は、インクカートリッジのインクの残存状態判定処理を行う。例えば残存状態判定部１６０は、光センサー８０と各インクカートリッジＩＣが対向する位置にあるときの光センサー８０からの検出信号（検出電圧）に基づいて、各インクカートリッジにインクが残存しているか否かの判定処理（インクニアエンドの判定処理）を行う。具体的には、光センサー８０からの検出信号である検出電圧は、Ａ／Ｄ変換部７０によりＡ／Ｄ変換され、デジタル信号として制御部１００に入力される。そして制御部１００の残存状態判定部１６０は、このデジタル信号に変換された検出電圧に基づいて、検出電圧と閾値との比較処理を行って、インクの残存状態判定処理を行う。そして、インクが非残存状態であると判定されたインクカートリッジ（インクニアエンドであると判定されたインクカートリッジ）については、表示部２１０に対して、或いはＩ／Ｆ部２２０を介して接続されるＰＣ（パーソナルコンピューター）２５０の表示部に対して、インク交換を知らせるアラームを表示させ、ユーザーにインクカートリッジの交換を促す。

次に、液体残量推定部１５０は、インク残量（インク量情報もしくは液体量情報）及びインク消費量の推定処理を行う。例えばヘッド２２からの印刷のために使用されたインクの吐出数のドットカウント値に基づいて、インクの消費量を推定する。具体的には、ヘッド２２から噴射されるインク滴の数を計数し、計数されたインク滴の数とインク滴当たりの質量とを積算することでインクの消費量（使用量）を算出する。この消費量には、印刷のために消費されたインク量、ヘッドのクリーニングのために消費されたインク量が含まれる。そして、各インクカートリッジの初期充填量から、算出された消費量を差し引くことで、インク残量を推定する。印刷実行中には、印刷のパス毎にインク残量を更新して記憶部１９０に記憶している。このようにして推定されたインク残量は、図２のインクカートリッジＩＣ毎の記憶装置３５２に書き込まれて記憶される。そして、印刷装置２００の起動時に、インクカートリッジＩＣの記憶装置３５２からインク残量を読み出して取得し、記憶部１９０の残量記憶部１９４に記憶させる。そして、電源が投入されている間は、印刷の実行やヘッド２２のクリーニング等に伴って、この残量記憶部１９４のインク残量を更新する。さらに、印刷装置２００の電源オフ時や、インクカートリッジＩＣの交換時、或いは、所定のインク量を消費するごとに、更新された推定インク残量が、インクカートリッジＩＣの記憶装置３５２に書き戻される。

なお、以下では、インク量情報がインク残量である場合について説明するが、インク量情報は、インク消費量であってもよい。また、インク残量やインク消費量は、インクの重量データとして記憶されてもよいし、インクカートリッジＩＣのインクの使用開始前の充填量に対する割合のデータとして記憶されてもよい。

記憶部１９０は、残量記憶部１９４を含む。残量記憶部１９４は、順次更新される、液体残量推定部１５０により推定されたインク残量を記憶する。また、記憶部１９０は、制御部１００や液体残量推定部１５０のワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭやＥＥＰＲＯＭのメモリーやＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などにより実現できる。

図１４に光センサー８０の具体的な構成例を示す。なお光センサー８０の構成は図１４に限定されず、種々の変形実施が可能である。

光センサー８０は、発光部８２と受光部８４を有する。発光部８２は光を照射し、受光部８４は光を受光する。光センサー８０は、反射型のフォトインタラプタによって構成されている。光センサー８０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のデューティ比（オン時間とオフ時間の割合）を調整してＬＥＤを発光させる。ＬＥＤから発光された光は、インクカートリッジＩＣ内のプリズム３２０で反射してフォトトランジスターに入射した後、電流値に変換される。この電流値は抵抗Ｒ１により電圧Ｖｃに変換され、この電圧ＶｃがＡ／Ｄ変換部７０によりＡ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号が制御部１００の残存状態判定部１６０に入力される。

このように本実施形態では光センサー８０は発光部８２と受光部８４とを有し、インクカートリッジは、光センサー８０の発光部８２から出射された光をインクの残存状態に応じて反射するプリズム３２０を有する。そして制御部１００は、プリズム３２０からの反射光を光センサー８０の受光部８４が受光することで得られた検出信号（Ａ／Ｄ変換後の検出電圧）に基づいて、インクカートリッジのインクの残存状態判定処理を行う。

４．インクニアエンドの検出手法
次に、インクニアエンドの検出手法について説明する。図４、図５には、インクカートリッジＩＣのプリズム３２０を通過するＹＺ平面の断面図を示す。また、図４、図５では、プリズム３２０と光センサー８０の位置関係が、インクニアエンドを検出可能な位置関係（インクカートリッジのプリズムが光センサーと対向する位置関係）となったときの状態を示している。

図４に示すように、プリズム３２０の入射面ＥＦには、プリズム３２０を形成するときに生じる変形を抑制するために、空洞部ＢＰが設けられている。ホルダー２１には開口が設けられており、インクカートリッジＩＣがホルダー２１に装着されたときに開口を通して入射面ＥＦと光センサー８０が対向するように構成されている。具体的にホルダー２１の開口ＯＰ１は、インクカートリッジＩＣのプリズム３２０が、光センサー８０と対向する位置関係にある場合に、発光部８２から出射される光ＥＭＬが、開口ＯＰ１を通って、プリズム３２０の斜面ＳＦ１に入射可能な位置に設けられている。一方、ホルダー２１の開口ＯＰ２は、プリズム３２０の斜面ＳＦ２に反射された反射光ＲＴＬが、開口ＯＰ２を通って、受光部８４に入射可能な位置に設けられている。つまり、ホルダー２１において開口（ＯＰ１及びＯＰ２）は、光センサー８０における発光部８２と受光部８４の間隔と、同じ間隔で設けられている。また、プリズム３２０の斜面ＳＦ１、ＳＦ２は、図２に示すインク収容部３００の内側を向いており、インク収容部３００にインクＩＫが満たされている場合には斜面ＳＦ１、ＳＦ２はインクＩＫに接する。斜面ＳＦ１は例えば斜面ＳＦ２に直交する面であり、斜面ＳＦ１と斜面ＳＦ２は、図１のＸＺ平面に平行な平面に対して対称となるように配置される。

インクカートリッジＩＣにインクＩＫが満たされている場合、発光部８２からプリズム３２０に入射した光ＥＭＬは、ホルダー２１の開口を通り、斜面ＳＦ１からインクＩＫ内に入射する（光ＦＣＬ）。この場合、斜面ＳＦ１、ＳＦ２で反射される光ＲＴＬは非常に少なくなるため、受光部８４はほとんど光を受光しない。例えば、インクの屈折率を水の屈折率とほぼ同様の１．５と仮定し、プリズム３２０をポリプロピレンにより構成する場合、斜面ＳＦ１、ＳＦ２における全反射の臨界角は約６４度である。入射角は４５度なので、斜面ＳＦ１、ＳＦ２では全反射されず、入射光ＥＭＬはインクＩＫ内に入射する。

次に、図５に示すように、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫが印刷のために消費され、インクカートリッジＩＣにインクＩＫが満たされていない場合を考える。プリズム３２０の斜面ＳＦ１、ＳＦ２のうち、少なくとも発光部８２からの光が照射される部分が、空気に接しているとする。この場合、発光部８２からプリズム３２０に入射した光ＥＭＬは、斜面ＳＦ１、ＳＦ２で全反射され、入射面ＥＦからプリズム３２０の外へ再び出射する（光ＲＴＬ）。受光部８４は、全反射した光ＲＴＬを受光するため、インクで満たされている場合の検出電圧とは異なる（基準電圧との差が大きい）検出電圧が得られる。例えば、空気の屈折率を１とし、プリズム３２０をポリプロピレンにより構成する場合、斜面ＳＦ１、ＳＦ２における全反射の臨界角は約４３度である。入射角は４５度なので、入射光ＥＭＬは斜面ＳＦ１、ＳＦ２で全反射される。

次に、図６に、１個のインクカートリッジＩＣが光センサー８０の上を通過した場合の検出電圧の特性例を示す。図６の横軸は、プリズム３２０と光センサー８０の相対的な位置を表し、プリズム３２０の中心と光センサー８０の中心が一致したときの位置（例えば図４に示すインクカートリッジＩＣと光センサー８０との位置関係）を“０”としている。なお、光センサー８０の中心とは、主走査方向における発光部８２と受光部８４の中央である。また、図６の縦軸は、横軸の各位置において光センサー８０から出力される検出電圧を表す。

そして、図６に示すように、受光部８４の受光量がゼロに近いほど検出電圧が上限電圧Ｖｍａｘ（基準電圧）に近くなり、受光部８４の受光量が多いほど検出電圧が下限電圧Ｖｍｉｎに近くなる（基準電圧との差が大きくなる）。受光量が所定値を越えると、検出電圧が飽和して下限電圧Ｖｍｉｎとなる。上限電圧Ｖｍａｘと下限電圧Ｖｍｉｎは、例えば、図４に示した受光部８４がコレクタ端子に出力する電圧範囲の上限電圧と下限電圧に対応する。

図６に示すように、検出電圧は、光センサー８０とプリズム３２０との相対位置に応じて変化する。まず、ＳＩＫは、図４で説明したインクカートリッジＩＣがインクＩＫで満たされている場合の検出電圧特性である。この場合、受光部８４の受光量は小さいため、位置“０”において検出電圧はＶｍａｘに近くなる。位置“０”から、プリズム３２０の中心と光センサー８０の中心との相対位置が主走査方向にずれた位置ｐｋ１、ｐｋ２には、プリズム入射面ＥＦからの反射光によってピークＳｐｋ１、Ｓｐｋ２が生じる。

一方、ＳＥＰは、図５で説明したインクカートリッジＩＣがインクＩＫで満たされていない場合の検出電圧特性である。この場合、受光部８４の受光量は多いため、位置“０”において検出電圧はＶｍｉｎに達する（あるいは、近くなる）。このように、インクカートリッジＩＣがインクＩＫで満たされているか否かによって検出電圧の特性が大きく異なっており、本実施形態では、この検出電圧の特性の違いを検出することにより、インクカートリッジのインクニアエンドを検出する。

具体的には、検出電圧特性ＳＩＫのピーク値Ｖｐｋ１に基づいて、ピーク値Ｖｐｋ１と下限電圧Ｖｍｉｎとの間に閾値Ｖｔｈを設定する。そして、インクカートリッジＩＣが光センサー８０の上を通る検出範囲となったときに、光センサー８０の検出電圧が閾値Ｖｔｈよりも小さい場合には、インクニアエンド（インクが非残存状態）であると判定し、検出電圧が閾値Ｖｔｈ以上である場合には、インクが残存状態であると判定する。

５．処理の詳細
次に、本実施形態の処理の流れを説明する前に、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）を用いて、インクの残存状態と外乱光の関係について具体例を説明する。

図７（Ａ）は、インクカートリッジＩＣ内にインクＩＫが十分に充填されている場合の例である。この場合には、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫは残存状態であると言える。そして、光センサー８０の受光部８４が外乱光を受光していないため、この状態で光センサー８０から得られる検出信号に基づき残存状態判定処理を行えば、インクは残存状態であると正しく判定することが可能である。

図７（Ｂ）は、図７（Ａ）と同様に、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫが残存状態であり、かつ光センサー８０の受光部８４が外乱光ＮＬを受光している場合の具体例である。この状態で、光センサー８０から得られる検出信号に基づき残存状態判定処理を行うと、受光部８４は、発光部８２から照射された光がプリズムによって反射された反射光をほとんど受光しないが、外乱光ＮＬを受光してしまう。そのため、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫが非残存状態であると、誤って判定してしまうことがある。この場合には、インクが残存状態であるにも関わらず、印刷を停止して、使用者に対して、インクカートリッジＩＣの交換指示を出してしまうことがあるため問題となる。

図７（Ｃ）は、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫが非残存状態（ニアエンド）である場合の例である。図７（Ｃ）の例では、図７（Ａ）の例と同様に、光センサー８０の受光部８４が外乱光を受光していない。そのため、この状態で光センサー８０から得られる検出信号に基づき残存状態判定処理を行えば、インクは非残存状態であると正しく判定することが可能である。

図７（Ｄ）は、図７（Ｃ）と同様に、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫが非残存状態であり、かつ光センサー８０の受光部８４が外乱光ＮＬを受光している場合の具体例である。この状態で、光センサー８０から得られる検出信号に基づき残存状態判定処理を行うと、受光部８４は、発光部８２から照射された光がプリズムによって反射された反射光と、外乱光ＮＬの両方を受光する。そのため、多くの場合には、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫが非残存状態であると、正しく判定することにはなり、結果的に実害はないとも考えられる。ただし、外乱光の影響があるため、正常に残存状態判定処理を行っているとは言えない。光センサー８０からの検出信号に基づいて、液体残量を推定する場合には、外乱光の影響で液体残量の推定を誤ることもあり、問題となる。

次に、図８及び図９のフローチャートを用いて、本実施形態の処理の詳細について説明する。また、以下の説明では、一つのインクカートリッジに対する処理を説明する。ただし、前述したように実際には、液体消費装置２００は、複数のインクカートリッジを有しており、制御部１００及び液体残量推定部１５０は、インクカートリッジ毎に図８及び図９のフローチャートの各処理を行うものとする。

まず、印刷ＪＯＢを受け付けると、制御部１００（主に駆動制御部１１０、位置特定部１４０）が、キャリッジモーター５０の制御を行って、１回のパスによる印刷を行う（Ｓ１００）。なお、印刷に伴う＋Ｙ方向又は−Ｙ方向へのヘッド２２の移動を１パスとする。例えば、両方向への移動の際に印刷をする場合には１往復で２パスとなる。そして、制御部１００（主に検出制御部１２０、残存状態判定部１６０）が、１パスの印刷中に発光部を発光させ、光センサー８０から得られる検出信号に基づいて、インクカートリッジ内における液体の残存状態判定処理を行う（Ｓ１０１）。なお、この残存状態判定処理は、図４〜図６を用いて前述したインクニアエンドの検出手法に従って行う。

そして、制御部１００（残存状態判定部１６０）は、残存状態判定処理においてインクが残存している、すなわち前述した図７（Ａ）のように、インクが残存状態であると判定した場合には（Ｓ１０２）、１ページ分の印刷が終了したか否かを判定する（Ｓ１０３）。さらに、制御部１００が１ページ分の印刷が終了したと判定した場合には、次のページの印刷に移行する（Ｓ１０４）。一方、制御部１００が１ページ分の印刷がまだ終了していないと判定した場合には、同ページの印刷を続行するために、次のパスへ移行し（Ｓ１０５）、ステップＳ１００の処理から、処理を繰り返す。

また、ステップＳ１０１の残存状態判定処理において、インクが非残存状態であると、制御部１００（残存状態判定部１６０）が判定した場合には（Ｓ１０２）、記憶部１９０は非残存状態の検出情報を記憶する。なお、非残存状態の検出情報とは、インクが非残存状態である可能性があることを示す情報（フラグ）であり、非残存状態が確定したことを示す情報ではない。なぜなら、この時点では、光センサー８０が外乱光の悪影響を受けているか否かが分からないため、光センサー８０の検出信号に基づいて判定されたインクの残存状態が実際の状態と一致しているとは言い切れないためである。そのため、この場合には、インクカートリッジ内のインクと光センサー８０は、前述した図７（Ｂ）〜図７（Ｄ）のいずれかの状態にあると考えられる。

次に、ドットカウントにより推定された液体残量が、所与の残量（規定値）以上であるか否かを、制御部１００が判定する（Ｓ１０６）。なお、本ステップにおける液体残量は、液体残量推定部１５０が前述した方法でドットカウントを行って推定したものである。

ここで、ステップＳ１０６の処理の詳細について、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）を用いて説明する。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）には、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫが残存状態ではあるが、非残存状態に近づいている様子を示す。前提として、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）の例では、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫの残量が第１の残量ＴＨ１以上である場合に、残存状態であると判定し、インクカートリッジＩＣ内のインクＩＫの残量が第１の残量ＴＨ１よりも少ない場合に、非残存状態であると判定するものとする。つまり、インク液面が図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示す範囲ＦＩＬ内にある場合には、残存状態であると判定し、インク液面が図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示す範囲ＥＭＰ内にある場合には、非残存状態であると判定する。

インクＩＫの残存状態の精密な判定処理は、前述した通り、光センサー８０により行うが、実際に厳密な判定が必要となるのは、範囲ＦＩＬと範囲ＥＭＰの境界付近の範囲ＡＲ２内にインク液面がある場合である。一方で、範囲ＡＲ２よりも上方の範囲ＡＲ１内にインク液面がある場合には、インクＩＫが十分に残っており、しばらく印刷を続けても、非残存状態にはならないため、今すぐに光センサー８０の検出信号に基づく残存状態判定処理を行う必要はない。

そのため、ステップＳ１０６では、インク液面が範囲ＡＲ１内にあるのか、範囲ＡＲ２内にあるのかを、第２の残量ＴＨ２（前述した所与の残量）以上である否かにより判定する。第２の残量ＴＨ２は、推定残量部による残量に、印刷装置の固体差によるばらつきがあったとしても必ずインクが残っていると推定される量で設定されている。そして、その結果に基づいて、今すぐに光センサー８０の検出信号に基づく外乱光判定処理を行う必要があるか否かを判定する。本実施形態では、ドットカウントにより推定されたインク残量に基づいて、インクが非残存状態（第２の残量ＴＨ２）に近付いているか否かを大まかに判定し、インクが非残存状態に近付いている場合に、光センサー８０の検出信号に基づいて、インクの残存状態が正しく検出されているかどうかを判定する。

そして、ドットカウントにより推定された液体残量が所与の残量ＴＨ２以上であると、制御部１００が判定した場合（Ｓ１０６）、つまり図１０（Ｂ）の例のような場合には、光センサー８０から得られる検出信号によるインクの残存状態判定処理を行う必要がないと判断できる。前述したように、インクが残存状態から非残存状態へ移行する間際（又は移行後）には、光センサー８０から得られる検出信号に基づいて残存状態を精密に判定する必要があるが、インクが十分あると判定できる時にまで、光センサー８０の検出信号に基づく残存状態判定処理を行う必要はないためである。そのため、この場合には、制御部１００は、ステップＳ１０１の残存状態判定処理の結果が誤っていると判定する。つまり、この場合には、図７（Ｂ）の例のように、インクＩＫは実際には残存状態であったものの、外乱光等の影響により、非残存状態であると誤って判定されていたと考えられる。そして、制御部１００は、記憶部１９０に記憶された検出情報の破棄処理を行う（Ｓ１０７）。この検出情報の破棄処理は、記憶部１９０に記憶された非残存状態の検出情報を消去する処理である。外乱光により光センサー８０に非残存状態を検出したとしても、インクは残っていると推定されるので印刷は続行できる。そのため、ステップＳ１０７後には、ステップＳ１０２でインクが残存状態であると判定した場合と同様に、印刷を続行する（Ｓ１０３〜Ｓ１０５）。

つまり、制御部１００は、複数のインクカートリッジのうちの第１のインクカートリッジ内の液体が非残存状態であると判定し、液体残量推定部１５０により推定された第１のインクカートリッジの液体残量が所与の残量以上であると判定した場合に、第１のインクカートリッジの液体が非残存状態であるという判定を取り消して、印刷を続行する。

これにより、残存状態判定処理に対して、外乱光による悪影響がある場合でも、インクが残存状態であると判定できる場合に、印刷を続行すること等が可能になる。

一方で、ステップＳ１０６において、ドットカウントにより推定された液体残量が所与の残量ＴＨ２よりも小さいと、制御部１００が判定した場合、つまり図１０（Ａ）の例のような場合には、インクが残存状態から非残存状態へと移行する間際である、或いは既に非残存状態に移行後である可能性がある。この時点では、インクカートリッジ内のインクと光センサー８０は、前述した図７（Ｃ）又は図７（Ｄ）のいずれかの状態にあると考えられる。よって、この場合には、ステップＳ１０１で行った残存状態判定処理に、外乱光の悪影響があったか否かを判定するための外乱光判定処理を行う。

つまり、制御部１００は、印刷実行中の残存状態判定処理（Ｓ１０１）において、液体が非残存状態であると判定した場合に、外乱光判定処理を行う（Ｓ１０８）。

具体的には、制御部１００（主に検出制御部１２０）が光センサー８０を消灯して、制御部１００（主に外乱光判定部１８０）が、外乱光判定処理を行う（Ｓ１０８）。

また、この際には、制御部１００は、光センサー８０とインクカートリッジのプリズムとが互いに対向する位置関係となった場合に、外乱光判定処理を行う。光センサー８０とインクカートリッジのプリズムとが互いに対向する位置関係とは、例えば図４に示すインクカートリッジＩＣと光センサー８０との位置関係である。

まとめると、液体消費装置２００は、光センサー８０又はインクカートリッジが搭載され、往復移動するキャリッジ２０を含む。そして、制御部１００は、印刷実行時にインクカートリッジと光センサー８０との相対的な位置関係を変化させ、所与の印字パスでは光センサー８０を発光させて、光センサー８０から得られる検出信号に基づいて残存状態判定処理を行い、所与の印字パスとは異なる印字パスでは光センサー８０を消灯させて、光センサー８０から得られる検出信号に基づいて外乱光判定処理を行う。

ここで、図１１（Ａ）に液体の残存状態判定処理時の様子を示し、図１１（Ｂ）に外乱光判定処理時の様子を示す。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）では、ホルダー２１がインクカートリッジＩＣ１〜ＩＣ４を収容しており、インクカートリッジＩＣ１と光センサー８０とが互いに対向する位置関係にある。また、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）のどちらの場合にも、光センサー８０の受光部８４に外乱光ＮＬが入射されている。

図１１（Ａ）に示すように、液体の残存状態判定処理では、光センサー８０の発光部８２がインクカートリッジＩＣ１のプリズム３２０に対して、光を照射しており、プリズム３２０からの反射光を受光部８４が受光することにより、液体の残存状態を判定する。ただし、この際には、受光部８４が外乱光ＮＬも同時に受光してしまうため、判定処理結果を誤ることがある。

これに対して、外乱光判定処理では、図１１（Ｂ）に示すように、インクカートリッジＩＣ１と光センサー８０を、図１１（Ａ）と同じ位置関係にし、かつ発光部８２を消灯して、図１１（Ａ）の状態で受光部８４が受光する外乱光ＮＬを検出する。なお、外乱光判定処理自体は、図４〜図６を用いて説明したインクニアエンドの検出手法と同様に行う。例えば、光センサー８０を消灯しているにも関わらず、検出電圧がＶｍａｘよりも所定レベル低下しているときには、外乱光ありと判定し、検出電圧が上限電圧Ｖｍａｘ（基準電圧）に近いままの場合には、外乱光なしと判定する。

これにより、光センサー８０の受光部８４が、発光部８２により照射される光を受光せずに、外乱光だけを検出して、液体の残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定すること等が可能になる。

また、インクカートリッジと光センサー８０を対向する位置関係にすることにより、そのインクカートリッジにおいて、光センサー８０を用いてインクの残存状態判定処理を行う際に光センサー８０が受光してしまう外乱光を、検出することが可能になる。

次に、ステップＳ１０９において、光センサー８０が外乱光を受光していないと、制御部１００が判定した場合には（Ｓ１０９）、ステップＳ１０１の残存状態判定処理の結果が正しいと判定し、インクが非残存状態であることを確定する（Ｓ１１０）。つまり、この場合には、図７（Ｃ）の例のように、インクＩＫは実際に非残存状態であり、外乱光等の影響を受けずに、非残存状態であると正しく判定されていたと考えられる。そしてこの際には、印刷を停止して、使用者に対して、インクカートリッジの交換を促す表示を行ったりする。

一方、ステップＳ１０９において、光センサー８０が外乱光を受光していると、制御部１００が判定した場合には（Ｓ１０９）、ステップＳ１０１の残存状態判定処理の結果が誤りを含んでいる可能性があると判定し、ステップＳ１０７と同様に、制御部１００は、記憶部１９０に記憶された検出情報の破棄処理を行う（Ｓ１１１）。このように、ステップＳ１１１に進んだ場合には、ステップＳ１０１における光センサー８０の検出信号に基づく残存状態判定処理の結果は、外乱光により信頼性の低いものであると判定できる。そのため、直ちにインクが非残存状態であるとは判定できない。しかし、液体残量推定部１５０のドットカウントにより推定された液体残量は、所与の残量よりも小さいと判定されているため、少なくとも図７（Ｄ）又は図１０（Ａ）の例のように、非残存状態に近付いている又は既に非残存状態であると判定できる。つまり、図１０（Ａ）の例で説明すれば、少なくともインク液面が範囲ＡＲ２内にあるが、インクが非残存状態である範囲ＥＭＰ内に、インク液面があるとは断定できない状態である。

ここで、ステップＳ１１０又はステップＳ１１１に至る処理の流れをまとめると、制御部１００は、例えば複数のインクカートリッジのうちの第２のインクカートリッジ内の液体が非残存状態であると判定し（Ｓ１０２）、液体残量推定部１５０により推定された第２のインクカートリッジの液体残量が所与の残量よりも小さいと判定した場合には（Ｓ１０６）、残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する外乱光判定処理を行う（Ｓ１０８）。さらに、制御部１００は、外乱光判定処理において、残存状態判定処理に対して外乱光の影響が無いと判定した場合に（Ｓ１０９）、第２のインクカートリッジの液体が非残存状態であることを確定し（Ｓ１１０）、残存状態判定処理に対して外乱光の影響があると判定した場合に、第２のインクカートリッジの液体が非残存状態であるという判定を取り消して（Ｓ１１１）、印刷を続行する（後述する図９のＳ１１２）。

これにより、光センサー８０から得られる検出信号に基づく、液体の残存状態判定処理の結果が、正しいか否かを判定することが可能になる。

さらに本実施形態では、ステップＳ１１１に進んだ場合にも、現在行っている印刷が用紙（又はページ）の途中である場合には、この用紙への印刷が終わるまでは印刷を停止せずに、印刷を続行する。１枚の用紙の途中で印刷が停止してしまった場合には、使用者が再度印刷をやり直すケースが多く、その用紙への印刷が無駄になってしまうことが多いためである。また、インクが非残存状態であると判定された場合であっても、用紙１枚程度の印刷ならば、インクカートリッジ内に残っているインクで印刷可能なことがほとんどだからである。

つまり本実施形態では、制御部１００は、光センサー８０の発光時のプリズム３２０からの反射により、光センサー８０で検出された検出信号に基づいて、インクカートリッジ内における液体の残存状態判定処理を行う（Ｓ１０１）。そして、制御部１００は、光センサー８０の消灯時のプリズム３２０からの反射により、光センサー８０で検出された検出信号に基づいて、残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する外乱光判定処理を行い（Ｓ１０８）、印刷実行中に、外乱光判定処理により外乱光の影響があると判定した場合であっても（Ｓ１０９）、印刷実行中の用紙の最後まで印刷を続行する。

これにより、１枚の用紙への印刷の途中で印刷を停止することを抑制することが可能になる。

具体的には、図８のステップＳ１１１の後に、図９のステップＳ１１２に示すように、印刷を続行する。そして、制御部１００は、現在、印刷の被対象となっている用紙への印刷が終了したか否かを判定する（Ｓ１１３）。

そして、制御部１００は、外乱光判定処理（Ｓ１０８）において、残存状態判定処理に対して外乱光の影響があると判定した（Ｓ１０９）後も、印刷を続行し（Ｓ１１２）、所与の規定量の液体を消費する毎に（後述するＳ１１４）、残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する第２の外乱光判定処理を行い（後述するＳ１１５）、第２の外乱光判定処理において、残存状態判定処理に対して外乱光の影響がないと判定した場合に（後述するＳ１１６）、残存状態判定処理を行う（Ｓ１０１）。

これにより、印刷を継続している間に、残存状態判定処理に対する外乱光の影響がなくなったか否かを判定することが可能になる。また、所与の規定量だけインクを消費する度に、第２の外乱光判定処理を行うため、印刷中に外乱光による悪影響がなくなった場合に、外乱光による悪影響があると判定された状態から、外乱光による悪影響がなくなった状態に復帰したことを、早く確認することが可能になる。

具体的には、ステップＳ１１３において、現在の用紙への印刷が終了していないと判定した場合には、制御部１００は、ステップＳ１１２の印刷において、規定値以上のインク量のインクを消費したか否か判定する（Ｓ１１４）。この際には、液体残量推定部１５０が、ドットカウントを行って、インクの消費量を算出する。そして、制御部１００が、液体残量推定部１５０により推定されたインクの消費量が、規定値以上か否かを判定する。また、この際に推定されるインクの消費量は、ステップＳ１１２〜ステップＳ１１４のループ処理を行っている間に消費されたインク量である。後述するように、ステップＳ１１２〜ステップＳ１１４のループ処理を抜けた場合には、ステップＳ１１２で消費された液体残量推定部１５０により推定されるインク消費量がリセットされる。

そして、制御部１００が、ステップＳ１１２の印刷において、規定値以上のインク量のインクを消費していないと判定した場合には（Ｓ１１４）、ステップＳ１１２の印刷処理へと戻る。

一方で、制御部１００が、ステップＳ１１２の印刷において、規定値以上のインク量のインクを消費したと判定した場合には、ステップＳ１０８と同様に、制御部１００が光センサー８０を消灯して、第２の外乱光判定処理を行う（Ｓ１０８）。

この第２の外乱光判定処理は、ステップＳ１１２で印刷を継続している間に、外乱光が残存状態判定処理に悪影響を及ぼす環境が、使用者等により改善されたか否か（外乱光が遮断されたか否か）を判定するために行う処理である。第２の外乱光判定処理において、印刷を継続している間に、外乱光による悪影響が取り除かれたと判定できるのであれば（Ｓ１１６）、光センサー８０の検出信号に基づいて、正確に液体の残存状態判定処理を行うことが可能になる。そのため、この場合にはステップＳ１００へ戻る。

一方で、第２の外乱光判定処理において、ステップＳ１１２で印刷を継続している間も、外乱光による悪影響があり、環境が改善されていないと判定された場合には（Ｓ１１６）、制御部１００は、空打ちの可能性があるか否かを判定する（Ｓ１１７）。具体的には、制御部１００は、液体残量推定部１５０により推定されたインクの累積消費量が所与の閾値以上か否かを判定する。累積消費量とは、ステップＳ１１１以降に消費されたインクの量のことであり、ドットカウントにより液体残量推定部１５０に推定される。なお、累積消費量は、ステップＳ１１４で用いた消費量とは異なるものであり、ステップＳ１１２〜ステップＳ１１４のループを繰り返しても、リセットされずに累積される。

また、本実施形態では、前述したように、現在、印刷の被対象となっている用紙への印刷が終わるまでは、基本的に印刷を停止しない。しかし、例外的にその用紙への印刷に大量のインクを使用する場合などには、現在の用紙への印刷が全て終わっていない場合であっても、途中で印刷を停止しなければならないことがある。これは、インクがない状態で印刷を続行すると、インクの空打ちが発生してしまうためである。

具体的には、制御部１００は、外乱光判定処理において、残存状態判定処理に対して外乱光の影響があると判定した後に、所与の量以上の液体が消費されたと液体残量推定部１５０が推定した場合には（つまり、制御部１００が、累積消費量が所与の量以上であると判定した場合には）（Ｓ１１７）、空打ちの可能性があると判定して、用紙に印刷する途中であっても印刷を停止する（Ｓ１１８）。なお、制御部１００は、印刷を停止する際には、キャリッジの駆動を停止させる。そして、制御部１００は、例えばインクカートリッジの交換指示のメッセージを表示部２１０に表示させる（Ｓ１１９）。

これにより、インクの空打ちを抑制すること等が可能になる。

一方で、制御部１００が、インクの累積消費量が所与の量よりも少ないと判定した場合には（Ｓ１１７）、ステップＳ１１２に戻り、処理を繰り返す。

また、前述したステップＳ１１３において、現在の用紙への印刷が終了したと判定した場合には、区切りがよいため、この機会に外乱光判定処理やインクの残存状態判定処理をやり直す。前述したように、印刷を継続している間に、外乱光が残存状態判定処理に悪影響を及ぼす環境が改善されている可能性があり、環境が改善されている場合には、外乱光の悪影響がない状態で、正確にインクの残存状態を判定することが可能だからである。また、このタイミングであれば、各処理を行っている間、印刷を一時的に中断しても印刷待ち時間への影響が比較的少ないためである。

そこでまず、制御部１００は、用紙１枚の印刷が終了した時に、残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する第３の外乱光判定処理を行う（Ｓ１２０）。この第３の外乱光判定処理は、第２の外乱光判定処理と同様に、制御部１００が光センサー８０を消灯して行う。

これにより、用紙１枚分の印刷が終了したタイミングで、残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無が変化したか否かを判定すること等が可能になる。

次に、制御部１００は、第３の外乱光判定処理において、残存状態判定処理に対して外乱光の影響があると判定した場合には（Ｓ１２１）、外乱光がある旨を使用者に報知する（Ｓ１２２）。

これにより、用紙１枚分の印刷が終了したタイミングで、制御部１００が、例えば印刷装置のカバーの開閉確認を指示するメッセージを表示部２１０に表示させること等が可能になる（Ｓ１２２）。

一方、制御部１００は、第３の外乱光判定処理において、残存状態判定処理に対して外乱光の影響がないと判定した場合には、インクカートリッジ内における液体の第２の残存状態判定処理を行う（Ｓ１２３）。そして、制御部１００は、第２の残存状態判定処理において、液体が非残存状態であると判定した場合には（Ｓ１２４）、非残存状態であるという判定結果を確定する（Ｓ１２５）。

これにより、用紙１枚分の印刷が終了したタイミングで、外乱光の悪影響がない場合に、インクが非残存状態であることを確かめること等が可能になる。

また、制御部１００は、第２の残存状態判定処理において、液体が残存状態であると判定した場合には（Ｓ１２４）、次の用紙の印刷を行う（Ｓ１２６）。

これにより、用紙１枚分の印刷が終了したタイミングで、外乱光の悪影響がない場合に、インクが残存状態であると正しい判定をし直し、印刷を続行すること等が可能になる。以上が本実施形態の処理の流れである。

なお、ステップＳ１１０或いはステップＳ１２５で非残存状態が確定された場合には、ステップＳ１０１の後からのインクの累積消費量が所与の量となるまでは印刷を続行してもよい。

なお、以上では、インクカートリッジが搭載されるホルダー２１及びヘッド２２がキャリッジ２０に搭載されるオンキャリッジ構成の場合に、本実施形態の手法を適用した場合を例にとり説明したが、本実施形態はこれに限定されない。例えば、インクカートリッジが搭載されるホルダー２１がキャリッジ２０上になく、印刷装置内の固定の位置にあるオフキャリッジの印刷装置でも適用できる。

図１２はオフキャリッジの印刷装置に本発明を適用した場合を示す。光センサー８０が、ヘッド２２を備えるキャリッジ２０に搭載され、キャリッジモーター５０が、ヘッド２２及び光センサー８０が搭載されたキャリッジ２０を、インクカートリッジのプリズム３２０と対向するように移動させる。この場合には制御部１００は、キャリッジ２０に搭載された光センサー８０と、インクカートリッジとが、所与の位置関係（光センサー８０によるインクカートリッジのインクの残存状態の検出が可能な位置関係）になるように、キャリッジモーター５０により、光センサー８０を備えるキャリッジ２０を移動させる制御を行うことになる。

即ち、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）では、光センサー８０の位置（検出位置）が固定で、キャリッジ２０のホルダー２１に搭載されたインクカートリッジの方が移動して、残存状態判定処理及び外乱光判定処理が行われている。これに対して図１２では、インクカートリッジが、印刷装置に固定されており、ヘッド２２及び光センサー８０を搭載するキャリッジ２０が、キャリッジモーター５０の駆動により移動して、残存状態判定処理及び外乱光判定処理が行われる。このようにすることで、いわゆるオフキャリッジの印刷装置においても本実施形態の手法を適用することが可能になる。

６．比較例
次に、図１３のフローチャートを用いて本実施形態の比較例を説明し、本実施形態の手法が比較例に対して優れている点について説明する。

まず、比較例の印刷装置は、インクの残存状態判定処理に対する外乱光の影響を排除するために、実際に印刷を行う前に、印刷装置のカバーが開いているか否かを判定する（Ｓ２０１）。このカバーは、図１に示す各機構を覆うように印刷装置に設けられるものである。印刷装置は、カバーの開閉を検出可能なセンサーを備えている。

そして、比較例の印刷装置は、カバーが開いていると判定した場合には、残存状態判定処理に対して外乱光の悪影響があると判定し、印刷を停止して（Ｓ２０２）、カバーが開いている旨を表示部に表示する（Ｓ２０３）。

一方で、印刷装置は、カバーが正しく閉じられていると判定した場合には、残存状態判定処理に対して外乱光の悪影響がないと判定し、１回のパスによる印刷を行う（Ｓ２０４）。その後に、印刷装置は、光センサーから得られる検出信号に基づいて、インクの残存状態判定処理を行う（Ｓ２０５）。そして、印刷装置は、残存状態判定処理において、インクが残存状態であると判定した場合には（Ｓ２０６）、次のパスの印刷へ移行し（Ｓ２０７）、ステップＳ２０１の前に戻る。

一方、残存状態判定処理において、インクが非残存状態であると判定した場合には（Ｓ２０６）、印刷装置は、推定された液体残量が所与の量以上であるか否かを判定する（Ｓ２０８）。そして、印刷装置は、推定された液体残量が所与の量以上であると判定した場合には、図８で前述した本実施形態の処理のステップＳ１０７と同様に、インクが非残存状態であるという判定結果を破棄し（Ｓ２０９）、次のパスの印刷へ移行し（Ｓ２０７）、ステップＳ２０１の前に戻る。

また、印刷装置は、推定された液体残量が所与の量よりも少ないと判定した場合には、インクが非残存状態であるという判定結果を確定する（Ｓ２１０）。以上が、比較例の処理の流れである。

このように、比較例の場合は、カートリッジ内の残量に関わらず、カバーが開いていたらキャリッジを停止するため、印字中にキャリッジを停止する頻度が上がる。これに対して、本実施形態では、たとえ、外乱光があると判定していても、空打ちの可能性がないと判断できれば印刷を継続することができる。

なお、前述した図９のステップＳ１１３の現在の用紙への印刷が終了しているか否かの判定は、印刷ＪＯＢが片面印刷であれば１ページ分が終了しているか否かの判定となる。また、印刷ＪＯＢが両面印刷であれば２ページ分の印刷、すなわち用紙１枚分の印刷が終了しているか否かの判定となる。
以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、液体消費装置の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

２０ キャリッジ、２１ ホルダー、２２ ヘッド、３０ ケーブル、４０ モーター、
４５ ローラー、５０ キャリッジモーター、５５ キャリッジ駆動ベルト、
７０ Ａ／Ｄ変換部、８０ 光センサー、８２ 発光部、８４ 受光部、
１００ 制御部、１１０ 駆動制御部、１２０ 検出制御部、１４０ 位置特定部、
１５０ 液体残量推定部、１６０ 残存状態判定部、１８０ 外乱光判定部、
１９０ 記憶部、１９４ 残量記憶部、２００ 液体消費装置（印刷装置）、
２１０ 表示部、２２０ Ｉ／Ｆ部、３００ インク収容部、
３１０ カートリッジの底面、３２０ プリズム、３３０ インク供給口、
３４０ レバー、３５０ 回路基板、３５２ 記憶装置、３５４ 端子

Claims (10)

1. 発光部と受光部とを有し、液体収容容器に設けられたプリズムと対向可能な光センサーと、
   印刷の制御を行う制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、
   前記光センサーの発光時の前記プリズムからの反射により、前記光センサーで検出された検出信号に基づいて、前記液体収容容器内における液体の残存状態判定処理を行い、
   前記光センサーの消灯時に、前記光センサーで検出された前記検出信号に基づいて、前記残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する外乱光判定処理を行い、
   印刷実行中に、前記外乱光判定処理により前記外乱光の影響があると判定した場合であっても、印刷実行中の用紙の最後まで印刷を続行することを特徴とする液体消費装置。
2. 請求項１において、
   前記制御部は、
   印刷実行中の前記残存状態判定処理において、前記液体が非残存状態であると判定した場合に、前記外乱光判定処理を行うことを特徴とする液体消費装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記光センサー又は前記液体収容容器が搭載され、印刷実行中に往復移動するキャリッジを含み、
   前記制御部は、
   印刷実行時に前記液体収容容器と前記光センサーとの相対的な位置関係を変化させ、
   所与の印字パスでは前記光センサーを発光させて、前記光センサーから得られる前記検出信号に基づいて前記残存状態判定処理を行い、
   前記所与の印字パスとは異なる印字パスでは前記光センサーを消灯させて、前記光センサーから得られる前記検出信号に基づいて前記外乱光判定処理を行うことを特徴とする液体消費装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、
   前記液体収容容器の液体残量を推定する液体残量推定部を含み、
   前記制御部は、
   前記外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響があると判定した後に、所与の量以上の液体が消費されたと前記液体残量推定部が推定した場合には、前記用紙に印刷する途中であっても印刷を停止することを特徴とする液体消費装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記制御部は、
   前記外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響があると判定した後も、印刷を続行し、
   所与の規定量の液体を消費する毎に、前記残存状態判定処理に対する前記外乱光の影響の有無を判定する第２の外乱光判定処理を行い、
   前記第２の外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響がないと判定した場合には、前記残存状態判定処理を行うことを特徴とする液体消費装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記制御部は、
   用紙１枚の印刷が終了した時に、前記残存状態判定処理に対する前記外乱光の影響の有無を判定する第３の外乱光判定処理を行うことを特徴とする液体消費装置。
7. 請求項６において、
   前記制御部は、
   前記第３の外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響があると判定した場合に、前記外乱光がある旨を使用者に報知することを特徴とする液体消費装置。
8. 請求項６又は７において、
   前記制御部は、
   前記第３の外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響がないと判定した場合に、前記液体収容容器内における前記液体の第２の残存状態判定処理を行い、
   前記第２の残存状態判定処理において、前記液体が残存状態であると判定した場合には、次の用紙の印刷を行うことを特徴とする液体消費装置。
9. 請求項６乃至８のいずれかにおいて、
   前記制御部は、
   前記第３の外乱光判定処理において、前記残存状態判定処理に対して前記外乱光の影響がないと判定した場合に、前記液体収容容器内における前記液体の第２の残存状態判定処理を行い、
   前記第２の残存状態判定処理において、前記液体が非残存状態であると判定した場合には、前記非残存状態であるという判定結果を確定することを特徴とする液体消費装置。
10. 印刷の制御を行うことと、
    発光部と受光部とを有し、液体収容容器に設けられたプリズムと対向可能な光センサーにおいて、前記光センサーの発光時の前記プリズムからの反射により検出された検出信号に基づいて、前記液体収容容器内における液体の残存状態判定処理を行い、
    前記光センサーの消灯時に、前記光センサーで検出された前記検出信号に基づいて、前記残存状態判定処理に対する外乱光の影響の有無を判定する外乱光判定処理を行い、
    印刷実行中に、前記外乱光判定処理により外乱光の影響があると判定した場合であっても、印刷実行中の用紙の最後まで印刷を続行することを特徴とする液体消費装置の制御方法。