JP2019107776A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の残量の判断精度を高めることが可能な液体吐出装置を提供すること。【解決手段】液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出部と、液体吐出部に供給する液体を貯留する空間を区画し、液体吐出部の液体の吐出動作に伴い内部の液体の残量が変化する、樹脂製の液体貯留部と、液体吐出部との間に液体の流動が生じない空間を区画する、樹脂製の参照部と、液体貯留部に対応して設けられた第１電極対と、参照部に対応して設けられた第２電極対と、を備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

特許文献１には、インクジェットヘッドに供給するインクを貯留するインク容器に電極対を設け、この電極対を用いて、インク容器内のインクの残量を判断する技術が開示されている。具体的には、この特許文献１では、インクの残量が変化すると電極対の間の静電容量が変化することに着目し、電極対の間の静電容量を取得することで、インクの残量を判断している。

特開２００６−３２７１１１号公報

ところで、インク容器に貯留されている液体の残量の判断を、電極対を用いて行う方法の場合、環境が変化すると判断精度が低下する虞がある。例えば、環境温度が変化すると、液体を貯留するインク容器や当該インク容器に貯留される液体の誘電率は変化するため、液体の残量が同じ場合でも、電極対の間の静電容量は変化する。従って、電極対の間の静電容量に基づいて、インク容器に貯留されている液体の残量を判断する方法の場合、環境温度が変化すると判断精度が低下する。

そこで、本発明の目的は、液体の残量の判断精度を高めることが可能な液体吐出装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部に供給する液体を貯留する空間を区画し、前記液体吐出部の液体の吐出動作に伴い内部の液体の残量が変化する、樹脂製の液体貯留部と、前記液体吐出部との間に液体の流動が生じない空間を区画する、樹脂製の参照部と、前記液体貯留部に対応して設けられた第１電極対と、前記参照部に対応して設けられた第２電極対と、を備えていることを特徴とする。

また、本発明の別の観点に係る液体吐出装置は、液体を吐出する液体吐出部と、前記液体吐出部に供給する液体を貯留する空間を区画し、前記液体吐出部の液体の吐出動作に伴い内部の液体の残量が変化する、樹脂製の液体貯留部と、液体を貯留する空間を区画し、前記液体吐出部の前記吐出動作に関わらず内部の液体の量が変化しない、樹脂製の参照部と、前記液体貯留部に対応して設けられた第１電極対と、前記参照部に対応して設けられた第２電極対と、を備えていることを特徴とする。

本発明によると、参照部に対応して設けられた第２電極対により取得される値は、吐出動作が行われても変化せず、環境の変化により変化する。このため、第２電極対を用いて取得される値を参照することで、第１電極対を用いて取得される値が、環境の変化によって受ける影響度合を把握することができる。その結果、液体貯留部内の液体の残量の判断精度を高めることができる。

第１実施形態に係るインクジョットプリンタの概略平面図である。 （ａ）は、インクジェットヘッド、第１受容部、及びインクカートリッジを模式的に示す鉛直断面図であり、（ｂ）は、第２受容部及び参照ケースを模式的に示す鉛直断面図である。 （ａ）は、ホルダ、インクカートリッジ及び参照ケースの概略平面図であり、（ｂ）は、ホルダ及び参照ケースの斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、電極と静電容量測定回路との接続を模式的に示す図である。 （ａ）静電容量測定回路について説明する回路図であり、（ｂ）は、静電容量測定回路の動作を示す図である。 インクジェットプリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 インクジェットプリンタの処理動作について説明する図である。 （ａ）は第２実施形態に係るホルダ、インクカートリッジ及び参照ケースの概略平面図であり、（ｂ）は電極と静電容量測定回路との接続を模式的に示す図である。 第２実施形態に係るインクジェットプリンタの処理動作について説明する図である。 （ａ）は変形例に係るインクジェットヘッド、サブタンク、及びインクカートリッジを模式的に示す鉛直断面図であり、（ｂ）はサブタンクの斜視図である。

以下、本発明の第１実施形態について説明する。また、以下では、液体吐出装置として、インクジェットプリンタ１（以下、プリンタ１）を例にして説明する。図１に示すように、プリンタ１は、略直方体状の筐体１ａを有する。筐体１ａ内には、プラテン２、キャリッジ３、インクジェットヘッド４（以下、ヘッド４）、搬送機構５、ホルダ６、制御装置１００、電源回路１１０（図６参照）、スイッチ回路１２０（図６参照）、及び静電容量測定回路１３０（図６参照）等が収容される。尚、以下では、プリンタ１が使用可能に水平面に設置された姿勢（図１の姿勢であって、以下「使用姿勢」と称することがある）を基準として、「上下方向」を定義する。また、図１に示す前後方向及び左右方向を、プリンタ１の「前後方向」及び「左右方向」と定義する。なお、前後方向及び左右方向は水平面と平行な方向であり、上下方向は水平面に対して垂直な鉛直方向である。以下、前後、左右、上下の各方向語を適宜使用して説明する。

プラテン２の上面には、被記録媒体である用紙Ｐが載置される。また、プラテン２の上方には、左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイドレール１１，１２が設けられる。

キャリッジ３は、２本のガイドレール１１，１２に取り付けられ、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１１，１２に沿って左右方向に移動可能である。また、キャリッジ３には、駆動ベルト１３が取り付けられている。駆動ベルト１３は、２つのプーリ１４，１５に巻き掛けられた無端状のベルトである。一方のプーリ１４はキャリッジ駆動モータ１６（図６参照）に連結されている。キャリッジ駆動モータ１６によってプーリ１４が回転駆動されることで駆動ベルト１３が走行し、これにより、キャリッジ３が左右方向に往復移動する。また、このとき、キャリッジ３上に搭載されたヘッド４は、このキャリッジ３とともに左右方向に往復移動することになる。

ホルダ６には、４つの第１受容部６１が左右方向に並んで配置されている。各第１受容部６１には、インクカートリッジ２０が着脱可能に受容される。４つの第１受容部６１に受容される４つのインクカートリッジ２０には、それぞれ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが貯留されている。４つのインクカートリッジ２０は、同構成であるため、以下では、１つのインクカートリッジ２０の構成について説明する。

インクカートリッジ２０は、図２（ａ）に示すように、インクが貯留される内部空間２１を区画する略直方体状のケース２２から主に構成されている。ケース２２は、樹脂で形成されている。図３（ａ）に示すように、ケース２２の左側壁２２ｌ及び右側壁２２ｒは、前後方向に平行な鉛直面に沿って延びている。また、ケース２２の前壁２２ｆ及び後壁２２ｂは、左右方向に平行な鉛直面に沿って延びている。なお、左側壁２２ｌの厚みと、右側壁２２ｒの厚みは等しい。

図２（ａ）に示すように、ケース２２の後壁２２ｂの下部には、後壁２２ｂを前後に貫通する排出口２３が形成されている。この排出口２３は、内部空間２１に貯留されているインクを外部へ供給するための開口である。また、後壁２２ｂにおける当該排出口２３の形成部分には、後方に突出する円筒形状のインク供給部２４が設けられている。インク供給部２４の内部空間は、排出口２３を介して内部空間２１と連通する。

インク供給部２４の内部空間の先端は、後述するニードル６３が挿入される挿入孔２４ａである。この挿入孔２４ａは、インクカートリッジ２０が第１受容部６１に受容されていない状態では、図示しないバルブにより閉じられている。インクカートリッジ２０が第１受容部６１に受容されると、第１受容部６１のニードル６３がバルブを押し動かすことにより、挿入孔２４ａが開放される。

ケース２２の後壁２２ｂの上部には、後壁２２ｂを前後に貫通する大気連通口２５が形成されている。大気連通口２５は、内部空間２１内のインクの液面よりも上側の気体層と外部（大気）と連通するものである。

第１受容部６１は、チューブジョイント６２と、筒状の樹脂針からなるニードル６３と、チューブジョイント６２及びニードル６３を連通させる内部流路６４とを有する。チューブジョイント６２には、可撓性を有するチューブ１７が接続される。チューブ１７は、一端がチューブジョイント６２に接続され、他端がヘッド４に接続されている。

第１受容部６１にインクカートリッジ２０が受容された際に、ニードル６３がインクカートリッジ２０の挿入孔２４ａに挿入されることで、内部流路６４及びチューブ１７を介して、インクカートリッジ２０の内部空間２１と、ヘッド４とが連通する。その結果として、インクカートリッジ２０の内部空間２１に貯留されているインクを、ヘッド４へと供給することが可能となる。つまり、インクカートリッジ２０の内部空間２１は、ヘッド４との間でインクの流動が生じ得る。

また、各第１受容部６１には、インクカートリッジ２０が第１受容部６１に受容されているか否かを検知するための受容検知センサ６９（図６参照）が設けられている。

尚、以下の説明において、インクジェットプリンタの構成要素のうち、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）のインクにそれぞれ対応するものについては、その構成要素を示す符号の後に、どのインクに対応するかが分かるように、適宜、ブラックを示す"Ｋ"、イエローを示す"Ｙ"、シアンを示す"Ｃ"、マゼンタを示す"Ｍ"の何れかの記号を付す。例えば、インクカートリッジ２０Ｋは、ブラックインクを貯留するインクカートリッジ２０を示す。

図１に示すように、ホルダ６には、４つの第１受容部６１の右側に、１つの第２受容部６５が設けられている。第２受容部６５には、参照ケース３０が受容される。参照ケース３０は、略直方体状のケースである。参照ケース３０は、インクカートリッジ２０のケース２２と同じ材質の樹脂で形成されている。この参照ケース３０は、図２（ｂ）に示すように、その内部において、内部空間３１を区画する。この内部空間３１内には、インク等の液体は貯留されておらず、空気のみが存在する。

図３（ａ）に示すように、参照ケース３０の左側壁３０ｌ及び右側壁３０ｒは、前後方向に平行な鉛直面に沿って延びている。この左側壁３０ｌの厚みは、ケース２２の左側壁２２ｌの厚みと等しい。また、参照ケース３０の右側壁３０ｒの厚みは、ケース２２の右側壁２２ｒの厚みと等しい。さらに、参照ケース３０の左側壁３０ｌと右側壁３０ｒの左右方向の間隔と、ケース２２の左側壁２２ｌと右側壁２２ｒとの左右方向の間隔とは等しい。

参照ケース３０は、インクカートリッジ２０のケース２２と異なり、排出口や大気連通口などの内部空間３１と外部とを連通される連通口は形成されていない。つまり、内部空間３１は密閉されている。また、第２受容部６５には、第１受容部６１とは異なりニードル等を有していない。以上より、参照ケース３０の内部空間３１は、ヘッド４と非接続であり、ヘッド４との間でインクの流動が生じることはない。さらに、参照ケース３０の内部空間３１は、各インクカートリッジ２０の内部空間２１と非接続であり、各インクカートリッジとの間でインクの流動が生じることはない。従って、参照ケース３０の内部空間３１に、ヘッド４やインクカートリッジ２０からインクが供給されることはない。なお、参照ケース３０の内部空間３１の下端位置は、インクカートリッジ２０の内部空間２１の下端位置と同じ高さ位置となるように設定されている。

また、ホルダ６には、図１に示すように、６つの電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆが、この順に左から左右方向に沿って並ぶように設けられている。これら６つの電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆは、いずれも同一の構成を有し、後述するように、インクカートリッジ２０内のインクの残量を判断する際に用いられる。以下では、電極７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ，７ｆを、区別しない場合又はこれらを総称する場合、「電極７」という。電極７の構成の詳細については、後述する。

ヘッド４は、プラテン２との間に隙間を有する状態でキャリッジ３に搭載されている。ヘッド４は、ヘッド本体４１と、ヘッド本体４１の上面に設けられ、ヘッド本体４１に供給するインクを一時的に貯留するための４つのバッファタンク４５とを有する。各バッファタンク４５には、チューブ１７が接続されている。各バッファタンク４５には、チューブ１７を介して、対応するインクカートリッジ２０内のインクが供給される。

ヘッド本体４１の下面は、複数のノズル４２が開口した吐出面４１ａ（図２（ａ）参照）である。ノズル４２は、前後方向に配列され、４つのノズル列４２Ｋ，４２Ｙ，４２Ｃ，４２Ｍを形成している。４つのノズル列４２Ｋ，４２Ｙ，４２Ｃ，４２Ｍは、左右方向に並んで配置されており、それぞれ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のインクを吐出する複数のノズル４２で構成されている。

ヘッド本体４１の内部には、色毎（ノズル列４２Ｋ，４２Ｙ，４２Ｃ，４２Ｍ毎）に共通のインク流路４３が形成されている。インク流路４３（図２（ａ）参照）は、バッファタンク４５とノズル４２とを連通させる流路である。また、ヘッド本体４１は、インク流路４３内のインクに圧力を付与してノズル４２からインクを吐出させる駆動素子を備えたアクチュエータ４４（図６参照）を備えている。アクチュエータは、特定の構成のものには限られないが、例えば、駆動素子として、圧電層の逆圧電効果による変形を利用してインクを加圧する圧電素子を有する、圧電アクチュエータを好適に採用できる。また、インクを加熱して膜沸騰を生じさせる発熱体を駆動素子として有するアクチュエータであってもよい。

ヘッド４は、制御装置１００による制御の下、アクチュエータ４４が駆動することで、ノズル４２からインクを吐出する吐出動作が行う。ヘッド４が吐出動作を行うと、この吐出動作によりノズル４２から吐出されたインクの量だけ、インクカートリッジ２０内のインクがヘッド４に供給されることになる。従って、ヘッド４の吐出動作に伴い、インクカートリッジ２０内のインクの残量が減少することになる。

搬送機構５は、プラテン２及びキャリッジ３を挟むように前後に配置された２つの搬送ローラ５１，５２を有する。２つの搬送ローラ５１，５２は、搬送モータ５３（図６参照）により同期して回転駆動され、ヘッド４とプラテン２の間において用紙Ｐを前方（搬送方向）へ搬送する。

以上の構成において、プリンタ１は、搬送機構５によって用紙Ｐを搬送方向に搬送しつつ、キャリッジ３とともにヘッド４を走査方向に移動させながらインクを吐出させることにより、用紙Ｐに所望の画像等を印刷する。即ち、本実施形態のプリンタ１は、シリアル式のインクジェットプリンタである。

また、プリンタ１の筐体１ａの前壁には、タッチパネル９０（図６参照）が設けられている。タッチパネル９０は、ユーザからの各種操作入力の受け付けや、各種の設定画面や動作状態等をユーザに対して表示することが可能なユーザインターフェースである。

制御装置１００は、図６に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、不揮発性メモリ１０４、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１０５等を備える。ＡＳＩＣ１０５には、ヘッド４、キャリッジ駆動モータ１６、搬送モータ５３、タッチパネル９０等が電気的に接続されている。

ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭ１０３には、プログラム実行時に必要なデータ（画像データ等）が一時的に記憶される。

また、ＡＳＩＣ１０５には、通信インターフェース１４０が電気的に接続されている。ＣＰＵ１０１は、この通信インターフェース１４０を介して、ＰＣ等の外部装置２００から送信された印刷指令に基づいて、ヘッド４やキャリッジ駆動モータ１６等を制御して、用紙Ｐに画像を印刷する印刷処理を実行する。また、ＣＰＵ１０１は、静電容量測定回路１３０を制御して、各インクカートリッジ２０内のインクの残量を判断する残量判断処理を実行する。本実施形態では、ＣＰＵ１０１は、残量判断処理においては、インクカートリッジ２０のインクの残量が零（インクカートリッジ２０の交換が必要なエンプティ状態）か否かを判断する。

なお、本実施形態では、制御装置１００は、単一のＣＰＵにより各処理を実行するように構成されているが、複数のＣＰＵ、単一のＡＳＩＣ(application specific integrated circuit)、複数のＡＳＩＣ、あるいは、ＣＰＵと特定のＡＳＩＣの組み合わせにより各処理を実行するように構成されていてもよい。

次に、６つの電極７、スイッチ回路１２０、及び静電容量測定回路１３０について詳細に説明する。

６つの電極７は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、前後方向に平行な鉛直面に沿って延びる平板電極である。６つの電極７は、互いに電極サイズが等しい。６つの電極７の上下方向の長さは、ケース２２の左側壁２２ｌ及び右側壁２２ｒや参照ケース３０の左側壁３０ｌ及び右側壁３０ｒの上下方向の長さよりも短い。同様に、６つの電極７の前後方向の長さは、左側壁２２ｌ、右側壁２２ｒ、左側壁３０ｌ、右側壁３０ｒの前後方向の長さよりも短い。さらに、６つの電極７は、前後方向に関して同じ位置に配置され、且つ、上下方向に関して同じ位置に配置されている。従って、６つの電極７は、左右方向から見たときに互いに重複する。なお、図３（ｂ）では、便宜上、ホルダ６の一部の壁を省略して図示している

左右方向に隣接する２つの電極７は、平行板コンデンサとなる電極対１０を構成する。つまり、本実施形態では、６つの電極７により、左右方向に並ぶ５つの電極対１０が構成されている。６つの電極７のうち、左端の電極７ａ及び右端の電極７ｆを除く、４つの電極７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅは、左右方向に隣接する２つの電極対１０の共通の電極である。また、６つの電極７は、左右方向に等間隔に配置されている。従って、５つの電極対１０において、電極対１０の間隔は互いに等しい。

５つの電極対１０は、４つのインクカートリッジ２０に対応する４つの電極対８（８Ｋ，８Ｙ，８Ｃ，８Ｍ）と、参照ケース３０に対応する１つの電極対９とからなる。

詳細には、４つの電極対８それぞれの間には、４つのインクカートリッジ２０のいずれか１つが配置される。即ち、電極７ａと電極７ｂからなる電極対８Ｋの間には、インクカートリッジ２０Ｋが配置される。電極７ａは、インクカートリッジ２０Ｋのケース２２の左側壁２２ｌに対向し、電極７ｂは、インクカートリッジ２０Ｋのケース２２の右側壁３０ｒに対向する。同様に、電極７ｂと電極７ｃからなる電極対８Ｙの間には、インクカートリッジ２０Ｙが配置される。電極７ｃと電極７ｄからなる電極対８Ｃの間には、インクカートリッジ２０Ｃが配置される。電極７ｄと電極７ｅからなる電極対８Ｍの間には、インクカートリッジ２０Ｍが配置される。

以上のように、４つの電極対８Ｋ，８Ｙ，８Ｃ，８Ｍそれぞれは、対応するインクカートリッジ２０を間に挟むように設けられている。換言すれば、左右方向に隣接する２つのインクカートリッジ２０の間に、左右方向に隣接する２つの電極対８Ｋ，８Ｙ，８Ｃ，８Ｍの共通の電極である電極７ｂ，７ｃ，７ｄが配置される。また、４つの電極対８Ｋ，８Ｙ，８Ｃ，８Ｍの間には、第１受容部６１の壁等は配置されていない。つまり、４つの電極対８Ｋ，８Ｙ，８Ｃ，８Ｍの間には、対応するインクカートリッジ２０との間隙を除くと、対応するインクカートリッジ２０のみが配置される。

電極７ｅと電極７ｆからなる電極対９の間には、参照ケース３０が配置される。換言すれば、インクカートリッジ２０Ｍと参照ケース３０との間に、電極対８Ｍと電極対９の共通の電極である電極７ｅが配置される。また、電極対９の間には、第２受容部６５の壁等は配置されていない。つまり、電極対９の間には、参照ケース３０との間隙を除くと、参照ケース３０のみが配置される。

また、図２（ａ）に示すように、６つの電極７の下端位置は、インクカートリッジ２０の内部空間２１の下端位置、及び参照ケース３０の内部空間３１の下端位置と同じ高さ位置に設定されている。また、６つの電極７の後端位置は、インクカートリッジ２０の後壁２２ｂと同じ前後方向位置に設定されている。そして、６つの電極７は、前後方向において、インクカートリッジのケース２２の前壁２２ｆよりも後壁２２ｂ側に配置されている。以上の構成により、６つの電極７は、インクカートリッジ２０のインクを排出する排出口２３の近傍に配置されている。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、６つの電極７のうち、２つの電極７ｂ，７ｆは、グランドＧＮＤに接続されている。このため、２つの電極７ｂ，７ｆは、グランド電位に保たれている。電極７ｄは、静電容量測定回路１３０に接続されている。また、３つの電極７ａ，７ｃ，７ｅは、スイッチ回路１２０に接続されている。

静電容量測定回路１３０は、各電極対１０の間の静電容量の測定するための回路である。ところで、各電極対１０の間の静電容量の大きさは、電極対１０の間にある誘電体に応じて変化する。そして、各インクカートリッジ２０内のインクは誘電体として作用する。このため、各電極対８の間の静電容量は、対応するインクカートリッジ２０内のインクの残量に応じて変化することになる。従って、各電極対８の間の静電容量と、対応するインクカートリッジ２０内のインクの残量との対応関係を不揮発性メモリ１０４等に記憶しておけば、インクの残量を精度良く判断できるとも考えられる。

しかしながら、インクの誘電率は、環境温度が変化すれば変化する。加えて、電極対８の間にあるインクカートリッジ２０のケース２２も樹脂で形成された誘電体である。このためケース２２の誘電率も、環境温度が変化すれば変化することになる。従って、各電極対８の間の静電容量は、対応するインクカートリッジ２０のインクの残量が同じ場合でも、環境温度が変化すれば変化することになる。その結果、各電極対８の間の静電容量を測定できたとしても、インクカートリッジ２０のインクの残量を精度良く判断できるとは限らない。

そこで、本実施形態では、参照ケース３０に対応して設けられた電極対９の間の静電容量を測定し、その測定結果と、電極対８の間の静電容量の測定結果に基づいて、各インクカートリッジ２０のインクの残量を判断する。

ここで、上述したように、５つの電極対１０の間隔は互いに等しく、また、５つの電極対１０の電極サイズは互いに等しい。従って、各電極対１０の間の静電容量の大きさは、電極対１０の間の誘電体の誘電率や厚みによって異なることになる。

また、インクカートリッジ２０のケース２２と、参照ケース３０は、同じ筐体１ａ内に収容され、且つ、同じホルダ６に受容されている。このため、ケース２２の環境と、参照ケース３０の環境は略同じになる。また、ケース２２と参照ケース３０は同じ材質で形成されているため、環境温度が変化したとしても、その誘電率は略等しくなる。また、ケース２２の左側壁２２ｌの厚みと参照ケース３０の左側壁３０ｌの厚みは等しく、ケース２２の右側壁２２ｒの厚みと参照ケース３０の右側壁３０ｒの厚みは等しい。従って、誘電体であるケース２２が、各電極対８の間の静電容量に与える影響と、誘電体である参照ケース３０が、電極対９の間の静電容量に対して与える影響は略等しくなる。

さらに、参照ケース３０には、インクは貯留されていない。加えて、ケース２２の左側壁２２ｌと右側壁２２ｒとの間隔と、参照ケース３０の左側壁３０ｌと右側壁２２ｒの間隔とは等しい。このため、インクカートリッジ２０内のインクの残量が零のときには、そのインクカートリッジ２０に対応する電極対８の間の静電容量と、参照ケース３０に対応する電極対９の間の静電容量との間の差は殆どなくなる。

より詳細には、インクカートリッジ２０内のインクの液面が、電極７の上端位置よりも上方に存在するときには、電極対８の間にインクが存在することになるため、電極対８の間の静電容量と、電極対９の間の静電容量との差は大きい。しかしながら、インクカートリッジ２０内のインクの液面が、電極７の上端位置から下降するに従い、電極対８の間に存在するインクの量が少なくなるため、電極対８の間の静電容量と、電極対９の間の静電容量との差が小さくなる。そして、インクカートリッジ２０内のインクの残量が零になったとき、電極対８の間の静電容量と、電極対９の間の静電容量との間の差は殆どなくなる。そこで、本実施形態では、電極対８の間の静電容量と、電極対９の間の静電容量との差が所定の閾値未満となったときに、その電極対８に対応するインクカートリッジ２０がエンプティ状態であると判断する。

静電容量測定回路１３０は、当該静電容量測定回路１３０に接続されている電極対１０（以下、測定対象の電極対１０ともいう）の間の静電容量を測定する回路である。以下、図５（ａ）及び（ｂ）を参照して、静電容量測定回路１３０について詳細に説明する。また、図５（ａ）では、説明の便宜上、１対の電極対１０と静電容量測定回路１３０との接続関係のみ図示している。

静電容量測定回路１３０は、図５（ａ）に示すように、抵抗Ｒ、矩形波発生回路１３１、及び静電容量算出回路１３２を有する。抵抗Ｒは、測定対象の電極対１０からなるコンデンサとで積分回路（直列ＲＣ回路）ｉｎｔを構成する。この積分回路ｉｎｔの時定数は、抵抗Ｒの抵抗値と、測定対象の電極対１０からなるコンデンサの静電容量とを乗算して得られる値である。本実施形態では、抵抗Ｒの抵抗値は固定である。従って、積分回路ｉｎｔの時定数は、測定対象の電極対１０の間の静電容量に応じて変化することになる。

矩形波発生回路１３１は、電圧を生成する電源回路１１０に接続されている。そして、矩形波発生回路１３１は、図５（ｂ）に示すように、電源回路１１０から出力される電圧とグランド電圧との間で電圧値が切り替わる、矩形波状のパルス電圧信号Ｖｉｎを発生する。矩形波発生回路１３１は、発生したパルス電圧信号Ｖｉｎを積分回路ｉｎｔに入力する。従って、この矩形波発生回路１３１から積分回路ｉｎｔに入力されたパルス電圧信号Ｖｉｎは、積分回路ｉｎｔの時定数に応じた速さで応答することになる。つまり、積分回路ｉｎｔから出力される電圧信号Ｖｏｕｔの波形は、パルス電圧信号Ｖｉｎの波形を、積分回路ｉｎｔの時定数に応じて鈍らせた波形となる。

静電容量算出回路１３２は、積分回路ｉｎｔから出力される電圧信号Ｖｏｕｔに基づいて、測定対象の電極対１０の間の静電容量を算出する回路である。ここで、電圧信号Ｖｏｕｔの立ち上がり時及び立ち下がり時において、電圧信号Ｖｏｕｔが、閾値電圧Ｖｔｌと閾値電圧Ｖｔｈとの間を遷移する遷移時間Ｔは、積分回路ｉｎｔの時定数と相関関係がある。例えば、遷移時間Ｔは、積分回路ｉｎｔの時定数が大きくなるほど長くなる。従って、遷移時間Ｔから、積分回路ｉｎｔの時定数を算出することは可能である。また、上述したように積分回路ｉｎｔの抵抗Ｒの抵抗値は固定値である。このため、積分回路ｉｎｔの時定数を算出すれば、測定対象の電極対１０の間の静電容量も算出することができる。従って、静電容量算出回路１３２は、電圧信号Ｖｏｕｔに関する遷移時間Ｔを算出し、この遷移時間Ｔに基づいて測定対象の電極対１０の間の静電容量を算出する。

ところで、上述したように、４つの電極７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅは、左右方向に隣接する２つの電極対１０の共通の電極である。このように、隣接する２つの電極対１０それぞれの一方の電極を共通の電極にすることで、電極７の数を減らすことができ、その結果として、ホルダ６の小型化を図れる等の利点がある。その反面、静電容量測定回路１３０は、全ての電極対１０の間の静電容量を同時に測定することができない問題が生じる。例えば、隣接する２つの電極対８Ｋ，８Ｙの静電容量を測定する際に、電極７ａ，電極７ｃをグランドＧＮＤに接続した状態で、電極７ｂに対して静電容量算出回路１３２からパルス電圧信号Ｖｉｎを印加した場合を考える。この場合、算出される静電容量は、電極対８Ｋの間の静電容量と、電極対８Ｙの間の静電容量との合成静電容量となる。つまり、電極対８Ｋの間の静電容量、及び電極対８Ｙの間の静電容量をそれぞれ個別に算出することができない。

そこで、本実施形態では、５つの電極対１０の間の静電容量を同時に測定するのではなく、２回に分けて測定する。スイッチ回路１２０は、静電容量測定回路１３０の測定対象となる電極対１０を選択的に切り換えるための回路である。

スイッチ回路１２０は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、３つのスイッチ１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃを有している。スイッチ１２０ａは、電極７ａの接続先を、グランドＧＮＤと静電容量測定回路１３０との間で選択的に切り換えるスイッチである。同様に、スイッチ１２０ｂは、電極７ｃの接続先を、グランドＧＮＤと静電容量測定回路１３０との間で切り換えるスイッチである。スイッチ１２０ｃは、電極７ｅの接続先を、グランドＧＮＤと静電容量測定回路１３０との間で切り換えるスイッチである。

スイッチ回路１２０は、制御装置１００による制御の下、第１切換状態及び第２切換状態の２つの切換状態の間で状態が切り換えられる。第１切換状態は、図４（ａ）に示すように、電極７ａ及び電極７ｅの接続先が静電容量測定回路１３０、電極７ｃの接続先がグランドＧＮＤとなる状態である。この第１切換状態では、３つの電極対８Ｋ，８Ｃ，９が、測定対象の電極対１０となり、静電容量測定回路１３０により静電容量が測定される。

第２切換状態は、図４（ｂ）に示すように、電極７ａ及び電極７ｅの接続先がグランドＧＮＤ、電極７ｃの接続先が静電容量測定回路１３０となる状態である。この第２切換状態では、２つの電極対８Ｙ，８Ｍが、測定対象の電極対１０となり、静電容量測定回路１３０により静電容量が測定される。

ところで、プリンタ１では、一般的に、ブラックインクは、他の３色のインクと比べて消費量が多い。従って、ブラックインクを貯留するインクカートリッジ２０Ｋのインクの残量判断の頻度を、他のインクカートリッジ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃと比べて多くする必要がある。

上述したように、判断対象となるインクカートリッジ２０のインクの残量を判断する際には、その判断対象のインクカートリッジ２０に対応する電極対８の間の静電容量だけでなく、参照ケース３０に対応する電極対９の間の静電容量を測定する必要がある。電極対９は第１切換状態のときに測定対象となるため、判断対象のインクカートリッジ２０に対応する電極対８が、第２切換状態のときに測定対象となる電極対である場合には、第１切換状態及び第２切換状態それぞれのときにおいて、静電容量測定回路１３０による静電容量の測定を行う必要がある。

従って、残量判断の頻度が多いインクカートリッジ２０Ｋに対応する電極対８Ｋが、第２切換状態のときに測定対象の電極対となる構成の場合には、スイッチ回路１２０の切換状態の切り換え回数が多くなるため、ＣＰＵ１０１の残量判断処理に要する処理負担が多くなり、且つ処理時間も長くなる。しかしながら、本実施形態では、電極対８Ｋが、第１切換状態のときに測定対象となる構成であるため、スイッチ回路１２０の状態を切り換えずに、静電容量測定回路１３０により、電極対８Ｋの間の静電容量と、電極対９の間の静電容量を測定することができる。その結果、残量判断処理に要する処理負担を少なく、且つ処理時間を短くすることができる。

次に、インクジェットプリンタの処理動作の一例について、図７を参照しつつ説明する。

ＣＰＵ１０１は、まず、外部装置２００から印刷指令を受信したか否かを判断する（Ｓ１）。印刷指令を受信したと判断した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１０１は、受信した印刷指令に従って、印刷処理を開始する（Ｓ２）。この印刷処理では、ＣＰＵ１０１は、搬送機構５によって用紙Ｐを搬送方向に搬送しつつ、キャリッジ３とともにヘッド４を走査方向に移動させながらインクを吐出させることにより、用紙Ｐに所望の画像等を印刷する。

次に、ＣＰＵ１０１は、インクカートリッジ２０Ｍ、又はインクカートリッジ２０Ｙのインク残量の判断を行うか否かを判定する（Ｓ３）。例えば、インクカートリッジ２０におけるインク残量の前回判断時点からの経過時間が、所定の設定時間以上の場合に、インクカートリッジ２０のインク残量の判断を行うと判定する。

インクカートリッジ２０Ｍ又はインクカートリッジ２０Ｙのインク残量の判断を行うと判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１０１は、スイッチ回路１２０の切換状態を第１切換状態（図４（ａ）参照）にする（Ｓ４）。この後、ＣＰＵ１０１は、静電容量測定回路１３０に、参照ケース３０に対応する電極対９の間の静電容量を測定させる（Ｓ５）。次に、ＣＰＵ１０１は、スイッチ回路１２０の切換状態を第２切換状態（図４（ｂ）参照）にする（Ｓ６）。この後、ＣＰＵ１０１は、静電容量測定回路１３０に、インク残量の判断対象のインクカートリッジ２０に対応する電極対８の間の静電容量を測定させる（Ｓ７）。このＳ７の処理が終了すると、Ｓ１１の処理に移る。

Ｓ３の処理で、インクカートリッジ２０Ｍ及びインクカートリッジ２０Ｙのいずれのインクカートリッジ２０についてもインク残量の判断を行わないと判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）には、ＣＰＵ１０１は、インクカートリッジ２０Ｋ、又はインクカートリッジ２０Ｃのインク残量の判断を行うか否かを判定する（Ｓ８）。このＳ８の処理は、上記Ｓ３の処理と同様に、インクカートリッジ２０におけるインク残量の前回判時点からの経過時間が、上記設定時間以上の場合に、インクカートリッジ２０のインク残量の判断を行うと判定する。ただし、インクカートリッジ２０Ｋのインク残量の判断頻度については、他のインクカートリッジ２０のインク残量の判断頻度よりも多くする必要がある。このために、インクカートリッジ２０Ｋの場合には、他のインクカートリッジ２０の場合と比べて、上記設定時間は短く設定される。

インクカートリッジ２０Ｋ又はインクカートリッジ２０Ｃのインク残量の判断を行うと判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１０１は、スイッチ回路１２０の切換状態を第１切換状態（図４（ａ）参照）にする（Ｓ９）。この後、ＣＰＵ１０１は、静電容量測定回路１３０に、参照ケース３０に対応する電極対９の間の静電容量、及び判断対象のインクカートリッジ２０に対応する電極対８の間の静電容量を測定させる（Ｓ１０）。このＳ１０の処理が終了すると、Ｓ１１の処理に移る。

Ｓ１１の処理では、ＣＰＵ１０１は、静電容量測定回路１３０が測定した、電極対８の間の静電容量と、電極対９の間の静電容量との差が閾値未満か否かを判断する。静電容量の差が閾値未満ではないと判断した場合（Ａ１１：ＮＯ）には、ＣＰＵ１０１は、判断対象のインクカートリッジ２０がエンプティ状態ではないと判断して、Ｓ３の処理に戻る。

一方で、静電容量の差が閾値未満であると判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１０１は、判断対象のインクカートリッジ２０がエンプティ状態であると判断し（Ｓ１２）、実行中の印刷処理を中断する（Ｓ１３）。そして、ＣＰＵ１０１は、エンプティ状態と判断したインクカートリッジ２０の交換を促す交換画面をタッチパネル９０に表示する（Ｓ１４）。次に、ＣＰＵ１０１は、受容検知センサ６９の検知結果に基づいて、エンプティ状態と判断したインクカートリッジ２０が交換されたか否かを判断する（Ｓ１５）。そして、インクカートリッジ２０が交換されたと判断した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）に、ＣＰＵ１０１は、中断していた印刷処理を再開し（Ｓ１６）、Ｓ３の処理に戻る。

Ｓ８の処理で、インクカートリッジ２０Ｋ及びインクカートリッジ２０Ｃのいずれのインクカートリッジ２０についてもインク残量の判断を行わないと判断した場合（Ｓ８：ＮＯ）には、ＣＰＵ１０１は印刷処理が終了したか否かを判断する（Ｓ１７）。印刷処理が終了していない判断した場合（Ｓ１７：ＮＯ）には、Ｓ３の処理に戻る。一方で、印刷処理が終了したと判断した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）には、Ｓ１の処理に戻る。

以上、本実施形態によると、参照ケース３０の内部空間３１は、ヘッド４との間でインクの流動が生じない。このため、参照ケース３０に対応する電極対９の間の静電容量は、ヘッド４が吐出動作を行ったとしても変化せず、環境温度の変化により変化する。このため、電極対９の間の静電容量を参照することで、電極対８の間の静電容量が、環境の変化によって受ける影響度合を把握することができる。その結果、インクカートリッジ２０内のインクの残量の判断精度を高めることができる。

また、インクカートリッジ２０が第１受容部６１に受容される際に、水平面に対して傾いて配置される場合がある。この場合、インクカートリッジ２０にインクが貯留されているにも関わらず、ヘッド４にインクを供給できない可能性が生じ得る。例えば、インクカートリッジ２０の姿勢が、前後方向に傾き、図２（ａ）に示す姿勢よりも時計回りに若干回転させた姿勢となった場合、インクの液面が排出口２３まで下降した時点においても、インクカートリッジ２０の前壁２２ｆの下部付近にはインクが存在することになる。電極対８が、本実施形態と異なり、インクカートリッジ２０の後壁２２ｂよりも前壁２２ｆ側に配置されていると、インクの液面が排出口２３まで下降してヘッド４にインクが供給できない状態のときにおいても、エンプティ状態ではないとして、インクカートリッジ２０の交換を促す画面をタッチパネル９０に表示させる処理が行われない問題が生じる。しかしながら、本実施形態では、電極対８は、インクカートリッジ２０の後壁２２ｂ側に配置されており、排出口２３の近傍に配置されている。このため、インクカートリッジ２０が水平面に対して傾いて配置された場合においても、インクカートリッジ２０の残量が、インクカートリッジの交換が必要な量であるか否かを判断することができる。

また、電極７は、インクカートリッジ２０の外であり、且つ参照ケース３０の外に設けられている。このため、電極７をインクカートリッジ２０内に設けた構成と比べて、インクカートリッジ２０内において貯留可能なインク量を増やすことができる。

以上説明した実施形態において、ヘッド４が「液体吐出部」に相当する。インクカートリッジ２０が「液体貯留部」に相当し、参照ケース３０が「参照部」に相当する。電極対８が「第１電極対」に相当し、電極対９が「第２電極対」に相当する。ＣＰＵ１０１が「制御部」に相当する。スイッチ回路１２０が「切換部」に相当する。ホルダ６が「受容部」に相当する。参照ケース３０の左側壁３０ｌ及び右側壁３０ｒ、インクカートリッジ２０の左側壁２２ｌ及び右側壁２２ｒが「壁部」に相当する。

（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。第１実施形態では、参照ケース３０は、４つのインクカートリッジ２０に対して１つ設けられていたが、第２実施形態ではインクカートリッジ２０毎（インクの色毎）に参照ケース３０（３０Ｋ，３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ）が設けられている。また、４つの参照ケース３０には、対応するインクカートリッジ２０に貯留されているインクと同じインクが封入されている。以下においては、上述した第１実施形態と同一の箇所については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

第２実施形態においては、図８（ａ）に示すように、筐体１ａには、ホルダ６の代わりに、４つのインクカートリッジ２０を着脱可能に受容し、且つ４つの参照ケース３０を受容するホルダ２０６が設けられている。具体的には、ホルダ２０６には、４つの受容部２０７が左右方向に並んで配置されている。各受容部２０７には、同じ色のインクを貯留する、インクカートリッジ２０及び参照ケース３０が受容される。例えば、インクカートリッジ２０Ｋが受容される受容部２０７には、ブラックのインクを貯留する参照ケース３０Ｋが受容される。

また、４つの参照ケース３０は、ヘッド４やインクカートリッジ２０Ｋとは接続されておらず、これらの間でインクの流動は生じない。つまり、４つの参照ケース３０に貯留されているインクの量は、ヘッド４の吐出動作に関わらず変化しない。

ホルダ２０６には、９つの電極７ｇ〜７ｏが、この順に左側から左右方向に沿って並ぶように設けられている。９つの電極７ｇ〜７ｏは、上述の第１実施形態における電極７ａ〜７ｆと同構成である。以下においても、９つの電極７ｇ〜７ｏを区別しない場合又はこれらを総称する場合、「電極７」とする。

９つの電極７により、左右方向に並ぶ８つの電極対１０が構成されている。また、８つの電極対１０は、４つのインクカートリッジ２０に対応する４つの電極対８（８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｙ）と、４つの参照ケース３０に対応する４つの電極対９（９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｙ）とからなる。

スイッチ回路１２０は、図８（ｂ）に示すように、５つの電極７ｇ，７ｉ，７ｋ，７ｍ，７ｏの接続先を、グランドＧＮＤと静電容量測定回路１３０との間で切り換える５つのスイッチ２２０ａ〜２２０ｅを有している。そして、スイッチ回路１２０は、制御装置１００による制御の下、第１切換状態及び第２切換状態の２つの切換状態の間で状態が切り換えられる。第１切換状態は、その間に参照ケース３０を挟む４つの電極対９が、静電容量の測定対象となる切換状態である。一方で、第２切換状態は、図８（ｂ）に示すように、その間にインクカートリッジ２０を挟む４つの電極対８が、静電容量の測定対象となる切換状態である。

また、本実施形態においては、各参照ケース３０に貯留されているインクの液面は、電極７の上端位置よりも上方に位置している。以上の構成において、インクカートリッジ２０内のインクの液面が、電極７の上端位置よりも上方に位置している場合には、インクカートリッジ２０に対応する電極対８の間の静電容量と、当該インクカートリッジ２０と同じ色のインクを貯留する参照ケース３０に対応する電極対９の間の静電容量との差は殆どない。そして、インクカートリッジ２０内のインクの液面が、電極７の上端位置よりも下降するに従い、電極対８の間の静電容量と、電極対９の間の静電容量との差が大きくなる。そして、インクカートリッジ２０内のインクの残量が零になったとき、電極対８の間の静電容量と、電極対９の間の静電容量との差が最も大きくなる。そこで、本実施形態では、判断対象のインクカートリッジ２０に対応する電極対８の間の静電容量と、当該インクカートリッジ２０と同じ色のインクを貯留する電極対９の間の静電容量との差が所定の閾値以上となったときに、当該インクカートリッジ２０がエンプティ状態であると判断する。

次に、インクジェットプリンタの処理動作の一例について、図９を参照しつつ説明する。

ＣＰＵ１０１は、上述のＳ１及びＳ２の処理と同様なＡ１及びＡ２の処理を実行する。この後、ＣＰＵ１０１は、４つのインクカートリッジ２０のうち、インク残量の判断を行うべきインクカートリッジ２０があるか否かを判定する（Ａ３）。インクの残量の判断を行うべきインクカートリッジ２０があると判断した場合（Ａ３：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１０１は、スイッチ回路１２０の切換状態を第１切換状態にする（Ｓ４）。この後、ＣＰＵ１０１は、静電容量測定回路１３０に、判断対象のインクカートリッジ２０と同じ色のインクを貯留する参照ケース３０に対応する電極対９の間の静電容量を測定させる（Ａ５）。次に、ＣＰＵ１０１は、スイッチ回路１２０の切換状態を第２切換状態（図８（ｂ）参照）にする（Ａ６）。この後、ＣＰＵ１０１は、静電容量測定回路１３０に、インク残量の判断対象のインクカートリッジ２０に対応する電極対８の間の静電容量を測定させる（Ａ７）。

この後、ＣＰＵ１０１は、静電容量測定回路１３０が測定した、電極対８の間の静電容量と、電極対９の間の静電容量との差が閾値以上か否かを判断する（Ａ８）。静電容量の差が閾値以上ではないと判断した場合（Ａ８：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１０１は、判断対象のインクカートリッジ２０がエンプティ状態ではないと判断して、Ａ３の処理に戻る。一方で、静電容量の差が閾値以上であると判断した場合（Ａ８：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ１０１は、判断対象のインクカートリッジ２０がエンプティ状態であると判断する（Ａ９）。そして、上述のＳ１３〜Ｓ１６の処理と同様なＡ１０〜Ａ１３の処理を実行し、Ａ３の処理に戻る。

Ａ３の処理で、インクカートリッジ２０のいずれについてもインク残量の判断を行わないと判断した場合（Ａ３：ＮＯ）には、ＣＰＵ１０１は、上述のＳ１７の処理と同様なＡ１４の処理を実行する。

以上、本実施形態によると、参照ケース３０は、ヘッド４の吐出動作に関わらず内部のインクの量が変化しない。このため、参照ケース３０に対応して設けられた電極対９の間の静電容量は、ヘッド４が吐出動作を行ったとしても変化せず、環境温度の変化により変化する。従って、電極対９の間の静電容量を参照することで、電極対８の間の静電容量が、環境の変化によって受ける影響度合を把握することができる。その結果、インクカートリッジ２０内のインクの残量の判断精度を高めることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態では、インクの残量を判断する液体貯留部は、インクカートリッジであったがこれに限定されるものではない。例えば、液体貯留部は、ヘッドが備えるバッファタンクであってもよい。

また、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、プリンタ２０１が、インクカートリッジ２０とヘッド４との間に介在されたサブタンク２５０を備えていてもよい。以下、本変形例について詳細に説明する。

本変形例では、ホルダ６の代わりにホルダ２５６を備えている。ホルダ２５６は、４つのインクカートリッジ２０Ｋ，２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃを着脱可能に受容する。サブタンク２５０は、このホルダ２５６の後方において配置されている。サブタンク２５０は、樹脂で形成されている。そして、サブタンク２５０は、その内部の空間が、４つの仕切壁２５５により５つの内部空間２５１に区画されている。仕切壁２５５は、前後方向に平行な鉛直面に沿って延びる壁である。この５つの内部空間２５１の左右方向の幅は、互いに等しい。

５つの内部空間２５１のうち、４つの内部空間２５１Ｋ，２５１Ｙ，２５１Ｍ，２５１Ｃには、それぞれ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のインクが貯留されている。残りの１つの内部空間２５１Ｒには、インクが貯留されていない。この内部空間２５１Ｒは、他の内部空間２５１Ｋ，２５１Ｙ，２５１Ｍ，２５１Ｃやヘッド４とは接続されていない。つまり、内部空間２５１Ｒにインクが供給されることはない。

サブタンク２５０の前壁２５２ｆには、４つの内部空間２５１Ｋ，２５１Ｙ，２５１Ｍ，２５１Ｃそれぞれに接続されたニードル２５４が接続されている。ホルダ２５６にインクカートリッジ２０が受容された際に、このニードル２５４がインクカートリッジ２０の挿入孔２４ａに挿入されることで、ニードル２５４を介して、インクカートリッジ２０内のインクが、サブタンク２５０の内部空間２５１Ｋ，２５１Ｙ，２５１Ｍ，２５１Ｃへと供給される。

サブタンク２５０の後壁２５２ｂの下部には、後壁２５２ｂを前後に貫通する排出口２５３が形成されている。この排出口２５３にはチューブ１７が接続されており、インクカートリッジ２０やサブタンク２５０に貯留されているインクを、チューブ１７を介してヘッド４に供給することが可能に構成されている。

また、サブタンク２５０の左側壁２５２ｌ、右側壁２５２ｒ、４つの仕切壁２５５の６つの壁それぞれの内部には、電極７が１つずつ埋め込まれている。つまり、サブタンク２５０において、６つの電極７が左右方向に並んで配置されている。

６つの電極７は、第１実施形態と同様の、５つの電極対１０を構成する。つまり、５つの電極対１０において、電極７のサイズは互いに等しく、電極対１０の間隔も互いに等しい。そして、６つの電極７は、前後方向に関して同じ位置に配置され、且つ、上下方向に関して同じ位置に配置されている。また、５つの電極対１０は、インクが貯留される内部空間２５１Ｋ，２５１Ｙ，２５１Ｍ，２５１Ｃに対応する電極対８と、インクが貯留されない内部空間２５１Ｒに対応する電極対９とからなる。

以上の構成において、ＣＰＵ１０１は、第１実施形態と同様に、内部空間２５１Ｋ，２５１Ｙ，２５１Ｍ，２５１Ｃに貯留されているインクを判断する際に、その判断対象の内部空間２５１Ｋ，２５１Ｙ，２５１Ｍ，２５１Ｃに対応する電極対８の間の静電容量と、インクが貯留されていない内部空間２５１Ｒに対応する電極対９の間の静電容量とを取得することで、内部空間２５１Ｋ，２５１Ｙ，２５１Ｍ，２５１Ｃ内のインクの残量を判断することができる。以上説明した変形例において、サブタンク２５０において、内部空間２５１Ｋ，２５１Ｙ，２５１Ｍ，２５１Ｃを区画する壁が「液体貯留部」に相当し、内部空間２５１Ｒを区画する壁が「参照部」に相当する。

以下、その他の変形例について説明する。

上述の実施形態では、インクカートリッジ２０（液体貯留部）内のインクの残量判断は、インクカートリッジ２０内のインクの残量が零か否かを判断するものであったが、これに限定されるものではない。液体貯留部内にどの程度の液体が貯留されているかを判断するものであってもよい。即ち、液体貯留部内の液体の液面位置を判断するものであってもよい。例えば、参照部内に液体を貯溜されている場合、第２電極対の間の静電容量に基づいて、環境が変化したときの、第１電極対の間にある誘電体（液体貯留部や液体）の誘電率の変化を推定することも可能である。また、第１電極対の電極を、液体貯留部の空間の上端位置から下端位置に亘って延在させると、液体貯留部内の液体の液面位置が変化すれば、それに応じて第１電極対の間の静電容量が変化することになる。従って、第１電極対の間の静電容量と、第２電極対の間の静電容量とを参照することで、液体貯留部内の液体の液面位置を判断することもできる。

また、上述の実施形態では、１つのインクカートリッジ２０（液体貯留部）に対して、１対の電極対８（第１電極対）が対応して設けられていたが、複数対の第１電極対が対応して設けられていてもよい。例えば、複数対の第１電極対を上下方向に沿って配置した場合、液体貯留部内のインクの液面位置を精度良く判断することができる。

また、上述の実施形態では、液体貯留部内のインクの残量の判断の際に、第１電極対、第２電極対を用いて取得するデータは、これらの電極対の間の静電容量であったが、これに限定されず、これら電極対を用いて取得可能な任意の種類のデータを採用することができる。例えば、液体が導電性を有する液体であった場合、第１電極対及び第２電極対それぞれの間の抵抗値や電流値を取得することで、液体貯留部内の液体の残量を判断してもよい。

電極対の間の静電容量の測定方法は、上述の実施形態の方法に限定されず、任意の方法を採用することができる。例えば、ブリッジ法、共振周波数から求める方法、フライングキャパシターを用いる方法等であってよい。

上述の実施形態ではインクカートリッジ２０に対応して設けられて電極対８と、参照ケース３０に対応して設けられた電極対９とを用いたインクの残量判断を、プリンタ１のＣＰＵ１０１が実行するように構成されていたがこれに限定されるものではない。例えば、液体吐出装置は、第１電極対を用いて取得される値と第２電極対を用いて取得される値とを含むデータを外部装置に送信する。そして、外部装置において、受信したデータに基づいて液体の残量の判断を行ってもよい。

また、電極対８はインクカートリッジ２０の外に設けられ、電極対９は参照ケース３０の外に設けられていたが、これに限定されるものではない。第１電極対は液体貯留部内に設けられ、第２電極対は参照部内に設けられていてもよい。

また、上述の実施形態においては、参照ケース３０の内部空間３１は、ヘッド４と非接続であったが、これに限定されるものではない。例えば、参照部の空間と、液体吐出部とが、液体の透過を防ぎつつ気体の透過を許容する気体透過膜を介して接続されていてもよい。

また、参照部が液体を貯溜する空間を区画する場合において、参照部内の液体の量が、液体吐出部の吐出動作に関わらず変化しないのであれば、参照部の空間が液体吐出部と接続されていてもよく、液体貯留部と接続されていてもよい。例えば、液体を貯溜するケース内において、その内部空間を、第１空間及び第２空間の２つの空間に仕切る、鉛直方向に延びる仕切板を設ける。この仕切板の上端部には、水平方向に貫通する接続部が形成されおり、この接続部により、第１空間及び第２空間が連通している。そして、第１空間に、液体吐出部に液体を排出する排出口を形成する。また、初期状態では、第１空間及び第２空間の両方に液体を貯留する。以上において、第１空間が、液体貯留部が区画する空間に相当し、第２空間が、参照部が区画する空間に相当する。そして、液体吐出部の液体の吐出動作に伴い、液体貯留部が区画する第１空間に貯留されている液体は減少する一方で、第２空間に貯留されている液体の量は、仕切壁により減少しない。従って、この第１空間を区画する液体貯留部に対応して第１電極対を設け、第２空間を区画する参照部に対応して第２電極対を設けることで、第１空間内の液体の残量を精度良く判断することは可能である。

また、上述の実施形態では、インクカートリッジ２０のケース２２と、参照ケース３０は同じ材質で形成されていたがこれに限定されず、ケース２２の左側壁２２ｌ及び右側壁２２ｒ、及び参照ケース３０の左側壁３０ｌ及び右側壁３０ｒのみ同じ材質の樹脂で形成されていてもよい。また、液体貯留部と参照部の誘電率が略等しいのであるならば、異なる材質の樹脂で形成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、左右方向に隣接する２つの電極対１０それぞれの一方の電極は、共通の電極とされていたが、共通の電極とされていなくてもよい。この場合、電極の数は多くなるが、上述の実施形態のようにスイッチ回路を設ける必要はない。

また、上述の実施形態では、インクカートリッジ２０内のインクの残量を判断する際には、毎回、参照ケース３０に対応する電極対９の間の静電容量を算出するように構成されていたが、電極対９の間の静電容量の算出は毎回行う必要はない。例えば、印刷処理の実行中において、インクの残量を複数回判断する際には、インクの残量を最初に判断するときのみ、電極対９の間の静電容量の算出を行うように構成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、インクカートリッジ２０及び参照ケース３０はインクジェットプリンタ１の筐体１ａに収容されていたが、これに限定されない。例えば、プリンタの外部に設けられた筐体内に液体貯留部及び参照部が収容されていてもよい。

液体貯留部に貯留される液体は、インクに限定されず、任意の液体（例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液等）であってよい。また、第１電極対の２つの電極の相対的な位置関係と、第２電極対の２つの電極の相対的な位置関係とが同じであるならば、各電極対の２つの電極は平行に配置されている必要はない。また、電極対が並ぶ方向と直交する方向において、各電極対の２つの電極がずれて配置されていてもよい。さらに、第１電極対は、水平方向において液体貯留部を挟むように配置されている必要はなく、例えば、上下方向において液体貯留部を挟むように配置されていてもよい。同様に、第２電極対は、水平方向において参照部を挟むように配置されている必要はなく、例えば、上下方向において参照部を挟むように配置されていてもよい

また、参照部の２つの壁部の間隔と、液体貯留部の２つの壁部の間隔とは異なっていてもよい。液体貯留部及び参照部は樹脂製であるため、空気などよりも誘電率が大きい誘電体である。従って、例えば、第１実施形態のように、参照部内に液体が貯留されておらず、空気のみ存在する場合において、参照部内及び液体貯留部内の空気が第１電極対及び第２電極対の間の静電容量に対して及ぼす影響は、参照部及び液体貯留部の２つの壁部が静電容量に対して及ぼす影響よりも小さい。従って、参照部の２つの壁部の間隔と、液体貯留部の２つの壁部の間隔とが異なっていたとしても、液体の残量判断の精度はそれほど低下しない。

本発明は、インクジェットヘッドを固定した状態で、搬送機構により搬送される用紙に画像を印刷する、所謂ライン式のインクジェットプリンタにも適用されうる。また、本発明は、インクジェットプリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。

１ インクジェットプリンタ（液体吐出装置）
４ インクジェットヘッド（液体吐出部）
２０ インクカートリッジ（液体貯留部）
３０ 参照ケース（参照部）
８ 電極対（第１電極対）
９ 電極対（第２電極対）

Claims (21)

1. 液体を吐出する液体吐出部と、
   前記液体吐出部に供給する液体を貯留する空間を区画し、前記液体吐出部の液体の吐出動作に伴い内部の液体の残量が変化する、樹脂製の液体貯留部と、
   前記液体吐出部との間に液体の流動が生じない空間を区画する、樹脂製の参照部と、
   前記液体貯留部に対応して設けられた第１電極対と、
   前記参照部に対応して設けられた第２電極対と、
   を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記参照部が区画する空間は、前記液体吐出部と非接続であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記液体貯留部が区画する空間と、前記参照部が区画する空間は、非接続であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 制御部をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記第１電極対及び前記第２電極対を用いて、前記液体貯留部内の液体の残量を判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
5. 前記制御部は、
   前記液体貯留部内の液体の残量を判断する際に、
   前記第１電極対の間の静電容量、及び前記第２電極対の間の静電容量をそれぞれ取得し、その取得結果に基づいて前記液体貯留部内の液体の残量を判断することを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
6. 前記第１電極対の間隔と、前記第２電極対の間隔は、互いに等しく、
   前記第１電極対の電極のサイズと、前記第２電極対の電極のサイズは、互いに等しいことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記第１電極対は、前記液体貯留部の外に設けられており、
   前記第２電極対は、前記参照部の外に設けられており、
   前記液体貯留部は、前記第１電極対が並ぶ方向に並ぶ２つの壁部を有し、
   前記参照部は、前記第２電極対が並ぶ方向に並ぶ２つの壁部を有し、
   前記液体貯留部及び前記参照部の各々の前記壁部は、厚みが等しく、且つ、各々の前記壁部は同じ材質であることを特徴とする請求項５又は６に記載の液体吐出装置。
8. 前記液体貯留部の前記２つの壁部の間隔と、前記参照部の前記２つの壁部の間隔が等しいことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記参照部内には、液体が貯留されておらず、
   前記制御部は、
   前記液体貯留部内の液体の残量を判断する際に、
   前記第１電極対の間の静電容量と、前記第２電極対の間の静電容量との差が、所定の閾値未満の場合、前記液体貯留部内の液体の残量が零であると判断することを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
10. 前記参照部内には、液体が貯留されていないことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
11. 前記参照部内には、液体が封入されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
12. 前記液体吐出部を収容する筐体を更に備え、
    前記液体貯留部及び前記参照部は、前記筐体内に配置されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
13. 前記第１電極対は、前記液体貯留部の外に設けられており、
    前記第２電極対は、前記参照部の外に設けられていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
14. 前記第１電極対の一方の電極、及び前記第２電極対の一方の電極が、共通の電極であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
15. 前記液体貯留部と前記参照部とが並んで配置され、
    前記液体貯留部と前記参照部の間に、前記共通の電極が配置されることを特徴する請求項１４に記載の液体吐出装置。
16. 前記第１電極対の一方の電極、及び前記第２電極対の一方の電極が、共通の電極であり、
    電圧を生成する電源と、
    前記電源の接続先を、前記第１電極対と前記第２電極対との間で選択的に切り換える切換部と
    をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記液体貯留部内の液体の残量を判断する際に、
    前記第１電極対と前記電源との接続と、前記第２電極対と前記電源との接続が行われるように、前記切換部に前記電源の接続先を切り換えさせることを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
17. 電圧を生成する電源と、
    ブラックの液体を貯留するブラック貯留部を含む、複数色の液体を各々貯留する複数の前記液体貯留部と、
    前記複数の前記液体貯留部に対応する複数の前記第１電極対と、
    前記電源を、前記ブラック貯留部に対応する前記第１電極対と前記第２電極対を同時に接続するか、前記複数の第１電極対及び前記第２電極対のうち、前記ブラック貯留部に対応する前記第１電極対と前記第２電極対以外の少なくとも１つを接続するか、を選択的に切り換える切換部と、をさらに備え、
    前記複数の第１電極対と前記第２電極対が、所定方向に沿って並び、
    前記複数の第１電極対と前記第２電極対のうちの一つの電極と、その一つの電極に隣接する別の電極との間に、前記複数の液体貯留部と前記参照部のうちの一つが配置され、
    前記制御部は、
    前記液体貯留部内の液体の残量を判断する際に、
    液体の残量を判断する判断対象の前記液体貯留部に対応する前記第１電極対が前記電源に接続されるように、前記切換部に前記電源の接続先を切り換えさせることを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
18. 前記液体貯留部を着脱可能に受け、且つ、前記参照部を受ける受容部を備え、
    前記第１電極対及び前記第２電極対は、前記受容部に設けられていることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
19. 前記液体貯留部には、水平面と平行な水平方向の一端に、前記液体吐出部に液体を排出する排出口が形成されており、
    前記第１電極対は、前記液体貯留部の前記水平方向の他端よりも、前記一端側に配置されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
20. 前記参照部は、前記液体貯留部と同じ材質の樹脂で形成されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
21. 液体を吐出する液体吐出部と、
    前記液体吐出部に供給する液体を貯留する空間を区画し、前記液体吐出部の液体の吐出動作に伴い内部の液体の残量が変化する、樹脂製の液体貯留部と、
    液体を貯留する空間を区画し、前記液体吐出部の前記吐出動作に関わらず内部の液体の量が変化しない、樹脂製の参照部と、
    前記液体貯留部に対応して設けられた第１電極対と、
    前記参照部に対応して設けられた第２電極対と、
    を備えていることを特徴とする液体吐出装置。