JP4687497B2

JP4687497B2 - 液体吐出装置、インクジェットプリンタ、容器内での液体の残量無し判定方法

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Publication number: JP4687497B2
Application number: JP2006043649A
Authority: JP
Inventors: 真之石田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2026-02-21
Also published as: JP2007223060A

Description

本発明は、インク等の液体が入っている容器から液体滴を吐出させる液体吐出装置、これを備えたインクジェットプリンタ、及びこれらに内蔵される前記容器での液体の残量無し判定方法に関する。

従来より、インクジェットプリンタでは、ユーザにインク残量０を知らせるために、インク容器内のインク残量が０になったことを把握する種々の技術が開発されている。

このような技術として、例えば、以下の特許文献１に開示されているものがある。

この特許文献１には、インクレベルセンサによるインクレベル検知と、インクドットカウンタによるインク消費量の推定とを併用することで、インク残量０を正確に把握する技術が開示されている。この技術で使用するレベルセンサは、予め定めた境界レベルに対して、その境界レベルにインクが存在するか否かを検知するセンサである。この技術では、このレベルセンサが、境界レベルでのインク有りの状態からインク無しの状態に切り替わったときから、予め定められたインク量が消費されたと推定されたときに、インク残量が０であるとしている。

特開2003−205603号公報

しかしながら、従来技術では、境界レベルでのインク無しを検知したときから、予め定められたインク量が消費されたと推定されたときに、インク残量０としているため、レベル検知タイミングによっては、境界レベルよりもインクレベルが大きく下回ってから、インク無しを検知する可能性があり、このような場合、予め定められたインク量が消費されたと推定される前に、実際にインク残量０になってしまう。この結果、従来技術では、インク容器内にインクが無い状態でもインクを吐出しようとする、いわゆる空打ちをしてしまうおそれがあるという問題点がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、液体滴の空打ちを防ぐことができる液体吐出装置、及びこれを備えたインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

前記問題点を解決するための液体吐出装置に係る発明は、
容器の予め定めた境界レベルに、液体が存在するか否かを検知する液レベルセンサと、１ジョブの印刷が終了したこと、フラッシング動作をしたこと、および、予め定められたドット数分の印刷を行ったこと、の少なくともいずれかのセンサ駆動条件が満たされているか否か判断し、当該センサ駆動条件が満たされていると判断される毎に、繰り返し前記液レベルセンサを駆動させるセンサ制御手段と、前記容器からの前記液体滴の吐出数又は該吐出数に対応する数量をカウントして、前記液体の消費量を推定する液体消費量推定手段と、前記センサ制御手段により前記液レベルセンサが駆動して、前記液体の有無を検知したときの前記消費量又は該消費量と相関関係のある相関量を記憶しておく消費量記憶領域と、前記容器内で、前記境界レベルから前記液体が無くなるまでの境界残液量又は該境界残液量と相関関係のある相関量を記憶しておく残液量記憶領域と、前記容器内で、前記境界レベルから前記液体が無くなるまでの境界残液量又は該境界残液量と相関関係のある相関量を記憶しておく残液量記憶領域と、前記液レベルセンサが前記境界レベルに液体が存在しないことを検知すると、前記消費量記憶領域を参照して、該境界レベルに液体が存在することを最後に検知したときの前記消費量を取得すると共に、前記残液量記憶領域を参照して、前記境界残液量を取得し、前記液体消費量推定手段により、該消費量からさらに該境界残液量が消費されたと推定されたときに、前記容器内の液体残量が０であるとする残量無し判定手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明では、境界レベルから液体が容器内に無くなるまでの境界残液量を用いて、最後に境界レベルで液体が存在すると検出されたときのインク消費量から境界残液量分、液体が消費されたと推定されたときに、容器内の液体残量が０である判定としているので、この液体残量が０であると判定されるまで、容器内に液体が残っており、液体の空打ちを回避することができる。

ここで、前記液体吐出装置において、
前記液レベルセンサは、前記容器の内容物に振動を印加し、自身の共振周波数特性の変化から、前記液レベルの位置に前記液体が存在するか否かを検知するセンサであってもよい。この場合、液レベルセンサは、前記容器の内容物に振動を印加する振動源として、圧電素子を含むものであってもよい。

本発明は、このような内容物の振動特性の変化を利用した液レベルセンサを用いている場合、液体の空打ちを回避する意味で特に有効である。

また、液体吐出装置において、
前記液体消費量推定手段により、前記容器内の前記液体のレベルが前記境界レベルに近い予め定められたレベル（以下、タイミング変換レベルとする）になったと推定されると、前記センサ制御手段は、該タイミング変換レベルに至る以前よりも、前記レベルセンサを駆動させる頻度を高めるものであってもよい。このように、容器内の液体のレベルが境界レベルに近くなってから、レベルセンサの駆動頻度を高めると、容器内の液体残量が０であると判定したときの実際の液体残量を０に近づけることができる。また、容器内の液体量が境界レベルに未だ十分至っていないときには、レベルセンサ駆動に伴う演算負荷や電力負荷を軽減できる。

また、以上の液体吐出装置を備え、この液体吐出装置が前記液体としてインクを吐出する場合には、インクジェットプリンタを構成することもできる。

前記問題点を解決するための残量無し判定方法は、
液体が入っている容器から液体滴を吐出させる液体吐出装置で、該容器内の残液量が０であるか否かを判定する残量無し判定方法において、
前記容器の予め定めた境界レベルに、前記液体が存在するか否かを検知する液レベルセンサを設け、予め定められた条件を満たしたときに前記液レベルセンサを駆動させ、
前記容器からの前記液体滴の吐出数又は該吐出数に対応する数量をカウントして、前記液体の消費量を推定し、前記レベルセンサが駆動して、前記液体の有無を検知したときの前記消費量又は該消費量と相関関係のある相関量を消費量記憶領域に記憶しておくと共に、前記容器内で、前記境界レベルから前記液体が無くなるまでの境界残液量又は該境界残液量と相関関係のある相関量を残液量記憶領域に記憶しておき、前記液レベルセンサが前記境界レベルに液体が存在しないことを検知すると、前記消費量記憶領域を参照して、該境界レベルに液体が存在することを最後に検知したときの前記消費量を取得すると共に、前記残液量記憶領域を参照して、前記境界残液量を取得し、前記液体の消費量推定により、該消費量からさらに該境界残液量が消費されたと推定されたときに、前記容器内に前記液体の残量が０であるとする、ことを特徴とする。

以下、本発明に係るインクジェットプリンタの一実施形態について、図面を用いて説明する。

本実施形態のインクジェットプリンタは、図１に示すように、インクジェット方式のプリンタ機構１０と、このプリンタ機構１０を駆動させるプリンタ駆動回路３１と、ホストコンピュータＨからの指示に基づいてプリンタ駆動回路３１に制御信号を送るコントローラ４０と、操作パネル３２と、この操作パネル３２を駆動させるパネル駆動回路３５と、を備えている。

操作パネル３２は、各種入力操作を行うための複数のキー入力部３３と、各種情報を表示する表示部３４とを有する。

コントローラ４０は、各種プログラムを実行するＣＰＵ４１と、このＣＰＵ４１が実行するプログラム等が記憶されているＲＯＭ４２と、各種データが一時的に記憶されるＲＡＭ４４と、ホストコンピュータＨとの間のインタフェース回路４９と、を有している。このコントローラ４０の各部は、相互にバスで接続されている。ＲＯＭ４２には、ホストコンピュータＨからのコマンドに応じてプリンタ機構１０を動作させるための印刷制御プログラムＰ１や、インク量を管理するためのインク管理プログラムＰ２等のプログラムが記憶されている。ＲＯＭ４２には、さらに、境界残液量Ｙ_０や境界前消費量Ｘ_１も定数記憶領域４３に記憶されている。なお、これらの量Ｙ_０，Ｘ_１の意味については後述する。また、ＲＡＭ４４には、ホストコンピュータＨからのコマンドを一時的に蓄えるバッファ４５と、このコマンドに基づくビットマップイメージが展開されるビットマップ領域４６と、インク消費量Ｘが記憶されるインク消費量記憶領域４７と、境界レベルフラグ領域４８とが確保されている。なお、境界レベルフラグについても後述する。

プリンタ機構１０は、シアン・マゼンタ・イエロー・ライトシアン・ライトマゼンタ及びブラックの各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ１６と、このインクカートリッジ１６内のインクを印刷媒体である用紙Ｐに吐出する印刷ヘッド１５と、この印刷ヘッド１５を移動させるキャリッジ１１と、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１８と、を備えている。

キャリッジ１１は、図３に示すように、駆動輪１２ａと、従動輪１２ｂと、両輪１２ａ，１２ｂの間に架け渡されたタイミングベルト１２ｃと、印刷ヘッド１５が設けられると共にインクカートリッジ１６が搭載されるヘッドベース１３と、このヘッドベース１３の移動方向を規制するガイド１４とを有している。

プリンタ機構１０は、更に、ガイド１４の左端近傍に形成されたフラッシング領域Ｆと、ガイド１４の右端近傍に形成されたキャップＣとを備えている。フラッシング領域Ｆは、印刷ヘッド１５の先端でインクが乾燥して固化するのを防止するために定期的又は所定のタイミングで印刷データとは無関係にインク滴を吐出させる、いわゆるフラッシング動作を行うときに利用されるものである。このフラッシング領域Ｆは、印刷ヘッド１５が左端まで移動したときに、印刷ヘッド１５のノズルと対向するように設けられている。このため、フラッシング動作を行う場合には、印刷ヘッド１５を左端まで移動させた後に行う。また、キャップＣは、印刷休止中などに印刷ヘッド１５のノズルが乾燥するのを防止するために、このノズルを封止するときに利用されるものである。このキャップＣは、印刷ヘッド１５が右端（ホームポジションという）まで移動したときに、この印刷ヘッド１５のノズルを覆う。

各インクカートリッジ１６は、図４に示すように、インクＩを収容するタンク１７と、このタンク１７に取り付けられている消費量メモリ１９及びインクレベルセンサ・アッセンブリ２０と、を備えている。タンク１７は、タンク本体１７ａと、このタンク本体１７ａから印刷ヘッド１５へ伸びるインク供給通路１７ｂとを有している。インクレベルセンサ・アッセンブリ２０は、このインク供給通路１７ｂを臨むように、タンク１７に設けられている。

インクレベルセンサ・アッセンブリ２０は、インクレベルセンサ２１と、このインクレベルセンサ２１の固有共振周波数付近の発振信号の振幅をディジタル信号に変換してコントローラ４０へ出力する共振周波数検出回路２５とを備えている。インクレベルセンサ２１は、金属板よりなる振動板２２と、この片面に接合された圧電素子２３と、この圧電素子２３に接合された電極２４ａ，２４ｂとを有している。圧電素子２３の材料としては、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（ＰＬＺＴ）等を用いることが好ましい。また、共振周波数検出回路２５は、インクレベルセンサ２１の電極２４ａ，２４ｂに駆動電圧を印加して、このインクレベルセンサ２１を固有共振周波数付近で励振させる発振回路２６と、この発振回路２６から得られた発振信号のうち共振周波数付近の周波数成分を強調し共振周波数以外の周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタ２７と、このバンドパスフィルタ２７を通過した交流の発振信号を直流の電圧信号に変換する検波整流回路２８と、この検波整流回路２８を通過したアナログの電圧信号をディジタル信号に変換してコントローラ４０へ出力するＡ／Ｄ変換回路２９とを備えている。

インクレベルセンサ２１の振動板２２は、圧電素子２３が接合されていない面がタンク１７の内側を向いているため、タンク１７内のインクの量に応じてインクＩと接触したり接触しなかったりする。この振動板２２がタンク１７内に臨んでいる位置を境界レベルＬ_０とした場合、振動板２２がインクＩに接触しているとき、つまりインクＩが境界レベルＬ_０を上回っているとき（インク有り）と、振動板２２がインクＩに接触していないとき、つまりインクＩが境界レベルＬ_０を下回っているとき（インク無し）とでは、図５に示すように、インクレベルセンサ２１の共振振動数が異なる。このインクレベルセンサ２１の共振振動数は、インクが境界レベルＬ_０を上回っているとき（インク有り）には、第１周波数帯域（ｆ１〜ｆ２，例えば１００〜２００ｋＨｚ）となり、インクが境界レベルＬ_０を下回っているとき（インク無し）には、第２周波数帯域（ｆ３〜ｆ４，例えば３００〜４００ｋＨｚ）となる。このインクレベルセンサ２１は、以上のような共振振動数の変化に基づいて、境界レベルＬ_０にインクが存在するか否かを検出する。なお、第１周波数帯域と第２周波数帯域との間の中間帯域が存在するが、この中間帯域はごく狭小な範囲であるため、共振周波数がこの中間帯域に入ることはほとんどない。

再び、図４を参照する。印刷ヘッド１５は、インクカートリッジ１６のタンク１７から供給されたインクＩを加圧するヘッド本体１５ａと、このヘッド本体１５ａで加圧されたインクＩをインク滴として吐出するノズル１５ｂと、を有する。なお、この実施形態では、印刷ヘッド１５は、圧電素子に電圧をかけることによりこの圧電素子を変形させてインクＩを加圧する方式を採用しているが、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけインクＩを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。

コントローラ４０は、機能的に、図２に示すように、ホストコンピュータＨとの間で信号の入出力を行う入出力部５１と、ホストコンピュータＨからのコマンドを一時的に蓄えておくバッファ４５と、このバッファ４５に蓄えられたコマンドを解釈して、ビットマップ領域４６にビットマップイメージを展開する解釈部５２と、ビットマップイメージに基づいてプリンタ機構１０の制御信号を作成する制御信号作成部５３と、ビットマップイメージを形成するドット数をカウントするドットカウンタ５４と、このドットカウンタ５４によりカウントされたドット数ｎに応じてインク消費量を推定するインク消費量推定部５５と、レベルセンサ・アッセンブリ２０を駆動させるセンサ制御部５６と、レベルセンサ・アッセンブリ２０が駆動される毎にそのときのインク消費量が記憶されるインク消費量記憶部４７と、インクレベル・アッセンブリ２０からの境界レベルＬ_０にインクが無い旨の信号を受けたときに、インク消費量推定部５５で推定された現インク消費量Ｘとインク消費量記憶部４７に記憶されている前回のインク消費量Ｘｒとを用いて、インク残量無しＥを判定する残量無し判定部５７と、を有する。

なお、入出力部５１は、図１におけるインタフェース回路４９と、印刷制御プログラムＰ１及びインク量管理プログラムＰ２が記憶されているＲＯＭ４２と、これらのプログラムＰ１，Ｐ２を実行するＣＰＵ４１とを有して構成されている。解釈部５２及び制御信号作成部５３は、印刷制御プログラムＰ１が記憶されているＲＯＭ４２と、このプログラムＰ１を実行するＣＰＵ４１とを有して構成され、ドットカウンタ５４と消費量推定部５５とセンサ制御部５６と残量無し判定部５７とは、インク量管理プログラムＰ２が記憶されているＲＯＭ４２と、このプログラムＰ２を実行するＣＰＵ４１とを有して構成されている。

次に、本実施形態のインクジェットプリンタの動作について説明する。

インクジェットプリンタの入出力部５１がホストコンピュータＨから印刷コマンドを受け付けると、この印刷コマンドはバッファ４５に一時的に蓄えられる。解釈部５２は、バッファ４５に蓄えられた印刷コマンドを順次解釈して、ビットマップ領域４６にビットマップイメージを展開する。制御信号作成部５３は、このビットマップイメージに基づいて制御信号を作成し、この制御信号をプリンタ駆動回路３１へ送信する。この結果、プリンタ機構１０が駆動し、印刷コマンドに応じた内容が用紙Ｐに印刷される。

ドットカウンタ５４は、ビットマップ領域４６に展開されたビットマップイメージを構成するドット数ｎをカウントし、これを消費量推定部５５に渡す。消費量推定部５５は、ドット数ｎに１ドット当たりのインク吐出量αを掛けた値（ｎ・α）に、カートリッジ１６に設けられている消費量メモリ１９に記憶されている消費量Ｘを加えて、現時点までのインク消費量Ｘを求める。このように求められたインク消費量Ｘは、１ジョブの印刷が終了する毎に、カートリッジ１６に設けられている消費量メモリ１９に更新登録される。

次に、カートリッジ１６のタンク１７内のインクが有るか否か、つまりインク残量の有無の判定処理について、図６に示すフローチャートに従って説明する。

まず、センサ制御部５６がインクレベルセンサ２１の駆動条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１０）。このセンサ駆動条件とは、インク吐出動作に関連して予め定めた条件である。具体的には、例えば、１ジョブの印刷が終了したこと、フラッシング動作をしたこと、予め定められたドット数分の印刷を行ったこと等がセンサ駆動条件となる。センサ制御部５６は、このようなセンサ駆動条件５６ａを予め記憶されており、解釈部５２から、１ジョブの印刷が終了したことや、予め定められたドット数分の印刷が行われたこと等の情報を得ることで、センサ駆動条件を満たしたか否かを判断する。

センサ制御部５６は、センサ駆動条件を満たしたと判断すると（Ｓ１０）、境界レベルフラグ領域４８に「１」が設定されているか否かを判断する（Ｓ１１）。ここで、境界レベルフラグ領域４８に「１」が設定されている、つまり、境界レベルフラグがセットされているということは、インクレベルセンサ２１により、境界レベルＬ_０にインクが存在しないと検知されたことを意味する。

境界レベルフラグがセットされていれば、ステップ２１に進み、境界レベルフラグがセットされていなければ、センサ制御部５６はインクレベルセンサ２１を駆動する（Ｓ１２）。

このインクレベルセンサ２１の駆動により、タンク１７の境界レベルＬ_０にインクが存在するか否かを示す信号が残量無し判定部５７に入力する。残量無し判定部５７は、この信号を受けると、タンク１７の境界レベルＬ_０にインクが存在するか否かを判断する（Ｓ１３）。境界レベルＬ_０にインクが存在しないと判断した場合には、ステップ１８に進む。一方、残量無し判定部５７は、境界レベルＬ_０にインクが存在すると判断した場合、消費量推定部５５から現時点の消費量Ｘを取得し（Ｓ１４）、この現時点の消費量Ｘを消費量記憶領域４７に更新登録する（Ｓ１５）。なお、この消費量記憶領域４７の消費量は、インクレベルセンサ２１が駆動されてインク有りが検出される毎に、更新登録されるもので、インクカートリッジ１６の消費量メモリ１９に登録されている消費量は、１ジョブの印刷が終了する毎に、更新登録されるもので、両領域４７，１９に記憶される値はいずれも消費量であるが、更新登録されるタイミングが異なる。残量無し判定部５７は、さらに、現時点の消費量Ｘが予め定められた境界前消費量（タイミング変換消費量）Ｘ₁以上であるか否かを判断する（Ｓ１６）。この境界前消費量Ｘ₁は、図２のプリンタ機構１０内に示すように、境界レベルＬ_０に至るまでの消費量Ｘ₁よりも僅かに少ない値で、ＲＯＭ４２の定数記憶領域４３に記憶されている。残量無し判定部５７は、現時点の消費量Ｘが予め定められた境界前消費量Ｘ₁以上である、つまり、タンク１７内のインクレベルが境界レベルＬ_０に近いと判断すると、センサ駆動条件５６ａを変更する（Ｓ１７）。具体的には、インクレベルセンサ２１の駆動頻度が高まるように、例えば、センサ駆動条件の一つである「予め定められたドット数分の印刷が行われたこと」における予め定められたドット数分を小さな値に変更する。このように、タンク１７内のインクレベルが境界レベルＬ_０に近くなると、レベルセンサ駆動の頻度が高まるため、これ以降、境界レベルＬ_０により近いレベルにインクが存在するときに、境界レベルＬ_０にインクが存在するか否かが検知される。

ステップ１６で、現時点の消費量Ｘが予め定められた消費量Ｘ₁未満であると判断された場合、さらに、ステップ１７で、センサ駆動条件が変更された場合、ステップ１０に戻る。

残量無し判定部５７は、ステップ１３で、境界レベルＬ_０にインクが存在しないと判断した場合には、境界レベルフラグ領域４８に「１」をセットする、つまり境界レベルフラグをセットする（Ｓ１８）。続いて、残量無し判定部５７は、消費量記憶領域４７に記憶されている消費量、つまり最後に境界レベルＬ_０にインク有りが検出されたときの消費量Ｘｒと、ＲＯＭ４２の定数記憶領域４３に記憶されている境界残液量Ｙ_０を取得する（Ｓ１９）。なお、この境界残液量Ｙ_０は、タンク１７内のインクレベルが境界レベルＬ_０のときにタンク１７内に残っているインク量である。残量無し判定部５７は、消費量Ｘｒに境界残液量Ｙ_０を加え、この値（Ｘｒ＋Ｙ_０）をインクエンドまでのインク消費量（インクエンド値）とする（Ｓ２０）。そして、残量無し判定部５７は、消費量推定部５５から現時点の消費量Ｘを取得し（Ｓ２１）、インクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）と現時点の消費量Ｘとの大小関係を比較する（Ｓ２２）。現時点の消費量Ｘがインクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）以上である場合には、ステップ２４に進み、現時点の消費量Ｘがインクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）未満であるときには、操作パネル駆動回路３５に「インクロー」の旨を出力し、操作パネル３２の表示部３４に、例えば、「インクローです。インクカートリッジを交換してください。」を表示させると共に、入出力部５１に「インクロー」の旨を出力し、ホストコンピュータＨにも、例えば、「インクローです。インクカートリッジを交換してください。」を表示させる（Ｓ２３）。

残量無し判定部５７が「インクロー」を出力すると（Ｓ２３）、ステップ１０に戻る。「インクロー」を出力した後、ステップ１０でセンサ駆動条件を満たすと判断され、ステップ１１に進むと、このときには、境界レベルフラグが既にセットされているため、このステップ１１では、境界レベルフラグがセットされていると判断され、ステップ２１に進む。すると、残量無し判定部５７は、改めて、消費量推定部５５から現時点の消費量Ｘを取得し（Ｓ２１）、インクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）と現時点の消費量Ｘとの大小関係を比較する（Ｓ２２）。現時点の消費量Ｘがインクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）以上である場合には、インクエンドＥであると判定し、操作パネル駆動回路３５に「インクエンド」の旨を出力し、操作パネル３２の表示部３４に、例えば、「インクエンドです。以降、インクカートリッジを交換しなければ、印刷できません。」を表示させると共に、入出力部５１に「インクエンド」の旨を出力し、ホストコンピュータＨにも、例えば、「インクローです。以降、インクカートリッジを交換しなければ、印刷できません。」を表示させる。さらに、制御信号作成部５３に対して停止指示を与え、プリンタ駆動回路３１による印刷動作を停止させる（Ｓ２４）。

ところで、従来技術のように、境界レベルＬ_０でインク無しと検出されたときのインク消費量Ｘｒ＋1（図２のプリンタ機構１０内に示す）に境界残液量Ｙ_０を加えた値（Ｘｒ＋Ｙ_０）をインクエンド値とすると、このインクエンド値に基づいてインクエンドＥになったと判断される前に、タンク内１７内のインクが完全に無くなる可能性が有り、インクの空打ちを行ってしまうおそれがある。一方、本実施形態では、最後に境界レベルＬ_０にインク有りと検出されたときのインク消費量Ｘｒに境界残液量Ｙ_０を加えた値（Ｘｒ＋Ｙ_０）をインクエンド値としているため、このインクエンド値に基づいてインクエンドＥになったと判断されるまで、タンク１７内にインクが若干残っており、インクの空打ちを回避することができる。

また、本実施形態では、タンク１７内のインクレベルが境界残液量Ｙ_０に近くなると、インクレベルセンサ２１の駆動頻度が高まるので、最後に境界レベルＬ_０にインク有りと検出されたときのインク消費量Ｘｒが、境界レベルＬ_０までの消費量Ｘ_０に近くなる。このため、インクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）に基づいてインクエンドになったと判断されたときのタンク１７内のインク量は、極めて０に近い値となる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に
属する限り種々の態様で実施し得ることは言うまでもない。

例えば、以上では、ステップ２２で、現時点の消費量Ｘがインクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）未満であると判断して、「インクロー」を出力した後（Ｓ２３）、ステップ１０に戻って、センサ駆動条件を満たすと判断した後に、再び、現時点の消費量Ｘを取得する（Ｓ２１）ようにしているが、「インクロー」を出力した後（Ｓ２３）、直ちに、ステップ２１に戻り、現時点の消費量Ｘを取得し、ステップ２２で、現時点の消費量Ｘがインクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）以上であると判断するまで、ステップ２１，２２，２３の処理を繰り返すようにしてもよい。

また、本実施形態では、ＲＡＭ４４の消費量記憶領域４７、カートリッジ１６の消費量メモリ１９、ＲＯＭ４３の定数記憶領域４３には、いずれも消費量が記憶されているが、この代わりに、消費量と相関関係のある残インク量を記憶しておき、これらの残インク量を消費量に変換して、この消費量を用いるようにしてもよい。さらに、ＲＯＭ４３の定数記憶領域４３には、境界残液量Ｙ_０も記憶されているが、この代わりに、残液量と相関関係のある消費量、つまり境界レベルＬ_０までの消費量である境界消費量Ｘ_０を記憶しておいてもよい。

また、本実施形態では、インク滴の吐出数相当の値として、ビットマップイメージのドット数を用いたが、この代わりに、例えば、インク滴の吐出を指示する制御信号のパルス数を用いてもよい。

また、本実施形態では、インクレベルセンサ２１として、振動板２２に圧電素子２３を接合させたものを採用したが、適当な周波数の電圧を印加することにより共振して固有の共振周波数の信号を出力するものであればどのような構造であってもよく、例えば、第１電極とバネ構造の第２電極とを間隔を開けて配置したコンデンサタイプの素子（例えば特開２００２−２５７６１６参照）を採用してもよい。さらに、インクレベルセンサとして、光学式レベルセンサを採用してもよい。但し、光学式レベルセンサは、極めて短い周期で境界レベルＬ_０にインクが存在するか否かを検出できるので、境界レベルＬ_０にインクが存在しないと検出したときのインクレベルと境界レベルＬ_０との差は極めて僅かであり、本発明の効果はあまり有効ではない。一方、本実施形態のように圧電素子２３を用いたインクレベルセンサ２１や、前述のコンデンサタイプの素子を用いたインクレベルセンサのように、タンク１７の内容物に振動を印加し、この内容物の振動特性の変化から、境界レベルＬ_０にインクが存在するか否かを検知するセンサの場合には、検知周期が比較的長いので、このようなセンサを用いるときに本発明は極めて有効である。

また、以上では、インク有りの状態のときに共振周波数ｆが第１周波数帯域になり、インク無しの状態のときに共振周波数ｆが第１周波数帯域よりも高い第２周波数帯域になる場合を例に挙げて説明した。しかし、インクの有り無しの状態と共振周波数ｆの帯域との関係は、例えばインクレベルセンサ２１の周辺の構造・形状・寸法や、インクレベルセンサ２１の性質などによって異なる。このため、インク有りの状態のときに共振周波数ｆが第２周波数帯域になり、インク無しの状態のときに共振周波数ｆが第１周波数帯域になることもある。本発明は、そのような場合においても適用することができる。

実施形態におけるインクジェットプリンタのハードウェア構成を示す説明図。実施形態におけるインクジェットプリンタの機能構成を示す説明図。実施形態におけるプリンタ機構の斜視図。実施形態におけるインクカートリッジ及びその周辺の構成を示す説明図。実施形態におけるインクレベルセンサの出力特性を示すグラフ。実施形態における残量無し判定処理のフローチャート。

符号の説明

１０：プリンタ機構、１５：印刷ヘッド、１６：インクカートリッジ、１７：タンク、１９：消費量メモリ、２０：インクレベルセンサ・アッセンブリ、２１：インクレベルセンサ、４０：コントローラ、４１：ＣＰＵ、４２：ＲＯＭ、４３：定数記憶領域、４４：ＲＡＭ、４５：バッファ、４６：ビットマップ領域、４７：消費量記憶領域、５１：入出力部、５２：解釈部、５３：制御信号作成部、５４：ドットカウンタ、５５：消費量推定部、５６：センサ制御部、５７：残量無し判定部

Claims

液体が入っている容器から液体滴を吐出させる液体吐出装置において、
前記容器の予め定めた境界レベルに、前記液体が存在するか否かを検知する液レベルセンサと、
１ジョブの印刷が終了したこと、フラッシング動作をしたこと、および、予め定められたドット数分の印刷を行ったこと、の少なくともいずれかのセンサ駆動条件が満たされているか否か判断し、当該センサ駆動条件が満たされていると判断される毎に、繰り返し前記液レベルセンサを駆動させるセンサ制御手段と、
前記容器からの前記液体滴の吐出数又は該吐出数に対応する数量をカウントして、前記液体の消費量を推定する液体消費量推定手段と、
前記センサ制御手段により前記液レベルセンサが駆動して、前記液体の有無を検知したときの前記消費量又は該消費量と相関関係のある相関量を記憶しておく消費量記憶領域と、
前記容器内で、前記境界レベルから前記液体が無くなるまでの境界残液量又は該境界残液量と相関関係のある相関量を記憶しておく残液量記憶領域と、
前記液レベルセンサが前記境界レベルに液体が存在しないことを検知すると、前記消費量記憶領域を参照して、該境界レベルに液体が存在することを最後に検知したときの前記消費量を取得すると共に、前記残液量記憶領域を参照して、前記境界残液量を取得し、前記液体消費量推定手段により、該消費量からさらに該境界残液量が消費されたと推定されたときに、前記容器内の液体残量が０であるとする残量無し判定手段と、
を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記液レベルセンサは、前記容器の内容物に振動を印加し、自身の共振周波数特性の変化から、前記境界レベルの位置に前記液体が存在するか否かを検知するセンサである、
ことを特徴とする液体吐出装置。
請求項２に記載の液体吐出装置において、
前記液レベルセンサは、前記容器の内容物に振動を印加する振動源として、圧電素子を含む、
ことを特徴とする液体吐出装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記液体消費量推定手段により、前記容器内の前記液体のレベルが前記境界レベルに近い予め定められたレベル（以下、タイミング変換レベルとする）になったと推定されると、前記センサ制御手段は、該タイミング変換レベルに至る以前よりも、前記レベルセンサを駆動させる頻度を高める、
ことを特徴とする液体吐出装置。
請求項１から４のいずれか一項に記載の液体吐出装置を備え、
前記液体吐出装置が前記液体としてインクを吐出する、
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。
液体が入っている容器から液体滴を吐出させる液体吐出装置で、該容器内の残液量が０であるか否かを判定する残量無し判定方法において、
前記容器の予め定めた境界レベルに、前記液体が存在するか否かを検知する液レベルセンサを設け、
１ジョブの印刷が終了したこと、フラッシング動作をしたこと、および、予め定められたドット数分の印刷を行ったこと、の少なくともいずれかのセンサ駆動条件が満たされているか否か判断し、当該センサ駆動条件が満たされていると判断される毎に、繰り返し前記液レベルセンサを駆動させ、
前記容器からの前記液体滴の吐出数又は該吐出数に対応する数量をカウントして、前記液体の消費量を推定し、
前記レベルセンサが駆動して、前記液体の有無を検知したときの前記消費量又は該消費量と相関関係のある相関量を消費量記憶領域に記憶しておくと共に、前記容器内で、前記境界レベルから前記液体が無くなるまでの境界残液量又は該境界残液量と相関関係のある相関量を残液量記憶領域に記憶しておき、
前記液レベルセンサが前記境界レベルに液体が存在しないことを検知すると、前記消費量記憶領域を参照して、該境界レベルに液体が存在することを最後に検知したときの前記消費量を取得すると共に、前記残液量記憶領域を参照して、前記境界残液量を取得し、前記液体の消費量推定により、該消費量からさらに該境界残液量が消費されたと推定されたときに、前記容器内に前記液体の残量が０であるとする、
ことを特徴とする残量無し判定方法。