JP5387107B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射装置、液体供給システム、回路基板に関する。

液体収容体が装着して用いられる液体噴射装置、例えば、インクカートリッジが装着されて用いられるプリンタでは、インクカートリッジが装着されていない状態での印刷処理の実行を抑制するために、インクカートリッジの装着の有無が検出される。インクカートリッジの装着の有無は、例えば、プリンタにインクカートリッジの装着を検出するための装置側検出端子を設け、インクカートリッジに容器側検出端子を設け、装置側検出端子と容器側検出端子との電気的な導通の有無に応じた装置側検出端子の電位の変化に基づいて検出される（例えば、特許文献１）。

一方、インクジェット記録ヘッドとインクタンクが一体化され、プリンタに装着されるカートリッジ型ヘッドにおいて、インクタンクの液体残量の検出と、カートリッジ型ヘッドのプリンタに対する装着の有無の検出とを、２つの電極間の抵抗値に基づいて行う技術が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００２−１４８７０号公報 特開平３−２８４９５３号公報 特開平５−１６９６７３号公報 特開２００３−３９７０７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、液体収容体および液体噴射装置の双方に、液体収容体の装着の有無を検出するための専用の検出端子を設けなければならなかった。また、接点不良による不具合を回避、低減するために、液体収容体における端子数削減の要求がある。

一方、上記特許文献２に記載の技術では、インクタンクの液体残量の検出と、カートリッジ型ヘッドのプリンタに対する装着の有無の検出とを同時に行うため、必要な消費電力が大きくなるおそれがあった。

なお、上記課題は、液体収容体および液体噴射装置の組合せに限られず、取り外し可能な部品が装着された状態で機能する装置に共通して発生し得る課題である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、液体収容体に備えられる端子数の増加の抑制と、消費電力の抑制を目的とする。

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なされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
本発明の第１の形態は、液体供給システムから液体の供給を受ける液体噴射装置であって、
液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記液体供給システムが有する供給システム側端子と接触する装置側端子と、
前記装置側端子に第１の電気信号を供給して、前記装置側端子と前記システム側端子との接触を検出する接触検出部と、
前記装置側端子に前記第１の電気信号とは異なる第２の電気信号を供給して、前記液体供給システムにおける前記液体の量を検出する液量検出部と、
駆動信号の供給を受けて前記液体の噴射を行う液体噴射部と、
前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
を備え、
前記第２の電気信号は、前記駆動信号生成回路によって生成され、
前記第１の電気信号は、前記駆動信号生成部とは異なる回路によって生成される、液体噴射装置である。
この第１の形態によれば、装置側端子に第１の電気信号を供給して、装置側端子とシステム側端子との接触を検出すると共に、同じ装置側端子に第１の電気信号とは異なる第２の電気信号を供給して、液体供給システムにおける液体の量を検出するので、端子数の増加を抑制することができる。また、液体噴射装置を駆動中であっても、装置側端子とシステム側端子との接触を検出することができる。
本発明の第２の形態は、液体供給システムを備え、前記液体供給システムから液体の供給を受ける液体噴射装置であって、
前記液体供給システムは、
第１の供給システム側端子と、
第２の供給システム側端子と、
前記第１の供給システム側端子に一方の電極が接続され、前記第２の供給システム側端子に他方の電極が接続された容量素子と、
を有し、
前記液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記第１の供給システム側端子と接触する第１の装置側端子と、
前記液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記第２の供給システム側端子と接触する第２の装置側端子と、
前記第１の装置側端子に第１の供給電気信号を供給し、前記供給した前記第１の供給電気信号に対応する第１の応答電気信号を前記第２の装置側端子を介して受け取った場合に、前記第１の装置側端子と前記第１の供給システム側端子との接触、および、前記第２の装置側端子と前記第２の供給システム側端子との接触があると判断する接触検出部と、
を備える、液体噴射装置である。
この第２の形態によれば、容量素子に電気信号を供給することにより、低電力で供給システム側端子と装置側端子の接触を検出することができる。

［適用例１］液体供給システムから液体の供給を受ける液体噴射装置であって、
液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記液体供給システムが有する供給システム側端子と接触する装置側端子と、
前記装置側端子に第１の電気信号を供給して、前記装置側端子と前記システム側端子との接触を検出する接触検出部と、
前記装置側端子に前記第１の電気信号とは異なる第２の電気信号を供給して、前記液体供給システムにおける前記液体の量を検出する液量検出部と、
を備える、液体噴射装置。
こうすれば、装置側端子に第１の電気信号を供給して、装置側端子とシステム側端子との接触を検出すると共に、同じ装置側端子に第１の電気信号とは異なる第２の電気信号を供給して、液体供給システムにおける液体の量を検出するので、端子数の増加を抑制することができる。

［適用例２］適用例１に記載の液体噴射装置であって、
前記第１の電気信号を供給するための消費電力は、前記第２の電気信号を供給するための消費電力より小さい、液体噴射装置。
こうすれば、液体の量を検出するときの消費電力より、装置側端子とシステム側端子との接触を検出するときの消費電力を小さくできるので、全体として液体噴射装置の消費電力を抑制できる。

［適用例３］適用例２に記載の液体噴射装置であって、
前記接触の検出の実行頻度は、前記液体の量の検出の実行頻度より高い、液体噴射装置。
こうすれば、より消費電力の抑制効果が大きい。

［適用例４］適用例２に記載の液体噴射装置であって、
前記第１の電気信号は、前記液体噴射装置を制御するデジタル制御回路の電源電圧レベルの信号であり、
前記第２の電気信号は、前記電源電圧レベルより大きい電圧を含む信号である、液体噴射装置。
こうすれば、装置側端子とシステム側端子との接触を検出するときの電気信号の電圧レベルをデジタル制御回路の電源電圧レベルとするので、液体噴射装置の消費電力を抑制できる。

［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の液体噴射装置は、さらに、
駆動信号の供給を受けて前記液体の噴射を行う液体噴射部と、
前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
を備え、
前記第２の電気信号は、前記駆動信号生成回路によって生成され、
前記第１の電気信号は、前記駆動信号生成部とは異なる回路によって生成される、液体噴射装置。
こうすれば、液体噴射装置を駆動中であっても、装置側端子とシステム側端子との接触を検出することができる。

［適用例６］液体供給システムを備え、前記液体供給システムから液体の供給を受ける液体噴射装置であって、
前記液体供給システムは、
第１の供給システム側端子と、
第２の供給システム側端子と、
前記第１の供給システム側端子に一方の電極が接続され、前記第２の供給システム側端子に他方の電極が接続された容量素子と、
を有し、
前記液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記第１の供給システム側端子と接触する第１の装置側端子と、
前記液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記第２の供給システム側端子と接触する第２の装置側端子と、
前記第１の装置側端子に第１の供給電気信号を供給し、前記供給した前記第１の供給電気信号に対応する第１の応答電気信号を前記第２の装置側端子を介して受け取った場合に、前記第１の装置側端子と前記第１の供給システム側端子との接触、および、前記第２の装置側端子と前記第２の供給システム側端子との接触があると判断する接触検出部と、
を備える、液体噴射装置。
こうすれば、容量素子に電気信号を供給することにより、低電力で供給システム側端子と装置側端子の接触を検出することができる。

［適用例７］適用例６に記載の液体噴射装置であって、
前記第１の供給電気信号は、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを有するパルス信号であり、
前記第１の応答電気信号は、前記パルス信号と実質的に同一の波形を有する信号であり、
前記接触検出部は、前記第１の応答電気信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを検出した場合に、前記第１の装置側端子と前記第１の供給システム側端子との接触、および、前記第２の装置側端子と前記第２の供給システム側端子との接触があると判断する、液体噴射装置。
こうすれば、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを検出するので、第１の装置側端子と第１の供給システム側端子との接触、および、第２の装置側端子と第２の供給システム側端子との接触の検出精度を向上することができる。

［適用例８］適用例７に記載の液体噴射装置であって、
前記接触検出部は、前記第２の装置側端子に所定電位を供給し、前記所定電位の供給に続いて前記第２の装置側端子をハイインピーダンス状態にした後に、前記第１の装置側端子に前記第１の供給電気信号を供給する、液体噴射装置。
こうすれば、第２の装置側端子に所定電位を供給して、第２の装置側端子の電位を安定させた後に、第１の装置側端子に第１の供給電気信号を供給するので、第１の装置側端子と第１の供給システム側端子との接触、および、第２の装置側端子と第２の供給システム側端子との接触の検出精度を向上することができる。

［適用例９］適用例６ないし適用例８のいずれかに記載の液体噴射装置であって、
前記液体供給システムは、さらに、
前記容量素子とは異なるデバイスと、
前記デバイスと接続された第３の供給システム側端子と、
を有し、
前記液体噴射装置は、さらに、
前記液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記第３の供給システム側端子と接触する第３の装置側端子を備え、
前記第３の装置側端子は、前記第１の装置側端子と前記第２の装置側端子との間に配置されている、液体噴射装置。
こうすれば、第１の装置側端子と第１の供給システム側端子との接触、および、第２の装置側端子と第２の供給システム側端子との接触を検出できれば、第３の供給システム側端子と第３の装置側端子も接触している可能性が高まる。この結果、第１の装置側端子と第１の供給システム側端子との接触、および、第２の装置側端子と第２の供給システム側端子との接触を検出することにより、第３の供給システム側端子と第３の装置側端子の接触を保証できる。

［適用例１０］適用例６ないし適用例９のいずれかに記載の液体噴射装置は、さらに、
前記第１の装置側端子に第１の供給電気信号とは異なる第２の供給電気信号を供給し、前記供給した前記第２の電気信号に対応し、前記第１の応答電気信号とは異なる第２の応答電気信号を前記第２の装置側端子を介して受け取り、前記第２の応答電気信号に基づいて前記液体供給システムにおける前記液体の量を判断する液量検出部を備える、液体噴射装置。
こうすれば、同じ装置側端子に第１の電気信号とは異なる第２の電気信号を供給して、液体供給システムにおける前記液体の量を検出するので、端子数の増加を抑制することができる。

［適用例１１］液体噴射装置に液体を供給する液体供給システムであって、
電気デバイスと、
前記液体噴射装置に液体を供給する際に、前記液体噴射装置が有する第１の装置側端子と第１の接触部において接触する第１の供給システム側端子と、
前記液体噴射装置に液体を供給する際に、前記液体噴射装置が有する第２の装置側端子と第２の接触部において接触する第２の供給システム側端子と、
前記電気デバイスと接続され、前記液体噴射装置に液体を供給する際に、前記液体噴射装置が有する第３の装置側端子と第３の接触部において接触する第３の供給システム側端子と、
を備え、
前記第３の接触部は、前記第１の接触部と前記第２の接触部との間に位置し、
第１の供給システム側端子と前記第２の供給システム側端子は、前記第１の装置側端子と前記第１の供給システム側端子との接触、および、前記第２の装置側端子と前記第２の供給システム側端子との接触があるか否かを前記液体噴射装置が判断するために用いられると共に、前記液体供給システムにおける前記液体の量を前記液体噴射装置が判断するために用いられ、
前記接触があるか否かの判断において、前記第１の供給システム側端子は、前記液体噴射装置から前記第１の装置側端子を介して第１の供給電気信号を受け取り、
前記液体の量の判断において、前記第１の供給システム側端子は、前記液体噴射装置から前記第１の装置側端子を介して前記第１の供給電気信号とは異なる第２の供給電気信号を受け取る、液体供給システム。
こうすれば、第１の供給システム側端子にて第１の供給電気信号を受け取り、装置側端子とシステム側端子との接触が検出されると共に、同じ端子に第１の供給電気信号とは異なる第２の供給電気信号を受け取り、液体供給システムにおける液体の量の検出がなされるので、端子数の増加を抑制することができる。

［適用例１２］適用例１１に記載の液体供給システムであって、
前記第１の供給電気信号の受け取りに応じて、前記第２の供給システム側端子から第１の応答電気信号を出力し、
前記第２の供給電気信号の受け取りに応じて、前記第１の供給システム側端子および前記第２の供給システム側端子の少なくとも一方から前記第１の応答電気信号とは異なる第２の応答電気信号を出力する、液体供給システム。
こうすれば、液体噴射装置は、第１の応答電気信号を受け取ることにより、装置側端子とシステム側端子との接触を検出できると共に、第１の応答電気信号とは異なる第２の応答電気信号を受け取ることにより、液体供給システムにおける液体の量の検出を行うことができる。

この発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、液体供給システムが液体噴射装置に液体を供給する際に、前記液体噴射装置に装着される回路基板、液体供給システムと液体噴射装置とを含む液体噴射システムなどの形態で実現することができる。本発明の他の各種態様の一例を以下にさらに記載する。

本発明の他の第１の態様は、液体収容体を装着可能な液体噴射装置を提供する。第１の態様に係る液体噴射装置は、前記液体収容体における液量の検出に用いられる液量検出端子と、前記液量検出端子を介して前記液体収容体の装着の有無を検出する検出部とを備える。

上記態様に係る液体噴射装置によれば、液体収容体における液量の検出に用いられる液量検出端子を介して液体収容体の装着の有無を検出することができるので、液体収容体に備えられる端子数を削減することができる。

上記態様に係る液体噴射装置において、前記検出部は、前記液量の検出に用いられる液量検出信号の電圧よりも低い電圧の装着有無検出信号を前記液量検出端子に対して出力して、前記液体収容体の装着の有無を検出しても良い。この場合には、検出部の耐久性を向上させることができる。

上記態様に係る液体噴射装置において、前記検出部は、前記液量検出端子を介して検出した信号が前記液体収容体装着時における信号特性を有する場合には、前記液体収容体は装着されていることを検出しても良い。液体収容体装着時における信号特性の検出は、液体収容体の装着を意味するからである。

上記態様に係る液体噴射装置において、前記液体収容体は前記液量検出端子と接続される収容体検出端子と、その収容体検出端子に接続されている液量検出センサとを備えており、前記液体収容体装着時における信号特性は、前記装着有無検出信号の印加に応じた前記液量検出センサの出力特性を示しても良い。この場合には、液体収容体における液量の検出に用いられる液量検出端子を介して液体収容体の装着の有無を検出することができるので、液体収容体に備えられる端子数を削減することができる。

上記態様に係る液体噴射装置において、前記液体収容体は前記液量検出端子と接続される収容体検出端子と、その収容体検出端子に接続されている液量検出センサとを備えており、前記検出部は、前記液量検出端子に対して前記液体収容体における液量を検出するために用いられる液量検出信号を出力して、前記液体収容体の装着の有無を検出し、更に、前記液量検出信号に応じて前記液量検出センサから前記液量検出端子に入力される検出結果信号に基づいて前記液体収容体における液量を検出しても良い。この場合には、液量検出信号を用いて液体収容体の装着の有無を検出することができる。

上記態様に係る液体噴射装置において、前記検出部は、前記液量検出信号の電圧よりも低い電圧の装着有無検出信号を前記液量検出端子に対して出力して、前記液体収容体の装着の有無を検出しても良い。この場合には検出部の耐久性を向上させることができる。

上記態様に係る液体噴射装置において、前記液量検出センサは、圧電素子センサであっても良い。

上記態様に係る液体噴射装置において、前記検出部は、前記液量検出端子を介して検出した信号の特性が前記検出結果信号の特性に該当しない場合には、前記液体収容体は装着されていないことを検出しても良い。

上記態様に係る液体噴射装置において、前記液体収容体の装着の有無の検出は、繰り返し実行されても良い。この場合には、液体収容体の脱着を迅速に検出することができる。

本発明の他の第２の態様は、液体収容体を装着可能な液体噴射装置における液体収容体の装着判定方法を提供する。第２の態様に係る装着判定方法は、前記液体収容体における液量の検出に用いられる液量検出端子を介して前記液体収容体の装着の有無を検出することを備える。

上記態様に係る装着判定方法によれば、液体収容体における液量の検出に用いられる液量検出端子を介して液体収容体の装着の有無を検出することができるので、液体収容体に備えられる端子数を削減することができる。また、上記態様は、上記第１の態様と同様にして種々の態様にて実現され得る。さらに、上記態様は、コンピュータプログラム、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤといったコンピュータ読み取り可能媒体に記録されたコンピュータプログラムとしても実現され得る。

本発明の他の第３の態様は、液体噴射装置と液体噴射装置に装着可能な液体収容体を含む液体噴射システムを提供する。第３の態様に係る液体噴射システムにおいて、前記液体噴射装置は、
前記液体収容体を装着可能な液体収容体装着部と、前記液体収容体装着部に配置され、前記液体収容体における液量の検出に用いられる液量検出端子と、前記液量検出端子を介して前記液体収容体の装着の有無を検出する検出部とを備え、
前記液体収容体は、前記液体収容体装着部に装着される際に、前記液量検出端子と接触される収容体検出端子と、前記収容体検出端子に接続されている液量検出センサとを備える。

上記態様に係る液体噴射システムによれば、液体収容体における液量の検出に用いられる液量検出端子を介して液体収容体の装着の有無を検出することができるので、液体収容体に備えられる端子数を削減することができる。

第１実施例における液体収容体の一例としてのインクカートリッジを示す説明図。 第１実施例に係る液体噴射装置の一例としての印刷装置を示す説明図。 第１実施例に係る印刷装置に備えられている液体検出装置とインクカートリッジの機能的な内部構成を示すブロック図。 第１実施例における液体検出装置が備える制御回路の機能的な内部構成を示すブロック図。 第１実施例に係る印刷装置におけるインクカートリッジの装着判定処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャート。 装着判定処理において用いられる検出結果信号の一例を示す説明図。 液量の判定に用いられる検出信号よりも電圧の低い検出信号を用いた装着判定処理の一例を示す説明図。 装着有無検出信号を用いた装着判定処理の第一例を示す説明図。 第１実施例における液体検出装置およびインクカートリッジの他の構成を示す説明図。 第２実施例における印刷システムの概略構成を示す説明図。 第２実施例に係るインクカートリッジの構成を示す斜視図。 第２実施例に係る回路基板の構成を示す図。 印刷ヘッドユニットの構成を説明する図である。 プリンタの電気的な構成を示す第１の説明図である。 プリンタの電気的な構成を示す第２の説明図である。 スイッチ回路５２１の構成を概念的に示す図である。 液量検出処理および接触検出処理におけるスイッチＳ１〜Ｓ８の動作をまとめた表。 第２実施例における液量検出処理について説明するタイミングチャート。 第２実施例における接触検出処理について説明するタイミングチャート。 第１変形例におけるインクカートリッジ１００Ａの構成を示す図。 第１変形例に示した疑似回路が実装されたインクカートリッジの内部構成を説明する第１の図。 第１変形例に示した疑似回路が実装されたインクカートリッジの内部構成を説明する第２の図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ、実施例に基づいて説明する。

Ａ．第１実施例：
図１は第１実施例に係る液体収容体の一例を示す説明図である。図２は第１実施例における液体噴射装置の一例を示す説明図である。本実施例に係る液体噴射装置は印刷装置１０００として、液体収容体はインクカートリッジ２０として実現され得る。インクカートリッジ２０は、収容されているインクに関する情報を格納し、印刷装置１０００によって読み書きが実行され得る記憶装置２１００を備えていても良い。なお、以下では概略構成を説明し、各構成要素の詳細については後述する。

図１に示すように、インクカートリッジ２０、少なくとも液体検出部２１と接続されている収容体側駆動端子２４および収容体側接地端子２５が備えられている。また、記憶装置２１００が備えられている場合、記憶装置２１００には、液体検出部２１における圧電素子２１ｃに固有の検出信号に関する情報が格納されていても良い。この場合には、圧電素子２１毎に適当な周波数波形を有する検出信号を用いることが可能となり、十分な振幅を有する残留振動波形を検出することができるので、液量検出精度を向上させることができる。

印刷装置１０００は、図２に示すように、制御回路１１００、印刷部を備えている。印刷部は、キャリッジ１０１０に搭載された印字ヘッドＩＨ１〜ＩＨ４を駆動してインクの噴射およびドット形成を行う機構と、このキャリッジ１０１０をキャリッジモータ１０２０によってプラテン１０４０の軸方向に往復動させる機構と、紙送りモータ１０５０によって印刷用紙Ｐを搬送する機構とを備えている。キャリッジ１０１０をプラテン１０４０の軸方向に往復動させる機構は、プラテン１０４０の軸と並行に架設されたキャリッジ１０１０を摺動可能に保持する摺動軸１０６０と、キャリッジモータ１０２０の間に無端の駆動ベルト１０７０を張設するプーリ１０８０と、キャリッジ１０１０の原点位置を検出する位置検出センサ（図示しない）等から構成されている。印刷用紙Ｐを搬送する機構は、プラテン１０４０、プラテン１０４０を回転させる紙送りモータ１０５０、図示しない給紙補助ローラ、紙送りモータ１０５０の回転をプラテン１０４０および給紙補助ローラに伝えるギヤトレイン（図示省略）から構成されている。

キャリッジ１０１０はインクカートリッジ２０（本説明では、符号ＣＡ１〜ＣＡ４を使用する）が装着される装着部としても機能する。インクカートリッジＣＡ１には黒（Ｋ）インクが収容され、インクカートリッジＣＡ２にはシアン（Ｃ）インク、インクカートリッジＣＡ３にはマゼンタ（Ｍ）インク、インクカートリッジＣＡ４にはイエロ（Ｙ）インクが収容されている。なお、この他に、ライトシアン（ＬＣ）インク，ライトマゼンタ（ＬＭ）インク，ダークイエロ（ＤＹ），ライトブラック（ＬＢ）インク、レッド（Ｒ）インク、ブルー（Ｂ）インクのインクカートリッジＣＡが装着されても良い。

キャリッジ１０１０には上述の装置側駆動端子１４および装置側接地端子１５を含む外部端子群が備えられており、インクカートリッジＣＡに備えられている収容体側駆動端子２４、収容体側接地端子２５と接触することによって、制御回路１１００は、液体検出部２１に対して駆動信号を印加し、検出信号を得ることができる。

制御回路１１００は、図示しない演算処理回路および記憶装置を備えており、受信した印刷データに基づいて印刷部の動作を制御して印刷装置１０００における印刷処理を実行する。制御回路１１００には、制御回路１１００からの指示により、後述する液体検出処理、インクカートリッジの装着判定処理を実行するための液体検出装置１０が含まれている。

・液体検出装置およびインクカートリッジの構成
図３は第１実施例に係る印刷装置に備えられている液体検出装置とインクカートリッジの機能的な内部構成を示すブロック図である。図４は第１実施例における液体検出装置が備える制御回路の機能的な内部構成を示すブロック図である。

本実施例における液体検出装置１０は、センサ駆動回路１１、信号検出回路１２、制御回路１３、スイッチＳＷ１、装置側駆動端子１４、装置側接地端子１５を備えている。インクカートリッジ２０は、液体検出部２１、液体収容室２３、収容体側駆動端子２４、収容体側接地端子２５を備えている。本実施例では、既述の通り、インクカートリッジ２０は印刷装置１０００とは別体の構成を取り、インクカートリッジ２０は印刷装置１０００に対して脱着可能に装着される。液体検出装置１０とインクカートリッジ２０とは、装置側駆動端子１４と収容体側駆動端子２４、装置側接地端子１５と収容体側接地端子２５がそれぞれ接触することによって電気的に接続される。

・インクカートリッジの構成：
説明を容易にするため、インクカートリッジ２０の構成から説明する。液体検出部２１は、液体収容室２３内に所定量以上の液体が存在するか否か、すなわち、液体収容室２３に液体が存在するか否かを検出する。本実施例において用いられる液体検出部２１は、第１の電極２１ａと第２の電極２１ｂとによって挟持された圧電素子２１ｃを液量センサとして用いている。なお、液体検出部２１は、圧電素子２１ｃに限らず、その他の電気−機械エネルギ変換素子、液量に関する情報を電気的な信号として出力可能な素子をセンサとして用いることができる。例えば、液量に応じて液体に直接触れる２つの電極を備え、２つの電極が液体に触れている場合（導通している場合）と２つの電極が液体に触れていない場合（２つの電極間に液体が介在せず導通していない場合）の電気信号を出力可能なセンサであっても良い。この場合には導通時と非導通時における電位差に基づいて液量を判断することができる。

液体検出部２１の第１の電極２１ａは収容体側駆動端子２４と接続され、第２の電極２１ｂは収容体側接地端子２５と接続されている。収容体側駆動端子２４、第１の電極２１ａを介して、圧電素子２１ｃに対して電圧が印加されると、電圧が印加された圧電素子２１ｃは、逆圧電効果により歪む。この状態で、圧電素子２１ｃに対して所定周波数の駆動信号を印加して、収容体側駆動端子２４または収容体側接地端子２５に対する電圧の印加を解除すると、圧電素子２１ｃは液体検出部２１を含む系は固有振動数（共振周波数）にて自由振動する。圧電素子２１ｃは、液体検出部２１を含む系の固有振動数にて残留振動し、残留振動によって逆起電力を発生し、逆起電力の変動に応じた残留振動周波数（残留振動波形）を有する逆起電圧信号（検出結果信号）を出力する。検出結果信号は、収容体側駆動端子２４、収容体側接地端子２５のうち、電圧の印加が解除された端子に出力される。

ここで、液体検出部２１を含む系には液体収容室２３、すなわち液体も含まれるため、液体の有無によって固有振動数が異なってくる。したがって、液体検出部２１を含む系に液体が含まれる場合の共振周波数に対応する周波数信号、または液体検出部２１を含む系に液体が含まれない場合の共振周波数に対応する周波数信号を液体検出部２１に印加すると、液体検出部２１から出力される検出結果信号に基づいて、液体検出部２１を含む系に液体が含まれるか否かを判定することができる。あるいは、液体検出部２１を含む系に液体が含まれる場合と含まれない場合のいずれの場合、すなわち、インクカートリッジ２０に液体が含まれる場合と含まれない場合のいずれにも検出結果信号を得ることができる共通の検出信号を用いても良い。共通の検出信号を用いる場合には、単一の信号を用いて液体検出部２１を含む系に液体が含まれる場合と、含まれない場合の双方を検出することができる。

具体的な判定方法：
（１）別々の検出信号を用いる場合には、液体が含まれている場合または液体が含まれていない場合に液体検出部２１を含む系が取り得る共振周波数の範囲に含まれる周波数信号を入力周波数信号として用い、液体検出部２１を含む系が取り得る共振周波数範囲の検出結果信号を得ることができた場合に、液体検出部２１を含む系に液体が存在するか否かを判定することができる。ここで、液体検出部２１を含む系が取り得る共振周波数範囲とするのは、部品の精度誤差等に起因して変化し得る液体検出部２１を含む系の共振周波数は変化し得るからである。
（２）共通の検出信号を用いる場合には、検出信号を入力した結果得られた検出結果信号が、液体検出部２１を含む系に液体が含まれる場合に得られる液体有り周波数範囲に含まれるか、あるいは、液体検出部２１を含む系に液体が含まない場合に得られる液体無し周波数範囲に含まれるかによって、液体検出部２１を含む系に液体が存在するか否かを判定することができる。

・液体検出装置の構成：
装置側駆動端子１４には、第１の信号線Ｌ１を介してセンサ駆動回路１１が接続されている。装置側接地端子１５には、第２の信号線Ｌ２を介して接地部１７が接続されている。第２の信号線Ｌ２には、接地部１７と装置側接地端子１５とを電気的に接続または遮断するためのスイッチＳＷ１が配置されている。スイッチＳＷ１としては、各種トランジスタを始め、種々のスイッチング回路を用いることができる。

センサ駆動回路１１は、インクカートリッジ２０に備えられている液体検出部２１に対して、所定の駆動電圧および駆動波形を有する駆動信号（検出信号）を印加する。検出信号は、例えば、次のようにして生成される。センサ駆動回路１１には、予め所定周波数の駆動波形データが格納されており、センサ駆動回路１１は、駆動波形データを取り込み、ディジタル−アナログ変換した後に、積分処理を実行することにより、所定の駆動波形を有する所定電圧の検出信号を生成する。すなわち、検出信号は所定個数の駆動波形を備えた所定電圧の駆動信号である。センサ駆動回路１１は、インクカートリッジ２０の液体収容室２３に十分に液体が残存している場合、すなわち、液体検出部２１を含む系に液体が含まれている場合の固有振動数に対応する振動周波数、または、液体収容室２３に液体が所定量以下しか残存していない場合、すなわち、液体検出部２１を含む系に液体が含まれていない場合の固有振動数に適合する駆動波形を用いて液体検出部２１を駆動する。

信号検出回路１２は、装置側接地端子１５と、第２の信号線Ｌ２および第３の信号線Ｌ２１を介して接続されている。信号検出回路１２には、スイッチＳＷ１がオフされると、装置側接地端子１５に入力された検出結果信号が入力される。信号検出回路１２は、入力された検出結果信号を用いて、インクカートリッジ２０に液体が存在するか否かを検出（判定）する。具体的には、検出結果信号に含まれる残留振動波形に基づく振動周波数を測定することで、インクカートリッジ２０に液体が存在するか否かを検出（判定）する。既述のように検出結果信号の振動周波数は、液体検出部２１と共に振動する液体検出部２１の周囲の構造体（筐体や液体）の固有振動数を表し、液体収容室２３に残存する液体量に応じて変化する。したがって、上述の検出信号を用いて駆動された液体検出部２１から、検出に用いた振動周波数を含む所定範囲の振動周波数を有する検出結果信号または検出に用いた振動周波数に対して予め対応付けられている振動周波数を有する検出結果信号が測定できたか否かに基づき、液体収容室２３に所定量以上の液体が残存しているか否かを判定することができる。

制御回路１３には、センサ駆動回路１１、信号検出回路１２、スイッチＳＷ１が制御信号線を介して接続されている。制御回路１３は、図４に示すように、演算処理を実行するための中央演算装置（ＣＰＵ）１３１、演算結果および液体検出処理実行プログラム等を記憶するメモリ１３２、ＣＰＵ１３１およびメモリ１３２と、外部回路（センサ駆動回路１１、信号検出回路１２）、スイッチＳＷ１とを電気的に接続する入出力インターフェース１３３が備えられている。ＣＰＵ１３１、メモリ１３２および入出力インターフェース１３３は内部バス１３４によって相互に接続されている。

メモリ１３２には、検出実行モジュールＭ１、装着判定実行モジュールＭ２、液量判定実行モジュールＭ３が格納されている。各モジュールＭ１〜Ｍ３はＣＰＵ１３１によって実行されることによって、以下の機能を実現する。検出実行モジュールＭ１は、センサ駆動回路１１に対して検出信号の出力を要求すると共に、スイッチＳＷ１をオンする。装着判定実行モジュールＭ２は、信号検出回路１２に対して所定波形の検出結果信号の入力の有無の判定を要求すると共に、液体検出部２１に対する検出信号の駆動波形の入力が終了したタイミングでスイッチＳＷ１をオフして接地部１７と液体検出部２１（第２の電極２１ｂ）とを電気的に遮断する。液量判定実行モジュールＭ３は、信号検出回路１２に対して液体の有無の判定を要求すると共に、液体検出部２１に対する検出信号の駆動波形の入力が終了したタイミングでスイッチＳＷ１をオフして接地部１７と液体検出部２１（第２の電極２１ｂ）とを電気的に遮断する。

液体検出装置１０の動作について簡単に説明する。検出実行モジュールＭ１は、スイッチＳＷ１をオンすると共に、センサ駆動回路１１を介して所定の駆動波形を伴う初期検出信号を液体検出部２１の第１の電極２１ａに印加する。第１の電極２１ａに対する駆動波形の入力が完了した後、液量判定実行モジュールＭ３は、スイッチＳＷ１をオフする。このとき、液体検出部２１の第１の電極２１ａの電位は検出信号電圧に維持されている。スイッチＳＷ１がオフされることによって、液体検出部２１の第２の電極２１ｂには、残留振動波形を伴う検出結果信号が出力され、信号検出回路１２によって検出結果信号が検出される。

液量判定実行モジュールＭ３は、液体検出部２１から出力され、信号検出回路１２によって検出された検出結果信号に基づいて、インクカートリッジ２０に所定量以上の液体が存在するか否かを判定する。

・インクカートリッジの装着判定：
図５は第１実施例に係る印刷装置におけるインクカートリッジの装着判定処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。図６は装着判定処理において用いられる検出結果信号の一例を示す説明図である。

ＣＰＵ１３１は所定のタイミングにて繰り返し本装着判定処理ルーチンを実行する。例えば、ＣＰＵ１３１は、印刷装置１０００の電源投入をトリガとして、所定時間毎に装着判定処理を実行しても良く、あるいは、印刷装置１０００の動作に応じて可変の時間間隔で装着判定処理を実行しても良い。なお、印刷装置１０００の電源投入時には、この他に、液量判定処理、インクカートリッジ２０に記憶装置が備えられている場合には記憶装置に格納されている情報の読み出し処理が実行され得る。液量判定処理が実行される場合には、液量判定処理と装着判定処理とは兼ねて実行され得る。

ＣＰＵ１３１は、本処理ルーチンを開始すると、検出実行モジュールＭ１を実行して装置側駆動端子１４に対して検出信号を出力する（ステップＳ１００）。ＣＰＵ１３１は装着判定実行モジュールＭ２を実行して、検出信号出力後、所定時間内に所定波形の検出結果信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。具体的には、信号検出回路１２によって信号自体が受信されたか、あるいは、信号検出回路１２によって受信された検出結果信号が図６に示すような、適切な検出結果信号であるかが判定される。インクカートリッジ２０が装着部に装着されていない場合、装置側接地端子１５には、信号自体、すなわち、検出結果信号自体が入力されず、あるいは、外来ノイズに起因した信号が入力され、適切な検出結果信号が入力されない。ここで、適切な検出結果信号とは、図６に示すように、検出信号（液量検出信号）に応じて出力が期待される波形（周波数）を有する検出結果信号、より具体的には、液量検出信号とインクカートリッジ２０における液量に応じて出力が期待される波形（所定範囲の周波数）を有する検出結果信号を意味する。

図６において横軸は時間、縦軸は信号振幅（電圧変化）を示し、上段は第１の電極２１ａ（装置側駆動端子１４、収容体側駆動端子２４）における信号変化、下段は第２の電極２１ｂ（装置側接地端子１５、収容体側接地端子２５）における信号変化を示す。検出信号と表示されている期間は、第１の電極２１ａに対して所定の矩形波を有する検出信号が入力され、第２の電極２１ｂは接地部１７と接地されている。検出結果信号と表示されている期間は、第２の電極２１ｂが接地部１７と切り離されることによって開始され、第１の電極２１ａには矩形波を伴わない検出信号電圧が継続して印加され、第２の電極２１ｂには検出結果信号として残留振動波形を伴う信号が現れる。検出結果信号が有する振動周波数が、液量に応じて予め定められた振動周波数の範囲に含まれる振動周波数に該当するか否かによって、適切な検出結果信号であるか否かが判定される。なお、図６では説明を容易にするために、戻り電圧が発生していない態様に基づいて説明している。

ＣＰＵ１３１は、所定波形の検出結果信号を受信できた場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、インクカートリッジ２０が装着部に装着されていると判断し（ステップＳ１２０）、本処理ルーチンを終了する。ＣＰＵ１３１はインクカートリッジ２０の装着の確認を受けて、続く処理、例えば、液体噴射処理を実行する。本実施例における液体噴射装置は印刷装置１０００であるので、例えば、インクカートリッジ２０に収容されている液体（インク）を用いた印刷処理、あるいは、印刷ヘッドのノズルをクリーニングするためのフラッシング処理が実行される。

ＣＰＵ１３１は、所定波形の検出結果信号を受信できない場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、インクカートリッジが装着部に装着されていないと判断し（ステップＳ１３０）、本処理ルーチンを終了する。なお、本処理ルーチンは、液量判定処理が実行される場合には、液量判定処理のサブルーチンとして実行されてもよい。すなわち、本処理ルーチンでは、液量検出信号に対する検出結果信号の入力（受信）の有無に基づいて装着判定が実行されており、インクカートリッジ２０から得られる検出結果信号は液量判定処理および装着判定処理のいずれにおいても利用可能だからである。

この装着判定方法によれば、液量を検出するために用いられる検出信号を用いることができるので、液量判定処理と装着判定処理とを同時に実行することが可能となり、装着判定処理に要する時間を短縮することができる。また、既存の液体検出装置１０を利用して装着判定処理を実行することができる。

その他の装着判定方法：
（１）上記の例では、液量の判定に用いられる検出信号と同電圧の検出信号を用いてインクカートリッジの装着の有無が判定されているが、液量判定検出信号の電圧よりも低い検出信号を用いて装着判定が実行されても良い。図７は液量の判定に用いられる検出信号よりも電圧の低い検出信号を用いた装着判定処理の一例を示す説明図である。この例では、液量判定検出信号の電圧がＶ１であるのに対して、装着判定に用いられる検出信号の電圧はＶ１よりも低いＶ２である。すなわち、装着判定に用いられる検出信号は、電圧がＶ２である点を除いて、液量判定検出信号と同じ信号波形を有する。この場合、装着判定実行モジュールＭ２が検出実行モジュールＭ１に対して、電圧Ｖ２の液量判定検出信号の出力を要求し、検出実行モジュールＭ１はセンサ駆動回路１１を介して、装着判定に用いられる検出信号を装置側駆動端子１４に出力する。

インクカートリッジ２０から得られる検出結果信号ＳＲ２の振幅は、電圧Ｖ１の検出信号を用いた場合の検出結果信号ＳＲ１の振幅に比べて小さくなるが、装着判定処理において求められる精度は、液量判定処理において求められる精度ほど高くないので、十分にインクカートリッジ２０の装着の有無を判定することができる。また、装着判定時における検出信号の電圧を低くすることによって、液体検出部２１の製品寿命を延ばすことができる。特に、装着判定処理は、液量判定処理よりも高い頻度で実行されることが多いので、検出信号の電圧を低くすることによって得られる効果は顕著となる。なお、電圧Ｖ２を用いた装着判定処理は、印刷装置１０００の起動時を含む全てのタイミングで実行されても良く、印刷装置１０００の起動時を除く全てのタイミングで実行されても良い。後者の場合には、上述のように、液量判定処理と共に実行することが可能となり、処理時間の短縮化を図ることができる。

（２）上記の２例では、液量判定検出信号、すなわち、所定波形を有する検出信号を用いて印刷装置１０００の装着部におけるインクカートリッジの装着の有無が判定されているが、液量判定検出信号とは異なる、装着有無検出信号が用いられても良い。この場合には、検出結果信号が、インクカートリッジ装着時に得られる信号特性、例えば、装着有無検出信号の入力に応じた液体検出部２１の挙動に伴い液体検出部２１から出力される信号が備える特性、を有するか否かによってインクカートリッジ２０の装着の有無を判定することができる。図８は装着有無検出信号を用いた装着判定処理の第一例を示す説明図である。なお、装着有無検出信号は、液量検出信号の電圧より低い電圧または高い電圧であっても良い。低い電圧の装着有無検出信号を用いる場合には液体検出部２１の耐久性を向上させることができる。

図８に示す第一例では、装置側駆動端子１４に出力される検出信号の電圧を変化させ、装置側接地端子１５に入力される検出結果信号の電圧が、検出信号の電圧変化に伴って変化するか否かに基づいてインクカートリッジ２０の装着の有無が判定される。具体的には、ＣＰＵ１３１は装着判定実行モジュールＭ２を実行して、スイッチＳＷ１をオンし、センサ駆動回路１１から装置側駆動端子１４に対して検出信号を出力し、時間と共に電圧を変化させていく。

インクカートリッジ２０が装着されている場合には、液体検出部２１（圧電素子２１ｃ）は容量成分として作用するため、装置側接地端子１５に現れる検出結果信号の電圧は、装置側駆動端子１４に対して出力されている検出信号の電圧変化に応じて変化する。図８の例では検出信号の電圧の増加に伴って検出結果信号の電圧も増加する。したがって、ＣＰＵ１３１は信号検出回路１２を介して、検出結果信号に検出信号の変化に応じた変化が現れた場合には、インクカートリッジ２０は装着部に装着されていると判定し、検出結果信号に検出信号の変化に応じた変化が現れない場合には、インクカートリッジ２０は装着部に装着されていないと判定することができる。

液体検出装置１０およびインクカートリッジ２０の他の構成：
図９は第１実施例における液体検出装置およびインクカートリッジの他の構成を示す説明図である。図９に示すインクカートリッジ２０は、収容されている液体に関する種々の情報、例えば、液量（消費量または残量）、液体の種類を格納するための記憶装置２９を備えている。インクカートリッジ２０は、また、記憶装置２９に対してデータの書き込み、読み出しを実行するために記憶装置２９と内部信号線を介して接続されている収容体側データ端子２６を備えている。

液体検出装置１０は、収容体側データ端子２６と接触する装置側データ端子１６、装置側データ端子１６と制御回路１３とを接続する内部信号線Ｌ３を備えている。制御回路１３は、内部信号線Ｌ３、装置側データ端子１６、収容体側データ端子２６を介して、記憶装置２９に対するデータの書き込み、読み出しを実行する。

以上説明したように、本実施例に係る印刷装置１０００によれば、インクカートリッジ２０の液量を検出するために用いられる装置側各端子１４、１５、および収容体側各端子２４、２５を用いてインクカートリッジ２０が印刷装置１０００の装着部に装着されているか否かを判定することができる。したがって、印刷装置１０００およびインクカートリッジ２０の双方に、インクカートリッジ２０の装着の有無を判定するために専用の端子を備えることなくインクカートリッジ２０の装着の有無を判定することができる。この結果、印刷装置１０００およびインクカートリッジ２０における端子数を低減することが可能となり、接触不良等に伴う信頼性の低下を抑制または防止することができる。また、端子数の削減にともない、印刷装置１０００およびインクカートリッジ２０の製造コストを低減することができる。

本実施例に係る印刷装置１０００によれば、所定間隔にて繰り返し装着有無の判定処理が実行されるので、インクカートリッジ２０の取り外し、装着を迅速に検出することができる。

Ｂ．第１実施例の変形例：
（１）上記実施例における装着判定方法の他に、液体検出部２１に固有の信号波形が検出されたか否かに基づいて、インクカートリッジ２０の装着の有無が判定されても良い。例えば、液体検出部２１に圧電素子２１ｃが用いられる場合には、圧電素子に固有の放電特性（時定数）に基づいて、判定することができる。すなわち、圧電素子に固有の戻り電圧に着目し、検出結果信号の時定数に基づいて、圧電素子から出力された検出結果信号が検出されたか否かを判定することによって、インクカートリッジ２０の装着（圧電素子の電気的な接続）を検出することができる。

（２）上記実施例において説明した装着判定方法は、組み合わされて用いられても良い。すなわち、各装着判定タイミングにおいて、異なる判定方法が用いられても良い。このように複数の判定方法が用いられることにより、外来ノイズに起因する誤検出を抑制または防止することができる。

（３）上記実施例では所定の時間間隔にて繰り返し装着判定処理が実行されているが、印刷装置１０００におけるインクカートリッジ２０の位置、例えば、印刷装置１０００におけるキャリッジ（インクカートリッジ）の位置によって、検出頻度（時間間隔）を可変にしても良い。具体的には、キャリッジがインクカートリッジ２０を交換可能な位置にある場合には検出頻度を高くし、キャリッジがインクカートリッジ２０を交換可能な位置にない場合には検出頻度を低く、あるいは、検出しなくても良い。この場合には、インクカートリッジ２０の脱着の可能性が高い位置で装着判定処理を実行することが可能となり、効率よく装着判定処理を実行することができる。

Ｃ．第２実施例：
・印刷システムの構成：
図１０は、第２実施例における印刷システムの概略構成を示す説明図である。第２実施例における印刷システムは、印刷装置としてのプリンタ２００と、コンピュータ９０と、を備えている。プリンタ２００は、コネクタ８０を介して、コンピュータ９０と接続されている。

プリンタ２００は、副走査送り機構と、主走査送り機構と、ヘッド駆動機構と、主制御部４０と、を備えている。副走査送り機構は、紙送りモータ２８とプラテン２７とを備えており、紙送りモータ２８の回転をプラテン２７に伝達することによって用紙ＰＡを副走査方向に搬送する。主走査送り機構は、キャリッジモータ３２と、プーリ３８と、キャリッジモータとプーリとの間に張設された駆動ベルト３６と、プラテン２７の軸と並行に設けられた摺動軸３４と、を備えている。摺動軸３４は、駆動ベルト３６に固定されたキャリッジ３０を摺動可能に保持している。キャリッジモータ３２の回転は、駆動ベルト３６を介してキャリッジ３０に伝達され、キャリッジ３０は、摺動軸３４に沿ってプラテン２７の軸方向（主走査方向）に往復動する。ヘッド駆動機構は、キャリッジ３０に搭載された印刷ヘッドユニット６０を備えており、印刷ヘッドを駆動して用紙ＰＡ上にインクを噴射させる。主制御部４０は、上述した各機構を制御して印刷処理を実現する。主制御部４０は、例えば、コンピュータ９０を介してユーザの印刷ジョブを受信し、受信した印刷ジョブの内容に基づき、上述した各機構を制御して印刷を実行する。印刷ヘッドユニット６０には、後述するように、複数のインクカートリッジを脱着自在に装着可能である。すなわち、印刷ヘッドにインクを供給するインクカートリッジが、ユーザの操作により取り付け、取り外し可能に、印刷ヘッドユニット６０に備えられる。プリンタ２００は、さらに、ユーザがプリンタの各種の設定を行ったり、プリンタのステータスを確認したりするための操作部７０を備えている。

図１１〜図１３を参照して、インクカートリッジ（液体容器）の構成と共に、プリンタ２００の構成についてさらに説明する。図１１は、第２実施例に係るインクカートリッジの構成を示す斜視図である。図１２は、第２実施例に係るプリント回路基板（以降、単に回路基板という。）の構成を示す図である。図１３は、印刷ヘッドユニット６０の構成を説明する図である。

インクカートリッジ１００は、インクを収容する本体１０１と、回路基板１２０と、センサ１１０と、を備えている。本体１０１の底面は、印刷ヘッドユニット６０に装着されたときに、印刷ヘッドユニット６０に対してインクを供給するためのインク供給口１０４を備えている。本体１０１には、インクを収容するインク室１５０が形成されている。インク供給口１０４は、インク室１５０の下流側と連通している。インク供給口１０４の開口１０４ｏｐは、フィルム１０４ｆによって、封がされている。インクカートリッジ１００を印刷ヘッドユニット６０（図１３）に装着することによって、フィルム１０４ｆが破られ、インク供給針６がインク供給口１０４に挿入される（図１３）。インク室１５０に収容されているインクは、インク供給針６を介して、プリンタ２００の印刷ヘッドに供給される。本体１０１の底面は、さらに、インクの消費に伴いインク室１５０に空気を導入するための空気導入孔１０６を備えている。空気導入孔１０６は、インク室１５０の上流側と連通している。

センサ１１０は、本体１０１の内部に固定されている。センサ１１０は、後述するように、圧電体を２枚の対向する電極で挟んだ圧電素子を含み、インク残量の検出に用いられる。本体１０１は、前壁１０１ｗｆ（−Ｙ方向の壁）と、底壁１０１ｗｂ（＋Ｚ方向の壁）を含んでいる。前壁１０１ｗｆは、底壁１０１ｗｂと交差（本実施例では、実質的に直交）している。回路基板１２０は、前壁１０１ｗｆに固定されている。回路基板１２０は、外表面に、端子２１０〜２７０を備えている。

前壁１０１ｗｆには、２つの突起Ｐ１、Ｐ２が形成されている。これらの突起Ｐ１、Ｐ２は、−Ｙ方向に突出している。回路基板１２０には、これらの突起Ｐ１、Ｐ２をそれぞれ受け入れる穴１２２と切り欠き１２１とが、形成されている（図１２（Ａ））。穴１２２は、回路基板１２０のインク供給口１０４側の端部（＋Ｚ方向の端）の中央に形成され、切り欠き１２１は、回路基板１２０のインク供給口１０４とは反対側の端部（−Ｚ方向の端）の中央に形成されている。回路基板１２０が前壁１０１ｗｆに装着された状態では、突起Ｐ１、Ｐ２は、穴１２２、切り欠き１２１に、それぞれ挿入される。なお、インクカートリッジ１００の製造時に、回路基板１２０が前壁１０１ｗｆに装着された後には、これらの突起Ｐ１、Ｐ２の先端が潰される。これにより、回路基板１２０は、前壁１０１ｗｆに固定される。

さらに、前壁１０１ｗｆには、係合突起１０１ｅが設けられている。係合突起１０１ｅとホルダ４（図１３）の係合口４ｅとの係合によって、インクカートリッジ１００がホルダ４から意図せずに外れることが、防止される。

図１３を参照して印刷ヘッドユニット６０の構成と、印刷ヘッドユニット６０にインクカートリッジ１００が装着される様子を説明する。図１３に示すように、印刷ヘッドユニット６０は、ホルダ４と、接続機構４００と、印刷ヘッド５と、サブ制御基板５００とを備えている。サブ制御基板５００には、インクカートリッジ１００の回路基板１２０の端子２１０〜２７０の各々に、接続機構４００を介して、各々接続される端子群と、キャリッジ回路５０が実装されている。ホルダ４は、複数のインクカートリッジ１００を装着可能に構成され、印刷ヘッド５の上に配置されている。接続機構４００は、後述するインクカートリッジ１００の回路基板１２０に設けられた各端子と、サブ制御基板５００に設けられた端子群の中の対応する端子とを電気的に接続するための導電性の接続端子４１０〜４７０が、回路基板１２０の端子ごとに設けられている。印刷ヘッド５の上には、インクカートリッジ１００から印刷ヘッド５にインクを供給するための上述したインク供給針６が配置されている。印刷ヘッド５は、複数のノズルと、複数の圧電素子（ピエゾ素子）と、を含み、各圧電素子に印加される電圧に応じて各ノズルからインク滴を噴射し、用紙ＰＡ上にドットを形成する。キャリッジ回路５０は、主制御部４０と協働してインクカートリッジ１００に関連する制御を行うための回路であり、以下ではサブ制御部ともいう。

インクカートリッジ１００は、図１３におけるＺ軸の正方向（挿入方向Ｒ）に挿入されることにより、ホルダ４に装着される。このようにして、インクカートリッジ１００は、プリンタ２００に着脱可能に装着される。また、インクカートリッジ１００に搭載された回路基板１２０は、ユーザによるインクカートリッジ１００の装着、脱着に伴い、プリンタ２００に装着され、また、脱着されることになる。インクカートリッジ１００がプリンタ２００に装着されたときには、回路基板１２０はプリンタ２００に電気的に接続される。

図１２に戻って、回路基板１２０について、さらに説明する。図１２（Ａ）における矢印Ｒは、上述したインクカートリッジ１００の挿入方向を示している。図１２（Ｂ）に示すように、回路基板１２０は、プリンタ２００と接続される面の裏側の面である裏面に記憶装置１３０を備え、プリンタ２００と接続される面である表面に７つの端子からなる端子群を備えている。記憶装置１３０は、本実施例では、強誘電体メモリセルアレイを含む半導体記憶装置である。本発明のデータ記憶部に相当するメモリセルアレイには、例えば、インクの消費量やインクの色などのインクまたはインクカートリッジ１００に関連する種々のデータが格納される。インク消費量は、インクカートリッジ内に収容されたインクについて、印刷の実行やヘッドのクリーニングに伴い消費されるインク量の累計を示すデータである。インク量そのもので示されたデータであってもよいし、あらかじめインクカートリッジ内に収容されたインクの量をもとにした基準量に対して消費されたインク量の割合を示すデータであっても良い。

回路基板１２０の表面側の各端子は、略矩形状に形成され、挿入方向Ｒと略垂直な列を２列形成するように配置されている。２つの列のうち、挿入方向Ｒ側（挿入されるときの挿入方向の先端側）、すなわち、図１２（Ａ）における下側に位置する列を下側列と呼び、挿入方向Ｒの反対側、すなわち、図１２（Ａ）における上側に位置する列を上側列と呼ぶ。ここで、上側、下側という用語は、図１２を用いて説明するために便宜的に用いた用語である。上側列を形成する端子と、下側列を形成する端子は、互いの端子中心が挿入方向Ｒに並ばないように、互い違いに配置され、いわゆる千鳥状の配置を構成している。

上側列を形成するように配列されている端子は、図１２（Ａ）中左側から、接地端子２１０、電源端子２２０である。下側列を形成するように配列されている端子は、図１２（Ａ）中左側から、第１のセンサ接続端子２３０、リセット端子２４０、クロック端子２５０、データ端子２６０、第２のセンサ接続端子２７０である。左右方向の中央付近の５つの端子、すなわち、接地端子２１０、電源端子２２０、リセット端子２４０、クロック端子２５０、データ端子２６０は、それぞれ、図示しない回路基板１２０の表裏面の配線パターン層や回路基板１２０に配置されたスルホールを介して、記憶装置１３０に接続されている。下側列の両端に位置する２つの端子、すなわち、第１のセンサ接続端子２３０および第２のセンサ接続端子２７０は、センサ１１０に含まれる圧電素子の一方の電極および他方の電極にそれぞれ接続されている。以上の説明から解るように、第１のセンサ接続端子２３０および第２のセンサ接続端子２７０は、７つの端子群の両端に配置されている。記憶装置１３０に接続されている５つの端子２１０、２２０、２４０、２５０、２６０は、第１のセンサ接続端子２３０と第２のセンサ接続端子２７０の間に配置されている。

回路基板１２０では、記憶装置１３０に接続された５つの端子と、センサ１１０に接続された２つの端子は、互いに近接して配置されている。このため、プリンタ２００側の接続機構４００においても、記憶装置１３０に接続された５つの端子に対応する接続端子４１０、４２０、４４０〜４６０と、センサ１１０に接続された２つの端子に対応する接続端子４３０、４７０とは、互いに近接して配置されている。

回路基板１２０の各端子は、インクカートリッジ１００がホルダ４に固定されると、ホルダ４に備えられた接続機構４００の接続端子４１０〜４７０と接触し電気的に接続される。さらに、接続機構４００の接続端子４１０〜４７０は、サブ制御基板５００上の端子群と接触して電気的に接続され、サブ制御基板５００の端子群は、サブ制御部（キャリッジ回路）５０と電気的に接続されている。これにより、インクカートリッジ１００がホルダ４に固定されると、回路基板の各端子２１０〜２７０はサブ制御部５０と電気的に接続される。図１２において、各端子２１０〜２７０にハッチングで示された接触部ｃｐは、インクカートリッジ１００がホルダ４に装着されたときに、接続機構４００の接続端子４１０〜４７０が接触する接触部を示している。以上の説明から解るように、第１のセンサ接続端子２３０の接触部ｃｐおよび第２のセンサ接続端子２７０の接触部ｃｐは、７つの端子群の各接触部の両端に配置されている。記憶装置１３０に接続されている５つの端子２１０、２２０、２４０、２５０、２６０の接触部ｃｐは、第１のセンサ接続端子２３０の接触部ｃｐと第２のセンサ接続端子２７０の接触部ｃｐの間に配置されている。なお、第２実施例における第１のセンサ接続端子２３０は、請求項１における装置側端子、請求項６、１１における第１の供給システム側端子、請求項１３における第１の基板側端子に対応する。また、第２実施例における第２のセンサ接続端子２７０は、請求項６、１１における第２の供給システム側端子、請求項１３における第２の基板側端子に対応する。また、記憶装置１３０に接続されている５つの端子２１０、２２０、２４０、２５０、２６０は、請求項９、１１における第３の供給システム側端子に対応する。そして、第２実施例において第１のセンサ接続端子２３０と接触する接続機構４００の接続端子４３０は、請求項１における装置側端子、請求項６、１１、１３における第１の装置側端子に対応する。また、第２実施例における第２のセンサ接続端子２７０と接触する接続機構４００の接続端子４７０は、請求項６、１１、１３における第２の装置側端子に対応する。第２実施例において記憶装置１３０に接続されている５つの端子２１０、２２０、２４０、２５０、２６０と接触する接続機構４００の接続端子４１０、４２０、４４０、４５０、４６０は、請求項９、１１、１３における第３の装置側端子に対応する。

・プリンタの電気的構成：
図１４および図１５は、プリンタの電気的な構成を示す説明図である。図１４は、主制御部４０とサブ制御部５０とプリンタに装着可能な全てのインクカートリッジ１００との全体に注目して描かれている。図１５は、主制御部４０の機能構成とサブ制御部５０の機能構成が、一つのインクカートリッジ１００と共に描かれている。本実施例において、サブ制御部５０は、電気デバイスとしての記憶装置１３０に対する所定のデータの書き込み、記憶装置１３０から所定のデータの読み出しを実行する。また、サブ制御部５０は、第１のセンサ接続端子２３０に接触検出信号ＰＳを供給して、インクカートリッジ１００の第１のセンサ接続端子２３０とプリンタ２００の接続端子４３０との接触、インクカートリッジ１００の第２のセンサ接続端子２７０とプリンタ２００の接続端子４７０との接触を検出する、接触検出処理を実行する（後述）。さらに、サブ制御部５０は、第１のセンサ接続端子２３０に液量検出信号ＤＳを供給して、インクカートリッジ１００のインクの液量が所定値以下であるか否かを検出する、液量検出処理を実行する（後述）。

各インクカートリッジ１００の記憶装置１３０には、互いに異なる８ビットのＩＤ番号（識別情報）が割り当てられている。図５に示されるように、サブ制御部５０からの配線に対し各インクカートリッジの記憶装置１３０は並列に接続されている（すなわち、サブ制御部５０に対しバス接続されている。）ため、サブ制御部５０から特定のインクカートリッジ１００の記憶装置１３０に対して読み出し／書き込みなどの処理を実行する場合には、主制御部４０とサブ制御部５０から各インクカートリッジを特定する必要がある。このため、ＩＤ番号を利用する。このＩＤ番号は、サブ制御部５０がアクセスすべき記憶装置１３０（インクカートリッジ１００）を指定するために使用される。

サブ制御部５０と各インクカートリッジ１００とを電気的に接続する配線は、サブ制御部５０とサブ制御基板５００の端子群をつなぐ配線、接続機構４００の接続端子４１０〜４７０、回路基板１２０の表側の端子群、回路基板１２０の端子群から記憶装置１３０とセンサ１１０とへの配線で構成される。サブ制御部５０と各インクカートリッジ１００とを電気的に接続する配線は、リセット信号線ＬＲ１、クロック信号線ＬＣ１、データ信号線ＬＤ１、第１の接地線ＬＣＳ、第１の電源線ＬＣＶ、第１のセンサ接続信号線ＬＤＳＮ、第２のセンサ接続信号線ＬＤＳＰを含む。

サブ制御部５０と記憶装置１３０との間のリセット信号線ＬＲ１は、サブ制御部５０から記憶装置１３０へリセット信号ＣＲＳＴを供給する導電線である。リセット信号は、サブ制御部５０が、記憶装置１３０のメモリ制御回路１３６（後述）を初期状態、もしくは、アクセスを受け付け可能なスタンバイ状態とするための信号である。サブ制御部５０からメモリ制御回路１３６に対してローレベルのリセット信号を供給すると、メモリ制御回路１３６は初期状態になる。サブ制御部５０と記憶装置１３０との間のクロック信号線ＬＣ１は、サブ制御部５０から記憶装置１３０へクロック信号ＣＳＣＫを供給する導電線である。サブ制御部５０と記憶装置１３０との間のデータ信号線ＬＤ１は、サブ制御部５０と記憶装置１３０との間で遣り取りされるデータ信号ＣＳＤＡを伝送する導電線である。これらの３本の配線ＬＲ１、ＬＣ１、ＬＤ１は、それぞれ、一つのサブ制御部５０側の端部と、インクカートリッジ１００の数に分岐したインクカートリッジ１００側の端部を有する配線である。つまり、３本の配線ＬＲ１、ＬＣ１、ＬＤ１に関して、サブ制御部５０に対して複数の記憶装置１３０はバス接続されている。

第１の接地線ＬＣＳは、記憶装置１３０に接地電位ＣＶＳＳを供給する導電線であり、回路基板１２０の接地端子２１０を介して記憶装置１３０に電気的に接続される。第１の接地線ＬＣＳは、一つのサブ制御部５０側の端部と、インクカートリッジ１００の数に分岐したインクカートリッジ１００側の端部を有する配線である。接地電位ＣＶＳＳは、主制御部４０から第２の接地線ＬＳを介してサブ制御部５０に供給される接地電位ＶＳＳ（＝ＣＶＳＳ電位）と接続されており、ローレベル（０Ｖ）に設定される。

第１のセンサ接続信号線ＬＤＳＮおよび第２のセンサ接続信号線ＬＤＳＰは、後述する液量検出処理において、サブ制御部５０から接続端子４１０、４７０を介してセンサ１１０の圧電素子に液量検出信号ＤＳを供給すると共に、液量検出信号ＤＳの印加を停止した後、圧電素子の圧電効果により発生する液量応答信号ＲＳをサブ制御部５０に伝送する導電線である。また、第１のセンサ接続信号線ＬＤＳＮは、後述する接触検出処理において、サブ制御部５０から接続端子４３０に接触検出信号ＰＳを供給する導電線であり、第２のセンサ接続信号線ＬＤＳＰは、後述する接触検出処理において、接触検出信号ＰＳに対応する接触応答信号ＲＰを接続端子４７０から受け取る導電線である。第１のセンサ接続信号線ＬＤＳＮおよび第２のセンサ接続信号線ＬＤＳＰは、それぞれインクカートリッジ１００ごとに独立した複数の配線であり、一端がサブ制御部５０に電気的に接続され、インクカートリッジ１００が装着されているとき他端が回路基板１２０の第１のセンサ接続端子２３０および第２のセンサ接続端子２７０にそれぞれ電気的に接続される。その結果、第１のセンサ接続信号線ＬＤＳＮは、第１のセンサ接続端子２３０を介して、センサ１１０の圧電素子の一方の電極に電気的に接続され、第２のセンサ接続信号線ＬＤＳＰは、第２のセンサ接続端子２７０を介して、センサ１１０の圧電素子の他方の電極に電気的に接続される。

第１の電源線ＬＣＶは、記憶装置１３０に電源電圧ＣＶＤＤを供給する導電線であり、インクカートリッジ１００が装着されているときに、回路基板１２０の電源端子２２０を介して記憶装置１３０に接続される。第１の電源線ＬＣＶは、一つのサブ制御部５０側の端部と、インクカートリッジ１００の数に分岐したインクカートリッジ１００側の端部を有する配線である。記憶装置１３０の駆動に用いられるハイレベルの電源電圧ＣＶＤＤは、ローレベルの接地電位ＣＶＳＳ（０Ｖ）に対して、３．３Ｖ程度の電位が用いられる。もちろん、電源電圧ＣＶＤＤの電位レベルは、記憶装置１３０のプロセス世代などに応じて、異なる電位であって良く、例えば、１．５Ｖや２．０Ｖなどが用いられ得る。

主制御部４０とサブ制御部５０との間は、複数の配線で電気的に接続されている。複数の配線は、バスＢＳと、第２の電源線ＬＶと、第２の接地線ＬＳと、第３のセンサ接続信号線ＬＤＳを含む。バスＢＳは、主制御部４０とサブ制御部５０との間のデータ通信に用いられる。第２の電源線ＬＶおよび第２の接地線ＬＳは、主制御部４０からサブ制御部５０に対して、それぞれ、電源電圧ＶＤＤおよび接地電位ＶＳＳを供給する導電線である。電源電圧ＶＤＤは、上述した記憶装置１３０に供給される電源電圧ＣＶＤＤと同レベル、例えば、接地電位ＶＳＳおよびＣＶＳＳ（０Ｖ）に対して、３．３Ｖ程度の電位が用いられる。もちろん、電源電圧ＶＤＤの電位レベルは、サブ制御部５０のロジックＩＣ部分のプロセス世代などに応じて、異なる電位であって良く、例えば、１．５Ｖや２．０Ｖなどが用いられ得る。第３のセンサ接続信号線ＬＤＳは、液量検出処理において最終的に各センサ１１０に印加される液量検出信号ＤＳ（後述）を主制御部４０からサブ制御部５０に供給する導電線である。

主制御部４０は、制御回路４８と、駆動信号生成回路４２と、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどを備えている。ＲＯＭにはプリンタ２００を制御するための各種プログラムが記憶されている。

制御回路４８は、ＣＰＵ（中央制御装置）であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリと協働してプリンタ２００全体の制御を実行する。制御回路４８は、機能ブロックとして、液量判断部Ｍ１０と、メモリアクセス部Ｍ２０と、カートリッジ装着判断部Ｍ３０を備えている。

液量判断部Ｍ１０は、サブ制御部５０および駆動信号生成回路４２を制御してインクカートリッジ１００のセンサ１１０に液量検出信号ＤＳを供給し、インクカートリッジ１００内のインクが所定値以上であるか否かを判断する。メモリアクセス部Ｍ２０は、サブ制御部５０を経由して、インクカートリッジ１００の記憶装置１３０にアクセスし、記憶装置１３０内に記憶された情報を読み出したり、記憶装置１３０内に記憶される情報を更新したりする。カートリッジ装着判断部Ｍ３０は、サブ制御部５０を制御してインクカートリッジ１００のセンサ１１０に接触検出信号ＰＳを供給し、インクカートリッジ１００が装着されているか否かを判断する。

主制御部４０のＥＥＰＲＯＭには、センサを駆動するための液量検出信号ＤＳを示すデータが格納されている。駆動信号生成回路４２は、制御回路４８の液量判断部Ｍ１０からの指示に従って、ＥＥＰＲＯＭから液量検出信号ＤＳの波形を示すデータを読み出して、任意の波形を有する液量検出信号ＤＳを生成する。液量検出信号ＤＳは、電源電圧ＶＤＤ（本実施例では、３．３Ｖ）より高い電位を含み、例えば、本実施例では、最大３６Ｖ程度の電位を含んでいる。

なお、本実施例では、駆動信号生成回路４２は、さらに、印刷ヘッド５に供給されるヘッド駆動信号を生成することができる。すなわち、本実施例では、制御回路４８は、液量の判断を実行する際には、駆動信号生成回路４２に液量検出信号ＤＳを生成させ、印刷を実行する際には、駆動信号生成回路４２にヘッド駆動信号を生成させる。

サブ制御部５０は、ハード構成として、ＡＳＩＣ（Application Specific IC）を備える。ＡＳＩＣは、機能構成として、通信処理部５５と、センサ処理部５２とを備えている。

通信処理部５５は、リセット信号線ＬＲ１、データ信号線ＬＤ１、クロック信号線ＬＣ１を介して、インクカートリッジ１００の記憶装置１３０との通信処理を行う。通信処理の詳細については説明を省略する。

主制御部４０は、回路基板１２０がプリンタ２００と電気的に接続され、インクカートリッジ１００がプリンタ２００に装着されていると判定していれば、通信処理部５５を介して、所定のタイミングで装着されているインクカートリッジ１００の記憶装置１３０へのアクセスを実行する。

センサ処理部５２は、スイッチ回路５２１と、液量検出処理を実行する液量検出部５２２と、接触検出処理を実行する接触検出部５２３を備えている。これらの詳細は後述する。

次にインクカートリッジ１００の電気的構成について説明する。インクカートリッジ１００は、その電気的な構成要素として、記憶装置１３０とセンサ１１０を有している。

記憶装置１３０は、データ記憶部としての強誘電体メモリセルアレイ１３５と、メモリ制御回路１３６と、を含んでいる。図１５において記憶装置１３０を示す破線上に白丸で示すように、記憶装置１３０には、回路基板１２０の接地端子２１０と電気的に接続される接地端子と、電源端子２２０と電気的に接続される電源端子と、リセット端子２４０と電気的に接続されるリセット端子と、クロック端子２５０と電気的に接続されるクロック端子を備えている。

強誘電体メモリセルアレイ１３５は、強誘電体を記憶素子として用いる不揮発性の半導体メモリセルアレイであり、データの書き換えが可能な特性を有する記憶領域を提供する。強誘電体メモリセルアレイ１３５には、例えば、インクの消費量を示す情報、インクの残量を示す情報などが記憶される。

メモリ制御回路１３６は、サブ制御部５０による強誘電体メモリセルアレイ１３５に対するアクセス（読み出しおよび書き込み）を仲介する回路で、サブ制御部５０から送信される識別データやコマンドデータを解析する。さらに、メモリ制御回路１３６は、書き込み時にはサブ制御部５０から受信した書き込み対象データに基づき、強誘電体メモリセルアレイ１３５に書き込むデータを生成して書き込む。また、メモリ制御回路１３６は、読み出し時には、強誘電体メモリセルアレイ１３５から読み出したデータに基づき、サブ制御部５０にデータを送信する。

続いて、スイッチ回路５２１の構成について説明する。図１６は、スイッチ回路５２１の構成を概念的に示す図である。スイッチ回路５２１は、スイッチＳ１〜Ｓ８と、制御ロジックＬＧを含んでいる。制御ロジックＬＧは、スイッチＳ１〜Ｓ８を導通状態（オン状態）と、非導通状態（オフ状態）に制御する。本実施例では、スイッチＳ３、Ｓ４には、ＮＭＯＳトランジスタが用いられている。一方、スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ５〜Ｓ８には、トランスミッションゲート（アナログスイッチ）が用いられている。

スイッチＳ３は、オン状態にされたときに、接続端子４３０に安定した所定電位として接地電位ＶＳＳを供給するように配置されている。スイッチＳ４は、オン状態にされたときに、接続端子４７０に安定した所定電位として接地電位ＶＳＳを供給するように配置されている。

スイッチＳ１およびスイッチＳ２は、液量検出処理において液量検出信号ＤＳを供給する際に、液量検出信号ＤＳを供給する端子として、接続端子４３０と接続端子４７０のいずれかを選択するスイッチである。スイッチＳ１、Ｓ２は、接触検出処理を行うときにおいてはいずれもオフ状態にされる。

スイッチＳ５およびスイッチＳ６は、液量検出処理において液量応答信号ＲＳを受け取る端子として、接続端子４３０と接続端子４７０のいずれかを選択するスイッチである。スイッチＳ５、Ｓ６は、接触検出処理を行うときにおいてはいずれもオフ状態にされる。

スイッチＳ７およびスイッチＳ８は、接触検出処理において、オン状態にされるスイッチである。スイッチＳ７、Ｓ８は、液量検出処理を行うときにおいてはいずれもオフ状態にされる。

図１７は、液量検出処理および接触検出処理におけるスイッチＳ１〜Ｓ８の動作をまとめた表である。図１７に示すように、液量検出処理には、液量検出処理１〜６までの６種類のパターンがある。液量検出処理１は、接続端子４３０に液量検出信号ＤＳを供給し、接続端子４３０から液量応答信号ＲＳを受け取るパターンである。液量検出処理２は、接続端子４３０に液量検出信号ＤＳを供給し、接続端子４７０から液量応答信号ＲＳを受け取るパターンである。液量検出処理３は、接続端子４３０に液量検出信号ＤＳを供給し、接続端子４３０と接続端子４７０の両方から液量応答信号ＲＳを受け取るパターンである。液量検出処理４は、接続端子４７０に液量検出信号ＤＳを供給し、接続端子４３０から液量応答信号ＲＳを受け取るパターンである。液量検出処理５は、接続端子４７０に液量検出信号ＤＳを供給し、接続端子４７０から液量応答信号ＲＳを受け取るパターンである。液量検出処理６は、接続端子４７０に液量検出信号ＤＳを供給し、接続端子４３０と接続端子４７０の両方から液量応答信号ＲＳを受け取るパターンである。

図１７に示すように、液量検出処理において接続端子４３０に液量検出信号ＤＳを供給する際には、スイッチＳ１とスイッチＳ４はオン状態にされ、他の６つのスイッチはオフ状態にされる。一方、液量検出処理において接続端子４７０に液量検出信号ＤＳを供給する際には、スイッチＳ２とスイッチＳ３はオン状態にされ、他の６つのスイッチはオフ状態にされる。また、液量検出処理において接続端子４３０から液量応答信号ＲＳを受け取る際には、スイッチＳ４とスイッチＳ５はオン状態にされ、他の６つのスイッチはオフ状態にされる。一方、液量検出処理において接続端子４７０から液量応答信号ＲＳを受け取る際には、スイッチＳ１とスイッチＳ５はオン状態にされ、他の６つのスイッチはオフ状態にされる。また、液量検出処理において接続端子４３０と接続端子４７０の両方から液量応答信号ＲＳを受け取る際には、スイッチＳ５とスイッチＳ６はオン状態にされ、他の６つのスイッチはオフ状態にされる。

・液量検出処理：
図１８は、第２実施例における液量検出処理について説明するタイミングチャートである。一例として、上記の液量検出処理１を例に説明する。主制御部４０の液量判断部Ｍ１０からバスＢＳを介して送信される指示に従い、サブ制御部５０はインクカートリッジ１００の液量検出処理を実行する。まず、時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間の液量検出信号供給期間には、図１７に示すようにスイッチＳ１とスイッチＳ４はオン状態にされ、他の６つのスイッチはオフ状態にされる。

液量検出信号供給期間では、図１８に示すような液量検出信号ＤＳが接続端子４３０に供給される。インクカートリッジ１００が装着されている状態では、接続端子４３０に供給された液量検出信号ＤＳは、第１のセンサ接続端子２３０を介してセンサ１１０の圧電素子の一方の電極に供給される。

液量検出信号ＤＳは、駆動信号生成回路４２によって任意の形状に生成され得るアナログ信号である。例えば、液量検出信号ＤＳには、図１８に示すように、互いに逆向きの台形を２つの組み合わせた形状の波形の信号が用いられる。この液量検出信号ＤＳの最大電位は、接地電位ＶＳＳを０Ｖとすると３６Ｖ程度であり、最小電位は接地電位ＶＳＳを０Ｖとすると４Ｖ程度である。

時刻ｔ２から時刻ｔ３までの液量応答信号受け取り期間には、図１７に示すようにスイッチＳ４とスイッチＳ５はオン状態にされ、他の６つのスイッチはオフ状態にされる。液量応答信号受け取り期間では、センサ１１０としての圧電素子はインクカートリッジ１００のインクの残量に応じて振動し、振動によって発生した逆起電圧が液量応答信号ＲＳとして圧電素子から第１のセンサ接続端子２３０を介して接続端子４３０に出力される。

図１８に示すように液量応答信号ＲＳは、圧電素子の振動数に対応する周波数を有する振動成分を含む。液量応答信号ＲＳの振動成分の振幅幅は、例えば、１Ｖ程度である。液量応答信号ＲＳは、接続端子４７０を介して液量検出部５２２に入力され、液量検出部５２２において、その周波数が測定される。

センサ１１０は、詳細な図示は省略するが、インク供給部付近の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。圧電素子に液量検出信号ＤＳが供給されると、圧電素子を介して振動板が振動する。その後の振動板の残留振動の周波数が液量応答信号ＲＳの周波数となる。振動板の残留振動の周波数は、キャビティにおけるインクの有無により異なるので、液量検出部５２２は液量応答信号ＲＳの周波数を測定することにより、キャビティにおけるインクの有無を検出することができる。具体的には、本体１０１に収容されていたインクが消費されることにより、インクが満たされた状態から大気が満たされた状態に、キャビティの内部の状態が変化すると、振動板の残留振動の周波数が変化する。かかる周波数の変化が液量応答信号ＲＳの周波数の変化として表れる。液量検出部５２２は、液量応答信号ＲＳの周波数を測定することにより、キャビティにおけるインクの有無を検出することができる。キャビティにおけるインクが「無し」と検出されることは、本体１０１に収容されたインクの残量がしきい値Ｖｒｅｆ（キャビティより下流側に残留するインク量に対応する）以下であることを意味する。キャビティにおけるインクが「有り」と検出されることは、本体１０１に収容されたインクの残量がしきい値Ｖｒｅｆより大きいことを意味する。液量検出部５２２はインクの有無の検出結果を液量判断部Ｍ１０に通知する。

・接触検出処理：
図１９は、第２実施例における接触検出処理について説明するタイミングチャートである。主制御部４０のカートリッジ装着判断部Ｍ３０からバスＢＳを介して送信される指示に従い、接触検出処理を実行する。まず、時刻ｔ４〜時刻ｔ５の間の接地電位供給期間には、図１７に示すようにスイッチＳ４とスイッチＳ７とスイッチＳ８はオン状態にされ、他の５つのスイッチはオフ状態にされる。

接地電位供給期間では、接続端子４３０に供給される接触検出信号ＰＳはローレベル（接地電位ＶＳＳ）に維持されている。インクカートリッジ１００が装着されている状態では、接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触しているので、供給された接地電位ＶＳＳは、第１のセンサ接続端子２３０を介してセンサ１１０の圧電素子の一方の電極に供給される。また、接地電位供給期間では、接続端子４７０に接地電位ＶＳＳが供給される。インクカートリッジ１００が装着されている状態では、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触しているので、供給された接地電位ＶＳＳは、第２のセンサ接続端子２７０を介してセンサ１１０の圧電素子の他方の電極に供給される。

接地電位供給期間に続く、時刻ｔ５から時刻ｔ６までの信号供給・受け取り期間には、図１７に示すように、スイッチＳ７とスイッチＳ８はオン状態にされ、スイッチＳ４を含む他の６つのスイッチはオフ状態にされる。すなわち、スイッチＳ４が時刻ｔ５において、オン状態からオフ状態に切り換えられる。この結果、接地電位ＶＳＳが供給されていた接続端子４７０は、時刻ｔ５からハイインピーダンス状態にされる。図１９（ｂ）に示すように、時刻ｔ５の直後に、接続端子４３０に供給される接触検出信号ＰＳは、ローレベルからハイレベル（ＶＤＤレベル）に立ち上げられる。さらに、接続端子４３０に供給される接触検出信号ＰＳは、ローレベルからハイレベル（ＶＤＤレベル）に立ち上げられた直後に、ハイレベルからローレベルに立ち下げられる。すなわち、信号供給・受け取り期間において、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを含むパルス信号が接触検出信号ＰＳとして接続端子４３０に供給される。この時、接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触しており、かつ、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触している場合（接触時）には、ハイインピーダンス状態の接続端子４７０に表れる接触応答信号ＲＰは、接触検出信号ＰＳのパルス信号に同期したパルス信号となる（図１９（ｂ））。インクカートリッジ１００において、第１のセンサ接続端子２３０と第２のセンサ接続端子２７０に接続している圧電素子は、容量素子（コンデンサ）の一種であるからである。図１９（ａ）を参照して、詳しく説明する。図１９（ａ）は、接触検出処理時におけるセンサ１１０と接触検出部５２３との電気的な接続関係を示す等価回路を示している。図１９（ａ）において、容量Ｃｂは、接触応答信号ＲＰがセンサ１１０から接触検出部５２３に入力される配線の配線容量を示している。ここで、接触検出信号ＰＳの電圧をＶｐ、接触応答信号ＲＰの電圧をＶｒ、センサ１１０の圧電素子の容量をＣａとすると、接触応答信号ＲＰの電圧をＶｒは、以下の式で表される。
Ｖｒ＝（Ｃａ／（Ｃａ＋Ｃｂ））Ｖｐ … （式１）
ここで、配線容量Ｃｂが圧電素子の容量Ｃａと比較して、無視できる程度に小さいとすると、Ｖｒ≒Ｖｐとなり、接触検出信号ＰＳとほぼ同一の信号が接触応答信号ＲＰとして表れることが解る。

すなわち、接触時には、第１のセンサ接続端子２３０に供給された接触検出信号ＰＳとしてのパルス信号と、ほぼ同一のパルス信号が接触応答信号ＲＰとして接続端子４７０を介して接触検出部５２３に入力される。接触検出部５２３は、接続端子４７０を介して入力されたパルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを検出すると、接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触しており、かつ、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触していると判断する。正確には、接触検出部５２３は、接触検出信号ＰＳの立ち上がりタイミングから所定の時間以内に、接触応答信号ＲＰの立ち上がりエッジを検出し、かつ、接触検出信号ＰＳの立ち下がりタイミングから所定の時間以内に、接触応答信号ＲＰの立ち下がりエッジを検出した場合に、接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触しており、かつ、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触していると判断する。この判断結果は、カートリッジ装着判断部Ｍ３０に通知される。接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触しており、かつ、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触していると判断された場合、プリンタ２００の主制御部４０は、インクカートリッジ１００が装着されているものとして、印刷処理等の処理を行う。なお、接触検出部５２３は、接続端子４７０を介して入力されたパルス信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのいずれか一方を検出すると、接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触しており、かつ、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触していると判断するものとしても良い。

一方、接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触していない、あるいは、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触していない場合（非接触時）には、パルス信号が接触検出信号ＰＳとして接続端子４３０に供給されても、図１９に示すように、ローレベルのままになり、パルス信号は表れない。この場合、接触検出部５２３は、接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触していない、あるいは、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触していないと判断する。この判断結果は、カートリッジ装着判断部Ｍ３０に通知される。接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触していない、あるいは、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触していないと判断された場合、プリンタ２００の主制御部４０は、インクカートリッジ１００が装着されていないものとして、ユーザにその旨を通知する等の処理を行う。

以上説明した本発明によれば、プリンタ２００は、液量検出信号ＤＳを接続端子４３０に供給することにより、インクカートリッジ１００におけるインクの液量を検出することができると共に、液量検出信号ＤＳとは異なる接触検出信号ＰＳを接続端子４３０に供給することにより、接続端子４３０と第１のセンサ接続端子２３０との接触の有無、および、接続端子４７０と第２のセンサ接続端子２７０との接触の有無を検出することができる。

さらに、液量検出信号ＤＳは、最大電圧が３６Ｖ、最小電圧が４Ｖであるのに対して、接触検出信号ＰＳは、ＶＤＤレベル（３．３Ｖ）のパルス信号であるので、接触検出信号ＰＳの供給に必要な消費電力は、液量検出信号ＤＳの供給に必要な消費電力より、はるかに小さい。この結果、接触検出処理と液量検出処理に同じ信号を用いる場合と比較して、本実施例におけるプリンタ２００はトータルの消費電力を抑制することができる。接触検出処理は、電源投入時、印刷開始時、印刷中など短い周期で定期的に実行され、液量検出処理と比較して、実行頻度がはるかに高いので、消費電力の抑制効果は大きい。また、実行頻度が高い接触検出処理に用いられる接触検出信号ＰＳの電圧を低く抑えることにより、センサ１１０の寿命を長くすることができる。

また、接触検出信号ＰＳは、サブ制御部５０のロジック（デジタル回路）が動作する電源電圧ＶＤＤレベルのパルス信号であるので、接触検出信号ＰＳを生成するためのアナログ回路が必要ない。したがって、プリンタ２００の部品点数を削減することができる。

また、液量検出信号ＤＳを生成する駆動信号生成回路４２は、印刷時に印刷ヘッド５を駆動する駆動信号を兼ねているため、液量検出処理は、印刷中には実行できないが、接触検出信号ＰＳは、駆動信号生成回路４２を用いることなく、デジタル回路である接触検出部５２３が生成できる。このため、接触検出処理は、印刷中であっても実行することができる。

さらに、接触検出処理において、接触検出部５２３は、接触応答信号ＲＰの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方を検出した場合に、接続端子４３０に第１のセンサ接続端子２３０が接触しており、かつ、接続端子４７０に第２のセンサ接続端子２７０が接触していると判断するので、接触検出の検出精度を向上することができる。

さらに、接触検出処理において、接続端子４７０に接地電位ＶＳＳを供給しておき、接続端子４７０の状態を接地電位ＶＳＳが供給してされた状態からハイインピーダンス状態に切り換えた直後に、接続端子４３０から接触検出信号ＰＳとしてのパルス信号を供給している。これにより、接続端子４７０が配線容量などにより不安定な電位にあるときに、接触検出処理が行われることを防止できる。この結果、接触検出の検出精度を向上することができる。

さらに、接触検出を行う接続端子４３０、接続端子４７０、および、これに対応する第１のセンサ接続端子２３０、第２のセンサ接続端子２７０は、記憶装置１３０とプリンタ２００とを接続する端子群（接地端子２１０、電源端子２２０、リセット端子２４０、クロック端子２５０、データ端子２６０、接続端子４１０、４２０、４４０、４５０、４６０）を挟んで、両端に配置されている。この結果、両端でのプリンタ２００側とインクカートリッジ１００側の端子の接触を確認できるため、その間にある記憶装置１３０とプリンタ２００と端子接続を保証することができる。

Ｄ．第２実施例の変形例
・第１変形例：
図２０は、第１変形例におけるインクカートリッジ１００Ａの構成を示す図である。第１変形例におけるインクカートリッジ１００Ａは、インクカートリッジ１００におけるセンサ１１０に代えて、疑似回路６００を備えている。その他の構成は、インクカートリッジ１００と同様であるので、図２０では、その他の構成の図示を省略している。

疑似回路６００は、コンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３と、抵抗Ｒ１と、コイルＣＬ１を含んでいる。第１のコンデンサＣ１は、一端が第１のセンサ接続端子２３０に接続され、他端が第２のセンサ接続端子２７０に接続されている。第２のコンデンサＣ２とコイルＣＬ１は直列に接続されている。直列に接続された第２のコンデンサＣ２とコイルＣＬ１は、第１のコンデンサＣ１と並列に、一端が第１のセンサ接続端子２３０に接続され、他端が第２のセンサ接続端子２７０に接続されている。抵抗Ｒ１と第３のコンデンサＣ３は直列に接続されている。直列に接続された抵抗Ｒ１と第３のコンデンサＣ３は、コイルＣＬ１と並列に、接続されている。

疑似回路６００は、液量検出処理における液量検出信号ＤＳの入力に対して、インクカートリッジにおける実際のインクの有無に関わらず、インク有りを示す液量応答信号ＲＳを出力する。また、疑似回路６００は、容量素子として第１のコンデンサＣ１を備えているため、接触検出処理における接触検出信号ＰＳの入力に対して、第２実施例と同様の接触応答信号ＲＰを出力することができる。このような疑似回路６００は、例えば、インクの有無の判断をユーザに委ねて使用されるインクカートリッジにおいて使用される。

図２１および図２２を参照して、疑似回路６００の実装例について説明する。図２１、図２２は、第１変形例に示した疑似回路６００が実装されたインクカートリッジの内部構成を説明する図である。このインクカートリッジ１００Ｂは、インク収容部１０１Ｂと、アダプタ１０９Ｂとを備えている。インク収容部１０１Ｂには、空気導入孔１０６、インク室１５０、インク供給口１０４に加えて、インク使用後にインク室１５０にインクを再充填するための再充填孔１０５が設けられている。図２２に示すように、インク収容部１０１Ｂと、アダプタ１０９Ｂは、利用者が手動で分離可能である。利用者は、例えば、アダプタ１０９Ｂからインク収容部１０１Ｂを離脱させて、インク収容部１０１Ｂにインクを再充填した後、インク収容部１０１Ｂをアダプタ１０９Ｂの挿入空間ＩＳＰに装着する。図２１は、アダプタ１０９Ｂの挿入空間ＩＳＰにインク収容部１０１Ｂが装着されて、アダプタ１０９Ｂとインク収容部１０１Ｂが一体になった状態を示している。アダプタ１０９Ｂは、プリンタ２００のホルダ４に上述した第２実施例のインクカートリッジ１００と同様に装着される。疑似回路６００は、回路基板１２０Ｂの裏面に実装されている。なお、アダプタ１０９Ｂからのインク収容部１０１Ｂの離脱や、アダプタ１０９Ｂへのインク収容部１０１Ｂの装着は、アダプタ１０９Ｂがプリンタ２００のホルダ４に装着されたままの状態で行われても良いし、アダプタ１０９Ｂがプリンタ２００のホルダ４から離脱された状態で行われても良い。

・第２変形例：
上記実施例では、プリンタ２００にインクを供給するインクカートリッジ１００をインク供給システムの一例として説明しているが、インクカートリッジ１００に限らず、他のインク供給システムにも本発明は適用できる。例えば、チューブを介して、プリンタ２００のインク供給針６にインクを供給するインクタンクと、インクタンクとは別体にホルダ４に固定される回路基板（例えば、第１変形例に示す回路基板１２０Ｂ）とを含むインク供給システムにも本発明は適用できる。

・第３変形例：
上記第２実施例では、１つのインクタンクを１つのインクカートリッジとして構成しているが、複数のインクタンクを１つのインクカートリッジとして構成しても良い。

・第４変形例：
上記第２実施例は、インクジェット式のプリンタと、インクカートリッジが採用されているが、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噴射装置と、その液体を液体噴射装置に供給する液体供給システムを採用しても良い。ここでいう液体は、溶媒に機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェル状のような流状体を含む。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噴射装置、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噴射装置、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噴射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噴射装置、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噴射装置、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噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置および液体供給システムに本発明を適用することができる。

・第５変形例：
上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしても良い。

・第６変形例：
上記実施例では、インクカートリッジ１００に搭載される電気デバイスとして、記憶装置１３０が採用されているが、記憶装置１３０は無くても良い。記憶装置１３０が無い場合には、記憶装置１３０とプリンタ２００を接続する端子群も無くても良い。また、記憶装置１３０に代えて、他の電気デバイス、例えば、サブ制御部５０と何らかの遣り取りを行うＣＰＵやＡＳＩＣなどのプロセッサや、より簡易なＩＣを用いても良い。

以上、実施例、変形例に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

４…ホルダ
４ｅ…係合口
５…印刷ヘッド
６…インク供給針
１０…液体検出装置
１１…センサ駆動回路
１２…信号検出回路
１３…制御回路
１４…装置側駆動端子
１５…装置側接地端子
１６…装置側データ端子
１７…接地部
２０…インクカートリッジ
２１…液体検出部
２１ａ…第１の電極
２１ｂ…第２の電極
２１ｃ…圧電素子
２３…液体収容室
２４…収容体側駆動端子
２５…収容体側接地端子
２６…収容体側データ端子
２７…プラテン
２８…モータ
２９…記憶装置
３０…キャリッジ
３２…キャリッジモータ
３４…摺動軸
３６…駆動ベルト
３８…プーリ
４０…主制御部
４２…駆動信号生成回路
４８…制御回路
５０…サブ制御部
５２…センサ処理部
５５…通信処理部
６０…印刷ヘッドユニット
７０…操作部
８０…コネクタ
９０…コンピュータ
１００、１００Ａ、１００Ｂ…インクカートリッジ
１０１…本体
１０１Ｂ…インク収容部
１０４…インク供給口
１０５…再充填孔
１０６…空気導入孔
１０９Ｂ…アダプタ
１１０…センサ
１２０、１２０Ｂ…回路基板
１３０…記憶装置
１３１…ＣＰＵ
１３２…メモリ
１３３…入出力インターフェース
１３４…内部バス
１３５…強誘電体メモリセルアレイ
１３６…メモリ制御回路
１５０…インク室
２００…プリンタ
５００…サブ制御基板
５２１…スイッチ回路
５２２…液量検出部
５２３…接触検出部
６００…疑似回路
１０００…印刷装置
１０１０…キャリッジ
１０２０…キャリッジモータ
１０４０…プラテン
１０５０…モータ
１０６０…摺動軸
１０７０…駆動ベルト
１０８０…プーリ
１１００…制御回路
２１００…記憶装置

Claims (6)

1. 液体供給システムから液体の供給を受ける液体噴射装置であって、
   液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記液体供給システムが有する供給システム側端子と接触する装置側端子と、
   前記装置側端子に第１の電気信号を供給して、前記装置側端子と前記システム側端子との接触を検出する接触検出部と、
   前記装置側端子に前記第１の電気信号とは異なる第２の電気信号を供給して、前記液体供給システムにおける前記液体の量を検出する液量検出部と、
   駆動信号の供給を受けて前記液体の噴射を行う液体噴射部と、
   前記駆動信号を生成する駆動信号生成回路と、
   を備え、
   前記第２の電気信号は、前記駆動信号生成回路によって生成され、
   前記第１の電気信号は、前記駆動信号生成部とは異なる回路によって生成される、液体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置であって、
   前記第１の電気信号を供給するための消費電力は、前記第２の電気信号を供給するための消費電力より小さい、液体噴射装置。
3. 請求項２に記載の液体噴射装置であって、
   前記接触の検出の実行頻度は、前記液体の量の検出の実行頻度より高い、液体噴射装置。
4. 液体供給システムを備え、前記液体供給システムから液体の供給を受ける液体噴射装置であって、
   前記液体供給システムは、
   第１の供給システム側端子と、
   第２の供給システム側端子と、
   前記第１の供給システム側端子に一方の電極が接続され、前記第２の供給システム側端子に他方の電極が接続された容量素子と、
   を有し、
   前記液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記第１の供給システム側端子と接触する第１の装置側端子と、
   前記液体供給システムから液体の供給を受ける際に、前記第２の供給システム側端子と接触する第２の装置側端子と、
   前記第１の装置側端子に第１の供給電気信号を供給し、前記供給した前記第１の供給電気信号に対応する第１の応答電気信号を前記第２の装置側端子を介して受け取った場合に、前記第１の装置側端子と前記第１の供給システム側端子との接触、および、前記第２の装置側端子と前記第２の供給システム側端子との接触があると判断する接触検出部と、
   を備える、液体噴射装置。
5. 請求項４に記載の液体噴射装置であって、
   前記第１の供給電気信号は、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを有するパルス信号であり、
   前記第１の応答電気信号は、前記パルス信号と実質的に同一の波形を有する信号であり、
   前記接触検出部は、前記第１の応答電気信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを検出した場合に、前記第１の装置側端子と前記第１の供給システム側端子との接触、および、前記第２の装置側端子と前記第２の供給システム側端子との接触があると判断する、液体噴射装置。
6. 請求項５に記載の液体噴射装置であって、
   前記接触検出部は、前記第２の装置側端子に所定電位を供給し、前記所定電位の供給に続いて前記第２の装置側端子をハイインピーダンス状態にした後に、前記第１の装置側端子に前記第１の供給電気信号を供給する、液体噴射装置。

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