JP5906798B2 - 液体消費装置および方法 - Google Patents
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Description
[形態1]液体消費装置であって、前記液体消費装置に交換可能に装着され、内部に収容された液体を前記液体消費装置に供給するための液体容器と、前記液体容器に設けられ、前記液体容器の外部から光を入射し、前記液体容器内の液体の残存状態に応じて、前記入射した光を再度外部に射出可能なプリズムと、前記プリズムに対して光を照射する発光部と、前記プリズムから射出された光を受光可能な受光部と、前記発光部に光を照射させ、前記受光部によって受光した光の光量に基づいて前記液体の残存状態を判定する制御部と、を備え、前記制御部は、前記液体の残存状態の判定に先立ち、前記発光部による光の照射に伴って前記プリズムの外面によって反射された反射光を前記受光部に受光させ、前記受光した反射光の光量に基づいて、前記発光部による光の照射量を調整し、前記液体容器を複数備え、前記プリズムは、前記複数の液体容器にそれぞれ備えられ、前記制御部は、前記各プリズムから受光した複数の反射光の光量に基づいて、前記発光部から照射する光の光量を調整する、液体消費装置。
図1は、本発明の一実施例としての印刷装置10の要部を示す斜視図である。図2は、印刷装置10の概略構成図である。図1には、互いに直交するXYZ軸が描かれている。これ以降に示す図についても必要に応じてXYZ軸を付している。本実施例において、印刷装置10の使用姿勢では、Z軸方向が鉛直方向であり、印刷装置のX方向の面が正面である。印刷装置10の主走査方向はY軸方向であり、副走査方向はX軸方向である。
図8は、制御ユニット40が実行するインクニアエンド検出処理のフローチャートである。このインクニアエンド検出処理は、例えば、印刷装置10の起動時や、インクカートリッジ100の交換時、残量推定部48で判定したインクの残量が所定量以下となったときなど、様々なタイミングで実行される。インクニアエンド検出処理が開始されると、まず、制御ユニット40は、以降の処理で用いられる各パラメータを取得する(ステップS5)。具体的には、前回のインクニアエンド検出処理によって決定された発光量PD1と、ボトム値V1と、基準反射量Vref1とを各インクカートリッジ100の記憶装置151から取得し、各インクカートリッジ100のインクの推定残量をRAMから取得する。インクの推定残量は、印刷装置10の電源オン時に残量推定部48により各インクカートリッジ100の記憶装置151から制御ユニット40のRAMに読み出されて逐次更新されているため、制御ユニット40は、インクの推定残量を自身のRAMから取得することができる。これらのパラメータが取得されると、発光量決定部44によって、発光量決定処理が実行される(ステップS10)。この発光量決定処理では、各インクカートリッジ100のプリズム170の底面で反射された光の光量に基づいて、発光部92の新たな発光量PD2と、その発光量PD2に対応するボトム値V2とが決定される。発光量決定処理の詳細については後述する。
図9は、図8に示したインクニアエンド検出処理のステップS10で実行される発光量決定処理の詳細なフローチャートである。この発光量決定処理は、プリズム170の底面で反射された光の光量に基づいて、発光部92の発光量を調整するための処理である。この発光量決定処理が開始されると、発光量決定部44は、まず、発光量を前回の発光量決定処理で決定された発光量、すなわち、図8のステップS5で記憶装置151から取得された発光量PD1に設定し、制御ユニット40が、その発光量PD1で発光部92の発光を開始する(ステップS100)。なお、例えば、記憶装置151から、前回の発光量決定処理で決定された発光量が取得されなかった場合等には、発光部92を発光させる発光量を、発光部92の最大発光量に設定することができる。
図12は、図8に示したインクニアエンド検出処理のステップS20で実行される閾値決定処理の詳細なフローチャートである。この閾値決定処理は、プリズム170の底面で反射された光の光量に基づいて、各インクカートリッジ100について、個別に、インクニアエンドを判定するための閾値を決定する処理である。
(a)ステップS200で測定した現在の基準反射量Vref2
(b)上記発光量決定処理によって決定された発光量PD2
(c)図8のステップS5で取得された以前の発光量PD1
(d)図8のステップS5で取得された以前の基準反射量Vref1
(e)図8のステップS5で取得された以前のボトム値V1
(f)検出部90の最大出力電圧Vmax
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取ることができる。例えば、以下のような変形が可能である。
図12に示した閾値決定処理では、発光量決定処理によって決定された発光量に対応するボトム値に基づいて、閾値を算出している。これに対して、例えば、反射板81からの反射光に応じた検出部90の出力電圧が予め定められた電圧となるように、発光部92の発光量を設定し、その発光量に対応するボトム値を測定して閾値を算出してもよい。つまり、発光量決定処理によって決定されるボトム値と、閾値決定処理において閾値の算出基準とするボトム値とは、異なるボトム値であってもよい。
上記実施例では、プリズム170の底面の中央部に遮光マスク50を設けているが、遮光マスク50は省略することとしてもよい。この場合、図7に示したボトム値は、各インクカートリッジ100について2箇所ではなく1箇所になり得る。
上記実施例では、検出部90は、光の受光量が多いほど、低い電圧を出力する。これに対して、検出部90は、光の受光量が多いほど、高い電圧を出力することとしてもよい。この場合、上述した実施例において検出部90の出力電圧が最も低くなると説明した「ボトム値」を、すべて、検出部90の出力電圧が最も高くなる「ピーク値」と読み替えることができる。また、この場合、上記式(1)は、下記式(1b)のように表すことが可能である。
上記実施例では、図9に示した発光量決定処理と、図12に示した閾値決定処理とを両方行っている。これに対して、いずれか一方のみの処理を行うこととしてもよい。発光量決定処理のみを行う場合には、インクニアエンドを判定するための閾値は、予め定められた値に固定されていてもよい。また、閾値決定処理のみを行う場合には、発光部92の発光量が固定されているか、あるいは、反射板81を用いて調整することとしてもよい。発光量決定処理のみを行う場合には、反射板81を用いて基準反射量を測定する必要がないので、反射板81を省略することが可能となり、印刷装置10(キャリッジ20)を小型化することができる。
上記実施例では、インクカートリッジ100内にインクが所定量残存していると、プリズム170に入射した光は、インクによって吸収されると説明した。しかし、例えば、インクカートリッジ100を振った場合等には、プリズム170とインクの界面に気泡が付着することがある。そうすると、インクカートリッジ100内にインクが充填されていたとしても、この気泡によって光が反射され、検出部90からの出力電圧が低下し、インクなしと誤判定されるおそれがある。そこで、上記発光量調整処理では、気泡による検出部90の出力電圧の低下量を予め測定し、その値が、発光量の調整後に前述した電圧範囲内に入るように、電圧範囲の下限値を設定してもよい。こうすることで、気泡が発生した場合においても適切に発光部92の発光量を調整することが可能になる。
印刷装置10に装着されるインクカートリッジ100の形態は、図4に示した形態に限られず、種々の形態を採用可能である。図14は、インクカートリッジの変形例を示す図である。この図14に示されたインクカートリッジ100bには、インク収容部130bの底面の角部に、基板150bが傾斜して取り付けられている。また、プリズム170bは、インク収容部130bの底面において、レバー120b側に設けられている。また、インク供給口110bは、図14に示されているように、略楕円状に形成されていてもよい。キャリッジ20の形態についても、インクカートリッジ100の形態に合わせて適宜変更可能である。
上記実施例では、検出部90の上をキャリッジ20が往復動することによりインクの残存状態を判定しているが、検出部90が往復動するようにしてもよい。つまり、検出部90とキャリッジ20とが、相対的に往復動すればよい。
上記実施例では、図9に示した発光量決定処理と図12に示した閾値決定処理とを、この順で連続的に実行している。これに対して、発光量決定処理と閾値決定処理とは、この順に限らず、処理内容に矛盾が生じない限り、逆の順で実行してもよいし、同時に実行してもよい。
上記実施例の発光量決定処理と閾値決定処理では、推定残量が所定量未満のインクカートリッジ100については、発光量の調整や閾値の算出の対象外として扱っている。これに対して、すでに検出部90によって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100についても、発光量の調整や閾値の算出の対象外として扱ってもよい。すでに検出部90によってインクニアエンドと判定されているか否かは、次のようにして判断することができる。すなわち、図8に示したインクニアエンド検出処理のステップS60において、インクニアエンドと判定されたインクカートリッジ100については、制御ユニット40は、そのインクカートリッジ100の記憶装置151にインクニアエンドと判定されたことを示す情報を記録する。そして、印刷装置10の電源オン時等に、各インクカートリッジ100の記憶装置151からその情報を読み出す。そうすると、制御ユニット40は、各インクカートリッジ100がすでに検出部90によってインクニアエンドと判定されているか否かを判断することができる。
上述した実施例では、本発明を印刷装置とインクカートリッジとに適用した例を説明したが、本発明は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体消費装置に用いても良く、また、そのような液体を収容した液体容器にも適用可能である。また、本発明の液体容器は、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体消費装置に流用可能である。
20…キャリッジ
21…開口部
30…紙送りモーター
33…キャリッジモーター
35…印刷ヘッド
40…制御ユニット
42…残量判定部
44…発光量決定部
46…閾値決定部
48…残量推定部
50…遮光マスク
60…コンピュータ
70…表示パネル
72…インターフェース
81…反射板
90…検出部
92…発光部
94…受光部
100…インクカートリッジ
101…底面
110…インク供給口
120…レバー
130…インク収容部
150…回路基板
151…記憶装置
152…端子
170…プリズム
170a…傾斜面
170b…傾斜面
Claims (6)
- 液体消費装置であって、
前記液体消費装置に交換可能に装着され、内部に収容された液体を前記液体消費装置に供給するための液体容器と、
前記液体容器に設けられ、前記液体容器の外部から光を入射し、前記液体容器内の液体の残存状態に応じて、前記入射した光を再度外部に射出可能なプリズムと、
前記プリズムに対して光を照射する発光部と、
前記プリズムから射出された光を受光可能な受光部と、
前記発光部に光を照射させ、前記受光部によって受光した光の光量に基づいて前記液体の残存状態を判定する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記液体の残存状態の判定に先立ち、前記発光部による光の照射に伴って前記プリズムの外面によって反射された反射光を前記受光部に受光させ、前記受光した反射光の光量に基づいて、前記発光部による光の照射量を調整し、
前記液体容器を複数備え、
前記プリズムは、前記複数の液体容器にそれぞれ備えられ、
前記制御部は、前記各プリズムから受光した複数の反射光の光量に基づいて、前記発光部から照射する光の光量を調整する、
液体消費装置。 - 請求項1に記載の液体消費装置であって、
前記制御部は、前記各プリズムから受光した複数の反射光の光量のうち最も大きい光量に基づいて、前記発光部から照射する光の光量を調整する、液体消費装置。 - 請求項1または請求項2に記載の液体消費装置であって、
前記制御部は、前記各液体容器の液体の残存量を推測し、前記推測された残存量が所定量以上の液体容器に備えられたプリズムからの反射光の光量に基づいて、前記発光部から照射する光の光量を調整する、液体消費装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の液体消費装置であって、
前記制御部は、前記各液体容器の液体の残存量を推測し、前記推測された残存量がすべて所定量未満の場合には、前記発光部から照射する光の光量を以前に調整された発光量に設定する、液体消費装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の液体消費装置であって、
前記液体容器は記憶装置を備え、
前記制御部は、前記発光部から照射する光の光量を調整した後に、該調整された光量を表す情報を前記記憶装置に書き込む、液体消費装置。 - 液体消費装置が液体の残存状態を判定するための方法であって、
前記液体消費装置は、
前記液体消費装置に交換可能に装着され、内部に収容された液体を前記液体消費装置に供給するための液体容器と、
前記液体容器に設けられ、前記液体容器の外部から光を入射し、前記液体容器内の液体の残存状態に応じて、前記入射した光を再度外部に射出可能なプリズムと、
前記プリズムに対して光を照射する発光部と、
前記プリズムから射出された光を受光可能な受光部と、を備え、
前記発光部に光を照射させ、前記受光部によって受光した光の光量に基づいて前記液体の残存状態を判定する工程と、
前記液体の残存状態の判定に先立ち、前記発光部による光の照射に伴って前記プリズムの外面によって反射された反射光を前記受光部に受光させ、前記受光した反射光の光量に基づいて、前記発光部による光の照射量を調整する工程と、
を備え、
前記液体消費装置は、前記液体容器を複数備え、
前記プリズムは、前記複数の液体容器にそれぞれ備えられ、
前記調整する工程では、前記各プリズムから受光した複数の反射光の光量に基づいて、前記発光部から照射する光の光量を調整する、
方法。
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