JP6357053B2 - 記録装置、およびインク残量検出方法 - Google Patents

Description

本発明は記録装置、およびインク残量検出方法に関する。

インクジェット式の記録装置では、インクカートリッジやインクタンク等のインク残量の有無を電気的に検出するために、インクカートリッジやインクタンク内に電極を設置する構成が採用されている。この構成によれば、設置した電極間のインピーダンスがインクの有無により変化することから、インピーダンスの変化分を測定することにより、インク残量有無を検出することができるようになっている。

例えば、特許文献１の構成では、インクカートリッジ内部のインクと接触している一対の電極間にパルス発生部から電圧を１パルスのみ印加している。パルス電圧を印加するタイミングで、フリップフロップはパルス電圧の印加時に電極間のインピーダンスに応じて現われる電圧をラッチし、このラッチ出力に基づいてインク残量有無を検出している。

特開平９-３０００５号公報

インクに電圧を印加すると、電圧印加を止めた後も数十秒間は電圧が測定される現象がある。そのため、電圧がインクに残った状態で、特許文献１の技術のように電圧をインクに印加すると、電圧印加前にインクに残っていた電圧が電極間の電圧に加算される。

さらに、インクはインピーダンスとしてkΩオーダの値を持っているためにノイズの影響を受けやすく、電圧印加前にインクに残っていた電圧の加算とノイズの影響とによりインクタンクに残存するインクの有無を誤検出してしまうという場合が生じ得る。

本発明は、パルス電圧印加前のインクの状態によらず正確なインク残量検知を行うことができる技術の提供を目的とする。

上記の課題を解決する本発明の一つの側面に係る記録装置は、
インクを吐出する記録ヘッドと、
少なくとも２つの電極と、
前記２つの電極にパルス電圧を印加するパルス発生手段と、
前記パルス電圧を印加するタイミングを制御する制御手段と、
前記２つの電極に対する前記パルス電圧の印加を開始したときの前記２つの電極間の第１の電圧値と、前記２つの電極に対する前記パルス電圧の印加を終了したときの前記２つの電極間の第２の電圧値と、の差分電圧を取得する取得手段と、
前記差分電圧と閾値を比較することでインクの有無を判定する判定手段と、を備える記録装置であって、
前記パルス発生手段は、前記２つの電極に対して第１のパルス電圧を印加した後に、第２のパルス電圧を印加し、
前記判定手段は、前記第２のパルス電圧を印加したときの前記差分電圧に基づいてインクの有無を判定することを特徴とする。

本発明によれば、パルス電圧印加前のインクの状態によらず正確なインク残量検知を行うことが可能になる。

インク残量有無検出部の断面図である。 インク残量有無検出部のブロック図である。 サブタンク内にインクが十分にある時に、インクにパルス電圧印加時の電圧が全く残っていない状態で、パルス発生部からインク残量有無検出用ピン電極にパルス電圧を印加した時のパルス電圧の波形とAD部への入力電圧の波形である。 サブタンク内にインクが十分にある時に、インクにパルス電圧印加時の電圧が最も多く残っている状態で、パルス発生部からインク残量有無検出用ピン電極にパルス電圧を印加した時のパルス電圧の波形とAD部への入力電圧の波形である。 サブタンク内にインクが十分にある時に、インクにパルス電圧印加時の電圧が全く残っていない状態でのパルス電圧の印加を説明する図。 サブタンク内にインクが十分にある時に、インクにパルス電圧印加時の電圧が最も多く残っている状態でのパルス電圧の印加を説明する図。 プレパルス電圧とプレ入力電圧の波形と、パルス電圧と入力電圧の波形を示す図。 印加前電圧と差分電圧値の関係を示す図。 サブタンク内のインクが満タンの時のノイズ印加の影響を示す図。 サブタンク内のインクが減り始めた時のノイズ印加の影響を示す図。 インクタンクに残存するインクの有無を判定する手順を説明する図。 実施形態の記録装置の概略構成を説明する図。 実施形態の記録装置のブロック図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

（記録装置の構成）
図１２は、本発明の一実施形態に係る記録装置の概略構成を説明する図である。図１２において、１は記録シートである。複数枚の記録シート１は給送トレイ１１（積載部）に積載されている。２は給送トレイ１１に積載された最上位の記録シート１に当接してこの記録シートをピックアップするピックアップローラである。３はピックアップローラ２によってピックアップされた記録シート１をシート搬送方向の下流側へ給送するための給送ローラである。４は給送ローラ３へ付勢され給送ローラ３とともに記録シート１を挟持して給送する給送従動ローラである。

５は給送ローラ３及び給送従動ローラ４によって給送された記録シート１を記録ヘッド１０８と対向する位置へ搬送する搬送ローラである。６は搬送ローラ５へ付勢され搬送ローラ５とともに記録シートを挟持して搬送するピンチローラである。１０８は搬送ローラ５及びピンチローラ６によって搬送された記録シート１に対して記録を行う記録ヘッドである。本実施形態では記録ヘッド１０８からインクを吐出して記録シート１に記録を行うインクジェット記録ヘッドであるとして説明する。８は記録ヘッド１０８と対向する位置で記録シート１の裏面を支持するプラテンである。１０は記録ヘッド１０８を搭載してシート搬送方向と交差する方向へ移動するキャリッジである。

９は記録ヘッド１０８によって記録が行われた記録シートを装置外に排出するための排出ローラである。１２、１３は記録ヘッド１０８によって記録が行われた記録シートの記録面と接触して回転する拍車である。給送ローラ３及び給送従動ローラ４で形成される給送ニップ部と、搬送ローラ５及びピンチローラ６で形成される搬送ニップ部との間では、記録シート１は搬送ガイド１５によって案内される。１６は記録シート１の先端及び後端を検知するためのシート検知センサである。

図１３は、本実施形態の記録装置のブロック図である。２０１は、各部動作やデータの処理などを制御する制御部である。２０２は、制御部２０１によって実行されるプログラムやデータを格納するＲＯＭである。２０３は、制御部２０１によって実行される処理データ及びホストコンピュータ２１４から受信したデータを一時的に記憶するＲＡＭである。

記録ヘッド１０８は記録ヘッドドライバ２０７によって制御される。キャリッジ１０を駆動するキャリッジモータ２０４は、キャリッジモータドライバ２０８によって制御される。搬送ローラ５及び排出ローラ９は搬送モータ２０５によって駆動される。搬送モータ２０５は搬送モータドライバ２０９によって制御される。ピックアップローラ２及び給送ローラ３は給送モータ２０６によって駆動される。給送モータ２０６は給送モータドライバ２１０によって制御される。

ホストコンピュータ２１４には、使用者によって記録動作の実行が命令された場合に、記録画像や記録画像品位等の記録情報を取りまとめて記録装置と通信するためのプリンタドライバ２１４１が設けられている。制御部２０１は、Ｉ／Ｆ部２１３を介してホストコンピュータ２１４と記録画像等のやり取りを実行する。

（インク残量有無検出処理）
図１は、本発明の実施形態である記録装置の記録ヘッドおよびインクタンクの概略構成を示す図である。インクタンク１０１はジョイントユニット１０３に設けられたニードル１０４に装着される。サブタンク１０７内部のインク残量を検出するために、ジョイントユニット１０３には、サブタンク１０７内部のインク１０２と接触しうる状態で一対の電極１０５、１０６が設けられている。電極１０５は記録装置側の制御部２０１に設けられたパルス発生部２２４とＡＤ部２２５とに電気的に接続され、電極１０６はグランド側に接続されている。

インク１０２はニードル１０４を通ってインクタンク１０１からサブタンク１０７に供給された後、フィルター１０９を通って記録ヘッド１０８に供給され、ノズル１１０から吐出される。記録ヘッド１０８を後述のキャリッジ回路ユニット２２７に搭載した時に、両者の対向面に設けられた不図示の接続端子が電気的に接続して、記録装置の制御部２０１から記録ヘッド１０８へ制御信号を伝送できるようになっている。

図２は、インクタンクに残存するインクの有無を判定するための記録装置のブロック図である。記録装置のメイン回路ユニット２２１の内部には、制御部２０１が設けられている。制御部２０１はＣＰＵ２２３とパルス発生部２２４とＡＤ部２２５を有する。ＣＰＵ２２３は、パルス電圧を印加するタイミングおよびパルス電圧を印加する印加時間を制御する。ＡＤ部２２５は、２つの電極にパルス電圧を印加したとき、およびパルス電圧の印加終了時の電極間の電圧値を取得する。メイン回路ユニット２２１はケーブル２２６（ＦＦＣ）を介してキャリッジ回路ユニット２２７と接続されている。キャリッジ回路ユニット２２７には記録ヘッド１０８が装着されている。

制御部２０１のＣＰＵ２２３は、パルス発生部２２４によるパルス電圧の発生時間とパルス電圧の発生間隔を制御している。パルス発生部２２４は、サブタンク１０７内に設けられた少なくとも２つの電極にパルス電圧を印加する。ＣＰＵ２２３は、パルス発生部２２４を制御して、パルス電圧を印加するタイミングおよびパルス電圧を印加する印加時間（印加時および印加終了時）を制御する。ＣＰＵ２２３は、パルス発生部２２４を制御して、同一電圧のパルス電圧を複数回発生させることが可能である。

パルス電圧は、メイン回路ユニット２２１、ケーブル２２６（ＦＦＣ）、キャリッジ回路ユニット２２７及び記録ヘッド１０８を介して、電極１０５に印加され、電極１０５、１０６間にそのインピーダンスに応じた出力電圧が現れる。このインピーダンスはサブタンク１０７内部のインク残量に応じて変化する。

また、電極１０５、１０６間のインピーダンスに応じた出力電圧は、記録ヘッド１０８、キャリッジ回路ユニット２２７、ケーブル２２６（ＦＦＣ）及びメイン回路ユニット２２１を介してＡＤ部２２５へ入力される入力電圧になる。ＡＤ部２２５は入力電圧をアナログデータからデジタルデータに変換する。制御部２０１のＣＰＵ２２３は変換された値を取得して、インク残量有無の判定を行う。例えば、ＣＰＵ２２３は、パルス発生部２２４を制御して、第１のパルス電圧を発生させた後、待機時間を経過した後に第２のパルス電圧を発生させる。ＡＤ部２２５は、第２のパルス電圧の印加終了時の電圧値と第２のパルス電圧の印加時の電圧値との差分電圧値を取得し、ＣＰＵ２２３は、差分電圧値と閾値との比較結果により、インクタンクに残存するインクの有無を判定する。

図３は、サブタンク１０７内にインク１０２が十分にある時に、インク１０２にパルス電圧印加時の電圧が全く残っていない状態で、パルス発生部２２４から電極１０５にパルス電圧を印加した時のパルス電圧と入力電圧の波形を示す図である。

３０１はパルス電圧の波形であり、３０２は入力電圧の波形である。縦軸の左側はパルス電圧を示しており１デビジョン（１目盛）が１Ｖでありで、縦軸の右側は入力電圧を示しており１デビジョンが５００ｍＶである。また横軸は時間を示しており１デビジョンが５ｍｓである。

パルス電圧３０１は１５ｍｓの間だけ電圧値３．３Ｖが印加され、それ以外の期間の電圧値は０Ｖである。パルス電圧３０１の印加時の入力電圧３０２は０Ｖであり、パルス電圧３０１の印加終了時の入力電圧３０２は８２０ｍＶである。ここで、パルス電圧３０１の印加時間の１５ｍｓは、入力電圧３０２が安定した電圧を得るための必要最低限の時間である。パルス電圧３０１の印加時間は１５ｍｓ以上であればよい。

図４は、サブタンク１０７内にインク１０２が十分にある時に、インク１０２にパルス電圧印加時の電圧が最も多く残っている状態で、パルス発生部２２４から電極１０５にパルス電圧を印加した時のパルス電圧と入力電圧の波形を示す図である。

４０１はパルス電圧の波形であり、４０２は入力電圧の波形である。縦軸の左側はパルス電圧を示しており１デビジョン（１目盛）が１Ｖであり、縦軸の右側は入力電圧を示しており１デビジョンが５００ｍＶである。また横軸は時間を示しており１デビジョンが５ｍｓである。

パルス電圧４０１は１５ｍｓの間だけ電圧値３．３Ｖが印加され、それ以外の期間の電圧値は０Ｖである。パルス電圧４０１の印加時の入力電圧４０２は６６０ｍＶであり、パルス電圧４０１の印加終了時の入力電圧４０２は１２５０ｍＶである。

ここで、ＡＤ部２２５への入力電圧の差分を取ることの効果を説明する。なお、説明の便宜上、ＡＤ部２２５への入力電圧の値を使ってＣＰＵ２２３がインク残量有無の判定を行うと記載している。実際には、ＡＤ部２２５への入力電圧をＡＤ部２２５がアナログデータからデジタルデータに変換し、変換した値を使って、ＣＰＵ２２３がインクタンク（サブタンク１０７）に残存するインクの有無の判定を行っている。なおサブタンク１０７内に入っているインク１０２の量は図３と図４で同じである。

図３および図４において、パルス電圧の印加終了時の電圧値の絶対値を使う場合について説明をする。図３ではパルス電圧３０１の印加終了時のＡＤ部２２５への入力電圧３０２は８２０ｍＶであり、図４ではパルス電圧４０１の印加終了時のＡＤ部２２５への入力電圧４０２は１２５０ｍＶである。これより、ＡＤ部２２５への入力電圧は８２０ｍＶ〜１２５０ｍＶの間で変動し、パルス電圧印加前の電圧印加の影響は１２５０−８２０＝４３０ｍＶである。

次に、図３と図４において、パルス電圧の印加終了時の入力電圧と印加時の入力電圧との差分（差分電圧値）を使う場合について説明をする。図３ではパルス電圧３０１の印加時のＡＤ部２２５への入力電圧３０２は０Ｖであり、パルス電圧３０１の印加終了時のＡＤ部２２５への入力電圧３０２は８２０ｍＶである。そのため、制御部２０１のＣＰＵ２２３では８２０−０＝８２０ｍＶを、インクタンク（サブタンク１０７）に残存するインクの有無の判定のための電圧値として使用可能である。

図４では、パルス電圧４０１の印加時のＡＤ部２２５への入力電圧４０２は６６０ｍＶで、パルス電圧４０１の印加終了時のＡＤ部２２５への入力電圧４０２は１２５０ｍＶである。そのため、制御部２０１のＣＰＵ２２３では１２５０−６６０＝５９０ｍＶをインクタンク（サブタンク１０７）に残存するインクの有無の判定のための電圧値として使用可能である。

これより、印加終了時の入力電圧と印加時の入力電圧との差分を使った時のＡＤ部２２５への入力電圧の差分は５９０ｍＶ〜８２０ｍＶの間で変動し、パルス電圧印加前の電圧印加の影響は８２０−５９０＝２３０ｍＶである。つまり、インク残量有無検出において、印加終了時の入力電圧と印加時の入力電圧との差分（差分電圧値）を使う方が、絶対値を使うよりもＡＤ部２２５へのパルス電圧印加前の電圧印加の影響を小さくすることができる。

このように、パルス電圧の印加終了時の電圧値とパルス電圧の印加時の電圧値との差分（差分電圧値）を使ったインクの有無の判定は、パルス電圧の印加後（印加終了時の電圧値）の値だけを使う場合と比較して、ＡＤ部２２５への入力電圧においてパルス電圧印加前の影響を小さくできる。このため、インクタンク（サブタンク１０７）に残存するインクの有無の判定において、インク１０２のパルス電圧印加前の影響を受け難くすることができる。以下の説明では、パルス電圧の印加終了時の入力電圧と印加時の入力電圧との差分を使用したインク残量検出処理について説明する。

図５は、サブタンク１０７内にインク１０２が十分にある時に、インク１０２にパルス電圧印加時の電圧が全く残っていない状態でのパルス電圧の印加を説明する図である。パルス発生部２２４から電極１０５にプレパルス電圧（第１のパルス電圧）を印加し、プレパルス電圧印加後に、本測定用のパルス電圧（第２のパルス電圧）を印加した時のプレパルス電圧とプレ入力電圧の波形と、パルス電圧と入力電圧の波形を示す図である。

５０１はプレパルス電圧の波形であり、５０２はプレ入力電圧の波形であり、５０３はパルス電圧の波形であり、５０４は入力電圧の波形である。縦軸の左側はパルス電圧とプレパルス電圧とを示しており１デビジョン（１目盛）が１Ｖであり、縦軸の右側は入力電圧とプレ入力電圧とを示しており１デビジョン（１目盛）が５００ｍＶである。また横軸は時間を示しており１デビジョン（１目盛）が５ｍｓである。

プレパルス電圧５０１は１５ｍｓの間だけ電圧値が３．３Ｖであり、次の１５ｍｓ間（インターバル時間）は電圧値が０Ｖであり、次にパルス電圧５０３は１５ｍｓの間だけ電圧値が３．３Ｖになる。プレパルス電圧５０１の印加時のプレ入力電圧５０２は０Ｖであり、プレパルス電圧５０１の印加終了時のプレ入力電圧５０２は７７０ｍＶである。パルス電圧５０３の印加時の入力電圧５０４は３２０ｍＶであり、パルス電圧５０３の印加終了時の入力電圧５０４は１０００ｍＶである。ここで、プレパルス電圧５０１とパルス電圧５０３との間のインターバル時間は、プレ入力電圧５０２の変化が落ち着くまでの必要最低時間である。パルス発生部による、プレパルス電圧（第１のパルス電圧）の印加時間、インターバル時間（待機時間）および本測定用のパルス電圧（第２のパルス電圧）の印加時間は同一時間である。例えば、プレパルス電圧（第１のパルス電圧）の印加時間、インターバル時間（待機時間）および本測定用のパルス電圧（第２のパルス電圧）の印加時間は１５ｍｓ以上である。

図６は、サブタンク１０７内にインク１０２が十分にある時に、インク１０２にパルス電圧印加時の電圧が最も多く残っている状態でのパルス電圧の印加を説明する図である。

パルス発生部２２４から電極１０５にプレパルス電圧（第１のパルス電圧）を印加し、プレパルス電圧印加後に、本測定用のパルス電圧（第２のパルス電圧）を印加した時のプレパルス電圧とプレ入力電圧の波形と、パルス電圧と入力電圧の波形を示す図である。

６０１はプレパルス電圧の波形であり、６０２はプレ入力電圧の波形であり、６０３はパルス電圧の波形であり、６０４は入力電圧の波形である。縦軸の左側はパルス電圧とプレパルス電圧を示しており１デビジョン（１目盛）が１Ｖであり、縦軸の右側は入力電圧とプレ入力電圧とを示しており１デビジョンが５００ｍＶである。また横軸は時間を示しており１デビジョン（１目盛）が５ｍｓである。

プレパルス電圧６０１は１５ｍｓの間だけ電圧値が３．３Ｖであり、次の１５ｍｓ間（インターバル時間）は電圧値が０Ｖであり、次にパルス電圧６０３は１５ｍｓの間だけ電圧値が３．３Ｖになる。プレパルス電圧６０１の印加時のプレ入力電圧６０２は６００ｍＶであり、プレパルス電圧６０１の印加終了時のプレ入力電圧６０２は１２５０ｍＶである。パルス電圧６０３の印加時の入力電圧６０４は７００ｍＶであり、パルス電圧６０３の印加終了時の入力電圧６０４は１３００ｍＶである。

ここで、プレパルス電圧を使った時のインクタンクに残存するインクの有無判定手順について説明する。なお、説明の便宜上、ＡＤ部２２５への入力電圧の値を使ってＣＰＵ２２３がインク残量有無検出を行うと記載している。実際には先に述べたとおり、ＡＤ部２２５への入力電圧をＡＤ部２２５でアナログデータからデジタルデータに変換した値を使って、ＣＰＵ２２３が判定処理を行っている。なおサブタンク１０７内に入っているインク１０２の量は図３と図４と図５と図６で同じである。

図５および図６において、プレパルス電圧を使わないでインク残量有無検出を行う場合について説明する。この場合は先に説明した図３と図４で述べたとおり、印加終了時の入力電圧と印加時の入力電圧との差分を使った時のＡＤ部２２５への入力電圧の差分は、５９０ｍＶ〜８２０ｍＶの間で変動する。パルス電圧印加前の電圧印加の影響は８２０−５９０＝２３０ｍＶである。

次に図５と図６でプレパルス電圧（第１のパルス電圧）と本測定用のパルス電圧（第２のパルス電圧）の差分電圧値を使った判定処理を説明する。図５では、プレパルス電圧５０１の印加終了後において、本測定用のパルス電圧（第２のパルス電圧）として、パルス電圧５０３を印加する。パルス電圧５０３の印加時のＡＤ部２２５への入力電圧５０４は３２０ｍＶであり、パルス電圧５０３の印加終了時のＡＤ部２２５への入力電圧５０４は１０００ｍＶである。そのため、制御部２０１のＣＰＵ２２３は１０００−３２０＝６８０ｍＶを判定処理のための電圧値として使用可能である。

図６では、プレパルス電圧６０１の印加終了後において、本測定用のパルス電圧（第２のパルス電圧）として、パルス電圧６０３を印加する。パルス電圧６０３の印加時のＡＤ部２２５への入力電圧（パルス電圧６０３）は７００ｍＶであり、パルス電圧６０３の印加終了時のＡＤ部２２５への入力電圧６０４は１３００ｍＶである。そのため、制御部２０１のＣＰＵ２２３は１３００−７００＝６００ｍＶを判定処理のための電圧値として使用可能である。

図７（ａ）は、サブタンク１０７内のインク１０２が空になった時において、電極１０５にプレパルス電圧とパルス電圧を印加した時の、プレパルス電圧とプレ入力電圧の波形と、パルス電圧と入力電圧の波形を示す図である。また、図７（ｂ）は、サブタンク１０７内にインク１０２が十分にある時において、電極１０５にプレパルス電圧とパルス電圧を印加した時のプレパルス電圧とプレ入力電圧の波形と、パルス電圧と入力電圧の波形とを示す図である。図７（ａ）、（ｂ）において、縦軸は電圧を示しており、横軸は時間を示している。

図７（ａ）の７０１はプレパルス電圧の波形であり、７０２はプレ入力電圧の波形である。７０３はパルス電圧の波形であり、７０４は入力電圧の波形である。また、図７（ｂ）の７１１はプレパルス電圧の波形であり、７１２はプレ入力電圧の波形である。７１３はパルス電圧の波形であり、７１４は入力電圧の波形である。

サブタンク１０７内にインク１０２が十分にある時に、インク１０２にパルス電圧印加時の電圧の影響が全く残っていない状態では、プレ入力電圧７１２と入力電圧７１４の値を得ることができる。一方、サブタンク１０７内のインク１０２が空の時は、プレパルス電圧７０１の印加後のパルス電圧７０３印加時の入力電圧７０４は０Ｖであり、パルス電圧７０３の印加終了時の入力電圧７０４は３．３Ｖである。パルス電圧７０３の印加終了時の入力電圧７０４とパルス電圧７０３印加時の入力電圧７０４との差分を取ると３．３−０＝３．３Ｖとなる。

図８は、印加前電圧（横軸）と差分電圧値（縦軸）の関係を示す図である。図９は、サブタンク内のインクが満タンの時のノイズ印加の影響を示す図であり、図１０は、サブタンク内のインクが減り始めた時のノイズ印加の影響を示す図である。８０１はプレパルス電圧無し(サブタンク満タン)のグラフであり、８０２はプレパルス電圧有り(サブタンク満タン)のグラフである。８０３はプレパルス電圧無し(サブタンク減り始め)のグラフであり、８０４はプレパルス電圧有り(サブタンク減り始め)のグラフである。８０５は閾値のグラフであり、８０６はインク無しの状態を示すグラフである。

また縦軸はプレパルス電圧無しのグラフではパルス印加時の電圧値とパルス印加終了時の電圧値の差分を示している。また、プレパルス電圧有りのグラフでは本測定用のパルス印加時の電圧値と本測定用のパルス印加終了時の電圧値の差分を示している。横軸は、プレパルス電圧無しのグラフではパルス印加前電圧を示しており、プレパルス電圧有りのグラフではプレパルス電圧印加前電圧を示している。閾値８０５とインク無しの状態を示すグラフ８０６についてはパルス電圧の印加前電圧の状態に関わらず常に同じ値になる。

プレパルス電圧無し(サブタンク満タン) ８０１のグラフは、図３や図４を使って作成したグラフに基づくものである。グラフの印加前電圧０ｍＶのポイントは図３から求めたもので、グラフの中の印加前電圧の最大値のポイントは図４から求めたものである。プレパルス電圧有り(サブタンク満タン)８０２のグラフは、図５や図６を使って作成したグラフである。グラフの印加前電圧０ｍＶのポイントは図５から求めたもので、グラフの中の印加前電圧の最大値のポイントは図６から求めたものである。

プレパルス電圧無し(サブタンク減り始め) ８０３とプレパルス電圧有り(サブタンク減り始め)８０４は、プレパルス電圧無し(サブタンク満タン) ８０１やプレパルス電圧有り(サブタンク満タン) ８０２と同様に実験から求めたグラフである。閾値８０５は実験から求めた値であり、グラフの値は、例えば、１５００ｍＶである。制御部２０１のＣＰＵ２２３は、入力電圧の差分電圧値が閾値８０５よりも低い値ならば、インクタンク１０１にインクが残っていると判定し、入力電圧が閾値８０５以上の値ならば、インクタンク１０１にインクは無いと判定する。また、インク無しの状態を示すグラフ８０６は、図７のインク無しの波形の結果から求めた値である。

８０１のグラフと８０２のグラフから、インク１０２にパルス電圧印加時の電圧が残っていない時と残っている時のどちらの状態でも、印加前電圧値が同じ値の時は、８０２のグラフの差分電圧の値は常に８０１のグラフの差分電圧の値よりも低いことが分かる。８０２のグラフは８０１のグラフに比べて、常に閾値８０５と８０２のグラフの差分電圧の値との差分を大きくすることができる。閾値８０５と差分電圧の値との差分を大きくすることにより、電圧印加前にインクに残っていた電圧やノイズによる影響を受けにくくし、精度よくインク残量の有無の判定を行うことを可能にする。

ここで、ノイズの影響について説明する。プレパルス電圧や入力電圧にノイズが加わると、３００ｍＶ程度の電圧が加算されることがある。サブタンク１０７のインク１０２が十分にある時は入力電圧と閾値の値に大きな差がある。そのため、プレパルス電圧無し(サブタンク満タン)８０１のグラフとプレパルス電圧有り(サブタンク満タン)８０２のグラフにノイズ印加の影響により電圧３００ｍＶ程度が加算されると、図９に示すように、８０１のグラフでは最大値が８００ｍＶから１１００ｍＶに変化する。また、８０２のグラフでは最大値が６５０ｍＶ から９５０ｍＶに変化する。どちらも閾値８０５の１５００ｍＶよりも低い値であるため、グラフ８０１およびグラフ８０２の場合において、制御部２０１のＣＰＵ２２３はインク有りと正しく判定することができる。この場合、ＣＰＵ２２３はインク無しと誤判定することはない（図９のサブタンク満タン時のノイズ印加の影響を参照）。

しかし、サブタンク１０７のインク１０２が減り始めた時は、サブタンク１０７のインク１０２が十分にある時と比べて入力電圧の値が高くなっているので、入力電圧の差分電圧値と閾値との差が小さくなっている（図８のグラフ８０３、８０４）。そのため、プレパルス電圧無し(サブタンク減り始め) ８０３とプレパルス電圧有り８０４(サブタンク減り始め)のグラフにノイズ印加の影響による電圧３００ｍＶ程度が加算されると、８０３のグラフでは最大値が１３００ｍＶから１６００ｍＶに変化する。また、８０４のグラフでは最大値が１１５０ｍＶ から１４５０ｍＶに変化する。プレパルス電圧有り８０４(サブタンク減り始め)では閾値の１５００ｍＶよりも低い値であるため、ＣＰＵ２２３はインク有りと正しく判定することができる。グラフ８０４の場合において、ＣＰＵ２２３は誤判定することはない。一方、プレパルス電圧無し(サブタンク減り始め) ８０３では閾値の１５００ｍＶを超えているので、この場合、ＣＰＵ２２３はインク無しと誤判定してしまう（図１０のサブタンクが減り始めた時のノイズ印加の影響参照）。このように、本測定用のパルス電圧の印加前にプレパルス電圧の印加を行ってからインク残量有無を判定することで、プレパルス電圧を使用しない場合と比較して、電圧印加前にインクに残っていた電圧の影響、およびノイズの影響を受け難くすることができる。

図１１は、インクタンクに残存するインクの有無を判定する手順（残量有無検出処理）を説明するフローチャートである。ステップＳ１１０１で、インク残量有無検出処理を開始する。ステップＳ１１０２ではプレパルス電圧（第１のパルス電圧）を出力する。プレパルス電圧は、例えば、図５の５０１、図６の６０１に対応する電圧である。プレパルス電圧（第１のパルス電圧）の印加時間は、例えば１５ｍｓである。ステップＳ１１０３では、プレパルス電圧の出力後、本測定用パルス電圧を出力するまでのインターバル時間（待機時間）として、例えば、１５ｍｓの経過まで待機する。

ステップＳ１１０４で、本測定用パルス電圧（第２のパルス電圧）を出力する。本測定用パルス電圧は、例えば、図５の５０３、図６の６０３に対応する電圧である。本測定用パルス電圧（第２のパルス電圧）の印加時間は、例えば１５ｍｓである。ステップＳ１１０５では、本測定用のパルス電圧の印加時の入力電圧の値を取得する。ステップＳ１１０６では本測定用のパルス電圧の印加終了時の入力電圧の値を取得する。ステップＳ１１０７で、本測定用のパルス電圧の印加終了時の入力電圧の値と、本測定用のパルス電圧の印加時の入力電圧の値との差分（差分電圧値）を計算する。

ステップＳ１１０８では、ステップＳ１１０７で計算した差分（差分電圧値）と閾値とを比較してインク残量有無の判定を行う。ＣＰＵ２２３は、入力電圧の差分電圧値が閾値８０５よりも低い値ならば、インクタンク１０１にインクが残っていると判定し、入力電圧が閾値８０５以上の値ならば、インクタンク１０１にインクは無いと判定する。ステップＳ１１０８の判定で、インク無しと判定された場合（インク残量が所定量以下と判定された場合）、処理をステップＳ１１０９に進める。ステップＳ１１０９ではインク無しの処理として、記録装置を使用しているユーザーに対して、例えば、インク無しの警告表示やインクタンク交換の表示などを行い、インクが所定量以下の状態を報知する。

一方、ステップＳ１１０８の判定でインク有りと判定された場合、ステップＳ１１１０で、インクの有無を判定する手順（残量有無検出処理）を終了する。

以上説明したように本実施形態によれば、インクのパルス電圧印加前の影響を受け難くすることができ、かつ、本測定用のパルス電圧の印加前にプレパルス電圧の印加することで、ノイズの影響を受け難くすることができる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０１・・・インクタンク、１０５、１０６・・・電極
２０２・・・制御部、２０４・・・パルス発生部、２０５・・・ＡＤ部

Claims (10)

1. インクを吐出する記録ヘッドと、
   少なくとも２つの電極と、
   前記２つの電極にパルス電圧を印加するパルス発生手段と、
   前記パルス電圧を印加するタイミングを制御する制御手段と、
   前記２つの電極に対する前記パルス電圧の印加を開始したときの前記２つの電極間の第１の電圧値と、前記２つの電極に対する前記パルス電圧の印加を終了したときの前記２つの電極間の第２の電圧値と、の差分電圧を取得する取得手段と、
   前記差分電圧と閾値を比較することでインクの有無を判定する判定手段と、を備える記録装置であって、
   前記パルス発生手段は、前記２つの電極に対して第１のパルス電圧を印加した後に、第２のパルス電圧を印加し、
   前記判定手段は、前記第２のパルス電圧を印加したときの前記差分電圧に基づいてインクの有無を判定することを特徴とする記録装置。
2. 前記制御手段は、前記パルス発生手段が前記第１のパルス電圧を印加した後、所定の待機時間が経過した後に、前記パルス発生手段に前記第２のパルス電圧を印加させることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記第１のパルス電圧の印加時間と前記第２のパルス電圧の印加時間は同一時間であることを特徴とする請求項１または２に記載の記録装置。
4. 前記待機時間は、前記第１のパルス電圧の印加時間及び前記第２のパルス電圧の印加時間と同一時間であることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
5. 前記第１のパルス電圧の印加時間と前記待機時間と前記第２のパルス電圧の印加時間とは、１５ｍｓ以上であることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
6. 前記第１のパルス電圧と前記第２のパルス電圧の電圧値は同一であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の記録装置。
7. 前記取得手段は、前記２つの電極間の電圧値として入力されたアナログデータをデジタルデータに変換する変換手段を有し、
   前記判定手段は、前記変換手段で変換された電圧値に基づく差分電圧値と前記閾値とを比較することでインクの有無を判定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の記録装置。
8. 前記記録ヘッドへ供給されるインクを収容するインクタンクを備え、前記２つの電極は前記インクタンクに設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録装置。
9. 前記判定手段によって前記インクタンクに残存するインクが所定量以下と判定された場合、前記インクが所定量以下の状態を報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項８に記載の記録装置。
10. インクを吐出する記録ヘッドと、
    少なくとも２つの電極と、
    前記２つの電極にパルス電圧を印加するパルス発生手段と、
    前記パルス電圧を印加するタイミングを制御する制御手段と、
    前記２つの電極に対する前記パルス電圧の印加を開始したときの前記２つの電極間の第１の電圧値と、前記２つの電極に対する前記パルス電圧の印加を終了したときの前記２つの電極間の第２の電圧値と、の差分電圧を取得する取得手段と、
    前記差分電圧と閾値を比較することでインクの有無を判定する判定手段と、を備える記録装置におけるインク残量検出方法であって、
    前記パルス発生手段により、前記２つの電極に対して第１のパルス電圧を印加した後に、第２のパルス電圧を印加する工程と、
    前記判定手段により、前記第２のパルス電圧を印加したときの前記差分電圧に基づいてインクの有無を判定する工程と、
    を有ることを特徴とするインク残量検出方法。

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