JP6364896B2 - 液体消費装置 - Google Patents
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Description
プリズムを用いてインクの残存状態を検出する技術に関し、例えば、特許文献1に記載された液体消費装置は、キャリッジに設けられた反射板を用いて、プリズムの中心位置を決定し、インクカートリッジが装着されるホルダーの取り付け公差等による位置ずれを補正している。
具体的には、光センサーの発光部として構成されたLEDから反射板に光を照射し、反射板によって反射された反射光をフォトトランジスターで受光することで、フォトトランジスターから出力される検出電圧を連続して取得する。そして、取得した検出電圧の変化に基づいて、反射板の位置を基準として決定したプリズムの中心位置を算出し、算出した結果に基づいてプリズムの中心位置と光センサーとの位置を合わせる。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、反射板を使用することなく、プリズムの中心位置を決定することを目的とする。
本適用例にかかる液体消費装置は、プリズムを備える液体収容容器が着脱可能で、前記プリズムと対向する位置にマスク部により規定される開口部を有するホルダーと、前記プリズムに対して対向可能に設けられ、照射した光が反射して戻る受光量に応じて検出信号を出力する光センサーと、前記ホルダーおよび前記光センサーを相対的に移動させる移動部と、前記液体収容容器が装着された前記ホルダーおよび前記光センサーを相対的に移動させるべく前記移動部を制御し、前記光センサーおよび前記プリズムが対向する位置関係にある第1の範囲において前記光センサーが出力する前記検出信号を取得し、取得した前記検出信号に基づいて前記液体収容容器が収容する液体の残存状態を判定する制御部と、を有する液体消費装置であって、前記制御部は、前記第1の範囲を含む第2の範囲において、前記光センサーが出力する前記検出信号を取得し、取得した前記検出信号の中で、前記受光量が最も大きい第1の位置と、前記第1の位置よりも所定距離以上離間して取得した前記検出信号の中で、前記受光量が最も大きい第2の位置と、の離間距離が所定範囲に入るか否かを判定することを特徴とする。
上記適用例にかかる液体消費装置において、前記制御部は、前記離間距離が前記所定範囲を超える場合、前記液体収容容器に気泡が付着しているか、または、前記検出信号は外乱光の影響を受けていると判定することが好ましい。
上記適用例にかかる液体消費装置において、前記光センサーは、前記光を照射する発光部と、反射した前記光を受光する受光部とが所定の方向に離間して配置され、前記マスク部は、前記開口部を前記所定の方向に分割し、前記移動部は、前記ホルダーおよび前記光センサーを前記所定の方向に沿って相対的に移動させることが好ましい。
上記適用例にかかる液体消費装置において、前記制御部は、前記離間距離が所定範囲であると判定した場合、前記第1の位置および前記第2の位置に基づいて、前記光センサーの中心と前記プリズムの中心とが一致する位置を決定することが好ましい。
上記適用例にかかる液体消費装置において、前記制御部は、前記第1の位置における前記受光量に基づいて、前記液体収容容器が収容する前記液体の前記残存状態を判定するために前記光センサーが発光する発光量を決定しても良い。
上記適用例にかかる液体消費装置において、前記ホルダーは、複数の液体収容容器がそれぞれ着脱可能であり、前記制御部は、前記離間距離が前記所定範囲を超える前記液体収容容器に対しては前記発光量を決定しなくても良い。
1.印刷装置の基本構成
図1は、本発明の一実施形態としての印刷装置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。
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。本実施形態において、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D1はY軸方向であり、副走査方向D2はX軸方向である。
液体消費装置としての印刷装置10は、シアン,マゼンタ,イエロー,ブラック等のインクが一色ずつ収容された液体収容容器としての複数のインクカートリッジIC1〜IC4(以降、ICと略す)と、インクカートリッジICが着脱可能なホルダー21を有するキャリッジ20と、キャリッジ20を主走査方向D1に駆動するキャリッジモーター50と、キャリッジ20の主走査方向D1と平行して配置されインクの残存状態を検出するための検出部80と、印刷媒体PAを副走査方向D2に搬送する紙送りモーター40と、キャリッジ20に搭載されたインクカートリッジICから供給されるインクを吐出する印刷ヘッド35と、所定のインターフェース220を介して接続されたパーソナルコンピューター250等から受信した印刷データに基づいて、移動部を構成するキャリッジモーター50、紙送りモーター40および印刷ヘッド35を制御して印刷を行わせる制御部100と、を備えている。
位置補正部110は、検出部80が検出した検出電圧に基づいて、主走査方向D1におけるキャリッジ20の位置を補正する。即ち、位置補正部110は、検出電圧の測定結果から、ホルダー21に装着された各インクカートリッジICの位置を認識し、認識した位置に基づいてプリズム中心の推定位置を補正する処理を行う。尚、位置補正部110でプリズム320の中心位置の推定を精度良く検出することで、気泡処理検出に必要なプリズム320の中心の推定位置を補正することができる。
本実施形態では、キャリッジモーター50にはロータリーエンコーダーが搭載されており、位置補正部110は、ロータリーエンコーダーがカウントする回転数に対応するプリズム中心の位置を補正する。これは、キャリッジ20の取り付け公差や、後述する故障検出板RFBのホルダー21への取り付け公差等があるからである。
残存判定部130は、サンプリング電圧に基づいて、各インクカートリッジICについてインクニアエンドであるか否かの判定(インクニアエンド検出)を行う。制御部100は、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ICについては、例えば印刷装置10の表示部210やパーソナルコンピューター250の表示部にインク交換を知らせるアラームを表示させる指示を出力し、ユーザーにインクカートリッジICの交換を促す。
発光量決定部140は、検出部80が検出した検出電圧及び気泡有無の判断結果に基づいて、発光部82の発光量を決定する処理を行う。制御部100は、決定された発光量に基づいてPWM信号(図3)を制御し、発光部82の発光量を制御する。この発光量決定処理は、気泡判断処理や閾値決定処理と共にインクニアエンド検出よりも前に行われ、インクニアエンド検出は、調整された発光量により行われる。
また、発光量決定部140は、制御部100のRAMや各インクカートリッジICに備えられた記憶装置352(図4)等に、プリズム320に対する気泡BAB(図9)の付着に関する情報が記憶されている場合、発光部82の発光量を決定する処理は行わず、例えば印刷装置10の表示部210やパーソナルコンピューター250の表示部に気泡BABの付着を知らせるアラームを表示させても良い。
残量推定部160は、こうして推定されたインクの残量を、各インクカートリッジICに備えられた記憶装置352に適宜記録する。残量推定部160は、例えば、印刷装置10の起動時に、各インクカートリッジICの記憶装置352からインクの残量を取得して制御部100の不図示のRAMに記憶させ、電源が投入されている間には、印刷の実行や印刷ヘッドのクリーニングに伴って、このRAM内の値を更新していく。そして、例えば、印刷装置10の電源オフ時や、各インクカートリッジICの交換時、あるいは、所定のインク量を消費する毎に、更新された推定残量を各インクカートリッジICの記憶装置352に書き戻す。
閾値決定部150は、検出部80が検出した検出電圧に基づいて、インクニアエンドを判断するための閾値を設定する。気泡有無の判断結果に関わらず所定の閾値が決定されるが、残存判定部130は、気泡の付着により検出電圧が閾値を越えたと判定された場合であっても、インク残量に基づいてインクニアエンドを誤検出しないような処理を行う。
A/D変換部70には、抵抗素子R1とコレクター端子の間の電位が、検出部80の出力電圧Vc(検出電圧、広義には受光結果信号)として入力される。入力された出力電圧VcはA/D変換され、デジタル化された検出信号(出力電圧Vc)として出力され、残存判定部130に入力される。
発光部82が照射する光の発光量は、トランジスターTR1と抵抗素子R2、R3とキャパシターC1とを介して発光部82に印加されるPWM(Pulse Width Modulation)信号のデューティー比(オン時間とオフ時間の割合)が制御部100によって調整されることにより設定される。発光部82から照射された光が、インクカートリッジIC1〜IC4内のプリズム320(図4)で反射して受光部84に受光されると、その受光量に応じた出力電圧Vcが、残存判定部130に入力される。本実施形態では、受光部84が受光する光量が多いほど、検出部80から出力される出力電圧Vcは低くなる。
図4は、インクカートリッジICの要部を示す斜視図である。このインクカートリッジICは、図1のインクカートリッジIC1〜IC4に対応する。
インクカートリッジICは、インクを収容する直方体(略直方体を含む)のインク収容部300と、回路基板350(基板)と、インクカートリッジICをホルダー21に着脱するためのレバー340と、ヘッドにインクを供給するインク供給口330と、インクカートリッジICの底面310に設けられたプリズム320と、を含む。回路基板350の裏面には、インクカートリッジICに関する情報を記憶する記憶装置352が実装されている。回路基板350の表面には、記憶装置352に電気的に接続される複数の端子354が配置されている。これらの複数の端子354は、インクカートリッジICがホルダー21に装着された時に、ホルダー21に設けられた複数の本体側端子を介して後述する本体側の制御部100に電気的に接続される。記憶装置352としては、例えばEEPROM等の不揮発性メモリーを用いることができる。
ホルダー21を備えたキャリッジ20が主走査方向D1に移動すると、インクカートリッジIC1〜IC4が、順次、検出部80の上(+Z方向)を+Y方向又は−Y方向に移動し、各インクカートリッジICのプリズム320からの反射光が受光部84により受光される。即ち、検出部80は、キャリッジ20の位置に応じて、発光部82からの発光に対応する受光部84の受光結果を、センサー出力信号として出力する。本実施形態では、このキャリッジ20の位置に応じたセンサー出力信号である受光結果信号に基づいて、各インクカートリッジICのインクニアエンドや、プリズム320に対する気泡の付着を検出する。
尚、インクニアエンドとは、インク収容部300に収容されたインクの残量や液面レベルが所定値以下となり、インクカートリッジICのインク量が残り少ない状態のことである。例えば、インクニアエンドが検出された後に印刷を継続し、残量推定部160が推定するインク消費量が所定の量を超えた場合に、ヘッドがインクを吐出しない空打ち状態となり得る状態である。
図5〜図9を用いて、インクの状態に応じた出力信号特性について説明する。図5は、インクカートリッジICのプリズム320を通過するYZ平面の断面図を示す図である。また、図5では、プリズム320と検出部80の位置関係が、インクニアエンドや気泡付着を検出可能な位置関係となったときの状態を示している。
入射面EFには、プリズム320を形成するときに生じる変形を抑制するために、空洞部BPが設けられている。ホルダー21には開口部が設けられており、インクカートリッジICがホルダー21に装着されたときに開口部を通して入射面EFと検出部80が対向するように構成されている。プリズム320の斜面SF1,SF2はインク収容部300の内側を向いており、インク収容部300にインクIKが満たされている場合には斜面SF1、SF2はインクIKに接する。斜面SF1は例えば斜面SF2に直交する面であり、斜面SF1と斜面SF2は、図1のXZ平面に平行な平面に対して対称となるように配置される。
図5に示すように、インクカートリッジICにインクIKが満たされている場合、発光部82からプリズム320に入射した光EMLは、斜面SF1からインクIK内に入射する(光FCL)。この場合、斜面SF1,SF2で反射される光RTLは非常に少なくなるため、受光部84はほとんど光を受光しない。例えば、インクの屈折率を水の屈折率とほぼ同様の1.5と仮定し、プリズム320をポリプロピレンにより構成する場合、斜面SF1,SF2における全反射の臨界角は約64度である。入射角は45度なので、斜面SF1,SF2では全反射されず、入射光EMLはインクIK内に入射する。
2.2.インクカートリッジICにインクIKが無い場合
図6に示すように、インクカートリッジIC内のインクIKが印刷のために消費されてインクカートリッジICにインクIKが満たされておらず、プリズム320の斜面SF1、SF2のうち発光部82からの光が照射される部分が、空気に接している場合を考える。この場合、発光部82からプリズム320に入射した光EMLは、斜面SF1、SF2で全反射され、入射面EFからプリズム320の外へ再び出射する(光RTL)。受光部84は、全反射した光RTLを受光するため、強い受光結果信号が得られる。例えば、空気の屈折率を1とし、プリズム320をポリプロピレンにより構成する場合、斜面SF1,SF2における全反射の臨界角は約43度である。入射角は45度なので、入射光EMLは斜面SF1、SF2で全反射される。
図7に、インクカートリッジICの1個分が検出部80の上を通過した時の検出電圧の特性例を示す。図7の横軸は、プリズム320と検出部80の相対位置を表す。縦軸は、横軸の各位置において検出部80から出力される検出電圧を表す。図5では、受光部84の受光量がゼロに近いほど検出電圧(受光結果信号)が上限電圧Vmaxに近くなり、受光部84の受光量が大きいほど検出電圧が下限電圧Vminに近くなる。受光量が所定値を越えると、検出電圧が飽和して下限電圧Vminとなる。
図7に示すように、検出部80の検出電圧は、検出部80とプリズム320との相対位置に応じて変化する。そして図7の検出電圧SIKに示すように、図5で説明したインクカートリッジICがインクIKで満たされている場合には、受光部84の受光量は小さいため、位置“0”において検出電圧はVmaxに近くなる。ここで、位置“0”は、主走査方向D1におけるプリズム320の中央と検出部80の中央とが一致する位置(例えば図5に示すインクカートリッジICと検出部80との位置関係)である。検出部80の中央とは、主走査方向D1における発光部82及び受光部84の中央である。位置“0”から、プリズム320の中央と検出部80の中央との相対位置が主走査方向D1にずれた位置pk1,pk2には、プリズム入射面EFからの反射光によってピークSpk1,Spk2が生じる。このピークSpk1,Spk2については後述する。
本実施形態では、SIKのピーク値Vpk1に基づいて、ピーク値Vpk1と下限電圧Vminとの間に閾値を設定する。そして、インクカートリッジICが検出部80の上(図1の+Z方向)を通る検出位置にあるときに、検出部80の検出電圧が閾値よりも小さい場合には、インクニアエンドであると判定し、検出電圧が閾値以上である場合には、インクが残存していると判定する。
発光部82からプリズム320の入射面EFに入射した光は、一部が反射されて受光部84に受光される。即ち、発光部82から入射面EFへの入射角θ1と入射面EFから受光部84への反射角θ2が等しい光が、受光部84に受光される。位置“0”には遮光部SBが存在するため、図7のSIKに示すように入射面EFからの反射光は検出されず、位置PK1,PK2では、開口AP1,AP2が存在するため、図7のピークSpk1,Spk2が検出される。ここで、位置PK1は、主走査方向D1における開口AP1の中央と検出部80の中央とが一致する位置であり、位置PK2は、主走査方向D1における開口AP2の中央と検出部80の中央とが一致する位置である。なお、プリズム320から全反射光が返ってくる場合にも入射面EFからの反射光は検出されているが、SEPに示すように全反射光の信号に埋もれるため、ピークSpk1,Spk2は生じない。
次に、プリズム320に気泡が付着した場合の検出方法について図9を参照して説明する。図9に示すように、プリズム320とインクIKが接する場合、斜面SF1,SF2に気泡BABが付着する可能性がある。プリズム320の斜面SF1,SF2には撥水処理(例えば撥水剤を塗布)がされており、インクIKが無くなった場合にインクIKが撥水されるようになっている。そのため、インクIKで満たされているときに一旦気泡が付着すると、撥水処理により気泡が剥がれにくくなる。例えば、ユーザーがインクカートリッジICを床に落としてしまった場合などにプリズム320に気泡が付着し、そのままホルダー21に装着されると、気泡が付着したままインクニアエンド検出が行われることになる。
斜面SF1,SF2に気泡BABが付着している場合、その気泡BABの部分では斜面SF1,SF2と空気が接している。そのため、インクカートリッジICがインクIKで満たされているにも関わらず、入射光EMLの一部が斜面SF1,SF2で全反射され、受光部84により受光される。この場合、図7のSBAに示すように、検出電圧特性には、位置“0”において全反射光によるピークが生じる。このピークのピーク値Vbaは気泡の付着状態に依存しており、斜面SF1,SF2の入射光EMLが当たる領域に気泡が多く付着しているほどピークが大きく(Vbaが小さく)なる。
本実施形態では、気泡判断部120は、PK1近傍またはPK2近傍において生じる検出電圧の極小値の位置と、位置“0”においてピークが生じる位置間の距離に基づいて気泡BABの付着を判定し、気泡BABが付着している可能性があると判定した場合、制御部100のRAMに気泡BABの付着に関する情報を記憶する。また、気泡が付着している可能性があると判定した場合には、PK1の値によりインクニアエンド検出のための閾値を設定することをせず、検出電圧による判定閾値を低くする。
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ICの交換時、残量推定部160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。図10は、インクニアエンド検出処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態では、インクニアエンド検出処理は、測定範囲決定処理、感度調整処理およびインク量判定処理に大別できる。
インクニアエンド検出処理が開始されると、制御部100は、以降の処理で用いられる各パラメーターを取得する(ステップS200)。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や閾値となる反射量等を各インクカートリッジICの記憶装置352から取得し、各インクカートリッジICのインクの推定残量を取得する。
次に、制御部100は測定範囲決定処理(ステップS210)を実行する。ここで、図11および図12を参照し、測定範囲決定処理S200について説明する。図11は、ホームポジションPHから主走査方向D1の一方向(+Y方向)にキャリッジ20の移動を示す図である。
制御部100は、ホームポジションPHから主走査方向D1の一方向(+Y方向)にキャリッジ20を移動させ、その際に出力される検出部80から出力される検出電圧に基づいて、種々の寸法公差により生じる検出部80とインクカートリッジICの位置ズレを補正し、感度調整やインク量判定を高精度で行うための測定範囲(第1の範囲)Lを決定する。
図12は、+Y方向に移動するキャリッジ20の位置における検出電圧の変化を示す図である。
そして、キャリッジ20が所定の終了位置(PE)を通過すると、検出部80はA/D変換を終了する。尚、所定の開始位置(PS)および所定の終了位置(PE)は、想定される公差の位置ずれを考慮して決定される。
この結果、所定の開始位置(PS)から所定の終了位置(PE)までの間で出力された検出電圧は、各インクカートリッジIC1〜IC4の各プリズム320と、検出部80との相対的な位置関係に応じて変化すると共に、更に、各インクカートリッジIC1〜IC4におけるインクIKの充填状況に応じて変化している。従って、出力されるサンプリング電圧を各インクカートリッジIC1〜IC4に応じて解析することで、各インクカートリッジIC1〜IC4に対応する2つのピークSpk1,Spk2を決定できる。
ここで、インクカートリッジIC1においてピーク間距離SLを決定する方法について説明する。
制御部100は、所定の開始位置(PS)以降に出力されるサンプリング電圧を順次取得し、取得したサンプリング電圧(例えば、S12)と、一つ前に取得したサンプリング電圧(S11)とを比較する。ここで、取得したサンプリング電圧が一つ前に取得したサンプリング電圧よりも低い場合(S12<S11)には、次のサンプリング電圧(S13)を取得する。
制御部100は、次に、取得したサンプリング電圧(S13)と、一つ前に取得したサンプリング電圧(S12)とを比較する。この場合、取得したサンプリング電圧が一つ前に取得したサンプリング電圧よりも高い(S13>S12)。従って、S12の位置が検出電圧の第1の極小値、即ち、受光部84の受光量の第1の極大値の位置(第1の位置)とし、その位置を保持する。
制御部100は、受光量の第1の極大値の位置と第2の極大値の位置とのピーク間距離(離間距離)SLを決定し、算出したピーク間距離SLと、所定の基準値とを比較する。
制御部100は、算出したピーク間距離SLと、第1の基準値(例えば、3mm〜5mm)とを比較する。ここで、算出したピーク間距離SLが第1の基準値の範囲に収まる場合、制御部100は、検出電圧のパターンは、図7で示した検出電圧SIKであり、2つの受光量の極大値がプリズム320底面における反射によるものと判定し、第1の極大値がピークSpk1であり、第2の極大値がピークSpk2であると判定する。尚、第1の基準値は所定範囲に相当し、ホルダー21に形成された開口AP1,AP2の各中心間距離に基づいて決定される。
また、算出したピーク間距離SLが第1の基準値を超える場合、制御部100は、何れかの受光量の極大値が外乱光の影響によるものと判定し、後段の感度補正時に発光量や閾値を調整する。
尚、図12におけるサンプリング電圧の出力は、インクカートリッジIC1〜IC4の出力を全て表示すべく、サンプリング電圧の代表値を抽出して表示したが、本実施形態では、所定のサンプリング周波数でサンプリング電圧データを取得し、連続する5個のサンプリング電圧データから、ノイズを除去すべく最大値と最小値を除外した3個のサンプリング電圧データの平均値を順次算出し、算出値をサンプリング電圧としている。
例えば、制御部100は、サンプリング電圧を順次取得し、取得したサンプリング電圧(S30,S31,S32)の大小関係の反転により、S32の位置を検出電圧の極小値(受光部84の受光量の第1の極大値)に仮決定する。
次に、制御部100は、サンプリング電圧を継続して取得し、取得したサンプリング電圧(S33,S34,S35)における大小関係の反転により、S34の位置を取得する。
ここで、制御部100は、S32と、S34との距離が第2の基準値以下であることから、ノイズ等の影響であることを判定し、S32と、S34との大小関係を比較し、受光量がより大きい方、即ち、S34の位置を受光量の第1の極大値に仮決定する。
次に、制御部100は、サンプリング電圧を継続して取得し、取得したサンプリング電圧(S36,S37,S38)における大小関係の反転により、S37の位置を取得する。
ここで、制御部100は、S34と、S37との距離が第2の基準値以下であることから、ノイズ等の影響であることを判定し、S34と、S37との大小関係を比較して受光量がより大きい方、即ち、S34の位置を受光量の第1の極大値とする。
このように、制御部100は、インクカートリッジIC1〜IC4毎にピーク間距離SLを算出し、算出したピーク間距離SLの平均値に基づいて測定範囲Lを決定する。
この処理が開始されると、制御部100は、各インクカートリッジICの底面での反射による検出部80からの出力電圧V(検出電圧)を測定する(ステップS400)。
次に、制御部100は、インクカートリッジICから1つを選択する(ステップS402)。
次に、制御部100は、サンプリング電圧Vが1つ前のサンプリング電圧の値よりも低いか、否かを判定する(ステップS404)。
ここで、電圧Vが1つ前の値よりも高いか同じ場合(ステップS404でNO)、ステップS426に進む。
他方で、電圧Vが1つ前の値よりも低い場合(ステップS404でYES)、制御部100は、電圧Vが1つ後の値よりも低いか、否かを判定する(ステップS406)。
ここで、電圧Vが1つ後の値よりも高い場合(ステップS406でNO)、ステップS426に進む。
次に、制御部100は、現在の位置XFと、前回の極小値Xp(n)との距離が規定値(第2の基準値)以上であるか、否かを判定する(ステップS410)。ここで、nの初期値は“0”であり、Xpの初期値は、現在の位置XFがどのような値であっても規定値以上となる値である。
ここで、現在の位置XFと、前回の極小値Xp(n)との距離が規定値(第2の基準値)より小さいと判定した場合(ステップS410でNO)、制御部100は、現在の電圧VFが前回の極小値Vp(n)と比較して小さいか、否かを判定する(ステップS422)。
ここで、現在の電圧VFが前回の極小値Vp(n)と比較して大きいか等しいと判定した場合(ステップS422でNO)、ステップS426に進む。
ここで、ステップS410に戻り、現在の位置XFと、前回の極小値Xp(n)との距離が規定値(第2の基準値)以上であると判定した場合(ステップS410でYES)、制御部100は、極小値Vp(0)が極小値Vp(1)よりも大きいか、否かを判定する(ステップS412)。尚、極小値の初期値は想定される最大値が設定される。また、最初にS412に分岐されたときには、Vp(0)およびVp(1)は初期値で等しい値が設定されている。このため、Yesに分岐することとする。
ここで、極小値Vp(0)が極小値Vp(1)よりも大きいと判定した場合(ステップS412でYES)、制御部100は、現在の電圧VFが極小値Vp(0)よりも小さいか、否かを判定する(ステップS414)。
ここで、現在の電圧VFが極小値Vp(0)よりも小さいと判定した場合(ステップS414でYES)、制御部100は、nの値を“0”とし(ステップS416)、ステップS424に進む。
ここで、ステップS412に戻り、極小値Vp(0)が極小値Vp(1)よりも小さいか等しいと判定した場合(ステップS412でNO)、制御部100は、現在の電圧VFが極小値Vp(1)よりも小さいか、否かを判定する(ステップS418)。
ここで、現在の電圧VFが極小値Vp(1)よりも小さいと判定した場合(ステップS418でYES)、制御部100は、nの値を“1”として(ステップS420)、ステップS424に進む。
他方で、現在の電圧VFが極小値Vp(1)よりも大きいか等しいと判定した場合(ステップS418でNO)、ステップS426に進む。
ステップS426では、制御部100は、全データを読んだか、否かを判定する。
ここで、全データを読んでいないと判定した場合(ステップS426でNO)、制御部100は対象とするデータを次のデータに移行し(ステップS428)、ステップS404に戻る。
他方で、全データを読んだと判定した場合(ステップS426でYES)、制御部100は、全カートリッジに関して終了したか、否かを判定する(ステップS430)。
ここで、全カートリッジに関して終了していないと判定した場合(ステップS430でNO)、制御部100は、対象とする次のインクカートリッジICを選択し(ステップS432)、ステップS400に戻る。
他方で、全カートリッジに関して終了したと判定した場合(ステップS430でYES)、電圧の極小値を取得するための処理を終了する。この処理により、第2の基準値(規定値)以上離間した2つの電圧の極小値が得られる。
次に、図10に戻り、制御部100は感度調整処理を実行する。本実施形態では、感度調整処理はステップS220からステップS240が相当する。尚、図示は略すが、制御部100のRAMに気泡BABの付着に関する情報が記憶されている場合、制御部100は、少なくとも該当するインクカートリッジICに対しては感度調整処理やインク量判定処理を実行しないように設定されている。
制御部100は、発光量決定部140に発光量の決定を指示し、発光量が決定される(ステップS220)。この処理では、各インクカートリッジICのプリズム320の底面で反射される光の光量を測定範囲決定処理で決定した測定範囲Lに亘り測定し、測定した受光量に基づいて、発光部82の新たな発光量と、その発光量に対応するボトム値とが決定される。
尚、測定範囲決定処理において、2つのピーク値が所定範囲内で取得できなかった場合、制御部100は発光量を決定しないことが好ましい。
次に、制御部100は、閾値決定部150に閾値の決定を指示し、閾値が決定される(ステップS230)。この処理では、基準となる基準反射量が測定されると共に、各インクカートリッジICのプリズム320の底面で反射された光の光量に基づいて、インクニアエンドを判定するために用いる閾値がインクカートリッジIC毎に決定される。
次に、制御部100は、これらの処理で決定された新たな各パラメーター、即ち、発光量、ボトムおよび基準反射量を各インクカートリッジICの記憶装置352に書き戻す(ステップS240)。
次に、制御部100はインク量判定処理を実行する。本実施形態では、インク量判定処理はステップS250からステップS310が相当する。尚、本実施形態では、プリズム320に気泡BABが付着していない場合の処理について説明する。
制御部100は、決定された発光量に基づいて発光部82を発光させるとともに、検出部80上を通過するようにキャリッジ20を移動させることで、各インクカートリッジICが備えるプリズム320からの反射光の光量に対応する出力電圧を検出部80に測定させ、その測定結果を取得する(ステップS250)。
次に、制御部100は、反射光の測定結果に基づいて、インクニアエンドの判定を行うインクカートリッジ(測定対象カートリッジ)ICを決定する(ステップS260)。
次に、制御部100は、残量推定部160に対して、判定対象カートリッジが備えるプリズム320からの反射光の測定結果に対応する検出部80の出力電圧と、インクカートリッジIC毎に決定された閾値のうちの判定対象カートリッジに対応する閾値とを比較させる。(ステップS270)。
尚、ステップS270において、閾値と比較対象となる検出部80の出力電圧は、図14のフローチャートを実行することで求められた2つのピーク値が所定範囲内に入っていたときの測定範囲Lにおいて取得される。
こうして、判定対象カートリッジについて、インクニアエンドか否かの判定が終了すると、残量推定部160は、全てのインクカートリッジICについて、インクニアエンドの判定を行ったかを判断する(ステップS300)。
この結果、判定対象とされた全てのインクカートリッジICについて、インクニアエンドか否かの判定が終了していれば(ステップS300でYES)、残量推定部160は、印刷装置10に備えられた表示部210や印刷装置10に接続されたパーソナルコンピューター250に、各インクカートリッジICの残存状態(インクニアエンドか否か)を表示する(ステップS310)。
尚、上述したインクニアエンド検出処理によれば、インクニアエンド検出処理が実行されるたびに、測定範囲決定処理と発光量決定処理と閾値決定処理とが実行されることになる。しかし、測定範囲決定処理および発光量決定処理は、インクニアエンド検出処理とは別のタイミングで実行されてもよい。例えば、印刷装置10の電源がオンされた後やインクカートリッジICが交換された直後に、発光量決定処理と閾値決定処理とがそれぞれ1回実行され、その後、印刷装置10の電源がオンの間に、ステップS250以降のインクニアエンド検出処理が、印刷の実行に伴って実行されてもよい。
また、感度調整処理、インク量判定処理および気泡検出時におけるインクニアエンド検出に関する技術の詳細は、例えば、特開2013−169784号公報や特開2013−248790号公報に公開されている。
(1)底面310にプリズム320を備えるインクカートリッジICをホルダー21に装着し、ホルダー21と検出部80とを相対的に移動させることで得られるサンプリング電圧からプリズム320の中心位置を決定し、決定した中心位置に基づいて感度調整処理、インク量判定処理および気泡検出処理を行うことができるため、従来のような反射板をホルダー21に形成する必要が無くなることから、印刷装置10の軽量化や簡素化に加え、プリンターの製造に要するコストの低下を図ることができる。
(2)サンプリング電圧からプリズム320の中心位置を決定するため、インクミストが反射板に付着することによる反射板の位置検出エラーを回避できる。
各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態により限定されるものではなく、クレームの範囲によってのみ限定される。
Claims (6)
- プリズムを備える液体収容容器が着脱可能で、前記プリズムと対向する位置にマスク部により規定される開口部を有するホルダーと、前記プリズムに対して対向可能に設けられ、照射した光が反射して戻る受光量に応じて検出信号を出力する光センサーと、前記ホルダーおよび前記光センサーを相対的に移動させる移動部と、前記液体収容容器が装着された前記ホルダーおよび前記光センサーを相対的に移動させるべく前記移動部を制御し、前記光センサーおよび前記プリズムが対向する位置関係にある第1の範囲において前記光センサーが出力する前記検出信号を取得し、取得した前記検出信号に基づいて前記液体収容容器が収容する液体の残存状態を判定する制御部と、を有する液体消費装置であって、
前記制御部は、前記第1の範囲を含む第2の範囲において、前記光センサーが出力する前記検出信号を取得し、取得した前記検出信号の中で、前記受光量が最も大きい第1の位置と、前記第1の位置よりも所定距離以上離間して取得した前記検出信号の中で、前記受光量が最も大きい第2の位置と、の離間距離が所定範囲に入るか否かを判定し、所定の開始位置以降に出力されるサンプリング電圧を順次取得して比較し、取得したサンプリング電圧がひとつ前に取得したサンプリング電圧より低く、かつ、前記取得したサンプリング電圧がひとつ後に取得したサンプリング電圧より低くなった場合に、前記取得したサンプリング電圧をそれぞれ前記第1の位置および前記第2の位置として決定することを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1に記載の液体消費装置において、
前記制御部は、前記離間距離が前記所定範囲を超える場合、前記液体収容容器に気泡が付着しているか、または、前記検出信号は外乱光の影響を受けていると判定することを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1乃至2のいずれかに記載の液体消費装置において、
前記光センサーは、前記光を照射する発光部と、反射した前記光を受光する受光部とが所定の方向に離間して配置され、
前記マスク部は、前記開口部を前記所定の方向に分割し、
前記移動部は、前記ホルダーおよび前記光センサーを前記所定の方向に沿って相対的に移動させることを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液体消費装置において、
前記制御部は、前記離間距離が所定範囲であると判定した場合、前記第1の位置および前記第2の位置に基づいて、前記光センサーの中心と前記プリズムの中心とが一致する位置を決定することを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の液体消費装置において、
前記制御部は、前記第1の位置における前記受光量に基づいて、前記液体収容容器が収容する前記液体の前記残存状態を判定するために前記光センサーが発光する発光量を決定することを特徴とする液体消費装置。 - 請求項5に記載の液体消費装置において、
前記ホルダーは、複数の前記液体収容容器がそれぞれ着脱可能であり、
前記制御部は、前記離間距離が前記所定範囲を超える前記液体収容容器に対しては前記発光量を決定しないことを特徴とする液体消費装置。
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