JP6536103B2 - 液体検出手段および液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体検出手段および液体噴射装置に関する。

従来、液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンターが知られている。インクジェットプリンターは、印刷用紙などの印刷媒体に、印刷ヘッドから液体の一例であるインクを吐出させることによって、印刷媒体への印刷を行うことができる。また、インクジェットプリンターは、インクを貯留する液体容器としてのインクタンクを備え、貯留されたインクを印刷ヘッドに供給して印刷を行う。この種のインクジェットプリンターでは、インク情報の一つであるインクタンクに貯留されたインクの残量を検出する液体検出手段を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平３−２７５３６０号公報

液体検出手段においては、インク残量を検出するために、インクタンク内のインクに電流を流すことがある。この場合、インク中を流れる直流電流によってインクが電気分解されて、気泡が発生したりインクの成分が電極に析出したりする恐れがある。このような状態になると、気泡や析出したインクの成分がインクに混じって印刷ヘッドに運ばれ、印刷ヘッドのノズルを詰まらせてしまい、インクの吐出に悪影響を及ぼすという課題があった。特許文献１の液体検出手段では、電圧制限部を設け、さらに複数の電極間にパルス電圧を印加している。これにより、印加する電気的エネルギーを抑えて電気分解を避けつつインク残量を検出する手段が示唆されている。しかしながら、特許文献１には、インクに交番電流を流すことによって電気分解による悪影響を回避するという技術的思想に関しては、その詳細な手段を含めて開示されていない。

なお、交番電流とは、二つの電極間にかかる電圧の極性が時間と共に周期的に変化して、二つの電極の間を流れる電流の方向が電圧の変化と共に変わる電流のことをいう。その代表的なものは、正弦波交流電流である。本明細書においては、正弦波交流電流および非正弦波交流電流を含めて、交番電流を交流電流または単に交流と称する。

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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

（適用例１）液体容器に貯留される液体の液体情報を検出する液体検出手段であって、前記液体に印加する交流電流を生成する交流生成回路と、前記交流生成回路における第１の接続点の電位および前記交流生成回路における第２の接続点の電位に基づき、前記液体情報を検出するための検出出力を生成する検出出力生成部と、前記検出出力に基づいて前記液体情報を検出する検出部と、を備えることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、交流生成回路によって液体には交流電流が印加される。そのため、液体中に直流電流を流さず、電気分解によって気泡を発生させたり液体の成分を電極に析出させたりすることがない。また、交流生成回路内の所定の箇所の電位に基づいて、液体情報を検出するための検出出力が生成される。そのため、交流生成回路の動作に対応した検出出力を生成でき、電気分解による悪影響を回避可能な液体検出手段が実現できる。なお、液体検出手段は液体検出装置と同義である。

（適用例２）上記適用例において、前記交流生成回路は、少なくとも前記液体が前記液体容器に満たされた場合に前記液体に浸漬するように前記液体容器に配置される第１導電部材および第２導電部材と、所定の周期信号を発生する周期信号発生部と、前記第１導電部材に一端が接続される第１の抵抗と、前記第１の抵抗の他端に接続され、前記所定の周期信号の１周期内の第１期間において、少なくとも前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を基準電位より高電位の所定電位に接続し、前記１周期内の第２期間において、前記第１導電部材と前記所定電位との接続を遮断する所定電位供給部と、前記第１の抵抗の前記他端と前記基準電位との間に接続された少なくとも一つの電気素子で構成され、前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を前記基準電位に接続する基準電位供給部と、前記第２導電部材と前記基準電位との間に接続される少なくとも一つの容量と、を備え、前記第１の接続点は、前記第１導電部材と前記第１の抵抗との接続点であり、前記第２の接続点は、前記所定電位供給部と前記第１の抵抗との接続点であることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、液体に浸漬する第１導電部材および第２導電部材と、周期信号発生部と、第１の抵抗と、所定電位供給部と、基準電位供給部と、少なくとも一つの容量と、を含んで交流生成回路が形成される。第１導電部材と第２導電部材との間の液体には、交流生成回路を構成する少なくとも一つの容量の充放電によって、第１期間と第２期間とで交互に流れる方向が切り替わる交流電流を流すことができる。そのため、電気分解による悪影響を回避できる。また、液体情報を検出するための検出出力は、交流生成回路を構成する第１の抵抗の両端の電位に基づいて生成される。そのため、交流生成回路の動作に対応した検出出力を生成でき、かつ電気分解による悪影響を回避可能な液体検出手段が実現できる。

（適用例３）上記適用例において、前記検出出力生成部は、少なくともアナログスイッチと積分回路とで構成され、前記アナログスイッチは、制御端子および一対の入出力端子を備え、前記制御端子は、前記第２の接続点に接続され、前記入出力端子の一方は、前記第１の接続点に接続され、前記入出力端子の他方は、前記積分回路の入力に接続され、前記アナログスイッチが、前記第２の接続点の電位に基づいて接続または遮断され、前記積分回路の出力が、前記検出出力であることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、検出出力生成部は、アナログスイッチと積分回路とで構成可能である。そのため、複雑な回路構成を用いることなく簡単な回路で検出出力生成部を構成できる。

（適用例４）上記適用例において、前記検出部は、前記検出出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバーターを備えることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、検出部がＡ／Ｄコンバーターを備える。そのため、検出出力をＡ／Ｄ変換することによって、検出出力のレベルが正確に把握できる。その結果、液体情報の検出が容易となる。

（適用例５）上記適用例において、前記交流生成回路は、前記第１導電部材に接続可能な第１端子と前記第２導電部材に接続可能な第２端子とを備え、前記第１導電部材は、前記第１端子を介して前記第１の抵抗と接続され、前記第２導電部材は、前記第２端子を介して前記容量と接続されることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、第１導電部材は、第１端子を介して第１の抵抗と接続され、第２導電部材は、第２端子を介して容量と接続される。そのため、確実な接続が実現されると共に、各端子部において各導電部材との切り離しを容易に行うことができる。

（適用例６）上記適用例において、前記交流生成回路は、前記所定電位供給部が、前記所定の周期信号により制御されて接続状態または遮断状態となるｐチャンネル型ＦＥＴであり、前記基準電位供給部を構成する前記少なくとも一つの電気素子が、第２の抵抗であることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、所定電位供給部はｐチャンネル型ＦＥＴで構成され、基準電位供給部は抵抗で構成される。その結果、第１導電部材および第２導電部材が液体に浸漬している場合、交流生成回路は、下記の挙動が可能となる。
第１期間：ｐチャンネル型ＦＥＴがＯＮとなり、第２導電部材に接続された容量は、第１の抵抗および液体を介して所定電位に接続される。そのため、容量が充電される。
第２期間：ｐチャンネル型ＦＥＴがＯＦＦとなり、第１期間で充電された容量は、液体、第１の抵抗および第２の抵抗を介して基準電位に接続される。そのため、容量が放電される。
さらに、所定電位供給部および基準電位供給部は、それぞれ一つの電気素子によって構成できるため、少ない電気素子によって交流生成回路が構成可能となる。

（適用例７）上記適用例において、前記交流生成回路は、前記所定電位供給部と前記基準電位供給部とが、異なる回路基板上に構成され配線によって接続されることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、所定電位供給部と基準電位供給部とが配線によって接続される。そのため、異なる回路基板上に分散配置することができるので、基板レイアウト設計の自由度が増す。

（適用例８）上記適用例において、前記交流生成回路は、前記第１導電部材および前記第２導電部材が前記液体に浸漬している場合、前記第１期間内は常に、前記第１の抵抗および前記液体を介して、前記所定電位から前記容量に向かって電流が流れるよう前記所定の周期信号の周期、前記第１の抵抗の値および前記容量の値が決定されることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、交流生成回路は以下の動作となる。液体が有って、第１導電部材および第２導電部材が液体に浸漬している場合は、第１期間内は常に、第１の抵抗および液体を介して、所定電位から容量に向かって電流が流れる。一方、第１導電部材および第２導電部材が液体に浸漬していない場合は、電流を流す液体が無いので電流経路が遮断される。そのため、容量に流れ込む電流が生じない。したがって、第１導電部材と第２導電部材との間の液体の有無を、第１期間において容量に流れ込む電流の有無によって検出ができる。換言すれば、電流が流れることによって第１の抵抗の両端に発生する電位差を検出することによって液体の有無が検出ができる。

（適用例９）上記適用例において、前記液体容器が複数個備えられ、前記複数個の前記液体容器のそれぞれは、前記第１導電部材および前記第２導電部材が一対となって配置され、前記交流生成回路は、前記複数個の前記液体容器のそれぞれに配置された前記第１導電部材の内の一つを、選択的に前記第１の抵抗に接続する選択回路を備えることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、選択回路が、複数の液体容器にそれぞれ配置された第１導電部材の内の一つを、選択的に第１の抵抗に接続する。そのため、交流生成回路のすべての構成要素を個々の液体容器毎に備える必要が無い。したがって、交流生成回路の構成要素を兼用化することができるため、複数の液体容器を備えた場合に、液体検出手段のコスト、サイズを小さくできる。

（適用例１０）上記適用例において、前記交流生成回路は、前記複数個の前記液体容器に配置されたそれぞれの前記第２導電部材と前記基準電位との間にそれぞれ前記少なくとも一つの容量が接続されることを特徴とする液体検出手段。

本適用例によれば、複数の液体容器に配置された第２導電部材には、それぞれ個別に容量が接続される。そのため、容量を液体容器の近傍に配置することができるので、第２導電部材と容量との間の配線が容易になり、かつ電気的な特性を安定させることができる。

（適用例１１）液体容器に貯留される液体を噴射可能な液体噴射装置であって、前記液体容器に貯留される前記液体の液体情報を検出する上記適用例２から１０の少なくともいずれか一つに記載の液体検出手段を備えることを特徴とする液体噴射装置。

本適用例によれば、液体噴射装置は、交流生成回路を含む液体検出手段を備える。交流生成回路は、交流生成回路を構成する容量の充放電によって、第１導電部材と第２導電部材との間に液体が有る場合、液体を介して交流電流を流すことができる。そのため、液体検出手段は、容量に流れ込む電流の有無を検出することによって、第１導電部材と第２導電部材との間の液体の有無を検出できる。つまり、電流が流れないことを検出することによって、第１導電部材と第２導電部材の少なくともいずれか一方が液体と離れたことが分かる。一方、第１導電部材と第２導電部材の少なくともいずれか一方が液体と離れる時の液体の量は、液体容器のサイズと各導電部材のサイズから所定の値となる。したがって、電流の有無を検出することによって、第１導電部材と第２導電部材との間の液体の有無が分かり、その結果、液体容器の液体の量が検出可能となる。したがって、電気分解によって気泡を発生させたり液体の成分を電極に析出させたりすることなく液体容器の液体の液体情報としての液量を検出することが可能な液体噴射装置が実現できる。

（適用例１２）上記適用例において、前記液体容器は、前記液体を注入可能な注入口を備え、前記液体の再充填が可能であることを特徴とする液体噴射装置。

本適用例によれば、液体容器は、液体を注入可能な注入口を備える。そのため、液体検出手段によって液体容器の液体が少なくなったことが検出された場合に、注入口から液体を液体容器に再充填することが可能な液体噴射装置が実現できる。

（適用例１３）上記適用例において、前記交流生成回路は、前記第１導電部材に接続可能な第１端子と前記第２導電部材に接続可能な第２端子とを備え、前記液体容器は、前記液体噴射装置に対して着脱可能で、装着時に前記第１導電部材が前記第１端子と接続され、前記第２導電部材が前記第２端子に接続されることを特徴とする液体噴射装置。

本適用例によれば、液体容器が液体噴射装置に装着される時に、液体容器に配置される第１導電部材が第１端子と接続され、液体容器に配置される第２導電部材が第２端子に接続される。そのため、液体容器が装着された時に、交流生成回路を形成する液体噴射装置が実現できる。

（適用例１４）上記適用例において、前記液体は、印刷用のインクであり、前記液体噴射装置は、前記インクを印刷媒体に向かって吐出する印刷ヘッドと、前記液体容器から前記印刷ヘッドへ前記インクを移送するインク移送経路と、を備えたインクジェットプリンターであることを特徴とする液体噴射装置。

本適用例によれば、インクジェットプリンターは、交流生成回路を含む液体検出手段を備える。交流生成回路は、交流生成回路を構成する容量の充放電によって、第１導電部材と第２導電部材との間にインクが有る場合、インクに交流電流を流すことができる。そのため、インク中に直流電流を流さず、電気分解によって気泡を発生させたりインクの成分を電極に析出させたりすることなくインク量の検出を行うことが可能なインクジェットプリンターが実現できる。

本発明を適用したインクジェットプリンターの外観斜視図。 インクタンクユニットカバーを取り外した状態のインクタンクユニット部分を示す斜視図。 インクタンクの構成およびインクタンクとインクジェットプリンターにおける他の構成要素との係属を示す模式図。 液体検出手段の一例を示す図。 図４の液体検出手段の等価回路図。 液体検出手段の動作の一例を示すタイミングチャート。 液体検出手段の他の一例を示す図。 液体検出手段のさらに他の一例を示す図。

以下、本発明を適用した実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明を適用した液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンター１（以下、プリンターと称する）を例に挙げて説明する。プリンター１は、インクタンク３０に貯留されるインク３４を、印刷ヘッド１７から用紙１２などの印刷媒体に対して吐出して印刷を行うものである（図１および図３参照）。ここで、インクタンク３０が液体容器に相当し、インク３４が液体容器に貯留される液体に相当する。なお、以下の説明で参照する図面では、説明および図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。

（第１実施形態）
（プリンターの全体構成）
まず、プリンター１の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明を適用したプリンター１の外観斜視図である。図１には、相互に直交する座標軸であるＸＹＺ軸を付す。また、これ以降に示す図についても、必要に応じて同様のＸＹＺ軸を付す。ＸＹＺ軸のそれぞれにおいて、矢印の向きが＋方向（正方向）を示し、矢印の向きとは逆向きが−方向（負方向）を示す。プリンター１が使用される状態において、プリンター１は、Ｘ軸とＹ軸とによって規定される水平な平面に配置される。プリンター１の使用状態において、Ｚ軸は、水平な平面に直交する軸であり、−Ｚ軸方向が鉛直下方向である。また、プリンター１の＋Ｙ軸方向の面を前面、−Ｙ軸方向の面を後面と称する。

図１に示すように、本実施形態における液体噴射装置としてのプリンター１は、インクタンクユニット２０と操作部１３と排紙部１１を備えている。さらに、プリンター１は、ケース１４を備えており、ケース１４が、プリンター１の外殻の一部を構成している。ケース１４の内側には、プリンター１の機構ユニット（不図示）が収容されている。機構ユニットは、プリンター１において、印刷動作を実行する機構部分である。

インクタンクユニット２０は、インクタンクユニットカバー２１とインクタンクユニット底部２２を備え、ケース１４の外側に設置されている。インクタンクユニット２０には、複数のインクタンク３０が収納可能である。インクタンク３０には印刷に供されるインク３４が貯留され、プリンター１の印刷時に、インク３４がインクタンク３０から印刷ヘッド１７に供給される（図３参照）。

インクタンク３０は、少なくとも一部が透過性の材料で形成されており、貯留されたインク３４が外部から視認できる。インクタンクユニットカバー２１は、収納されるインクタンク３０の透過性の部位に面した位置に、透過性の窓部２４を備える。そのため、ユーザーは、プリンター１の外部から窓部２４を介してインクタンク３０のインク３４の量を視認することが可能である。

プリンター１の前面には、操作部１３と排紙部１１とが配置される。操作部１３には、電源ボタン、設定ボタンおよび表示パネルなどが設けられる。プリンター１は、制御基板１５に実装された制御部１６を備える（図３参照）。制御部１６は、操作部１３から入力される指示等に基づいて前述の機構ユニットを動作させ、用紙１２の搬送や印刷ヘッド１７の駆動などを行って用紙１２に印刷を行う。印刷された用紙１２は、排紙部１１から排出される。制御基板１５は、ケース１４内に収容されている。

（インクタンクユニットの構成）
次に、インクタンクユニット２０の構成について、図２を参照して説明する。図２は、インクタンクユニットカバー２１を取り外した状態のインクタンクユニット２０を示す斜視図である。

図２に示すように、インクタンクユニット２０は、インクタンクユニット底部２２を備える。そして、その鉛直上方向（Ｚ軸方向）に、インクタンク３０を装着する空間を挟んで、後述する基板受け２７を備える。さらに、装着されたインクタンク３０を囲むインクタンクユニットカバー２１を備える。インクタンクユニット底部２２および基板受け２７は、プリンター１に固定されて設置される。
インクタンクユニット２０は、インクタンクユニット底部２２に面して、複数のインクタンク３０が並べられて装着可能である。本実施形態では、４つのインクタンク３０が装着される。４つのインクタンク３０には、それぞれ種類（色、素材など）の異なるインク３４が貯留されても良い。４つのインクタンク３０の内の一つは他と比べてサイズが大きく、より多くのインク３４を貯留できる。そこで、例えば、サイズの大きなインクタンク３０には、使用頻度の高いブラックのインク３４を貯留させ、他のインクタンク３０には、それぞれイエロー、マゼンタおよびシアンなどのインク３４を個別に貯留させることができる。

インクタンクユニット底部２２の鉛直上方向の基板受け２７は、インクタンク３０がインクタンクユニット２０に並べて装着された時、インクタンク３０に接触するよう配置される。そのため、インクタンク３０は、インクタンクユニット底部２２と基板受け２７とに挟まれてインクタンクユニット２０に装着される。

また、インクタンク３０は、ネジ２８によって、基板受け２７に固定される。基板受け２７は、後述する交流生成回路４０（図４参照）を含めた回路が実装される回路基板２６を備える。そのため、インクタンク３０が基板受け２７に固定されると、インクタンク３０は回路基板２６とも固定される。回路基板２６には、信号配線ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）１９が接続され、回路基板２６上に実装される回路とプリンター１の制御基板１５に実装される回路とが電気的に接続される（図３参照）。なお、インクタンク３０は、インクタンク３０が備えるインク注入口３２（詳細は後述）から外れた領域において、基板受け２７および回路基板２６と接触する。

（インクタンクの構成）
次に、インクタンク３０の構成およびプリンター１との繋がりについて、図２および図３を参照して説明する。図３は、インクタンク３０の構成およびインクタンク３０とプリンター１における他の構成要素との係属を示す模式図である。

図３に示すように、インクタンク３０は、内部が中空の容器であり、中空部分にインク３４を貯留することができる。また、インクタンク３０は、鉛直上方向（Ｚ軸方向）の面にインク３４を注入可能なインク注入口３２を備えている（図２および図３参照）。そのため、インク３４の貯留量が少なくなった時は、インク注入口３２からインクタンク３０へインク３４の再充填が可能である。インク注入口３２の開口には、通常、キャップ部材（不図示）が気密に取り付けられる。プリンター１のユーザーは、キャップ部材を取り外すことによって、インク注入口３２を介してインクタンク３０内にインク３４を補充することができる。
各インクタンク３０は、少なくとも一部が透過性の外壁で形成される。本実施形態においては、Ｘ軸方向の外壁の一部が透過性である。この外壁面にはインク量の目安となるマーク３１（図２参照）があり、ユーザーはこのマーク３１を目印にしてインク量を把握することができる。
さらに、インクタンク３０は、貯留したインク３４を印刷ヘッド１７に送り出すインク供給部３３を備える。
さらに、第１導電部材としての第１の電極３５および第２導電部材としての第２の電極３６を備える。第１の電極３５および第２の電極３６は、インクタンク３０の外部に突出している。インクタンク３０が、インクタンクユニット底部２２と基板受け２７に挟まれてインクタンクタンクユニット２０に装着されたときに、インクタンク３０の外部から突出した第１の電極３５と第２の電極３６は、基板受け２７に配置された回路基板２６と接触するように配置される。

第１の電極３５および第２の電極３６は、インクタンク３０の外部から中空部分まで延びる板棒形状のステンレス材で製作される。第１の電極３５の長さは、第２の電極３６の長さよりも短い。第２の電極３６は、第１の電極３５の端部を越えて中空部分の底部近傍まで延在する。これにより、少なくともインク３４が中空部分を満たす程度に充填された場合、第１の電極３５および第２の電極３６の両電極がインク３４に浸漬する。その後、印刷が行われインク３４が消費されてインク量が減ってくると、第１の電極３５がインク３４の外に露出し、第２の電極３６のみがインク３４に浸漬する状態となる。

前述したように、インクタンク３０は、インクタンクユニット底部２２と基板受け２７とに挟まれて、インクタンクユニット２０に装着される。また、回路基板２６は、基板受け２７上において、インクタンク３０の第１の電極３５および第２の電極３６に対向して接触可能な位置になるよう配置される。回路基板２６には、第１の電極３５および第２の電極３６に対向する位置に、第１端子３８および第２端子３９が形成される。これにより、インクタンク３０がインクタンクユニット２０に装着された時、第１の電極３５と第１端子３８とが接触して電気的に接続され、第２の電極３６と第２端子３９とが接触して電気的に接続される。

また、基板受け２７とインクタンク３０とがネジ２８によって固定されることによって、第１の電極３５は第１端子３８に圧着され、第２の電極３６は第２端子３９に圧着される。そのため、電極３５，３６と端子３８，３９との電気的な接続が確実に形成される。
さらに、回路基板２６上に実装される回路とプリンター１の制御基板１５上に実装される回路とは、信号配線ＦＦＣ１９を介して相互に接続される。制御基板１５上に実装される回路には、制御部１６が含まれるため、回路基板２６上の回路は、制御部１６と相互に通信が可能である。
また、インク３４は、素材および組成に基づくインク抵抗値Ｒｉ（図５参照）を持って導電性を有する。そのため、第１の電極３５および第２の電極３６の両電極がインク３４に浸漬する場合、第１の電極３５と第２の電極３６とは、インク３４を介して電気的に接続された状態となる。

インク供給部３３は、インクタンク３０が使用される装着状態でインクタンク３０の下部に相当する部位に備えられる。インク注入口３２からインクタンク３０に注入されたインク３４は、中空部分に貯留され、インク供給部３３から外部へ送り出される。一方、プリンター１には、インク移送経路としてのチューブ１８が固定されて配置される。インク供給部３３には、チューブ１８の一端が繋がれ、チューブ１８の他端は、印刷ヘッド１７に繋げられる。これにより、インクタンク３０のインク３４は、チューブ１８を経由して印刷ヘッド１７へ移送され印刷に供される。
インクタンクユニット２０は、インクタンク３０が装着される時、インク供給部３３がチューブ１８に接合するよう構成されている。

以上のように、インクタンク３０は、プリンター１の製造時に、インクタンクユニット２０に装着される時、インク供給部３３がチューブ１８に接合され、第１の電極３５および第２の電極３６が、回路基板２６上の第１端子３８および第２端子３９と電気的に接続される。これにより、インクタンク３０に貯留されたインク３４が、プリンター１において使用される状態となる。

（液体検出手段の構成および動作）
次に、液体検出手段６０について、図４から図６を参照して説明する。図４は、液体検出手段６０の一例を示す図である。図５は、図４の液体検出手段６０の等価回路図である。図６は、液体検出手段６０の動作の一例を示すタイミングチャートである。
なお、図４において、ＶＤＤは、液体検出手段６０を動作させる電源の高電位側の電位を示す。また、ＶＳＳは、電源の低電位側の電位を示し、基準電位（グランド）である。以降の図面においても、同様の符号を用いる。

図４に示すように、液体検出手段６０は、交流生成回路４０、検出出力生成部５５および検出部５０を含んで構成される。
交流生成回路４０は、下記の要素で構成される。
ａ）第１導電部材としての第１の電極３５および第２導電部材としての第２の電極３６、
ｂ）所定の周期信号を発生する周期信号発生部４１、
ｃ）所定電位供給部としてのｐチャンネル型ＦＥＴ４３、
ｄ）第１の電極３５に一端が接続される第１の抵抗Ｒ１、
ｅ）第１の電極３５と第１の抵抗Ｒ１とを接続する第１端子３８、
ｆ）基準電位供給部を構成する第２の抵抗Ｒ２、
ｇ）第２の電極３６と基準電位との間に接続される容量Ｃ１、
ｈ）第２の電極３６と容量Ｃ１とを接続する第２端子３９。
また、検出出力生成部５５は、下記の要素で構成される。
ｉ）制御端子Ｓを備えたアナログスイッチ５３、
ｊ）積分回路５４を構成する抵抗Ｒ５４および容量Ｃ５４。
液体検出手段６０は、交流生成回路４０において検出電圧Ｖ１を生成し、検出出力生成部５５において検出電圧Ｖ１を波形成形して、検出部５０で検出する。ここで、検出電圧Ｖ１は、第１の接続点である第１の電極３５と第１の抵抗Ｒ１との接続点の電位である。これにより、インク３４の量や種類と言ったインク情報を検出する。

上述の交流生成回路４０の各要素は、図４に示すように結線されて交流生成回路４０を形成する。具体的には、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３のソース端子はＶＤＤに接続される。ｐチャンネル型ＦＥＴ４３のゲート端子は、周期信号発生部（ＰＷＭとも呼ぶ）４１の出力であるＰＷＭ出力４２に接続される。ｐチャンネル型ＦＥＴ４３のドレイン端子には、第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２とが接続される。ここで、ドレイン端子、第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２の接続点を第２の接続点と呼び、第２の接続点の電位をＶ２とする。第１の抵抗Ｒ１は、一端が第１端子３８を介して第１の電極３５に接続され、他端がドレイン端子に接続される。第２の抵抗Ｒ２は、一端がＶＳＳに接続され、他端がドレイン端子に接続される。第２の電極３６には、容量Ｃ１が接続される。容量Ｃ１は、一端がＶＳＳに接続され、他端が第２端子３９を介して第２の電極３６に接続される。
なお、周期信号発生部４１は、プリンター１の制御部１６の制御に基づいて、種々のタイミングで周期信号の生成が可能な信号生成器で構成される。
ここで、交流生成回路４０は、例えば、第１の抵抗Ｒ１＝１０ｋΩ、第２の抵抗Ｒ２＝１ｋΩ、第１の容量Ｃ１＝１ｎＦとして構成できる。

検出出力生成部５５は、交流生成回路４０において生成される検出電圧Ｖ１を、アナログスイッチ５３によって特定のタイミングで積分回路５４に伝送し、積分回路５４によって平滑化する（詳細は後述）。平滑化された積分回路５４の出力が、検出部５０で検出される検出出力５７となる。図４に示すように、アナログスイッチ５３の制御端子Ｓは、交流生成回路４０における第２の接続点に接続され、第２の接続点の電位Ｖ２に基づいて、検出電圧Ｖ１が積分回路５４に伝送される。アナログスイッチ５３の入出力端子の一方は、交流生成回路４０における第１の接続点に接続される。前述のように、第１の接続点は、第１の電極３５と第１の抵抗Ｒ１との接続点であり、第１の接続点の電位が検出電圧Ｖ１である。アナログスイッチ５３の入出力端子の他方は、積分回路５４の入力である抵抗Ｒ５４の一端に接続される。抵抗Ｒ５４の他端は、一端がＶＳＳに接続された容量Ｃ５４の他端に接続されて、抵抗Ｒ５４と容量Ｃ５４とで積分回路５４が構成される。抵抗Ｒ５４と容量Ｃ５４との接続点の電位が、積分回路５４の出力であり、検出出力生成部５５の出力である検出出力５７となる。
なお、検出出力生成部５５は、例えば、抵抗Ｒ５４＝６６ｋΩ、容量Ｃ５４＝０．０１μＦとして構成できる。

図６（ａ）〜（ｇ）は、液体検出手段６０の動作の一例を示すタイミングチャートであると共に、タイミングチャートに基づく検出電圧Ｖ１の電位および検出出力５７の電位を示す。図６（ａ）のＰＷＭ出力４２および図６（ｂ）のＰＷＭ出力４２は、共に周期信号発生部４１の出力４２を示す。図６（ｂ）のＰＷＭ出力４２は、図６（ａ）のＰＷＭ出力４２の一部を時間的に拡大して表記した図である。具体的には、図６（ａ）のＰＷＭ出力４２に示す二点鎖線で囲った範囲Ａを拡大した図である。図６（ｃ）は、以下で説明する交流生成回路４０の動作に伴って変化する検出電圧Ｖ１を実線で示し、インク３４が無い場合の検出電圧Ｖ１を破線で示す。図６（ｄ）は、アナログスイッチ５３の動作を制御する第２の接続点の電位Ｖ２を示す。図６（ｅ）は、異なる種類のインク３４に対する検出電圧Ｖ１を実線と一点鎖線で示し、インク３４が無い場合の検出電圧Ｖ１を破線で示す。図６（ｆ）は、アナログスイッチ５３の出力５６を示す。図６（ｇ）は、検出出力５７を示す。
周期信号発生部４１は、制御部１６からの制御信号により、周期信号発振の開始と停止が制御される。周期信号発生部４１は、制御部１６から発振の指示を受けている期間、ＰＷＭ出力４２として、第１期間Ｔ１（ＶＳＳレベル）と第２期間Ｔ２（ＶＤＤレベル）とを周期的に繰り返す信号を出力する。図６（ａ）は、ｔ１からｔ２およびｔ３からｔ４の期間は制御部から発振の指示を受けている期間である。各期間を周期信号区間という。この区間の長さは、１つのインクタンクについて、検出部がインクの情報を判定できる程度に検出出力５７を取得可能な時間に設定されている（ｔ１〜ｔ４は時間を表す）。例えば、ＰＷＭ出力４２は、周期信号区間において、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とを同一デューティー比（５０％）で周期的に繰り返す。
周期信号発生部は、制御部１６から発振の停止の信号を受信すると、発振を停止して、出力４２としてＶｄｄレベルの信号を出力する（ｔ２〜ｔ３の期間）。

図４に示す交流生成回路４０においては、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３は、ＰＷＭ出力４２に基づいてＯＮ／ＯＦＦが制御される。具体的には、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３は、ＰＷＭ出力４２が第１期間Ｔ１（ゲート端子がＶＳＳレベル）の時にＯＮとなり、第２期間Ｔ２（ゲート端子がＶＤＤレベル）の時にＯＦＦとなる。その結果、ドレイン端子は、第１期間Ｔ１においてＶＤＤとなり、第２期間Ｔ２において、ドレイン端子はハイインピーダンス状態となる。そのため、第１期間Ｔ１において、第１の電極３５が、第１の抵抗Ｒ１を介してＶＤＤに接続され、第２期間Ｔ２において、その接続が遮断された状態となる。このように、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３は、所定電位供給部として機能する。

第１期間Ｔ１においては、第２の抵抗Ｒ２もＶＤＤに接続されるため、第２の抵抗Ｒ２を介してＶＤＤからＶＳＳに電流が流れる。この電流は、交流生成回路４０の消費電流を増加させることになるため、消費電流の増加を防ぐためには、第２の抵抗Ｒ２の値を出来るだけ大きくするのが好適である。

前述したように、第１の電極３５および第２の電極３６の両電極がインク３４に浸漬する状態において、両電極間は、インク３４のインク抵抗値Ｒｉ（図５参照）を介して導通状態となる。
そのため、第１期間Ｔ１において、ＶＤＤ→ｐチャンネル型ＦＥＴ４３→第１の抵抗Ｒ１→第１端子３８→第１の電極３５→インク３４→第２の電極３６→第２端子３９→容量Ｃ１→ＶＳＳの経路で電流が流れる。この経路で電流が流れる時、容量Ｃ１が充電される。そのため、容量Ｃ１の電位が徐々にＶＤＤに近づき、図６（ｃ）に示すように、第１期間Ｔ１において検出電圧Ｖ１が徐々にＶＤＤに近づく。

次に、第２期間Ｔ２では、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＦＦする。そのため、ＶＤＤから流れる電流がなくなり、充電された容量Ｃ１が、回路系において最も高電位となる。その結果、容量Ｃ１→第２端子３９→第２の電極３６→インク３４→第１の電極３５→第１端子３８→第１の抵抗Ｒ１→第２の抵抗Ｒ２→ＶＳＳの経路で電流が流れ、第１期間Ｔ１で容量Ｃ１に充電された電荷が放電される。したがって、第２の抵抗Ｒ２は、第１の抵抗Ｒ１を介して第１の電極３５を、ＶＳＳに接続する基準電位供給部として機能する。この時、容量Ｃ１の電位が放電に伴って徐々に低下する。そのため、図６（ｃ）に示すように、第２期間Ｔ２において検出電圧Ｖ１が徐々にＶＳＳに近づく。

上述の説明から明らかなように、第１期間Ｔ１でインク３４に流れる電流と第２期間Ｔ２でインク３４に流れる電流とでは、電流の流れる方向が逆になる。つまり、ＰＷＭ出力４２が第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とを周期的に繰り返す周期信号区間においては、インク３４には交流電流が流れる。

次に、図４に示す検出出力生成部５５の動作を説明する。アナログスイッチ５３を制御する電位Ｖ２は、図６（ｂ）に示すＰＷＭ出力４２に基づいて、図６（ｄ）に示すように変化する。具体的には、ＰＷＭ出力４２がＶＤＤレベルの時は、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＦＦするため、電位Ｖ２は第２の抵抗Ｒ２を介してＶＳＳに近づく。一方、ＰＷＭ出力４２がＶＳＳレベルの時は、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＮするため、電位Ｖ２はＶＤＤとなる。アナログスイッチ５３は、電位Ｖ２が、所定の閾値を越えてＶＤＤに近づくとＯＦＦし、所定の閾値を下回ってＶＳＳに近づくとＯＮするように構成されている。
したがって、電位Ｖ２がＶＳＳに近づく第２期間Ｔ２の時、アナログスイッチ５３の出力５６には検出電圧Ｖ１が伝送される。一方、電位Ｖ２がＶＤＤになる第１期間Ｔ１の時は、検出電圧Ｖ１の伝送が遮断されるため、出力５６は不定状態となる。図６（ｆ）はその状態を示し、具体的には、第２期間Ｔ２の時に出力５６に検出電圧Ｖ１（図６（ｅ））が現れることを示す。
ここで、図６（ｅ）において、実線が、インク抵抗値Ｒｉ（図５参照）の大きい顔料系インクの検出電圧Ｖ１を示し、一点鎖線が、顔料系インクよりインク抵抗値Ｒｉの小さい染料系インクの検出電圧Ｖ１を示す。詳細は後述するが、このように、検出電圧Ｖ１は、インク３４の種類に対応して異なる値となる。

上記のように、検出電圧Ｖ１は、電位Ｖ２の変化に基づいて切り出されてアナログスイッチ５３の出力５６（図６（ｆ））となる。次いで出力５６は、積分回路５４に伝送されて平滑化され、検出出力５７が生成される。その結果、図６（ｇ）に示すように、インク３４の種類に対応して異なる電位レベルを持つ安定した検出出力５７が生成される。具体的には、染料系インクが存在する場合および顔料系インクが存在する場合の２つの場合において、一点鎖線で示す染料系インクが最も大きな電位の検出出力５７となり、実線で示す顔料系インクの検出出力５７の電位が染料系インクの検出出力５７の電位よりも低い値となる。

そのため、検出出力５７が後段の検出部５０によって検出されることによって、第１の電極３５と第２の電極３６との間にインク３４が存在することが分かる。さらに、検出出力５７がインク３４の種類に対応して異なる電位レベルを持つため、例えば、検出部５０にＡ／Ｄコンバーターを備えて電位レベルの差異を把握することによって、インク３４の種類を検出することも可能である。

一方、インク３４が消費され、第２の電極３６と第１の電極３５との間にインク３４が存在しなくなると、第１の電極３５および第２の電極３６が導通されず絶縁状態となる。そのため、第１期間Ｔ１においてｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＮすると、検出電圧Ｖ１は第１の抵抗Ｒ１を介してＶＤＤに接続される。また、第２期間Ｔ２においてｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＦＦすると、検出電圧Ｖ１は、第１の抵抗Ｒ１および第２の抵抗Ｒ２を介してＶＳＳに接続される。その結果、図６（ｃ），（ｅ）において破線で示すように、検出電圧Ｖ１は、第１期間Ｔ１においてＶＤＤとなり、第２期間Ｔ２においてＶＳＳとなる。そのため、図６（ｇ）に示すように、検出出力５７はＶＳＳレベルとなり、第１の電極３５と第２の電極３６との間にインク３４が存在しないことが検出される。

次に、図５と図６を参照して、より詳細に交流生成回路４０の挙動を説明する。図５において、ＳＷは、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３を示すスイッチである。Ｒ１は第１の抵抗Ｒ１であり、Ｒ２は第２の抵抗Ｒ２である。Ｒｉは、インク３４のインク抵抗値Ｒｉであり、Ｃ１は、容量Ｃ１である。ＳＷ５３は、アナログスイッチ５３を示すスイッチである。

第１の電極３５および第２の電極３６の両電極がインク３４に浸漬する場合、ＳＷがＯＮすると、Ｃ１は、Ｒ１およびＲｉを介して、ＶＤＤに接続され、電流が流れる。この場合の、検出電圧Ｖ１は式１で表すことができる。
Ｖ１＝ＶＤＤ−（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒｉ））×（ＶＤＤ−Ｖｃ（ｔ））・・・式１
ここで、Ｖｃ（ｔ）は、Ｃ１の電位である。（ｔ）は媒介変数であり、時間ｔと共にＶｃ（ｔ）が変化することを示す。

第１期間Ｔ１においては、Ｃ１はＶＤＤによって充電されて、Ｖｃ（ｔ）が時間と共に徐々に大きくなる。その結果、式１の右辺第３項の（ＶＤＤ−Ｖｃ（ｔ））が徐々に小さくなるため、右辺第１項のＶＤＤから減ぜられる値が小さくなる。したがって、図６（ｃ）の検出電圧Ｖ１で示すように、検出電圧Ｖ１はＶＤＤに徐々に近づいていく。そのため、ＶＤＤと検出電圧Ｖ１との電位差Ｖｄが徐々に小さくなる。
ここで、第１期間Ｔ１が開始される時間ｔ１の時、Ｃ１が充分に放電されていて、Ｖｃ（ｔ１）＝０とすると、その値を式１に代入して、
Ｖ１＝（Ｒｉ／（Ｒ１＋Ｒｉ））×ＶＤＤ・・・式２
となる。つまり、検出電圧Ｖ１は、式２で表される値を初期値として徐々に大きくなってＶＤＤに近づき、電位差Ｖｄは、徐々に小さくなる。
また、式２から分かるように、検出電圧Ｖ１の初期値はＲｉが大きいほど大きくなる。そのため、図６（ｅ）に示すように、時間ｔ１の時、実線で示すＲｉの大きい顔料系インクの検出電圧Ｖ１が、一点鎖線で示すＲｉの小さい染料系インクの検出電圧Ｖ１より大きい値となって現れる。

第２期間Ｔ２においては、第１期間Ｔ１において充電されたＣ１からＲｉ、Ｒ１およびＲ２を介して電荷がＶＳＳに放電される。そのため、Ｖｃ（ｔ）は徐々に小さくなり、図６（ｃ），（ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ１は徐々に小さくなってＶＳＳに達する。ここで、Ｒｉが大きいと、第１期間Ｔ１におけるＣ１への充電電流が小さいため、充電が進まずＶｃ（ｔ）が大きくならない。つまり、顔料系インクよりもＲｉの小さい染料系インクの方が、よりＣ１への充電が進みＶｃ（ｔ）が大きくなる。そのため、図６（ｅ）に示すように、第２期間Ｔ２でＣ１の放電が開始される時、一点鎖線で示すＲｉの小さい染料系インクの検出電圧Ｖ１が、実線で示すＲｉの大きい顔料系インクの検出電圧Ｖ１より大きい値となって現れる。

以上のように、液体検出手段６０は、インク３４の種類によって異なる検出出力５７を生成し、インク３４の有無や種類と言ったインク情報を検出することができる。
また、図３から分かるように、インク３４が消費されインク量が減少すると、まず、第２の電極３６より短い第１の電極３５の先端が、インク３４の界面から離れる。この時のインク３４の量は、インクタンク３０の中空部のサイズと第１の電極３５の長さから一義的に決まる。そのため、第１の電極３５と第２の電極３６との間にインク３４が無いと検出された時に、インク情報として、残留するインク３４の量を知ることができる。

また、第１期間Ｔ１が長くなる、あるいは第１の抵抗Ｒ１の値が小さくなる、あるいは容量Ｃ１の値が小さくなると、第１期間Ｔ１内において容量Ｃ１の電位がＶＤＤにより近づくようになる。その結果、ＶＤＤから容量Ｃ１へ電流が流れなくなる。電流が流れない状態はインク３４が無い場合と同じ状態であるため、インク３４の有り無しの検出が難しくなる。したがって、第１の電極３５および第２の電極３６の両電極がインク３４に浸漬している場合に、第１期間Ｔ１において、常にＶＤＤから容量Ｃ１へ電流が流れて電位差Ｖｄが存在するように、第１期間Ｔ１の長さ（換言すれば、ＰＷＭ出力４２における第１期間Ｔ１および第２期間Ｔ２の周期）、第１の抵抗Ｒ１の値および容量Ｃ１の値が決定されることが好ましい。

（作用効果）
以上のように、第１実施形態によれば、下記の作用効果が得られる。
まず、液体検出手段６０の交流生成回路４０は、インク３４に交流電流を流すことができる。そのため、インク情報の検出を行う時、電気分解によって気泡が発生したり第１の電極３５あるいは第２の電極３６にインク３４の成分が析出したりすることのない液体検出手段６０を実現できる。
さらに、インク３４が有る場合は、第１期間Ｔ１内で常に、ＶＤＤとの間に電位差Ｖｄを持ち、かつインク３４が無い場合は、第１期間Ｔ１内で、電位差Ｖｄが０となる検出電圧Ｖ１を生成する交流生成回路４０を実現できる。また、検出電圧Ｖ１に基づいて、インク３４の有無および種類を検出するための検出出力５７を生成する検出出力生成部５５が実現可能である。そのため、プリンター１は、交流生成回路４０、検出出力生成部５５および検出出力５７を検出する検出部５０を含んで構成される液体検出手段６０を備えることによって、電気分解により気泡が発生したり液体の成分が電極に析出したりすることなくインク情報の検出を行うことができる。

さらに、液体検出手段６０の交流生成回路４０は、所定電位供給部および基準電位供給部を含んで構成可能である。そして、所定電位供給部は一つのｐチャンネル型ＦＥＴ４３で構成でき、基準電位供給部は一つの抵抗Ｒ２で構成できる。そのため、少ない電気素子によって液体検出手段６０が構成可能となる。その結果、液体検出手段６０およびそれを備えたプリンター１のコスト、サイズを小さくできる。

さらに、液体検出手段６０の交流生成回路４０は、図４に示すように、所定電位供給部としてのｐチャンネル型ＦＥＴ４３と基準電位供給部としての第２の抵抗Ｒ２との間を１本の配線で結線可能である。そのため、所定電位供給部と基準電位供給部とを、異なる回路基板上に分散配置することが容易である。例えば、制御部１６、周期信号発生部（ＰＷＭ）４１およびｐチャンネル型ＦＥＴ４３をプリンター１の制御基板１５上に配置し、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２、第１端子３８、第２端子３９および容量Ｃ１をインクタンクユニット２０側の回路基板２６上に配置して、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３と第２の抵抗Ｒ２との間を信号配線ＦＦＣ１９によって結線することもできる。したがって、交流生成回路４０の構成要素を最小の配線で異なる回路基板上に分散配置することができるので、コストの増加を抑えた上で基板レイアウト設計の自由度を向上させることができる。

さらに、液体検出手段６０の交流生成回路４０は、ＰＷＭ出力４２における周期信号の周期、第１の抵抗Ｒ１の値および容量Ｃ１の値を好適に決定することによって、第１の電極３５および第２の電極３６の両電極がインク３４に浸漬している場合に、第１の期間Ｔ１において常に、第１の抵抗Ｒ１およびインク３４を介してＶＤＤから容量Ｃ１に電流が流れるように設定することができる。その結果、検出電圧Ｖ１が、ＶＤＤに対して常に電位差Ｖｄを持つようにすることができる。そのため、検出電圧Ｖ１に基づいて検出出力生成部５５において生成される検出出力５７を検出部５０で検出することによって、インク３４の有無や量および種類と言ったインク情報が検出できる。

さらに、ＰＷＭ出力４２として、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とを周期的に繰り返す周期信号区間を有し、周期信号が無い期間は第２期間Ｔ２と同等の電位レベルとなる信号を利用できる。そのため、周期信号が無い期間において、周期信号がある期間において充放電される容量Ｃ１を充分に放電できる。その結果、次の周期信号が始まる時の容量Ｃ１の電位を一定の値にすることができるため、安定した検出電圧Ｖ１を生成する交流生成回路４０を実現でき、ひいては、安定した動作を行う液体検出手段６０が実現できる。

また、液体検出手段６０の検出出力生成部５５は、アナログスイッチ５３と積分回路５４とで構成できる。そのため、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とにおいて生成される検出電圧Ｖ１をアナログスイッチ５３によって時分割で選択することが可能となる。さらに、選択された検出電圧Ｖ１を積分回路５４によって安定した電位レベルを持つ検出出力５７が生成される。その結果、検出出力５７を検出する際は任意のタイミングで検出が可能となるため、製品設計の自由度を向上させることができる。

さらに、検出出力生成部５５は、アナログスイッチ５３と受動素子で構成される積分回路５４とで構成できる。そのため、単体のＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスターで検出出力生成部５５を構成した場合に比べて、ＭＯＳＦＥＴの閾値（Ｖｔｈ）のバラツキやバイポーラトランジスターの直流電流増幅率（ｈｆｅ）のバラツキに影響されることなく、安定した検出出力５７を生成することができる。

また、第２期間Ｔ２の時に検出出力５７を生成するように検出出力生成部５５を構成することによって、インク３４が存在する場合はインク３４の種類に対応した検出出力５７が生成され、インク３４が存在しない場合は検出出力５７がＶＳＳレベルになるようにできる。その結果、インク３４が存在するにもかかわらず検出出力５７がＶＳＳレベルである場合は、液体検出手段６０に故障が発生したと判別することができる。

さらに、プリンター１は、本実施形態の液体検出手段６０を備える。液体検出手段６０を構成するインクタンク３０は、インク注入口３２を備えるため、プリンター１は、インク３４の再充填が可能となる。

以上、第１実施形態について説明したが、第１実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。例えば、第１実施形態以外には、以下のような変形例が考えられる。

（第１変形例）
図７は、液体検出手段６０の変形例を示す図である。具体的には、交流生成回路４０（図４参照）の変形例である交流生成回路４０Ａを含んで構成された液体検出手段６０Ａを示す図である。交流生成回路４０Ａは、交流生成回路４０における第１の抵抗Ｒ１と第１端子３８の間に選択回路４９が付加された回路である。選択回路４９は、例えば、アナログスイッチなどで構成されたマルチプレクサー回路である。選択回路４９には、インクタンクユニット２０に装着された複数のインクタンク３０（３０ａ，３０ｂ，・・・３０ｘ）の第１の電極３５（３５ａ，３５ｂ，・・・３５ｘ）が、第１端子３８（３８ａ，３８ｂ，・・・３８ｘ）を介して接続される。選択回路４９は、制御部１６の制御に基づいて、接続された複数の第１の電極３５（３５ａ，３５ｂ，・・・３５ｘ）からいずれか一つを選択するか、複数の第１の電極３５の全てと、Ｒ１の一端とを非接続とする。選択された第１の電極３５（例えば、３５ａ）は、選択回路４９によって、第１の抵抗Ｒ１に接続される。一方、インクタンク３０（３０ａ，３０ｂ，・・・３０ｘ）の第２の電極３６（３６ａ，３６ｂ，・・・３６ｘ）は、第２端子３９（３９ａ，３９ｂ，・・・３９ｘ）を介して、それぞれ個別の容量Ｃ１（Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，・・・Ｃ１ｘ）に接続される。
したがって、選択回路４９において第１の電極３５ａが選択された場合、前述した交流生成回路４０と同様の動作によって、インクタンク３０ａのインク情報が検出可能な検出電圧Ｖ１を生成できる。その結果、液体検出手段６０は、インクタンク３０ａのインク情報を検出できる。
同様に、選択回路４９で他の第１の電極３５（３５ｂ，・・・３５ｘ）が選択されると、選択された第１の電極３５（３５ｂ，・・・３５ｘ）に対応するインクタンク３０（３０ｂ，・・・３０ｘ）に貯留されたインク３４のインク情報が検出可能となる。

（作用効果）
第１変形例によれば、インクタンクユニット２０に装着された複数のインクタンク３０のインク３４のインク情報を一つの交流生成回路４０Ａを使用して検出できる。そのため、交流生成回路４０（４０Ａ）のすべての構成要素を個々のインクタンク３０毎に備える必要が無く、交流生成回路４０（４０Ａ）の構成要素を兼用化することができる。その結果、複数のインクタンク３０を備えた場合に、液体検出手段６０（６０Ａ）のコスト、サイズを小さくできる。
さらに、複数のインクタンク３０の第２の電極３６には、それぞれ個別に容量Ｃ１が接続される。そのため、容量Ｃ１をインクタンク３０の近傍に配置することができるので、第２の電極３６と容量Ｃ１との間の配線が容易になり、かつ電気的な特性を安定させることができる。

（第２変形例）
図８は、液体検出手段６０の他の変形例を示す図である。具体的には、交流生成回路４０（図４参照）の他の変形例である交流生成回路４０Ｂを含んで構成された液体検出手段６０Ｂを示す図である。交流生成回路４０Ｂは、交流生成回路４０における第２の抵抗Ｒ２を、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３と相補型に接続されるｎチャンネル型ＦＥＴ４４に置き換えた回路である。これにより、ＰＷＭ出力４２が第１期間Ｔ１の時、所定電位供給部としてのｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＮしてｎチャンネル型ＦＥＴ４４がＯＦＦする。このため、容量Ｃ１に、第１の抵抗Ｒ１およびインク３４を介して電流が流れる。そして、ＰＷＭ出力４２が第２期間Ｔ２の時、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＦＦして基準電位供給部としてのｎチャンネル型ＦＥＴ４４がＯＮする。このため、第１期間Ｔ１で充電された容量Ｃ１から、インク３４および第１の抵抗Ｒ１を介して電流が流れる。
したがって、前述した交流生成回路４０の動作と同様にして、インク３４のインク情報が検出可能な検出電圧Ｖ１を生成できる。

（作用効果）
所定電位供給部が一つのｐチャンネル型ＦＥＴ４３で構成され、基準電位供給部が一つのｎチャンネル型ＦＥＴ４４で構成可能となる。したがって、少ない電気素子によって交流生成回路４０（４０Ｂ）が構成可能となり、液体検出手段６０（６０Ｂ）のコスト、サイズを小さくできる。

（その他の変形例）
第１実施形態では、第１の電極３５および第２の電極３６は、板棒形状のステンレス材で製作されたが、第１の電極３５および第２の電極３６の材質はこれに限られない。導電性の部材であれば良く、腐食して錆をインク３４に混入させることが無い導電性部材が好適で、例えばカーボン材でも良い。あるいは、板棒形状のステンレス材に金メッキを施したものでもよい。また、形状は板棒形状に限られず、丸棒形状、角棒形状またはコイル形状等としても良い。

また、第１実施形態では、ＰＷＭ出力４２の第１期間Ｔ１および第２期間Ｔ２のデューティー比を５０％としたが、デューティー比を変えて、第２期間Ｔ２を第１期間Ｔ１より長くしても良い。これにより、容量Ｃ１を充電する時間より容量Ｃ１を放電する時間を長くできる。そのため、第１期間Ｔ１で容量Ｃ１に蓄えられた電荷を第２期間Ｔ２で充分に放出できるので、第２期間Ｔ２が終了して第１期間Ｔ１が開始される時の容量Ｃ１の電位を一定の値にすることができる。

また、第１実施形態では、第２期間Ｔ２における検出出力５７を検出することによってインク情報を検出した。一方、第１期間Ｔ１においても、第１の電極３５と第２の電極３６との間のインク３４の有無および種類に対応して検出電圧Ｖ１の値に差異が発生する。そのため、第１期間Ｔ１において検出出力５７を検出するようにしても良い。さらに、第１期間Ｔ１における検出出力５７と第２期間Ｔ２における検出出力５７とをそれぞれ検出して、その差分値からインク情報を検出しても良い。

本願の実施形態では、インクタンクユニット２０に収容されるインクタンク３０（液体容器）は、プリンターベンダーによりプリンター１に取り付けられるもので、インクタンク３０内にインク３４が無くなった際にはプリンター１の使用者はインクタンク３０を交換することなくインクタンク３０のインク注入口３２よりインク３４をリフィルすることを説明した。本発明の適用はこれに限られず、インクタンク３０は、プリンター１の使用者がプリンター１に対して着脱可能に構成され、インクタンク３０のインク３４が消費されたら新しいインクタンク３０に交換されるものでもよい。この場合、インクタンク３０は、インク注入口３２を持たず、インク供給口３３が開閉可能な弁を配置すればよい。そして、インクタンク３０がプリンター１に装着されたときに、インクタンク３０の第１導電部材３５と第２導電部材３６が、回路基板２６の端子３８、３９と接続されればよい。

また、本願の実施形態および変形例では、液体容器に貯留される液体としてインクタンク３０に貯留されたインク３４を例に挙げ、液体噴射装置としてインクジェットプリンター１を例に挙げて本願発明を説明した。しかし、本願発明の適用範囲はこれに限られず、液体容器に貯留された導電性を備える液体の液体情報の検出およびその液体を噴射可能な液体噴射装置に適用可能である。

１…インクジェットプリンター（プリンター）、１１…排紙部、１４…ケース、１５…制御基板、１６…制御部、１７…印刷ヘッド、１８…チューブ、１９…信号配線ＦＦＣ、２０…インクタンクユニット、２４…窓部、２６…回路基板、２７…基板受け、２８…ネジ、３０…インクタンク、３１…マーク、３２…インク注入口、３３…インク供給部、３４…インク、３５…第１の電極、３６…第２の電極、３８…第１端子、３９…第２端子、４０…交流生成回路、４１…周期信号発生部（ＰＷＭ）、４２…ＰＷＭ出力、４３…ｐチャンネル型ＦＥＴ、４４…ｎチャンネル型ＦＥＴ、４９…選択回路、５０…検出部、５３…アナログスイッチ、５４…積分回路、５５…検出出力生成部、５７…検出出力、６０…液体検出手段、Ｖ１…検出電圧（第１の接続点の電位）、Ｖ２…第２の接続点の電位、Ｒ１…第１の抵抗、Ｒ２…第２の抵抗、Ｒｉ…インク抵抗値、Ｃ１…容量、Ｓ…アナログスイッチ５３の制御端子、Ｖｃ（ｔ）…容量Ｃ１の電位。

Claims (12)

1. 液体容器に貯留される液体の液体情報を検出する液体検出手段であって、
   前記液体に印加する交流電流を生成する交流生成回路と、
   前記交流生成回路における第１の接続点の電位および前記交流生成回路における第２の接続点の電位に基づき、前記液体情報を検出するための検出出力を生成する検出出力生成部と、
   前記検出出力に基づいて前記液体情報を検出する検出部と、を備え、
   前記交流生成回路は、
   少なくとも前記液体が前記液体容器に満たされた場合に前記液体に浸漬するように前記液体容器に配置される第１導電部材および第２導電部材と、
   所定の周期信号を発生する周期信号発生部と、
   前記第１導電部材に一端が接続される第１の抵抗と、
   前記第１の抵抗の他端に接続され、前記所定の周期信号の１周期内の第１期間において、少なくとも前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を基準電位より高電位の所定電位に接続し、前記１周期内の第２期間において、前記第１導電部材と前記所定電位との接続を遮断する所定電位供給部と、
   前記第１の抵抗の前記他端と前記基準電位との間に接続された少なくとも一つの電気素子で構成され、前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を前記基準電位に接続する基準電位供給部と、
   前記第２導電部材と前記基準電位との間に接続される少なくとも一つの容量と、を備え、
   前記第１の接続点は、前記第１導電部材と前記第１の抵抗との接続点であり、
   前記第２の接続点は、前記所定電位供給部と前記第１の抵抗との接続点であり、
   前記検出部は、前記検出出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバーターを備えることを特徴とする液体検出手段。
2. 請求項１において、
   前記検出出力生成部は、少なくともアナログスイッチと積分回路とで構成され、
   前記アナログスイッチは、制御端子および一対の入出力端子を備え、
   前記制御端子は、前記第２の接続点に接続され、
   前記入出力端子の一方は、前記第１の接続点に接続され、
   前記入出力端子の他方は、前記積分回路の入力に接続され、
   前記アナログスイッチが、前記第２の接続点の電位に基づいて接続または遮断され、
   前記積分回路の出力が、前記検出出力であることを特徴とする液体検出手段。
3. 液体容器に貯留される液体の液体情報を検出する液体検出手段であって、
   前記液体に印加する交流電流を生成する交流生成回路と、
   前記交流生成回路における第１の接続点の電位および前記交流生成回路における第２の接続点の電位に基づき、前記液体情報を検出するための検出出力を生成する検出出力生成部と、
   前記検出出力に基づいて前記液体情報を検出する検出部と、を備え、
   前記交流生成回路は、
   少なくとも前記液体が前記液体容器に満たされた場合に前記液体に浸漬するように前記液体容器に配置される第１導電部材および第２導電部材と、
   所定の周期信号を発生する周期信号発生部と、
   前記第１導電部材に一端が接続される第１の抵抗と、
   前記第１の抵抗の他端に接続され、前記所定の周期信号の１周期内の第１期間において、少なくとも前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を基準電位より高電位の所定電位に接続し、前記１周期内の第２期間において、前記第１導電部材と前記所定電位との接続を遮断する所定電位供給部と、
   前記第１の抵抗の前記他端と前記基準電位との間に接続された少なくとも一つの電気素子で構成され、前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を前記基準電位に接続する基準電位供給部と、
   前記第２導電部材と前記基準電位との間に接続される少なくとも一つの容量と、
   前記第１導電部材に接続可能な第１端子と前記第２導電部材に接続可能な第２端子とを備え、
   前記第１の接続点は、前記第１導電部材と前記第１の抵抗との接続点であり、
   前記第２の接続点は、前記所定電位供給部と前記第１の抵抗との接続点であり、
   前記第１導電部材は、前記第１端子を介して前記第１の抵抗と接続され、
   前記第２導電部材は、前記第２端子を介して前記容量と接続されることを特徴とする液体検出手段。
4. 請求項１から３のいずれか一項において、
   前記交流生成回路は、
   前記所定電位供給部が、前記所定の周期信号により制御されて接続状態または遮断状態となるｐチャンネル型ＦＥＴであり、
   前記基準電位供給部を構成する前記少なくとも一つの電気素子が、第２の抵抗であることを特徴とする液体検出手段。
5. 請求項１から４のいずれか一項において、
   前記交流生成回路は、前記所定電位供給部と前記基準電位供給部とが、異なる回路基板上に構成され配線によって接続されることを特徴とする液体検出手段。
6. 請求項１から５のいずれか一項において、
   前記交流生成回路は、前記第１導電部材および前記第２導電部材が前記液体に浸漬している場合、前記第１期間内は常に、前記第１の抵抗および前記液体を介して、前記所定電位から前記容量に向かって電流が流れるよう前記所定の周期信号の周期、前記第１の抵抗の値および前記容量の値が決定されることを特徴とする液体検出手段。
7. 請求項１から６のいずれか一項において、
   前記液体容器が複数個備えられ、
   前記複数個の前記液体容器のそれぞれは、前記第１導電部材および前記第２導電部材が一対となって配置され、
   前記交流生成回路は、前記複数個の前記液体容器のそれぞれに配置された前記第１導電部材の内の一つを、選択的に前記第１の抵抗に接続する選択回路を備えることを特徴とする液体検出手段。
8. 請求項７において、
   前記交流生成回路は、前記複数個の前記液体容器に配置されたそれぞれの前記第２導電部材と前記基準電位との間にそれぞれ前記少なくとも一つの容量が接続されることを特徴とする液体検出手段。
9. 液体容器に貯留される液体を噴射可能な液体噴射装置であって、
   前記液体容器に貯留される前記液体の液体情報を検出する請求項１から８の少なくともいずれか一項に記載の液体検出手段を備えることを特徴とする液体噴射装置。
10. 請求項９において、
    前記液体容器は、前記液体を注入可能な注入口を備え、前記液体の再充填が可能であることを特徴とする液体噴射装置。
11. 請求項９または１０において、
    前記交流生成回路は、前記第１導電部材に接続可能な第１端子と前記第２導電部材に接続可能な第２端子とを備え、
    前記液体容器は、前記液体噴射装置に対して着脱可能で、装着時に前記第１導電部材が前記第１端子と接続され、前記第２導電部材が前記第２端子に接続されることを特徴とする液体噴射装置。
12. 請求項９から１１のいずれか一項において、
    前記液体は、印刷用のインクであり、
    前記液体噴射装置は、前記インクを印刷媒体に向かって吐出する印刷ヘッドと、前記液体容器から前記印刷ヘッドへ前記インクを移送するインク移送経路と、を備えたインクジェットプリンターであることを特徴とする液体噴射装置。

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