KR100511150B1 - 잉크 소비 검출 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

잉크 카트리지(800)에는, 압전 장치로 구성되는 액체 센서(802)가 설치된다. 기록 장치 제어부(810)의 실소비 검출 처리부(816)는, 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써, 실소비 상태를 검출한다. 한편, 추정 소비 산출 처리부(814)는, 잉크를 사용하여 인쇄할 때의 인쇄량에 근거하여 잉크 소비 상태를 산출함으로써, 추정 소비 상태를 구한다. 예를 들면, 인쇄 도트수를 적산함으로써 소비량이 산출된다. 소비량을 상세하게 요구되는 추정 소비 산출 처리와, 정확한 검출이 가능한 실소비 검출 처리가 병용된다. 바람직하게는, 실소비 검출로서 액면 통과가 검출된다. 그 전후의 소비량이, 도트수의 적산에 의해 추정된다.

Description

잉크 소비 검출 방법 및 장치{Method and apparatus for detecting consumption of ink}
본 발명은 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태를 검출하기 위한 방법 및 장치 및 이들 검출 방법 및 검출 장치가 적용되는 잉크 젯 기록 장치 및 잉크 탱크에 관한 것이다.
일반적으로 잉크 젯 기록 장치에는 압력 발생실을 가압하는 압력 발생 수단과, 가압된 잉크를 노즐 개구로부터 잉크 방울로서 토출하는 노즐 개구를 구비한 잉크 젯식 기록 헤드가 탑재된 카트리지와, 유로를 통해 기록 헤드에 공급되는 잉크를 수용하는 잉크 탱크를 구비하고 있으며, 연속 인쇄가 가능하도록 구성되어 있다. 잉크 탱크는 잉크가 소비된 시점에서, 유저가 간단하게 교환할 수 있도록 기록 장치에 대해 착탈 가능한 카트리지로서 구성되어 있는 것이 일반적이다.
종래, 잉크 카트리지의 잉크 소비의 관리 방법으로서, 기록 헤드에 의해 토출되는 잉크 방울의 카운트수와, 인자 헤드의 메인터넌스 공정에서 흡인된 잉크량을 소프트웨어에 의해 적산하여 계산 상에서 잉크 소비를 관리하는 방법이나, 잉크 카트리지에 직접 액면 검출용 전극을 2개 설치함으로써 실제로 잉크가 소정량 소비된 시점을 검지함으로써 잉크 소비를 관리하는 방법 등이 알려져 있었다.
그렇지만, 소프트웨어에 의해 잉크 방울의 토출수나 흡인된 잉크량을 적산하여 잉크 소비를 계산 상에서 관리하는 방법은 사용 환경에 따라, 예를 들면 사용 실내 온도나 습도의 고저, 잉크 카트리지 개봉 후의 경과 시간, 유저 사이드에서의 사용 빈도 차이 등에 따라, 잉크 카트리지 내의 압력이나 잉크 점도가 변화해버려, 계산 상의 잉크 소비량과 실제 소비량 사이에 무시할 수 없는 오차가 생겨버린다는 문제가 있었다. 또한 동일 카트리지를 일단 떼어내고, 다시 장착한 경우에는 적산된 카운트치는 일단 리셋되어버리기 때문에, 실제의 잉크 잔량을 전혀 모르게 되어버린다는 문제도 있었다.
한편, 전극에 의해 잉크가 소비된 시점을 관리하는 방법은 잉크 소비가 어느 한 점의 실량을 검출할 수 있기 때문에, 잉크 잔량을 높은 신뢰성으로 관리할 수 있다. 그렇지만, 잉크 액면을 검출하기 위해 잉크는 도전성이어야 하며, 따라서 사용되는 잉크 종류가 한정되어버린다. 또한, 전극과 잉크 카트리지 사이의 액밀 구조가 복잡화하는 문제가 있다. 더욱이, 전극 재료로서, 통상은 도전성이 좋고 내 부식성도 높은 귀금속을 사용하기 때문에, 잉크 카트리지의 제조 코스트가 많아진다는 문제도 있었다. 더욱이, 2개의 전극을 각각 잉크 카트리지가 다른 장소에 장착할 필요가 있기 때문에, 제조 공정이 많아져 결과적으로 제조 코스트가 많아져버린다는 문제도 있었다.
본 발명은 상술한 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 액체 소비 상태를 정확하게 검출할 수 있는 잉크 소비 검출 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 특히 진동을 이용하여 액체 잔량을 검출하는 기술을 제공하며, 특히, 액체량 변화를 정확하고, 또한 상세하게 검출 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 액체 소비 상태를 정확하게 검출할 수 있고, 또한 복잡한 실 구조를 불필요로 한 액체 용기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 잉크 소비 상태를 정확하게 검출할 수 있고, 또한 복잡한 실 구조를 불필요로 한 잉크 카트리지를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 잉크 카트리지에 한정되지 않고, 다른 액체 용기에도 적용 가능하다.
도 1은 단색, 예를 들면 블랙 잉크용 잉크 카트리지의 한 실시예를 나타내는 도면.
도 2는 복수 종류의 잉크를 수용하는 잉크 카트리지의 한 실시예를 나타내는 도면.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 잉크 카트리지에 적합한 잉크 젯 기록 장치의 한 실시예를 나타내는 도면.
도 4는 서브 탱크 유닛(33)의 상세한 단면을 나타내는 도면.
도 5는 탄성파 발생 수단(3, 15, 16 및 17)의 제조 방법을 나타내는 도면.
도 6은 도 5에 도시한 탄성파 발생 수단(3)의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 잉크 카트리지의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 12a, 도 12b는 도 11에 도시한 잉크 카트리지의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 13a, 도 13b는 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 14a, 도 14b, 도 14c는 관통 구멍(1c)의 더욱 다른 실시예의 평면을 나타내는 도면.
도 15a, 도 15b는 본 발명의 잉크 젯 기록 장치의 실시예 단면을 나타내는 도면.
도 16a, 도 16b는 도 15a, 도 15b에 도시한 기록 장치에 적합한 잉크 카트리지의 실시예를 나타내는 도면.
도 17은 본 발명의 잉크 카트리지(272)의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 18은 본 발명의 잉크 카트리지(272) 및 잉크 젯 기록 장치의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 19는 도 16a, 도 16b에 도시한 잉크 카트리지(272)의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 20a, 도 20b, 도 20c는 엑추에이터(106)의 상세함을 나타내는 도면.
도 21은 엑추에이터(106) 주변 및 그 등가 회로를 나타내는 도면.
도 22a, 도 22b는 잉크 밀도와 엑추에이터(106)에 의해 검출되는 잉크의 공진 주파수와의 관계를 나타내는 도면.
도 23a, 도 23b는 엑추에이터(106)의 역기전력 파형을 나타내는 도면.
도 24는 엑추에이터(106)의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 25는 도 24에 도시한 엑추에이터(106) 일부분의 단면을 나타내는 도면.
도 26은 도 25에 도시한 엑추에이터(106)의 전체 단면을 나타내는 도면.
도 27은 도 24에 도시한 엑추에이터(106)의 제조 방법을 나타내는 도면.
도 28a, 도 28b, 도 28c는 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 29a, 도 29b, 도 29c는 관통 구멍(1c)의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 30은 엑추에이터(660)의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 31a, 도 31b는 엑추에이터(670)의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 32는 모듈체(100)를 나타내는 사시도인 도면.
도 33은 도 32에 도시한 모듈체(100) 구성을 나타내는 분해도.
도 34는 모듈체(100)의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 35는 도 34에 도시한 모듈체(100) 구성을 나타내는 분해도.
도 36a, 도 36b, 도 36c는 모듈체(100)의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 37은 도 32에 도시한 모듈체(100)를 잉크 용기(1)에 장착한 단면 예를 나타내는 도면.
도 38a, 도 38b, 도 38c는 모듈체(100)의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 39는 도 2Oa, 도 20b, 도 20c 및 도 21에 도시한 엑추에이터(106)를 사용한 잉크 카트리지 및 잉크 젯 기록 장치의 실시예를 나타내는 도면.
도 40은 잉크 젯 기록 장치의 상세함을 나타내는 도면.
도 41a, 도 41b는 도 40에 도시한 잉크 카트리지(180)의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 42a, 도 42b, 도 42c는 잉크 카트리지(180)의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 43a, 도 43b, 도 43c는 잉크 카트리지(180)의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 44a, 도 44b, 도 44c, 도 44d는 잉크 카트리지(180)의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 45a, 도 45b, 도 45c는 도 44c에 도시한 잉크 카트리지(180)의 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 46a, 도 46b, 도 46c, 도 46d는 모듈체(100)를 사용한 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 나타내는 도면.
도 47은 추정 소비 산출과 실소비 검출을 병용하는 구성을 잉크 젯 기록 장치와 함께 나타내는 블록도.
도 48은 도 47의 구성에 의한 소비 검출 처리를 나타내는 도면.
도 49는 도 47의 구성에 의한 소비 검출 처리를 나타내는 플로 차트.
도 50은 소비 상태를 유저에게 제시할 때의 제시 형태 예를 나타내는 도면.
도 51은 액체 센서 및 소비 정보 메모리의 적당한 배치 예를 나타내는 도면.
도 52a, 도 52b는 액체 센서 및 소비 정보 메모리의 적당한 배치 예를 나타내는 도면.
도 53은 다른 실시예에 관련되는 잉크 젯 기록 장치 예를 나타내는 도면.
도 54는 다른 실시예에 관련되는 잉크 젯 기록 장치 예를 나타내는 도면.
도 55는 추정 소비 산출과 실소비 검출을 병용하는 구성을 잉크 젯 기록 장치와 함께 나타내는 블록도.
도 56은 도 55의 구성에서 보정 대상 식별 정보를 이용하는 처리를 나타내는 플로 차트.
도 57은 다른 실시예에 관련되는 잉크 젯 기록 장치 예를 나타내는 도면.
도 58은 도 57의 잉크 카트리지에 있어서의 액체 센서 배치를 나타내는 도면.
도 59는 도 58의 구성에서 보정 대상 식별 정보를 이용하는 처리를 나타내는 플로 차트.
도 60은 도 59의 처리의 일례를 나타내는 도면.
도 61은 추정 소비 산출과 실소비 검출을 병용하는 구성을 잉크 젯 기록 장치와 함께 나타내는 블록도.
도 62는 잉크 카트리지 상에서의 센서 및 메모리의 배치 예를 나타내는 도면.
도 63은 도 61의 구성에 의한 소비 검출 처리를 나타내는 도면.
도 64는 도 61의 구성에 의한 소비 검출 처리를 나타내는 플로 차트.
도 65는 다른 실시예에 관련되는 잉크 젯 기록 장치 예를 나타내는 도면.
도 66은 잉크 젯 기록 장치의 실시예를 나타내는 도면.
도 67은 단색, 예를 들면 블랙 잉크용 잉크 카트리지의 한 실시예를 나타내는 도면.
도 68은 복수 종류의 잉크를 수용하는 잉크 카트리지의 한 실시예를 나타내는 도면.
도 69는 추정 소비 산출과 실소비 검출을 병용하는 구성을 잉크 젯 기록 장치와 함께 나타내는 블록도.
도 70은 소비 환산 정보 기억부(808)에 격납되어 있는 기준 소비 환산 정보의 실시예를 표시한 매트릭스를 나타내는 도면.
도 71은 도 69의 구성에 의한 소비 검출 처리를 나타내는 도면.
도 72는 도 69의 구성에 의한 소비 검출 처리를 나타내는 도면.
도 73a, 도 73b는 잉크이 소비된 경우에, 보정 판정부(815)가 보정을 하는지의 여부 판정에 대해서 표시한 도면.
도 74a, 도 74b는 도 69의 구성에 의한 소비 검출 처리를 나타내는 플로 차트.
도 75는 본 발명에 따른 실시예로서 적용되는 복수의 엑추에이터를 구비한 잉크 카트리지 단면도.
도 76은 다른 실시예에 관련되는 잉크 젯 기록 장치 예를 나타내는 도면.
도 77은 잉크 카트리지의 엑추에이터가 배치하여 구비되는 부분의 확대도.
도 78은 복수의 엑추에이터를 구비한 잉크 카트리지에 따른 검출 처리 및 보정 처리를 나타내는 플로 차트.
도 79는 단위 정보마다 수치를 사용하여 행한 보정을 표시한 도면.
도 80은 단위 정보마다 수치를 사용하여 행한 보정을 표시한 도면.
도 81a, 도 81b는 도 74a, 도 74b 또는 도 78의 보정 대상 판정(S22) 및 보정 대상에 해당하는 단위 정보 보정(S26)을 도시한 플로 차트.
도 82는 도 74a, 도 74b 또는 도 78의 보정 대상 판정(S22) 및 보정 대상에 해당하는 단위 정보 보정(S26)을 도시한 플로 차트.
도 83은 도 80에 따른 추정 소비율의 임계치를 사용하여 행한 보정 처리를 나타내는 플로 차트.
본 발명의 한 양태는 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법이다. 이 방법은 추정 소비 산출 처리와 실소비 검출 처리를 병용한다. 추정 소비 산출 처리는 잉크 탱크 내의 잉크 추정 소비 상태를 구한다. 잉크 소비는 인쇄에 의한 잉크 소비(인쇄량에 근거하여 구할 수 있다)나 잉크 헤드 등의 메인터넌스를 위한 잉크 소비 등이다. 실소비 검출 처리는 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써, 실소비 상태를 검출한다.
본 발명에 의하면, 압전 장치를 사용함으로써, 실소비 상태를 정확하게 검출할 수 있다. 한편, 추정 처리에 의하면, 다소의 오차를 동반하지만, 소비 상태를 상세하게 구할 수 있다. 따라서, 양 처리의 병용에 의해, 정확하고 또한 상세하게 잉크 소비 상태를 구할 수 있다.
바람직하게는 상기 실소비 검출 처리는 상기 실소비 상태로서, 상기 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 것을 검출한다. 압전 장치를 잉크 액면이 통과하면, 압전 장치 출력이 크게 변화한다. 따라서, 액면 통과는 확실하게 검출된다. 이 액면 통과 전후 적어도 한쪽의 잉크 소비 상태는 상기 추정 소비 산출 처리에 의해 상세하게 구할 수 있다. 예를 들면, 액면 통과를 시점으로 하여, 그 후의 소비량을 산출한다. 이러한 처리에 의해, 잉크 소비 상태를 정확하고 또한 상세하게 구할 수 있다.
바람직하게는 상기 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 것이 검출되었을 때, 상기 실소비 상태 검출이 종료된다. 이로써 압전 장치 동작이 필요할 때에 제한된다. 즉, 압전 장치가 필요 없는 동작과 그에 따르는 실소비 검출 처리가 생략된다.
상기 추정 소비 산출 처리는 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울 수를 적산함으로써 상기 추정 소비 상태를 구해도 된다. 상기 추정 소비 산출 처리는 더욱이, 상기 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울 사이즈에 근거하여 상기 추정 소비 상태를 구해도 된다.
바람직하게는 상기 추정 소비 산출 처리는 상기 실소비 검출 처리의 검출 결과에 근거하여, 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 보정하고, 보정된 소비 환산 정보에 근거하여 상기 추정 소비 상태를 구한다. 상기 소비 환산 정보는 상기 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울에 대응하는 잉크량이어도 된다. 소비 환산 정보는 메인터넌스 시에 소비되는 잉크량 정보여도 된다. 상기 소비 환산 정보는 상기 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울에 대응하는 잉크량이어도 된다. 인쇄량 등과 소비 상태의 관계인 환산 패러미터는 잉크 젯 기록 장치 및 잉크 탱크, 더욱이 그들 조합에 따라 조금씩 다르다. 이러한 환산 패러미터 상위에 의한 오차를 저감할 수 있기 때문에, 보다 정확하게 소비 상태를 구할 수 있다.
보정된 소비 환산 정보는 보정 대상인 잉크 탱크에 한정하여 사용되어도 된다. 혹은, 보정된 소비 환산 정보는 보정 대상인 잉크 탱크에 한하지 않고, 그 후에 장착되는 잉크 탱크를 위해 사용되어도 된다. 후자는 예를 들면, 잉크 젯 헤드의 개체 차이에 의한 소비 환산 패러미터로의 영향이 큰 경우에 유리하다. 각 잉크 젯 기록 장치가 그 헤드에 적합한 소비 환산 정보를 이용할 수 있다.
바람직하게는 상기 추정 소비 산출 처리는 상기 실소비 검출 처리의 검출 결과에 근거하여, 상기 추정 소비 상태를 보정한다. 상기 추정 소비 산출 처리는 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울 수를 적산함으로써 상기 추정 소비 상태를 구하는 처리여도 된다. 상기 실소비 검출 처리의 검출 결과가 얻어졌을 때, 그때까지의 적산에 의해 구한 상기 추정 소비 상태를 보정한다. 이 형태에 의하면, 실소비 상태가 검출되었을 때, 그때까지의 추정 소비 산출 처리에서 발생한 오차가 수정된다. 따라서 잉크 소비 상태를 정확하게 구할 수 있다.
본 발명에서는 소비 상태 정보는 예를 들면 이하와 같이 이용된다. 구한 소비 상태에 근거하여, 나머지 잉크에서의 가능 인쇄량이 제시되어도 된다. 구한 소비 상태에 근거하여, 나머지 잉크량이 제시되어도 된다. 상기 나머지 잉크량을 표시할 때, 잉크량에 따른 다른 색이 사용되어도 된다. 상기 나머지 잉크량을 표시할 때, 잉크량에 따른 다른 도형이 사용되어도 된다. 잉크 젯 기록 장치는 소비 상태 정보에 근거하여 그 외의 형태로 제어되어도 된다. 예를 들면 잉크가 비면 인쇄 처리가 정지된다.
또한 본 발명에서는 상기 추정 소비 상태에 근거하여 잉크 보충 또는 잉크 탱크 교환의 필요성, 타이밍을 판정해도 된다. 상기 실소비 상태에 근거하여 잉크 보충 또는 잉크 탱크 교환의 필요성, 타이밍을 판정해도 된다.
상기 실소비 검출 처리가 사용하는 상기 압전 장치는 상기 잉크 탱크의 잉크 공급구 근방에 설치해도 된다.
상기 잉크 탱크 내부는 적어도 하나의 격벽에 의해 서로 연이어 통하는 복수의 챔버로 분리되어 있어도 된다. 상기 실소비 검출 처리가 사용하는 압전 장치는 나중에 잉크가 소비되는 챔버 상부에 설치되어 있어도 된다. 먼저 잉크가 사용되는 챔버의 용량보다도 나중에 잉크가 사용되는 챔버의 용량이 작게 설정되어 있어도 된다.
바람직하게는 구한 소비 상태가 기억 수단, 예를 들면 소비 상태 메모리에 격납된다. 상기 기억 장치는 잉크 탱크에 장착된 메모리 장치라도 된다. 이 형태는 잉크 탱크 분리에 대해 유리하다. 잉크 탱크가 분리되고, 그리고나서 다시 장착되었을 때에, 소비 상태를 용이하게 알 수 있다.
상술한 소비 환산 정보가 소비 상태 메모리에 격납되어도 된다. 실소비 상태에 근거하는 보정 후의 소비 환산 정보가 격납되어도 된다. 이들 정보도 잉크 탱크 장착 시에 메모리로부터 판독되어, 적합하게 이용된다.
상기 실소비 검출 처리부는 상기 압전 장치를 사용하여, 액체 소비에 따르는 음향 임피던스 변화에 근거하여 실소비 상태를 검출한다. 상기 압전 장치는 진동을 발생시킨 후의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력해도 된다. 잔류 진동 상태가 잉크 소비 상태에 따라서 변화하는 것에 근거하여 상기 실소비 상태가 검출된다.
또한 압전 장치는 상기 액체 용기 내부를 향해 탄성파를 발생시킴과 동시에, 상기 탄성파에 대한 반사파에 따른 검출 신호를 생성해도 된다.
상기 실소비 검출 처리에 의해 상기 실소비 상태가 검출되었을 때, 상기 실소비 상태에 근거하여 나머지 가능 인쇄량이 계산되어도 된다. 상기 나머지 가능 인쇄량을 인쇄했을 때, 인쇄 전의 인쇄 데이터가 인쇄 데이터 기억부로 격납되어도 된다.
본 발명의 다른 양태는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태에 관한 정보를 기억하는 소비 정보 메모리를 갖는 잉크 젯 기록 장치이다. 소비 정보 메모리는 반도체 메모리로 구성된다. 소비 정보 메모리에는 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 추정 소비 상태와, 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써 얻어지는 실소비 상태와, 상기 실소비 상태로서 얻어지는 잉크 엔드 이벤트 정보로, 상기 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 잉크 엔드 이벤트 발생을 나타내는 잉크 엔드 이벤트 정보가 격납된다. 바람직하게는 상기 잉크 탱크가 장착되었을 때, 상기 소비 정보 메모리에 격납된 잉크 엔드 이벤트 정보가 판독된다. 잉크 젯 기록 장치는 상기 압전 장치를 잉크 액면이 통과 완료인지의 여부를 판정하여, 통과 완료인 경우에는 소정의 동작을 행한다.
이 양태에 의하면, 반도체 메모리에 추정 소비 상태, 실소비 상태 및 잉크 엔드 이벤트 정보가 기억된다. 그들 정보는 적당히 판독되어 사용된다. 바람직하게는 잉크 엔드 이벤트 정보는 다른 소비 상태 정보와는 다른 기억 영역에 기억된다. 잉크 엔드 이벤트 정보를 본 것 만으로, 잉크 액면이 압전 장치를 통과 완료인지의 여부를 용이하게 알 수 있다. 이 정보는 예를 들면 잉크 탱크 장착 동작에 있어서 유용하다. 장착된 잉크 탱크의 잉크 유무를 유저에게 전달할 수 있다. 이렇게, 잉크 엔드 이벤트 정보를 사용함으로써, 잉크 소비 상태에 따라서 잉크 젯 기록 장치를 적절하게 동작시킬 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 잉크 젯 기록 장치에 장착되는 잉크 탱크로, 잉크 소비 상태에 관한 정보를 기억하는 소비 정보 메모리를 갖는다. 소비 정보 메모리는 반도체 메모리로 구성되어도 된다. 소비 정보 메모리에는 상기 잉크 탱크의 추정 소비 상태와, 압전 장치를 사용하여 실소비 상태로서 얻어지는 잉크 엔드 이벤트 정보로, 상기 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 잉크 엔드 이벤트 발생을 나타내는 잉크 엔드 이벤트 정보가 격납된다. 이 양태에 의해서도, 상술한 잉크 엔드 이벤트에 관련되는 잉크 젯 기록 장치의 양태와 동일한 효과가 얻어진다.
본 발명의 다른 양태는 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 장치이다. 이 잉크 소비 검출 장치는 상기 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 소비 환산 정보에 근거하여 산출함으로써, 추정 소비 상태를 구하는 추정 소비 산출 처리부와, 상기 잉크 탱크에 설치된 압전 장치를 사용하여 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부와, 상기 실소비 상태에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하는 환산 정보 보정 처리부와, 보정되기 전의 기준 소비 환산 정보 및 보정된 후의 보정 소비 환산 정보를 기억하여, 상기 추정 소비 산출 처리부에 제공하는 소비 정보 기억부를 포함한다.
바람직하게는 상기 소비 정보 기억부는 상기 잉크 탱크에 설치되어 있다. 소비 정보 기억부는 상기 소비 환산 정보를 보정했을 때에 상기 잉크 탱크가 장착되어 있던 잉크 젯 기록 장치를 식별하기 위한 보정 대상 식별 정보와 함께 상기 보정 소비 환산 정보를 기억한다. 상기 추정 소비 산출 처리부는 상기 보정 대상 식별 정보에 근거하여, 상기 잉크 젯 기록 장치를 대상으로 하여 얻어진 보정 소비 환산 정보가 상기 소비 정보 기억부에 기억되어 있을 때는 그 보정 소비 환산 정보를 사용한다. 상기 추정 소비 산출 처리부는 상기 보정 대상 식별 정보에 근거하여, 상기 잉크 젯 기록 장치를 대상으로 하여 얻어진 보정 소비 환산 정보가 상기 소비 정보 기억부에 기억되어 있을 때는 상기 기준 소비 환산 정보를 사용한다. 바람직하게는 상기 추정 소비 산출 처리부는 상기 잉크 탱크가 교환되었을 때에, 상기 보정 대상 식별 정보에 근거하여 상기 기준 소비 환산 정보 또는 상기 보정 소비 환산 정보를 선택한다.
본 발명에 의하면, 보정 대상 식별 정보를 참조함으로써, 보정 소비 환산 정보가 그 보정을 행했을 때의 잉크 젯 기록 장치에서만 사용된다. 보정 소비 환산 정보가 다른 잉크 젯 기록 장치에서 사용된다는 사태가 회피된다. 예를 들면, 잉크 탱크가 기록 장치로부터 분리되어, 다른 기록 장치에 설치되었을 때는 기준 소비 환산 정보가 사용된다. 잉크 탱크가 다시 동일한 기록 장치에 설치되었을 때는 이전의 보정 소비 환산 정보가 사용된다. 이렇게 하여 적당한 소비 환산 정보가 사용되기 때문에, 잉크 소비 상태를 정확하게 구할 수 있다.
상기 보정 대상 식별 정보는 상기 잉크 젯 기록 장치 종류를 식별하는 정보여도 된다. 상기 보정 대상 식별 정보는 상기 잉크 젯 기록 장치를 개별로 식별하는 정보여도 된다. 상기 보정 대상 식별 정보는 상기 잉크 젯 기록 장치의 잉크 소비 관련 구성을 식별하는 정보여도 된다. 상기 보정 대상 식별 정보는 상기 잉크 젯 기록 장치의 기록 헤드를 식별하는 정보여도 된다.
바람직하게는 상기 잉크 탱크는 복수의 압전 장치를 다른 위치에 갖는다. 상기 실소비 검출 처리부는 각 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 것을 검출한다. 상기 환산 정보 보정 처리부는 하나의 압전 장치가 액면 통과를 검출하고나서 다음 압전 장치가 액면 통과를 검출하기까지의 추정 소비량(인쇄량 및/또는 메인터넌스 회수를 사용해도 된다)에 근거하여 상기 보정 소비 환산 정보를 구한다. 상기 추정 소비 산출 처리부는 상기 보정 소비 환산 정보가 얻어졌을 때에, 상기 기본 소비 환산 정보로부터 상기 보정 소비 환산 정보로 전환하여 상기 추정 소비 상태를 구한다. 바람직하게는 상기 잉크 탱크가 교환된 후, 복수의 압전 장치가 잉크 액면을 검출했을 때에, 상기 보정 소비 환산 정보를 구하여, 상기 기본 소비 환산 정보에서 상기 보정 소비 환산 정보로 전환된다.
이 형태에 의하면, 잉크 탱크가 잉크 젯 기록 장치에 장착되었을 때, 그 기록 장치를 대상으로 하는 보정 소비 환산 정보가 얻어지고나서, 그 보정 소비 환산 정보가 이용된다. 예를 들면 사용 도중인 잉크 탱크가 분리되어, 다른 기록 장치에 설치되었을 때라도, 적당한 소비 환산 정보가 사용된다.
본 발명은 각종 양태 형태로 실현 가능하다. 본 발명은 잉크 소비 검출 장치에 한정되지 않고, 잉크 젯 기록 장치여도 되며, 잉크 젯 기록 장치의 제어 장치여도 되며, 잉크 탱크여도 되며, 그 밖의 양태여도 된다. 잉크 탱크 양태의 경우에는 바람직하게는 잉크 탱크는 소비 정보 메모리를 갖고, 상술한 각종 처리에 필요한 정보, 특히 소비 환산 정보를 제공한다. 전형적인 잉크 탱크는 기록 장치에 탈착 가능한 잉크 카트리지이다.
본 발명의 한 양태는 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법이다. 이 방법은 추정 소비 산출 처리와 실소비 검출 처리를 병용한다. 추정 소비 산출 처리는 상기 잉크 탱크의 잉크 소비에 근거하여 잉크 소비 상태를 산출함으로써, 추정 소비 상태를 구한다. 잉크 소비는 인쇄에 의한 잉크 소비여도 되며, 잉크 헤드 등의 메인터넌스를 위한 잉크 소비여도 된다. 한편, 실소비 검출 처리는 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써, 실소비 상태를 검출한다. 본 발명에서는 상기 실소비 검출 처리는 상기 잉크 탱크가 다른 위치에 설치된 복수의 압전 장치를 사용하여 복수 단계의 실소비 상태를 검출하는 처리이다.
본 발명에서는 잉크 소비에 근거하는 추정 처리에 의해, 다소의 오차를 동반하지만, 소비 상태를 상세하게 구할 수 있다. 한편, 압전 장치를 사용함으로써, 복잡한 실 구조를 사용하지 않고, 실소비 상태를 정확하게 검출할 수 있다. 특히 복수의 압전 장치를 사용함으로써, 복수 단계의 실소비 상태를 알 수 있다. 복수 단계의 실소비 상태와 추정 소비 상태로부터 잉크 소비 상태를 정확하고 또한 상세하게 구할 수 있다.
바람직하게는 상기 실소비 검출 처리는 상기 실소비 상태로서, 상기 복수의 압전 장치 각각을 잉크 액면이 통과하는 것을 검출한다. 상기 추정 소비 산출 처리는 상기 추정 소비 상태로서, 하나의 압전 장치가 액면 통과를 검지하고나서 다음 압전 장치가 액면 통과를 검출하는 동안의 소비 상태를 구한다. 또한 상기 추정 소비 산출 처리는 상기 추정 소비 상태로서, 가장 아래쪽 압전 장치가 액면 통과를 검출한 후의 소비 상태를 구한다. 이러한 처리에 의해, 액면이 통과할 때에 정확하게 소비 상태가 검출되고, 또한, 통과 전후의 소비 상태가 추정에 의해 보충된다. 그 결과, 잉크 소비 상태를 계속적으로, 정확하고 또한 상세하게 보충할 수 있다.
바람직하게는 상기 추정 소비 산출 처리는 상기 복수의 압전 장치 각각을 잉크 액면이 통과했을 때에, 소비 환산 정보를 보정하고, 보정된 소비 환산 정보에 근거하여 상기 추정 소비 상태를 구한다. 상기 소비 환산 정보는 상기 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울에 대응하는 잉크량이어도 된다. 소비 환산 정보는 메인터넌스 시에 소비되는 잉크량 정보여도 된다. 소비 환산 패러미터는 잉크 젯 기록 장치 및 잉크 탱크, 더욱이 그들 조합에 따라 조금씩 다르다. 이러한 환산 패러미터 상위에 의한 오차를 저감할 수 있기 때문에, 보다 정확하게 소비 상태를 구할 수 있다.
보정된 소비 환산 정보는 보정 대상인 잉크 탱크에 한정하여 사용되어도 된다. 혹은, 보정된 소비 환산 정보는 보정 대상인 잉크 탱크에 한하지 않고, 그 후에 장착되는 잉크 탱크를 위해서도 사용되어도 된다. 후자는 예를 들면, 잉크 젯 헤드의 개체 차이에 의한 소비 환산 패러미터에의 영향이 큰 경우에 유리하다. 각 잉크 젯 기록 장치가 그 헤드에 적합한 소비 환산 정보를 이용할 수 있다.
본 발명의 방법에서는 가장 아래쪽 압전 장치가 액면 통과를 검출했을 때, 그때까지의 복수 회의 액면 통과 검지에 따르는 복수 회의 소비 환산 정보의 보정 결과에 근거하여 최종적인 소비 환산 정보가 구해져도 된다. 이 최종적인 소비 환산 정보를 사용하여, 상기 가장 아래쪽 압전 장치가 액면 통과를 검출한 후의 상기 추정 소비 상태를 구할 수 있다.
바람직하게는 상기 추정 소비 산출 처리는 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울 수를 적산함으로써 상기 추정 소비 상태를 구하는 처리로, 상기 복수의 압전 장치 각각에 의해 액면 통과가 검출되었을 때, 그때까지의 적산에 의해 구한 상기 추정 소비 상태를 보정한다. 이 형태에 의하면, 실소비 상태가 검출되었을 때, 그때까지의 추정 소비 산출 처리에서 발생한 오차가 수정된다. 따라서 잉크 소비 상태를 정확하게 구할 수 있다.
상기 실소비 검출 처리부는 상기 압전 장치를 사용하여, 액체 소비에 따르는 음향 임피던스 변화에 근거하여 실소비 상태를 검출해도 된다. 상기 압전 장치는 진동을 발생시킨 후의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력해도 된다. 잔류 진동 상태가 잉크 소비 상태에 따라서 변화하는 것에 근거하여 상기 실소비 상태가 검출된다.
또한 압전 장치는 상기 액체 용기 내부를 향해 탄성파를 발생시킴과 동시에, 상기 탄성파에 대한 반사파에 따른 검출 신호를 생성해도 된다.
잉크 소비 상태의 검출 대상인 상기 잉크 탱크는 전형적으로는 상기 잉크 젯 기록 장치에 착탈되는 잉크 카트리지이다. 단 잉크 탱크는 잉크 카트리지에는 한정되지 않고, 기록 장치에 고정되어 있는 서브 탱크 등에도 적용 가능하다.
본 발명의 다른 양태는 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 장치로, 상기 잉크 탱크의 잉크 소비에 근거하여 잉크 소비 상태를 산출함으로써, 추정 소비 상태를 구하는 추정 소비 산출 처리부와, 상기 잉크 탱크에의 다른 위치에 설치된 복수의 압전 장치와, 상기 복수의 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써, 복수 단계에서 잉크의 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부를 포함한다.
본 발명에 의한 잉크 젯 기록 장치의 한 양태는 잉크 방울을 토출하여 기록하는 기록 헤드로 공급하는 잉크를 수용하고 또한 잉크를 검출하는 압전 장치를 갖는 잉크 탱크를 착탈할 수 있다. 또한, 해당 잉크 젯 기록 장치 기록은 헤드로부터 소비되는 잉크량에 관련하는 기준 소비 환산 정보에 근거하여 잉크 탱크 내의 잉크 추정 소비 상태를 구하는 추정 소비 산출 처리부와, 압전 장치를 사용하여 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부와, 기준 소비 환산 정보를 보정 대상으로 할지의 여부를 판정하여, 보정 대상으로 하는 취지의 판정에 근거하여 기준 소비 환산 정보를 보정하는 보정부를 구비한다.
바람직하게는 해당 잉크 젯 기록 장치는 추정 소비 산출 처리부는 기록 헤드로부터 소비되는 잉크 소비 회수와 기준 소비 환산 정보로부터 얻어지는 잉크량을 적산함으로써 추정 소비 상태를 구한다.
바람직하게는 기준 소비 환산 정보는 서로 다른 적어도 두 개의 단위 정보로 분류된다. 또한, 보정부는 적어도 추정 소비 상태에 근거하여 적어도 두 개의 단위 정보 중 어느 한 단위 정보를 보정 대상이라 판정한다. 또한, 상기 보정부는 적어도 하나의 단위 정보를 보정 대상이라 판정하도록 미리 설정되어 있어도 된다.
적어도 두 개의 단위 정보는 기록 헤드로부터 토출되는 잉크 방울량에 따라서 분류되어도 된다. 적어도 두 개의 단위 정보는 인자 상태와 비인자 상태에 따라서 분류되어도 된다. 적어도 두 개의 단위 정보는 기록 헤드가 기록을 행하는 주위 온도에 따라서 분류되어도 된다. 적어도 두 개의 단위 정보는 기록 헤드가 기록을 행하는 주위 습도에 따라서 분류되어도 된다.
바람직하게는 보정부는 추정 소비 상태와 실소비 상태와의 비율을 사용하여 기준 소비 환산 정보를 보정한다.
바람직하게는 해당 잉크 젯 기록 장치는 기준 소비 환산 정보를 격납하는 기억부를 갖는다. 바람직하게는 해당 잉크 젯 기록 장치는 보정부에 의해 보정된 기준 소비 환산 정보를 격납하는 기억부를 갖는다.
기준 소비 환산 정보의 요소는 기록 헤드로부터 토출되는 잉크 방울 용량에 따라 나타나 있어도 된다. 기준 소비 환산 정보의 요소는 기록 헤드로부터 토출되는 잉크 방울 질량에 의해 나타나 있어도 된다. 기준 소비 환산 정보의 요소는 임의의 단위 정보를 기준으로 한 비율에 의해 나타나 있어도 된다. 추정 소비 산출 처리부는 복수의 기준 소비 환산 정보 중 어느 한 기준 소비 환산 정보에 근거하여 추정 소비 상태를 구해도 된다.
본 발명에 따른 잉크 탱크의 한 양태는 잉크 방울을 토출하는 기록 헤드로 공급하는 잉크를 수용하는 용기와, 잉크를 기록 헤드로 공급하기 위한 액체 공급구와, 용기 내의 잉크 소비 상태를 검출하는 압전 장치와, 기록 헤드로부터 소비되는 잉크량에 관련하는 서로 다른 적어도 두 개의 단위 정보에 분류된 기준 소비 환산 정보를 격납하는 기억부를 구비한다. 해당 잉크 탱크는 잉크 방울을 토출함으로써 기록을 행하는 잉크 젯 기록 장치에 착탈할 수 있다.
바람직하게는 기억부는 기준 소비 환산 정보에 근거하여 구해지는 해당 잉크 탱크 내의 잉크의 추정 소비 상태와, 압전 장치를 사용하여 해당 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태로부터 검출되는 실소비 상태에 근거하여 보정된 단위 정보로 분류된 기준 소비 환산 정보를 격납한다.
기억부는 서로 다른 복수의 기준 소비 환산 정보를 격납해도 된다. 바람직하게는 복수의 기준 소비 환산 정보 수는 압전 장치 수에 따라서 결정된다.
본 발명에 따른 잉크 소비 검출 방법의 한 양태는 잉크 방울을 토출하는 기록 헤드로 공급하는 잉크를 수용하여 잉크를 검출하는 압전 장치를 가지고 또한 잉크 젯 기록 장치에 착탈할 수 있도록 장착된 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법으로, 기록 헤드로부터 소비되는 잉크량에 관련하는 기준 소비 환산 정보에 근거하여 추정 소비 상태를 구하고, 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써 실소비 상태를 검출하는 검출 스텝과, 기준 소비 환산 정보를 보정 대상으로 할지의 여부 판정을 하는 보정 판정 스텝과, 보정 판정 스텝에 있어서의 보정을 하는 취지의 판정 결과에 근거하여 기준 소비 환산 정보를 보정하는 보정 스텝을 갖는다.
보정 판정 스텝에 있어서, 보정부는 검출 스텝 이전의 추정 소비 상태와 검출 스텝에 있어서의 기준 소비 환산 정보에 근거하는 추정 소비 상태와의 관계에 의해, 검출 스텝에 있어서의 기준 소비 환산 정보를 보정할지의 여부 판정을 해도 된다.
바람직하게는 기준 소비 환산 정보는 기록 헤드로부터 토출되는 잉크 방울량에 관련하는 서로 다른 적어도 두 개의 단위 정보로 분류된다.
바람직하게는 해당 잉크 소비 검출 방법은 보정 판정 스텝에 있어서, 추정 소비 상태에 근거하여 적어도 두 개의 단위 정보를 보정 대상으로 할지의 여부를 판정한다.
보정 판정 스텝에 있어서, 제 1 단위 정보 이외의 단위 정보에 근거하는 추정 소비 상태보다도, 제 2 단위 정보에 근거하는 추정 소비 상태가 잉크 소비량 또는 소비율에 관해서 클 때에, 제 2 단위 정보를 보정 대상으로 해도 된다.
보정 판정 스텝에 있어서, 검출 스텝 이전의 해당 단위 정보에 근거하는 추정 소비 상태 중 어느 것보다도 검출 스텝에 있어서의 해당 단위 정보에 근거하는 추정 소비 상태가 잉크 소비량 또는 소비율에 관해서 클 때에, 상기 단위 정보를 보정 대상이라 판정해도 된다.
보정 판정 스텝에 있어서, 추정 소비 상태가 잉크 소비량 또는 소비율에 관한 소정의 임계치보다 큰 단위 정보를 보정 대상이라 판정해도 된다.
추정 소비 산출 처리는 기준 소비 환산 정보의 요소간 선형적 계산에 의한 근사에 의해 구해도 된다.
보정 판정 스텝에 있어서, 추정 소비 상태와 실소비 상태 사이의 오차 예상치에 의해, 단위 정보 중 적어도 하나의 단위 정보를 보정 대상이라 판정해도 된다. 미리 설정되어 있는 적어도 하나의 단위 정보를 보정 대상이라 판정해도 된다.
본 발명에 따른 잉크 소비 검출 방법의 다른 양태는 기록 헤드로부터 소비되는 잉크량에 관련하는 복수의 기준 소비 환산 정보 중 제 1 기준 소비 환산 정보에 근거하여 추정 소비 상태를 구하고, 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써 실소비 상태를 검출하는 제 1 검출 스텝과, 복수의 기준 소비 환산 정보 중 제 1 기준 소비 환산 정보와 다른 제 2 기준 소비 환산 정보에 근거하여 추정 소비 상태를 구하고, 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써 실소비 상태를 검출하는 제 2 검출 스텝을 갖는다.
제 1 검출 스텝과 제 2 검출 스텝 사이에 제 1 기준 소비 환산 정보를 제 1 기준 소비 환산 정보와 다른 제 2 기준 소비 환산 정보로 변경할지의 여부 판정을 하는 변경 판정 스텝을 가져도 된다. 이러한 경우에는 제 2 검출 스텝은 변경 판정 스텝 결과에 따라서, 제 1 기준 소비 환산 정보 또는 제 2 기준 소비 환산 정보에 근거하여 추정 소비 상태를 구하고, 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써 실소비 상태를 검출한다.
바람직하게는 추정 소비 산출 처리는 기록 헤드로부터 소비되는 잉크 소비수와 기준 소비 환산 정보로부터 얻어지는 잉크량을 적산함으로써 추정 소비 상태를 구한다.
바람직하게는 실소비 검출 처리부는 압전 장치를 사용하여 잉크 소비에 따르는 음향 임피던스 변화에 근거하여 실소비 상태를 검출한다.
바람직하게는 실소비 검출 처리부는 압전 장치가 갖는 진동부에 잔류하는 잔류 진동에 의해 발생하는 역기전력에 근거하여, 잉크 소비 상태를 검출한다.
이하, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시예는 청구 범위에 관련되는 발명을 한정하는 것이 아니라, 또 실시예 중에서 설명되어 있는 특징의 조합 모두가 발명의 해결 수단에 필수라고는 한정하지 않는다.
우선, 본 실시예의 원리를 설명한다. 본 실시예에서는 잉크 용기 내의 잉크 소비 상태를 검출하는 기술에 본 발명이 적용된다. 잉크 소비 상태는 2종류 처리의 협동에 의해 구할 수 있다. 한쪽 처리는 추정 소비 산출 처리이고, 다른쪽 처리는 실소비 검출 처리이다.
추정 소비 산출 처리에서는 잉크 탱크의 잉크 소비에 근거하여 잉크 소비 상태를 산출함으로써, 추정 소비 상태를 구할 수 있다. 잉크 소비는 인쇄에 의한 잉크 소비와, 기록 헤드 메인터넌스에 의한 잉크 소비를 포함한다. 이들 어느쪽에 본 발명이 적용되어도 되며, 양쪽에 본 발명이 적용되어도 된다. 잉크량에 대해서는 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울수 혹은 잉크 방울과 각 방울의 잉크량의 적산치 등에 의해 잉크 소비량을 구할 수 있다. 메인터넌스에 대해서는 메인터넌스 처리 회수, 처리량, 처리량을 잉크 방울수로 변환한 량 등에 의해 잉크 소비를 구할 수 있다.
실소비 검출 처리에서는 압전 장치를 사용하여 잉크 소비 상태에 따른 진동 상태를 검출함으로써, 실소비 상태가 검출된다. 바람직하게는 압전 장치를 사용하여 잉크 소비에 따르는 음향 임피던스 변화가 검출된다.
추정 처리에 의하면, 다소의 오차를 동반하지만, 소비 상태를 상세하게 구할 수 있다.
한편, 압전 장치를 사용함으로써, 복잡한 센서 실 구조를 설치하지 않아도 소비 상태의 정확한 검출을 할 수 있다. 따라서, 양 처리의 병용에 의해, 정확하고 또한 상세하게 잉크 소비 상태를 구할 수 있다.
후술하는 본 실시예에서는 실소비 검출 처리는 실소비 상태로서, 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 것을 검출한다. 압전 장치를 잉크 액면이 통과하면, 압전 장치 출력이 크게 변화한다. 따라서, 액면 통과는 확실하게 검출된다. 이 액면 통과 전후의 잉크 소비 상태를 추정 소비 산출 처리에 의해 상세하게 구할 수 있다. 더욱이, 압전 장치를 액면이 통과했을 때에, 그때까지의 추정 산출 처리 오차가 수정된다. 또한, 추정 산출 처리에 사용되는 환산 정보가 수정된다. 이러한 처리에 의해, 잉크 소비 상태를 정확하고 또한 상세하게 구할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예를 보다 구체적으로 설명한다. 우선, 압전 장치를 사용하여 진동에 근거하여 잉크 소비를 검출하는 기술의 기본을 설명한다. 이에 근거하여, 검출 기술의 각종 응용을 설명한다. 이어서, 도 47을 참조하여, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기술, 즉, 추정 소비 산출 처리와 실소비 검출 처리를 사용하는 검출 기술을 설명한다.
본 실시예에 있어서, 압전 장치는 액체 센서에 설치된다. 이하의 설명에서는 「엑추에이터」「탄성파 발생 수단」이 액체 센서에 상당한다.
「잉크 소비를 검출하는 카트리지」
본 발명의 기본적 개념은 진동 현상을 이용함으로써, 액체 용기 내의 액체 상태(액체 용기 내의 액체 유무, 액체량, 액체 수위, 액체 종류, 액체 조성을 포함한다)를 검출하는 것이다. 구체적인 진동 현상을 이용한 액체 용기 내의 액체 상태 검출로서는 몇가지 방법을 생각할 수 있다. 예를 들면 탄성파 발생 수단이 액체 용기 내부에 대해 탄성파를 발생시키고, 액면 혹은 대향하는 벽에 의해 반사하는 반사파를 수파함으로써, 액체 용기 내의 매체 및 그 상태 변화를 검출하는 방법이 있다. 또한, 이와는 별도로, 진동하는 물체의 진동 특성으로부터 음향 임피던스 변화를 검지하는 방법도 있다. 음향 임피던스 변화를 이용하는 방법으로서는 압전 소자를 갖는 압전 장치 또는 엑추에이터의 진동부를 진동시키고, 그 후에 진동부에 잔류하는 잔류 진동에 의해 생기는 역기전력을 측정함으로써, 공진 주파수 또는 역기전력 파형의 진폭을 검출함으로써 음향 임피던스 변화를 검지하는 방법이나 측정기, 예를 들면 전송 회로 등의 임피던스 애널라이저에 의해 액체의 임피던스 특성 또는 어드미턴스 특성을 측정하여, 전류치나 전압치의 변화 또는 진동을 액체에 주었을 때의 전류치나 전압치의 주파수에 의한 변화를 측정하는 방법이 있다. 탄성파 발생 수단 및 압전 장치 또는 엑추에이터의 동작 원리의 상세함에 대해서는 후술한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 단색, 예를 들면 블랙 잉크용 잉크 카트리지의 한 실시예의 단면도이다. 도 1의 잉크 카트리지는 상기에 설명한 방법 중 탄성파의 반사파를 수신하여 액체 용기 내의 액면 위치나 액체 유무를 검출하는 방법에 근거하고 있다. 탄성파를 발생시키고 또 수신하는 수단으로서 탄성파 발생 수단(3)을 사용한다. 잉크를 수용하는 용기(1)에는 기록 장치의 잉크 공급 바늘에 접합하는 잉크 공급구(2)가 설치되어 있다. 용기(1) 바닥면(1a) 외측에는 탄성파 발생 수단(3)이 용기를 통해 내부 잉크에 탄성파를 전달할 수 있도록 설치되어 있다. 잉크(K)가 거의 다 소비된 단계, 즉 잉크 니어 엔드가 된 시점에서, 탄성파 전달이 잉크로부터 기체로 변경하도록 탄성파 발생 수단(3)은 잉크 공급구(2)보다도 약간 위쪽 위치에 설치되어 있다. 또한, 수신 수단을 별도로 설치하여, 탄성파 발생 수단(3)을 단지 발생 수단으로서 사용해도 된다.
잉크 공급구(2)에는 패킹(4) 및 밸브체(6)가 설치되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 패킹(4)은 기록 헤드(31)로 연이어 통하는 잉크 공급 바늘(32)과 액밀하게 계합한다. 밸브체(6)는 스프링(5)에 의해 패킹(4)에 대해 늘 탄성 접촉되어 있다. 잉크 공급 바늘(32)이 삽입되면, 밸브체(6)는 잉크 공급 바늘(32)에 가압되어 잉크 유로를 개방하며, 용기(1) 내의 잉크가 잉크 공급구(2) 및 잉크 공급 바늘(32)을 통해 기록 헤드(31)로 공급된다. 용기(1)의 상벽 상에는 잉크 카트리지 내의 잉크에 관한 정보를 격납한 반도체 기억 수단(7)이 장착되어 있다.
도 2는 복수 종류의 잉크를 수용하는 잉크 카트리지의 한 실시예를 나타내는 뒤측에서 본 사시도이다. 용기(8)는 격벽에 의해 3개의 잉크실(9, 10 및 11)로 분할된다. 각각의 잉크실에는 잉크 공급구(12, 13 및 14)가 형성되어 있다. 각각의 잉크실(9, 10 및 11) 바닥면(8a)에는 탄성파 발생 수단(15, 16 및 17)이 용기(8)를 통해 각 잉크실 내에 수용되어 있는 잉크에 탄성파를 전달할 수 있도록 설치되어 있다.
도 3은 도 1 및 2에 도시한 잉크 카트리지에 적합한 잉크 젯 기록 장치 요부의 실시예를 나타내는 단면도이다. 기록 용지의 폭 방향으로 왕복 이동 가능한 카트리지(30)는 서브 탱크 유닛(33)을 구비하고 있어, 기록 헤드(31)가 서브 탱크 유닛(33)의 하면에 설치되어 있다. 또한, 잉크 공급 바늘(32)은 서브 탱크 유닛(33)의 잉크 카트리지 탑재면 측에 설치되어 있다.
도 4는 서브 탱크 유닛(33)의 상세함을 나타내는 단면도이다. 서브 탱크 유닛(33)은 잉크 공급 바늘(32), 잉크실(34), 막 밸브(36) 및 필터(37)를 갖는다. 잉크실(34) 내에는 잉크 카트리지로부터 잉크 공급 바늘(32)을 통해 공급되는 잉크가 수용된다. 막 밸브(36)는 잉크실(34)과 잉크 공급로(35) 사이의 압력차에 의해 개폐하도록 설계되어 있다. 잉크 공급로(35)는 기록 헤드(31)로 연이어 통해 있으며, 잉크가 기록 헤드(31)까지 공급되는 구조로 되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 용기(1)의 잉크 공급구(2)를 서브 탱크 유닛(33)의 잉크 공급 바늘(32)에 삽입 통과하면, 밸브체(6)가 스프링(5)에 저항하여 후퇴하고, 잉크 유로가 형성되며, 용기(1) 내의 잉크가 잉크실(34)로 흘러 들어간다. 잉크실(34)에 잉크가 충전된 단계에서, 기록 헤드(31)의 노즐 개구에 부압을 작용시켜 기록 헤드(31)에 잉크를 충전한 후, 기록 동작을 실행한다.
기록 동작에 의해 기록 헤드(31)에 있어서 잉크가 소비되면, 막 밸브(36) 하류 측 압력이 저하하기 때문에, 도 4에 나타내는 바와 같이, 막 밸브(36)가 밸브체(38)로부터 떨어져 개방 밸브한다. 막 밸브(36)가 열림으로써, 잉크실(34)의 잉크는 잉크 공급로(35)를 통해 기록 헤드(31)로 흘러 들어간다. 기록 헤드(31)로의 잉크 유입에 따라서, 용기(1)의 잉크는 잉크 공급 바늘(32)을 통해 서브 탱크 유닛(33)으로 흘러 들어간다.
기록 장치의 동작 기간 중에는 미리 설정된 검출 타이밍, 예를 들면 일정 주기로 탄성파 발생 수단(3)으로 구동 신호가 공급된다. 탄성파 발생 수단(3)에 의해 발생된 탄성파는 용기(1) 바닥면(1a)을 전파하여 잉크에 전달되어, 잉크를 전파한다.
탄성파 발생 수단(3)을 용기(1)에 점착함으로써, 잉크 카트리지 자체에 잔량 검출 기능을 부여할 수 있다. 본 발명에 의하면, 용기(1) 성형 시에 있어서의 액면 검출용 전극 매입이 불필요해지기 때문에, 사출 성형 공정이 간소화되며, 전극 매입 영역으로부터의 액 누설이 없어져, 잉크 카트리지 신뢰성이 향상할 수 있다.
도 5는 탄성파 발생 수단(3, 15, 16 및 17)의 제조 방법을 도시한다. 고정 기판(20)은 소성 가능한 세라믹 등의 재료에 의해 형성된다. 우선, 도 5(I)에 나타내는 바와 같이, 고정 기판(20) 표면에 한쪽 전극이 되는 도전 재료층(21)을 형성한다. 다음으로, 도 5(II)에 나타내는 바와 같이, 도전 재료층(21) 표면에 압전 재료의 그린 시트(22)를 포갠다. 다음으로, 도 5(III)에 나타내는 바와 같이, 프레스 등에 의해 소정 형상으로 그린 시트(22)를 진동자 형상으로 성형하고, 자연 건조시킨 후, 소성 온도, 예를 들면 1200℃에서 소성한다. 다음으로, 도 5(IV)에 나타내는 바와 같이, 다른쪽 전극이 되는 도전 재료층(23)을 그린 시트(22) 표면에 형성하여, 밴딩 진동 가능하게 분극한다. 마지막으로, 도 5(V)에 나타내는 바와 같이, 고정 기판(20)을 각 소자마다 절단한다. 고정 기판(20)을 접착제 등에 의해 용기(1)의 소정 면에 고정함으로써, 탄성파 발생 수단(3)이 용기(1)의 소정 면에 고정되어, 잔량 검출 기능 부착 잉크 카트리지가 완성한다.
도 6은 도 5에 도시한 탄성파 발생 수단(3)의 다른 실시예를 도시한다. 도 5의 실시예에 있어서는 도전 재료층(21)을 접속 전극으로서 사용하고 있다. 한편, 도 6의 실시예에 있어서는 그린 시트(22)에 의해 구성된 압전 재료층 표면보다도 위쪽 위치에 땜납 등에 의해 접속 단자(21a 및 23a)를 형성한다. 접속 단자(21a 및 23a)에 의해 탄성파 발생 수단(3)의 회로 기판에의 직접적인 실장이 가능해져, 리드선 배선이 불필요해진다.
그런데, 탄성파는 기체, 액체 및 고체를 매체로 하여 전파할 수 있는 파의 일종이다. 따라서, 매체 변화에 의해 탄성파의 파장, 진폭, 위상, 진동수, 전파 방향이나 전파 속도 등이 변화한다. 한편, 탄성파의 반사파도 매체 변화에 의해 그 파의 상태나 특성이 다르다. 따라서, 탄성파가 전파하는 매체 변화에 의해 변화하는 반사파를 이용함으로써, 그 매체 상태를 아는 것이 가능해진다. 이 방법에 의해 액체 용기 내의 액체 상태를 검출할 경우에는 예를 들면 탄성파 송수신기를 사용한다. 도 1 내지 도 3의 형태를 예로 들어 설명하면 송수신기는 처음에 매체, 예를 들면, 액체 또는 액체 용기에 탄성파를 주어, 그 탄성파는 매체 속을 전파하여 액체 표면에 이른다. 액체 표면에서는 액체와 기체와의 경계를 갖기 때문에, 반사파를 송수신기로 돌려준다. 송수신기는 반사파를 수신하여, 그 반사파의 왕래 시간이나 송신기가 발생한 탄성파와 액체 표면이 반사한 반사파와의 진폭 감쇠율 등으로부터 송신기 또는 수신기와 액체 표면과의 거리를 측정할 수 있다. 이것을 이용하여 액체 용기 내의 액체 상태를 검출할 수 있다. 탄성파 발생 수단(3)은 단체로서 탄성파가 전파하는 매체 변화에 의한 반사파를 이용하는 방법에 있어서의 송수신기로서 사용해도 되고, 별도로 전용 수신기를 장착해도 된다.
상기한 바와 같이, 탄성파 발생 수단(3)에 의해 발생되어 잉크액 속을 전파하는 탄성파는 잉크액 밀도나 액면 레벨에 의해 잉크액 표면에서 생기는 반사파의 탄성파 발생 수단(3)으로의 도래 시간이 변화한다. 따라서, 잉크 조성이 일정한 경우에는 잉크액 표면에서 생기는 반사파의 도래 시간이 잉크량으로 좌우된다. 따라서, 탄성파 발생 수단(3)이 탄성파를 발생시키고나서 잉크 표면으로부터의 반사파가 탄성파 발생 수단(3)에 도달하기까지의 시간을 검출함으로써, 잉크량을 검출할 수 있다. 또한, 탄성파는 잉크에 포함되어 있는 입자를 진동시키기 때문에, 착색제로서 안료를 사용한 안료계 잉크의 경우에는 안료 등의 침전을 방지하는 데 기여한다.
탄성파 발생 수단(3)을 용기(1)에 설치함으로써, 인쇄 동작이나 메인터넌스 동작에 의해 잉크 카트리지의 잉크가 잉크 엔드 가까이까지 감소하여, 탄성파 발생 수단(3)에 의해 반사파를 수신할 수 없게 된 경우에는 잉크 니어 엔드라 판정하여 잉크 카트리지 교환을 재촉할 수 있다.
도 7은 본 발명의 잉크 카트리지의 다른 실시예를 도시한다. 상하 방향으로 간격을 설치하고, 복수의 탄성파 발생 수단(41 내지 44)이 용기(1)의 측벽 상에 설치되어 있다. 도 7의 잉크 카트리지는 탄성파 발생 수단(41 내지 44) 각각의 위치에 잉크가 존재하는지의 여부에 따라, 각각의 탄성파 발생 수단(41 내지 44)의 장착 위치의 레벨에 있어서의 잉크 유무를 검출할 수 있다. 예를 들면, 잉크 수위가 탄성파 발생 수단(44과 43) 사이의 레벨일 때, 탄성파 발생 수단(44)은 잉크 없음이라 검출하고, 탄성파 발생 수단(41, 42 및 43)은 잉크가 있다고 검출하기 때문에, 잉크 수위가 탄성파 발생 수단(44와 43) 사이의 레벨인 것을 알 수 있다. 따라서, 복수의 탄성파 발생 수단(41 내지 44)을 설치함으로써, 잉크 잔량을 단계적으로 검출할 수 있다.
도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 8에 도시한 실시예에 있어서는 상하 방향으로 비스듬히 형성된 바닥면(1a)에 탄성파 발생 수단(65)이 장착된다. 또한, 도 9에 도시한 실시예에 있어서는 수직 방향으로 길게 연장되는 탄성파 발생 수단(66)이 측벽(1b)의 바닥면 근방에 설치되어 있다.
도 8 및 도 9의 실시예에 의하면, 잉크가 소비되어, 탄성파 발생 수단(65 및 66) 일부가 액면으로부터 노출하도록 되면, 탄성파 발생 수단(65 및 66)이 발생한 탄성파의 반사파 도래 시간 및 음향 임피던스가 액면 변화(△h1, △h2)에 대응하여 연속적으로 변화한다. 따라서, 탄성파의 반사파 도래 시간 또는 음향 임피던스의 변화 정도를 검출함으로써, 잉크 잔량의 잉크 니어 엔드 상태에서 잉크 엔드까지의 과정을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에 있어서는 액체 용기에 잉크를 직접 수용하는 형식의 잉크 카트리지로 예를 채용하여 설명했다. 잉크 카트리지의 다른 실시예로서, 용기(1) 내에 다공질 탄성체를 장전하여, 다공질 탄성체에 액체 잉크를 함침시키는 형식의 잉크 카트리지에 상술한 탄성파 발생 수단을 장착해도 된다. 또한, 상술한 실시예에 있어서는 밴딩 진동형 압전 진동자를 사용함으로써 카트리지 대형화를 억제하고 있지만, 세로 진동형 압전 진동자를 사용하는 것도 가능하다. 더욱이, 상술한 실시예에 있어서는 동일 탄성파 발생 수단에 의해 탄성파를 송파하여 수파한다. 다른 실시예로서, 송파용와 수파용에서 다른 탄성파 발생 수단을 사용하여 잉크 잔량을 검출해도 된다.
도 10은 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 상하 방향으로 비스듬히 형성된 바닥면(1a)에 상하 방향으로 간격을 설치하여, 복수의 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c)이 용기(1)에 설치되어 있다. 이 실시예에 의하면, 복수의 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c) 각각의 위치에 잉크가 존재하는지의 여부에 따라, 각각의 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c)의 장착 위치 레벨에 있어서의 각각의 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c)으로의 탄성파의 반사파 도래 시간이 다르다. 따라서, 각 탄성파 발생 수단(65)을 주사하여 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c)에 있어서의 탄성파의 반사파 도래 시간을 검출함으로써, 각각의 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c)의 장착 위치 레벨에 있어서의 잉크 유무를 검출할 수 있다. 따라서, 잉크 잔량을 단계적으로 검출할 수 있다. 예를 들면, 잉크 액면이 탄성파 발생 수단(65b)과 탄성파 발생 수단(65c) 사이의 레벨일 때, 탄성파 발생 수단(65c)은 잉크 없음을 검출하며, 한쪽 탄성파 발생 수단(65b 및 65a)은 잉크 있음이라 검출한다. 이들 결과를 종합 평가함으로써, 잉크 액면이 탄성파 발생 수단(65b)과 탄성파 발생 수단(65c) 사이에 위치하고 있는 것을 알 수 있다.
도 11은 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 11의 잉크 카트리지는 액면으로부터의 반사파 강도를 올리기 위해, 판재(67)를 플로트(68)에 설치하여 잉크 액면을 덮고 있다. 판재(67)는 음향 임피던스가 높고, 또한 내 잉크성을 구비한 재료, 예를 들면 세라믹 판재에 의해 형성된다.
도 12a, 도 12b는 도 11에 도시한 잉크 카트리지의 다른 실시예를 도시한다. 도 12a, 도 12b의 잉크 카트리지는 도 11의 잉크 카트리지와 마찬가지로, 액면으로부터의 반사파 강도를 올리기 위해, 판재(67)를 플로트(68)에 설치하여 잉크 액면을 덮고 있다. 도 12a는 상하 방향으로 비스듬히 형성된 바닥면(1a)에 탄성파 발생 수단(65)이 고정된다. 잉크 잔량이 적어져, 탄성파 발생 수단(65)이 액면으로부터 노출하면, 탄성파 발생 수단(65)이 발생한 탄성파의 반사파의 탄성파 발생 수단(65)으로의 도래 시간이 변화하기 때문에, 탄성파 발생 수단(65)의 장착 위치 레벨에 있어서의 잉크 유무를 검출할 수 있다. 탄성파 발생 수단(65)이 상하 방향으로 비스듬히 형성된 바닥면(1a)에 장착되어 있기 때문에, 탄성파 발생 수단(65)이 잉크 없음이라 검출한 후라도, 잉크가 용기(1) 내에 다소 남겨져 있기 때문에, 잉크 니어 엔드 시점의 잉크 잔량을 검출할 수 있다.
도 12b는 상하 방향으로 비스듬히 형성된 바닥면(1a)에 상하 방향으로 간격을 설치하여, 복수의 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c)이 용기(1)에 설치되어 있다. 도 12b의 실시예에 의하면, 복수의 탄성파 발생 수단(65a, 65b, 및 65c) 각각의 위치에 잉크가 존재하는지의 여부에 따라, 각각의 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c)의 장착 위치 레벨에 있어서의 반사파의 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c)으로의 도래 시간이 다르다. 따라서, 각 탄성파 발생 수단(65)을 주사하여, 각 탄성파 발생 수단에 있어서의 반사파 도래 시간을 검출함으로써, 각각의 탄성파 발생 수단(65a, 65b 및 65c)의 장착 위치 레벨에 있어서의 잉크 유무를 검출할 수 있다. 예를 들면, 잉크 액면이 탄성파 발생 수단(65b)과 탄성파 발생 수단(65c) 사이의 레벨일 때, 탄성파 발생 수단(65c)은 잉크 없음을 검출하고, 한편 탄성파 발생 수단(65b 및 65a)은 잉크 있음이라 검출한다. 이들 결과를 종합 평가함으로써, 잉크 액면이 탄성파 발생 수단(65b)과 탄성파 발생 수단(65c) 사이에 위치하고 있는 것을 알 수 있다.
도 13a, 도 13b는 본 발명의 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 13a에 도시한 잉크 카트리지는 용기(1) 내부에 설치된 관통 구멍(1c)에 적어도 일부가 대향하도록 잉크 흡수체(74)가 배치되어 있다. 탄성파 발생 수단(70)은 관통 구멍(1c)에 대향하도록 용기(1) 바닥면(1a)에 고정된다. 도 13b에 도시한 잉크 카트리지는 관통 구멍(1c)으로 연이어 통해 형성된 홈(1h)에 대향시켜 잉크 흡수체(75)가 배치되어 있다.
도 13a, 도 13b에 도시한 실시예에 의하면, 용기(1) 내의 잉크가 소비되어 잉크 흡수체(74 및 75)가 잉크로부터 노출하면, 잉크 흡수체(74 및 75)의 잉크가 자체 무게에 의해 흘러나와 기록 헤드(31)에 잉크를 공급한다. 잉크가 다 소비되면, 잉크 흡수체(74 및 75)는 관통 구멍(1c)에 잔존하고 있는 잉크를 빨아 올리기 때문에, 관통 구멍(1c) 오목부로부터 잉크가 완전히 배출된다. 그 때문에, 잉크 엔드 시에 있어서 탄성파 발생 수단(70)이 발생한 탄성파의 반사파 상태가 변화하기 때문에, 잉크 엔드를 더욱 확실하게 검출할 수 있다.
도 14a, 도 14b, 도 14c는 관통 구멍(1c)의 더욱 다른 실시예의 평면을 도시한다. 도 14a에서 도 14c에 각각 도시한 바와 같이, 관통 구멍(1c)의 평면 형상은 탄성파 발생 수단이 설치 가능한 형상이면, 원형, 구형 및 삼각형 등의 임의의 형상이어도 된다.
도 15a, 도 15b는 본 발명의 잉크 젯 기록 장치의 다른 실시예의 단면을 도시한다. 도 15a는 잉크 젯 기록 장치만의 단면을 도시한다. 도 15b는 잉크 젯 기록 장치에 잉크 카트리지(272)가 장착되었을 때의 단면을 도시한다. 잉크 젯 기록 용지의 폭 방향으로 왕복 이동 가능한 카트리지(250)는 하면에 기록 헤드(252)를 갖는다. 카트리지(250)는 기록 헤드(252) 상면에 서브 탱크 유닛(256)을 갖는다. 서브 탱크 유닛(256)은 도 6에 도시한 서브 탱크 유닛(33)과 동일한 구성을 갖는다. 서브 탱크 유닛(256)은 잉크 카트리지(272)의 탑재면 측에 잉크 공급 바늘(254)을 갖는다. 카트리지(250)는 잉크 카트리지(272)를 탑재하는 영역에 잉크 카트리지(272) 바닥부에 대향하도록 볼록부(258)를 갖는다. 볼록부(258)는 압전 진동자 등의 탄성파 발생 수단(260)을 갖는다.
도 16a, 도 16b는 도 15a, 도 15b에 도시한 기록 장치에 적합한 잉크 카트리지의 실시예를 도시한다. 도 16a는 단색, 예를 들면 블랙 잉크용 잉크 카트리지의 실시예를 도시한다. 본 실시예의 잉크 카트리지(272)는 잉크를 수용하는 용기(274)와, 기록 장치의 잉크 공급 바늘(254)에 접합하는 잉크 공급구(276)를 갖는다. 용기(274)는 바닥면(274a)에 볼록부(258)와 계합하는 오목부(278)를 갖는다. 오목부(278)는 초음파 전달재, 예를 들면 겔화 재(280)를 수용한다.
잉크 공급구(276)는 패킹(282), 밸브체(286) 및 스프링(284)을 갖는다. 패킹(282)은 잉크 공급 바늘(254)과 액밀하게 계합한다. 밸브체(286)는 스프링(284)에 의해 패킹(282)에 늘 탄성 접촉된다. 잉크 공급 바늘(254)이 잉크 공급구(276)에 삽입되면, 밸브체(286)가 잉크 공급 바늘(254)에 가압되어 잉크 유로를 개방한다. 용기(274) 상부에는 잉크 카트리지(272)의 잉크 등에 관한 정보를 격납한 반도체 기억 수단(288)이 장착되어 있다.
도 16b는 복수 종의 잉크를 수용하는 잉크 카트리지의 실시예를 도시한다. 용기(290)는 벽에 의해 복수의 영역, 즉, 3개의 잉크실(292, 294, 296)로 분할된다. 각각의 잉크실(292, 294 및 296)은 잉크 공급구(298, 300 및 302)를 갖는다. 용기(290) 바닥면(290a)의 각 잉크실(292, 294, 296)에 대향하는 영역에는 탄성파 발생 수단(260)이 발생한 탄성파를 전달하기 위한 겔화 재(304, 306, 308)가 통 형상 오목부(310, 312, 314)에 수용되어 있다.
도 15b에 나타내는 바와 같이, 잉크 카트리지(272)의 잉크 공급구(276)를 서브 탱크 유닛(256)의 잉크 공급 바늘(254)에 삽입 통과하면, 밸브체(286)가 스프링(284)에 저항하여 후퇴하여 잉크 유로가 형성되기 때문에, 잉크 카트리지(272) 내의 잉크가 잉크실(262)로 흘러 들어간다. 잉크실(262)에 잉크가 충전된 단계에서, 기록 헤드(252)의 노즐 개구에 부압을 작용시켜 기록 헤드(252)에 잉크를 충전한 후, 기록 동작을 실행한다. 기록 동작에 의해 기록 헤드(252)에서 잉크가 소비되면, 막 밸브(266)의 하류 측 압력이 저하하기 때문에, 막 밸브(266)가 밸브체(270)로부터 떨어져 개방 밸브한다. 막 밸브(266)의 개방 밸브에 의해 잉크실(262)의 잉크가 기록 헤드(252)로 흘러 들어간다. 기록 헤드(252)에의 잉크 유입에 수반하여 잉크 카트리지(272)의 잉크가 서브 탱크 유닛(256)으로 흘러 들어간다.
기록 장치의 동작 기간 중에는 미리 설정된 검출 타이밍, 예를 들면 일정 주기로 탄성파 발생 수단(260)에 구동 신호가 공급된다. 탄성파 발생 수단(260)에 의해 발생된 탄성파는 볼록부(258)로부터 방사되며, 잉크 카트리지(272) 바닥면(274a)의 겔화 재(280)를 전파하여 잉크 카트리지(272) 내의 잉크에 전달된다. 도 15a, 도 15b에서는 카트리지(250)에 탄성파 발생 수단(260)을 설치했지만, 탄성파 발생 수단(260)을 서브 탱크 유닛(256) 내에 설치해도 된다.
탄성파 발생 수단(260)이 발생한 탄성파는 잉크액 속을 전파하기 때문에, 잉크액 밀도나 잉크의 액면 레벨에 의해, 액면에서 반사된 반사파가 탄성파 발생 수단(260)으로 도래하는 시간이 변화한다. 따라서, 잉크 조성이 일정한 경우에는 액 표면에서 생기는 반사파 도래 시간이 잉크량으로만 좌우된다. 따라서, 탄성파 발생 수단(260)의 여기 후의 잉크액 표면으로부터의 반사파가 탄성파 발생 수단(260)에 도달하기까지의 시간을 검출함으로써, 잉크 카트리지(272) 내의 잉크량을 검출할 수 있다. 또한, 탄성파 발생 수단(260)이 발생하는 탄성파는 잉크에 포함되어 있는 입자를 진동시키기 때문에, 안료 등의 침전을 방지한다.
인쇄 동작이나 메인터넌스 동작에 의해 잉크 카트리지(272) 내의 잉크가 잉크 엔드 가까이까지 감소하여, 탄성파 발생 수단(260)에 의한 탄성파 발생 후의 잉크액 표면으로부터의 반사파를 수신할 수 없게 된 경우에는 잉크 니어 엔드라 판정하여 잉크 카트리지(272) 교환을 재촉할 수 있다. 또한, 잉크 카트리지(272)가 규정대로 카트리지(250)에 장착되어 있지 않을 경우에는 탄성파 발생 수단(260)에 의한 탄성파의 전파 형태가 극단적으로 변화한다. 이것을 이용하여, 탄성파의 극단적인 변화를 검지한 경우에는 경보를 발하여, 유저에게 잉크 카트리지(272) 점검을 재촉할 수 있다.
탄성파 발생 수단(260)이 발생한 탄성파의 반사파의 탄성파 발생 수단(260)으로의 도래 시간은 용기(274)에 수용되어 있는 잉크 밀도에 의해 영향을 받는다. 잉크 종류에 따라, 잉크 밀도가 각각 다른 경우가 있기 때문에, 잉크 카트리지(272) 내에 수용되어 있는 잉크 종류에 관한 데이터를 반도체 기억 수단(288)에 격납하며, 그에 따른 검출 시퀀스를 실행함으로써 잉크 잔량을 보다 정확하게 검출할 수 있다.
도 17은 본 발명의 잉크 카트리지(272)의 다른 실시예를 도시한다. 도 17에 도시한 잉크 카트리지(272)는 바닥면(274a)이 상하 방향으로 비스듬히 형성되어 있다. 도 17의 잉크 카트리지(272)는 잉크 잔량이 적어지고, 탄성파 발생 수단(260)의 탄성파 조사 영역 일부가 잉크 액면으로부터 노출하면, 탄성파 발생 수단(260)이 발생한 탄성파의 반사파의 탄성파 발생 수단(260)으로의 도래 시간이 잉크 액면의 변화(△h1)에 대응하여 연속적으로 변화한다. △h1은 겔화 재(280) 양단에 있어서의 바닥면(274a)의 높이 차이를 도시한다. 따라서, 반사파의 탄성파 발생 수단(260)으로의 도래 시간을 검출함으로써, 잉크 니어 엔드 상태에서 잉크 엔드까지의 과정을 정확하게 검출할 수 있다.
도 18은 본 발명의 잉크 카트리지(272) 및 잉크 젯 기록 장치의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 18의 잉크 젯 기록 장치는 잉크 카트리지(272)의 잉크 공급구(276) 측 측면(274b)에 볼록부(258')를 갖는다. 볼록부(258')는 탄성파 발생 수단(260')을 포함한다. 볼록부(258')에 계합하도록 겔화 재(280')가 잉크 카트리지(272) 측면(274b)에 설치되어 있다. 도 18의 잉크 카트리지(272)에 의하면, 잉크 잔량이 적어져, 탄성파 발생 수단(260')의 탄성파의 조사 영역 일부가 액면으로부터 노출하면, 탄성파 발생 수단(260')이 발생한 탄성파의 반사파의 탄성파 발생 수단(260')로의 도래 시간 및 음향 임피던스가 액면의 변화(△h2)에 대응하여 연속적으로 변화한다. △h2는 겔화 재(280')의 상단과 하단과의 높이 차이를 나타낸다. 따라서, 반사파의 탄성파 발생 수단(260')으로의 도래 시간 또는 음향 임피던스의 변화 정도를 검출함으로써, 잉크 니어 엔드 상태에서 잉크 엔드까지의 과정을 정확하게 검출할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에 있어서는 용기(274)에 잉크를 직접 수용하는 형식의 잉크 카트리지로 예를 채용하여 설명했다. 다른 실시예로서, 용기(274)에 다공질 탄성체를 장전하여, 다공질 탄성체에 잉크를 함침시키는 형식의 잉크 카트리지에 탄성파 발생 수단(260)을 적용해도 된다. 더욱이, 상술한 실시예에 있어서는 액면에서의 반사파에 근거하여 잉크 잔량을 검출할 경우에, 동일 탄성파 발생 수단(260 및 260')에 의해 탄성파를 송파 및 수파했다. 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 다른 실시예로서 탄성파의 송파 및 수파에 각각 다른 탄성파 발생 수단(260)을 사용해도 된다.
도 19는 도 16a, 도 16b에 도시한 잉크 카트리지(272)의 다른 실시예를 도시한다. 잉크 카트리지(272)는 판재(316)를 플로트(318)에 설치하여, 잉크 액면을 덮음으로써, 잉크 액면으로부터의 반사파 강도를 올린다. 판재(316)는 음향 임피던스가 높고, 또한 내 잉크성을 구비한 재료, 예를 들면 세라믹 등으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 20a, 도 20b, 도 20c 및 도 21은 압전 장치의 한 실시예인 엑추에이터(106)의 상세함 및 등가 회로를 도시한다. 여기서 말하는 엑추에이터는 적어도 음향 임피던스 변화를 검지하여 액체 용기 내의 액체 소비 상태를 검출하는 방법에 사용된다. 특히, 잔류 진동에 의해 공진 주파수를 검출함으로써, 적어도 음향 임피던스 변화를 검지하여 액체 용기 내의 액체 소비 상태를 검출하는 방법에 사용된다. 도 20a는 엑추에이터(106)의 확대 평면도이다. 도 20b는 엑추에이터(106)의 B-B 단면을 도시한다. 도 20c는 엑추에이터(106)의 C-C 단면을 도시한다. 더욱이 도 21a 및 도 21b는 엑추에이터(106)의 등가 회로를 도시한다. 또한, 도 21c 및 도 21d는 잉크 카트리지 내에 잉크가 채워져 있을 때의 엑추에이터(106)를 포함하는 주변 및 그 등가 회로를 도시하며, 도 21e 및 도 21f는 각각 잉크 카트리지 내에 잉크가 없을 때의 엑추에이터(106)를 포함하는 주변 및 그 등가 회로를 도시한다.
엑추에이터(106)는 거의 중앙에 원형 형상 개구(161)를 갖는 기판(178)과, 개구(161)를 피복하도록 기판(178)의 한쪽 면(이하, 표면이라 한다)에 배치하여 구비되는 진동판(176)과, 진동판(176)의 표면 측에 배치되는 압전층(160)과, 압전층(160)을 양쪽으로부터 끼워 넣는 상부 전극(164) 및 하부 전극(166)과, 상부 전극(164)과 전기적으로 결합하는 상부 전극 단자(168)와, 하부 전극(166)과 전기적으로 결합하는 하부 전극 단자(170)와, 상부 전극(164) 및 상부 전극 단자(168) 사이에 배치되어, 또한 양자를 전기적으로 결합하는 보조 전극(172)을 갖는다. 압전층(160), 상부 전극(164) 및 하부 전극(166)은 각각의 주요부로서 원형 부분을 갖는다. 압전층(160), 상부 전극(164) 및 하부 전극(166) 각각의 원형 부분은 압전 소자를 형성한다.
진동판(176)은 기판(178) 표면에 개구(161)를 덮도록 형성된다. 캐비티(162)는 진동판(176)의 개구(161)와 면하는 부분과 기판(178) 표면의 개구(161)에 의해 형성된다. 기판(178)의 압전 소자와는 반대 측 면(이하, 이면이라 한다)은 액체 용기 측에 면하고 있으며, 캐비티(162)는 액체와 접촉하도록 구성되어 있다. 캐비티(162) 내에 액체가 들어가도 기판(178) 표면 측에 액체가 새지 않도록 진동판(176)은 기판(178)에 대해 액밀하게 설치된다.
하부 전극(166)은 진동판(176) 표면, 즉 액체 용기와는 반대 측 면에 위치하고 있으며, 하부 전극(166)의 주요부인 원형 부분 중심과 개구(161) 중심이 거의 일치하도록 설치되어 있다. 또한, 하부 전극(166)의 원형 부분 면적이 개구(161) 면적보다도 작아지도록 설정되어 있다. 한편, 하부 전극(166) 표면 측에는 압전층(160)이 그 원형 부분 중심과 개구(161) 중심이 거의 일치하도록 형성되어 있다. 압전층(160)의 원형 부분 면적은 개구(161) 면적보다도 작고, 또한 하부 전극(166)의 원형 부분 면적보다도 커지도록 설정되어 있다.
한편, 압전층(160) 표면 측에는 상부 전극(164)이 그 주요부인 원형 부분 중심과 개구(161) 중심이 거의 일치하도록 형성된다. 상부 전극(164)의 원형 부분 면적은 개구(161) 및 압전층(160)의 원형 부분 면적보다도 작고, 또한 하부 전극(166)의 원형 부분 면적보다도 커지도록 설정되어 있다.
따라서, 압전층(160)의 주요부는 상부 전극(164)의 주요부와 하부 전극(166)의 주요부에 의해, 각각 표면 측과 이면 측으로부터 끼워지는 구조로 되어 있어, 압전층(160)을 효과적으로 변형 구동할 수 있다. 압전층(160), 상부 전극(164) 및 하부 전극(166) 각각의 주요부인 원형 부분이 엑추에이터(106)에 있어서의 압전 소자를 형성한다. 상술한 바와 같이 압전 소자는 진동판(176)에 접하고 있다. 또한, 상부 전극(164)의 원형 부분, 압전층(160)의 원형 부분, 하부 전극(166)의 원형 부분 및 개구(161) 중에서, 면적이 가장 큰 것은 개구(161)이다. 이 구조에 의해, 진동판(176) 중 실제로 진동하는 진동 영역은 개구(161)에 의해 결정된다. 또한, 상부 전극(164)의 원형 부분, 압전층(160)의 원형 부분 및 하부 전극(166)의 원형 부분은 개구(161)보다 면적이 작기 때문에, 진동판(176)이 보다 진동하기 쉬워진다. 더욱이, 압전층(160)과 전기적으로 접속하는 하부 전극(166)의 원형 부분 및 상부 전극(164)의 원형 부분 중, 하부 전극(166)의 원형 부분 쪽이 작다. 따라서, 하부 단자(166)의 원형 부분이 압전층(160) 중 압전 효과를 발생시키는 부분을 결정한다.
상부 전극 단자(168)는 보조 전극(172)을 통해 상부 전극(164)과 전기적으로 접속하도록 진동판(176)의 표면 측에 형성된다. 한편, 하부 전극 단자(170)는 하부 전극(166)에 전기적으로 접속하도록 진동판(176)의 표면 측에 형성된다. 상부 전극(164)은 압전층(160)의 표면 측에 형성되기 때문에, 상부 전극 단자(168)와 접속하는 도중에 있어서, 압전층(160) 두께와 하부 전극(166) 두게와의 합에 같은 단차를 가질 필요가 있다. 상부 전극(164)만으로 이 단차를 형성하는 것은 어렵고, 가령 가능했다 해도 상부 전극(164)과 상부 전극 단자(168)와의 접속 상태가 약해져버려, 절단해버릴 위험이 있다. 그래서, 보조 전극(172)을 보조 부재로서 사용하여 상부 전극(164)과 상부 전극 단자(168)를 접속시키고 있다. 이렇게 함으로써, 압전층(160)도 상부 전극(164)도 보조 전극(172)에 지지된 구조가 되어, 소망하는 기계적 강도를 얻을 수 있고, 또한 상부 전극(164)과 상부 전극 단자(168)와의 접속을 확실하게 하는 것이 가능해진다.
또한, 압전 소자와 진동판(176) 중 압전 소자에 직면하는 진동 영역이 엑추에이터(106)에 있어서 실제로 진동하는 진동부이다. 또한, 엑추에이터(106)에 포함되는 부재는 서로 소성됨으로써 일체적으로 형성되는 것이 바람직하다. 엑추에이터(106)를 일체적으로 형성함으로써, 엑추에이터(106) 취급이 용이해진다. 더욱이, 기판(178)의 강도를 높임으로써 진동 특성이 향상한다. 즉, 기판(178)의 강도를 높임으로써, 엑추에이터(106)의 진동부만이 진동하며, 엑추에이터(106) 중 진동부 이외의 부분이 진동하지 않는다. 또한, 엑추에이터(106)의 진동부 이외의 부분이 진동하지 않기 위해서는 기판(178)의 강도를 높이는 데 대해, 엑추에이터(106)의 압전 소자를 얇고 또한 작게 하여, 진동판(176)을 얇게 함으로써 달성할 수 있다.
압전층(160) 재료로서는 지르콘산 티타늄산 납(PZT), 지르콘산 타타늄산 납 랜턴(PLZT) 또는 납을 사용하지 않은 납이 없는 압전막을 사용하는 것이 바람직하고, 기판(178)의 재료로서 지르코니아 또는 알루미나를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 진동판(176)에는 기판(178)과 동일한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 상부 전극(164), 하부 전극(166), 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(17O)는 도전성을 갖는 재료, 예를 들면, 금, 은, 동, 플라티너, 알루미나, 니켈 등의 금속을 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 엑추에이터(106)는 액체를 수용하는 용기에 적용할 수 있다. 예를 들면, 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 카트리지나 잉크 탱크 혹은 기록 헤드를 세정하기 위한 세정액을 수용한 용기 등에 장착할 수 있다.
도 20a, 도 2Ob, 도 20c 및 도 21에 도시되는 엑추에이터(106)는 액체 용기의 소정의 장소에 캐비티(162)를 액체 용기 내에 수용되는 액체와 접촉하도록 장착된다. 액체 용기에 액체가 충분히 수용되어 있을 경우에는 캐비티(162) 내 및 그 외측은 액체에 의해 채워져 있다. 한편, 액체 용기의 액체가 소비되어, 엑추에이터의 장착 위치 이하까지 액면이 강하하면, 캐비티(162) 내에는 액체는 존재하지 않든지 혹은 캐비티(162) 내에만 액체가 잔존되어 그 외측에는 기체가 존재하는 상태가 된다. 엑추에이터(106)는 이 상태의 변화에 기인하는, 적어도 음향 임피던스 상위를 검출한다. 그로써, 엑추에이터(106)는 액체 용기에 액체가 충분히 수용되어 있는 상태인지 혹은 어떤 일정 이상의 액체가 소비된 상태인지를 검지할 수 있다. 더욱이, 엑추에이터(106)는 액체 용기 내의 액체 종류도 검출하는 것이 가능하다.
여기서 엑추에이터에 의한 액면 검출의 원리에 대해서 설명한다.
매체의 음향 임피던스 변화를 검출하는 데는 매체의 임피던스 특성 또는 어드미턴스 특성을 측정한다. 임피던스 특성 또는 어드미턴스 특성을 측정할 경우에는 예를 들면 전송 회로를 이용할 수 있다. 전송 회로는 매체에 일정 전압을 인가하고, 주파수를 바꾸어 매체에 흐르는 전류를 측정한다. 또는 전송 회로는 매체에 일정 전류를 공급하여, 주파수를 바꾸어 매체에 인가되는 전압을 측정한다. 전송 회로에서 측정된 전류치 또는 전압치 변화는 음향 임피던스 변화를 도시한다. 또한, 전류치 또는 전압치가 극대 또는 극소가 되는 주파수(fm) 변화도 음향 임피던스 변화를 도시한다.
상기 방법과는 별도로, 엑추에이터는 액체의 음향 임피던스 변화를 공진 주파수만의 변화를 사용하여 검출할 수 있다. 액체의 음향 임피던스 변화를 이용하는 방법으로서, 엑추에이터의 진동부가 진동한 후에 진동부에 잔류하는 잔류 진동에 의해 생기는 역기전력을 측정함으로써 공진 주파수를 검출하는 방법을 사용할 경우에는 예를 들면 압전 소자를 이용할 수 있다. 압전 소자는 엑추에이터의 진동부에 잔류하는 잔류 진동에 의해 역기전력을 발생시키는 소자로, 엑추에이터의 진동부 진폭에 의해 역기전력 크기가 변화한다. 따라서, 엑추에이터의 진동부 진폭이 클수록 검출이 하기 쉽다. 또한, 엑추에이터 진동부에 있어서의 잔류 진동의 주파수에 의해 역기전력 크기가 변화하는 주기가 변한다. 따라서, 엑추에이터 진동부의 주파수는 역기전력의 주파수에 대응한다. 여기서, 공진 주파수는 엑추에이터의 진동부와 진동부에 접하는 매체와의 공진 상태에 있어서의 주파수를 말한다.
공진 주파수(fs)를 얻기 위해, 진동부와 매체가 공진 상태일 때의 역기전력 측정에 의해 얻어진 파형을 푸리에 변환한다. 엑추에이터 진동은 한 방향만의 변형이 아니라, 밴딩이나 신장 등 각종 변형을 동반하기 때문에, 공진 주파수(fs)를 포함시켜 각종 주파수를 갖는다. 따라서, 압전 소자와 매체가 공진 상태일 때의 역기전력의 파형을 푸리에 변환하고, 가장 지배적인 주파수 성분을 특정함으로써, 공진 주파수(fs)를 판단한다.
주파수(fm)는 매체의 어드미턴스가 극대 또는 임피던스가 극소일 때의 주파수이다. 공진 주파수(fs)로 하면, 주파수(fm)는 매체의 유전 손실 또는 기계적 손실 등에 의해, 공진 주파수(fs)에 대해 약간의 오차를 초래한다. 그러나, 실측되는 주파수(fm)로부터 공진 주파수(fs)를 도출하는 것은 손이 많이 가기 때문에, 일반적으로는 주파수(fm)를 공진 주파수로 바꾸어 사용한다. 여기서, 엑추에이터(106) 출력을 전송 회로에 입력함으로써, 엑추에이터(106)는 적어도 음향 임피던스를 검출할 수 있다.
매체의 임피던스 특성 또는 어드미턴스 특성을 측정하여 주파수(fm)를 측정하는 방법과, 엑추에이터 진동부에 있어서의 잔류 진동 진동에 의해 생기는 역기전력을 측정함으로써 공진 주파수(fs)를 측정하는 방법에 의해 특정되는 공진 주파수에 차이가 거의 없는 것이 실험에 의해 증명되고 있다.
엑추에이터(106)의 진동 영역은 진동판(176) 중 개구(161)에 의해 결정되는 캐비티(162)를 구성하는 부분이다. 액체 용기 내에 액체가 충분히 수용되어 있을 경우에는 캐비티(162) 내에는 액체가 채워져, 진동 영역은 액체 용기 내의 액체와 접촉한다. 한편, 액체 용기 내에 액체가 충분히 없을 경우에는 진동 영역은 액체 용기 내의 캐비티에 남은 액체와 접하든지 혹은 액체와 접촉하지 않고, 기체 또는 진공과 접촉한다.
본 발명의 엑추에이터(106)에는 캐비티(162)가 설치되고, 그로써, 엑추에이터(106)의 진동 영역에 액체 용기 내의 액체가 남도록 설계할 수 있다. 그 이유는 다음과 같다.
엑추에이터의 액체 용기에의 설치 위치나 설치 각도에 따라서는 액체 용기 내의 액체 액면이 엑추에이터의 장착 위치보다도 아래쪽에 있음에도 불구하고, 엑추에이터의 진동 영역에 액체가 부착해버리는 경우가 있다. 진동 영역에 있어서의 액체의 유무만으로 엑추에이터가 액체의 유무를 검출하고 있을 경우에는 엑추에이터의 진동 영역에 부착한 액체가 액체의 유무가 정확한 검출을 방해한다. 예를 들면, 액면이 엑추에이터의 장착 위치보다도 아래쪽에 있는 상태 시, 카트리지의 왕복 이동 등에 의해 액체 용기가 요동하여 액체가 물결쳐, 진동 영역에 액체 방울이 부착해버리면, 엑추에이터는 액체 용기 내에 액체가 충분히 있다는 오류 판단을 해버린다. 그래서, 반대로 거기에 액체를 잔존한 경우라도 액체의 유무를 정확하게 검출하도록 설계된 캐비티를 적극적으로 설치함으로써, 액체 용기가 요동하여 액면이 물결쳤다 해도, 엑추에이터의 오동작을 방지할 수 있다. 이렇게, 캐비티를 갖는 엑추에이터를 사용함으로써, 오동작을 막을 수 있다.
또한, 도 21e에 나타내는 바와 같이, 액체 용기 내에 액체가 없고, 엑추에이터(106)의 캐비티(162)에 액체 용기 내의 액체가 남아 있는 경우를 액체 유무의 임계치로 한다. 즉, 캐비티(162) 주변에 액체가 없고, 이 임계치보다 캐비티 내의 액체가 적은 경우는 잉크 없음이라 판단하며, 캐비티(162) 주변에 액체가 있어, 이 임계치보다 액체가 많은 경우는 잉크 있음이라 판단한다. 예를 들면, 엑추에이터(106)를 액체 용기의 측벽에 장착한 경우, 액체 용기 내의 액체가 엑추에이터의 장착 위치보다도 아래에 있는 경우를 잉크 없음이라 판단하며, 액체 용기 내의 액체가 엑추에이터의 장착 위치보다 위에 있는 경우를 잉크 있음이라 판단한다. 이렇게 임계치를 설정함으로써, 캐비티 내의 잉크가 건조하여 잉크가 없어졌을 때라도 잉크 없음이라 판단하며, 캐비티 내의 잉크가 없어졌을 때에 카트리지의 흔들림 등에 다시 잉크가 캐비티에 부착해도 임계치를 넘지 않기 때문에, 잉크 없음이라 판단할 수 있다.
여기서, 도 20a, 도 20b, 도 20c 및 도 21을 참조하면서 역기전력 측정에 의한 매체와 엑추에이터(106)의 진동부와의 공진 주파수로부터 액체 용기 내의 액체 상태를 검출하는 동작 및 원리에 대해서 설명한다. 엑추에이터(106)에 있어서, 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)를 통해 각각 상부 전극(164) 및 하부 전극(166)에 전압을 인가한다. 압전층(160) 중, 상부 전극(164) 및 하부 전극(166)에 삽입된 부분에는 전계가 생긴다. 그 전계에 의해, 압전층(160)은 변형한다. 압전층(160)이 변형함으로써 진동판(176) 중의 진동 영역이 밴딩 진동한다. 압전층(160)이 변형한 후 잠시 동안은 밴딩 진동이 엑추에이터(106)의 진동부에 잔류한다.
잔류 진동은 엑추에이터(106)의 진동부와 매체와의 자유 진동이다. 따라서, 압전층(160)에 인가하는 전압을 펄스 파형 혹은 구형 파로 함으로써, 전압을 인가한 후에 진동부와 매체와의 공진 상태를 용이하게 얻을 수 있다. 잔류 진동은 엑추에이터(106)의 진동부를 진동시키기 때문에, 압전층(160)도 변형한다. 따라서, 압전층(160)은 역기전력을 발생시킨다. 그 역기전력은 상부 전극(164), 하부 전극(166), 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)를 통해 검출된다. 검출된 역기전력에 의해, 공진 주파수를 특정할 수 있기 때문에, 액체 용기 내의 액체 상태를 검출할 수 있다.
일반적으로, 공진 주파수(fs)는
fs=1/(2*π*(M*Cact)1/2) (식 1)
로 나타난다. 여기서, M은 진동부의 이너턴스(Mact)와 부가 이너턴스(M')와의 합이다. Cact는 진동부의 컴플라이언스이다.
도 20c는 본 실시예에 있어서, 캐비티에 잉크가 잔존하고 있지 않을 때의 엑추에이터(106)의 단면도이다. 도 21a 및 도 21b는 캐비티에 잉크가 잔존하고 있지 않을 때의 엑추에이터(1O6)의 진동부 및 캐비티(162)의 등가 회로이다.
Mact는 진동부 두께와 진동부 밀도와의 곱을 진동부 면적에서 뺀 것으로, 더욱 상세하게는 도 21a에 나타내는 바와 같이,
Mact=Mpzt+Melectrode1+Melectrode2+Mvib (식 2)
로 나타난다. 여기서, Mpzt는 진동부에 있어서의 압전층(160) 두께와 압전층(160) 밀도와의 곱을 압전층(160) 면적에서 뺀 것이다. Melectrode1은 진동부에 있어서의 상부 전극(164) 두께와 상부 전극(164) 밀도와의 곱을 상부 전극(164) 면적에서 뺀 것이다. Melectrode2는 진동부에 있어서의 하부 전극(166) 두께와 하부 전극(166) 밀도와의 곱을 하부 전극(166) 면적에서 뺀 것이다. Mvib는 진동부에 있어서의 진동판(176) 두께와 진동판(176) 밀도와의 곱을 진동판(176)의 진동 영역 면적에서 뺀 것이다. 단, Mact를 진동부 전체로서의 두께, 밀도 및 면적으로부터 산출할 수 있도록, 본 실시예에서는 압전층(160), 상부 전극(164), 하부 전극(166) 및 진동판(176)의 진동 영역 각각의 면적은 상술한 바와 같은 대소 관계를 갖지만, 상호 면적 차이는 미소한 것이 바람직하다. 또한, 본 실시예에 있어서, 압전층(160), 상부 전극(164) 및 하부 전극(166)에 있어서는 그들 주요부인 원형 부분 이외의 부분은 주요부에 대해 무시할 수 있을 정도로 미소한 것이 바람직하다. 따라서, 엑추에이터(106)에 있어서, Mact는 상부 전극(164), 하부 전극(166), 압전층(160) 및 진동판(176) 중의 진동 영역 각각의 이너턴스의 합이다. 또한, 컴플라이언스(Cact)는 상부 전극(164), 하부 전극(166), 압전층(160) 및 진동판(176) 중의 진동 영역에 의해 형성되는 부분의 컴플라이언스이다.
더구나, 도 21a, 도 21b, 도 21d, 도 21f는 엑추에이터(106)의 진동부 및 캐비티(162)의 등가 회로를 도시하지만, 이들 등가 회로에 있어서, Cact는 엑추에이터(106) 진동부의 컴플라이언스를 도시한다. Cpzt, Celectrode1, Celectrode2 및 Cvib는 각각 진동부에 있어서의 압전층(160), 상부 전극(164), 하부 전극(166) 및 진동판(176)의 컴플라이언스를 도시한다. Cact는 이하의 식 3에서 나타난다.
1/Cact=(1/Cpzt)+(1/Celectrode1)+(1/Celectrode2)+(1/Cvib) (식 3)
식 2 및 식 3에서 도 21a는 도 21b와 같이 나타낼 수도 있다.
컴플라이언스(Cact)는 진동부의 단위 면적에 압력을 가했을 때의 변형에 의해 매체를 수용할 수 있는 부피를 나타낸다. 또한, 컴플라이언스(Cact)는 변형하기 쉬움을 나타낸다 말해도 된다.
도 21c는 액체 용기에 액체가 충분히 수용되어, 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 액체가 채워져 있는 경우의 엑추에이터(106)의 단면도를 도시한다. 도 21c의 M'max는 액체 용기에 액체가 충분히 수용되어, 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 액체가 채워져 있는 경우의 부가 이너턴스의 최대치를 나타낸다. M'max는
M'max=(π*ρ/2*k3)*(2*(2*k*a)3/(3*π))/(π*a2)2 (식 4)(a는 진동부의 반경, ρ는 매체 밀도, k는 파수이다.)
로 나타난다. 더구나, 식 4는 엑추에이터(1O6)의 진동 영역이 반경(a)의 원형인 경우에 성립한다. 부가 이너턴스(M')는 진동부 부근에 있는 매체 작용에 의해, 진동부 질량이 외관 상 증가하고 있는 것을 나타내는 량이다. 식 4로부터 알 수 있듯이, M'max는 진동부의 반경(a)과, 매체 밀도(ρ)에 의해 크게 변화한다.
파수(k)는
k=2*π*fact/c (식 5)
(fact는 액체가 접촉하고 있지 않을 때의 진동부의 공진 주파수이다. C는 매체 속을 전파하는 음향 속도이다.)
로 나타난다.
도 21d는 액체 용기에 액체가 충분히 수용되어, 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 액체가 채워져 있는 도 21c의 경우의 엑추에이터(106) 진동부 및 캐비티(162)의 등가 회로를 도시한다.
도 21e는 액체 용기의 액체가 소비되어, 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 액체가 없지만, 엑추에이터(106)의 캐비티(162) 내에는 액체가 잔존하고 있을 경우의 엑추에이터(106)의 단면도를 도시한다. 식 4는 예를 들면, 액체 용기에 액체가 채워져 있을 경우에, 잉크 밀도(ρ) 등으로부터 결정되는 최대의 이너턴스(M'max)를 나타내는 식이다. 한편, 액체 용기 내의 액체가 소비되어, 캐비티(162) 내에 액체가 잔류하면서 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 있는 액체가 기체 또는 진공이 된 경우에는
M'=β*t/S (식 6)
으로 나타낼 수 있다. t는 진동에 관련되는 매체의 두께이다. S는 엑추에이터(106)의 진동 영역 면적이다. 이 진동 영역이 반경(a)의 원형인 경우는 S=π*a2이다. 따라서, 부가 이너턴스(M')는 액체 용기에 액체가 충분히 수용되며, 엑추에이터(106) 진동 영역 주변에 액체가 채워져 있을 경우에는 식 4에 따른다. 한편, 액체가 소비되어, 캐비티(162) 내에 액체가 잔류하면서 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 있는 액체가 기체 또는 진공이 된 경우에는 식 6에 따른다.
여기서, 도 21e와 같이, 액체 용기의 액체가 소비되어, 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 액체가 없지만, 엑추에이터(106)의 캐비티(162) 내에는 액체가 잔존하고 있는 경우의 부가 이너턴스(M')를 편의적으로 M'cav로 하고, 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 액체가 채워져 있는 경우의 부가 이너턴스(M'max)라 구별한다.
도 21f는 액체 용기의 액체가 소비되어, 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 액체가 없지만, 엑추에이터(106)의 캐비티(162) 내에는 액체가 잔존하고 있는 도 21e의 경우의 엑추에이터(106)의 진동부 및 캐비티(162)의 등가 회로를 도시한다.
여기서, 매체 상태에 관계하는 패러미터는 식 6에 있어서, 매체 밀도(ρ) 및 매체 두께(t)이다. 액체 용기 내에 액체가 충분히 수용되어 있을 경우는 엑추에이터(106)의 진동부에 액체가 접촉하며, 액체 용기 내에 액체가 충분히 수용되어 있지 않을 경우는 캐비티 내부에 액체가 잔존하든지 혹은 엑추에이터(106)의 진동부에 기체 또는 진공이 접촉한다. 엑추에이터(106)의 주변 액체가 소비되어, 도 21c의 M'max에서 도 21e의 M'cav로 이행하는 과정에 있어서의 부가 이너턴스를 M'Var로 하면, 액체 용기 내의 액체 수용 상태에 의해, 매체의 두께(t)가 변화하기 때문에, 부가 이너턴스(M'var)가 변화하여, 공진 주파수(fs)도 변화하게 된다. 따라서, 공진 주파수(fs)를 특정함으로써, 액체 용기 내의 액체 유무를 검출할 수 있다. 여기서, 도 21e에 나타내는 바와 같이 t=d로 한 경우, 식 6을 사용하여 M'cav를 나타내면, 식 6의 t에 캐비티 깊이(d)를 대입하여,
M'cav=ρ*d/S (식 7)
이 된다.
또한, 매체가 서로 종류가 다른 액체라도, 조성 차이에 의해 밀도(ρ)가 다르기 때문에, 부가 이너턴스(M')가 변화하며, 공진 주파수(fs)도 변화한다. 따라서, 공진 주파수(fs)를 특정함으로써, 액체 종류를 검출할 수 있다.
더구나, 엑추에이터(106)의 진동부에 잉크 또는 공기 중 어느 한쪽만이 접촉하여, 혼재하고 있지 않을 경우에는 식 4에 의해 계산해도, M'의 상위를 검출할 수 있다.
도 22a는 잉크 탱크 내의 잉크량과 잉크 및 진동부의 공진 주파수(fs)와의 관계를 나타내는 그래프이다. 여기서는 액체의 한 예로서 잉크에 대해서 설명한다. 세로 축은 공진 주파수(fs)를 도시하며, 가로 축은 잉크량을 도시한다. 잉크 조성이 일정할 때, 잉크 잔량 저하에 따라, 공진 주파수(fs)는 상승한다.
잉크 용기에 잉크가 충분히 수용되어, 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 잉크가 채워져 있을 경우에는 그 최대 부가 이너턴스(M'max)는 식 4에 나타나는 값이 된다. 한편, 잉크가 소비되어, 캐비티(162) 내에 액체가 잔류하면서 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 잉크가 채워져 있지 않을 때에는 부가 이너턴스(M'var)는 매체 두께(t)에 근거하여 식 6에 의해 산출된다. 식 6 중의 t는 진동에 관련되는 매체 두께이므로, 엑추에이터(106)의 캐비티(162)의 d(도 20b 참조)를 작게, 즉, 기판(178)을 충분히 얇게 함으로써, 잉크가 서서히 소비되어 가는 과정을 검출할 수도 있다(도 21c 참조). 여기서, tink는 진동에 관련되는 잉크 두께로 하며, tink-max는 M'max에 있어서의 tink로 한다. 예를 들면, 잉크 카트리지 바닥면에 엑추에이터(106)를 잉크 액면에 대해 거의 수평 배치하여 구비한다. 잉크가 소비되어, 잉크 액면이 엑추에이터(106)로부터 tink-max의 높이 이하에 이르면, 식 6에 의해 M'var이 서서히 변화하여, 식 1에 의해 공진 주파수(fs)가 서서히 변화한다. 따라서, 잉크 액면이 t의 범위 내에 있는 한, 엑추에이터(106)는 잉크의 소비 상태를 서서히 검출할 수 있다.
또한, 엑추에이터(106)의 진동 영역을 크게 또는 길게 하고, 또한 세로로 배치함으로써 잉크 소비에 의한 액면의 위치에 따라서, 식 6 중의 S가 변화한다. 따라서, 엑추에이터(106)는 잉크가 서서히 소비되어 가는 과정을 검출할 수 있다. 예를 들면, 잉크 카트리지 측벽에 엑추에이터(106)를 잉크 액면에 대해 거의 수직 배치하여 구비한다. 잉크가 소비되어, 잉크의 액면이 엑추에이터(106)의 진동 영역에 이르면, 수위의 저하에 따라 부가 이너턴스(M')가 감소하기 때문에, 식 1에 의해 공진 주파수(fs)가 서서히 증가한다. 따라서, 잉크의 액면이 캐비티(162)의 직경(2a)(도 21c 참조)의 범위 내에 있는 한, 엑추에이터(106)는 잉크 소비 상태를 서서히 검출할 수 있다.
도 22a의 곡선(X)은 엑추에이터(106)의 캐비티(162)를 충분히 얕게 한 경우나 엑추에이터(106)의 진동 영역을 충분히 크게 또는 길게 한 경우의 잉크 탱크 내에 수용된 잉크량과 잉크 및 진동부의 공진 주파수(fs)와의 관계를 나타내고 있다. 잉크 탱크 내의 잉크량이 감소함과 동시에, 잉크 및 진동부의 공진 주파수(fs)가 서서히 변화해 가는 모양을 이해할 수 있다.
보다 상세하게는 잉크가 서서히 소비되어 가는 과정을 검출할 수 있는 경우란 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 있어서, 서로 밀도가 다른 액체와 기체가 함께 존재하고, 또한 진동에 관련되는 경우이다. 잉크가 서서히 소비되어 감에 따라서, 엑추에이터(1O6)의 진동 영역 주변에 있어서 진동에 관련되는 매체는 액체가 감소하는 한편 기체가 증가한다. 예를 들면, 엑추에이터(106)를 잉크 액면에 대해 수평 배치하여 구비한 경우로, tink가 tink-max보다 작을 때에는 엑추에이터(106)의 진동에 관련되는 매체는 잉크와 기체 양쪽을 포함한다. 따라서, 엑추에이터(106)의 진동 영역의 면적(S)으로 하면, 식 4의 M'max 이하가 된 상태를 잉크과 기체의 부가 질량으로 나타내면,
M'=M'air+M'ink=ρair*tair/S+ρink*tink/S (식 8)
이 된다. 여기서, M'air는 공기의 이너턴스이고, M'ink는 잉크의 이너턴스이다. βair는 공기 밀도이고, ρink는 잉크 밀도이다. tair는 진동에 관련되는 공기의 두께이고, tink는 진동에 관련되는 잉크 두께이다. 엑추에이터(106)의 진동 영역 주변에 있어서의 진동에 관련되는 매체 중, 액체가 감소하여 기체가 증가함에 따라서, 엑추에이터(106)가 잉크의 액면에 대해 거의 수평 배치하여 구비되어 있을 경우에는 tair가 증가하고, tink가 감소한다. 그로써, M'var이 서서히 감소하고, 공진 주파수가 서서히 증가한다. 따라서, 잉크 탱크 내에 잔존하고 있는 잉크량 또는 잉크 소비량을 검출할 수 있다. 더구나, 식 7에 있어서 액체의 밀도만의 식으로 되어 있는 것은 액체의 밀도에 대해, 공기 밀도를 무시할 수 있을 정도로 작은 경우를 상정하고 있기 때문이다.
엑추에이터(1O6)가 잉크 액면에 대해 거의 수직 배치하여 구비되어 있을 경우에는 엑추에이터(106)의 진동 영역 중, 엑추에이터(106)의 진동에 관련되는 매체가 잉크만의 영역과, 엑추에이터(106)의 진동에 관련되는 매체가 기체 영역과의 병렬 등가 회로(도시하지 않는다)라 생각할 수 있다. 엑추에이터(106)의 진동에 관련되는 매체가 잉크만인 영역의 면적을 Sink로 하고, 엑추에이터(106)의 진동에 관련되는 매체가 기체만인 영역의 면적을 Sair로 하면,
1/M'=1/M'air+1/M'ink=Sair/(ρair*tair)+Sink/(ρink*tink) (식 9)
가 된다.
더구나, 식 9는 엑추에이터(106)의 캐비티에 잉크가 유지되지 않을 경우에 적용된다. 엑추에이터(106)의 캐비티에 잉크가 유지될 경우에 대해서는 식 7, 식 8 및 식 9에 의해 계산할 수 있다.
한편, 기판(178)이 두껍고, 즉, 캐비티(162)의 깊이(d)가 깊고, d가 매체 두께(tink-max)에 비교적 가까운 경우나, 액체 용기의 높이에 비해 진동 영역이 대단히 작은 엑추에이터를 사용할 경우에는 실제 상은 잉크가 서서히 감소하는 과정을 검출한다기보다는 잉크의 액면이 엑추에이터의 장착 위치보다 상 위치인지 하 위치인지를 검출하게 된다. 바꾸어 말하면, 엑추에이터의 진동 영역에 있어서의 잉크 유무를 검출하게 된다. 예를 들면, 도 22a의 곡선(Y)은 작은 원형의 진동 영역의 경우에 있어서의 잉크 탱크 내의 잉크량과 잉크 및 진동부의 공진 주파수(fs)와의 관계를 도시한다. 잉크 탱크 내의 잉크의 액면이 엑추에이터의 장착 위치를 통과하는 전후에 있어서의 잉크량(Q) 사이에서, 잉크 및 진동부의 공진 주파수(fs)가 심하게 변화하고 있는 모양이 도시된다. 이로부터, 잉크 탱크 내에 잉크가 소정량 잔존하고 있는지의 여부를 검출할 수 있다.
도 22b는 도 22a의 곡선(Y)에 있어서의 잉크 밀도와 잉크 및 진동부의 공진 주파수(fs)와의 관계를 도시한다. 액체의 예로서 잉크를 들고 있다. 도 22b에 나타내는 바와 같이, 잉크 밀도가 높아지면, 부가 이너턴스가 커지기 때문에 공진 주파수(fs)가 저하한다. 즉, 잉크의 종류에 따라 공진 주파수(fs)가 다르다. 따라서 공진 주파수(fs)를 측정함으로써, 잉크를 재충전할 때에, 밀도가 다른 잉크가 혼입되어 있지 않은지 확인할 수 있다.
즉, 서로 종류가 다른 잉크를 수용하는 잉크 탱크를 식별할 수 있다.
계속해서, 액체 용기 내의 액체가 빈 상태라도 엑추에이터(106)의 캐비티(162) 내에 액체가 잔존하도록 캐비티 사이즈와 형상을 설정했을 때의 액체 상태를 정확하게 검출할 수 있는 조건을 상술한다. 엑추에이터(106)는 캐비티(162) 내에 액체가 채워져 있을 경우에 액체 상태를 검출할 수 있으면, 캐비티(162) 내에 액체가 채워져 있지 않은 경우라도 액체 상태를 검출할 수 있다.
공진 주파수(fs)는 이너턴스(M)의 함수이다. 이너턴스(M)는 진동부의 이너턴스(Mact)와 부가 이너턴스(M')와의 합이다. 여기서, 부가 이너턴스(M')가 액체 상태와 관계한다. 부가 이너턴스(M')는 진동부 부근에 있는 매체 작용에 의해 진동부의 질량이 외관 상 증가하고 있는 것을 나타내는 량이다. 즉, 진동부의 진동에 의해 외관 상 매체를 흡수하는 것에 의한 진동부의 질량 증가분을 말한다.
따라서, M'cav가 식 4에 있어서의 M'max보다도 큰 경우에는 외관 상 흡수하는 매체는 모두 캐비티(162) 내에 잔존하는 액체이다. 따라서, 액체 용기 내에 액체가 채워져 있는 상태와 동일하다. 이 경우에는 M'가 변화하지 않기 때문에, 공진 주파수(fs)도 변화하지 않는다. 따라서, 엑추에이터(106)는 액체 용기 내의 액체 상태를 검출할 수 없게 된다.
한편, M'cav가 식 4에 있어서의 M'max보다도 작은 경우에는 외관 상 흡수하는 매체는 캐비티(162) 내에 잔존하는 액체 및 액체 용기 내의 기체 또는 진공이다. 이 때에는 액체 용기 내에 액체가 채워져 있는 상태와는 달리 M'가 변화하기 때문에, 공진 주파수(fs)가 변화한다. 따라서, 엑추에이터(1O6)는 액체 용기 내의 액체 상태를 검출할 수 있다.
즉, 액체 용기 내의 액체가 빈 상태에서, 엑추에이터(1O6)의 캐비티(162) 내에 액체가 잔존할 경우에, 엑추에이터(106)가 액체 상태를 정확하게 검출할 수 있는 조건은 M'cav가 M'max보다도 작은 것이다. 더구나, 엑추에이터(106)가 액체 상태를 정확하게 검출할 수 있는 조건 M'max>M'cav는 캐비티(162) 형상에 관련되지 않는다.
여기서, M'cav는 캐비티(162) 용량과 거의 같은 용량의 액체 질량이다. 따라서, M'max>M'cav의 부등식으로부터, 엑추에이터(106)가 액체 상태를 정확하게 검출할 수 있는 조건은 캐비티(162) 용량의 조건으로서 나타낼 수 있다. 예를 들면, 원형 형상 캐비티(162)의 개구(161)의 반경을 a로 하고, 및 캐비티(162)의 깊이를 d로 하면,
M'max>p*d/πa2 (식 10)
이다. 식 10을 전개하면
a/d>3*π/8 (식 11)
이라는 조건을 구할 수 있다. 더구나, 식 10, 식 11은 캐비티(162) 형상이 원형인 경우에 한하여 성립한다. 원형이 아닌 경우의 M'max 식을 사용하여, 식 1O 중의 πa2를 그 면적과 치환하여 계산하면, 캐비티 폭 및 길이 등의 디멘션과 깊이의 관계를 도출할 수 있다.
따라서, 식 11을 만족하는 개구(161)의 반경(a) 및 캐비티(162)의 깊이(d)인 캐비티(162)를 갖는 엑추에이터(106)이면, 액체 용기 내의 액체가 빈 상태로, 또한 캐비티(162) 내에 액체가 잔존하는 경우라도, 오작동하지 않고 액체 상태를 검출할 수 있다.
부가 이너턴스(M')는 음향 임피던스 특성에도 영향을 주기 때문에, 잔류 진동에 의해 엑추에이터(106)에 발생하는 역기전력을 측정하는 방법은 적어도 음향 임피던스 변화를 검출하고 있다라고도 할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 엑추에이터(106)가 진동을 발생시켜 그 후의 잔류 진동에 의해 엑추에이터(106)에 발생하는 역기전력을 측정하고 있다. 그러나, 엑추에이터(106)의 진동부가 구동 전압에 의한 스스로의 진동에 의해 액체에 진동을 주는 것은 반드시 필요하지는 않다. 즉, 진동부가 스스로 발진하지 않아도 그것과 접촉하고 있는 어느 범위의 액체와 함께 진동함으로써, 압전층(160)이 밴딩 변형한다. 이 잔류 진동이 압전층(160)에 역기전력 전압을 발생시켜, 상부 전극(164) 및 하부 전극(166)에 그 역기전력 전압을 전달한다. 이 현상을 이용함으로써 매체 상태를 검출해도 된다. 예를 들면, 잉크 젯 기록 장치에 있어서, 인자 시에 있어서의 인자 헤드 주사에 의한 카트리지의 왕복 운동에 의한 진동에 의해 발생하는 엑추에이터 진동부의 주위 진동을 이용하여 잉크 탱크 또는 그 내부의 잉크 상태를 검출해도 된다.
도 23a 및 도 23b는 엑추에이터(106)를 진동시킨 후의 엑추에이터(1O6)의 잔류 진동 파형과 잔류 진동의 측정 방법을 도시한다. 잉크 카트리지 내의 엑추에이터(106)의 장착 위치 레벨에 있어서의 잉크 수위 상하는 엑추에이터(106)가 발진한 후의 잔류 진동의 주파수 변화나 진폭 변화에 의해 검출할 수 있다. 도 23a 및 도 23b에 있어서, 세로 축은 엑추에이터(106)의 잔류 진동에 의해 발생한 역기전력 전압을 도시하며, 가로 축은 시간을 도시한다. 엑추에이터(106)의 잔류 진동에 의해, 도 23a 및 도 23b에 나타내는 바와 같이 전압의 아날로그 신호 파형이 발생한다. 다음으로, 아날로그 신호를 신호의 주파수에 대응하는 디지털 수치로 변환한다.
도 23a 및 도 23b에 도시한 예에 있어서는 아날로그 신호의 4펄스째에서 8펄스째까지의 4개 펄스가 생기는 시간을 계측함으로써, 잉크 유무를 검출한다.
보다 상세하게는 엑추에이터(106)가 발진한 후, 미리 설정된 소정의 기준 전압을 저전압 측에서 고전압 측으로 가로 지르는 회수를 카운트한다. 디지털 신호를 4카운트에서 8카운트까지의 사이를 High로 하여, 소정의 클록 펄스에 의해 4카운트에서 8카운트까지의 시간을 계측한다.
도 23a는 엑추에이터(106)의 장착 위치 레벨보다도 상위에 잉크 액면이 있을 때의 파형이다. 한편, 도 23b는 엑추에이터(106)의 장착 위치 레벨에 있어서 잉크가 없을 때의 파형이다. 도 23a와 도 23b를 비교하면, 도 23a 쪽이 도 23b보다도 4카운트에서 8카운트까지의 시간이 긴 것을 알 수 있다. 바꾸어 말하면, 잉크의 유무에 따라 4카운트에서 8카운트까지의 시간이 다르다. 이 시간의 상위를 이용하여, 잉크 소비 상태를 검출할 수 있다. 아날로그 파형의 4카운트째로부터 세는 것은 엑추에이터(106)의 진동이 안정되고나서 계측을 시작하기 때문이다. 4카운트째로부터로 한 것은 단순한 일례로, 임의의 카운트로부터 세어도 된다. 여기서는 4카운트째에서 8카운트째까지의 신호를 검출하여, 소정의 클록 펄스에 의해 4카운트째에서 8카운트째까지의 시간을 측정한다. 그로써, 공진 주파수를 구한다. 클록 펄스는 잉크 카트리지에 설치되는 반도체 기억 장치 등을 제어하기 위한 클록과 같은 클록의 펄스인 것이 바람직하다. 더구나, 8카운트째까지의 시간을 측정할 필요는 없어, 임의의 카운트까지 세어도 된다. 도 23a, 도 23b에 있어서는 4카운트째에서 8카운트째까지의 시간을 측정하고 있지만 주파수를 검출하는 회로 구성에 따라서, 다른 카운트 간격 내의 시간을 검출해도 된다.
예를 들면, 잉크 품질이 안정되어 있어 피크의 진폭 변동이 작은 경우에는 검출 속도를 올리기 위해 4카운트째에서 6카운트째까지의 시간을 검출함으로써 공진 주파수를 구해도 된다. 또한, 잉크 품질이 불안정하고 펄스 진폭 변동이 큰 경우에는 잔류 진동을 정확하게 검출하기 위해 4카운트째에서 12카운트째까지의 시간을 검출해도 된다.
또한, 다른 실시예로서 소정 기간 내에 있어서의 역기전력의 전압 파형 파수를 세어도 된다(도시하지 않는다). 이 방법에 의해서도 공진 주파수를 구할 수 있다. 보다 상세하게는 엑추에이터(106)가 발진한 후, 소정 기간만큼 디지털 신호를 High로 하여, 소정의 기준 전압을 저전압 측에서 고전압 측으로 가로지르는 회수를 카운트한다. 그 카운트수를 계측함으로써 잉크의 유무를 검출할 수 있는 것이다.
더욱이, 도 23a 및 도 23b를 비교하여 알 수 있듯이, 잉크가 잉크 카트리지 내에 채워져 있는 경우와 잉크가 잉크 카트리지 내에 없는 경우에서는 역기전력 파형의 진폭이 다르다. 따라서, 공진 주파수를 구하지 않고, 역기전력 파형의 진폭을 측정함으로써도, 잉크 카트리지 내의 잉크 소비 상태를 검출해도 된다. 보다 상세하게는 예를 들면, 도 23a의 역기전력 파형의 정점과 도 23b의 역기전력 파형 정점 사이에 기준 전압을 설정한다. 엑추에이터(106)가 발진한 후, 소정 시간에 디지털 신호를 High로 하여, 역기전력 파형이 기준 전압을 가로지른 경우에는 잉크 없음이라 판단한다. 역기전력 파형이 기준 전압을 가로지르지 않은 경우에는 잉크 있음이라 판단한다.
도 24는 엑추에이터(106)의 제조 방법을 도시한다. 복수의 엑추에이터(106)(도 24의 예에서는 4개)가 일체 형성되어 있다. 도 24에 도시한 복수의 엑추에이터의 일체 성형물을 각각의 엑추에이터(106)에 있어서 절단함으로써, 도 25에 나타내는 엑추에이터(106)를 제조한다. 도 24에 나타내는 일체 성형된 복수의 엑추에이터(106) 각각의 압전 소자가 원형인 경우, 일체 성형물을 각각의 엑추에이터(106)에 있어서 절단함으로써, 도 20a, 도 20b, 도 20c에 나타내는 엑추에이터(106)를 제조할 수 있다. 복수의 엑추에이터(106)를 일체 형성함으로써, 복수의 엑추에이터(106)를 동시에 효율 좋게 제조할 수 있어, 운반 시의 취급이 용이해진다.
엑추에이터(106)는 얇은 판자 또는 진동판(176), 기판(178), 탄성파 발생 수단 또는 압전 소자(174), 단자 형성 부재 또는 상부 전극 단자(168) 및 단자 형성 부재 또는 하부 전극 단자(170)를 갖는다. 압전 소자(174)는 압전 진동판 또는 압전층(160), 상전극 또는 상부 전극(164) 및 하전극 또는 하부 전극(166)을 포함한다. 기판(178) 상면에 진동판(176)이 형성되고, 진동판(176) 상면에 하부 전극(166)이 형성되어 있다. 하부 전극(166) 상면에는 압전층(16O)이 형성되고, 압전층(160) 상면에 상부 전극(164)이 형성되어 있다. 따라서, 압전층(160)의 주요부는 상부 전극(164)의 주요부 및 하부 전극(166)의 주요부에 의해, 상하로부터 삽입되도록 형성되어 있다.
진동판(176) 상에 복수(도 24의 예에서는 4개)의 압전 소자(174)가 형성되어 있다. 진동판(176) 표면에 하부 전극(166)이 형성되고, 하부 전극(166) 표면에 압전층(16O)이 형성되며, 압전층(160) 상면에 상부 전극(164)이 형성된다. 상부 전극(164) 및 하부 전극(166)의 끝 부분에 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)가 형성된다. 4개의 엑추에이터(106)는 각각 별도로 절단되어 개별로 사용된다.
도 25는 압전 소자가 구형인 엑추에이터(106) 일부분의 단면을 도시한다.
도 26은 도 25에 도시한 엑추에이터(106)의 전체 단면을 도시한다. 기판(178)의 압전 소자(174)와 대향하는 면에는 관통 구멍(178a)이 형성되어 있다. 관통 구멍(178a)은 진동판(176)에 의해 봉지되어 있다. 진동판(176)은 알루미나나 산화 지르코니아 등의 전기 절연성을 구비하고, 또한 탄성 변형 가능한 재료에 의해 형성되어 있다. 관통 구멍(178a)과 대향하도록 압전 소자(174)가 진동판(176) 상에 형성되어 있다. 하부 전극(166)은 관통 구멍(178a) 영역으로부터 한 방향, 도 26에서는 왼쪽으로 연장되도록 진동판(176) 표면에 형성되어 있다. 상부 전극(164)은 관통 구멍(178a) 영역으로부터 하부 전극과는 반대 방향으로, 도 26에서는 오른쪽으로 연장되도록 압전층(160) 표면에 형성되어 있다. 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(17O)는 보조 전극(172) 및 하부 전극(166) 상면에 형성되어 있다. 하부 전극 단자(170)는 하부 전극(166)과 전기적으로 접촉하고, 상부 전극 단자(168)는 보조 전극(172)을 통해 상부 전극(164)과 전기적으로 접촉하며, 압전 소자와 엑추에이터(106) 외부와의 사이의 신호 교환을 한다. 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)는 전극과 압전층을 맞춘 압전 소자의 높이 이상의 높이를 갖는다.
도 27은 도 24에 도시한 엑추에이터(106)의 제조 방법을 도시한다. 우선, 그린 시트(940)에 프레스 혹은 레이저 가공 등을 사용하여 관통 구멍(940a)을 천공한다. 그린 시트(940)는 소성 후에 기판(178)이 된다. 그린 시트(940)는 세라믹 등의 재료로 형성된다. 다음으로, 그린 시트(940) 표면에 그린 시트(941)를 적층한다. 그린 시트(941)는 소성 후에 진동판(176)이 된다. 그린 시트(941)는 산화 지르코니아 등의 재료로 형성된다. 다음으로, 그린 시트(941) 표면에 도전층(942), 압전층(160), 도전층(944)을 압막 인쇄 등의 방법으로 순차 형성한다. 도전층(942)은 나중에 하부 전극(166)이 되며, 도전층(944)은 나중에 상부 전극(164)이 된다. 다음으로, 형성된 그린 시트(940), 그린 시트(941), 도전층(942), 압전층(160) 및 도전층(944)을 건조하여 소성한다. 스페이서 부재(947, 948)는 상부 전극 단자(168)와 하부 전극 단자(170)의 높이를 바닥을 올려 압전 소자보다 높게 한다. 스페이서 부재(947, 948)는 그린 시트(940, 941)와 동일 재료를 인쇄, 혹은 그린 시트를 적층하여 형성한다. 이 스페이서 부재(947, 948)에 의해 귀금속인 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)의 재료가 적어도 되는 가운데, 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170) 두께를 얇게 할 수 있기 때문에, 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)를 정밀도 좋게 인쇄할 수 있어, 더욱 안정된 높이로 할 수 있다.
도전층(942) 형성 시에 도전층(944)과의 접속부(944') 및 스페이서 부재(947 및 948)를 동시에 형성하면, 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)를 용이하게 형성하거나, 강고하게 고정할 수 있다. 마지막으로, 도전층(942) 및 도전층(944)의 끝 부분 영역에 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)를 형성한다. 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)를 형성할 때, 상부 전극 단자(168) 및 하부 전극 단자(170)가 압전층(160)에 전기적으로 접속되도록 형성한다.
도 28a, 도 28b, 도 28c는 본 발명이 적용되는 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 28a는 본 실시예에 의한 잉크 카트리지의 바닥부의 단면도이다. 본 실시예의 잉크 카트리지는 잉크를 수용하는 용기(1)의 바닥면(1a)에 관통 구멍(1c)을 갖는다. 관통 구멍(1c)의 바닥부는 엑추에이터(650)에 의해 막혀 잉크 체류부를 형성한다.
도 28b는 도 28a에 도시한 엑추에이터(65O) 및 관통 구멍(1c)의 상세한 단면을 도시한다. 도 28c는 도 28b에 도시한 엑추에이터(650) 및 관통 구멍(1c)의 평면을 도시한다. 엑추에이터(650)는 진동판(72) 및 진동판(72)에 고정된 압전 소자(73)를 갖는다. 진동판(72) 및 기판(71)을 통해 압전 소자(73)가 관통 구멍(1c)에 대향하도록 엑추에이터(650)는 용기(1) 바닥면에 고정된다. 진동판(72)은 탄성 변형 가능하고 내 잉크성을 구비한다.
용기(1)의 잉크량에 의존하여 압전 소자(73) 및 진동판(72)의 잔류 진동에 의해 발생하는 역기전력의 진폭 및 주파수가 변화한다. 엑추에이터(650)에 대향하는 위치에 관통 구멍(1c)이 형성되어 있어, 최소한의 일정량의 잉크가 관통 구멍(1c)에 확보된다. 따라서, 관통 구멍(1c)에 확보되는 잉크량에 의해 결정되는 엑추에이터(650)의 진동 특성을 미리 측정해 둠으로써, 용기(1)의 잉크 엔드를 확실하게 검출할 수 있다.
도 29a, 도 29b, 도 29c는 관통 구멍(1c)의 다른 실시예를 도시한다. 도 29a, 도 29b 및 도 29c의 각각에 있어서, 좌측의 도면은 관통 구멍(1c)에 잉크(K)가 없는 상태를 도시하며, 우측 도면은 관통 구멍(1c)에 잉크(K)가 남은 상태를 도시한다. 도 28a, 도 28b, 도 28c의 실시예에 있어서는 관통 구멍(1c)의 측면은 수직인 벽으로서 형성되어 있다. 도 29a에 있어서는 관통 구멍(1c)은 측면(1d)이 상하 방향으로 경사지며 외측으로 확대하여 열려 있다. 도 29b에 있어서는 단차부(1e 및 1f)가 관통 구멍(1c)의 측면에 형성되어 있다. 위쪽에 있는 단차부(1f)가 아래쪽에 있는 단차부(1e)보다 넓게 되어 있다. 도 29c에 있어서는 관통 구멍(1c)은 잉크(K)를 배출하기 쉬운 방향, 즉 잉크 공급구(2) 방향으로 연장되는 홈(1g)을 갖는다.
도 29a 내지 도 29c에 도시한 관통 구멍(1c) 형상에 의하면, 잉크 체류부의 잉크(K)량을 적게 할 수 있다. 따라서, 도 20a, 도 20b, 도 20c 및 도 21에서 설명한 M'cav를 M'max와 비교하여 작게 할 수 있기 때문에, 잉크 엔드 시에 있어서의 엑추에이터(650)의 진동 특성을 용기(1)에 인쇄 가능한 량의 잉크(K)가 잔존하고 있는 경우와 크게 다르게 할 수 있기 때문에, 잉크 엔드를 보다 확실하게 검출할 수 있다.
도 30은 엑추에이터의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다. 엑추에이터(660)는 엑추에이터(660)를 구성하는 기판 또는 설치 플레이트(78)의 관통 구멍(1c)보다도 외측에 패킹(76)을 갖는다. 엑추에이터(660) 외주에는 코킹(calking)(77)이 형성되어 있다. 엑추에이터(660)는 코킹 구멍(77)을 통해 코킹에 의해 용기(1)에 고정된다.
도 31a, 도 31b는 엑추에이터의 더욱 다른 실시예를 나타내는 사시도이다. 본 실시예에 있어서는 엑추에이터(670)는 오목부 형성 기판(80) 및 압전 소자(82)를 구비한다. 오목부 형성 기판(80)의 한쪽 면에는 오목부(81)가 에칭 등의 수법에 의해 형성되며, 다른쪽 면에는 압전 소자(82)가 설치된다. 오목부 형성 기판(80) 중, 오목부(81)의 바닥부가 진동 영역으로서 작용한다. 따라서, 엑추에이터(670)의 진동 영역은 오목부(81)의 둘레 가장가리에 의해 규정된다. 또한, 엑추에이터(670)는 도 20a, 도 20b, 도 20c의 실시예에 의한 엑추에이터(106) 중, 기판(178) 및 진동판(176)이 일체로서 형성된 구조와 유사하다. 따라서, 잉크 카트리지를 제조할 때에 제조 공정을 단축할 수 있어, 코스트를 저감시킨다. 엑추에이터(670)는 용기(1)에 설치된 관통 구멍(1c)에 매입 가능한 사이즈이다. 그로써, 오목부(81)가 캐비티로서도 작용할 수 있다. 더구나, 도 20a, 도 20b, 도 20c의 실시예에 의한 엑추에이터(106)를 도 31a, 도 31b의 실시예에 의한 엑추에이터(670)와 마찬가지로 관통 구멍(1c)에 매입 가능하도록 형성해도 된다.
도 32는 엑추에이터(106)를 설치 모듈체(100)로서 일체 형성한 구성을 나타내는 사시도이다. 모듈체(100)는 잉크 카트리지 용기(1)의 소정 개소에 장착된다. 모듈체(100)는 잉크액 중의 적어도 음향 임피던스 변화를 검출함으로써, 용기(1) 내의 액체 소비 상태를 검지하도록 구성되어 있다. 본 실시예의 모듈체(100)는 용기(1)에 엑추에이터(106)를 설치하기 위한 액체 용기 설치부(101)를 갖는다. 액체 용기 설치부(101)는 평면이 거의 구형인 기대(102) 상에 구동 신호에 의해 발진하는 엑추에이터(106)를 수용한 원주부(116)를 놓은 구조로 되어 있다. 모듈체(100)가 잉크 카트리지에 장착되었을 때에, 모듈체(100)의 엑추에이터(106)가 외부로부터 접촉할 수 없도록 구성되어 있기 때문에, 엑추에이터(106)를 외부 접촉으로부터 보호할 수 있다. 또한, 원주부(116)의 선단 측 에지가 둥글게 되어 있어, 잉크 카트리지에 형성된 구멍에 장착할 때에 끼우기 쉽게 되어 있다.
도 33은 도 32에 도시한 모듈체(100) 구성을 나타내는 분해도이다. 모듈체(100)는 수지로 이루어지는 액체 용기 설치부(101)와, 플레이트(110) 및 오목부(113)를 갖는 압전 장치 장착부(105)를 포함한다. 더욱이, 모듈체(100)는 리드 와이어(104a 및 104b), 엑추에이터(106) 및 필름(108)을 갖는다. 바람직하게는 플레이트(110)는 스테인리스 또는 스테인리스 합금 등의 녹슬기 힘든 재료로 형성된다. 액체 용기 설치부(101)에 포함되는 원주부(116) 및 기대(102)는 리드 와이어(104a 및 104b)를 수용할 수 있도록 중심부에 개구부(114)가 형성되며, 엑추에이터(106), 필름(108) 및 플레이트(110)를 수용할 수 있도록 오목부(113)가 형성된다. 엑추에이터(106)는 플레이트(110)에 필름(108)을 통해 접합되며, 플레이트(110) 및 엑추에이터(106)는 액체 용기 설치부(101)에 고정된다. 따라서, 리드 와이어(104a 및 104b), 엑추에이터(106), 필름(108) 및 플레이트(110)는 액체 용기 설치부(101)에 일체 설치된다. 리드 와이어(104a 및 104b)는 각각 엑추에이터(106)의 상부 전극 및 하부 전극과 결합하여 압전층에 구동 신호를 전달하며, 한편, 엑추에이터(106)가 검출한 공진 주파수의 신호를 기록 장치 등에 전달한다. 엑추에이터(106)는 리드 와이어(104a 및 104b)로부터 전달된 구동 신호에 근거하여 일시적으로 발진한다. 엑추에이터(106)는 발진 후에 잔류 진동하며, 그 진동에 의해 역기전력을 발생시킨다. 이 때, 역기전력 파형의 진동 주기를 검출함으로써, 액체 용기 내의 액체 소비 상태에 대응한 공진 주파수를 검출할 수 있다. 필름(108)은 엑추에이터(106)와 플레이트(110)를 접착하여 엑추에이터를 액밀하게 한다. 필름(108)은 폴리올레핀 등에 의해 형성하여, 열 융착으로 접착하는 것이 바람직하다.
플레이트(110)는 원형 형상으로, 기대(102)의 개구부(114)는 원통 형으로 형성되어 있다. 엑추에이터(106) 및 필름(108)은 구 형상으로 형성되어 있다. 리드 와이어(104), 엑추에이터(106), 필름(108) 및 플레이트(110)는 기대(102)에 대해 착탈 가능하게 해도 된다. 기대(102), 리드 와이어(104), 엑추에이터(106), 필름(1O8) 및 플레이트(110)는 모듈체(100)의 중심 축에 대해 대칭 배치되어 있다. 더욱이, 기대(102), 엑추에이터(106), 필름(108) 및 플레이트(110) 중심은 모듈체(100)의 거의 중심 축 상에 배치되어 있다.
기대(102)의 개구부(114) 면적은 엑추에이터(106)의 진동 영역 면적보다도 크게 형성되어 있다. 플레이트(110) 중심에서 엑추에이터(106)의 진동부에 직면하는 위치에는 관통 구멍(112)이 형성되어 있다. 도 20a, 도 20b, 도 20c 및 도 21에 도시한 바와 같이 엑추에이터(106)에는 캐비티(162)가 형성되며, 관통 구멍(112)과 캐비티(162)는 모두 잉크 체류부를 형성한다. 플레이트(110) 두께는 잔류 잉크의 영향을 적게 하기 위해 관통 구멍(112)의 직경에 비해 작은 것이 바람직하다. 예를 들면 관통 구멍(112)의 깊이는 그 직경의 3분의 1 이하의 크기인 것이 바람직하다. 관통 구멍(112)은 모듈체(100)의 중심 축에 대해 대칭인 거의 진원 형상이다. 또한 관통 구멍(112)의 면적은 엑추에이터(106)의 캐비티(162)의 개구 면적보다도 크다. 관통 구멍(112) 단면의 둘레 가장자리는 테이퍼 형상이어도 되고 스텝 형상이어도 된다. 모듈체(100)는 관통 구멍(112)이 용기(1) 내측으로 향하도록 용기(1)의 측부, 상부 또는 바닥부에 장착된다. 잉크가 소비되어 엑추에이터(106) 주변의 잉크가 없어지면, 엑추에이터(106)의 공진 주파수가 크게 변화하기 때문에, 잉크 수위 변화를 검출할 수 있다.
도 34는 모듈체의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다. 본 실시예의 모듈체(400)는 액체 용기 설치부(401)에 압전 장치 장착부(405)가 형성되어 있다. 액체 용기 설치부(401)는 평면이 거의 각이 둥근 정방형 상의 기대(402) 상에 원주 형 원주부(403)가 형성되어 있다. 더욱이, 압전 장치 장착부(4O5)는 원주부(403) 상에 세워진 판 형상 요소(406) 및 오목부(413)를 포함한다. 판 형상 요소(406)의 측면에 설치된 오목부(413)에는 엑추에이터(106)가 배치된다. 또한, 판 형상 요소(406)의 선단은 소정 각도로 모떼기되어 있어, 잉크 카트리지에 형성된 구멍으로 장착할 때에 끼우기 쉽게 되어 있다.
도 35는 도 34에 도시한 모듈체(400) 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 도 32에 도시한 모듈체(100)와 마찬가지로, 모듈체(400)는 액체 용기 설치부(401) 및 압전 장치 장착부(405)를 포함한다. 액체 용기 설치부(401)는 기대(402) 및 원주부(403)를 가지고, 압전 장치 장착부(405)는 판 형상 요소(406) 및 오목부(413)를 갖는다. 엑추에이터(106)는 플레이트(410)에 접합되어 오목부(413)에 고정된다. 모듈체(400)는 리드 와이어(404a 및 404b), 엑추에이터(106) 및 필름(408)을 부가로 갖는다.
본 실시예에 의하면, 플레이트(410)는 구 형상으로, 판 형상 요소(406)에 설치된 개구부(414)는 구 형상으로 형성되어 있다. 리드 와이어(404a 및 404b), 엑추에이터(106), 필름(408) 및 플레이트(410)는 기대(402)에 대해 착탈 가능하게 하여 구성해도 된다. 엑추에이터(106), 필름(4O8) 및 플레이트(410)는 개구부(414) 중심을 통과하여, 개구부(414)의 평면에 대해 연직 방향으로 연장되는 중심 축에 대해 대칭 배치되어 있다. 더욱이, 엑추에이터(406), 필름(408) 및 플레이트(410) 중심은 개구부(414)의 거의 중심 축 상에 배치되어 있다.
플레이트(410) 중심에 설치된 관통 구멍(412)의 면적은 엑추에이터(106)의 캐비티(162)의 개구 면적보다도 크게 형성되어 있다. 엑추에이터(106)의 캐비티(162)와 관통 구멍(412)은 모두 잉크 체류부를 형성한다. 플레이트(410) 두께는 관통 구멍(412) 직경에 비해 작으며, 예를 들면 관통 구멍(412) 직경의 3분의 1 이하의 크기로 설정하는 것이 바람직하다. 관통 구멍(412)은 모듈체(400)의 중심 축에 대해 대칭인 거의 진원 형상이다. 관통 구멍(412)의 단면 둘레 가장자리는 테이퍼 형상이어도 되고 스텝 형상이어도 된다. 모듈체(400)는 관통 구멍(412)이 용기(1) 내부에 배치되도록 용기(1) 바닥부에 장착할 수 있다. 엑추에이터(106)가 수직 방향으로 연장되도록 용기(1) 내에 배치되기 때문에, 기대(402)의 높이를 바꾸어 엑추에이터(106)가 용기(1) 내에 배치되는 높이를 바꿈으로써 잉크 엔드의 시점 설정을 용이하게 바꿀 수 있다.
도 36a, 도 36b, 도 36c는 모듈체의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 32에 도시한 모듈체(100)와 마찬가지로, 도 36a, 도 36b, 도 36c의 모듈체(500)는 기대(502) 및 원주부(503)를 갖는 액체 용기 설치부(501)를 포함한다. 또한, 모듈체(500)는 리드 와이어(504a 및 504b), 엑추에이터(106), 필름(508) 및 플레이트(510)를 부가로 갖는다. 액체 용기 설치부(501)에 포함되는 기대(502)는 리드 와이어(504a 및 504b)를 수용할 수 있도록 중심부에 개구부(514)가 형성되며, 엑추에이터(106), 필름(508) 및 플레이트(510)를 수용할 수 있도록 오목부(513)가 형성된다. 엑추에이터(106)는 플레이트(510)를 통해 압전 장치 장착부(505)에 고정된다. 따라서, 리드 와이어(504a 및 504b), 엑추에이터(106), 필름(508) 및 플레이트(510)는 액체 용기 설치부(501)에 일체 설치된다. 본 실시예의 모듈체(500)는 평면이 거의 각이 둥근 정방형 상의 기대 상에 상면이 상하 방향으로 비스듬한 원주부(503)가 형성되어 있다. 원주부(503) 상면의 상하 방향으로 비스듬히 설치된 오목부(513) 상에 엑추에이터(106)가 배치되어 있다.
모듈체(500)의 선단은 경사져 있으며, 그 경사면에 엑추에이터(106)가 장착되어 있다. 그 때문에, 모듈체(500)가 용기(1)의 바닥부 또는 측부에 장착되면, 엑추에이터(106)가 용기(1)의 상하 방향에 대해 경사진다. 모듈체(500) 선단의 경사 각도는 검출 성능을 비추어 거의 30°에서 6O°사이로 하는 것이 바람직하다.
모듈체(500)는 엑추에이터(106)가 용기(1) 내에 배치되도록 용기(1)의 바닥부 또는 측부에 장착된다. 모듈체(500)가 용기(1) 측부에 장착될 경우에는 엑추에이터(106)가 경사지면서 용기(1)의 상측, 하측 또는 옆측을 향하도록 용기(1)에 설치된다. 한편, 모듈체(500)가 용기(1)의 바닥부에 장착될 경우에는 엑추에이터(106)가 경사지면서 용기(1)의 잉크 공급구 측을 향하도록 용기(1)에 설치되는 것이 바람직하다.
도 37은 도 32에 도시한 모듈체(100)를 용기(1)에 장착했을 때의 잉크 용기의 바닥부 근방의 단면도이다. 모듈체(100)는 용기(1)의 측벽을 관통하도록 장착되어 있다. 용기(1)의 측벽과 모듈체(100)와의 접합면에는 O링(365)이 설치되고, 모듈체(10O)와 용기(1)와의 액밀을 유지하고 있다. O링으로 실이 가능하도록 모듈체(100)는 도 32에서 설명한 바와 같은 원주부를 구비하는 것이 바람직하다. 모듈체(10O) 선단이 용기(1) 내부에 삽입됨으로써, 플레이트(110)의 관통 구멍(112)을 통해 용기(1) 내의 잉크가 엑추에이터(106)와 접촉한다. 엑추에이터(106)의 진동부 주위가 액체인지 기체인지에 따라 엑추에이터(1O6)의 잔류 진동의 공진 주파수가 다르기 때문에, 모듈체(100)를 사용하여 잉크 소비 상태를 검출할 수 있다. 또한, 모듈체(100)에 한하지 않고, 도 34에 도시한 모듈체(400), 도 36a, 도 36b, 도 36c에 도시한 모듈체(500) 또는 도 38a, 도 38b, 도 38c에 도시한 모듈체(700A 및 700B) 및 몰드 구조체(600)를 용기(1)에 장착하여 잉크 유무를 검출해도 된다.
도 38a는 모듈체(700B)를 용기(1)에 장착했을 때의 잉크 용기의 단면도를 도시한다. 본 실시예에서는 설치 구조체가 1개로서 모듈체(700B)를 사용한다. 모듈체(700B)는 액체 용기 설치부(360)가 용기(1) 내부에 돌출하도록 하여 용기(1)에 장착되어 있다. 설치 플레이트(350)에는 관통 구멍(370)이 형성되며, 관통 구멍(370)과 엑추에이터(106)의 진동부가 면하고 있다. 더욱, 모듈체(700B)의 바닥 벽에는 구멍(382)이 형성되며, 압전 장치 장착부(363)가 형성된다. 엑추에이터(106)가 구멍(382) 한쪽을 막도록 하여 배치하여 구비된다. 따라서, 잉크는 압전 장치 장착부(363)의 구멍(382) 및 설치 플레이트(350)의 관통 구멍(370)을 통해 진동판(176)과 접촉한다. 압전 장치 장착부(363)의 구멍(382) 및 설치 플레이트(350)의 관통 구멍(370)은 모두 잉크 체류부를 형성한다. 압전 장치 장착부(363)와 엑추에이터(106)는 설치 플레이트(350) 및 필름 부재에 의해 고정되어 있다. 액체 용기 설치부(360)와 용기(1)와의 접속부에는 실링 구조(372)가 설치되어 있다. 실링 구조(372)는 합성 수지 등의 가소성 재료에 의해 형성되어도 되며, O링에 의해 형성되어도 된다. 도 38a의 모듈체(700B)와 용기(1)는 별체이지만, 도 38b와 같이 모듈체(700B)의 압전 장치 장착부를 용기(1) 일부에서 구성해도 된다.
도 38a의 모듈체(700B)는 도 32에서 도 36a, 도 36b, 도 36c에 도시한 리드 와이어의 모듈체로의 매입이 불필요해진다. 그 때문에 성형 공정이 간소화된다. 더욱이, 모듈체(700B) 교환이 가능해져 리사이클이 가능해진다.
잉크 카트리지가 흔들릴 때에 잉크가 용기(1)의 상면 혹은 측면에 부착하여, 용기(1)의 상면 혹은 측면으로부터 떨어져 온 잉크가 엑추에이터(106)에 접촉함으로써 엑추에이터(106)가 오작동할 가능성이 있다. 그러나, 모듈체(700B)는 액체 용기 설치부(360)가 용기(1) 내부에 돌출하고 있기 때문에, 용기(1) 상면이나 측면으로부터 떨어져 온 잉크에 의해 엑추에이터(106)가 오작동하지 않는다.
또한, 도 38a의 실시예에서는 진동판(176)과 설치 플레이트(350)의 일부만이 용기(1) 내의 잉크와 접촉하도록 용기(1)에 장착된다. 도 38a의 실시예에서는 도 32에서 도 36a, 도 36b, 도 36c에 도시한 리드 와이어(104a, 104b, 404a, 404b, 504a 및 504b)의 전극 모듈체로의 매입이 불필요해진다. 그 때문에 성형 공정이 간소화된다. 더욱이, 엑추에이터(106) 교환이 가능해져 리사이클이 가능해진다.
도 38b는 엑추에이터(106)를 용기(1)에 장착했을 때의 실시예로서 잉크 용기의 단면도를 도시한다. 도 38b의 실시예에 의한 잉크 카트리지에서는 보호 부재(361)는 엑추에이터(106)와는 별체로서 용기(1)에 설치되어 있다. 따라서, 보호 부재(361)와 엑추에이터(106)는 모듈로서 일체로 되어 있지 않지만, 한편, 보호 부재(361)는 엑추에이터(106)에 유저의 손이 닿지 않도록 보호할 수 있다. 엑추에이터(106)의 전면에 설치되는 구멍(380)은 용기(1)의 측벽에 배치되어 있다. 엑추에이터(106)는 압전층(160), 상부 전극(164), 하부 전극(166), 진동판(176) 및 설치 플레이트(350)를 포함한다. 설치 플레이트(350) 상면에 진동판(176)이 형성되고, 진동판(176) 상면에 하부 전극(166)이 형성되어 있다. 하부 전극(166) 상면에는 압전층(160)이 형성되고, 압전층(160) 상면에 상부 전극(164)이 형성되어 있다. 따라서, 압전층(160)의 주요부는 상부 전극(164)의 주요부 및 하부 전극(166)의 주요부에 의해 상하로부터 삽입되도록 형성되어 있다. 압전층(160), 상부 전극(164) 및 하부 전극(166) 각각의 주요부인 원형 부분은 압전 소자를 형성한다. 압전 소자는 진동판(176) 상에 형성된다. 압전 소자 및 진동판(176)의 진동 영역은 엑추에이터가 실제로 진동하는 진동부이다. 설치 플레이트(350)에는 관통 구멍(370)이 설치되어 있다. 더욱이, 용기(1) 측벽에는 구멍(380)이 형성되어 있다. 따라서, 잉크는 용기(1)의 구멍(380) 및 설치 플레이트(350)의 관통 구멍(370)을 통해 진동판(176)과 접촉한다. 용기(1)의 구멍(380) 및 설치 플레이트(350)의 관통 구멍(370)은 모두 잉크 체류부를 형성한다. 또한, 도 38b의 실시예에서는 엑추에이터(106)는 보호 부재(361)에 의해 보호되어 있기 때문에 엑추에이터(106)를 외부와의 접촉으로부터 보호할 수 있다.
더구나, 도 38a 및 도 38b의 실시예에 있어서의 설치 플레이트(350) 대신 도 20a, 도 20b, 도 20c의 기판(178)을 사용해도 된다.
도 38c는 엑추에이터(106)를 포함하는 몰드 구조체(600)를 구비하는 실시예를 도시한다. 본 실시예에서는 설치 구조체가 1개로서 몰드 구조체(600)를 사용한다. 몰드 구조체(600)는 엑추에이터(106)와 몰드부(364)를 갖는다. 엑추에이터(106)와 몰드부(364)와는 일체 성형되어 있다. 몰드부(364)는 실리콘 수지 등의 가소성 재료에 의해 성형된다. 몰드부(364)는 내부에 리드 와이어(362)를 갖는다. 몰드부(364)는 엑추에이터(106)로부터 연장되는 2개의 다리를 갖도록 형성되어 있다. 몰드부(364)는 몰드부(364)와 용기(1)를 액밀하게 고정하기 위해, 몰드부(364)가 2개의 다리 끝이 반구 형으로 형성된다. 몰드부(364)는 엑추에이터(106)가 용기(1) 내부에 돌출하도록 용기(1)에 장착되며, 엑추에이터(106)의 진동부는 용기(1) 내의 잉크와 접촉한다. 몰드부(364)에 의해, 엑추에이터(106)의 상부 전극(164), 압전층(160) 및 하부 전극(166)은 잉크로부터 보호받고 있다.
도 38c의 몰드 구조체(600)는 몰드부(364)와 용기(1) 사이에 실링 구조(372)가 필요하지 않기 때문에, 잉크가 용기(1)로부터 새기 어렵다. 또한, 용기(1) 외부로부터 몰드 구조체(600)가 돌출하지 않는 형태이기 때문에, 엑추에이터(106)를 외부와의 접촉으로부터 보호할 수 있다. 잉크 카트리지가 흔들릴 때에, 잉크가 용기(1)의 상면 혹은 측면에 부착, 용기(1)의 상면 혹은 측면으로부터 떨어져 온 잉크가 엑추에이터(106)에 접촉함으로써, 엑추에이터(106)가 오작동할 가능성이 있다. 몰드 구조체(600)는 몰드부(364)가 용기(1) 내부에 돌출하고 있기 때문에, 용기(1) 상면이나 측면으로부터 떨어져 온 잉크에 의해, 엑추에이터(106)가 오작동하지 않는다.
도 39는 도 20a, 도 20b, 도 20c에 도시한 엑추에이터(106)를 사용한 잉크 카트리지 및 잉크 젯 기록 장치의 실시예를 도시한다. 복수의 잉크 카트리지(180)는 각각의 잉크 카트리지(180)에 대응한 복수의 잉크 도입부(182) 및 홀더(184)를 갖는 잉크 젯 기록 장치에 장착된다. 복수의 잉크 카트리지(180)는 각각 다른 종류, 예를 들면 색 잉크를 수용한다. 복수의 잉크 카트리지(180) 각각의 바닥면에는 적어도 음향 임피던스를 검출하는 수단인 엑추에이터(106)가 장착되어 있다. 엑추에이터(106)를 잉크 카트리지(180)에 장착함으로써, 잉크 카트리지(180) 내의 잉크 잔량을 검출할 수 있다.
도 40은 잉크 젯 기록 장치의 헤드부 주변의 상세함을 도시한다. 잉크 젯 기록 장치는 잉크 도입부(182), 홀더(184), 헤드 플레이트(186) 및 노즐 플레이트(188)를 갖는다. 잉크를 분사하는 노즐(190)이 노즐 플레이트(188)에 복수 형성되어 있다. 잉크 도입부(182)는 공기 공급구(181)와 잉크 도입구(183)를 갖는다. 공기 공급구(181)는 잉크 카트리지(180)에 공기를 공급한다. 잉크 도입구(183)는 잉크 카트리지(180)로부터 잉크를 도입한다. 잉크 카트리지(180)는 공기 도입구(185)와 잉크 공급구(187)를 갖는다. 공기 도입구(185)는 잉크 도입부(182)의 공기 공급구(181)로부터 공기를 도입한다. 잉크 공급구(187)는 잉크 도입부(182)의 잉크 도입구(183)에 잉크를 공급한다. 잉크 카트리지(180)가 잉크 도입부(182)로부터 공기를 도입함으로써, 잉크 카트리지(180)로부터 잉크 도입부(182)에의 잉크 공급을 재촉한다. 홀더(184)는 잉크 카트리지(180)로부터 잉크 도입부(182)를 통해 공급된 잉크를 헤드 플레이트(186)로 연이어 통한다.
도 41a, 도 41b는 도 40에 도시한 잉크 카트리지(180)의 다른 실시예를 도시한다. 도 41a의 잉크 카트리지(180a)는 상하 방향으로 비스듬히 형성된 바닥면(194a)에 엑추에이터(106)가 장착되어 있다. 잉크 카트리지(180)의 잉크 용기(194) 내부에는 잉크 용기(194)의 내부 바닥면으로부터 소정 높이의 엑추에이터(106)와 직면하는 위치에 방파벽(192)이 설치되어 있다. 엑추에이터(106)가 잉크 용기(194)의 상하 방향에 대해 비스듬히 장착되어 있기 때문에, 잉크 풀림이 양호해진다.
엑추에이터(106)와 방파벽(192) 사이에는 잉크로 채워진 간극이 형성된다. 또한, 방파벽(192)과 엑추에이터(106)와의 간격은 모세관력에 의해 잉크가 유지되지 않을 정도로 비어 있다. 잉크 용기(194)가 옆으로 흔들렸을 때에, 옆으로 흔들림에 의해 잉크 용기(194) 내부에 잉크 파가 발생하고, 그 충격에 의해, 기체나 기포가 엑추에이터(106)에 의해 검출되어 엑추에이터(106)가 오작동할 가능성이 있다. 방파벽(192)을 설치함으로써, 엑추에이터(106) 부근의 잉크 파를 막아, 엑추에이터(106)의 오작동을 막을 수 있다.
도 41b의 잉크 카트리지(180b)의 엑추에이터(106)는 잉크 용기(194)의 공급구의 측벽 상에 장착되어 있다. 잉크 공급구(187) 근방이면, 엑추에이터(106)는 잉크 용기(194)의 측벽 또는 바닥면에 장착되어도 된다. 또한, 엑추에이터(106)는 잉크 용기(194)의 폭 방향 중심에 장착되는 것이 바람직하다. 잉크는 잉크 공급구(187)를 통과하여 외부에 공급되기 때문에, 엑추에이터(106)를 잉크 공급구(187) 근방에 설치함으로써, 잉크 니어 엔드 시점까지 잉크와 엑추에이터(106)가 확실하게 접촉한다. 따라서, 엑추에이터(106)는 잉크 니어 엔드 시점을 확실하게 검출할 수 있다.
더욱이, 엑추에이터(106)를 잉크 공급구(187) 근방에 설치함으로써, 잉크 용기를 카트리지 상의 카트리지 홀더에 장착할 때에, 잉크 용기 상의 엑추에이터(106)와 카트리지 상의 접점과의 위치 결정이 확실해진다. 그 이유는 잉크 용기와 카트리지와의 연결에 있어서 가장 중요한 것은 잉크 공급구와 공급 바늘과의 확실한 결합이다. 조금이라도 어긋남이 있으면 공급 바늘 선단을 아프게 해버리거나 혹은 O링 등의 실링 구조에 데미지를 주어버려 잉크가 새나가버리기 때문이다. 이러한 문제점을 막기 위해, 통상 잉크 젯 프린터는 잉크 용기를 카트리지에 마운트할 때에 정확한 위치 맞춤할 수 있는 특별한 구조를 갖고 있다. 따라서 공급구 근방에 엑추에이터를 배치시킴으로써, 엑추에이터의 위치 맞춤도 동시에 확실한 것이 되는 것이다. 더욱이, 엑추에이터(106)를 잉크 용기(194)의 폭 방향 중심에 장착함으로써, 보다 확실하게 위치 맞춤할 수 있다. 잉크 용기가 홀더로의 장착 시에 폭 방향 중심선을 중심으로 하여 축 요동한 경우에, 가장 그 흔들림이 적기 때문이다.
도 42a, 도 42b, 도 42c는 잉크 카트리지(180)의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 42a는 잉크 카트리지(180C)의 단면도, 도 42b는 도 42a에 도시한 잉크 카트리지(180C)의 측벽(194b)을 확대한 단면도 및 도 42c는 그 정면으로부터의 투시도이다. 잉크 카트리지(180C)는 반도체 기억 수단(7)과 엑추에이터(106)가 동일 회로 기판(610) 상에 형성되어 있다.
도 42b, 도 42c에 나타내는 바와 같이, 반도체 기억 수단(7)은 회로 기판(610) 위쪽에 형성되며, 엑추에이터(106)는 동일 회로 기판(610)에 있어서 반도체 기억 수단(7) 아래쪽에 형성되어 있다. 엑추에이터(106) 주위를 둘러싸도록 이형 O링(614)이 측벽(194b)에 장착된다. 측벽(194b)에는 회로 기판(610)을 잉크 용기(194)에 접합하기 위한 코킹부(616)가 복수 형성되어 있다. 코킹부(616)에 의해 회로 기판(610)을 잉크 용기(194)에 접합하고, 이형 O링(614)을 회로 기판(610)에 가압함으로써, 엑추에이터(106)의 진동 영역이 잉크와 접촉할 수 있도록 하면서 잉크 카트리지의 외부와 내부를 액밀하게 유지한다.
반도체 기억 수단(7) 및 반도체 기억 수단(7) 부근에는 단자(612)가 형성되어 있다. 단자(612)는 반도체 기억 수단(7)과 잉크 젯 기억 장치 등의 외부와의 사이의 신호 교환을 한다. 반도체 기억 수단(7)은 예를 들면 EEPROM 등의 재기록 가능한 반도체 메모리에 의해 구성되어도 된다. 반도체 기억 수단(7)과 엑추에이터(106)가 동일 회로 기판(610) 상에 형성되어 있기 때문에, 엑추에이터(106) 및 반도체 기억 수단(7)을 잉크 카트리지(180C)에 설치할 때에 1회 설치 공정으로 끝난다. 또한, 잉크 카트리지(180C) 제조 시 및 리사이클 시의 작업 공정이 간소화된다. 더욱이, 부품 점수가 삭감되기 때문에, 잉크 카트리지(180C)의 제조 코스트를 저감할 수 있다.
엑추에이터(106)는 잉크 용기(194) 내의 잉크 소비 상태를 검지한다. 반도체 기억 수단(7)은 엑추에이터(106)가 검출한 잉크 잔량 등 잉크 정보를 격납한다. 즉, 반도체 기억 수단(7)은 검출할 때에 사용되는 잉크 및 잉크 카트리지 특성 등의 특성 패러미터에 관한 정보를 격납한다. 반도체 기억 수단(7)은 미리 잉크 용기(194) 내의 잉크가 풀일 때, 즉 잉크가 잉크 용기(194) 내에 채웠졌을 때, 또는 엔드 시, 즉 잉크 용기(194) 내의 잉크가 소비되었을 때의 공진 주파수를 특성 패러미터의 하나로서 격납한다. 잉크 용기(194) 내의 잉크가 풀 또는 엔드 상태인 공진 주파수는 잉크 용기가 처음으로 잉크 젯 기록 장치에 장착되었을 때에 격납되어도 된다. 또한, 잉크 용기(194) 내의 잉크가 풀 또는 엔드 상태인 공진 주파수는 잉크 용기(194) 제조 중에 격납되어도 된다. 반도체 기억 수단(7)으로 미리 잉크 용기(194) 내의 잉크가 풀 또는 엔드 시의 공진 주파수를 격납하여, 잉크 젯 기록 장치 측에서 공진 주파수의 데이터를 판독함으로써 잉크 잔량을 검출할 때의 격차를 보정할 수 있기 때문에, 잉크 잔량이 기준치까지 감소한 것을 정확하게 검출할 수 있다.
도 43a, 도 43b, 도 43c는 잉크 카트리지(180)의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 43a에 나타내는 잉크 카트리지(180D)는 잉크 용기(194)의 측벽(194b)에 복수의 엑추에이터(106)를 장착한다. 도 24에 도시한 일체 성형된 복수의 엑추에이터(106)를 이들 복수의 엑추에이터(106)로서 사용하는 것이 바람직하다. 복수의 엑추에이터(106)는 상하 방향으로 간격을 두고 측벽(194b)에 배치되어 있다. 복수의 엑추에이터(106)를 상하 방향으로 간격을 두고 측벽(194b)에 배치함으로써, 잉크 잔량을 단계적으로 검출할 수 있다.
도 43b에 나타내는 잉크 카트리지(18OE)는 잉크 용기(194)의 측벽(194b)에 상하 방향으로 긴 엑추에이터(606)를 장착한다. 상하 방향으로 긴 엑추에이터(606)에 의해, 잉크 용기(194) 내의 잉크 잔량 변화를 연속적으로 검출할 수 있다. 엑추에이터(6O6)의 길이는 측벽(194b)에 높이의 반 이상의 길이를 갖는 것이 바람직하며, 도 43b에 있어서는 엑추에이터(6O6)는 측벽(194b)의 거의 상단에서 거의 하단까지의 길이를 갖는다.
도 43c에 나타내는 잉크 카트리지(180F)는 도 43a에 도시한 잉크 카트리지(180D)와 마찬가지로, 잉크 용기(194)의 측벽(194b)에 복수의 엑추에이터(106)를 장착하여, 복수의 엑추에이터(106) 직면에 소정의 간격을 두고 상하 방향으로 긴 방파벽(192)을 구비한다. 도 24에 도시한 일체 성형된 복수의 엑추에이터(106)를 이들 복수의 엑추에이터(106)로서 사용하는 것이 바람직하다. 엑추에이터(106)와 방파벽(192) 사이에는 잉크로 채워진 간극이 형성된다. 또한, 방파벽(192)과 엑추에이터(106)와의 간격은 모세관력에 의해 잉크가 유지되지 않을 정도로 비어 있다. 잉크 용기(194)가 옆으로 흔들렸을 때에 옆으로 흔들림에 의해 잉크 용기(194) 내부에 잉크 파가 발생하여, 그 충격에 의해 기체나 기포가 엑추에이터(106)에 의해 검출되어버려, 엑추에이터(106)가 오작동할 가능성이 있다. 본 발명과 같이 방파벽(192)을 설치함으로써, 엑추에이터(106) 부근의 잉크가 물결이는 것을 막아, 엑추에이터(106)의 오작동을 막을 수 있다. 또한, 방파벽(192)은 잉크가 요동함으로써 발생한 기포가 엑추에이터(106)에 침입하는 것을 막는다.
도 44a, 도 44b, 도 44c, 도 44d는 잉크 카트리지(180)의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 44a의 잉크 카트리지(180G)는 잉크 용기(194) 상면(194c)에서 아래쪽으로 연장되는 복수의 격벽(212)을 갖는다. 각각의 격벽(212) 하단과 잉크 용기(194)의 바닥면과는 소정의 간격이 비어 있기 때문에, 잉크 용기(194)의 바닥부는 연이어 통해 있다. 잉크 카트리지(180G)는 복수의 격벽(212) 각각에 의해 구획된 복수의 수용실(213)을 갖는다. 복수의 수용실(213)의 바닥부는 서로 연이어 통한다. 복수의 수용실(213) 각각에 있어서, 잉크 용기(194) 상면(194c)에는 엑추에이터(106)가 장착되어 있다. 도 24에 도시한 일체 성형된 엑추에이터(106)를 이들 복수의 엑추에이터(106)로서 사용하는 것이 바람직하다. 엑추에이터(106)는 잉크 용기(194)의 수용실(213) 상면(194c)의 거의 중앙에 배치된다. 수용실(213)의 용량은 잉크 공급구(187) 측이 가장 크고, 잉크 공급구(187)로부터 잉크 용기(194) 속으로 멀어짐에 따라서, 수용실(213) 용량이 서서히 작게 되어 있다. 따라서, 엑추에이터(106)가 배치되는 간격은 잉크 공급구(187) 측이 넓고, 잉크 공급구(187)로부터 잉크 용기(194) 속으로 멀어짐에 따라서, 좁게 되어 있다.
잉크는 잉크 공급구(187)로부터 배출되어, 공기가 공기 도입구(185)로부터 들어가기 때문에, 잉크 공급구(187) 측 수용실(213)로부터 잉크 카트리지(180G) 안쪽 수용실(213)로 잉크가 소비된다. 예를 들면, 잉크 공급구(187)에 가장 가까운 수용실(213)의 잉크가 소비되며, 잉크 공급구(187)에 가장 가까운 수용실(213)의 잉크 수위가 내려가고 있는 동안, 다른 수용실(213)에는 잉크가 채워져 있다. 잉크 공급구(187)에 가장 가까운 수용실(213)의 잉크가 다 소비되면, 공기가 잉크 공급구(187)로부터 세어 2번째 수용실(213)에 침입하고, 2번째 수용실(213) 내의 잉크가 소비되기 시작하여, 2번째 수용실(213)의 잉크 수위가 내려가기 시작한다. 이 시점에서, 잉크 공급구(187)로부터 세어 3번째 이후의 수용실(213)에는 잉크가 채워져 있다. 이렇게, 잉크 공급구(187)에 가까운 수용실(213)에서 먼 수용실(213) 순으로 잉크가 소비된다.
이렇게, 엑추에이터(106)가 각각의 수용실(213)마다 잉크 용기(194) 상면(194c)에 간격을 두고 배치되어 있기 때문에, 엑추에이터(106)는 잉크량 감소를 단계적으로 검출할 수 있다. 더욱이, 수용실(213) 용량이 잉크 공급구(187)로부터 수용실(213) 속으로 서서히 작게 되어 있기 때문에, 엑추에이터(106)가 잉크량 감소를 검출하는 시간 간격이 서서히 작아져, 잉크 엔드에 가까울수록 빈도를 높게 검출할 수 있다.
도 44b의 잉크 카트리지(180H)는 잉크 용기(194) 상면(194c)에서 아래쪽으로 연장되는 하나의 격벽(212)을 갖는다. 격벽(212) 하단과 잉크 용기(194) 바닥면과는 소정의 간격이 비어 있기 때문에, 잉크 용기(194)의 바닥부는 연이어 통해 있다. 잉크 카트리지(180H)는 격벽(212)에 의해 구획된 2실의 수용실(213a 및 213b)을 갖는다. 수용실(213a 및 213b)의 바닥부는 서로 연이어 통한다. 잉크 공급구(187) 측 수용실(213a)의 용량은 잉크 공급구(187)로부터 보아 안쪽 수용실(213b) 용량보다 크다. 수용실(213b)의 용량은 수용실(213a)의 용량의 반보다 작은 것이 바람직하다.
수용실(213b)의 상면(194c)에 엑추에이터(106)가 장착된다. 더욱이, 수용실(213b)에는 잉크 카트리지(180H) 제조 시에 들어가는 기포를 잡는 홈인 버퍼(214)가 형성된다. 도 44b에 있어서, 버퍼(214)는 잉크 용기(194)의 측벽(194b)에서 위쪽으로 연장되는 홈으로서 형성된다. 버퍼(214)는 잉크 수용실(213b) 내에 침입한 기포를 잡기 때문에, 기포에 의해 엑추에이터(106)가 잉크 엔드라 검출하는 오작동을 방지할 수 있다. 또한, 엑추에이터(106)를 수용실(213b)의 상면(194c)에 설치함으로써, 잉크 니어 엔드가 검출되고나서 완전히 잉크 엔드 상태가 되기까지의 잉크량에 대해, 도트 카운터에 의해 파악한 수용실(213a)에서의 잉크 소비 상태에 대응한 보정을 가함으로써, 마지막까지 잉크를 소비할 수 있다. 더욱이, 수용실(213b)의 용량을 격벽(212) 길이나 간격을 바꾸거나 하는 것 등에 의해 조절함으로써, 잉크 니어 엔드 검출 후의 소비 가능 잉크량을 바꿀 수 있다.
도 44c는 도 44b의 잉크 카트리지(180I)의 수용실(213b)에 다공질 부재(216)가 충전되어 있다. 다공질 부재(216)는 수용실(213b) 내의 상면에서 하면까지의 전공간을 매우도록 설치된다. 다공질 부재(216)는 엑추에이터(106)와 접촉한다. 잉크 용기가 넘어졌을 때나, 카트리지 상에서의 왕복 운동 중에 공기가 잉크 수용실(213b) 내에 침입해버려, 이것이 엑추에이터(106)의 오작동을 야기할 가능성이 있다. 그러나, 다공질 부재(216)가 구비되어 있으면, 공기를 잡아 엑추에이터(106)에 공기가 들어가는 것을 막을 수 있다. 또한, 다공질 부재(216)는 잉크를 유지하기 때문에 잉크 용기가 흔들림으로써, 잉크가 엑추에이터(106)에 걸려 엑추에이터(106)가 잉크 없음을 잉크 있음이라 오검출하는 것을 막을 수 있다. 다공질 부재(216)는 가장 용량이 작은 수용실(213)에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 엑추에이터(106)를 수용실(213b)의 상면(194c)에 설치함으로써, 잉크 니어 엔드가 검출되고나서 완전히 잉크 엔드 상태가 되기까지의 잉크량에 보정을 가해, 마지막까지 잉크를 소비할 수 있다. 더욱이, 수용실(213b)의 용량을 격벽(212) 길이나 간격을 바꾸거나 하는 것 등에 의해 조절함으로써, 잉크 니어 엔드 검출 후의 소비 가능 잉크량을 바꿀 수 있다.
도 44d는 도 44c의 잉크 카트리지(180I)의 다공질 부재(216)가 구멍 직경이 다른 2종류의 다공질 부재(216A 및 216B)에 의해 구성되어 있는 잉크 카트리지(180J)를 도시한다. 다공질 부재(216A)는 다공질 부재(216B) 위쪽에 배치되어 있다. 상측 다공질 부재(216A)의 구멍 직경은 하측 다공질 부재(216B)의 구멍 직경보다 크다. 혹은 다공질 부재(216A)는 다공질 부재(216B)보다도 액체 친화성이 낮은 부재로 형성된다. 구멍 직경이 작은 다공질 부재(216B) 쪽이 구멍 직경이 큰 다공질 부재(216A)보다 모세관력은 크기 때문에, 수용실(213b) 내의 잉크가 하측 다공실 부재(216B)에 모여 유지된다. 따라서, 한번 공기가 엑추에이터(106)까지 도달하여 잉크 없음을 검출하면, 잉크가 다시 엑추에이터에 도달하여 잉크 있음이라 검출하는 일이 없다. 더욱이, 엑추에이터(106)로부터 먼 측 다공질 부재(216B)에 잉크가 흡수됨으로써, 엑추에이터(106) 근방의 잉크 풀림이 좋아져, 잉크 유무를 검출할 때의 음향 임피던스 변화의 변화량이 커진다. 또한, 엑추에이터(106)를 수용실(213b)의 상면(194c)에 설치함으로써, 잉크 니어 엔드가 검출되고나서 완전히 잉크 엔드 상태가 되기까지의 잉크량에 보정을 가해, 마지막까지 잉크를 소비할 수 있다. 더욱이, 수용실(213b)의 용량을 격벽(212) 길이나 간격을 바꾸거나 하는 것 등에 의해 조절함으로써, 잉크 니어 엔드 검출 후의 소비 가능 잉크량을 바꿀 수 있다.
도 45a, 도 45b, 도 45c는 도 44c에 도시한 잉크 카트리지(180I)의 다른 실시예인 잉크 카트리지(180K)를 나타내는 단면도이다. 도 45a, 도 45b, 도 45c에 나타내는 잉크 카트리지(180)의 다공질 부재(216)는 다공질 부재(216) 하부의 수평 방향 단면적이 잉크 용기(194)의 바닥면 방향을 향해 서서히 작아지되도록 압축되어, 구멍 직경이 작아지도록 설계되어 있다. 도 45a의 잉크 카트리지(180K)는 다공질 부재(216)의 아래쪽 구멍 직경이 작아지도록 압축하기 위해 측벽에 리브가 설치되어 있다. 다공질 부재(216) 하부의 구멍 직경은 압축됨으로써, 작게 되어 있기 때문에, 잉크는 다공질 부재(216) 하부로 모여 유지된다. 엑추에이터(106)로부터 먼 측의 다공질 부재(216) 하부에 잉크가 흡수됨으로써, 엑추에이터(106) 근방의 잉크 풀림이 좋아져, 잉크 유무를 검출할 때의 음향 임피던스 변화의 변화량이 커진다. 따라서, 잉크가 흔들림으로써 잉크 카트리지(180K) 상면에 장착된 엑추에이터(106)에 잉크가 걸려 있어버려, 엑추에이터(1O6)가 잉크 없음을 잉크 있음이라 오검출하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 45b 및 도 45c의 잉크 카트리지(180L)는 다공질 부재(216) 하부의 수평 방향 단면적이 잉크 용기(194)의 폭 방향에 있어서, 잉크 용기(194)의 바닥면을 향해 서서히 작아지도록 압축하기 때문에, 수용실의 수평 방향 단면적이 잉크 용기(194)의 바닥면 방향을 향해 서서히 작게 되어 있다. 다공질 부재(216) 하부의 구멍 직경은 압축됨으로써, 작게 되어 있기 때문에, 잉크는 다공질 부재(216) 하부로 모여 유지된다. 엑추에이터(106)로부터 먼 측의 다공질 부재(216B) 하부에 잉크가 흡수됨으로써, 엑추에이터(106) 근방의 잉크 풀림이 좋아져, 잉크 유무를 검출할 때의 음향 임피던스 변화의 변화량이 커진다. 따라서, 잉크가 엑추에이터(106)에 잉크가 걸려 있어버려, 엑추에이터(106)가 잉크 없음을 잉크 있음이라 오검출하는 것을 방지할 수 있다.
도 46a, 도 46b, 도 46c, 도 46d는 엑추에이터(106)를 사용한 잉크 카트리지의 더욱 다른 실시예를 도시한다. 도 46a의 잉크 카트리지(220A)는 잉크 카트리지(220A) 상면에서 아래쪽으로 연장되도록 설치된 제 1 격벽(222)을 갖는다. 제 1 격벽(222) 하단과 잉크 카트리지(220A) 바닥면과의 사이에는 소정의 간격이 비어 있기 때문에, 잉크는 잉크 카트리지(220A)의 바닥면을 통해 잉크 공급구(230)로 유입할 수 있다. 제 1 격벽(222)으로부터 잉크 공급구(230) 측에는 잉크 카트리지(220A)의 바닥면보다 위쪽으로 연장되도록 제 2 격벽(224)이 형성되어 있다. 제 2 격벽(224) 상단과 잉크 카트리지(220A) 상면과의 사이에는 소정의 간격이 비어 있기 때문에, 잉크는 잉크 카트리지(220A) 상면을 통해 잉크 공급구(230)로 유입할 수 있다.
제 1 격벽(222)에 의해, 잉크 공급구(230)로부터 보아, 제 1 격벽(222) 안쪽에 제 1 수용실(225a)이 형성된다. 한편, 제 2 격벽(224)에 의해, 잉크 공급구(230)로부터 보아 제 2 격벽(224) 앞측에 제 2 수용실(225b)이 형성된다. 제 1 수용실(225a)의 용량은 제 2 수용실(225b)의 용량보다 크다. 제 1 격벽(222) 및 제 2 격벽(224) 사이에 모관 현상을 일으킬 수 있을 수 있을 만큼의 간격이 빔으로써, 모관로(227)가 형성된다. 따라서, 제 1 수용실(225a)의 잉크는 모관로(227)의 모세관력에 의해 모관로(227)에 모인다. 그 때문에, 기체나 기포가 제 2 수용실(225b)로 혼입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 2 수용실(225b) 내의 잉크 수위는 안정적으로 서서히 하강할 수 있다. 잉크 공급구(230)로부터 보아, 제 1 수용실(225a)은 제 2 수용실(225b)보다 속에 형성되어 있기 때문에, 제 1 수용실(225a)의 잉크가 소비된 후, 제 2 수용실(225b)의 잉크가 소비된다.
잉크 카트리지(22OA)의 잉크 공급구(230) 측 측벽, 즉 제 2 수용실(225b)의 잉크 공급구(230) 측 측벽에는 엑추에이터(106)가 장착되어 있다. 엑추에이터(106)는 제 2 수용실(225b) 내의 잉크 소비 상태를 검지한다. 엑추에이터(106)를 제 2 수용실(225b)의 측벽에 장착함으로써, 잉크 엔드에 의해 가까운 시점에서의 잉크 잔량을 안정적으로 검출할 수 있다. 더욱이, 엑추에이터(106)를 제 2 수용실(225b)의 측벽에 장착하는 높이를 바꿈으로써, 어느 시점에서의 잉크 잔량을 잉크 엔드로 할지를 자유롭게 설정할 수 있다. 모관로(227)에 의해 제 1 수용실(225a)에서 제 2 수용실(225b)로 잉크가 공급됨으로써, 엑추에이터(106)는 잉크 카트리지(220A)의 옆으로 흔들림에 의한 잉크가 옆으로 흔들림 영향을 받지 않기 때문에, 엑추에이터(1O6)는 잉크 잔량을 확실하게 측정할 수 있다. 더욱이, 모관로(227)가 잉크를 유지하기 때문에, 잉크가 제 2 수용실(225b)에서 제 1 수용실(225a)로 역류하는 것을 막는다.
잉크 카트리지(220A) 상면에는 역지 밸브(228)가 설치되어 있다. 역지 밸브(228)에 의해, 잉크 카트리지(220A)가 옆으로 흔들렸을 때에, 잉크가 잉크 카트리지(220A) 외부로 새는 것을 막을 수 있다. 더욱이, 역지 밸브(228)를 잉크 카트리지(220A) 상면에 설치함으로써, 잉크의 잉크 카트리지(22OA)로부터의 증발을 막을 수 있다. 잉크 카트리지(220A) 내의 잉크가 소비되어, 잉크 카트리지(220A) 내의 부압이 역지 밸브(228)의 압력을 넘으면, 역지 밸브(228)가 열려, 잉크 카트리지(220A)에 공기를 흡입하고, 그 후 닫아 잉크 카트리지(220A) 내의 압력을 일정하게 유지한다.
도 46c 및 도 46d는 역지 밸브(228)의 상세한 단면을 도시한다. 도 46c의 역지 밸브(228)는 고무에 의해 형성된 날개(232a)를 갖는 밸브(232)를 갖는다. 잉크 카트리지(220) 외부와의 공기 구멍(233)이 날개(232a)에 대향하여 잉크 카트리지(220)에 설치된다. 날개(232a)에 의해 공기 구멍(233)이 개폐된다. 역지 밸브(228)는 잉크 카트리지(22O) 내의 잉크가 감소하여, 잉크 카트리지(220) 내의 부압이 역지 밸브(228)의 압력을 넘으면, 날개(232a)가 잉크 카트리지(220) 안쪽으로 열려, 외부의 공기를 잉크 카트리지(220) 내로 받아들인다. 도 46d의 역지 밸브(228)는 고무에 의해 형성된 밸브(232)와 스프링(235)을 갖는다. 역지 밸브(228)는 잉크 카트리지(220) 내의 부압이 역지 밸브(228)의 압력을 넘으면, 밸브(232)가 스프링(235)을 가압하여 열고, 외부 공기를 잉크 카트리지(220) 내에 흡입하며, 그 후 닫아 잉크 카트리지(220) 내의 부압을 일정하게 유지한다.
도 46b의 잉크 카트리지(220B)는 도 46a의 잉크 카트리지(220A)에 있어서 역지 밸브(228)를 설치하는 대신 제 1 수용실(225a)에 다공질 부재(242)를 배치하고 있다. 다공질 부재(242)는 잉크 카트리지(220B) 내의 잉크를 유지함과 동시에, 잉크 카트리지(220B)가 옆으로 흔들렸을 때에, 잉크가 잉크 카트리지(220B) 외부로 새는 것을 막는다.
이상, 카트리지에 장착되는 카트리지와 별체의 잉크 카트리지에 있어서, 잉크 카트리지 또는 카트리지에 엑추에이터(106)를 장착할 경우에 대해서 서술했지만, 카트리지와 일체화되어, 카트리지와 함께 잉크 젯 기록 장치에 장착되는 잉크 탱크에 엑추에이터(106)를 장착해도 된다. 더욱이, 카트리지와 별체인 튜브 등을 통해 카트리지에 잉크를 공급하는 오프 카트리지 방식의 잉크 탱크에 엑추에이터(106)를 장착해도 된다. 또한 더욱이, 기록 헤드와 잉크 용기가 일체가 되어 교환 가능하게 구성된 잉크 카트리지에 본 발명의 엑추에이터를 장착해도 된다.
「실소비 상태 검출과 추정 소비 상태 산출과의 조합」
이상, 본 실시예에 관련되는 잉크 소비 검출 기능 부착 각종 잉크 카트리지에 대해서 설명했다. 이들 잉크 카트리지는 압전 장치에서 구성되는 액체 센서(엑추에이터 등)를 구비했었다. 액체 센서를 사용함으로써, 실제의 소비 상태, 즉 실소비 상태가 검출된다. 본 실시예에서는 더욱 소비 상태가 추정된다. 잉크 소비는 인쇄 또는 기록 헤드 메인터넌스에 의한 잉크 소비로, 양쪽이 추정되어도 한쪽이 추정되어도 된다. 본 실시예에서는 주로 잉크 젯 기록 장치의 가동량으로서의 인쇄량에 근거하는 추정 처리를 설명한다. 이렇게 하여 구한 소비 상태를 추정 소비 상태라 한다. 실소비 상태 검출과 추정 소비 상태 산출을 조합함으로써, 잉크 소비 상태를 보다 정확하고 또한 상세하게 구할 수 있다. 이하, 실소비 상태와 추정 소비 상태를 조합하는 적합한 구성을 설명한다.
도 47은 본 실시예의 잉크 소비 검출 기능을 구비한 시스템 구성을 도시하고 있다. 잉크 카트리지(800)는 예를 들면 도 1의 카트리지에 상당한다. 잉크 카트리지(800)는 액체 센서(802) 및 소비 정보 메모리(804)를 갖는다. 액체 센서(802)는 압전 장치에서 구성된다. 구체적으로는 액체 센서(8O2)는 상술한 탄성파 발생 수단 또는 엑추에이터로 구성되며, 잉크 소비 상태에 따른 신호를 출력한다. 소비 정보 메모리(804)는 EEPROM 등의 재기록 가능한 메모리로, 상술한 반도체 기억 수단(도 1, 참조 번호 7)에 상당한다.
기록 장치 제어부(810)는 잉크 젯 기록 장치를 제어하는 컴퓨터로 구성된다. 기록 장치 제어부(810)는 잉크 젯 기록 장치에 구비되어도 된다. 또한, 기록 장치 제어부(810)의 일부 또는 전부의 기능이 기록 장치에 접속된 다른 컴퓨터 등의 외부 장치에 구비되어도 된다.
기록 장치 제어부(810)는 소비 검출 처리부(812)를 갖는다. 소비 검출 처리부(812), 액체 센서(802) 및 소비 정보 메모리(804)에 의해 잉크 소비 검출 장치가 구성된다. 소비 검출 처리부(812)는 액체 센서(802) 및 소비 정보 메모리(804)를 사용하여 소비 상태를 구한다. 그리고 구한 소비 상태는 소비 정보 메모리(804)에 격납된다.
기록 장치 제어부(810)는 더욱이, 인쇄 동작 제어부(818), 인쇄 데이터 기억부(824) 및 소비 정보 제시부(826)를 포함한다. 이들 구성에 대해서는 후술한다.
기록 장치 제어부(810)의 소비 검출 처리부(812)는 추정 소비 산출 처리부(814) 및 실소비 검출 처리부(816)를 포함한다. 실소비 검출 처리부(816)는 액체 센서(802)를 제어하고 실소비 상태를 검출하여, 실소비 상태를 소비 정보 메모리(804)에 기록한다. 실소비 상태는 상술한 원리에 따라서 검출된다. 예를 들면, 음향 임피던스에 근거하여 실소비 상태를 검출하기 위해, 실소비 검출 처리부(816)는 액체 센서(802)의 압전 소자를 구동한다. 압전 소자는 진동을 발생시킨 후의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력한다. 잔류 진동 상태가 잉크 소비 상태에 따라서 변화하는 것에 근거하여 실소비 상태가 검출된다.
본 실시예에서는 특히, 잉크 액면이 액체 센서(802)를 통과했는지의 여부가 실소비 상태로서 검출된다. 액면 통과 전후에서, 센서의 출력 신호가 크게 변한다. 따라서 액면 통과는 확실하게 구할 수 있다. 이하, 액면 통과 전의 상태를 「잉크 있음 상태」, 액면 통과 후의 상태를 「잉크 빔 상태」라 한다.
한편, 추정 소비 산출 처리부(814)는 잉크 카트리지(80O)의 잉크 소비에 근거하여 추정 소비 상태를 구한다. 잉크는 인쇄에 의해 소비되고, 또한 기록 헤드의 메인터넌스 동작에 의해 소비된다. 그래서, 바람직하게는 인쇄에 의한 잉크 방울수와 메인터넌스 회수로 잉크 소비량을 구할 수 있다. 단, 본 발명의 범위 내에서, 어느쪽 한쪽으로부터 잉크 소비량이 구해져도 된다. 여기서는 인쇄량으로부터 잉크 소비량을 구하는 처리를 중심으로 설명한다.
즉, 추정 소비 산출 처리부(814)는 잉크 카트리지(800)의 잉크를 사용하여 인쇄할 때의 인쇄량에 근거하여 잉크 소비 상태를 산출함으로써, 추정 소비 상태를 구한다. 인쇄량은 인쇄 동작 제어부(818)의 인쇄량 산출부(822)에 의해 구해지며, 추정 소비 산출 처리부(814)에 주어진다. 인쇄 동작 제어부(818)는 인쇄 데이터를 받아들여, 헤드 등을 사용하여 인쇄를 제어한다. 따라서 인쇄 동작 제어부(818)는 인쇄량을 파악할 수 있다. 인쇄량을 알면, 그 인쇄량에 대응하는 잉크 소비량을 추정할 수 있다. 이렇게 하여 구해진 추정 소비 상태도 실소비 상태와 마찬가지로 잉크 카트리지(800)의 소비 정보 메모리(804)에 기억된다.
소비량 추정에는 소비 환산 정보가 사용된다. 소비 환산 정보는 잉크 젯 기록 장치의 가동량으로서의 인쇄량과, 추정 소비 상태와의 관계를 나타내는 정보이다. 본 실시예에서는 소비 환산 정보로서, 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울에 대응하는 잉크량(방울마다 잉크량)이 사용된다. 이 경우, 인쇄 도트수가 인쇄량에 대응한다. 방울마다 잉크량을 도트수분만큼 적산함으로써 소비량이 추정된다.
또한, 상기로부터 분명하듯이, 도트수와 잉크 소비용은 비례하고 있다. 그래서, 도트수가 그대로 잉크 소비량을 나타내는 패러미터로서 처리되어도 된다.
더욱이, 소비량 추정은 잉크 방울 사이즈에 근거하여 행하는 것이 적합하다. 기록 장치가 인쇄 데이터에 따라서 복수의 사이즈의 잉크 방울을 사출하는 것이 알려져 있다. 잉크 방울의 사이즈에 따라서 방울마다 잉크량은 다르다. 그래서, 사이즈에 따라서 다른 환산치를 사용함으로써, 보다 정확한 추정을 할 수 있다.
예를 들면, 크기 a, b, c 3종류의 잉크 방울이 사출된다고 하자. 각 잉크 방울의 잉크량은 Va, Vb, Vc라고 하자. 또한 각 잉크 방울의 누적 사출 회수는 Na, Nb, Nc였다고 하자. 이 경우, 잉크 소비량은 Va·Na+Vb·Nb+Vc+Nc이다.
이러한 소비 추정 처리는 소프트웨어 수단을 사용하여 도트수를 적산하고 있기 때문에, 소프트 카운트 처리라 할 수도 있다.
추정 소비 상태를 구하기 위한 환산 정보는 잉크 카트리지(800)의 소비 정보 메모리(804)에 기억되어 있다. 소비 정보 메모리(804)에는 환산 정보를 기억하는 소비 환산 정보 기억부(808)가 설치되어 있다.
그런데, 일반적으로 소비 환산 정보는 어느 정도의 오차를 포함하고 있다. 이 오차의 주된 원인은 헤드의 토출량 격차, 잉크 카트리지 및 잉크 젯 기록 장치의 개체 차이, 사용 조건 및 그들 조합에 있다. 예를 들면, 로트간 잉크 점도의 격차에 의해, 도트마다의 잉크량이 다르다. 그래서, 소비 환산 정보 기억부(808)에는 기준 소비 환산 정보와 보정 소비 환산 정보가 격납된다. 기준 소비 환산 정보는 표준적인 환산 정보이다. 보정 소비 환산 정보는 액체 센서(802)를 사용하여 실소비 상태가 검출되었을 때에, 실소비 상태에 근거하여 기준 소비 환산 정보를 보정함으로써 얻어진다.
보정 소비 환산 정보가 얻어지기 전은 기준 소비 환산 정보가 사용된다. 보정 소비 환산 정보가 얻어지면, 그 보정치가 사용된다. 이로써, 더욱 정확한 검출이 가능해진다.
도 48은 본 실시예에 의한 잉크 소비 검출 예를 도시하고 있다. 도 48에는 소비 환산 정보의 보정 처리도 도시되어 있다. 잉크 풀은 카트리지 사용이 개시될 때의 상태로, 잉크 소비량은 제로이다. 우선, 추정 소비 산출 처리부(814)에 의해, 인쇄 도트수를 적산함으로써, 추정 소비량을 구할 수 있다. 여기서는 소비 상태 기억부(806)로부터 판독된 기준 소비 환산 정보가 사용된다.
상술과 같이, 추정 소비량은, 인쇄 도트수와, 도트마다의 잉크량(환산 정보)의 곱이다. 따라서, 도트수에 비례하여 추정 소비량이 증가한다. 추정 소비량의 경사(a)가, 환산 정보에 상당한다.
잉크 소비가 진행하면, 잉크 액면이 액체 센서(802)에 도달한다. 이 때, 액체 센서(802)는, 실소비 상태로서 액면 통과를 검출한다. 액면 통과시의 실제의 잉크 소비량은, 액체 센서(802)보다 위의 카트리지 용량으로, 미리 알고 있다. 상기 정보는 소비 정보 메모리(804)에 기억하고 있는 것이 적합하다. 액체 센서(802)는, 바람직하게는, 잉크 잔량이 적어졌을 때의 액면의 위치에 설치되어 있다. 이로 인해, 액체 센서(802)는, 잉크 리어 엔드 상태에서 액면 통과를 실소비 상태로서 검출한다.
도 48에 도시되는 바와 같이, 실소비 상태가 검출되었을 때, 실제의 소비량과 추정 소비량(방울마다 잉크량의 적산치) 사이에는 오차가 발생하고 있다. 이것은, 추정 처리에 사용하는 환산치가 실제의 값과 다르기 때문이다. 그래서, 실소비 상태가 검출된 시점에서, 적산치인 추정 소비량이 실제의 값으로 보정된다. 보정치는 소비 정보 메모리(804)의 소비 상태 기억부(806)에 격납된다.
또한, 실소비 상태에 근거하여 환산 정보도 보정된다. 잉크 풀 상태에서 액면 통과까지의 도트수를 Nx로 한다. 또한 잉크 풀로부터 잉크 리어 엔드까지의 소비량을 Vx로 한다. 이 경우, 보정 환산 정보는, Vx/Nx 이다. 보정 환산 정보는 소비 정보 메모리(804)의 소비 환산 정보 기억부(808)에 격납된다.
실소비 상태가 검출된 후는, 다시, 도트수의 적산에 의해 소비량이 추정된다. 단지, 보정 후의 적산치에 근거하여, 그 후의 소비량이 산출된다. 또한, 소비량의 산출에는, 보정 후의 환산 정보가 사용된다. 즉, 도 48 중의 보정 후의 추정 소비량의 경사는, 상술의 Vx/Nx이다.
이렇게하여 보정된 데이터가 사용되고, 이로써, 잉크 리어 엔드로부터 소비 완료까지는, 잉크 소비 상태를 정확하게 구할 수 있다.
특히, 잉크 소비량을 정확하게 검출하는 것은, 잉크가 많을 때보다도, 잉크가 적을 때에 중요하다. 본 실시예에 의하면, 잉크 리어 엔드 상태에서 추정 소비량 및 환산 정보를 보정하고 있기 때문에, 이러한 요구에 적절히 응할 수 있다. 이로써, 잉크 부족에 의한 인쇄 불량을 방지할 수 있다. 또한, 적절한 카트리지 교환 타이밍을 유저에게 알릴 수 있다.
도 49는, 소비 검출 처리부(812)에 의한 검출 처리를 도시하고 있다. 잉크 카트리지(800)가 장착되면, 소비 환산 정보 기억부(808)로부터 기준 소비 환산 정보가 취득된다(S10). 그리고, 추정 소비 산출 처리부(814)에 의해 추정 소비 상태가 산출된다(S12). 또한, 실소비 검출 처리부(816)에 의해 액체 센서(802)를 사용하여 실소비 상태가 검출된다(S14). 잉크 액면이 액체 센서(802)에 도달할 때까지는, 실소비 상태로서 「잉크 있는 상태」가 검출된다.
실소비 상태는, 적당한 간격을 두고 검출되어도 된다. 또한, 추정 소비량이 적을 때는 검출 빈도를 적게 하고, 추정 소비량이 소정의 전환치에 달하면 검출 빈도를 크게 하여도 된다. 또는, 추정 소비량이 소정의 전환치에 달할 때까지는, 실소비 상태는 검출되지 않아도 된다.
소정의 전환치는, 잉크 액면이 액체 센서(802)에 도달하기 전의 적당한 값으로 설정된다. 바람직하게는, 소정의 전환치는, 잉크 액면이 액체 센서(802)에 근접했을 때의 소비량으로 설정된다. 전환시의 소비량과 액면 통과시의 소비량과의 차가, 액면 통과시의 추정 소비량의 최대 오차보다도 크게 되도록, 전환치가 설정된다.
이러한 처리에 의해, 액면 통과가 검출될 가능성이 낮을 때의 실소비 검출이 억제된다. 따라서, 압전 장치의 동작 및 그로 인한 처리를 적게 할 수 있다. 압전 장치를 효율이 양호하게 사용할 수 있다.
도 49에 되돌아가서, S14 이후, 추정 소비량의 산출 결과 및 실소비 상태의 검출 결과는, 소비 상태 기억부(806)에 격납된다(S16). 다음에, 소비 정보가 유저에게 제시된다(S18). S18의 처리는, 기록 장치 제어부(810)의 소비 정보 제시부(826)(도 47)에 의해 행하여진다. 상기 처리에 관해서는, 이후에 더욱 상세히 설명한다.
다음에, 실소비 상태로서 액면 통과가 검출되었는지의 여부가 판정된다(S20). NO이면 S12로 되돌아간다. 다음 루틴에서는, 전회의 추정 소비량에, 그 후의 소비량을 더한 결과가 추정 소비량으로서 얻어진다.
S20이 YES인 경우, 액체 센서(802)를 사용한 실소비 상태의 검출이 종료된다(S22). 액면이 센서를 통과하면, 실소비 상태가 잉크 있는 상태에서 잉크 없는 상태로 전환된다. 이후는 잉크 빈 상태가 계속적으로 검출된다. 따라서 이미 실소비 상태를 검출할 필요가 없다. 그래서, 실소비 상태의 검출이 종료된다. 이러한 처리에 의해, 압전 장치의 동작 및 그로 인한 처리를 적게 할 수 있으며, 따라서 압전 장치를 효율이 양호하게 사용할 수 있다.
다음에, 도 48을 참조하여 설명한 바와 같이, S24에서는 추정 소비 상태(적산치)가 보정되고, S26에서는 소비 환산 정보가 보정된다. 이들의 보정치는, 각각 소비 상태 기억부(806) 및 소비 환산 정보 기억부(808)에 격납된다(S28).
S30에서는, S12와 마찬가지로 추정 소비 상태가 산출된다. 단지, S12와 달리, 보정 후의 환산 정보가 사용된다. 또한, S24에서 보정된 소비 상태를 기준으로 하여, 그 후의 소비량이 산출된다. 그리고, S32에서는 소비 상태가 유저에게 제시되고, S34에서는 소비 상태의 산출 결과가 소비 상태 기억부(806)에 격납된다. S36에서는 추정 소비량이 전 잉크량에 달했는지의 여부(소비 완료인지의 여부가)가 판정되어, NO이면 S30으로 되돌아간다. 소비가 완료한 경우, 즉 잉크가 없어진 경우에는, 인쇄전의 인쇄 데이터가 보존된다(S38).
「메인터넌스시의 소비량의 추정」
상기의 처리에서는, 잉크 방울 수로부터 잉크 소비량을 구하였다. 그런데, 잉크 젯 기록 장치에서는, 기록 헤드의 메인터넌스 처리가 적당한 간격을 두고 실시된다. 메인터넌스 처리로도 잉크가 소비되어, 그 소비량을 무시할 수 없을 정도로 많은 것도 있을 수 있다. 그래서, 메인터넌스에 의한 소비량도 고려하는 것이 바람직하다.
적합하게는, 기록 장치 제어부는, 메인터넌스 처리의 실행을 추정 소비 산출부에 전달한다. 메인터넌스 1회당의 잉크 소비량은 소비 환산 정보 기억부에 기억되어 있다. 추정 소비 산출 처리부는, 메인터넌스 회수에, 1회의 소비량을 적산한다. 이것에 의해, 메인터넌스에 의한 잉크 소비량을 구할 수 있다. 상기 메인터넌스에 의한 소비량과, 잉크 방울 수로부터 구한 소비량과의 합이, 추정 소비량으로서 구할 수 있다.
상술한 바와 같이, 잉크 소비량은 잉크 방울 수로 표현되어도 된다. 양자는 비례하기 때문이다. 이 경우, 메인터넌스에 의한 소비량은, 잉크 방울 수로 환산되어도 된다. 상기 환산 잉크 방울 수가, 인쇄에 의한 잉크 방울 수에 가산된다. 가산된 방울 수가, 잉크 소비량을 나타내는 파라미터로서 취급된다.
이렇게하여, 본 실시예에 의하면, 인쇄에 의한 잉크 소비량에 더하여, 메인터넌스에 의한 잉크 소비량도 추정하여, 양자의 합을 구함으로써, 더욱 정확하게 잉크 소비 상태가 추정된다.
또한, 상기 메인터넌스 처리에 관해서는, 후술하는 다른 실시예에 있어서도 마찬가지이다.
「소비 상태의 이용」
다음에, 상기한 바와 같이 하여 얻어진 소비 상태를 이용하는 구성에 관해서 설명한다. 도 47을 참조하면, 인쇄 동작 제어부(818)는, 인쇄 동작부(820)를 제어하여, 인쇄 데이터에 따른 인쇄를 실현하는 제어부이다. 인쇄 동작부(820)는, 인자 헤드, 헤드 이동 장치, 용지 이송 장치 등이다. 인쇄 동작 제어부(818)의 인쇄량 산출부(822)는, 상술한 바와 같이, 잉크 소비량의 추정을 위한 인쇄량을 소비 검출 처리부(812)에 부여한다.
인쇄 동작 제어부(818)는, 소비 검출 처리부(812)가 검출한 소비 상태 정보에 근거하여 동작한다. 본 실시예에서는, 추정 소비량으로부터 잉크가 없어진 것으로 판단되었을 때, 인쇄 동작 및 메인터넌스 동작과 같은 잉크를 소비하는 동작이 정지된다. 그리고, 인쇄전의 인쇄 데이터가 인쇄 데이터 기억부(824)에 격납된다. 상기 인쇄 데이터는, 새로운 잉크 카트리지가 장착된 후에 인쇄된다. 이 처리는, 도 49의 S38에 상당한다.
또한, 잉크 부족에 의한 인쇄 불량을 방지하기 위해서, 적당한 소량의 잉크가 남아 있는 상태에서 잉크가 없어졌다고 판정하는 것이 바람직하다.
또한, 1장의 종이를 인쇄하는 도중에 인쇄가 중단하는 것은 바람직하지 않은 경우가 있다. 이 경우, 잉크가 부족한지의 여부를, 1장의 종이를 기준으로 판단하는 것이 적합하다. 예를 들면, 1장의 종이의 인쇄에 필요한 잉크량이 적당히 설정된다. 그 잉크량보다 잔량이 적어진 시점에서, 잉크가 없어졌다고 판정된다.
동일의 판정은, 인쇄 데이터에 근거하여 행하면 된다. 예를 들면, 종합된 문서 데이터를 인쇄하는 것으로 한다. 인쇄 매수에 대응하는 잉크량이 잔량보다 적어진 시점에서, 잉크가 없다고 판단된다.
인쇄 동작 제어부(818)의 다른 처리예에서는, 실소비 검출 처리에 의해서 실소비 상태가 검출되었을 때, 실소비 상태에 근거하여 나머지 가능 인쇄량이 계산된다. 나머지 가능 인쇄량을 인쇄하였을 때, 인쇄전의 인쇄 데이터가 인쇄 데이터 기억부(824)에 격납된다. 실소비 상태에 근거한 확실한 처리가 행하여진다.
또 다른 처리예에서는, 검출된 소비 상태에 근거하여 다른 구성이 제어된다. 예를 들면, 잉크 보충 장치, 잉크 카트리지 교환 장치 등이 설치되고, 그들이 제어되어도 된다. 즉 소비 상태(실소비 상태 및 /또는 추정 소비 상태)에 근거하여 잉크 보충 또는 잉크 탱크 교환의 필요성, 타이밍이 판정되어, 판정 결과에 따라서 보충 또는 교환이 행하여진다. 보충 또는 교환이 유저에게 재촉되어도 좋음은 물론이다.
도 47의 소비 정보 제시부(826)는, 소비 상태를 이용하는 또1개의 구성이다. 소비 정보 제시부(826)는, 소비 검출 처리부(812)가 검출한 소비 상태 정보를, 디스플레이(818) 및 스피커(830)를 사용하여 유저에게 제시한다. 디스플레이(818)에는 소비 상태를 나타내는 도형 등이 표시되고, 스피커(830)로부터는 잉크 잔량을 나타내는 보지음 또는 합성 음성이 출력된다. 합성 음성에 의해, 적절한 조작이 안내되어도 된다.
소비 상태는, 유저의 요구에 응하여 제시되어도 된다. 또한, 적당한 간격을 두고 주기적으로 제시되어도 된다. 또한, 적당한 이벤트, 예를 들면 인쇄 개시 등의 이벤트가 발생했을 때에 제시되어도 된다. 또한, 잉크 잔량이 소정의 값이 되었을 때에 자동적으로 제시되어도 된다.
도 50은, 소비 상태의 표시예를 도시하고 있다. 상기 형태에서는, 나머지 잉크량이 표시된다. 바람직하게는, 도시와 같이, 소비 상태에 따라서 다른 형태로 잉크량이 표시된다. 즉, 잉크량에 따라서, 잉크량을 나타내는 막대의 길이가 변경된다. 또한, 잉크량이 감소함에 따라서, 막대 도형의 색이 파랑, 노랑, 빨강으로 변경된다. 이러한 표시 형태의 변경, 상세하게는 색 및 도형의 변경에 의해, 잉크의 소비 상태를 알기 쉽게 유저에게 전달할 수 있다.
또한, 디스플레이(828)는, 예를 들면 기록 장치의 표시 패널이다. 또한, 디스플레이(828)는, 기록 장치에 접속된 컴퓨터의 화면으로도 가능하다.
도 50에서는, 잉크 잔량이 제시되었다. 이에 반해, 소비 상태에 근거하여, 나머지 잉크로의 가능 인쇄량이 구해져, 제시되어도 된다. 가능 인쇄량은 예를 들면 인쇄 매수이다. 계산예로서는, 잉크 잔량과, 1장 근방의 표준 잉크 소비량과의 제산에 의해, 가능 인쇄 매수를 구할 수 있다.
「액체 센서 및 소비 정보 메모리의 배치」
도 51을 참조하여, 액체 센서(802) 및 소비 정보 메모리(804)의 적합한 배치를 설명한다. 도 51에 나타내는 바와 같이, 액체 센서(802) 및 소비 정보 메모리(804)는, 잉크 공급구(840)의 근방에 설치된다.
이와 같이 배치함으로써, 이하의 이점을 얻을 수 있다. 일반적으로 공급구에는 높은 위치 결정 정밀도가 요구되고, 상기 요구를 만족하는 위치 결정용 구성이 설치되어 있다. 예를 들면, 위치 결정 돌기나 위치 결정용의 돌기부가 설치된다. 공급구 근방의 벽부에 액체 센서 및 메모리를 설치함으로써, 공급구의 위치 결정용 구성이, 액체 센서 및 메모리의 위치 결정용 구성으로서도 기능한다. 1개의 위치 결정용 구성이 공급구, 액체 센서 및 메모리에 작용한다. 간단한 구성으로 정확한 위치 결정을 할 수 있다. 그리고 검출 정밀도의 향상도 꾀할 수 있다. 또한, 위치 결정 정밀도의 요구에 따라서, 액체 센서 및 메모리의 한쪽이 공급구의 근방에 설치되어도 된다.
도 52a 및 도 52b는, 공급구(840)의 위치 결정의 구성예를 도시하고 있다. 카트리지 하면의 공급구(840)의 주위에, 사각형의 위치 결정 돌기(842)가 설치되어 있다. 위치 결정 돌기(842)는, 기록 장치측의 위치 결정 오목부(844)에 채워 넣어진다. 위치 결정 오목부(844)는, 위치 결정 돌기(842)와 대응하는 형상을 갖는다.
상기 구성에서는, 액체 센서는 공급구의 근방에 설치되었다. 그러나, 액체 센서는, 카트리지의 사양에 따라서 적당한 장소에 배치되어도 된다. 적합한 구성예로서는, 잉크 카트리지의 내부가, 적어도 1개의 격벽에 의해서, 서로 연결하는 복수의 챔버로 분리된다. 액체 센서는, 후에 잉크가 소비되는 챔버의 상부에 설치된다. 먼저 잉크가 사용되는 챔버의 용량보다도, 후에 잉크가 사용되는 챔버의 용량이 작게 설정된다. 이러한 구성은, 상술한 검출 기능 부가 카트리지의 설명 중에서 도면을 참조하여 기술되어 있다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.
도 53은, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기능을 구비한 잉크 젯 기록 장치를 하고 있다. 본 실시예에서는, 도 47의 구성과 달리, 소비 환산 정보 기억부(850)가 기록 장치 제어부(810)에 설치되어 있다.
상기 형태에서는, 어떤 잉크 카트리지가 장착되어 있을 때에, 실소비 상태에 근거하여 소비 환산 정보가 보정된 것으로 한다. 얻어진 보정 소비 환산 정보는, 제어부(810)내에서 소비 환산 정보 기억부(850)에 유지된다. 다른 잉크 카트리지가 장착되었을 때, 소비 환산 정보 기억부(850)의 보정 소비 환산 정보가 판독되어, 잉크 소비량의 추정에 이용된다.
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 소비 환산 정보를 기록 장치측에서 가지고 있기 때문에, 잉크 카트리지가 교환된 후도, 보정 소비 환산 정보를 계속하여 이용할 수 있다. 본 실시예는, 잉크 젯 기록 장치의 개체차가 실제의 소비 환산치에 크게 영향을 주는 경우에, 특히 유리하다. 기록 장치의 개체차란, 전형적으로는 기록 헤드의 개체차이다.
또한 상기 형태에서는, 복수의 잉크 카트리지가 사용되고, 복수회의 보정 처리가 행하여지면, 환산 정보가 보다 적정한 값에 근접한다. 이 값을 사용함으로써, 더욱 정확한 추정 처리가 가능해진다.
또한 본 실시예의 변형예로서, 소비 환산 정보 기억부(850)는, 또 다른 구성, 예를 들면 잉크 젯 기록 장치에 접속된 외부의 컴퓨터에 설치되어도 된다.
그 밖에, 본 실시예에서는, 카트리지 ID(시리얼)마다 값(정보)이 메모리에 격납되어, 이전과 같은 카트리지가 장착되면, 기억하고 있는 값이 판독되어 사용되어도 된다.
또한, 이 형태에서는, 복수의 잉크 카트리지가 사용되어, 복수회의 보정 처리가 행해지면, 환산 정보가 보다 적정한 값에 근접한다. 이 값을 사용함으로써 더욱 정확한 추정 처리가 가능해진다.
또한, 본 실시예의 변형예로서, 소비 환산 정보의 기억부(850)는, 또 다른 구성, 예를 들어, 잉크 젯 기록 장치에 접속된 외부의 컴퓨터에 설치되어도 된다.
그 밖에, 본 실시예에서는, 카트리지 ID(시리얼)마다 값(정보)이 메모리에 격납되어, 이전과 같은 카트리지가 장착되면, 기억하고 있는 값이 판독되어 사용되어도 된다.
또한, 본 실시예의 변형예로서, 소비 환산 정보의 기억부는, 잉크 카트리지 및 기록 장치의 양쪽에 설치되어도 된다. 그들은 양쪽 동시에 메모리 재기록을 하여도 되고, 카트리지 분리시에 카트리지로부터 기록 장치에 데이터가 다운로드되도록 구성하여도 된다.
다음에, 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다.
도 54는, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기능을 구비한 잉크 젯 기록 장치를 도시하고 있다. 도 47의 구성과의 상위점으로서, 잉크 카트리지(800)의 소비 정보 메모리(804)에, 잉크 엔드 이벤트 정보 기억부(860)가 추가되어 있다.
잉크 엔드 이벤트 정보 기억부(860)는, 소비 검출 처리부(812)의 제어하에서, 잉크 엔드 이벤트 정보를 기억한다. 잉크 엔드 이벤트 정보는, 실소비 상태로서 얻어지는 정보이고, 액체 센서를 잉크 액면이 통과한 것을 나타내는 정보이다. 여기서는 액면 통과를 잉크 엔드 이벤트라고 한다. 즉, 잉크 엔드 이벤트는, 액면 통과 전의 「잉크 있는 상태」에서 액면 통과 후의「잉크 빈 상태」로 이행하는 사상이다. 소비 검출 처리부(812)는, 액면 통과를 검출하면, 잉크 엔드 이벤트 정보 기억부(860)를 「이벤트 미발생」에서 「이벤트 발생」으로 재기록한다.
잉크 엔드 이벤트 정보를 기록함으로써, 소비 검출 처리부(812)는, 액면 통과의 유무를 용이하게 파악할 수 있다. 상기 정보를 이용하여, 액면 통과에 근거하는 각종의 처리를 진행시킨다. 소비 상태 기억부(806)에는, 실소비 상태에 관련하는 것으로부터 상세한 정보를 기억하여도 된다.
본 실시예는, 예를 들면 잉크 카트리지가 장착될 때의 동작으로써 유리하다. 장착시, 격납된 잉크 엔드 이벤트 정보가 판독된다. 잉크 젯 기록 장치는, 액체 센서를 잉크 액면이 통과 종료인지의 여부를 판정하여, 통과 종료인 경우에는 소정의 동작을 행한다. 예를 들면, 잉크가 얼마 남지 않은 것을 즉시 유저에게 알린다. 또한, 기록 장치가 적정한 자세로 놓여져 있지 않은 경우에도, 잉크가 얼마 남지 않은 것을 용이하게 알 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는, 실소비 상태로서 특히 유용한 잉크 엔드 이벤트 정보를 용이하게 입수할 수 있다고 하는 점에서 유리하다.
「본 실시예의 이점」
이상, 본 실시예를 설명하였다. 다음에, 본 실시예의 이점을 정리하여 기술한다. 그 밖의 이점은 상술한 바와 같다.
본 실시예에 의하면, 추정 소비 산출과 실소비 검출이 병용된다. 실소비 상태는, 압전 장치를 사용함으로써 정확하게 검출되며, 또한, 압전 장치를 사용하고 있기 때문에 잉크 누설 등이 적합하게 방지된다. 한편, 추정 처리에 의하면, 다소의 오차를 수반하지만, 소비 상태를 상세하게 구할 수 있다. 따라서, 양처리의 병용에 의해, 정확하게 또한 상세하게 잉크 소비 상태를 구할 수 있다.
본 실시예에서는, 실소비 검출 처리에 의해, 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 것이 검출된다. 압전 장치를 잉크 액면이 통과하면, 압전 장치의 출력이 크게 변화한다. 따라서, 액면 통과는 확실하게 검출된다. 상기 액면 통과 전후의 잉크 소비 상태가 상세히 추정된다. 이러한 처리에 의해, 잉크 소비 상태를 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다.
또한 본 실시예에서는, 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 것이 검출되었을 때, 실소비 상태의 검출이 종료된다. 이로써 압전 장치의 동작이, 필요할 때에 제한된다. 즉, 압전 장치가 필요 없는 동작과 그에 동반하는 실소비 검출 처리가 생략된다.
본 실시예에서는, 실소비 상태의 검출 결과에 근거하여, 소비 환산 정보가 보정된다. 이로써, 소비 상태의 추정 처리의 오차를 저감할 수 있어, 보다 정확하게 잉크 소비 상태를 추정할 수 있다.
보정된 소비 환산 정보는, 보정 대상의 잉크 탱크에 한정하여 사용되어도 된다. 또는, 보정된 소비 환산 정보는, 보정 대상의 잉크 탱크에 한정하지 않고, 그 후에 장착되는 잉크 탱크를 위해 사용되어도 된다. 후자에 의하면, 잉크 카트리지의 교환 후도 보정 정보를 계속하여 이용할 수 있다.
또한 본 실시예에서는, 도 48을 참조하여 설명한 바와 같이, 실소비 검출 처리의 검출 결과에 근거하여, 추정 소비 상태가 보정된다. 보정 후의 소비 상태에 근거하여, 그 후의 추정이 정확하게 행하여진다.
본 실시예에서는, 추정 소비 상태를 사용하여 디스플레이 등에 소비량의 정보가 표시된다. 예를 들면 구한 소비 상태에 근거하여, 나머지 잉크로의 가능 인쇄량이 제시된다. 또한 구한 소비 상태에 근거하여, 나머지 잉크량이 제시된다. 이 때, 잉크량에 따라서 다른 색 및 형상의 도형이 사용된다. 이렇게하여, 잉크 소비 상태를 유저에게 알기 쉽게 전달된다.
본 실시예에서는, 액체 센서가 잉크 카트리지의 잉크 공급구의 근방에 설치된다. 이로써, 액체 센서를 정확하게 위치 결정할 수 있다. 또한 소비 정보 메모리도 공급구의 근방에 설치되며, 이로써 정확하게 위치 결정된다.
본 실시예에서는, 구한 소비 상태가 소비 정보 메모리에 격납된다. 소비 정보 메모리는 잉크 카트리지에 장착되어 있다. 따라서, 잉크 카트리지가 분리되고, 그리고 나서 다시 장착되었을 때에, 소비 상태를 용이하게 알 수 있다.
또한, 소비 환산 정보도 소비 정보 메모리에 격납되어 있다. 이들의 정보도, 잉크 카트리지가 장착되었을 때에, 메모리로부터 판독되어, 적합하게 이용된다.
한편으로, 보정 소비 환산 정보가 기록 장치측에서 유지되어도 된다. 이 경우, 카트리지가 교환된 후도 보정 환산 정보를 계속하여 이용할 수 있다. 보정이 반복하면, 환산 정보가 적정한 값에 근접하여, 추정 처리가 보다 정확하게 행하여진다.
또한 본 실시예에서는, 추정 처리에 의해서 잉크가 없어졌다고 판단되면, 인쇄 데이터가 기억부에 격납된다. 이로 인해 인쇄 데이터가 소실되지 않는다.
또 다른 예에서는, 실소비 상태가 검출되었을 때, 나머지 가능 인쇄량이 계산된다. 나머지 가능 인쇄량을 인쇄하였을 때, 인쇄전의 인쇄 데이터를 인쇄 데이터 기억부에 격납된다. 이 형태에 의해서도 인쇄 데이터가 소실되지 않는다.
또 다른 실시예에서는, 잉크 엔드 이벤트 정보 기억부가 설치된다. 잉크 엔드 이벤트 정보에는, 잉크 액면의 센서 통과를 나타내는 정보가 기억된다. 실소비 정보로서 특히 유용한 이벤트 정보를 용이하게 추출하는 형태로 유지된다. 잉크 카트리지가 기록 장치에 장착되었을 때에는, 이벤트 정보가 판독된다. 이미 액체 센서를 액면이 통과 종료일 때는, 잉크가 얼마 남지 않은 것이 빠르게 유저에게 제시된다. 예를 들면, 기록 장치가 적정한 자세에 놓여져 있지 않은 경우라도, 잉크가 얼마 남지 않은 것을 용이하게 알 수 있다.
본 발명은, 각종 양태로 실현 가능하다. 본 발명은, 잉크 소비 검출 방법이어도 되고, 잉크 소비 검출 장치이어도 되고, 잉크 젯 기록 장치이어도 되며, 잉크 젯 기록 장치의 제어 장치이어도 되고, 잉크 카트리지이어도 되고, 그 밖의 양태이어도 가능하다. 잉크 카트리지의 양태인 경우에는, 바람직하게는 잉크 카트리지는 소비 정보 메모리를 갖고, 상술한 각종의 처리에 필요한 정보를 제공한다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예에 관해서 설명한다.
도 55는, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기능을 구비한 시스템의 구성을 도시하고 있다. 도 47에 도시한 실시예와 비교하면, 본 실시예에서는, 잉크 카트리지(800)의 소비 정보 메모리(804)에, 보정 대상 식별 정보 기억부(809)가 추가로 설치되어 있다. 상기 기억부(809)는 보정 대상 식별 정보를 기억한다. 상기 식별 정보는, 소비 환산 정보를 보정하였을 때에 잉크 카트리지가 장착되어 있던 잉크 젯 기록 장치를 특정하는 정보이다. 식별 정보는, 소비 환산 정보가 보정되었을 때, 소비 검출 처리부(812)에 의해 기억부(809)에 기록된다.
실제로는, 소비 환산 정보 기억부(808)와 보정 대상 식별 정보 기억부(809)가 일체화되어서 좋다. 그리고, 보정 소비 환산 정보가, 보정의 대상된 기록 장치를 나타내는 식별 정보와 관련하여 기억된다.
보정 대상 식별 정보는, 잉크 젯 기록 장치의 종류를 식별하는 정보이어도 가능하며, 잉크 젯 기록 장치를 개별적으로 식별하는 정보이어도 가능하다. 또한 식별 정보는, 잉크 젯 기록 장치의 잉크 소비 관련 구성을 식별하는 정보이어도 가능하다. 잉크 소비 관련 구성은 예를 들면 기록 헤드이다. 또한, 잉크 소비 관련 구성에는, 인쇄 관련의 제어 소프트웨어도 포함된다. 또한, 기록 헤드의 메인터넌스에 있어서 기능하는 메인터넌스 제어 소프트웨어도 포함된다.
본 실시예에서는, 일례로서, 기록 장치 또는 기록 헤드의 개체 번호가 식별 정보로서 사용된다. 소비 환산 정보가 보정되었을 때, 그 보정치와 함께 개체 번호가, 소비 상태 메모리(804)에 기록된다.
도 56은, 보정 대상 식별 정보를 이용하는 소비 검출 처리부(812)의 처리를 도시하고 있다. 이 처리는, 프린터의 전원이 켜졌을 때, 또는, 카트리지가 기록 장치에 장착되었을 때에 행하여진다. 카트리지의 장착은, 기록 장치에 설치한 적당한 스위치(도시하지 않음)를 사용하여 판단된다.
도 56에서는, 우선, 보정 대상 식별 정보가 소비 정보 메모리로부터 판독되어(S10), 식별 정보와 잉크 젯 기록 장치가 일치하는지의 여부가 판정된다(S12). 일치하지 않은 경우(식별 정보가 아직 기록되어 있지 않은 경우를 포함한다), 기준 소비 환산 정보가 판독된다(S14). 이후의 소비량 추정 연산에서는, 이 기준 정보가 사용된다.
한편, S12의 판정이 YES인 경우, 현상의 기록 장치를 대상으로 하여 얻어진 보정 소비 환산 정보가 기억되어 있다. 그래서, 그 보정 소비 환산 정보가 판독된다(S16). 이후의 소비량 추정 연산에서는, 상기 보정 정보가 사용된다.
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 보정 대상 식별 정보를 참조함으로써, 보정 소비 환산 정보가, 그 보정을 행하였을 때의 잉크 젯 기록 장치에서만 사용된다. 보정 소비 환산 정보가 다른 잉크 젯 기록 장치로 사용되는 사태가 회피된다. 잉크 카트리지가 기록 장치로부터 분리되어, 다른 기록 장치에 장착되었을 때는, S12의 판단이 NO가 되고, 기준 소비 환산 정보가 사용된다. 잉크 탱크가 다시 동일 기록 장치에 장착되었을 때에는, S12의 판단이 YES가 되어, 이전의 보정 소비 환산 정보가 사용된다. 카트리지의 착탈은 없고, 단지 전원의 0N, 0FF가 행하여진 경우도 마찬가지이다. 이렇게 적당한 소비 환산 정보가 사용되기 때문에, 잉크 소비 상태를 정확하게 구해진다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.
도 57은, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기능을 구비한 잉크 젯 기록 장치를 도시하고 있다. 본 실시예에서는, 도 55의 구성과 달리, 복수의 액체 센서(802)가 잉크 카트리지(800)에 설치되어 있다. 도 57의 예에서는, 7개의 센서가 설치되어 있다. 이들 복수의 액체 센서(802)는, 기록 장치 제어부(801)의 소비 검출 처리부(812), 보다 상세하게는 실소비 검출 처리부(816)에 의해 제어된다.
도 58은, 잉크 카트리지(800)에 있어서의 복수의 액체 센서(802)의 배치를 도시하고 있다. 7개의 센서는, 잉크 소비에 따라서 잉크 액면이 저하하여 가는 방향을 따라서, 서로 다른 7개의 높이로 배치되어 있다. 이러한 구성은, 비교적 많은 잉크를 수납하는 카트리지, 예를 들면 소위 오프 캐리지 타입의 카트리지에 적합하다. 오프 캐리지 타입의 카트리지는, 기록 헤드로부터 떨어진 위치에 고정하여 사용된다. 카트리지와 기록 헤드는, 튜브 등을 통해 접속된다.
도 57에 되돌아가서, 소비 검출 처리부(812)는, 7개의 액체 센서(802)를 개별적으로 사용하여 소비 상태를 검출한다. 따라서, 7개의 다른 단계에서의 소비 상태(액면 통과)가 검출된다.
또한, 바람직하게는, 전부의 액체 센서가 동시에가 아니라, 순차로 사용된다. 1개의 센서가 액면 통과를 검출한 것으로 한다. 즉, 1개의 센서 검출 결과가, 잉크 있는 상태에서 잉크 없는 상태로 변한 것으로 한다. 그 센서의 사용이 정지되고, 1개 하측의 센서가 사용된다. 가장 하측의 센서가 잉크 빈 상태를 검출하면, 센서를 사용한 실소비 검출이 종료된다. 이러한 처리에 의해, 센서의 동작 및 그로 인한 처리를 적게 할 수 있어, 센서를 효율이 양호하게 사용할 수 있다.
다음에, 본 실시예의 시스템에 있어서의 소비 환산 정보의 보정 처리를 설명한다. 본 시스템에서는, 액면 통과가 2회 검출되면, 소비 환산 정보가 보정된다. 1회째의 검출에서는, 어떤 센서에 의해 액면 통과가 검출된다. 다음에, 2회째의 검출에서는, 1개 하측의 센서에 의해 액면 통과가 검출된다. 이 2회째의 검출이 이루어지면, 2회의 검출 동안의 인쇄량으로부터 보정 소비 환산 정보를 구할 수 있다. 구체적으로는, 2회의 검출 동안의 인쇄 도트 수를 구할 수 있다. 그리고, 2개의 센서 사이의 잉크량이 인쇄 도트 수로 나눗셈된다.
잉크 풀 상태에서 카트리지의 사용이 개시되어, 가장 위의 센서가 액면 통과를 검출한 것으로 한다. 이 경우는, 최초의 액면 검출이 2회째의 액면 검출로 간주되어, 보정 처리가 행하여진다. 잉크 풀로부터 액면 검출까지의 인쇄량을 구할 수 있다. 가장 위의 센서보다 위의 잉크량과 인쇄량으로부터 보정 소비 환산 정보를 구할 수 있다.
또한, 잉크 카트리지가 동일 기록 장치에서 계속적으로 사용되면, 순차로 센서에 의해 액면 통과가 검출된다. 이 경우, 액면 통과가 검출될때마다, 보정 소비 환산 정보를 구할 수 있다. 전회의 검출로부터 현재의 검출 동안까지의 인쇄량으로부터 보정 소비 환산 정보를 구할 수 있다. 이렇게 해서, 액면 통과가 검출될때마다, 보정 소비 환산 정보가 갱신된다.
다음에, 본 시스템에 있어서의 보정 대상 식별 정보의 처리를 설명한다. 상술한 바와 같이, 보정 대상 식별 정보는, 소비 환산 정보를 보정하였을 때에 잉크 카트리지가 장착되어 있던 잉크 젯 기록 장치를 특정하는 정보이다. 본 실시예에서는, 일례로서, 기록 장치 또는 기록 헤드의 개체 번호가 식별 정보로서 사용된다. 상술의 제 1 실시예와 마찬가지로, 소비 환산 정보가 보정되면, 소비 검출 처리부(812)의 제어하에서, 이 식별 정보가 소비 정보 메모리(804)의 기억부(809)에 격납된다.
도 59는, 보정 대상 식별 정보를 이용하는 소비 검출 처리부(812)의 처리를 도시하고 있다. 상기 처리는, 프린터의 전원이 켜졌을 때, 또는, 카트리지가 기록 장치에 장착되었을 때에 행하여진다. 카트리지의 장착은, 기록 장치에 설치한 적당한 스위치(도시하지 않음)를 사용하여 판단된다.
도 59에서는, 우선, 보정 대상 식별 정보가 소비 정보 메모리로부터 판독되고(S20), 식별 정보와 잉크 젯 기록 장치가 일치하는지의 여부가 판정된다(S22). 일치하지 않는 경우(식별 정보가 아직 기록되지 않은 경우를 포함한다), 기준 소비 환산 정보가 판독된다(S24). 이후의 소비량 추정 연산에서는, 이 기준 정보가 사용된다.
잉크가 소비되는 과정에서, 액면 통과의 검출 회수가 2회가 되었하는지의 여부가 판정된다(S26). S26의 판정이 YES가 되면, 기준 소비 환산 정보가 보정된다(S28). 보정 소비 환산 정보는, 보정 대상이 된 기록 장치를 나타내는 보정 대상 식별 정보와 함께 소비 상태 메모리(804)에 격납된다. 이후의 소비량 추정 연산에서는, 보정 소비 환산 정보가 사용된다.
한편, S22의 판정이 YES인 경우, 현상의 기록 장치를 대상으로 하여 얻어진 보정 소비 환산 정보가 기억되어 있다. 그래서, 그 보정 소비 환산 정보가 판독된다(S30). 이후의 소비량 추정 연산에서는, 이 보정 정보가 사용된다.
그 후, 잉크가 소비되는 과정에서, 액면 통과의 검출 회수가 2회가 되었는지의 여부가 판정된다(S32). S32의 판정이 YES가 되면, 보정 소비 환산 정보를 다시 구할 수 있다(S34). 상기 보정 소비 환산 정보는, 보정의 대상이 된 기록 장치를 나타내는 보정 대상 식별 정보와 함께 소비 상태 메모리(804)에 격납된다. 이렇게 해서 보정 소비 환산 정보가 갱신된다. 이후의 소비량 추정 연산에서는, 재보정 후의 소비 환산 정보가 사용된다.
도 60은, 상기 처리의 일례를 도시하고 있다. 잉크 카트리지(800)에는, 1번 내지 7번 센서(802-1 내지 802-7)가 배열되어 있다. 잉크 카트리지가, 아직 소비 환산 정보의 보정 대상으로 되어 있지 않은 잉크 젯 기록 장치에 장착된 것으로 한다. 잉크 카트리지가 장착되었을 때, 잉크 액면은 3번 센서(802-3)와 4번 센서(802-4) 사이에 있었던 것으로 한다.
잉크가 소비되면, 4번 센서(802-4)에 의해 액면 통과가 검출된다(1회째의 검출). 또한 5번 센서(802-5)에 의해 액면 통과가 검출된다(2회째의 검출). 4번 센서(802-4) 내지 5번 센서(802-5)까지의 잉크량을 Vy로 한다. 또한 2회의 검출 사이의 인쇄 도트수를 Ny로 한다. 이 때, 보정 소비 환산 정보는, Vy/Ny 이다. 이 보정치가, 기록 장치를 특정하는 식별 정보와 함께 소비 정보 메모리에 기록된다. 이후는, 보정치를 사용하여 잉크 소비량이 연산된다.
또한, 상기의 처리에 의하면, 잉크 카트리지가 복수의 기록 장치에 장착되면, 그들의 기록 장치 각각에 관해서, 보정 소비 환산 정보를 구할 수 있다. 이 경우는, 각 기록 장치의 식별 정보와 함께 복수의 보정 소비 환산 정보가 기록된다. 그리고, 각 보정 정보는 해당하는 기록 장치를 위해 사용된다.
「본 실시예의 이점」
이상, 본 실시예를 설명하였다. 다음에, 본 실시예의 이점을 정리하여 기술한다. 그 밖의 이점은 상술한 바와 같다.
본 실시예에 의하면, 압전 장치로 구성되는 액체 센서를 사용함으로써, 복잡한 실 구조를 사용하지 않고, 잉크 누설을 일으키지 않고, 실소비 상태가 검출된다.
액체 센서에 의해 액면 통과가 검출되고, 그 전후의 소비량이 추정된다. 이들의 처리에 의해, 잉크 소비 상태가 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다.
본 실시예에서는, 특히, 소비 환산 정보가 실소비 상태에 근거하여 보정된다. 보정된 소비 환산 정보를 사용함으로써, 잉크 소비량의 추정 정밀도를 향상할 수 있다.
또한, 소비 정보 메모리가 잉크 카트리지에 제공된다. 소비 정보 메모리에는, 보정 소비 환산 정보가, 보정 처리시에 잉크 카트리지가 장착되어 있던 잉크 젯 기록 장치를 식별하기 위한 보정 대상 식별 정보와 함께, 기억된다. 보정 대상 식별 정보를 참조함으로써, 보정 소비 환산 정보가, 그 보정을 행하였을 때의 잉크 젯 기록 장치에서만 사용된다. 적절한 소비 환산 정보가 사용되기 때문에, 잉크 소비 상태를 정확하게 구할 수 있다.
또한 본 실시예에서는, 복수의 액체 센서가 설치되었다. 그리고, 잉크 카트리지가 장착되었을 때, 2개의 센서에 의한 액면 통과를 기다려, 소비 환산 정보가 보정되었다. 따라서, 그 기록 장치를 대상으로 하는 보정 소비 환산 정보가 얻어지고 나서, 그 보정 소비 환산 정보가 이용된다. 예를 들면 사용 도중의 잉크 카트리지가 분리되고, 다른 기록 장치에 장착되었을 때라도, 적당한 소비 환산 정보가 사용된다.
본 발명은, 각종 양태로 실현 가능하다. 본 발명은, 잉크 소비 검출 장치에 한정되지 않고, 잉크 젯 기록 장치이어도 가능하며, 잉크 젯 기록 장치의 제어 장치이어도 가능하며, 잉크 카트리지로도 가능하며, 그 밖의 양태이어도 가능하다. 잉크 카트리지의 양태인 경우에는, 바람직하게는 잉크 카트리지는 소비 정보 메모리를 가지며, 상술한 각종의 처리에 필요한 정보, 특히 소비 환산 정보를 제공한다.
「변형 예」
본 실시예는, 본 발명의 범위내에서 변형 가능함은 물론이다.
본 실시예에서는, 액체 센서는 압전 장치로 구성되었다. 상술한 바와 같이, 압전 장치를 사용하여, 음향 임피던스의 변화가 검출되어도 된다. 탄성파에 대한 반사파를 이용하여 소비 상태가 검출되어도 된다. 탄성파의 발생으로부터 반사파의 도착까지의 시간을 구할 수 있다. 압전 장치의 기능을 이용하는 어떠한 원리로 소비 상태가 검출되면 된다.
본 실시예에서는, 액체 센서가 진동을 발생함과 동시에, 잉크 소비 상태를 나타내는 검출 신호를 발생하였다. 이에 반해, 액체 센서는 스스로 진동을 발생하지 않아도 된다. 즉, 진동 발생과 검출 신호 출력의 양쪽을 행하지 않아도 된다. 다른 엑추에이터에 의해서 진동이 발생된다. 또는, 캐리지의 이동 등에 따라서 잉크 카트리지에 진동이 발생하였을 때에, 잉크 소비 상태를 나타내는 검출 신호를 액체 센서가 생성하여도 된다. 적극적으로 진동을 발생하지 않고, 프린터 동작에 의해서 자연스럽게 발생하는 진동을 사용하여 잉크 소비가 검출된다.
기록 장치 제어부의 기능은, 기록 장치의 컴퓨터에 의해 실현되지 않아도 된다. 일부 또는 전부의 기능이, 외부의 컴퓨터에 설치되어도 된다. 디스플레이 및 스피커도, 외부의 컴퓨터에 설치되어도 된다.
본 실시예에서는, 액체 용기가 잉크 카트리지이고, 액체 이용 장치가 잉크 젯 기록 장치이었다. 그러나, 액체 용기는, 잉크 카트리지 이외의 잉크 용기, 잉크 탱크이어도 된다. 예를 들면, 헤드측의 서브 탱크이어도 된다. 또한, 잉크 카트리지는, 소위 오프 캐리지 타입의 카트리지이어도 된다. 또한, 잉크 이외의 액체를 수용하는 용기에 본 발명이 적용되어도 된다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예에 관해서 설명한다.
우선, 압전 장치를 사용하여 진동에 근거하여 잉크 소비를 검출하는 기술의 기본을 설명한다. 이것에 이어서, 검출 기술의 각종 응용을 설명한다. 계속해서, 도 61을 참조하여, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기술, 즉, 추정 소비 산출 처리와 실소비 검출 처리를 사용하는 검출 기술을 설명한다.
본 실시예에 있어서, 압전 장치는, 액체 센서에 설치된다. 이하의 설명에서는, 「엑추에이터」「탄성파 발생 수단」이 액체 센서에 상당한다.
「실소비 상태 검출과 추정 소비 상태 산출과의 조합」
이상, 본 실시예에 따른 잉크 소비 검출 기능 부가의 각종 잉크 카트리지에 관해서 설명하였다. 이들의 잉크 카트리지는, 압전 장치로 구성되는 액체 센서(엑추에이터 등)을 구비하고 있었다. 액체 센서를 사용함으로써, 실제의 소비 상태, 즉 실소비 상태가 검출된다. 그리고, 도 7 등에 도시되는 바와 같이, 복수의 센서를 설치함으로써, 복수의 실소비 상태가 검출된다.
본 실시예에서는, 또한, 잉크 소비에 근거하여 소비 상태가 추정된다. 잉크 소비는, 인쇄 또는 기록 헤드 메인터넌스에 의한 잉크 소비이고, 양쪽이 추정되어도, 한쪽이 추정되어도 된다. 본 실시예에서는, 주로 인쇄량에 근거하는 추정 처리를 설명한다. 이렇게 해서 구한 소비 상태를 추정 소비 상태라고 한다. 실소비 상태의 검출과 추정 소비 상태의 산출을 조합함으로써, 잉크 소비 상태를 보다 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다. 이하, 실소비 상태와 추정 소비 상태를 조합하는 적합한 구성을 설명한다.
도 61은, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기능을 구비한 시스템의 구성을 도시하고 있다. 잉크 카트리지(800)는, 복수의 액체 센서(802)(도 61의 예에서는 4개) 및 소비 정보 메모리(804)를 갖는다. 각 액체 센서(802)는 압전 장치로 구성된다. 구체적으로는, 액체 센서(802)는, 상술한 탄성파 발생 수단 또는 엑추에이터로 구성되어, 잉크 소비 상태에 따른 신호를 출력한다. 소비 정보 메모리(804)는, EEPROM 등이 재기록 가능한 메모리이고, 상술의 반도체 기억 수단(도 1, 참조 번호 7)에 상당한다.
도 62는, 액체 센서(802) 및 소비 정보 메모리(804)의 적당한 배치를 도시하고 있다. 4개의 액체 센서(802)는, 잉크 소비에 따라서 잉크 액면의 이동하는 방향을 따라서 배열되어 있다. 4개의 액체 센서(802)는 개별적으로 검출 처리에 사용된다. 이로써, 4단계, 즉 4개의 높이의 액면 통과가 검출된다.
또한, 도 62에 도시되는 바와 같이, 4개의 액체 센서(802)의 간격은 일정하지 않다. 잉크 액면의 이동하는 방향을 따라서 배치 간격이 좁아지도록 액체 센서(802)가 배치되어 있다. 카트리지 상부보다 카트리지 하부에서 센서 간격이 좁게 설정되어 있다. 이로써, 잉크가 감소되었을 때에 검출 간격이 좁아진다. 여기서, 잉크가 풍부할 때와 비교하면, 잉크가 감소되었을 때의 편이, 소비 상태의 정보는 중요하고, 그리고 소비 상태를 상세하게 검출하는 것이 바람직하다. 소비 상태는 유저에게 전해지고, 또는 기록 장치의 제어에 이용된다. 본 실시예에 의하면, 센서 간격을 다르게 설정함으로써, 이러한 요구에 적절히 응할 수 있다.
도 63은, 본 실시예에 의한 잉크 소비 검출의 예를 도시하고 있다. 도 63에는, 복수 단계의 실소비 상태의 검출과, 추정 소비 상태의 추정을 조합하는 적합한 처리가 도시되어 있다. 또한, 도 63에는, 소비 환산 정보의 보정 처리도 도시되어 있다.
도 63에 있어서, 횡축은 인쇄량(인쇄 도트수)이고, 세로축은 본 시스템에 의해 구할 수 있는 소비량이다. 잉크 풀은, 카트리지의 사용이 개시될 때의 상태이고, 잉크 소비량은 제로이다.
우선, 추정 소비 산출 처리부(814)에 의해, 인쇄 도트수를 적산함으로써, 추정 소비량을 구할 수 있다. 여기서는, 소비 상태 기억부(806)로부터 판독된 기준 소비 환산 정보가 사용된다. 상술과 같이, 추정 소비량은, 인쇄 도트수와, 도트마다의 잉크량(환산 정보)의 곱이다. 따라서, 도트수에 비례하여 추정 소비량이 증가한다. 추정 소비량의 경사(a)가, 환산 정보에 상당한다. 잉크 소비가 진행하면, 잉크 액면이 가장 상측의 액체 센서(802)에 도달한다.
여기서, 가장 상측의 액체 센서(802)를 1번 센서로 하고, 이하 순차로 2번, 3번, 4번 센서로 한다. 각 센서보다 위의 카트리지 용량은 미리 알고 있다. 각 센서를 액면이 통과할 때의 소비량도 이미 알고 있다. 이 소비량 정보가 소비 정보 메모리(804)에 미리 격납되어 있다. 따라서 1번 센서가 액면 통과를 검지하면, 그 시점의 정확한 소비량을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 기준 소비 환산 정보와 실제의 환산 정보에는 차이가 있다. 그러므로, 환산 정보를 사용한 소비량의 추정치에도 오차가 생긴다. 상기 오차는, 잉크 소비가 진행함에 따라서 커진다. 도 63에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는, 이렇게 해서 생긴 오차가, 1번 센서의 액면 검출 시점에서 보정된다. 보정치는 소비 정보 메모리(804)의 소비 상태 기억부(806)에 격납된다.
또한, 실소비 상태에 근거하여 환산 정보도 보정된다. 「잉크 풀 상태」로부터 「1번 센서의 액면 통과」까지의 도트수를 Nx1로 한다. 또한, 동기간의 잉크 소비량을 Vx1로 한다. 이 경우, 보정 환산 정보는, Vx1/Nx1이다. 보정 환산 정보는 소비 정보 메모리(804)의 소비 환산 정보 기억부(808)에 격납된다.
실소비 상태가 검출된 후는, 다시, 도트수의 적산에 의해 소비량이 추정된다. 단지, 보정 후의 적산치에 근거하여, 그 후의 소비량이 산출된다. 또한, 소비량의 산출에는, 보정 후의 환산 정보가 사용된다. 즉, 1번 센서를 액면이 통과한 후, 추정 소비량의 경사(b)는, 상술의 Vx1/Nx1이다.
2번, 3번, 4번 센서가 액면 통과를 검출하였을 때의 처리도 마찬가지이다. 액면 통과가 검출되면, 도트 적산에 의해 구해진 추정 소비량이 보정된다. 또한, 소비 환산 정보가 보정된다. 예를 들면, 2번 센서가 액면 통과를 검출한 것으로 한다. 1번 센서의 검출로부터 2번 센서의 검출까지의 인쇄량(도트수)은 Nx2이다. 또한 1번 센서와 2번 센서 사이의 카트리지 용적은 Vx2로 한다. 이 경우, 보정 환산 정보는 Vx2/Nx2이다. 보정 후의 소비량을 기준으로 하여, 보정 후의 환산 정보를 사용하여 소비량이 추정된다.
4번 센서, 즉 4번 센서가 액면 통과를 검출한 후는, 도트수의 적산에 의해 소비 상태가 추정되어, 전부의 잉크가 소비되면 인쇄가 정지된다. 요컨대, 최종적인 잉크 엔드는 추정에 의해 구할 수 있다. 그리고 유저에게 카트리지 교환이 재촉된다.
이상과 같이, 본 실시예에 의하면, 도트수의 적산에 의해서 소비량이 추정된다. 센서가 액면 통과를 검출하면, 소비량 및 환산 파라미터가 보정된다. 복수의 센서 각각이 액면 통과를 검출할 때마다, 보정 처리가 행하여진다. 이로써, 추정치와 실제의 소비량에 큰 차이가 생기는 것을 피할 수 있다.
또한, 상기의 처리에서는, 소비 환산 정보는, 센서 구간마다 인쇄량에 근거하여 보정되었다. 즉, 1개의 센서가 액면을 검출하고 나서, 다음 센서가 액면을 검출하기까지의 인쇄량을 구할 수 있다. 센서간의 잉크량이 인쇄량으로 제산된다. 이러한 처리는, 보정에 사용하는 데이터를 한정하고 있기 때문에, 카트리지 사용 중인 환경 변화 등의 영향을 적게 할 수 있는 점에서 유리하다.
또한, 가장 하방의 액체 센서(4번 센서)가 액면 통과를 검출하였을 때, 그때 까지의 복수회의 액면 통과 검지에 따르는 복수회의 소비 환산 정보의 보정 결과에 근거하여 최종적인 소비 환산 정보를 구하여도 된다. 예를 들면, 4회의 보정 연산으로 얻어지는 보정 환산 정보의 평균을 구할 수 있다. 이 최종적인 소비 환산 정보를 이용하여, 가장 하방의 압전 장치가 액면 통과를 검출한 후의 추정 소비 상태를 구할 수 있다. 이 형태에 의하면, 복수회의 보정 결과를 사용함으로써, 보다 정확한 환산 정보가 얻어진다. 그리고, 잉크가 얼마 남지 않게 되었을 때의 소비 상태를 정확하게 추정할 수 있다.
한편으로, 보정 처리의 다른 변형예로서, 잉크 풀로부터의 누적 인쇄량이 사용되어도 된다. 예를 들면, 2번 센서가 액면을 검출한 것으로 한다. 잉크 풀로부터의 2번 센서까지의 잉크량이, 그때까지의 전인쇄량으로 제산되고, 보정 소비 환산 정보를 구할 수 있다. 도 63의 예에서는, 보정 소비 환산 정보는, (Vx1+ Vx2)/(Nx1+ Nx2)이다.
도 64는, 소비 검출 처리부(812)에 의한 검출 처리를 도시하고 있다. 잉크 카트리지(800)가 장착되면, 소비 환산 정보 기억부(808)로부터 기준 소비 환산 정보가 취득된다(S10). 그리고, 추정 소비 산출 처리부(814)에 의해 추정 소비 상태가 산출된다(S12). 또한, 실소비 검출 처리부(816)에 의해 액체 센서(802)를 사용하여 실소비 상태가 검출된다(S14). 상기 단계에서는, 가장 위의 액체 센서(802)만, 즉 1번 센서만이 사용된다. 잉크 액면이 1번 센서에 도달할 때까지는, 실소비 상태로서 「잉크 있는 상태」가 검출된다.
S14의 후, 추정 소비량의 산출 결과 및 실소비 상태의 검출 결과는, 소비 상태 기억부(806)에 격납된다(S16). 다음에, 소비 정보가 유저에게 제시된다(S18). S18의 처리는, 기록 장치 제어부(810)의 소비 정보 제시부(826)(도 61)에 의해 행하여진다. 이 처리에 관해서는, 이후에 보다 상세히 설명한다.
다음에, 실소비 상태로서 액면 통과가 검출되었는지의 여부가 판정된다(S20). NO이면 S12로 되돌아간다. 다음 루틴에서는, 전회의 추정 소비량에, 그 후의 소비량을 더한 결과가 추정 소비량으로서 얻어진다.
S20이 YES인 경우, 도 63을 참조하여 설명한 바와 같이, S22에서는 추정 소비 상태(적산치)가 보정되고, S24에서는 소비 환산 정보가 보정된다. 이들의 보정치는, 각각 소비 상태 기억부(806) 및 소비 환산 정보 기억부(808)에 격납된다(S26).
S28에서는, 최후의 센서를 잉크 액면이 통과하였는지의 여부가 판정된다. S28가 YES가 되는 것은, 가장 하측의 센서(4번 센서)가 S20에서 액면 통과를 검지하였을 때이다. 1번 내지 3번 센서가 액면을 검지하였을 때는, S28가 NO가 된다. S28가 NO인 경우에, 실소비 상태의 검출에 사용하는 액체 센서가, 1개 하측의 센서로 전환되고(S30), S12로 되돌아간다. 따라서, 어떤 센서가 액면을 통과할 때마다, 추정 소비량 및 소비 환산 정보가 보정되고, 그리고 보정치를 사용하여 이후의 소비량이 추정된다. 또한 센서 전환 처리에 의해, 필요한 센서만을 사용하여 실소비 상태가 검출된다. 압전 장치의 동작 및 그로 인한 처리를 적게 할 수 있고, 압전 장치를 효율이 양호하게 사용할 수 있다.
한편, S28가 YES인 경우에는, 액체 센서(802)를 사용한 실소비 상태의 검출이 종료된다(S32). 액면이 최후의 센서를 통과하면, 이후는, 어떤 센서를 사용하더라도, 잉크 빈 상태가 계속적으로 검출된다. 따라서 이미 실소비 상태를 검출할필요가 없다. 그래서, 실소비 상태의 검출이 종료된다. 상기의 센서 전환 처리에 추가하여, 이러한 처리에 의해서도, 압전 장치의 동작 및 그로 인한 처리를 적게 할 수 있으며, 따라서 압전 장치를 효율이 양호하게 사용할 수 있다.
S34에서는, S12와 마찬가지로 추정 소비 상태가 산출된다. 그리고, S36에서는 소비 상태가 유저에게 제시되고, S38에서는 소비 상태의 산출 결과가 소비 상태 기억부(806)에 격납된다. S40에서는 추정 소비량이 전 잉크량에 달했는지의 여부(소비 완료인지의 여부)가 판정되고, NO이면 S34로 되돌아간다. 소비가 완료한 경우, 즉 잉크가 없어진 경우에는, 인쇄전의 인쇄 데이터가 보존된다(S42).
도 62의 예에서는, 액체 센서는, 잉크 카트리지의 세로벽에 배열되어 있다. 그러나, 액체 센서는, 카트리지의 사양에 따라서 적당한 장소에 배치되어도 된다.적합한 구성예로서는, 잉크 카트리지의 내부가 적어도 1개의 격벽에 의해서, 서로 연결하는 복수의 챔버로 분리되어 있다. 실소비 검출 처리가 사용하는 복수의 액체 센서는, 복수의 챔버의 상부에 각각 설치되어 있다. 먼저 잉크가 사용되는 챔버의 용량보다도, 후에 잉크가 사용되는 챔버의 용량이 작게 설정된다. 이러한 구성은, 상술한 검출 기능 부가 카트리지의 설명 중에서 도면을 참조하여 기술되어 있다. 그리고 이 형태에서는, 잉크의 소비되는 방향을 따라서 센서가 배열되어 있고, 따라서 실소비 상태를 단계적으로 알 수 있다. 또한, 챔버의 크기를 다르게 하고 있기 때문에, 상술의 실시예와 같이 잉크가 적을 때의 검출 간격을 작게 할 수 있다고 하는 이점이 얻어진다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.
도 65는, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기능을 구비한 잉크 젯 기록 장치를 도시하고 있다. 본 실시예에서는, 도 61의 구성과 달리, 소비 환산 정보 기억부(850)가 기록 장치 제어부(810)에 설치되어 있다.
이 형태에서는, 어떤 잉크 카트리지가 장착되어 있을 때에, 실소비 상태에 근거하여 소비 환산 정보가 보정된 것으로 한다. 얻어진 보정 소비 환산 정보는, 제어부(810)내에서 소비 환산 정보 기억부(850)에 유지된다. 다른 잉크 카트리지가 장착되었을 때, 소비 환산 정보 기억부(850)의 보정 소비 환산 정보가 판독되고, 잉크 소비량의 추정에 이용된다.
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 소비 환산 정보를 기록 장치측에서 가지고 있기 때문에, 잉크 카트리지가 교환된 후도, 보정 소비 환산 정보를 계속하여 이용할 수 있다. 본 실시예는, 잉크 젯 기록 장치의 개체차가 실제의 소비 환산치에 크게 영향을 주는 경우에, 특히 유리하다. 기록 장치의 개체차란, 전형적으로는 기록 헤드의 개체차이다.
또한 본 형태에서는, 복수의 잉크 카트리지가 사용되어, 복수회의 보정 처리가 행하여지면, 환산 정보가 보다 적정한 값에 근접한다. 이 값을 사용함으로써, 더욱 정확한 추정 처리가 가능해진다.
또한 본 실시예의 변형예로서, 소비 환산 정보 기억부(850)는, 또 다른 구성, 예를 들면 잉크 젯 기록 장치에 접속된 외부의 컴퓨터에 설치되어도 된다.
그 밖에, 본 실시예에서는, 카트리지 ID(시리얼)마다 값(정보)가 메모리에 격납되어, 이전과 동일 카트리지가 장착되면, 기억하고 있는 값이 판독되어 사용되어도 된다.
또한, 본 실시예의 변형예로서, 소비 환산 정보의 기억부는, 잉크 카트리지 및 기록 장치의 양쪽에 설치되어도 된다. 그들은 양쪽 도시에 메모리 재기록을 하여도 되고, 카트리지 분리시에 카트리지로부터 기록 장치에 데이터가 다운로드되도록 구성하여도 된다.
이상, 본 실시예를 설명하였다. 다음에, 본 실시예의 이점을 정리하여 기술한다. 그 밖의 이점은 상술한 바와 같다.
본 실시예에서는, 추정 소비 산출과 실소비 검출이 병용된다. 추정 처리에 의해 다소의 오차를 동반하지만, 소비 상태를 상세하게 구할 수 있다. 한편, 압전 장치를 사용함으로써, 실소비 상태를 정확하게 검출할 수 있고, 또한, 압전 장치를 사용하고 있으므로 잉크 누설 등이 적합하게 방지된다. 특히 복수의 압전 장치를 사용함으로써, 복수 단계의 실소비 상태를 알 수 있다. 복수 단계의 실소비 상태와 추정 소비 상태에서 잉크 소비 상태를 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다.
보다 구체적으로는, 실소비 검출 처리로, 복수의 압전 장치의 각각이 액면 통과를 검지한다. 1개의 압전 장치가 액면 통과를 검지하고 나서, 다른 압전 장치가 액면 통과를 검지하기까지의 기간은, 잉크 소비량이 추정된다. 양단의 압전 장치 이외에 액면이 있을 때도, 잉크 소비량이 추정된다. 이로써 잉크 소비량을 계속적으로 구할 수 있다.
본 실시예에서는, 액면 통과가 검출될 때, 추정 소비량이 보정된다. 또한, 소비량을 추정하기 위해서 사용하는 소비 환산 정보도 보정된다. 복수의 압전 장치가 배열되어 있기 때문에, 잉크가 소비되는 과정에서 복수 단계에서 보정이 행하여진다. 이로써, 실제의 소비량으로부터의 추정 소비량의 차이를 제한할 수 있고, 계속적으로, 정확하게 또한 상세하게 잉크 소비 상태가 구할 수 있다.
본 실시예에서는, 전부의 압전 장치가 동시에가 아니라, 순차로 사용된다. 1개의 압전 장치가 잉크 빈 상태를 검출하면, 그 압전 장치의 사용이 정지되고, 하측의 압전 장치가 사용된다. 최후의 압전 장치가 잉크 빈 상태를 검출하면, 압전 장치를 사용한 실소비 검출이 종료된다. 이러한 처리에 의해, 압전 장치의 동작 및 그로 인한 처리를 적게 할 수 있어, 압전 장치를 효율이 양호하게 사용할 수 있다.
본 실시예에서는, 추정 소비 상태를 사용하여 디스플레이 등에 소비량의 정보가 표시된다. 예를 들면 구한 소비 상태에 근거하여, 나머지 잉크로의 가능 인쇄량이 제시된다. 또한 구한 소비 상태에 근거하여, 나머지 잉크량이 제시된다. 이 때, 잉크량에 따라서 다른 색 및 형상의 도형이 사용된다. 이렇게하여, 잉크 소비 상태를 유저에게 알기 쉽게 전달된다.
본 실시예에서는, 구한 소비 상태가 소비 정보 메모리에 격납된다. 소비 정보 메모리는 잉크 카트리지에 장착되어 있다. 따라서, 잉크 카트리지가 분리되고, 그후에 다시 장착되었을 때에, 소비 상태를 용이하게 알 수 있다.
또한, 소비 환산 정보도 소비 정보 메모리에 격납되어 있다. 이들의 정보도, 잉크 카트리지가 장착되었을 때에, 메모리로부터 판독되어, 적합하게 이용된다.
한편으로, 보정 소비 환산 정보가 기록 장치측에서 유지되어도 된다. 이 경우, 카트리지가 교환된 후도 보정 환산 정보를 계속하여 이용할 수 있다. 보정이 반복되면, 환산 정보가 적정한 값에 근접하여, 추정 처리가 보다 정확하게 행하여진다.
또한 본 실시예에서는, 추정 처리에 의해서 잉크가 없어졌다고 판단되면, 인쇄 데이터가 기억부에 격납된다. 이로써 인쇄 데이터가 소실되지 않는다.
또 다른 예에서는, 실소비 상태가 검출되었을 때, 나머지 가능 인쇄량이 계산된다. 나머지 가능 인쇄량을 인쇄하였을 때, 인쇄전의 인쇄 데이터를 인쇄 데이터 기억부에 격납된다. 이 형태에 의해서도 인쇄 데이터가 소실되지 않는다.
본 발명은, 각종 양태로 실현가능하다. 본 발명은, 잉크 소비 검출 방법이어도 가능하며, 잉크 소비 검출 장치이어도 가능하며, 잉크 젯 기록 장치이어도 가능하며, 잉크 젯 기록 장치의 제어 장치이어도 가능하며, 잉크 카트리일지라도 가능하며, 그 밖의 양태이어도 가능하다. 잉크 카트리지의 양태인 경우에는, 람직하게는 잉크 카트리지는 소비 정보 메모리를 갖고, 상술한 각종의 처리에 필요한 정보를 제공한다.
「변형예」
실시예는, 본 발명의 범위내에서 변형 가능함은 물론이다. 예를 들면, 액체 센서의 수는 4개로 한정되지 않는다.
또한 본 실시예에서는, 인쇄량에 근거하여 잉크 소비량이 산출되었다. 그런데, 상술한 바와 같이, 잉크 젯 기록 장치에서는, 헤드 메인터넌스 처리이어도 잉크가 소비된다. 그래서, 바람직하게는, 메인터넌스도 고려하여 잉크 소비량이 추정된다. 예를 들면, 메인터넌스로 소비되는 표준 잉크량(메인터넌스 소비량)을 소비 정보 메모리(804)에 격납한다. 메인터넌스 회수와 메인터넌스 소비량의 곱이, 추정 소비량에 가산된다. 소비 환산 정보의 보정 처리에 있어서도, 메인터넌스에 의한 소비분을 고려하여, 보정치를 구할 수 있다.
본 실시예에서는, 액체 센서는 압전 장치로 구성되었다. 상술한 바와 같이, 압전 장치를 사용하여, 음향 임피던스의 변화가 검출되어도 된다. 탄성파에 대한 반사파를 이용하여 소비 상태가 검출되어도 된다. 탄성파의 발생으로부터 반사파의 도착까지의 시간을 구할 수 있다. 압전 장치의 기능을 이용하는 어떠한 원리로 소비 상태가 검출되면 된다.
본 실시예에서는, 액체 센서가 진동을 발생함과 동시에, 잉크 소비 상태를 나타내는 검출 신호를 발생하였다. 이에 반해, 액체 센서는 스스로 진동을 발생하지 않아도 된다. 즉, 진동 발생과 검출 신호 출력의 양쪽을 행하지 않아도 된다. 다른 엑추에이터에 의해서 진동이 발생된다. 또는, 캐리지의 이동 등에 따라서 잉크 카트리지에 진동이 발생하였을 때에, 잉크 소비 상태를 나타내는 검출 신호를 액체 센서가 생성하여도 된다. 적극적으로 진동을 발생하지 않고, 프린터 동작에 의해서 자연스럽게 발생하는 진동을 사용하여 잉크 소비가 검출된다.
기록 장치 제어부의 기능은, 기록 장치의 컴퓨터에 의해 실현되지 않아도 된다. 일부 또는 전부의 기능이, 외부의 컴퓨터에 설치되어도 된다. 디스플레이 및스피커도, 외부의 컴퓨터에 설치되어도 된다.
본 실시예에서는, 액체 용기가 잉크 카트리지이고, 액체 이용 장치가 잉크 젯 기록 장치이었다. 그러나, 액체 용기는, 잉크 카트리지 이외의 잉크 용기, 잉크 탱크이어도 된다. 예를 들면, 헤드측의 서브 탱크이어도 된다. 또한, 잉크 카트리지는, 소위 오프 캐리지 타입의 카트리지이어도 된다. 또한, 잉크 이외의 액체를 수용하는 용기에 본 발명이 적용되어도 된다.
다음에, 본 발명의 다른 실시예에 관해서 설명한다.
우선, 본 실시예의 원리를 설명한다. 본 실시예에서는, 잉크 용기내의 잉크 소비 상태의 1개로서 잉크의 소비량을 검출하는 기술에 본 발명이 적용된다.
잉크의 소비량은, 2종류의 처리의 협동에 의해서 구할 수 있다. 한쪽의 처리는 추정 소비 산출 처리이고, 다른쪽의 처리는 실소비 검출 처리이다.
추정 소비 산출 처리에서는, 잉크 탱크의 잉크 소비에 근거하여 잉크 소비량을 산출함으로써, 추정 소비량을 구할 수 있다. 잉크 소비는, 인쇄에 의한 잉크 소비와, 기록 헤드 메인터넌스에 의한 잉크 소비를 포함한다. 이들의 어느 한쪽에 본 발명이 적용되어도 되고, 양쪽에 본 발명이 적용하여도 된다. 잉크량에 관해서는, 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울 수, 또는 잉크 방울과 각 방울의 잉크량의 적산치 등에 의해 잉크 소비량을 구할 수 있다. 메인터넌스에 관해서는, 메인터넌스 처리 회수, 처리량, 처리량을 잉크 방울 수로 변환한 량 등에 의해 잉크 소비를 구할 수 있다.
실소비 검출 처리에서는, 압전 장치를 사용하여 잉크 소비량에 따른 진동 상태를 검출함으로써, 실소비량이 검출된다. 바람직하게는, 압전 장치를 사용하여, 잉크 소비에 따르는 음향 임피던스의 변화가 검출된다.
추정 처리에 의하면, 다소의 오차를 동반하지만, 소비량을 상세하게 구할 수 있다. 한편, 압전 장치를 사용함으로써, 복잡한 센서 실구조를 설치하지 않아도, 소비량의 정확한 검출을 할 수 있다. 따라서, 양 처리의 병용에 의해, 정확하게 또한 상세하게 잉크 소비량을 구할 수 있다.
후술하는 본 실시예에서는, 실소비 검출 처리는, 실소비량으로서, 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 것을 검출한다. 압전 장치를 잉크 액면이 통과하면, 압전 장치의 출력이 크게 변화한다. 따라서, 액면 통과는 확실하게 검출된다. 이 액면 통과 전후의 잉크 소비량을, 추정 소비 산출 처리에 의해 상세하게 구할 수 있다. 또한, 압전 장치를 액면이 통과하였을 때에, 그때까지의 추정 산출 처리의 오차가 수정된다. 또한, 추정 산출 처리의 기준으로서 사용되는 기준 소비 환산 정보가 수정된다. 이러한 처리에 의해, 잉크 소비량을 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다.
한편, 본 실시예에 있어서, 실소비 검출 처리는 실소비량으로서 잉크의 실소비량을 검출하여, 추정 소비 산출 처리는 추정 소비량으로서 잉크의 추정 소비량을 구한다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
본 실시예에 있어서, 압전 장치의 실시예에서 엑추에이터를 설치하여, 엑추에이터로서 사용한다.
본 발명의 기본적 개념은, 진동 현상을 이용함으로써, 액체 용기내의 액체의 상태(액체 용기내의 액체의 유무, 액체의 량, 액체의 수위, 액체의 종류, 액체의 조성을 포함한다)를 검출하는 것이다. 구체적인 진동 현상을 이용한 액체 용기내의 액체의 상태의 검출로서는 몇개의 방법을 생각할 수 있다. 예를 들면 탄성파 발생 수단이 액체 용기의 내부에 대하여 탄성파를 발생하여, 액면 또는 대향하는 벽에 의해서 반사하는 반사파를 수수함으로써, 액체 용기내의 매체 및 그 상태의 변화를 검출하는 방법이 있다. 또한, 이것과는 달리, 진동하는 물체의 진동 특성으로부터 음향 임피던스의 변화를 검지하는 방법도 있다. 음향 임피던스의 변화를 이용하는 방법으로서는, 압전 소자를 갖는 압전 장치 또는 엑추에이터의 진동부를 진동시키고, 그 후에 진동부에 잔류하는 잔류 진동에 의해서 생기는 역기전력을 측정함으로써, 공진 주파수 또는 역기 전력 파형의 진폭을 검출함으로써 음향 임피던스의 변화를 검지하는 방법이나, 측정기, 예를 들면 전송 회로 등의 임피던스 애널라이저에 의해서 액체의 임피던스 특성 또는 어드미턴스 특성을 측정하여, 전류치나 전압치의 변화 또는, 진동을 액체에 부가하였을 때의 전류치나 전압치의 주파수에 의한 변화를 측정하는 방법이 있다. 본 실시예는 엑추에이터의 진동부를 진동시켜, 공진 주파수 등을 검출함으로써 음향 임피던스의 변화를 검지하는 방법에 근거한다.
도 66은, 본 발명에 따른 실시예로서 적용되는 잉크 젯 기록 장치의 실시예의 개략 사시도이다. 타이밍 벨트(1202)를 통해 구동 모터(1204)에 접속된 캐리지(1206)는, 상측에 블랙 잉크를 수용한 블랙 잉크 카트리지를 수납하는 수용실(1236)과, 컬러 잉크를 수용한 블랙 카트리지를 격납하는 수용실(1237)을 갖는다. 캐리지(12O6)는, 그 하측에 잉크의 공급을 받는 기록 헤드(1250)를 또한 갖는다. 블랙 잉크 카트리지 및 컬러 잉크 카트리지는 잉크 공급 바늘(1232, 1234)을 통해 기록 헤드(1250)에 잉크를 공급한다. 타이밍 벨트(1202) 및 구동 모터(1204)는 기록 장치 제어부(1210)에 의해서 제어된다. 잉크의 공급을 받은 기록 헤드(1250)는, 타이밍 벨트(12O2) 및 구동 모터(1204)에 의해서 주사함으로써, 기록 매체(1200)에 잉크를 토출하여 기록을 행한다.
도 67은, 본 발명에 따른 실시예로서 적용되는 단색, 예를 들면 블랙 잉크용의 잉크 카트리지의 단면도이다. 본 발명에 따른 잉크 탱크의 일실시예로서의 잉크 카트리지는, 잉크를 수용하는 용기(2001)와, 용기(2001)의 외부로 공급하는 잉크 공급구(2002)와, 음향 임피던스의 변화를 검지하여 잉크의 소비량을 검지하는 엑추에이터(106)를 구비한다. 잉크 공급구(2002)는 잉크의 액면에 대하여 하방에 있는 저면(1a)에 배치된다. 엑추에이터(106)는, 저면(1a)의 근방이고, 또한 용기(2001)의 측벽 중 잉크 공급구(2002)에 비교적 가까운 측벽(2010)에 배치된다. 또한, 용기(2001)의 상벽의 위에는, 잉크 카트리지 내의 잉크에 관한 정보를 격납한 기억 수단(7)이 장착되어 있다.
잉크 공급구(2002)의 내벽에는, 패킹(2030)이 배치된다. 잉크 카트리지가 사용되지 않을 때에는, 패킹(2030)은, 잉크가 용기(2001)로부터 외부에 새지 않도록 밀봉한다. 한편, 잉크 젯 기록 장치에 배치되는 잉크 공급 바늘(1232)(도 66참조)이 패킹(2030)을 돌파하여 잉크 공급구(2002)에 삽입되면, 잉크는 잉크 카트리지로부터 잉크 공급 바늘(1232)을 통해 기록 헤드(1250)로 공급된다. 바람직하게는, 패킹(2030)은, 예를 들면 고무와 같은 탄성체로 형성한다. 그로 인해, 잉크공급 바늘과 패킹(2030)과의 사이를 액 친밀하게 유지할 수 있다.
도 68은, 복수 종류의 잉크를 수용하는 잉크 카트리지의 일실시예를 나타내는 이면측에서 본 사시도이다. 용기(8)는, 격벽에 의해 3개의 잉크실(9, 10 및 11)로 분할된다. 각각의 잉크실에는, 잉크 공급구(12, 13 및 14)가 형성되어 있다. 각각의 잉크실(9, 10 및 11)의 측벽(8a)에는, 엑추에이터(15, 16 및 17)가, 용기(8)를 통해 각 잉크실 내에 수용되어 있는 잉크와 접촉할 수 있도록 설치되어 있다.
이상, 본 실시예에 따른 잉크 젯 기록 장치, 잉크 카트리지 및 엑추에이터에 관해서 설명하였다. 상기 잉크 카트리지는, 엑추에이터를 사용함으로써, 실제의 소비량, 즉 실소비량이 검출된다. 본 실시예에서는, 또한 기록 헤드로부터의 잉크 방울의 토출 계측에 의해서 소비량이 추정된다. 이 추정에 의해서 구한 소비량을 추정 소비량이라고 한다. 실소비량의 검출과 추정 소비량의 산출을 조합함으로써, 잉크 소비량을 보다 정확하고 보다 상세하게 구할 수 있다. 이하, 실소비량과 추정 소비량을 조합하는 적합한 구성을 설명한다.
도 69는, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기능을 구비한 시스템의 구성을 도시하고 있다. 잉크 카트리지(800)는, 예를 들면 도 66의 잉크 카트리지에 상당한다. 잉크 카트리지(800)는, 엑추에이터(106) 및 소비 정보 메모리(804)를 갖는다. 엑추에이터(106)는 압전 장치로 구성된다. 구체적으로는, 엑추에이터(106)는, 상술한 엑추에이터로 구성되고, 잉크 소비량에 따른 신호를 출력한다. 소비 정보 메모리(804)는, EEPR0M 등의 재기록 가능한 메모리이고, 상술의 반도체 기억 수단(도 67 또는 도 7, 참조 번호 7)에 상당한다.
기록 장치 제어부(810)는, 잉크 젯 기록 장치를 제어하는 컴퓨터로 구성된다. 기록 장치 제어부(810)는 도 66의 실시예에 있어서의 기록 장치 제어부(1210)와 같이 잉크 젯 기록 장치에 배치된다. 기준 소비 환산 정보는 소비 정보 메모리(804)에 격납된다. 기록 장치 제어부(810)는 소비 검출 처리부(812) 및 보정부(813)를 갖는다.
소비 검출 처리부(812), 보정부(813), 엑추에이터(106) 및 소비 정보 메모리(804)에 의해 잉크 소비 검출 장치가 구성된다. 소비 검출 처리부(812)는, 엑추에이터(106) 및 소비 정보 메모리(804)를 사용하여 소비량을 구한다. 그리고 구한 소비량은 소비 정보 메모리(804)에 격납된다.
기록 장치 제어부(810)는, 또한, 인쇄 동작 제어부(818), 인쇄 데이터 기억부(824) 및 소비 정보 제시부(826)를 포함한다. 이들의 구성에 관해서는 후술한다.
기록 장치 제어부(810)의 소비 검출 처리부(812)는, 추정 소비 산출 처리부(814) 및 실소비 검출 처리부(816)를 포함한다.
실소비 검출 처리부(816)는, 엑추에이터(106)를 제어하여 실소비량을 검출하여, 실소비량을 소비 정보 메모리(804)에 기록한다. 실소비량은 상술한 원리에 따라서 검출된다. 예를 들면, 음향 임피던스에 근거하여 실소비량을 검출하기 위해서, 실소비 검출 처리부(816)는, 엑추에이터(106)의 압전 소자를 구동한다. 압전 소자는, 진동을 발생한 후의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력한다. 잔류 진동 상태가 잉크 소비량에 따라서 변화하는 것에 근거하여 실소비량이 검출된다.
본 실시예에서는, 특히, 잉크 액면이 엑추에이터(106)를 통과했는지의 여부가, 실소비량으로서 검출된다. 액면 통과의 전후로, 센서의 출력 신호가 크게 변한다. 따라서 액면 통과는 확실하게 구해진다. 이하, 액면의 통과전의 상태를 「잉크 있는 상태」, 액면의 통과 후의 상태를 「잉크 빈 상태」라고 한다.
한편, 추정 소비 산출 처리부(814)는, 잉크 카트리지(800)의 잉크 소비에 근거하여 추정 소비량을 구한다. 잉크는, 인자 상태에서 인쇄에 의해 소비되며, 또한 비인자 상태에서도 기록 헤드의 메인터넌스 동작에 의해서 소비된다. 그래서, 바람직하게는, 인쇄에 의한 잉크 방울 수와 메인터넌스 회수로부터 잉크 소비량을 구할 수 있다. 또한, 인쇄 및 메인터넌스 동작 중 어느 하나에 있어서도, 기록 헤드가 인쇄를 행하는 주변의 환경에 의해서, 소비되는 잉크의 량이 다르다. 예를 들면, 기록 헤드 주변의 온도나 잉크의 온도가 비교적으로 높은 경우에는, 소비되는 잉크의 량은 많고, 한편으로 기록 헤드 주변의 온도나 잉크의 온도가 비교적으로 낮은 경우에는, 소비되는 잉크의 량은 적다. 또한, 인쇄를 행하는 주변의 습도의 차이가 소비되는 잉크의 량을 변화시키는 경우를 생각할 수 있다. 단지, 본 발명의 범위내에서, 어느 한쪽에서 잉크 소비량을 구하여도 된다. 여기서는, 인쇄량으로부터 잉크 소비량을 구하는 처리를 중심으로 설명한다. 그러나, 이하에 기술하는 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울에 대응하는 잉크의 용량(방울마다 잉크 용량)은, 메인터넌스에 있어서의 기록 헤드로부터의 잉크의 소비량에 응용할 수 있다. 이 경우, 이하의 방울마다 잉크 용량을 메인터넌스 처리의 1회로 간주하여 처리하면 된다. 따라서, 잉크 소비 회수란 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울의 수 또는 메인터넌스 처리의 회수이다.
추정 소비 산출 처리부(814)는, 잉크 카트리지(800)의 잉크를 사용하여 인쇄할 때의 인쇄량에 근거하여 잉크 소비량을 산출함으로써, 추정 소비량을 구한다. 인쇄량은, 인쇄 동작 제어부(818)의 인쇄량 산출부(822)에 의해 구해지고, 추정 소비 산출 처리부(814)에 주어진다. 인쇄 동작 제어부(818)는, 인쇄 데이터를 수취하여, 기록 헤드 등을 사용하여 인쇄를 제어한다. 따라서 인쇄 동작 제어부(818)는 인쇄량을 파악할 수 있다. 인쇄량을 알면, 그 인쇄량에 대응하는 잉크 소비량을 추정할 수 있다. 이렇게 해서 구해진 추정 소비량도, 실소비량과 같이 잉크 카트리지(800)의 소비 정보 메모리(804)에 기억된다.
소비량의 추정에는, 도 70에 나타내는 바와 같은 기준 소비 환산 정보가 사용된다. 기준 소비 환산 정보는, 인쇄량과 추정 소비량의 관계를 나타내는 정보이다. 본 실시예에서는, 기준 소비 환산 정보의 요소로서, 방울마다 잉크 용량이 사용된다. 이 경우, 인쇄 도트수가 인쇄량에 대응한다. 방울마다 잉크 용량을 도트수분만큼 적산함으로써 소비량이 추정된다.
또한, 상기로부터 분명히 알 수 있듯이, 도트수와 잉크 소비량은 비례하고 있다. 그래서, 도트수가 그대로 잉크 소비량을 나타내는 파라미터로서 처리되어도 된다.
또한, 소비량의 추정은, 잉크 방울의 사이즈에 근거하여 행하는 것이 적합하다. 기록 장치가 인쇄 데이터에 따라서 복수의 사이즈의 잉크 방울을 사출하는 것이 알려져 있다. 잉크 방울의 사이즈에 따라서 방울마다 잉크량은 다르다. 그래서, 사이즈에 따라서 다른 환산치를 사용함으로써, 보다 정확한 추정이 가능하다.
예를 들면, 크기(a, b, c)의 3종류의 잉크 방울이 사출되는 것으로 한다. 각 잉크 방울의 잉크량은, Va, Vb, Vc인 것으로 한다. 또한 각 잉크 방울의 누적 사출 회수는, Na, Nb, Nc인 것으로 한다. 이 경우, 잉크 소비량은, Va·Na+Vb·Nb+Vc-Nc이다.
이러한 소비 추정 처리는, 소프트웨어 수단을 사용하여 도트수를 적산하고 있기 때문에, 소프트 카운트 처리라고도 할 수 있다.
추정 소비량을 구하기 위한 환산 정보는, 잉크 카트리지(800)의 소비 정보 메모리(804)에 기억되어 있다. 소비 정보 메모리(804)에는, 기준 소비 환산 정보를 기억하는 소비 환산 정보 기억부(808)가 설치되어 있다.
기록 장치 제어부(810)는 또한 보정부(813)를 갖는다. 보정부(813)는 보정 판정부(815)를 갖는다. 보정부(813)는, 소비 검출 처리부(812)로부터 잉크 카트리지내의 잉크의 추정 소비량 및 실소비량을 수취한다.
보정부(813)에 있어서의 보정 판정부(815)는 기준 소비 환산 정보를 보정 대상으로 하는지의 여부를 판정한다.
상세하게는, 보정부(813)에 있어서의 보정 판정부(815)는 기준 소비 환산 정보에 포함되는 단위 정보 중 어느 하나의 단위 정보(도 70 참조)를 보정 대상으로 할 것인 가를 판정한다. 보정 판정부(815)는, 특정 단위 정보를 보정 대상으로 판정하여도 되고, 기준 소비 환산 정보의 전체를 보정 대상으로 판정하여도 된다. 또한 후술하는 판정에 따라서 보정 대상으로 할 것인가의 판정을 한다.
보정부(813)는, 보정 판정부(815)에 의한 판정의 결과에 근거하여, 보정 대상인 단위 정보를 보정한다. 보정 판정부(815)가 보정 대상을 판정하지 않는 경우에는, 보정부(813)는 단위 정보를 보정하지 않는다.
보정된 단위 정보를 포함하는 기준 소비 환산 정보는, 전체로서 보정된 기준 소비 환산 정보로서 소비 환산 정보 기억부(808)에 기억된다. 기준 소비 환산 정보가 보정된 후, 추정 소비 산출 처리부(814)는 보정 후의 기준 소비 환산 정보에 근거하여 추정 소비량을 검출한다.
또한, 다른 형태로서, 소비 정보 메모리(804)는, 잉크 젯 기록 장치, 예를 들면, 도 66의 실시예에 있어서의 기록 장치 제어부(1210)에 배치하여도 된다. 또한, 소비 정보 메모리(804)의 일부 또는 전부의 기능은, 기록 장치에 접속된 다른 컴퓨터 등의 외부 장치에 배치하여도 된다. 또한, 기록 장치 제어부(810)의 일부 또는 전부의 기능은, 기록 장치에 접속된 다른 컴퓨터 등의 외부 장치에 배치하여도 된다. 또한, 기준 소비 환산 정보는 기록 장치 제어부(810)에 격납하여도 되고, 또 다른 구성, 예를 들면 잉크 젯 기록 장치에 접속된 외부의 컴퓨터에 격납되어도 된다. 또한,서로 다른 복수의 기준 소비 환산 정보가 소비 정보 메모리(804) 또는 기록 장치 제어부(810)에 격납되어도 된다. 그로 인해, 추정 소비 산출 처리부(814)는 복수의 기준 소비 환산 정보 중 임의의 기준 소비 환산 정보를 사용하여 추정 소비량을 구할 수 있다. 또한, 보정부(813)에 대체하여 변경 판정부(도시하지 않음)를 설치하여, 변경 판정부가 적절한 기준 소비 환산 정보를 판정하여도 된다. 변경 판정부의 판정 결과에 근거하여 추정 소비 산출 처리부(814)는 복수의 기준 소비 환산 정보 중 적절한 기준 소비 환산 정보를 사용하여 추정 소비량을 구할 수 있다.
본 실시예에서는, 카트리지 ID(시리얼)마다 값(정보)이 메모리에 격납되어, 이전과 같은 카트리지가 장착되면, 기억하고 있는 값이 판독되어 사용되어도 된다.
또한, 본 실시예의 변형예로서, 기준 소비 환산 정보의 기억부는, 잉크 카트리지 및 기록 장치의 양쪽에 설치되어도 된다. 그들은 양쪽 동시에 메모리 재기록을 행하여도 되고, 카트리지 분리시에 카트리지로부터 기록 장치에 데이터가 다운로드되 도록 구성하여도 된다.
도 70은, 소비 환산 정보 기억부(808)에 격납되어 있는 기준 소비 환산 정보의 실시예를 표시한 도이다. 본 실시예에서는, 기준 소비 환산 정보의 요소는, 인자 상태에서는 방울마다 잉크 용량, 플럭싱에서는 일회의 플럭싱에 요하는 잉크량을 pl(picoliter)로 나타내고, 클리닝에서는 일회의 클리닝에 요하는 잉크량을 ml(milliliter)로 나타내고 있다.
기준 소비 환산 정보는 인자 상태와 비인자 상태의 정보로 분류된다. 또한 인자 상태는 서로 잉크 방울의 용량이 다른 도트(1)와 도트(2)의 정보로 분류된다. 비인자 상태는 메인터넌스로서 서로 잉크를 소비하는 용량이 다른 플럭싱과 클리닝의 정보로 나누어진다. 플럭싱은, 기록 헤드의 전 노즐 개구로부터 잉크 방울을 토출시킴으로써, 노즐 개구의 이물질을 제거하여 메니커스를 회복시키는 메인터넌스를 말한다. 클리닝은, 기록 헤드의 외부에서 흡인 펌프 등에 의해 부압을 부여하여, 기록 헤드의 노즐 개구로부터 잉크를 흡인하여, 노즐 개구의 이물질을 제거하여 메니커스를 회복시키는 메인터넌스를 말한다. 또한, 플럭싱은 서로 잉크 방울의 용량이 다른 플럭싱(1)과 플럭싱(2)의 정보로 분류된다. 클리닝은 서로 잉크 소비량이 다른 클리닝(1)과 클리닝(2)의 정보로 분류된다.
또한, 기준 소비 환산 정보의 요소를 방울마다 잉크 용량으로 한다. 따라서, 제어상은, 플럭싱 및 클리닝은 인쇄 동작 제어부(818)에서 처리되어, 플럭싱 및 클리닝의 1회의 처리 동작을 인쇄 동작에서의 방울마다 잉크 용량으로서 처리한다.
또한, 본 실시예에 있어서의 기준 소비 환산 정보는, 인자 상태와 비인자 상태, 도트(1)와 도트(2), 클리닝(1)과 클리닝(2), 및 플럭싱(1)과 플럭싱(2)의 분류마다 기록 헤드의 주변 온도가 다른 경우의 잉크 소비의 용량을 표시한다.
기준 소비 환산 정보를 분류하는 단위 정보는, 인자 상태 전체에 있어서의 방울마다 잉크 용량의 정보와 비인자 상태 전체에 있어서의 잉크 용량의 정보와 같이 2개로 분류하여도 된다. 또한, 단위 정보는, 도트(1), 도트(2), 클리닝(1), 클리닝(2), 플럭싱(1), 또는 플럭싱(2)에 있어서의 잉크 용량의 정보와 같이 6개로 분류하여도 된다.
또한, 단위 정보는, 기록 헤드 주변 온도가 다른 경우의 잉크 용량의 정보와같이 3개로 분류하여도 된다.
또한, 기준 소비 환산 정보에 표시되는 모든 서로 다른 방울마다 잉크 용량의 정보와 같이 18로 분류하여도 된다.
또한, 2개의 기준 소비 환산 정보의 요소 간의 관계가 거의 선형인 경우에는, 2개의 기준 소비 환산 정보 요소 간의 정보를 얻기 위해서는 선형 계산을 하면 된다. 예를 들면, 도 70에 있어서, 도트(1)의 기록 헤드 주변 온도가 10도 내지 25도 사이인 경우의 방울마다 잉크 용량의 정보를 얻기 위해서는, 각각의 온도에 서의 방울마다 잉크 용량을 사용하여 선형 계산을 한다. 보다 상세하게는, 도트(1)에 있어서의 기록 헤드 주변 온도가 20도일 때의 방울마다 잉크 용량은, 30(p1)+(20(℃)-10(℃))*((31(p1)-30(p1))/(25(℃)-10(℃)))=30.66(pl)으로 선형 계산할 수 있다.
도 69에 있어서의 보정 판정부(815)는 도 70에 나타내는 기준 소비 환산 정보 또는 단위 정보를 보정 대상으로 하는지의 여부를 판정한다.
예를 들면, 보정 판정부(815)는, 잉크의 추정 소비량과 실소비량과의 차에 따라서 보정을 할 것인지의 여부를 판정한다. 추정 소비량과 실소비량이 거의 같은 경우에까지 보정을 할 필요는 없기 때문이다. 또한, 보정 판정부(815)는, 소비된 잉크 중 단위 정보마다 소비량 또는 소비율에 따라서, 어느 하나의 단위 정보를 보정 대상으로 할 것인 가를 판정한다. 잉크의 전체 소비량 중에서 차지하는 소비율이 낮은 단위 정보를 보정하면, 단위 정보가 실제의 방울마다 잉크량으로부터 괴리한 값으로 보정되어 버리는 경우가 있기 때문이다. 보정 판정부(815)는 또한 후술하는 판정을 하여 보정 대상으로 할 것인 가를 판정한다.
도 71 및 도 72는, 본 실시예에 의한 잉크 소비 검출의 예를 도시하고 있다. 잉크 풀은, 카트리지의 사용이 개시되었을 때의 상태이고, 잉크 소비량은 제로이다. 우선, 추정 소비 산출 처리부(814)에 의해, 소비 상태 기억부(806)로부터 판독된 기준 소비 환산 정보를 사용하여, 인쇄 도트수를 적산함으로써, 추정 소비량을 구할 수 있다.
추정 소비량은, 인쇄 도트수와, 기준 소비 환산 정보의 방울마다 잉크 용량과의 곱이다. 따라서, 도트수에 비례하여 추정 소비량이 증가한다. 추정 소비량의 경사(a)가, 기준 소비 환산 정보의 방울마다 잉크 용량에 상당한다.
잉크 소비가 진행하면, 잉크 액면이 엑추에이터(106)에 도달한다. 이 때, 엑추에이터(106)는, 실소비량으로서 액면 통과를 검출한다. 액면 통과시의 실제의 잉크 소비량은, 엑추에이터(106)보다 위의 카트리지 용량으로, 미리 알고 있다. 이 정보는 소비 정보 메모리(804)에 기억한다. 엑추에이터(106)는, 바람직하게는, 잉크 잔량이 적어졌을 때의 액면의 위치에 설치되어 있다. 이로써, 엑추에이터(106)는, 잉크 리어 엔드 상태에서 액면 통과를 실소비량으로서 검출한다.
도 71 및 도 72에 도시되는 바와 같이, 실소비량이 검출되었을 때, 실제의 소비량과 추정 소비량(방울마다 잉크량의 적산치)의 사이에는 오차가 발생하고 있다. 즉, 추정 소비량의 경사(a)가, 실제의 방울마다 잉크량 B과 다르다. 이것은, 추정 처리에 사용하는 환산치가 실제의 값과 다르기 때문이다.
일반적으로 기준 소비 환산 정보는 실제의 값에 대하여 어느 정도의 오차를 포함하고 있다. 이 오차의 주된 원인은, 헤드의 토출량 격차, 잉크 카트리지 및 잉크 젯 기록 장치의 개체차, 사용 조건, 및 그들의 조합에 있다. 예를 들면, 로트 사이의 잉크 점도의 격차에 의해서, 방울마다 잉크 용량이 다르다. 또한, 단위 정보마다 실제의 방울마다 잉크 용량과의 오차가 다른 경우도 있다.
도 71은, 모든 잉크가 도트(1) 또는 도트(2) 중 어느 한쪽의 모드에 의해서 잉크 방울이 토출되어 있는 경우를 도시한다. 단위 정보는 적어도 도트(1) 및 도트(2)의 2개로 분류되어 있다. 본 실시예의 경우, 모든 단위 정보를 보정하는 것은, 사용하지 않은 모드의 단위 정보까지도 보정을 하게 되기 때문에 바람직하지 못하다. 따라서, 보정 판정부(815)는 잉크 방울이 토출된 단위 정보를 보정 대상으로 한다.
즉, 예를 들면, 잉크 방울이 토출된 단위 정보가 도트(1)만으로 가정한다. 보정 판정부(815)는 도트(1)의 단위 정보만을 보정 대상으로 한다. 보정을 판정하는 기준이 도트(1)의 추정 소비량 및 실소비량만이기 때문에, 보정부(813)는 도트(1)의 단위 정보만을 보정하고, 도트(2)의 단위 정보를 보정하지 않는다.
잉크 풀 상태에서 액면 통과까지의 도트(1)에 의한 도트수를 Nx로 한다. 또한 잉크 풀로부터 잉크 리어 엔드까지의 소비량을 Vx로 한다. 이 경우, 실제의 방울마다 잉크 용량은 Vx/Nx이다. 따라서, 보정부(813)는 도트(1)의 단위 정보를 Vx/Nx로 보정한다. 단위 정보가 보정된 이력은 소비 정보 메모리(804)의 소비 환산 정보 기억부(808)에 격납되는 것이 바람직하다.
또한, 보정부(813)에 있어서, 추정 소비량 V1=Nx·30(pl)과 실소비량(Vx)의 비율 Vx/V1을 보정 계수로 하여 단위 정보에 곱함으로써 도트(1)의 단위 정보를 보정하여도 된다. 보정 계수 Vx/V1는 소비 정보 메모리(804)의 소비 환산 정보 기억부(808)에 격납되는 것이 바람직하다.
또한, 적산치인 추정 소비량도 실제의 값으로 보정된다. 보정치는 소비 정보 메모리(804)의 소비 상태 기억부(806)에 격납된다.
실소비량이 검출된 후는, 다시, 도트수의 적산에 의해 소비량이 추정된다. 단지, 보정 후의 적산치에 근거하여, 그 후의 소비량이 산출된다. 또한, 소비량의 산출에는, 보정 후의 기준 소비 환산 정보가 사용된다. 즉, 도 71 중의 보정 후의 추정 소비량의 경사(b)는, 상술의 Vx/Nx 이다.
이렇게 하여 보정된 데이터가 사용되고, 이로써, 잉크 리어 엔드로부터 소비 완료까지는, 잉크 소비량을 정확하게 구할 수 있다.
특히, 잉크 소비량을 정확하게 검출하는 것은, 잉크가 많을 때보다도, 잉크가 적을 때에 중요하다. 본 실시예에 의하면, 잉크 리어 엔드 상태에서 추정 소비량 및 환산 정보를 보정하고 있기 때문에, 이러한 요구에 적절히 응할 수 있다. 이로 인해, 잉크 부족에 의한 인쇄 불량을 방지할 수 있다. 또한, 적절한 카트리지 교환 타이밍을 유저에게 알릴 수 있다.
한편으로, 도 72는, 도트(1) 및 도트(2)의 양쪽의 단위 정보에 근거하여 잉크가 소비된 경우이다. 이 경우, 단위 정보가 어느 정도 실제의 방울마다 잉크 용량과 다른지가 불분명하다. 예를 들면, 도 72에서는, 실소비량(Vx)의 잉크는 도트(1) 및 도트(2)의 양쪽의 단위 정보에 근거하여 잉크가 소비된다. 그러나, 실소비량(Vx)은 도트(1) 또는 도트(2) 중 어느 것에 의해 소비되었는지가 불분명하다. 따라서, 실소비량(Vx)과 추정 소비량(V1+V2)의 차는, 도트(1) 또는 도트(2) 중 어느 1개의 단위 정보의 오차에 의한 것인지가 불분명하다.
그래서, 보정 판정부(815)에 있어서의 판정의 기준은, 제 1 에 추정 소비량이 큰 단위 정보, 제 2 에 추정 소비량의 오차의 예상치가 큰 단위 정보를 보정 대상으로 하는 판정을 한다.
도 73a 및 도 73b는, 도 72의 실시예와 같이 도트(1) 및 도트(2)의 양쪽의 단위 정보에 근거하여 잉크가 소비된 경우에, 보정 판정부(815)가 보정 대상으로 할 것인지 여부의 판정에 관해서 표시한 도면 및 판정 처리의 플로 차트이다. 보정 판정부(815)의 판정을 케이스(1) 및 케이스(2)로 나누어 기재한다.
실제의 방울마다 잉크 용량에 대한 추정 방울마다 잉크 용량의 오차의 예상은, 잉크 젯 기록 장치나 잉크 카트리지의 설계, 제조, 사용에 의해서 경험적으로 예상되는 오차를 득점에 의해서 나타낸 것이다.
예를 들면, 케이스(1) 및 케이스(2)는, 기록 헤드의 설계나 제조에 의한 오차에 의해, 잉크 방울이 비교적 큰 도트(1)보다도 비교적 작은 도트(2)의 오차쪽이 크다고 예상되는 케이스이다. 실제의 방울마다 잉크 용량에 대한 추정 방울마다 잉크 용량의 오차는, 유저의 사용 환경 등에 의해서 도트(1)보다도 도트(2)쪽이 작다고 예상되는 케이스도 있다. 실제의 방울마다 잉크 용량에 대한 추정 방울마다 잉크 용량의 오차의 예상에 대하여 오차의 예상 득점(이하, 오차의 예상 득점)을 사용한다.
케이스(1)는, 잉크의 추정 소비량이 도트(1)보다도 도트(2)쪽이 많은 케이스이다. 케이스(2)는, 잉크의 추정 소비량이 도트(1)보다도 도트(2)쪽이 적은 케이스이다.
도 73b의 플로 차트를 참조하여, 도트(1) 및 도트(2)를 보정 대상으로 할 것인지 여부의 판정의 처리를 설명한다. 우선, 보정 판정부(815)가 오차의 예상 득점을 판정한다. 본 실시예에서는 오차의 예상 득점이 5이상인지의 여부를 판정한다. 다음에, 추정 소비량이 소정의 값 이상인지의 여부를 판정한다. 본 실시예에서는 오차의 예상 득점이 5이상일 때에 추정 소비량이 400이상인지의 여부를 판정하여, 오차의 예상 득점이 5이하일 때에 추정 소비량이 750 이상인지의 여부를 판정한다. 즉, 실제의 방울마다 잉크 용량에 대한 추정 방울마다 잉크 용량의 오차가 크다고 예상되고, 오차의 예상 득점이 소정의 값 이상인 경우에는, 추정 소비량이 비교적 적은 경우일지라도 해당하는 단위 정보를 보정 대상으로 한다. 한편, 실제의 방울마다 잉크 용량에 대한 추정 방울마다 잉크 용량의 오차가 작다고 예상되며, 오차의 예상 득점이 소정의 값 이하인 경우에는, 추정 소비량이 비교적 많은 경우 이외에는 해당하는 단위 정보를 보정 대상으로 하지 않는다.
보다 상세하게는, 케이스(1)에서는, 도트(1)의 오차의 예상 득점은 3이다. 따라서, 도트(1)의 추정 소비량이 750 이상인지의 여부가 판정된다. 도트(1)의 추정 소비량은 200이고, 750이하이기 때문에, 도트(1)에 해당하는 단위 정보는 보정 대상이 아니라고 판정된다. 한편, 도트(2)의 오차 예상 득점은 8이다. 따라서, 도트(1)의 추정 소비량이 400 이상인지의 여부가 판정된다. 도트(2)의 추정 소비량은 800이고, 750 이상이기 때문에, 도트(2)에 해당하는 단위 정보는 보정 대상으로 판정된다. 한편으로, 케이스(2)에서는, 추정 소비량이 도트(1)가 700이고, 도트(2)가 300이다. 따라서, 양자 모두 보정 대상이 아니라고 판정된다.
본 실시예에 있어서는, 오차의 예상 득점의 임계값을 5로 하고, 비교의 기준이 되는 추정 소비량의 소정의 값을 400 또는 750으로 설정하고 있지만, 이들의 수치는 미리 임의의 수치로 설정할 수 있다. 또한, 오차의 예상 득점의 임계값을 복수 설치하여도 된다. 각각의 오차의 예상 득점의 임계값 이상 또는 임계값 이하인 경우에 대응하는 추정 소비량의 값을 설정한다. 이 추정 소비량의 값 이상인 경우에 해당하는 단위 정보를 보정 대상으로 판정할 수도 있다. 또한, 오차의 예상과 추정 소비량을 승산함으로써 얻어진 값을, 소정의 수치와 비교하여, 보정 대상이 되는 단위 정보를 판정하여도 된다.
오차의 예상 득점, 비교의 기준이 되는 추정 소비량의 소정의 값 등의 판정의 기준이 되는 소정의 값은, 도 69의 소비 정보 메모리(804), 잉크 젯 기록 장치에 배치되는 메모리 또는 잉크 젯 기록 장치와 접속하는 외부의 컴퓨터에 격납된다.
다음에, 도트(1) 및 도트(2)의 양쪽의 모드에 의해서 잉크가 소비된 경우의 보정치에 관해서 도 72를 바탕으로 설명한다. 도트(1) 및 도트(2)에 의한 실소비량은 Vx이다. 그것에 대하여 추정 소비량은 V1+V2이다. 그래서, 보정 계수를 Vx/(V1+V2)로 하여, 이 보정 계수를 보정 판정부(815)에 의해서 보정 대상이 된 단위 정보에 곱함으로써 기준 소비 환산 정보가 보정된다.
기준 소비 환산 정보가 보정되면, 보정 후의 기준 소비 환산 정보가 사용되어, 추정 산출 처리가 실행된다. 이로써, 더욱 정확한 검출이 가능해진다.
실소비량이 검출되었을 때에, 적산치인 추정 소비량도 실소비량으로 보정된다. 보정치는 소비 정보 메모리(804)의 소비 상태 기억부(806)에 격납된다.
도 73a, 도 73b의 실시예에 의하지 않고, 도 73b의 플로 차트에 있어서의 오차의 예상 득점의 판정을 행하지 않고 추정 소비량의 판정을 행하여도 된다. 즉, 보정부(813)는 추정 소비량이 소정의 값 이상인 것을 보정 판정부(815)에 있어서의 보정의 판정 조건으로서, 이 판정 조건을 만족하는 단위 정보를 보정 대상으로 하여도 된다. 또한, 보정부(813)는 기록 헤드로부터 토출된 도트수가 소정 값 이상인 것을 추정 소비량의 판정을 대신하여 보정의 판정 조건으로서, 이 판정 조건을 만족하는 단위 정보를 보정 대상으로 하여도 된다. 또한, 추정 소비량이 전체의 추정 소비량에 차지하는 비율이 큰 단위 정보나, 전체의 추정 소비량에 차지하는 비율이 소정의 비율 이상인 것을 보정의 판정 조건으로 하여, 이 판정 조건을 만족하는 단위 정보를 보정 대상으로 하여도 된다. 또한, 실제의 방울마다 잉크 용량에 대한 추정 방울마다 잉크 용량의 오차의 대소에 대하여, 보정 판정부(815)가 판정하지 않고, 미리 보정 대상으로 하는 단위 정보를 설정하여도 된다.
도 74a 및 도 74b는, 소비 검출 처리부(812)에 의한 검출 처리 및 보정부(813)의 보정 처리를 도시하고 있다. 잉크 카트리지(800)가 장착되면, 소비 환산 정보 기억부(808)로부터 기준 소비 환산 정보가 취득된다(S10). 그리고, 추정 소비 산출 처리부(814)에 의해 추정 소비량이 산출된다(S12). 또한, 실소비 검출 처리부(816)에 의해 엑추에이터(106)를 사용하여 실소비량이 검출된다(S14). 잉크 액면이 엑추에이터(106)에 도달할 때까지는, 실소비 상태로서 「잉크 있는 상태」가 검출된다.
실소비량은, 적당한 간격을 두고 검출되어도 된다. 또한, 추정 소비량이 적을 때는 검출 빈도를 적게 하고, 추정 소비량이 소정의 전환치에 달하면 검출 빈도를 크게 하여도 된다. 또는, 추정 소비량이 소정의 전환치에 달할 때까지는, 실소비량은 검출되지 않아도 된다.
소정의 전환치는, 잉크 액면이 엑추에이터(106)에 도달하기 전의 적당한 값으로 설정된다. 바람직하게는, 소정의 전환치는, 잉크 액면이 엑추에이터(106)에 근접했을 때의 소비량으로 설정된다. 전환시의 소비량과 액면 통과시의 소비량과의 오차가, 액면 통과시의 추정 소비량의 최대 오차보다도 크게 되도록, 전환치가 설정된다.
이러한 처리에 의해, 액면 통과가 검출될 가능성이 낮을 때의 실소비 검출이 억제된다. 따라서, 압전 장치의 동작 및 그로 인한 처리를 적게 할 수 있다. 압전 장치를 효율이 양호하게 사용할 수 있다.
도 74a로 되돌아가서, S14 이후, 추정 소비량의 산출 결과 및 실소비량의 검출 결과는, 소비 상태 기억부(806)에 격납된다(S16). 다음에, 소비 정보가 유저에게 제시된다(S18). S18의 처리는, 기록 장치 제어부(810)의 소비 정보 제시부(826)(도 69)에 의해 행하여진다. 이 처리에 관해서는, 이후에 더욱 설명한다.
다음에, 실소비량으로서 액면 통과가 검출되었는지의 여부가 판정된다(S20). N0이면 S12로 되돌아간다. 다음 루틴에서는, 전회의 추정 소비량에, 그 후의 소비량을 더한 결과가 추정 소비량으로서 얻어진다.
액면이 센서를 통과하면, 실소비 상태가 잉크 있는 상태에서 잉크 없는 상태로 전환된다. 도 74a의 플로 차트에 있어서는, S20의 YES의 경우로 진행한다. 이후는 잉크 빈 상태가 계속적으로 검출된다. 도 67의 잉크 카트리지와 같이 엑추에이터(106)가 용기에 1개만 배치되어 있는 경우에는, 이미 실소비량을 검출할 수 없다. 그래서, 실소비량의 검출이 종료된다. 이러한 처리에 의해, 압전 장치의 동작 및 그로 인한 처리를 적게 할 수 있으며, 따라서 압전 장치를 효율이 양호하게 사용할 수 있다.
다음에, S21에 있어서, 보정부(813)에서의 보정 판정부(815)가 보정을 할 것인지의 여부를 판정한다.
실소비량과 추정 소비량과의 차가 거의 제로이거나, 또는 소정의 값보다 작은 경우에는, 보정 판정부(815)는 기준 소비 환산 정보를 보정하지 않은 것을 판정한다. 그로 인해, 보정부(813)는 기준 소비 환산 정보를 보정하지 않고, 처리는 S30의 추정 소비량의 산출로 속행된다.
또한, 실소비량과 추정 소비량과의 오차가 거의 제로인 경우에는, 보정부(813)는 S24의 추정 소비량(적산치)의 보정을 행할 필요도 없다. 또한, 실소비량과 추정 소비량과의 차가 소정의 값보다 작은 경우에는, 보정부(813)는, 기준 소비 환산 정보의 보정을 하지 않고, S24의 추정 소비량(적산치)의 보정을 행하 도록 설정하여도 된다.
한편으로, 실소비량과 추정 소비량과의 오차가 소정의 값보다 큰 경우에는, 보정 판정부(815)는 기준 소비 환산 정보를 보정하는 것을 판정한다. 다음에, S22에 있어서, 보정 판정부(815)가 보정 대상이 되는 단위 정보를 선택한다. S24에서는 보정부(813)가 추정 소비량(적산치)을 보정하고, S26에서는 보정부(813)가 기준 소비 환산 정보를 보정한다. 이들의 보정치는, 각각 소비 상태 기억부(806) 및 소비 환산 정보 기억부(808)에 격납된다(S28).
S30에서는, S12와 마찬가지로 추정 소비량이 산출된다. 단지, S12와 달리, 보정 후의 기준 소비 환산 정보가 사용된다. 또한, S24에서 보정된 추정 소비량(적산치)을 기준으로 하여, 그 후의 소비량이 산출된다. 그리고, S32에서는 소비량이 유저에게 제시되고, S34에서는 소비량의 산출 결과가 소비 상태 기억부(806)에 격납된다. S36에서는 추정 소비량이 전 잉크량에 달했는지의 여부(소비 완료인지의 여부)가 판정되고, NO이면 S30으로 되돌아간다. 소비가 완료한 경우, 즉 잉크가 없어진 경우에는, 인쇄전의 인쇄 데이터가 보존된다(S38).
또한, 도 74b와 같이, 적산치의 보정(S24)과 소비 환산 정보의 보정(S26)의 순서를 교체하여 처리하여도 된다. 도 74b의 플로 차트로 처리함으로써, 보정 판정부(815)가 기준 소비 환산 정보를 보정 대상으로 하지 않은 판정을 한 경우에, 보정부(813)는, 기준 소비 환산 정보를 보정하지 않고, 적산치만을 보정하여 처리를 속행할 수 있다.
상기의 처리에서는 인자시에 있어서의 단위 정보의 보정의 처리에 관해서 기재하였다. 그런데, 잉크 젯 기록 장치에서는, 기록 헤드의 메인터넌스 처리가 적당한 간격을 두고 실시된다. 메인터넌스 처리로도 잉크가 소비되어, 그 소비량을 무시할 수 없을 정도로 많이 있을 수 있다. 그래서, 방울마다 잉크 용량에는, 메인터넌스에 의한 기록 헤드로부터의 소비량도 포함하고 있다.
즉, 기록 장치 제어부에 격납되어 있는 기준 소비 환산 정보는, 도 70에 나타내는 바와 같이 비인자 상태에서의 메인터넌스 처리의 잉크 소비량을 단위 정보로서 구비하여도 된다. 인자 상태 시에 도트의 방울마다 잉크 용량을 적산하는 것과 마찬가지로, 추정 소비 산출 처리부는 메인터넌스 회수에 1회의 소비량을 적산한다. 이로써, 메인터넌스에 의한 잉크 소비량이 추정된다. 메인터넌스에 의한 소비량과, 잉크 방울 수에서 구한 소비량과의 합이, 추정 소비량으로서 구할 수 있다. 추정 소비량에 근거하여, 보정 판정부(815)는 기준 소비 환산 정보에 포함되는 단위 정보 중 어느 하나의 단위 정보(도 70참조)를 보정 대상으로 할 것인 가를 판정한다. 보정 판정부(815)는, 특정 단위 정보를 보정 대상으로 판정하여도 되고, 기준 소비 환산 정보의 전체를 보정 대상으로 판정하여도 된다. 이러한 경우에는, 상기와 같이, 인자 상태와 비인자 상태로 분류하여 각각의 전체를 단위 정보로 하여도 된다. 또한, 비인자 상태의 메인터넌스를 또한 분류하여 플럭싱과 클리닝으로 분류하여 각각을 단위 정보로 하여도 된다. 또한 플럭싱 및 클리닝을 플럭싱(1)과 플럭싱(2) 및 클리닝(1)과 클리닝(2)으로 분류하여 각각을 단위 정보로 하여도 된다.
잉크 소비량은 잉크 방울 수로 표현되어도 된다. 양자는 비례하기 때문이다. 이 경우, 메인터넌스에 의한 소비량은, 잉크 방울 수로 환산되어도 된다. 이 환산 잉크 방울 수가, 인쇄에 의한 잉크 방울 수에 가산된다. 가산된 방울 수가, 잉크 소비량을 나타내는 파라미터로서 취급된다.
또한, 기준 소비 환산 정보는, 본 실시예와 같이 잉크 방울마다의 용량으로서 표현하여도 되지만, 그 표현의 형식은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 도트(1)의 용량은 도트(2)의 용량 10p1의 3배의 30p1이기 때문에, 10pl을 기준으로 하여 비율 3으로 표현하여도 된다. 또한, 기준 소비 환산 정보는, 잉크 방울마다의 질량으로 표현하여도 된다.
또한, 본 실시예의 기준 소비 환산 정보는, 각 방울마다 잉크 용량에 관해서, 기록 헤드의 주변 온도에 의해서도 분류하고 있다. 그러나, 기록 헤드의 주변 온도에 한정하지 않고, 기록 헤드 주변의 다른 환경에 의해서 분류하여도 된다. 예를 들면, 습도나 기압에 의해서 분류하여도 된다.
기록 헤드 주변의 온도, 습도, 기압을 측정하기 위해서, 온도계, 습도계, 기압계가 기록 헤드의 노즐 개구의 주변에 배치된다(도시하지 않음). 기록 헤드의 주사에 영향을 주지 않도록, 온도계, 습도계, 기압계는 소형이며 경량인 장치가 바람직하다. 또한, 온도계, 습도계, 기압계는 리모트 제어 가능하면 더욱 바람직하다.
본 실시예에 의하면, 인쇄에 의한 잉크 소비량에 더하여, 메인터넌스에 의한 잉크 소비량도 추정하여, 양자의 합을 구함으로써, 또한, 기록 헤드의 주변 환경에 의한 방울마다 잉크 용량을 고려함으로써, 더욱 정확하게 잉크 소비량이 추정된다.
도 69를 참조하여, 다음에, 상기한 바와 같이 하여 얻어진 소비량을 이용하는 구성에 관해서 설명한다. 인쇄 동작 제어부(818)는, 인쇄 동작부(820)를 제어하여, 인쇄 데이터에 따른 인쇄를 실현하는 제어부이다. 인쇄 동작부(820)는, 인자 헤드, 헤드 가동 장치, 용지 이송 장치 등이다. 인쇄 동작 제어부(818)의 인쇄량 산출부(822)는, 상술한 바와 같이, 잉크 소비량의 추정을 위한 인쇄량을 소비 검출 처리부(812)에 부여한다.
인쇄 동작 제어부(818)는, 소비 검출 처리부(812)가 검출한 소비량에 근거하여 동작한다. 본 실시예에서는, 추정 소비량으로부터 잉크가 없어졌다고 판단될 때, 인쇄 동작 및 메인터넌스 동작과 같은 잉크를 소비하는 동작이 정지된다. 그리고, 인쇄전의 인쇄 데이터가 인쇄 데이터 기억부(824)에 격납된다. 이 인쇄 데이터는, 새로운 잉크 카트리지가 장착된 후에 격납된다. 이 처리는, 도 74a, 도 74b의 S38에 상당한다.
또한, 잉크 부족에 의한 인쇄 불량을 방지하기 위해서, 적당한 소량의 잉크가 남아 있는 상태에서 잉크가 없어졌다고 판정하는 것이 바람직하다.
또한, 1장의 종이를 인쇄하는 도중에 인쇄가 중단하는 것은 바람직하지 못한 경우가 있다. 이 경우, 잉크가 부족한지의 여부를, 1장의 종이를 기준으로 판단하는 것이 적합하다. 예를 들면, 1장의 종이 인쇄에 필요한 잉크량이 적당히 설정된다. 그 잉크량보다 잔량이 적어진 시점에서, 잉크가 없어졌다고 판정된다.
동일 판정은, 인쇄 데이터에 근거하여 행하여져도 된다. 예를 들면, 종합된 문서 데이터를 인쇄하는 것으로 한다. 인쇄 매수에 대응하는 잉크량이 잔량보다 많아진 시점에서, 잉크가 없다고 판단된다.
인쇄 동작 제어부(818)의 다른 처리예에서는, 실소비 검출 처리에 의해서 실소비량이 검출되었을 때, 실소비량에 근거하여 나머지 가능 인쇄량이 계산된다. 나머지 가능 인쇄량을 인쇄하였을 때, 인쇄전의 인쇄 데이터가 인쇄 데이터 기억부(824)에 격납된다. 실소비량에 근거하는 확실한 처리가 행하여진다.
또 다른 처리예에서는, 검출된 소비량에 근거하여 다른 구성이 제어된다. 예를 들면, 잉크 보충 장치, 잉크 카트리지 교환 장치 등이 설치되고, 그들이 제어되어도 된다. 즉 소비량(실소비량 및 /또는 추정 소비량)에 근거하여 잉크 보충 또는 잉크 탱크 교환의 필요성, 타이밍이 판정되어, 판정 결과에 따라서 보충 또는 교환이 행하여진다. 보충 또는 교환이 유저에게 재촉되어도 좋음은 물론이다.
도 69의 소비 정보 제시부(826)는, 소비량을 이용하는 또하나의 구성이다. 소비 정보 제시부(826)는, 소비 검출 처리부(812)가 검출한 소비 상태 정보를, 디스플레이(818) 및 스피커(830)를 사용하여 유저에게 제시한다. 디스플레이(818)에는 소비 상태를 나타내는 도형 등이 표시되고, 스피커(830)로부터는 잉크 잔량을 나타내는 보지음 또는 합성 음성이 출력된다. 합성 음성에 의해, 적절한 조작이 안내되어도 된다.
소비 상태는, 유저의 요구에 응하여 제시되어도 된다. 또한, 적당한 간격을 두고 주기적으로 제시되어도 된다. 또한, 적당한 이벤트, 예를 들면 인쇄 개시 등의 이벤트가 발생했을 때에 제시되어도 된다. 또한, 잉크 잔량이 소정의 값이 되었을 때에 자동적으로 제시되어도 된다.
본 실시예에서는, 기준 소비 환산 정보가 보정되지만, 기준 소비 환산 정보를 보정하지 않고, 기록 헤드에 인가되는 전압을 변화시킴으로써, 실제의 방울마다 잉크 용량을 보정하여도 된다. 이러한 경우에는, 보정부(813)는 보정 추정 소비량(적산치)을 실소비량으로 보정한다. 또한, 보정부(813)는 인쇄 동작 제어부(818)에서 소정의 신호를 송신하여, 인쇄 동작부(820)에 인가하는 전압의 보정을 한다.
도 75는, 본 발명에 따른 실시예에서 적용되는 복수의 엑추에이터(802)를 구비한 잉크 카트리지(800)의 단면도이다. 본 실시예에 있어서는 엑추에이터(802)가 7개 배치되어 있다. 7개의 센서는, 잉크 소비에 따라서 잉크 액면이 저하하여 가는 방향을 따라서, 서로 다른 7개의 높이로 배치되어 있다. 이러한 구성은, 비교적 많은 잉크를 수납하는 카트리지, 예를 들면 소위 오프 캐리지 타입의 카트리지에 적합하다. 오프 캐리지 타입의 카트리지는, 기록 헤드로부터 떨어진 위치에 고정하여 사용된다. 카트리지와 기록 헤드는, 튜브 등을 통해 접속된다.
도 76은, 본 실시예의 잉크 소비 검출 기능을 구비한 잉크 젯 기록 장치를 도시하고 있다. 본 실시예에서는, 도 69의 구성과 달리, 복수의 액체 센서(802)가 잉크 카트리지(800)에 설치되어 있다. 도 76의 예에서는, 7개의 센서가 설치되어 있다. 이들 복수의 액체 센서(802)는, 기록 장치 제어부(801)의 소비 검출 처리부(812), 보다 상세하게는 실소비 검출 처리부(816)에 의해 제어된다.
소비 검출 처리부(812)는, 7개의 액체 센서(802)를 개별적으로 사용하여 소비량을 검출한다. 따라서, 7개의 다른 단계에서의 소비량(액면 통과)이 검출된다.
또한, 바람직하게는, 전부의 액체 센서가 동시에가 아니라, 순차로 사용된다. 1개의 센서가 액면 통과를 검출한 것으로 한다. 즉, 1개의 센서 검출 결과가, 잉크 있는 상태에서 잉크 없는 상태로 변한 것으로 한다. 그 센서의 사용이 정지되고, 1개 하측의 센서가 사용된다. 가장 하측의 센서가 잉크 빈 상태를 검출하면, 센서를 사용한 실소비 검출이 종료된다. 이러한 처리에 의해, 센서의 동작 및 그로 인한 처리를 적게 할 수 있어, 센서를 효율이 양호하게 사용할 수 있다.
또한, 기록 장치 제어부(810)는 보정부(813)를 구비한다. 보정부(813)는 보정 판정부(815)를 구비한다. 보정부(813)의 동작은, 도 69의 보정부(813)와 마찬가지이다.
다음에, 본 실시예의 시스템에 있어서의 기준 소비 환산 정보의 보정 처리를 설명한다. 본 시스템에서는, 액면 통과가 2회 검출되면, 기준 소비 환산 정보가 보정된다. 1회째의 검출에서는, 어떤 센서에 의해 액면 통과가 검출된다. 다음에, 2회째의 검출에서는, 1개 하측의 센서에 의해 액면 통과가 검출된다. 이 2회째의 검출이 이루어지면, 2회의 검출 동안의 인쇄량으로부터 기준 소비 환산 정보가 보정된다. 보다 상세하게는, 소비 검출 처리부가 2회의 검출을 함으로써, 추정 소비 산출 처리부(814)가 추정 소비량을 구한다. 실소비 검출 처리부(816)가 2개의 센서 사이의 실소비량을 검출한다. 추정 소비량 및 실소비량에 근거하여 보정부(813)가 도 69 내지 도 74a, 도 74b에서 설명한 바와 같이 기준 소비 환산 정보를 보정한다.
잉크 풀 상태에서 카트리지의 사용이 개시되고, 가장 위의 센서가 액면 통과를 검출한 것으로 한다. 이 경우는, 최초의 액면 검출이 2회째의 액면 검출로 간주되어, 보정 처리가 행하여진다. 잉크 풀로부터 액면 검출까지의 인쇄량을 구할 수 있다. 가장 위의 센서에서 위의 잉크량과 인쇄량으로부터 기준 소비 환산 정보가 보정된다.
또한, 잉크 카트리지가 동일 기록 장치에서 계속적으로 사용되면, 순차로 센서에 의해 액면 통과가 검출된다. 이 경우, 액면 통과가 검출될때마다, 기준 소비 환산 정보가 보정된다. 전회의 검출로부터 현재의 검출 동안까지의 인쇄량으로부터 기준 소비 환산 정보의 보정치를 구할 수 있다. 이와 같이, 액면 통과가 검출될때마다, 기준 소비 환산 정보가 갱신된다. 또한, 보정된 기준 소비 환산 정보나 그 보정치는 소비 정보 메모리(804)에 격납되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 의한 잉크 카트리지를 사용함으로써, 유저가 일단 사용한 잉크 카트리지를 잉크 젯 기록 장치로부터 분리하여, 다시 그 잉크 카트리지를 장착한 경우이어도, 정확하게 잉크 카트리지 내의 잉크의 소비량을 검출할 수 있다.
또한, 서로 다른 복수의 기준 소비 환산 정보가 소비 정보 메모리(804) 또는 기록 장치 제어부(810)에 격납되어 있어도 된다. 그로 인해, 추정 소비 산출 처리부(814)는 복수의 기준 소비 환산 정보 중 임의의 기준 소비 환산 정보를 사용하여 추정 소비량을 구할 수 있다. 또한, 보정부(813)에 대체하여 변경 판정부(도시하지 않음)를 설치하여, 변경 판정부가 적절한 기준 소비 환산 정보를 판정하여도 된다. 변경 판정부의 판정 결과에 근거하여 추정 소비 산출 처리부(814)는 복수의 기준 소비 환산 정보 중 적절한 기준 소비 환산 정보를 사용하여 추정 소비량을 구할 수 있다. 또한, 소비 정보 메모리(804)가 미리 센서의 수에 1를 더한 수의 기준 소비 환산 정보를 격납하여도 된다. 그로 인해, 잉크 카트리지내의 잉크의 액면이 센서를 통과할때 마다, 변경 판정부는 소정의 또는 임의의 기준 소비 환산 정보를 판정한다. 변경 판정부의 판정의 결과에 근거하여, 추정 소비 산출 처리부(814)는 기준 소비 환산 정보를 사용하여 적절히 추정 소비량을 구할 수 있다.
도 77은, 잉크 카트리지(800)의 엑추에이터(802)가 배치되는 부분의 확대도이다. 잉크 카트리지(800)에는, 1번 내지 7번 엑추에이터(802-1 내지 802-7)가 배열되어 있다. 잉크 카트리지가, 아직 기준 소비 환산 정보가 보정 대상으로 되어 있지 않은 잉크 젯 기록 장치에 장착된 것으로 한다. 잉크 카트리지가 장착되었을 때, 잉크 액면은 3번 엑추에이터(802-3)와 4번 엑추에이터(802-4)가 시간에 댄 것으로 한다.
잉크가 소비되면, 4번 엑추에이터(802-4)에 의해 액면 통과가 검출된다(1회째의 검출). 또한 5번 엑추에이터(802-5)에 의해 액면 통과가 검출된다(2회째의 검출). 4번 엑추에이터(802-4)로부터 5번 엑추에이터(802-5)까지의 실소비량을 v y로 한다. 또한 2회의 검출 동안의 인쇄 도트수를 Ny로 한다. 이 때, 기준 소비 환산 정보의 보정 대상이 되는 단위 정보는, Vy/Ny로 보정된다. 바람직하게는, 이 보정치는 기록 장치를 특정하는 식별 정보와 함께 소비 정보 메모리에 기록된다. 이후는, 보정 후의 기준 소비 환산 정보를 사용하여 추정 소비량이 적산된다.
또한, 상기의 처리에 의하면, 잉크 카트리지가 복수의 기록 장치에 장착되면, 그들의 기록 장치의 각각에 관해서, 기준 소비 환산 정보가 보정된다. 이 경우는, 각 기록 장치의 식별 정보와 함께 복수의 기준 소비 환산 정보가 기록된다. 그리고, 각 보정 정보는 해당하는 기록 장치를 위해 사용된다.
도 78은, 복수의 엑추에이터를 구비한 잉크 카트리지에 따른 소비 검출 처리부(812)에 의한 검출 처리 및 보정부(813)의 보정 처리를 나타내는 플로 차트이다. 도 78에 있어서는 일련의 플로 블록(B)이 3회 반복되고, 그 후에 소비 완료로 처리되도록 도시한다. 그러나, 플로 블록(B)의 수는 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 도 75의 실시예와 같이 7개의 엑추에이터(802)를 구비한 잉크 카트리지에 있어서는, 플로 블록(b)이 7회 반복된다. 플로 블록(b)은 도 74a, 도 74b에서 설명한 처리의 일부와 같기 때문에 설명은 생략한다. 플로 블록(b)을 반복하여 처리함으로써, 복수의 엑추에이터가 배치된 잉크 카트리지에 있어서, 잉크의 액면이 엑추에이터를 통과할때 마다 기준 소비 환산 정보의 단위 정보를 보정 대상으로 할 것인지 여부의 판정 및 그 판정 결과에 근거한 보정을 할 수 있다.
또한, 본 실시예에 의하면, 각 엑추에이터 사이의 각각의 추정 소비량, 실소비량 등의 파라미터가 얻어진다. 따라서, 보정 판정부(815)는, 잉크의 액면이 이미 통과한 엑추에이터 사이의 추정 소비량, 실소비량 등의 이미 알려진 파라미터를 이용하여 단위 정보를 보정 대상으로 할 것인 지의 여부를 판정할 수 있다. 도 79 및 도 80에 이미 알려진 파라미터를 이용하여 단위 정보를 보정하는 방법이 도시된다.
도 79 및 도 80은 도트(1) 및 도트(2)의 단위 정보마다 수치를 사용하여 행한 보정을 표시한 도이다. 도 79는 추정 소비량에 관해서 임계값을 설정하지 않은 실시예이다. 도 80는 도 79의 실시예에 대하여 추정 소비량에 대한 임계값을 설정한 실시예이다.
도 79에 있어서, 케이스(1) 내지 케이스(6)까지의 실시예를 도시한다. ACT는 엑추에이터를 도시한다. 즉, 본 실시예에 있어서 엑추에이터는 7개 배치된다. 잉크의 액면이 엑추에이터(1)로부터 엑추에이터(7)를 각각 통과하였을 때의 잉크 방울 수 등을 도시한다.
본 실시예에 있어서는 편의상, 기준 소비 환산 정보 중 도트(1) 및 도트(2)의 2개의 단위 정보에 근거하여 잉크가 소비되는 것으로 가정한다. 또한, 본 실시예에 있어서 도트(1) 및 도트(2)의 방울마다 잉크 용량을 추정 잉크 방울량으로서 기재한다. 도트(1)의 실제의 잉크 방울량은 28이고, 기준 소비 환산 정보에 미리 설정되어 있는 추정 잉크 방울량은 30이다. 도트(2)의 실제의 잉크 방울량은 13이고, 기준 소비 환산 정보에 미리 설정되어 있는 추정 잉크 방울량은 10이다.
각각 도트(1)의 잉크 방울 수를 A, 도트(2)의 잉크 방울 수를 G, 도트(1)의 추정되는 잉크 방울량으로서 추정 잉크 방울량을 B, 도트(2)의 추정되는 잉크 방울량으로서 추정 잉크 방울량을 H, 도트(1)의 추정 소비량을 C, 도트(2)의 추정 소비량을 I, 도트(1)의 실제로 소비한 소비량을 D, 도트(2)의 실제로 소비한 소비량을 J, 도트(1)의 잉크 방울량 정당율을 E, 도트(2)의 잉크 방울량 정당율을 K, 도트(1)의 추정 소비율을 F, 도트(2)의 추정 소비율을 L, 실제로 소비한 소비량을 M, 전추정 소비량을 N, 보정 계수를 0으로 하면, 이하의 등식이 성립한다.
또한, 괄호내의 n은 몇번째의 엑추에이터를 잉크의 액면이 통과했는 가를 나타낸다. 즉, 도 79의 ACT의 1 내지 7까지의 수치를 도시한다. 따라서, n-1는, 잉크의 액면이 직전의 엑추에이터를 통과하였을 때의 수치를 나타낸다.
B(n)=B(n-1)·O(n-1) (식 1)
C(n)=A(n)·B(n) (식 2)
D(n)=A(n)·28 (식 3)
E(n)= C(n)/D(n) (식 4)
F(n)=C(n)/N(n) (식 5)
H(n)= H(n-1)·0(n-1) (식 6)
I(n)= G(n)·H(n) (식 7)
J(n)= G(n)·13 (식 8)
K(n)= I(n)/J(n) (식 9)
L(n)= I(n)/N(n) (식 10)
M(n)= D(n)+J(n) (식 11)
N(n)=C(n)+I(n) (식 12)
0(n)= M(n)/N(n) (식 13)
잉크 방울 수(A) 및 잉크 방울 수(G)는 소비 검출 처리부(812)에 의해서 카운트된 도트(1) 및 도트(2)의 잉크 방울 수이다.
추정 잉크 방울량 B(n)은 보정전의 추정 잉크 방울량 B(n-1)에 보정 계수 0(n-1)를 곱하여 얻어진다. 추정 잉크 방울량의 보정은 보정 판정부(815)에 의해서 보정 대상으로 해야 할 것이 판정된 경우에만 행하여진다. 따라서, 보정 대상의 판정이 없는 경우에는 보정 계수를 1로 한다.
추정 소비량(C)은 추정 잉크 방울량 B과 잉크 방울 수(A)를 곱한 량이다. 추정 소비량(C)은 추정 소비 산출 처리부(814)에서 산출된다.
실제로 소비한 소비량(D)은 실제의 잉크 방울량과 잉크 방울 수(A)를 곱한 량이다. 실제의 잉크 방울량은 불분명하기 때문에, 소비 검출 처리에 있어서 실제로 소비한 소비량(D)도 불분명한 량이다.
잉크 방울량 정당율(E)은 실제로 소비한 소비량(D)에 대한 추정 소비량(C)의 비율이다. 잉크 방울량 정당율(E)이 1에 가까울수록, 추정 소비량(C)이 실제로 소비한 소비량(D)에 가까운 것으로 판단할 수 있다. 도 79에서는 본 실시예를 이해하기 위한 편의상 잉크 방울량 정당율(E)을 표시한다.
추정 소비율(F)은 전추정 소비량(N)에 추정 소비량(C)이 차지하는 비율을 도시한다. 추정 소비율(F)은 추정 소비 산출 처리부(814)에서 산출된다. 보정 판정부(815)는 이 추정 소비율(F)에 근거하여 단위 정보를 보정 대상으로 할 것인지 여부의 판정을 할 수 있다.
잉크의 실소비량은, 엑추에이터(802)를 잉크의 액면이 통과하였을 때에 실소비 검출 처리부(816)에 의해서 검출된다. 따라서, 실제로 소비한 소비량(M)은 도트(1)의 실제로 소비한 소비량(D)과 도트(2)의 실제로 소비한 소비량(J)과의 합으로 하고 있기 때문에, 실소비 검출 처리부(816)에 의해서 검출되는 실소비량과 어느 정도의 차이가 있는 경우가 있다. 그러나, 본 실시예의 우위성을 설명하는 데에는, 식 11에 의한 실제로 소비한 소비량(M)을 사용하기에 지장이 없다. 따라서, 예를 들면, 식 13에서의 보정 계수는, 실제로는 실소비 검출 처리부(816)에 의해서 검출되는 실소비량을 사용하지만, 본 실시예에서는 실제로 소비한 소비량으로서 M을 사용한다.
전 추정 소비량(N)은 도트(1) 및 도트(2)의 추정 소비량(C) 및 추정 소비량(I)의 합이다.
또한, 본 실시예에 있어서 단위 정보는 도트(1) 및 도트(2)로 분류되어 있다. 또한, 기준 소비 환산 정보의 요소는, 도트(1) 및 도트(2)의 추정 잉크 방울량 B 및 추정 잉크 방울량(H)이다. 따라서, 본 실시예의 목적은 추정 잉크 방울량 B 및 추정 잉크 방울량(H)을 각각 실제의 잉크 방울량(28 및 13)에 근접하는, 즉, 잉크 방울량 정당율(E 및 K)을 1에 근접하도록 단위 정보인 도트(1) 및 도트(2)의 정보를 보정하는 것이다.
또한, 도트(2)에 따른 G, H, I, J, K, L은, 도트(1)의 A, B, C, D, E, F에 대응하기 때문에, 설명을 생략한다.
여기서, 케이스(1) 내지 케이스(6)는, 추정 잉크 방울량의 보정 대상의 판정 방법이 다른 경우, 즉, 기준 소비 환산 정보의 단위 정보의 보정 대상의 판정 방법이 다른 경우에 따라서 나누고 있다. 케이스(1)는 모든 단위 정보를 항상 보정 대상으로 판정한다. 케이스(2), 케이스(3) 및 케이스(5)는, 현재 검출된 추정 소비율이 해당 검출보다 과거에 이미 검출되어 있는 추정 소비율의 최대치보다도 클 때에 해당하는 단위 정보를 보정 대상으로 판정을 한다. 케이스(4) 및 케이스(6)는, 현재 검출된 추정 소비율이 해당 검출보다 과거에 이미 검출되어 있는 추정 소비율의 최대치보다도 클 때에 보정 대상으로 판정하는 방법에 부가하여, 단위 정보 끼리 사이의 추정 소비율의 비교를 행함으로써, 해당하는 단위 정보를 보정 대상으로 한다고 판정한다. 케이스(2), 케이스(3) 및 케이스(5)는, 후술하는 도 81a의 판정 방법에 근거한다. 케이스(4) 및 케이스(6)는, 후술하는 도 82 및 도 81a를 조합한 판정 방법에 근거한다.
케이스(1)는, 잉크의 액면이 엑추에이터 통과할 때마다, 보정 계수(O)에 의해서 모든 추정 잉크 방울량을 보정 대상으로 하고 있다. 따라서, 케이스(1)에서는 보정 판정부(815)는 항상 보정 대상으로 하는 것을 판정한다. 그 결과, 잉크 방울량 정당율(E, K)은 1에 근접하거나 괴리하거나를 반복한다. 추정 소비율(F, I)이 낮고 또한 실제의 잉크 방울량으로부터 괴리가 작은 추정 잉크 방울량도 보정 대상으로 함으로써, 실제의 잉크 방울량으로부터 괴리하는 방향으로 추정 잉크 방울량을 보정하기 위해서이다.
케이스(2)는, 잉크의 액면이 현재 통과한 엑추에이터에 있어서 산출된 추정 소비율(F)(n), L(n)이, 잉크의 액면이 이전에 통과한 엑추에이터에 있어서 산출된 추정 소비율(F)(1 내지 n-1), L(1 내지 n-1) 중 어느 하나 보다도 클 때에, 보정 판정부(815)가 추정 잉크 방울량을 보정 대상으로 하는 것을 판정하는 경우이다. 예를 들면, 케이스(2)의 ACT4 및 ACT5에 있어서 추정 잉크 방울량 B은 보정되어 있지 않다. 그로 인해, 잉크 방울량 정당율(E)이 1에 수속하고 있다. 도트(2)에 있어서도 마찬가지이다.
도 81a, 도 81b 및 도 82는, 도 74a, 도 74b 또는 도 78의 보정 대상의 판정(S22) 및 보정 대상에 해당하는 단위 정보의 보정(S26)을 더욱 상세히 도시한 플로 차트이다. 도 81a, 도 81b를 바탕으로 케이스(2), 케이스(3) 또는 케이스(5)의 보정 대상의 판정(S22) 및 보정 대상에 해당하는 단위 정보의 보정(S26)의 처리의 설명을 한다. 도 81a, 도 81b 및 도 82를 바탕으로 케이스(4)또는 케이스(6)의 보정 대상의 판정(S22) 및 보정 대상에 해당하는 단위 정보의 보정(S26)의 처리의 설명을 한다.
도 81a에서, ACT(n)에 의해서 잉크의 액면이 검출된 후, 보정 판정부(815)가 모든 단위 정보에 관해서 개별적으로 판정을 실행한다. 보정 판정부(815)는, 상기 단위 정보의 추정 소비율(F)(n)과 ACT(1 내지 n-1)에 의해서 잉크의 액면이 검출되었을 때의 추정 소비율(F)(1 내지 n-1)의 최대치 Fmax를 비교한다. F(n)가 Fmax보다도 작을 때에는, 보정 판정부(815)는, 해당 단위 정보를 보정 대상으로 하지 않는 취지의 판정을 한다. 한편, F(n)이 Fmax보다도 클 때에는, 보정 판정부(815)는, 오단위 정보를 보정 대상으로 하는 취지의 판정을 한다(S2214). 또한, F(n)를 Fmax로 하고(S2216), 또 다른 단위 정보에 관해서의 판정 또는 다른 종류의 판정이 있는 경우에는, 다른 판정을 실행한다(S22-8, S22-10). 다른 판정이 없는 경우에는 다음 추정 소비량의 보정이 실행된다.
그 후, 도 81b에 도시되는 바와 같이, 보정 판정부(815)의 판정 결과에 근거하여, 오단위 정보는 보정 실행 루틴에 따라서 보정된다(S26). 보정부(813)는 보정 판정부(815)의 판정 결과에 근거하여 단위 정보를 보정한다(S26). 우선, 보정부(813)는 보정 대상으로 판정된 단위 정보인지의 여부를 판정한다(S2612). 보정 대상으로 되어 있지 않은 단위 정보는 보정 계수 O(n)를 1로 하여 보정된다. 즉, 본 실시예에 있어서의 단위 정보인 추정 잉크 방울량 B(n)=B(n-1)*0(n-1)로 보정한다. 한편, 보정 대상으로 되어 있는 단위 정보는 보정 계수 O(n)= M(n)/N(n)로서 보정된다. 즉, 본 실시예에 있어서의 단위 정보인 추정 잉크 방울량 B(n)=B(n-1)*0(n-1)으로 보정한다(S26-4). 그 후, 보정 후의 단위 정보를 사용하여 다음 추정 소비량의 검출이 실행된다.
케이스(3)는, 유저의 잉크 젯 기록 장치의 사용 목적이 오로지 문자 기록을 위해 사용되는 경우이다. 따라서, 잉크 방울량이 많은 도트(1)에 의한 추정 소비율(E)이 도트(2)에 의한 추정 소비율(L)에 비해 높다. 케이스(3)도 케이스(2)와 마찬가지로, 추정 소비율(F)(n), L(n)이, 추정 소비율(F)(1 내지 n-1), L(1 내지 n-1) 중 어느 하나 보다도 클 때에, 보정 판정부(815)가 추정 잉크 방울량을 보정하는 것을 판정한다.
케이스(3)에 있어서는, 케이스(2)보다도 도트(1)의 잉크 방울량 정당율(E)이 1에 근접하게 된다. 이것은, 잉크 젯 기록 장치가 문자 기록과 같은 목적으로 오로지 사용되기 때문에, 특정 단위 정보의 보정이 보다 정확하게 행하여진 결과이다.
케이스(4)는, 케이스(3)와 마찬가지로 잉크 젯 기록 장치의 사용 목적이 오로지 문자 기록을 위해 사용되는 경우이다. 또한 케이스(4)에서는, 단위 정보간의 추정 소비율의 비교를 행한다. 우선 도 82의 루틴에 따라서, 도트(1) 및 도트(2)의 각각의 추정 소비율(F)(n) 및 L(n)을 비교한다(S22-12). 비교한 결과, 추정 소비율(F)(n) 또는 L(n) 중 어느 1개의 소비율이 큰 쪽을 보정 대상으로 한다(S22-14). 또 다른 판정으로서, Fmax 또는 Lmax와 비교하기 위해서, S22-16에 의해 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴(S22)을 실행하여, S2218에서 NO가 되었을 때에 S26가 실행된다. 여기서, 도 82의 S22-14에 있어서 보정 대상이 L(n)일 때에는, 도 81a의 S22-2 및 S22-6의 F(n)를 L(n)로 하여, Fmax를 Lmax로 한다.
케이스(4)의 실시예에서는, 유저의 사용 목적이 정해져 있어, 반드시 추정 소비율(F)(n) 쪽이 추정 소비율 L(n)보다도 크기 때문에, 케이스(4)에서는 도트(1)만이 보정 대상으로 되어 있다.
케이스(4)의 실시예와 같이, 유저의 사용 목적이 결정되 있는 경우에는 미리 보정 대상으로 하는 단위 정보를 설정하여도 된다. 그로 인해, 보정 판정부(815)가 판정하는 시간을 생략할 수 있다. 케이스(3)와 비교하면 케이스(4)는 잉크 방울량 정당율이 불균일한 경우가 있다. 그러나, 소비 환산 정보 기억부(808)에 보정 대상이 되는 단위 정보 이외의 단위 정보를 기억할 필요가 없고, 메모리의 용량을 작게 할 수 있다. 어느 정도, 단위 정보의 보정을 정확하게 행하면서, 보정의 사이클 타임을 빠르게 하여, 장치를 작게 할 수 있기 때문에, 케이스(4)는 실용적이다.
케이스(5)는, 잉크 젯 기록 장치의 사용 목적이 오로지 화상 기록을 위해 사용되는 경우이다. 따라서, 케이스(5)에서는, 잉크 방울량이 적은 도트(2)에 의한 추정 소비율(L)이 도트(1)에 의한 추정 소비율(F)에 비해 높다. 케이스(5)도 케이스(2)와 마찬가지로, 추정 소비율(F)(n), L(n)이, 추정 소비율(F)(1 내지 n-1), L(1 내지 n-1) 중 어느 하나보다도 클 때에, 보정 판정부(815)가 추정 잉크 방울량을 보정하는 것을 판정한다.
케이스(5)에 있어서는, 케이스(2)보다도 도트(2)의 잉크 방울량 정당율(L)이 1에 근접하게 된다. 이것은, 잉크 젯 기록 장치가 화상 기록이라고 하는 목적으로 오로지 사용되기 때문에, 특정 단위 정보의 보정가 보다 정확하게 행하여진 결과이다.
케이스(6)는, 케이스(5)와 마찬가지로 잉크 젯 기록 장치의 사용 목적이 오로지 화상 기록을 위해 사용되는 경우이다. 또한 케이스(6)에서는, 케이스(4)와 마찬가지로 단위 정보간의 추정 소비율의 비교를 행한다. 우선 도 82의 루틴에 따라서, 도트(1) 및 도트(2)의 각각의 추정 소비율(F)(n) 및 L(n)을 비교한다(S22-12). 비교한 결과, 추정 소비율(F)(n) 또는 L(n) 중 어느 1개의 소비율이 큰 쪽을 보정 대상으로 한다(S22-14). 또 다른 판정으로서, Fmax 또는 Lmax와 비교하기 위해서, S22-16에 의해 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴(S22)을 실행하여, S2218에서 NO가 되었을 때에 S26가 실행된다. 여기서, 도 82의 S22-14에 있어서 보정 대상이 L(n)일 때에는, 도 81a의 S22-2 및 S22-6의 F(n)를 L(n)로 하여, Fmax를 Lmax로 한다.
케이스(4) 및 케이스(6)의 실시예에서는, 유저의 사용 목적이 결정되어 있다. 따라서, 케이스(4)에서는 도트(1)만이 보정 대상으로 되어 있었지만, 케이스(6)의 실시예에서는, 도트(2)만이 보정 대상으로 되어 있다.
케이스(6)의 실시예에서는, 유저의 사용 목적이 결정되어 있기 때문에, 케이스(4)와 마찬가지로 미리 보정 대상으로 하는 단위 정보를 설정하여도 된다. 단위 정보의 보정을 정확하게 행하면서, 보정의 사이클 타임을 빠르게 하여, 장치를 작게 할 수 있기 때문에, 케이스(6)도 실용적이다.
도 80은, 도 79의 보정에 추정 소비율의 임계값을 또한 사용하여 행한 보정을 표시한 도이다. 잉크의 액면이 엑추에이터를 통과하였을 때에, 임의의 단위 정보의 추정 소비율이 소정의 임계값을 초과하고 있는 경우에, 보정 판정부(815)는 그 단위 정보를 보정 대상으로 하는 것을 판정한다. 예를 들면, 도 80의 실시예에서는, 도트(1)의 추정 소비율의 임계값을 0.5로 하고, 도트(2)의 추정 소비율의 임계값을 0.6으로 한다. 도트(1)에 있어서, 추정 소비율이 0.5를 초과하고 있을 때에는, 보정 판정부(815)는 도트(1)의 추정 잉크 방울량을 보정 대상으로 하는 것으로 판정한다. 도트(2)에 있어서, 추정 소비율이 0.6을 초과하고 있을 때에는, 보정 판정부(815)는 도트(2)의 추정 잉크 방울량을 보정 대상으로 하는 것으로 판정한다. 이로써, 추정 잉크 방울량이 실제의 잉크 방울량으로부터 괴리하는 것을 방지한다.
도 83은, 도 80에 따른 추정 소비율의 임계값을 사용하여 행한 보정 대상의 판정 루틴을 나타내는 플로 차트이다.
우선, 보정 판정부(815)가 단위 정보를 판정한다(S22-18). 본 실시예에 있어서는, 보정 판정부(815)는 단위 정보로서 도트(1) 또는 도트(2)를 판정한다. 다음에, 보정 판정부(815)는 도트(1) 또는 도트(2)의 추정 소비율이 임계값보다 큰 지의 여부를 판정한다(S22-20). 예를 들면, 도트(1)의 추정 소비율(F)(n)이 임계값 0.5보다 큰 경우에 도트(1)를 보정 대상으로 한다. 도트(2)의 추정 소비율 L(n)이 임계값 0.6보다 큰 경우에 도트(2)를 보정 대상으로 한다. 도트(1) 및 도트(2) 이외의 다른 단위 정보가 있는 경우에는 다른 판정이 실행된다(S22-22). 다른 단위 정보가 없는 경우에는 보정이 실행된다. 도 80의 실시예에 있어서 도 83의 보정 대상의 판정 루틴은 아래와 같이 이용된다.
도 80의 케이스(1)는, 도 83의 보정 대상의 판정 루틴에 의해서만 보정 대상의 판정이 되는 케이스이다. 즉, 보정 판정부(815)가 도 83의 보정 대상의 판정 루틴의 실행 후, 그 외에 판정해야 할 단위 정보가 없어졌을 때에, 보정부(813)가 도 74a, 도 74b 또는 도 78의 보정의 스텝(S24 및 S26)을 실행한다.
S26의 보정은, 도 81b의 보정 실행 루틴을 실행하면 된다. 본 실시예에 의하면, 추정 소비율이 임계값을 초과하지 않은 단위 정보는 보정 대상으로 되지 않는다. 한편으로, 추정 소비율이 임계값을 초과하는 단위 정보는 보정 대상으로 된다.
도 80의 케이스(2, 3, 5)는, 도 83의 보정 대상의 판정 루틴 및 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴에 의해서 보정 대상의 판정이 되는 케이스이다. 보정 판정부(815)는 도 83의 보정 대상의 판정 루틴을 실행하고, 또한 그 후, 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴을 실행한다. 보정부(813)는, 도 83의 보정 대상의 판정 루틴 및 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴에 의해서 보정 대상이라고 판정된 단위 정보를, 도 74a, 도 74b 또는 도 78의 보정의 스텝(S24 및 S26)에서 보정한다. S26의 보정은, 도 81b의 보정 실행 루틴을 실행하면 된다. 본 실시예에 의하면, 추정 소비율이 임계값을 초과하지 않는 단위 정보는 보정 대상이 되지 않는다. 한편으로, 추정 소비율이 임계값을 초과하는 단위 정보는, 또한 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴에 의해서 보정 대상이라고 판정된 단위 정보가 보정 대상이 된다. 또한, 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴에 의해서 보정 대상이 아니라고 판정된 단위 정보는 보정 대상이 되지 않는다.
도 80의 케이스(4, 6)는, 도 83의 보정 대상의 판정 루틴, 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴 및 도 82의 보정 대상의 판정 루틴에 의해서 보정 대상의 판정이 되는 케이스이다. 보정 판정부(815)가 도 83의 보정 대상의 판정 루틴을 실행하여, 도 82의 보정 대상의 판정 루틴을 실행하고, 또한 그 후, 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴을 실행한다. 보정부(813)는, 도 83의 보정 대상의 판정 루틴, 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴 및 도 82의 보정 대상의 판정 루틴에 의해서 보정 대상이라고 판정된 단위 정보를, 도 74a, 도 74b 또는 도 78의 보정의 스텝(S24 및 S26)에서 보정한다. S26의 보정은, 도 81b의 보정 실행 루틴을 실행하면 된다. 본 실시예에 의하면, 추정 소비율이 임계값을 초과하지 않은 단위 정보는 보정 대상이 되지 않는다. 한편으로, 추정 소비율이 임계값을 초과하는 단위 정보는, 또한 도 82의 보정 대상의 판정 루틴 및 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴에 의해서 보정 대상으로 판정된 단위 정보가 보정 대상이 된다. 또한, 도 82의 보정 대상의 판정 루틴 및 도 81a의 보정 대상의 판정 루틴에 의해서 보정 대상으로 판정되지 않은 단위 정보는 보정 대상이 되지 않는다.
추정 소비율에 임계값을 설정함에 의한 효과는 도 79 및 도 80의 케이스(3)의 ACT2에 있어서의 잉크 방울량 정당율을 비교하면 이해하기 쉽다. 소정의 임계값을 설정하지 않은 도 79에 있어서, 잉크 방울량 정당율(K)이 ACT1의 0.769 내지 ACT2의 0.728에 잉크 방울량 정당율(K)이 1로부터 괴리하는 방향으로 보정되어 있다. 이것은, ACT1의 추정 소비율이 0.036으로 낮음에도 불구하고 추정 잉크 방울량(H)이 보정되었기 때문이다. 한편으로, 소정의 임계값을 설정하고 있는 도 80에 있어서, 잉크 방울량 정당율(K)이 ACT1 와 ACT2에서 마찬가지이다. 따라서, 잉크 방울량 정당율(K)은 1로부터 괴리하지 않는다. 이것은, ACT1의 추정 소비율이 0.036으로 낮기 때문에, 임계값에 의해서 추정 잉크 방울량(H)이 보정되지 않았기 때문이다.
임계값은, 잉크 젯 기록 장치가 사용되는 목적에 의해 결정하면 된다. 예를 들면, 도 80에 있어서 인쇄 동작 제어부(818)로부터 송신되는 인쇄 데이터에 포함되는 정보에 의해 문자 기록을 목적으로 판정하는 경우에는, 도트(1)의 추정 소비율의 임계값을 높게 설정한다. 또한편으로 화상 기록을 목적으로 판정하는 경우에는, 도트(2)의 추정 소비율의 임계값을 높게 설정한다.
이상, 본 실시예를 설명하였다. 다음에, 본 실시예의 이점을 정리하여 기술한다. 그 밖의 이점은 상술한 바와 같다.
본 실시예에 의하면, 추정 소비 산출과 실소비 검출이 병용된다. 실소비량은, 압전 장치를 사용함으로써 정확하게 검출되며, 또한, 압전 장치를 사용하고 있기 때문에 잉크 누설 등이 적합하게 방지된다. 한편, 추정 처리에 의하면, 다소의 오차를 동반하지만, 소비량을 상세하게 구할 수 있다. 따라서, 양처리의 병용에 의해, 정확하게 또한 상세하게 잉크 소비량을 구할 수 있다.
본 실시예에서는, 실소비 검출 처리에 의해, 압전 장치를 잉크 액면이 통과하는 것이 검출된다. 압전 장치를 잉크 액면이 통과하면, 압전 장치의 출력이 크게 변화한다. 따라서, 액면 통과는 확실하게 검출된다. 이 액면 통과 전후의 잉크 소비량이 상세하게 추정된다. 이러한 처리에 의해, 잉크 소비량을 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다.
본 실시예에서는, 실소비량의 검출 결과에 근거하여, 기준 소비 환산 정보가 보정 대상이 된다. 이로써, 소비량의 추정 처리의 오차를 저감할 수 있어, 보다 정확하게 잉크 소비량을 추정할 수 있다.
또한, 기준 소비 환산 정보의 보정에 있어서는, 단위 정보마다 보정 대상으로 하는지의 여부가 판정된다. 그로 인해, 기준 소비 환산 정보 중 보정의 필요가 없는 단위 정보를 보정하지 않고, 보정이 필요한 단위 정보만을 보정할 수 있다. 따라서, 소비량의 추정 처리의 오차를 더욱 저감할 수 있어, 추정 소비량을 실소비량에 수속할 수 있다.
본 실시예에서는, 판정 방법으로서, 추정 소비율과 도 83에 있어서 설명한 임계값과의 비교, 도 73a, 도 73b에 있어서 설명한 추정 소비량과 임계값과의 비교, 도 82에 있어서 설명한 단위 정보간의 추정 소비율의 비교, 도 81a, 도 81b에서 설명한 추정 소비율과 상기 추정 소비율이 측정되기 이전의 추정 소비율 중의 최대치와의 비교, 도 73a, 도 73b에서 설명한 오차의 예상 득점과 임계값과의 비교를 행하는 방법을 설명하였다. 이들의 비교를 각각 단독으로 행하여도 되지만, 어느 것이나 2개의 비교를 병용하여 판정하여도 되고, 또한, 2개 이상의 비교를 조합하여도 되며, 모든 비교를 조합하여도 된다.
보정된 기준 소비 환산 정보는, 보정 대상의 잉크 탱크에 한정하여 사용되어도 된다. 또는, 보정된 기준 소비 환산 정보는, 보정 대상의 잉크 탱크에 한정하지 않고, 그 후에 장착되는 잉크 탱크를 위해 사용되어도 된다. 후자에 의하면, 잉크 카트리지의 교환 후도 보정 정보를 계속하여 이용할 수 있다.
또한 본 실시예에서는, 도 71을 참조하여 설명한 바와 같이, 실소비 검출 처리의 검출 결과에 근거하여, 추정 소비량이 보정된다. 보정 후의 소비량에 근거하여, 그 후의 추정이 정확하게 행하여진다. 또한, 도 74b에서 설명한 바와 같이, 기준 소비 환산 정보를 보정하지 않고, 추정 소비 산출 처리에 의한 적산치만을 보정할 수도 있다.
본 실시예에서는, 추정 소비량을 사용하여 디스플레이 등에 소비량의 정보가 표시된다. 예를 들면 구한 소비량에 근거하여, 나머지 잉크로의 가능 인쇄량이 제시된다. 또한 구한 소비량에 근거하여, 나머지 잉크량이 제시된다. 이 때, 잉크량에 따라서 다른 색 및 형상의 도형이 사용되어도 된다. 이렇게하여, 잉크 소비 상태를 유저에게 알기 쉽게 전달할 수 있다.
본 실시예에서는, 구한 소비량이 소비 정보 메모리에 격납된다. 소비 정보 메모리는 잉크 카트리지에 장착되어 있다. 따라서, 잉크 카트리지가 분리되고, 그리고 다시 장착되었을 때에, 소비 상태가 용이하게 알 수 있다.
또한, 기준 소비 환산 정보도 소비 정보 메모리에 격납되어 있다. 이들의 정보도, 잉크 카트리지가 장착되었을 때에, 메모리로부터 판독되어, 적합하게 이용된다.
한편으로, 보정 후의 기준 소비 환산 정보가 기록 장치측에서 유지되어도 된다. 이 경우, 카트리지가 교환된 후도 기준 소비 환산 정보를 계속하여 이용할 수 있다. 보정이 반복되면, 기준 소비 환산 정보가 적정한 값에 근접하여, 추정 처리가 보다 정확하게 행하여진다.
또한 본 실시예에서는, 추정 처리에 의해서 잉크가 없어졌다고 판단되면, 인쇄 데이터가 기억부에 격납된다. 이로써 인쇄 데이터가 소실되지 않는다.
또 다른 예에서는, 실소비량이 검출되었을 때, 남나머지 가능 인쇄량이 계산된다. 나머지 가능 인쇄량을 인쇄하였을 때, 인쇄전의 인쇄 데이터를 인쇄 데이터 기억부에 격납된다. 이 형태에 의해서도 인쇄 데이터가 소실되지 않는다.
본 발명은, 각종의 양태로 실현 가능하다. 본 발명은, 잉크 소비 검출 방법이어도 되고, 잉크 소비 검출 장치이어도 되고, 잉크 젯 기록 장치이어도 되고, 잉크 젯 기록 장치의 제어 장치이어도 되고, 잉크 카트리지이어도 되며, 그 밖의 양태이어도 된다. 잉크 카트리지의 양태인 경우에는, 바람직하게는 잉크 카트리지는 소비 정보 메모리를 갖고, 상술한 각종의 처리에 필요한 정보를 제공한다.
본 실시예는, 본 발명의 범위내에서 변형 가능함은 물론이다.
본 실시예에서는, 엑추에이터는 압전 장치로 구성되었다. 상술한 바와 같이, 압전 장치를 사용하여, 음향 임피던스의 변화가 검출되어도 된다. 탄성파에 대한 반사파를 이용하여 소비량이 검출되어도 된다. 탄성파의 발생으로부터 반사파의 도착까지의 시간을 구할 수 있다. 압전 장치의 기능을 이용하는 어떠한 원리로 소비량이 검출되면 된다.
본 실시예에서는, 엑추에이터가 진동을 발생함과 동시에, 잉크 소비 상태를 나타내는 검출 신호를 발생하였다. 이에 반해, 엑추에이터는 스스로 진동을 발생하지 않아도 된다. 즉, 진동 발생과 검출 신호 출력의 양쪽을 행하지 않아도 된다. 다른 엑추에이터에 의해서 진동이 발생된다. 또는, 캐리지의 이동 등에 따라서 잉크 카트리지에 진동이 발생하였을 때에, 잉크 소비 상태를 나타내는 검출 신호를 엑추에이터가 생성하여도 된다. 적극적으로 진동을 발생하지 않고, 프린터 동작에 의해서 자연스럽게 발생하는 진동을 사용하여 잉크 소비가 검출된다.
기록 장치 제어부의 기능은, 기록 장치의 컴퓨터에 의해 실현되지 않아도 된다. 일부 또는 전부의 기능이, 외부의 컴퓨터에 설치되어도 된다. 디스플레이 및 스피커도, 외부의 컴퓨터에 설치되어도 된다.
본 실시예에서는, 액체 용기가 잉크 카트리지이고, 액체 이용 장치가 잉크 젯 기록 장치이었다. 그러나, 액체 용기는, 잉크 카트리지 이외의 잉크 용기, 잉크 탱크이어도 된다. 예를 들면, 헤드측의 서브 탱크이어도 된다. 또한, 잉크 카트리지는, 소위 오프 캐리지 타입의 카트리지이어도 된다. 또한, 잉크 이외의 액체를 수용하는 용기에 본 발명이 적용되어도 된다.
이상, 본 발명을 실시예를 이용하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시예에 기재의 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시예에, 다양한 변경 또는 개량을 가할 수 있다. 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이, 청구 범위의 기재로부터 분명하다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 압전 장치를 사용함으로써, 복잡한 실 구조를 사용하지 않고, 실소비 상태를 정확하게 검출할 수 있다. 그리고, 추정 소비 산출과 실소비 검출의 조합에 의해, 잉크 소비 상태를 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다.
본 발명에 의하면 추정 소비 상태를 구하는 환산 정보의 보정에 의해, 잉크 소비 상태를 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다. 또한, 보정된 소비 환산 정보를, 보정의 대상이 된 기록 장치의 식별 정보와 함께 기록함으로써, 소비 환산 정보를 적절히 이용할 수 있다.
본 발명에 의하면 추정 소비량을 구하는 기준 소비 환산 정보의 보정에 의해, 잉크 소비량을 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다. 또한, 기준 소비 환산 정보에 포함되는 단위 정보마다의 보정에 의해, 또한 잉크 소비량을 정확하게 또한 상세하게 구할 수 있다.
본 발명은, 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 내부의 잉크의 소비 상태를 검출하기 위해서 이용할 수 있다.

Claims (72)

  1. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법에서,
    상기 잉크 탱크 내의 잉크의 추정 소비 상태를, 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리를 병용하는 방법에 있어서,
    상기 압전 장치는 개구를 통해 상기 잉크 탱크 내의 상기 잉크와 접촉하는 진동부를 가지고, 상기 개구는 상기 진동부의 영역을 규정하며,
    상기 압전 장치는 상기 진동부의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력하고, 상기 실소비 상태는 상기 잉크 소비 상태에 따라서 상기 잔류 진동 상태가 변화한다는 현상에 근거하여 검출되는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실소비 검출 처리는, 상기 실소비 상태로서, 상기 압전 장치의 상기 압전 소자의 위치를 잉크 액면이 통과했는지의 여부를 검출하고,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 상기 추정 소비 상태로서, 상기 실소비 검출 처리에 의해 상기 잉크 액면이 상기 압전 소자의 위치를 통과한 것이 검출되기 전후의 적어도 한쪽에서의 상기 잉크 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압전 장치의 상기 압전 소자의 위치를 상기 잉크 액면이 통과한 것이 검출되었을 때, 상기 실소비 상태의 검출을 종료하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울의 수를 적산함으로써 상기 추정 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 상기 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울의 수 및 잉크 방울의 사이즈에 근거하여 상기 추정 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 상기 실소비 검출 처리의 검출 결과에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하여, 보정된 상기 소비 환산 정보에 근거하여 상기 추정 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 소비 환산 정보는, 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울에 대응하는 잉크량인 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 상기 실소비 검출 처리의 검출 결과에 근거하여 상기 추정 소비 상태를 보정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울의 수를 적산함으로써 상기 추정 소비 상태를 구하는 처리이고, 상기 실소비 검출 처리의 검출 결과가 얻어졌을 때, 지금까지 구한 상기 추정 소비 상태를 상기 실소비 검출 처리의 검출 결과에 근거하여 보정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리 및 상기 실소비 검출 처리에 의해 구한 상기 잉크 소비 상태를 기억 수단에 격납하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기억 수단은 상기 잉크 탱크에 장착된 메모리 장치인 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 실소비 검출 처리는, 상기 잉크 탱크가 다른 위치에 장착된 복수의 상기 압전 장치를 사용하여 복수 단계의 상기 실소비 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 실소비 검출 처리는, 상기 실소비 상태로서, 상기 복수의 압전 장치의 각각의 상기 압전 소자의 위치를 잉크 액면이 통과했는지의 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  16. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법으로,
    상기 잉크 탱크 내의 잉크의 추정 소비 상태를 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리를 병용하는 방법에 있어서,
    상기 실소비 검출 처리는 상기 잉크 탱크가 다른 위치에 설치된 복수의 상기 압전 장치를 사용하여 복수 단계의 상기 실소비 상태를 검출하고,
    상기 실소비 검출 처리는 상기 실소비 상태로서 상기 복수의 압전 장치 각각의 상기 압전 소자의 위치를 잉크 액면이 통과하였는지의 여부를 검출하여,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 상기 추정 소비 상태로서, 1개의 상기 압전 장치가 액면 통과를 검지하고 나서 다음의 상기 압전 장치가 액면 통과를 검출하는 동안의 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 상기 추정 소비 상태로서, 가장 하방에 배치된 상기 압전 장치가 액면 통과를 검출한 후의 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  18. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법으로,
    상기 잉크 탱크 내의 잉크 추정 소비 상태를 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리를 병용하는 방법에 있어서,
    상기 실소비 검출 처리는 상기 잉크 탱크가 다른 위치에 설치된 복수의 상기 압전 장치를 사용하여 복수 단계의 상기 실소비 상태를 검출하고,
    상기 실소비 검출 처리는 상기 실소비 상태로서 상기 복수의 압전 장치 각각의 상기 압전 소자의 위치를 잉크 액면이 통과하였는지의 여부를 검출하여,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 상기 복수의 압전 장치의 각각의 상기 압전 소자의 위치를 잉크 액면이 통과하였을 때에 상기 소비 환산 정보를 보정하여, 보정된 상기 소비 환산 정보에 근거하여 상기 추정 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리는,
    가장 하측에 배치된 상기 압전 장치가 액면 통과를 검출하였을 때, 그때까지의 복수회의 액면 통과 검지에 따르는 복수회의 상기 소비 환산 정보의 보정 결과에 근거하여 최종적인 소비 환산 정보를 구하고,
    상기 최종적인 소비 환산 정보를 사용하여, 가장 하방에 배치된 상기 압전 장치가 액면 통과를 검출한 후의 상기 추정 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  20. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법으로,
    상기 잉크 탱크 내의 잉크 추정 소비 상태를 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리를 병용하는 방법에 있어서,
    상기 실소비 검출 처리는 상기 잉크 탱크가 다른 위치에 설치된 복수의 상기 압전 장치를 사용하여 복수 단계의 상기 실소비 상태를 검출하고,
    상기 실소비 검출 처리는 상기 실소비 상태로서 상기 복수의 압전 장치 각각의 상기 압전 소자 위치를 잉크 액면이 통과하였는지의 여부를 검출하여,
    상기 추정 소비 산출 처리는, 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울의 수를 적산함으로써 상기 추정 소비 상태를 구하는 처리이고, 상기 복수의 압전 장치의 각각에 의해서 액면 통과가 검출되었을 때, 그 때까지의 적산에 의해 구한 상기 추정 소비 상태를 보정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크 소비 상태의 검출 대상의 상기 잉크 탱크는, 상기 잉크 젯 기록 장치에 착탈되는 잉크 카트리지인 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 소비 환산 정보를 보정 대상으로 할 것인지 여부의 판정을 하는 보정 판정 처리와,
    상기 보정 판정 처리에 있어서의 보정을 하는 취지의 판정 결과에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하는 보정 처리를 또한 갖는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 소비 환산 정보는, 기록 헤드로부터 소비되는 잉크의 량에 관련하는 서로 다른 적어도 두 개의 단위 정보로 분류되고,
    상기 보정 판정 처리에 있어서, 상기 추정 소비 상태에 근거하여 상기 적어도 두 개의 단위 정보를 보정 대상으로 할 것인지의 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  24. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법으로,
    상기 잉크 탱크 내의 잉크 추정 소비 상태를 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리를 병용하는 방법에 있어서,
    상기 소비 환산 정보를 보정 대상으로 할지의 여부를 판정하는 보정 판정 처리와,
    상기 보정 판정 처리에 있어서의 보정을 하는 취지의 판정 결과에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하는 보정 처리를 부가로 가지고,
    상기 소비 환산 정보는 기록 헤드로부터 소비되는 잉크량에 관련되는 서로 다른 적어도 2개의 단위 정보로 분류되며,
    상기 보정 판정 처리에 있어서, 상기 추정 소비 상태에 근거하여 상기 적어도 2개의 단위 정보를 보정 대상으로 할지의 여부를 판정하여,
    상기 보정 판정 처리에서, 제 1 상기 단위 정보에 근거한 상기 추정 소비 상태보다도 제 2 상기 단위 정보에 근거한 추정 소비 상태 쪽이 잉크의 소비량 또는 소비율에 관해서 클 때에, 상기 제 2 단위 정보를 보정 대상으로 하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  25. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법으로,
    상기 잉크 탱크 내의 잉크 추정 소비 상태를 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리를 병용하는 방법에 있어서,
    상기 소비 환산 정보를 보정 대상으로 할지의 여부를 판정하는 보정 판정 처리와,
    상기 보정 판정 처리에 있어서의 보정을 하는 취지의 판정 결과에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하는 보정 처리를 부가로 가지고,
    상기 소비 환산 정보는 기록 헤드로부터 소비되는 잉크량에 관련되는 서로 다른 적어도 2개의 단위 정보로 분류되며,
    상기 보정 판정 처리에 있어서, 상기 추정 소비 상태에 근거하여 상기 적어도 2개의 단위 정보를 보정 대상으로 할지의 여부를 판정하여,
    상기 보정 판정 처리에서, 잉크의 소비량 또는 소비율에 관해서, 공통의 상기 단위 정보를 사용하여 이전에 구한 상기 추정 소비 상태 중 어느 하나보다도 큰 상기 추정 소비 상태가 얻어졌을 때에, 상기 공통의 단위 정보를 보정 대상으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 보정 판정 처리에 있어서, 상기 단위 정보를 사용하여 구한 상기 추정 소비 상태가 잉크의 소비량 또는 소비율에 관한 소정의 임계값보다도 큰 경우에 그 단위 정보를 보정 대상으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 소비 환산 정보는 기록 헤드로부터 소비되는 잉크의 양에 관련하는 서로 다른 적어도 두 개의 단위 정보로 분류되고,
    상기 보정 판정 처리에 있어서, 상기 추정 소비 상태와 상기 실소비 상태 간의 오차가 예상치를 초과하는 경우에, 적어도 1개의 상기 단위 정보를 보정 대상으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  28. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 방법으로,
    상기 잉크 탱크 내의 잉크 추정 소비 상태를 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리를 병용하는 방법에 있어서,
    상기 소비 환산 정보를 보정 대상으로 할지의 여부를 판정하는 보정 판정 처리와,
    상기 보정 판정 처리에 있어서의 보정을 하는 취지의 판정 결과에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하는 보정 처리를 부가로 가지고,
    상기 소비 환산 정보는 상기 기록 헤드로부터 토출되는 잉크 방울의 양에 관련하는 서로 다른 적어도 두 개의 단위 정보로 분류되고,
    상기 보정 판정 처리에 있어서, 미리 선택되어 있는 적어도 1개의 상기 단위 정보를 보정 대상으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 방법.
  29. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 장치에 있어서,
    상기 잉크 탱크 내의 잉크의 추정 소비 상태를, 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리부와,
    상기 잉크 탱크에 설치된 압전 소자를 갖는 압전 장치와,
    상기 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부를 구비하고,
    상기 압전 장치는 개구를 통해 상기 잉크 탱크 내의 상기 잉크와 접촉하는 진동부를 가지고, 상기 개구는 상기 진동부 영역을 규정하며,
    상기 압전 장치는 상기 진동부의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력하고, 상기 실소비 상태는 상기 잉크 소비 상태에 따라서 상기 잔류 진동 상태가 변화한다는 현상에 근거하여 검출되는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    복수의 상기 압전 장치가 상기 잉크 탱크의 다른 위치에 각각 설치되어 있고,
    상기 실소비 검출 처리부는, 복수의 상기 압전 장치를 사용하여 복수 단계에서 상기 실소비 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  31. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 장치에 있어서,
    상기 잉크 탱크의 잉크의 추정 소비 상태를, 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리부와,
    상기 잉크 탱크에 설치된, 압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부와,
    상기 실소비 상태에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하는 환산 정보 보정 처리부와,
    보정되기 전의 상기 소비 환산 정보인 기준 소비 환산 정보 및 보정된 후의 상기 소비 환산 정보인 보정 소비 환산 정보를 기억하여, 상기 추정 소비 산출 처리부에 제공하는 소비 정보 기억부를 구비하고,
    상기 압전 장치는 개구를 통해 상기 잉크 탱크 내의 상기 잉크와 접촉하는 진동부를 가지고, 상기 개구는 상기 진동부 영역을 규정하며,
    상기 압전 장치는 상기 진동부의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력하고, 상기 실소비 상태는 상기 잉크 소비 상태에 따라서 상기 잔류 진동 상태가 변화한다는 현상에 근거하여 검출되는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  32. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 장치로,
    상기 잉크 탱크의 잉크 추정 소비 상태를 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리부와,
    상기 잉크 탱크에 설치된 압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부와,
    상기 실소비 상태에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하는 환산 정보 보정 처리부와,
    보정되기 전의 상기 소비 환산 정보인 기준 소비 환산 정보 및 보정된 후의 상기 소비 환산 정보인 보정 소비 환산 정보를 기억하여, 상기 추정 소비 산출 처리부에 제공하는 소비 정보 기억부를 구비하고,
    상기 소비 정보 기억부는, 상기 잉크 탱크에 설치되어 있고, 상기 소비 환산 정보를 보정하였을 때에 상기 잉크 탱크가 장착되어 있던 잉크 젯 기록 장치를 식별하기 위한 보정 대상 식별 정보와 함께 상기 보정 소비 환산 정보를 기억하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리부는, 상기 보정 대상 식별 정보에 근거하여, 상기 잉크 탱크가 장착되어 있는 잉크 젯 기록 장치에 관한 상기 보정 소비 환산 정보가 상기 소비 정보 기억부에 기억되어 있는지의 여부를 판정하고, 기억되어 있을 때는 그 보정 소비 환산 정보를 사용하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리부는, 상기 보정 대상 식별 정보에 근거하여, 상기 잉크 탱크가 장착되어 있는 잉크 젯 기록 장치에 관한 상기 보정 소비 환산 정보가 상기 소비 정보 기억부에 기억되어 있는지의 여부를 판정하여, 기억되어 있을 때는 상기 기준 소비 환산 정보를 사용하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리부는, 상기 잉크 탱크를 상기 잉크 젯 기록 장치에 장착하였을 때에, 상기 보정 대상 식별 정보에 근거하여 상기 기준 소비 환산 정보 또는 상기 보정 소비 환산 정보를 선택하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  36. 제 32 항에 있어서,
    상기 보정 대상 식별 정보는, 상기 잉크 젯 기록 장치의 종류를 식별하는 정보인 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  37. 제 32 항에 있어서,
    상기 보정 대상 식별 정보는, 상기 잉크 젯 기록 장치를 개별적으로 식별하는 정보인 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 보정 대상 식별 정보는, 상기 잉크 젯 기록 장치의 잉크 소비에 관련하는 구성 부분을 식별하는 정보인 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 보정 대상 식별 정보는, 상기 잉크 젯 기록 장치의 기록 헤드를 식별하는 정보인 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  40. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 검출하는 장치로,
    상기 잉크 탱크의 잉크의 추정 소비 상태를 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출하는 추정 소비 산출 처리부와,
    상기 잉크 탱크에 설치된 압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부와,
    상기 실소비 상태에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하는 환산 정보 보정 처리부와,
    보정되기 전의 상기 소비 환산 정보인 기준 소비 환산 정보 및 보정된 후의 상기 소비 환산 정보인 보정 소비 환산 정보를 기억하여, 상기 추정 소비 산출 처리부에 제공하는 소비 정보 기억부를 구비하고,
    복수의 상기 압전 장치가 상기 잉크 탱크가 다른 위치에 각각 설치되어 있고,
    상기 실소비 검출 처리부는, 상기 각 압전 장치의 상기 압전 소자의 위치를 잉크 액면이 통과했는지의 여부를 검출하고,
    상기 환산 정보 보정 처리부는, 1개의 상기 압전 장치가 액면 통과를 검출하고 나서 다음의 상기 압전 장치가 액면 통과를 검출하기까지의 추정 소비량에 근거하여 상기 보정 소비 환산 정보를 구하고,
    상기 추정 소비 산출 처리부는, 상기 보정 소비 환산 정보가 얻어졌을 때에, 상기 소비 환산 정보를 상기 기준 소비 환산 정보로부터 상기 보정 소비 환산 정보로 전환하여 상기 추정 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 잉크 젯 기록 장치에 상기 잉크 탱크가 장착된 후, 복수의 상기 압전 장치가 액면 통과를 검출하였을 때에 상기 보정 소비 환산 정보를 구하여, 상기 소비 환산 정보를 상기 기본 소비 환산 정보로부터 상기 보정 소비 환산 정보로 전환하는 것을 특징으로 하는, 잉크 소비 검출 장치.
  42. 잉크 탱크의 잉크 소비 상태에 관한 정보를 기억하는 소비 정보 메모리를 갖는 잉크 젯 기록 장치에 있어서,
    상기 소비 정보 메모리는,
    상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출되는 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 추정 소비 상태와,
    상기 잉크 탱크에 설치된 압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 검출되는 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 실소비 상태와,
    상기 실소비 상태로서 얻어지는 잉크 엔드 이벤트 정보로서, 상기 압전 장치의 상기 압전 소자의 위치를 잉크 액면이 통과하는 것에 대응하는 잉크 엔드 이벤트의 발생을 나타내는 잉크 엔드 이벤트 정보를 격납하는 것을 특징으로 하는 잉크 젯 기록 장치.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 잉크 젯 기록 장치에 상기 잉크 탱크가 장착되었을 때, 상기 소비 정보 메모리에 격납되어 있는 상기 잉크 엔드 이벤트 정보를 판독하고, 상기 잉크 액면이 상기 압전 소자의 위치를 통과 종료했는지의 여부를 판정하여, 통과 종료인 경우에는 소정의 동작을 행하는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 추정 소비 상태를 구하는 추정 소비 산출 처리부를 갖고, 상기 추정 소비 산출 처리부는, 상기 실소비 상태의 검출 결과에 근거하여 상기 소비 환산 정보를 보정하고, 보정된 상기 소비 환산 정보에 근거하여 상기 추정 소비 상태를 구하는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 소비 환산 정보는, 상기 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울에 대응하는 잉크량인 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  46. 제 42 항에 있어서,
    상기 추정 소비 상태를 구하는 추정 소비 산출 처리부를 갖고, 상기 추정 소비 산출 처리부는, 상기 실소비 상태의 검출 결과에 근거하여 상기 추정 소비 상태를 보정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 추정 소비 산출 처리부는, 기록 헤드로부터 사출되는 잉크 방울의 수를 적산함으로써 상기 추정 소비 상태를 구하는 것이고, 상기 실소비 상태의 검출 결과가 얻어졌을 때, 지금까지 구한 상기 추정 소비 상태를 상기 실소비 상태의 검출 결과에 근거하여 보정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  48. 제 42 항에 있어서,
    상기 잉크 엔드 이벤트가 발생하였을 때에 상기 실소비 상태의 검출을 종료하는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  49. 제 42 항에 있어서,
    상기 압전 장치를 사용하여, 잉크 소비에 따르는 음향 임피던스의 변화에 근거하여 상기 실소비 상태가 검출되는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    상기 압전 장치는 상기 압전 소자의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력하여, 상기 잔류 진동 상태가 상기 잉크 소비 상태에 따라서 변화하는 것에 근거하여 상기 실소비 상태가 검출되는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  51. 잉크 방울을 토출하여 기록하는 기록 헤드에 공급하는 잉크를 수용하며 또한 잉크를 검출하기 위한 압전 장치를 갖는 잉크 탱크를 착탈할 수 있는 잉크 젯 기록 장치로서,
    상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 기준 소비 환산 정보에 근거하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 추정 소비 상태를 구하는 추정 소비 산출 처리부와,
    압전 소자를 갖는 상기 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부와,
    상기 기준 소비 환산 정보를 보정 대상으로 하는지의 여부를 판정하여, 보정 대상으로 하는 취지의 판정에 근거하여 상기 기준 소비 환산 정보를 보정하는 보정부를 구비하고,
    상기 압전 장치는 개구를 통해 상기 잉크 탱크 내의 상기 잉크와 접촉하는 진동부를 가지고, 상기 개구는 상기 진동부의 영역을 규정하며,
    상기 압전 장치는 상기 진동부의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력하고, 상기 실소비 상태는 상기 잉크 소비 상태에 따라서 상기 잔류 진동 상태가 변화한다는 현상에 근거하여 검출되는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  52. 잉크 방울을 토출하여 기록하는 기록 헤드에 공급하는 잉크를 수용하고 또한 잉크를 검출하기 위한 압전 장치를 갖는 잉크 탱크를 착탈할 수 있는 잉크 젯 기록 장치에 있어서,
    상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 기준 소비 환산 정보에 근거하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 추정 소비 상태를 구하는 추정 소비 산출 처리부와,
    압전 소자를 갖는 상기 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부와,
    상기 기준 소비 환산 정보를 보정 대상으로 할지의 여부를 판정하여, 보정 대상으로 하는 취지의 판정에 근거하여 상기 기준 소비 환산 정보를 보정하는 보정부를 구비하고,
    상기 기준 소비 환산 정보는 서로 다른 적어도 두 개의 단위 정보로 분류되고,
    상기 보정부는, 적어도 상기 추정 소비 상태에 근거하여 상기 적어도 두 개의 단위 정보 중 어느 1개를 보정 대상으로 판정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  53. 잉크 방울을 토출하여 기록하는 기록 헤드에 공급하는 잉크를 수용하고 또한 잉크를 검출하기 위한 압전 장치를 갖는 잉크 탱크를 착탈할 수 있는 잉크 젯 기록 장치에 있어서,
    상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 기준 소비 환산 정보에 근거하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 추정 소비 상태를 구하는 추정 소비 산출 처리부와,
    압전 소자를 갖는 상기 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따라서 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써, 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태를 검출하는 실소비 검출 처리부와,
    상기 기준 소비 환산 정보를 보정 대상으로 할지의 여부를 판정하여, 보정 대상으로 하는 취지의 판정에 근거하여 상기 기준 소비 환산 정보를 보정하는 보정부를 구비하고,
    상기 기준 소비 환산 정보는 서로 다른 적어도 두 개의 단위 정보로 분류되고,
    상기 보정부는, 적어도 1개의 소정의 상기 단위 정보를 보정 대상으로 판정하도록 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 단위 정보는 기록 헤드로부터 토출되는 잉크 방울의 량에 따라서 분류되는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  55. 제 53 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 단위 정보는 인자 상태와 비인자 상태에 따라서 분류되는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  56. 제 53 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 단위 정보는 기록 헤드가 기록을 행하는 주위의 온도에 따라서 분류되는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  57. 제 53 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 단위 정보는 기록 헤드가 기록을 행하는 주위의 습도에 따라서 분류되는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  58. 제 51 항에 있어서,
    상기 보정부는 상기 추정 소비 상태와 상기 실소비 상태와의 비율을 사용하여 상기 기준 소비 환산 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  59. 제 51 항에 있어서,
    상기 기준 소비 환산 정보를 격납하는 기억부를 더 갖는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  60. 제 51 항에 있어서,
    상기 보정부에 의해서 보정된 상기 기준 소비 환산 정보를 격납하는 기억부를 더 갖는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  61. 제 51 항에 있어서,
    상기 기준 소비 환산 정보를 구성하는 요소는, 기록 헤드로부터 토출되는 잉크 방울의 용량에 의해서 나타내고 있는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  62. 제 51 항에 있어서,
    상기 기준 소비 환산 정보를 구성하는 요소는, 기록 헤드로부터 토출되는 잉크 방울의 질량에 의해서 나타내고 있는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  63. 제 51 항에 있어서,
    상기 기준 소비 환산 정보를 구성하는 요소는, 임의의 상기 기준 소비 환산 정보를 구성하는 요소를 기준으로 한 비율에 의해서 나타내고 있는 것을 특징으로 하는, 잉크 젯 기록 장치.
  64. 잉크 젯 기록 장치에 장착되는 잉크 탱크에 있어서,
    상기 잉크 탱크의 잉크 소비 상태에 관한 정보를 기억하는 소비 정보 메모리를 갖고,
    상기 소비 정보 메모리는,
    상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출된 상기 잉크 탱크의 추정 소비 상태와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 실소비 상태로서 얻어지는 잉크 엔드 이벤트 정보로서, 상기 압전 장치의 상기 압전 소자의 위치를 잉크 액면이 통과하는 것에 대응하는 잉크 엔드 이벤트의 발생을 나타내는 잉크 엔드 이벤트 정보를 격납하는 것을 특징으로 하는, 잉크 탱크.
  65. 제 64 항에 있어서,
    상기 압전 장치가, 잉크 소비에 따르는 음향 임피던스의 변화를 검출 가능한 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
  66. 제 65 항에 있어서,
    상기 압전 장치가, 상기 압전 소자의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력 가능한 것을 특징으로 하는, 잉크 탱크 .
  67. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크에 있어서,
    상기 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 산출하여 추정 소비 상태를 구하기 위해서 사용된, 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 기억하는 소비 정보 메모리를 갖고,
    상기 소비 정보 메모리는, 압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써 검출된 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 실소비 상태에 근거하여 보정된 상기 소비 환산 정보인 보정 소비 환산 정보를, 보정전의 상기 소비 환산 정보인 기준 소비 환산 정보와 함께 기억하는 것을 특징으로 하는, 잉크 탱크 .
  68. 잉크 젯 기록 장치에 사용되는 잉크 탱크에 있어서,
    상기 잉크 탱크의 잉크 소비 상태를 산출하여 추정 소비 상태를 구하기 위해 사용되는 상기 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 기억하는 소비 정보 메모리를 가지고,
    상기 소비 정보 메모리는 압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태를 검출함으로써 검출된 상기 잉크 탱크 내의 잉크 실소비 상태에 근거하여 보정된 상기 소비 환산 정보인 보정 소비 환산 정보를 보정 전의 상기 소비 환산 정보인 기준 소비 환산 정보를 함께 기억하여,
    상기 소비 정보 메모리는, 상기 소비 환산 정보를 보정하였을 때에 상기 잉크 탱크가 장착되어 있던 잉크 젯 기록 장치를 식별하기 위한 보정 대상 식별 정보와 함께 상기 보정 소비 환산 정보를 기억하는 것을 특징으로 하는, 잉크 탱크 .
  69. 잉크 방울을 토출하는 기록 헤드에 공급하는 잉크를 수용하는 용기와, 잉크를 상기 기록 헤드에 공급하기 위한 액체 공급구와, 상기 용기내의 잉크의 실소비 상태를 검출하기 위한, 압전 소자를 갖는 압전 장치와, 잉크 젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량과의 관계를 나타내는 서로 다른 적어도 두 개의 단위 정보로 분류된 기준 소비 환산 정보를 격납하는 기억부를 구비하고, 잉크 방울을 토출함으로써 기록을 행하는 상기 잉크 젯 기록 장치에 착탈할 수 있으며,
    상기 압전 장치는 개구를 통해 상기 잉크 탱크 내의 상기 잉크와 접촉하는 진동부를 가지고, 상기 개구는 상기 진동부의 영역을 규정하며,
    상기 압전 장치는 상기 진동부의 잔류 진동 상태를 나타내는 신호를 출력하고, 상기 실소비 상태는 상기 잉크 소비 상태에 따라서 상기 잔류 진동 상태가 변화한다는 현상에 근거하여 검출되는 것을 특징으로 하는, 잉크 탱크.
  70. 제 69 항에 있어서,
    상기 기억부는, 상기 기준 소비 환산 정보에 근거하여 구해진 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 추정 소비 상태와, 상기 압전 장치를 사용하여 상기 잉크 탱크 내의 잉크의 소비 상태에 따른 상기 압전 소자의 진동 상태에서 검출된 상기 실소비 상태에 근거하여 보정된 상기 기준 소비 환산 정보를 격납하는 것을 특징으로 하는, 잉크 탱크.
  71. 잉크젯 기록 장치에 장착되는 잉크 탱크에 있어서,
    상기 잉크 탱크의 잉크 소비 상태에 관한 정보를 기억하는 소비 정보 메모리를 갖고,
    상기 소비 정보 메모리는
    상기 잉크젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출된 상기 잉크 탱크의 추정 소비 상태와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 실소비 상태로서 얻어지는 잉크 엔드 이벤트 정보를 격납하는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
  72. 잉크젯 기록 장치에 장착되는 잉크 탱크에 있어서,
    상기 잉크 탱크의 잉크 소비 상태에 관한 정보를 기억하는 소비 정보 메모리를 갖고,
    상기 소비 정보 메모리는
    상기 잉크젯 기록 장치의 가동량과 잉크 소비량의 관계를 나타내는 소비 환산 정보를 사용하여 산출된 상기 잉크 탱크의 추정 소비 상태와,
    압전 소자를 갖는 압전 장치를 사용하여 실소비 상태로서 얻어지는 잉크 액면 통과 정보를 격납하는 것을 특징으로 하는 잉크 탱크.
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