JP2008168571A

JP2008168571A - 液体吐出装置および残量無し判定方法

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Publication number: JP2008168571A
Application number: JP2007005754A
Authority: JP
Inventors: Kiyouyu Katayama; 匡由片山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-01-15
Filing date: 2007-01-15
Publication date: 2008-07-24

Abstract

【課題】インク容器内にインクが無い状態でもインクを吐出しようとする、空打ちを防ぐことができる液体吐出装置、及び液体の残量無し判定方法を提供する。
【解決手段】プリンタに使用されるインクカートリッジ１６に備えられた消費メモリ１９に、インク消費量Ｘと、最後に境界レベルＬ_０にインク有りと検出されたときのインク消費量Ｘｒと、境界レベルフラグとを記録可能とするとともに、プリンタの電源を投入したときには、まず消費メモリ１９に境界レベルフラグが既に記録されているかを判断し、記録されている場合には、消費メモリ１９に記録されているインク消費量Ｘおよびインク消費量Ｘｒと、境界レベルＬ_０における境界残液量Ｙ_０とを用いてインク残量無しの判定を行なう。
【選択図】図２

Description

本発明は、インク等の液体が入っている容器から液体滴を吐出させる液体吐出装置及び前記容器での液体の残量無し判定方法に関する。

従来より、インクジェットプリンタでは、ユーザにインク残量０を知らせるために、インク容器内のインク残量が０になったことを把握する種々の技術が開発されている。

このような技術として、例えば、以下の特許文献１に開示されているものがある。

この特許文献１には、インクレベルセンサによるインクレベル検知と、インクドットカウンタによるインク消費量の推定とを併用することで、インク残量０を正確に把握する技術が開示されている。この技術で使用するレベルセンサは、予め定めた境界レベルに対して、その境界レベルにインクが存在するか否かを検知するセンサである。この技術では、このレベルセンサが、境界レベルでのインク有りの状態からインク無しの状態に切り替わったときから、予め定められたインク量が消費されたと推定されたときに、インク残量が０であるとしている。

特開２００３‐２０５６０３号公報

しかしながら、従来技術では、境界レベルでのインク無しを検知したときから、予め定められたインク量が消費されたと推定されたときに、インク残量０としているため、レベル検知タイミングによっては、境界レベルよりもインクレベルが大きく下回ってから、インク無しを検知する可能性があり、このような場合、予め定められたインク量が消費されたと推定される前に、実際にインク残量０になってしまう。この結果、従来技術では、インク容器内にインクが無い状態でもインクを吐出しようとする、いわゆる空打ちをしてしまうおそれがあるという問題点がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、液体滴の空打ちを防ぐことができる液体吐出装置、及び液体の残量無し判定方法を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するための液体吐出装置に係る発明は、着脱可能な容器を備え、当該容器に入っている液体の滴を吐出させる液体吐出装置において、上記容器の予め定めた境界レベルに、上記液体が存在するか否かを検知する液レベルセンサと、所定の条件に基づいて繰り返し上記液レベルセンサによる検知動作を実行するセンサ制御手段と、上記容器からの液体滴の吐出数又は吐出数に対応する数量をカウントして、上記液体の消費量を推定する液体消費量推定手段と、上記検知動作により液レベルセンサが上記液体の有無を検知したときの上記消費量又はこの消費量と相関関係のある相関量を記憶しておく消費量記憶領域と、上記容器内で上記境界レベルから液体が無くなるまでの境界残液量又はこの境界残液量と相関関係のある相関量を取得する境界残液量取得手段と、上記液体消費量推定手段によって推定された上記消費量又はこの消費量と相関関係のある相関量を上記容器に設けられた記憶媒体に記録する現消費量記録手段と、上記液レベルセンサによって境界レベルに液体が存在することが最後に検知されたときの消費量である境界前検知消費量を上記消費量記憶領域から取得し、この境界前検知消費量を上記容器に設けられた記憶媒体に記録する境界前検知消費量記録手段と、境界レベルに液体が存在しない場合、上記容器に設けられた記憶媒体から、上記境界前検知消費量および上記現消費量記録手段によって直近に記録された消費量を読み出すとともに、当該直近の消費量が境界前検知消費量と上記境界残液量取得手段によって取得された境界残液量との和に達しているときに、上記容器内の液体残量が０であると判定する残量無し判定手段とを備える構成としてある。

本発明では、境界レベルから液体が容器内に無くなるまでの境界残液量を用いて、最後に境界レベルで液体が存在すると検出されたときのインク消費量（境界前検知消費量）から境界残液量分、液体が消費されたと推定されたときに、容器内の液体残量が０である判定としているので、この液体残量が０であると判定されるまで、容器内に液体が残っており、液体の空打ちを回避することができる。

また本発明では、上記容器に設けられている記録媒体に、液体消費量推定手段によって推定された液体の消費量と、上記境界前検知消費量とを記録する。そのため、上記容器を液体吐出装置から外し、これを別の液体吐出装置に装着して使用する場合に、当該別の液体吐出装置においてもそのときの容器内の液体の消費量と境界前検知消費量とを正確に把握でき、その結果、当該別の液体吐出装置側においても残量無し判定を正確に行なうことができる。

ここで、上記センサ制御手段は、液レベルセンサによる検知動作を実行したのち、予め定められた所定量の液体が消費されたことを条件に再度液レベルセンサによる検知動作を実行するとしてもよい。

つまり、液体レベルセンサによる検知のタイミングをある時間周期とするのではなく、予め定められた所定量の液体が消費される毎とすることで、無駄な検知を繰り返すことなく、上記境界レベルに液体が存在するか否かを効率的に検知することができる。

また、以上の液体吐出装置を備え、この液体吐出装置が前記液体としてインクを吐出する場合には、インクジェットプリンタを構成することもできる。

前記問題点を解決するための残量無し判定方法は、着脱可能な容器を備え当該容器に入っている液体の滴を吐出させる液体吐出装置で、当該容器内の残液量が０であるか否かを判定する残量無し判定方法において、上記容器の予め定めた境界レベルに、上記液体が存在するか否かを検知する液レベルセンサを設け、所定の条件に基づいて上記液レベルセンサによる検知動作を繰り返し実行し、上記容器からの液体滴の吐出数又は吐出数に対応する数量をカウントして、上記液体の消費量を推定し、上記検知動作により液レベルセンサが上記液体の有無を検知したときの上記消費量又はこの消費量と相関関係のある相関量を消費量記憶領域に記憶するとともに、上記推定される消費量又はこの消費量と相関関係のある相関量を上記容器に設けられた記憶媒体に記録し、上記液レベルセンサによって境界レベルに液体が存在することが最後に検知されたときの消費量である境界前検知消費量を上記消費量記憶領域から取得し、この境界前検知消費量を上記容器に設けられた記憶媒体に記録し、境界レベルに液体が存在しない場合、上記容器内で上記境界レベルから液体が無くなるまでの境界残液量又はこの境界残液量と相関関係のある相関量を取得するとともに、上記容器に設けられた記憶媒体から、上記境界前検知消費量および直近に記録された消費量を読み出し、かつ、当該直近の消費量が境界前検知消費量と上記境界残液量との和に達しているときに、上記容器内の液体残量が０であると判定する、ことを特徴とする。

以下、本発明にかかる液体吐出装置を備えたインクジェットプリンタの一実施形態について、図面を用いて説明する。

本実施形態のインクジェットプリンタは、図１に示すように、インクジェット方式のプリンタ機構１０と、このプリンタ機構１０を駆動させるプリンタ駆動回路３１と、ホストコンピュータＨからの指示に基づいてプリンタ駆動回路３１に制御信号を送るコントローラ４０と、操作パネル３２と、この操作パネル３２を駆動させるパネル駆動回路３５と、を備えている。

操作パネル３２は、各種入力操作を行うための複数のキー入力部３３と、各種情報を表示する表示部３４とを有する。

コントローラ４０は、各種プログラムを実行するＣＰＵ４１と、このＣＰＵ４１が実行するプログラム等が記憶されているＲＯＭ４２と、各種データが一時的に記憶されるＲＡＭ４４と、ホストコンピュータＨとの間のインタフェース回路４９と、を有している。このコントローラ４０の各部は、相互にバスで接続されている。ＲＯＭ４２には、ホストコンピュータＨからのコマンドに応じてプリンタ機構１０を動作させるための印刷制御プログラムＰ１や、インク量を管理するためのインク管理プログラムＰ２等のプログラムが記憶されている。ＲＯＭ４２には、さらに、境界残液量Ｙ_０や境界前消費量Ｘ_１も定数記憶領域４３に記憶されている。なお、これらの量Ｙ_０，Ｘ_１の意味については後述する。また、ＲＡＭ４４には、ホストコンピュータＨからのコマンドを一時的に蓄えるバッファ４５と、このコマンドに基づくビットマップイメージが展開されるビットマップ領域４６と、インク消費量Ｘが記憶されるインク消費量記憶領域４７と、境界レベルフラグ領域４８とが確保されている。なお、境界レベルフラグについても後述する。

プリンタ機構１０は、シアン・マゼンタ・イエロー・ライトシアン・ライトマゼンタ及びブラックの各色のインクを個別に収容しプリンタ機構１０に対して着脱可能なインクカートリッジ１６と、このインクカートリッジ１６内のインクを印刷媒体である用紙Ｐに吐出する印刷ヘッド１５と、この印刷ヘッド１５を移動させるキャリッジ１１と、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１８と、を備えている。インクカートリッジ１６およびインクは、上記容器および液体に該当する。

キャリッジ１１は、図３に示すように、駆動輪１２ａと、従動輪１２ｂと、両輪１２ａ，１２ｂの間に架け渡されたタイミングベルト１２ｃと、印刷ヘッド１５が設けられると共にインクカートリッジ１６が搭載されるヘッドベース１３と、このヘッドベース１３の移動方向を規制するガイド１４とを有している。

プリンタ機構１０は、更に、ガイド１４の左端近傍に形成されたフラッシング領域Ｆと、ガイド１４の右端近傍に形成されたキャップＣとを備えている。フラッシング領域Ｆは、印刷ヘッド１５の先端でインクが乾燥して固化するのを防止するために定期的又は所定のタイミングで印刷データとは無関係にインク滴を吐出させる、いわゆるフラッシング動作を行うときに利用されるものである。このフラッシング領域Ｆは、印刷ヘッド１５が左端まで移動したときに、印刷ヘッド１５のノズルと対向するように設けられている。このため、フラッシング動作を行う場合には、印刷ヘッド１５を左端まで移動させた後に行う。また、キャップＣは、印刷休止中などに印刷ヘッド１５のノズルが乾燥するのを防止するために、このノズルを封止するときに利用されるものである。このキャップＣは、印刷ヘッド１５が右端（ホームポジションという）まで移動したときに、この印刷ヘッド１５のノズルを覆う。

各インクカートリッジ１６は、図４に示すように、インクＩを収容するタンク１７と、このタンク１７に取り付けられている書き込み可能な不揮発性メモリ（消費量メモリ）１９及びインクレベルセンサ・アッセンブリ２０と、を備えている。タンク１７は、タンク本体１７ａと、このタンク本体１７ａから印刷ヘッド１５へ伸びるインク供給通路１７ｂとを有している。インクレベルセンサ・アッセンブリ２０は、このインク供給通路１７ｂを臨むように、タンク１７に設けられている。消費量メモリ１９は、上記容器に設けられた記憶媒体に該当する。

インクレベルセンサ・アッセンブリ２０は、金属板よりなる振動板と、振動板の片面に接合された圧電素子（例えば、ジルコン酸チタン酸鉛や、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン。）と、圧電素子に接合された電極とを有するインクレベルセンサ２１と、インクレベルセンサ２１の固有共振周波数付近の発振信号の振幅をディジタル信号に変換してコントローラ４０へ出力する共振周波数検出回路２５とを備えている。インクレベルセンサ２１の振動板の一面はタンク１７の内側を向いているため、タンク１７内のインクの量に応じてインクＩと接触したり接触しなかったりする。この振動板がタンク１７内に臨んでいる位置を境界レベルＬ_０とした場合、振動板がインクＩに接触しているとき、つまりインクＩが境界レベルＬ_０を上回っているとき（インク有り）と、振動板がインクＩに接触していないとき、つまりインクＩが境界レベルＬ_０を下回っているとき（インク無し）とでは、インクレベルセンサ２１の共振振動数が異なる。従って、インクレベルセンサ２１は、このような共振振動数の変化に基づいて、境界レベルＬ_０にインクＩが存在するか否かを検出する。

ただし、インクレベルセンサ２１としては、上記振動板に圧電素子を接合させたもの以外であっても、適当な周波数の電圧を印加することにより共振して固有の共振周波数の信号を出力するものであればどのような構造であってもよく、例えば、第１電極とバネ構造の第２電極とを間隔を開けて配置したコンデンサタイプの素子（例えば特開２００２− ２５７６１６参照）を採用してもよい。さらに、インクレベルセンサとして、光学式レベルセンサを採用してもよい。

印刷ヘッド１５は、インクカートリッジ１６のタンク１７から供給されたインクＩを加圧するヘッド本体１５ａと、このヘッド本体１５ａで加圧されたインクＩをインク滴として吐出するノズル１５ｂと、を有する。なお、この実施形態では、印刷ヘッド１５は、圧電素子に電圧をかけることによりこの圧電素子を変形させてインクＩを加圧する方式を採用しているが、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけインクＩを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。

コントローラ４０は、機能的に、図２に示すように、ホストコンピュータＨとの間で信号の入出力を行う入出力部５１と、ホストコンピュータＨからのコマンドを一時的に蓄えておくバッファ４５と、このバッファ４５に蓄えられたコマンドを解釈して、ビットマップ領域４６にビットマップイメージを展開する解釈部５２と、ビットマップイメージに基づいてプリンタ機構１０の制御信号を作成する制御信号作成部５３と、ビットマップイメージを形成するドット数をカウントするドットカウンタ５４と、このドットカウンタ５４によりカウントされたドット数ｎに応じてインク消費量を推定するインク消費量推定部５５と、レベルセンサ・アッセンブリ２０を駆動させるセンサ制御部５６と、レベルセンサ・アッセンブリ２０が駆動される毎にそのときのインク消費量が記憶されるインク消費量記憶部４７と、境界レベルＬ_０にインクが無い場合に、現在のインク消費量Ｘと、境界レベルＬ_０にインクが存在することが最後に検知されたときのインク消費量（境界前検知消費量）Ｘｒとを用いて、インク残量無しを判定する残量無し判定部５７と、を有する。

なお、入出力部５１は、図１におけるインタフェース回路４９と、印刷制御プログラムＰ１及びインク量管理プログラムＰ２が記憶されているＲＯＭ４２と、これらのプログラムＰ１，Ｐ２を実行するＣＰＵ４１とを有して構成されている。解釈部５２及び制御信号作成部５３は、印刷制御プログラムＰ１が記憶されているＲＯＭ４２と、このプログラムＰ１を実行するＣＰＵ４１とを有して構成され、ドットカウンタ５４と消費量推定部５５とセンサ制御部５６と残量無し判定部５７とは、インク量管理プログラムＰ２が記憶されているＲＯＭ４２と、このプログラムＰ２を実行するＣＰＵ４１とを有して構成されている。

次に、本実施形態のインクジェットプリンタの動作について説明する。

インクジェットプリンタの入出力部５１がホストコンピュータＨから印刷コマンドを受け付けると、この印刷コマンドはバッファ４５に一時的に蓄えられる。解釈部５２は、バッファ４５に蓄えられた印刷コマンドを順次解釈して、ビットマップ領域４６にビットマップイメージを展開する。制御信号作成部５３は、このビットマップイメージに基づいて制御信号を作成し、この制御信号をプリンタ駆動回路３１へ送信する。この結果、プリンタ機構１０が駆動し、印刷コマンドに応じた内容が用紙Ｐに印刷される。

ドットカウンタ５４は、ビットマップ領域４６に展開されたビットマップイメージを構成するドット数ｎをカウントし、これを消費量推定部５５に渡す。消費量推定部５５は、ドット数ｎに１ドット当たりのインク吐出量αを掛けた値（ｎ・α）に、カートリッジ１６に設けられている消費量メモリ１９に記憶されている消費量Ｘを加えて、現時点までのインク消費量Ｘを求める。消費量推定部５５は、このように求めた新しいインク消費量Ｘを、１ジョブの印刷が終了する毎に、消費量メモリ１９がその時点で記憶しているインク消費量Ｘに上書きして保存する。この意味で、消費量推定部５５は現消費量記録手段を兼ねていると言える。

次に、インクカートリッジ１６のタンク１７内のインクが有るか否か、つまりインク残量の有無の判定処理について、図５に示すフローチャートに従って説明する。当該フローチャートは、インクジェットプリンタの電源が入れらたときに開始される。電源投入用の電源ボタンは、例えば、操作パネル３２のキー入力部３３に設けられている。

電源が入れられたら、まずセンサ制御部５６がインクレベルセンサ２１の駆動条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１０）。このセンサ駆動条件とは、インクの吐出動作に関連して予め定めた条件であり、前回のインクレベルセンサ２１の駆動以後、所定量のインクが消費されるような特定の動作がなされたか否かを判断するとしている。ここで言う特定の動作とは、例えば、１ジョブの印刷が終了したこと、フラッシング動作をしたこと、予め定められたドット数分の印刷を行ったこと等が該当する。センサ制御部５６は、このような特定の動作をセンサ駆動条件５６ａとして予め記憶しており、解釈部５２から、１ジョブの印刷が終了したことや、予め定められたドット数分の印刷が行われたこと等の情報を得ることで、センサ駆動条件を満たしたか否かを判断する。
ただし、電源投入直後におけるＳ１０では、実際には上記駆動条件は満たされていないが、満たされているものと自動的にみなし、即座に次のＳ１１に進むものとする。

センサ制御部５６は、センサ駆動条件を満たしたと判断すると（Ｓ１０）、インクカートリッジ１６の消費量メモリ１９にアクセスし、消費メモリ１９に確保されたフラグ記録用の領域に「１」が設定されているか否か、つまり境界レベルフラグがセットされているか否かを判断し、また、フラグが設定されている場合には、当該フラグの設定が直近の電源投入より後になされたものであるか否かを判断する（Ｓ１１）。上記直近の電源投入後において最初にＳ１１の判断を行なった時点で既に境界レベルフラグがセットされていれば、そのフラグは電源投入前から消費メモリ１９にセットされていたものである。従って、上記直近の電源投入後において最初にＳ１１の判断を行なったときの判断結果は「境界レベルフラグは電源オン前から有り」か「境界レベルフラグなし」のいずれかとなる。上記直近の電源投入後の２回目以降のＳ１１の判断においては、境界レベルフラグがセットされている場合には、「境界レベルフラグは電源オン後にセットされた」か「境界レベルフラグは電源オン前から有り」かの判断を行なう必要があるが、当該判断は、上記直近の電源投入後に後述のＳ２２の処理が実行されているか否かによって行なうことが可能である。ここで、フラグ記録用の領域に境界レベルフラグがセットされているということは、その時点で境界レベルＬ_０にインクが存在しないことを意味する。

「境界レベルフラグは電源オン前から有り」であれば、Ｓ１２で、残量無し判定部５７は、消費メモリ１９から消費量Ｘｒ（境界前検知消費量Ｘｒ）を取得済みであるか否か判断し、未取得であれば、Ｓ１３に進み、取得済みであればＳ２６に進む。なお、Ｓ１２の判断以降の処理については後述する。

一方、Ｓ１１において「境界レベルフラグなし」と判断した場合は、センサ制御部５６はインクレベルセンサ２１を駆動する（Ｓ１６）。ただし、上記直近の電源投入後、初めて行なわれたＳ１１の判断にて「境界レベルフラグなし」の判定をした場合は、電源投入後においてインクレベルセンサ２１の駆動条件を満たすようなインクの吐出動作は実際には行われていないため、Ｓ１６には進まず例外的にＳ１０に戻るものとする（鎖線）。なお、Ｓ１１からＳ１０に移るとき、残量無し判定分５７は、消費メモリ１９に記録されている現在のインク消費量Ｘを、消費量記憶領域４７に記録する。
インクレベルセンサ２１の駆動により、タンク１７の境界レベルＬ_０にインクが存在するか否かを示す信号が残量無し判定部５７に入力する。残量無し判定部５７は、この信号を受けると、タンク１７の境界レベルＬ_０にインクが存在するか否かを判断する（Ｓ１７）。境界レベルＬ_０にインクが存在しないと判断した場合には、Ｓ２２に進む。一方、残量無し判定部５７は、境界レベルＬ_０にインクが存在すると判断した場合、消費量推定部５５から現時点のインク消費量Ｘを取得し（Ｓ１８）、この現時点の消費量Ｘを消費量記憶領域４７に更新登録する（Ｓ１９）。なお、この消費量記憶領域４７の消費量Ｘは、インクレベルセンサ２１が駆動されてインク有りが検出される毎に、更新登録される。

残量無し判定部５７は、さらに、現時点の消費量Ｘが予め定められた境界前消費量（タイミング変換消費量）Ｘ_１以上であるか否かを判断する（Ｓ２０）。この境界前消費量Ｘ_１は、図２のプリンタ機構１０内に示すように、境界レベルＬ_０に至るまでの消費量Ｘ_０よりも僅かに少ない値で、ＲＯＭ４２の定数記憶領域４３に記憶されている。残量無し判定部５７は、現時点の消費量Ｘが予め定められた境界前消費量Ｘ_１以上である、つまり、タンク１７内のインクレベルが境界レベルＬ_０に近いと判断すると、センサ駆動条件５６ａを変更する（Ｓ２１）。具体的には、インクレベルセンサ２１の駆動頻度が高まるように、例えば、センサ駆動条件の一つである「予め定められたドット数分の印刷が行われたこと」における予め定められたドット数分を小さな値に変更する。このように、タンク１７内のインクレベルが境界レベルＬ_０に近くなると、レベルセンサ駆動の頻度が高まるため、これ以降、境界レベルＬ_０により近いレベルにインクが存在するときに、境界レベルＬ_０にインクが存在するか否かが検知される。
Ｓ２０で、現時点の消費量Ｘが予め定められた消費量Ｘ_１未満であると判断された場合、さらに、Ｓ２１で、センサ駆動条件が変更された場合、Ｓ１０に戻る。

残量無し判定部５７は、Ｓ１７で境界レベルＬ_０にインクが存在しないと判断した場合には、消費メモリ１９に境界レベルフラグをセットする（Ｓ２２）。このとき、ＲＡＭ４４の境界レベルフラグ領域４８にも同様に境界レベルフラグをセットしてもよい。境界レベルフラグ領域４８にも境界レベルフラグをセットした場合には、当該セット以降インクジェットプリンタの電源が切られるまでは、Ｓ１１において、境界レベルフラグのセットの有無を境界レベルフラグ領域４８にアクセスすることにより判断してもよい。続いて、残量無し判定部５７は、消費量記憶領域４７に記憶されている消費量、つまり最後に境界レベルＬ_０にインク有りが検出されたときのインク消費量Ｘｒ（境界前検知消費量Ｘｒ）と、上記境界残液量Ｙ_０とを取得する（Ｓ２３）。境界残液量Ｙ_０はＲＯＭ４２の定数記憶領域４３に記憶されているため、残量無し判定部５７は、定数記憶領域４３から境界残液量Ｙ_０を取得する。この意味で、残量無し判定部５７は、境界残液量取得手段を兼ねていると言える。ただし、境界残液量Ｙ_０は、定数記憶領域４３以外の記録領域、例えば消費メモリ１９に記録されていてもよく、残量無し判定部５７が消費メモリ１９から境界残液量Ｙ_０を取得する構成にしてもよい。なお、この境界残液量Ｙ_０は、タンク１７内のインクレベルが境界レベルＬ_０のときにタンク１７内に残っているインク量である。残量無し判定部５７は、Ｓ２３で取得した境界前検知消費量Ｘｒをインクカートリッジ１６の消費量メモリ１９に記録する（Ｓ２４）。この意味で、残量無し判定分５７は境界前検知消費量記録手段を兼ねていると言える。

次に、残量無し判定部５７は、消費量記憶領域４７から取得した境界前検知消費量Ｘｒに境界残液量Ｙ_０を加え、この値（Ｘｒ＋Ｙ_０）をインクエンドまでのインク消費量（インクエンド値Ｅ２）として設定する（Ｓ２５）。そして、残量無し判定部５７は、消費量推定部５５から現時点のインク消費量Ｘを取得し（Ｓ２６）、上記設定したインクエンド値（Ｅ２）と現時点の消費量Ｘとの大小関係を比較する（Ｓ２７）。現時点の消費量Ｘがインクエンド値以上である場合には、Ｓ２９に進み、現時点の消費量Ｘがインクエンド値未満であるときには、操作パネル駆動回路３５に「インクロー」の旨を出力し、操作パネル３２の表示部３４に、例えば、「インクローです。インクカートリッジを交換してください。」を表示させると共に、入出力部５１に「インクロー」の旨を出力し、ホストコンピュータＨにも、例えば、「インクローです。インクカートリッジを交換してください。」を表示させる（Ｓ２８）。

残量無し判定部５７が「インクロー」を出力すると（Ｓ２８）、Ｓ１０に戻る。「インクロー」を出力した後、Ｓ１０でセンサ駆動条件を満たすと判断され、Ｓ１１に進むと、このときには境界レベルフラグが既にセットされている。そのため、上記直近の電源投入後にＳ２２の処理を行なっている場合には「境界レベルフラグは電源オン後にセットされた」と判断してＳ２６に進み、上記直近の電源投入後にＳ２２の処理を行なっていない場合、すなわち上記直近の電源投入前から消費メモリ１９に既に境界レベルフラグが設定されている場合にはＳ１２に進む。Ｓ２６では、残量無し判定部５７は、改めて、消費量推定部５５から現時点の消費量Ｘを取得し、上記Ｓ２５で設定済みのインクエンド値Ｅ２と現時点の消費量Ｘとの大小関係を比較する（Ｓ２７）。現時点の消費量Ｘがインクエンド値以上である場合には、インクエンドＥであると判定し、操作パネル駆動回路３５に「インクエンド」の旨を出力し、操作パネル３２の表示部３４に、例えば、「インクエンドです。以降、インクカートリッジを交換しなければ、印刷できません。」を表示させると共に、入出力部５１に「インクエンド」の旨を出力し、ホストコンピュータＨにも、例えば、「インクエンドです。以降、インクカートリッジを交換しなければ、印刷できません。」を表示させる。さらに、制御信号作成部５３に対して停止指示を与え、プリンタ駆動回路３１による印刷動作を停止させる（Ｓ２９）。

一方、残量無し判定部５７は、Ｓ１２に進んだときに、消費メモリ１９から境界前検知消費量Ｘｒを未取得である場合には、Ｓ１３に進み、消費メモリ１９から当該消費メモリ１９に記録されている境界前検知消費量Ｘｒを取得するとともに、境界残液量Ｙ_０をＲＯＭ４２の定数記憶領域４３等から取得する。そして、残量無し判定部５７は、上記Ｓ１３で取得した境界前検知消費量Ｘｒと境界残液量Ｙ_０との和を求め、この値（Ｘｒ＋Ｙ_０）をインクエンド値Ｅ１として設定する（Ｓ１４）。つまり、電源を入れたときに消費メモリ１９に既に境界前検知消費量Ｘｒが記録されている場合には、その境界前検知消費量Ｘｒを用いてインクエンド値を設定する。Ｓ１５では、残量無し判定部５７は、消費メモリ１９に記録されているインク消費量Ｘ（特許請求の範囲に言う、直近の消費量に該当。）を取得する。このように消費メモリ１９から読み出す境界前検知消費量Ｘｒおよびインク消費量Ｘは、上記直近の電源投入以前にインクカートリッジ１６が印刷処理に使用されていたときに消費メモリ１９に書き込まれた数値である。上記説明から判るように本実施形態では、境界レベルフラグが記録されている消費メモリ１９には、インクレベルセンサ２１によって最後に境界レベルＬ_０にインク有りと検出されたときのインク消費量（境界前検知消費量）Ｘｒが必ず記録されている。また上述したように、インクカートリッジ１６が使用されている際、消費メモリ１９には１ジョブの印刷が終了する毎に消費量推定部５５によってインク消費量Ｘが上書きされる。そのため、インクジェットプリンタの電源が切られた状態においては、そのとき消費メモリ１９に記録されているインク消費量Ｘが現在までのインク消費量となり、かかる現在までのインク消費量が、電源投入後、Ｓ１５において消費メモリ１９から読み出される。

なお、消費量推定部５５がインク消費量Ｘを消費メモリ１９に上書き保存するタイミングは、１ジョブの印刷が終了する毎でなくてもよい。例えば、Ｓ１９で残量無し判定部５７が消費量記憶領域４７を更新するタイミングおよび、Ｓ２６において残量無し判定部５７が消費量Ｘを取得するタイミングでもよい。また、消費量推定部５５は、インクジェットプリンタを電源オフすることを操作パネル３２を介して検知したときに、その時点におけるインク消費量Ｘを消費メモリ１９に記録する構成とすれば、その後電源が投入されたときに消費メモリ１９に記録されているインク消費量Ｘは確実に最新のインク消費量となる。
Ｓ１５からＳ２７へ進んだ場合にも、インクエンド値と現時点でのインク消費量Ｘとの比較を行なう。この場合、設定されているインクエンド値は上記Ｅ１であるため、現時点の消費量Ｘがインクエンド値Ｅ１以上である場合には、Ｓ２９に進み、インクエンド値Ｅ１未満であるときには、Ｓ２８に進む。また、残量無し判定部５７は、Ｓ１２に進んだときに、既に消費メモリ１９から境界前検知消費量Ｘｒを取得済みである場合にはＳ２６に進む。つまりこの場合は、上記インクエンド値Ｅ１は設定済みであり、かつ、現在までのインク消費量Ｘは、上記Ｓ１５において消費メモリ１９から読み出したインク消費量Ｘよりも増加しているため、残量無し判定部５７は、消費量推定部５５から現時点のインク消費量Ｘを取得し（Ｓ２６）、このＳ２６で取得した消費量Ｘと上記設定済みのインクエンド値Ｅ１とを比較する（Ｓ２７）。

ところで、従来技術のように、境界レベルＬ_０でインク無しと検出されたときのインク消費量Ｘｒ＋１（図２のプリンタ機構１０内に示す）に境界残液量Ｙ_０を加えた値をインクエンド値とすると、このインクエンド値に基づいてインクエンドＥになったと判断される前に、タンク内１７内のインクが完全に無くなる可能性が有り、インクの空打ちを行ってしまうおそれがある。一方、本実施形態では、最後に境界レベルＬ_０にインク有りと検出されたときのインク消費量Ｘｒに境界残液量Ｙ_０を加えた値（Ｘｒ＋Ｙ_０）をインクエンド値としているため、このインクエンド値に基づいてインクエンドＥになったと判断されるまで、タンク１７内にインクが若干残っており、インクの空打ちを回避することができる。

また、本実施形態では、タンク１７内のインクレベルが境界残液量Ｙ_０に近くなると、インクレベルセンサ２１の駆動頻度が高まるので、最後に境界レベルＬ_０にインク有りと検出されたときのインク消費量Ｘｒが、境界レベルＬ_０までの消費量Ｘ_０に近くなる。このため、インクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）に基づいてインクエンドになったと判断されたときのタンク１７内のインク量は、極めて０に近い値となる。

また本実施形態では、インクジェットプリンタにて使用されるインクカートリッジ１６に設けられた消費メモリ１９に、そのときのインク消費量Ｘに加えて、最後に境界レベルＬ０にインク有りと検出されたときのインク消費量Ｘｒと境界レベルフラグとを記録可能とし、インクジェットプリンタの電源を投入したときには、まず消費メモリ１９に境界レベルフラグが既に記録されているかを判断し、記録されている場合には、消費メモリ１９に記録されているインク消費量Ｘとインク消費量Ｘｒとを用いてインク残量無しの判定を行なうとした。このような構成は次の点で特に有用である。つまり、インクカートリッジ１６は、ユーザの都合により、上記プリンタ機構１０から外されて別のインクジェットプリンタのプリンタ機構に装着されることもある。この場合、当該別のインクジェットプリンタの側においても、インクカートリッジ１６のインク残量の有無を判定しながら印刷を行なうことになる。

ここで、装着されたインクカートジッリ１６内のインクが既に境界レベルＬ_０を下回っている場合、従来では、上記別のインクジェットプリンタはインクレベルセンサ等によって境界レベルＬ_０にインクが存在しないことは検知できるものの、それ以上の判断、すなわちインクローかインクエンドなのか判断できず、場合によっては、インクロー状態でまだ印刷可能であるにもかかわらずインクエンドと判断してしまうこともあった。本実施形態では、インクカートリッジ１６を装着して電源をオンにした上記別のインクジェットプリンタにおいても、消費メモリ１９に記録されている現在のインク消費量Ｘ、境界前検知消費量Ｘｒと、上記境界残液量Ｙ_０とに基づいて、インクローであるかインクエンドであるかの判断を実行できるようにした。その結果、当該別のインクジェットプリンタにおいても、インクカートリッジ１６がインクエンドになるまで確実に印刷を行なうことができる。なお、上記境界レベルフラグは、インクカートリッジ１６のインクが境界レベルＬ_０を下回っていることを示すための情報であり、言い換えれば、インクが境界レベルＬ_０を下回っていることを示す情報であればどのような情報であってもよい。また、本実施形態ではインクレベルセンサ２１によってインクが境界レベルＬ_０を下回っていることが検知された場合、消費メモリ１９に境界前検知消費量Ｘｒが記録される（Ｓ２４）ため、当該境界前検知消費量Ｘｒの存在を境界レベルフラグの存在として兼ねさせ、境界レベルフラグを別途生成する手間を省くようにしてもよい。
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることは言うまでもない。

例えば上記では、Ｓ２７で現時点の消費量Ｘがインクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）未満であると判断して、「インクロー」を出力した後（Ｓ２８）、Ｓ１０に戻って、センサ駆動条件を満たすと判断した後に、再び、現時点の消費量Ｘを取得する（Ｓ２６）ようにしているが、「インクロー」を出力した後（Ｓ２８）、直ちに、Ｓ２６に戻り、現時点の消費量Ｘを取得し、Ｓ２７で、現時点の消費量Ｘがインクエンド値（Ｘｒ＋Ｙ_０）以上であると判断するまで、Ｓ２６，２７，２８の処理を繰り返すようにしてもよい。
また上記では、Ｓ２７において“Ｎｏ”の判断がなされた場合は常に「インクロー」の表示を行なうとしたが、現在のインク消費量Ｘがもう少しインクエンド値に近づいてから「インクロー」の表示を行なうとしてもよい。例えば、境界残液量Ｙ_０がｎグラムである場合、ｎグラムより少ないｎ１グラムという値（インクローしきい値）を予め定数記憶領域４３等に記憶しておき、Ｓ２７において“Ｎｏ”である場合はさらに、
Ｘｒ＋ｎ１≦Ｘ？
という判定を行い、当該判定結果が“Ｙｅｓ”すなわち、現在のインク消費量ＸがＸｒ＋ｎ１以上である場合に初めて「インクロー」の表示を行なうとしてもよい。かかる構成とすれば、インクカートリッジ１６のインクが境界レベルＬ_０を下回っているものの、そのインク色の使用頻度や、境界レベルＬ_０の位置とタンク１７の大きさとの関係などの観点から、「インクロー」の表示をするには早すぎる場合に、現在のインク消費量Ｘがよりインクエンド値に近づいてから「インクロー」の表示を行なうことができる。

また、本実施形態では、ＲＡＭ４４の消費量記憶領域４７、カートリッジ１６の消費量メモリ１９、ＲＯＭ４３の定数記憶領域４３には、いずれも消費量が記憶されているが、この代わりに、消費量と相関関係のある残インク量を記憶しておき、これらの残インク量を消費量に変換して、この消費量を用いるようにしてもよい。さらに、ＲＯＭ４３の定数記憶領域４３には、境界残液量Ｙ_０も記憶されているが、この代わりに、残液量と相関関係のある消費量、つまり境界レベルＬ_０までの消費量である境界消費量Ｘ０を記憶しておいてもよい。

また、本実施形態では、インク滴の吐出数相当の値として、ビットマップイメージのドット数を用いたが、この代わりに、例えば、インク滴の吐出を指示する制御信号のパルス数を用いてもよい。

実施形態におけるインクジェットプリンタのハードウェア構成を示す説明図。実施形態におけるインクジェットプリンタの機能構成を示す説明図。実施形態におけるプリンタ機構の斜視図。実施形態におけるインクカートリッジ及びその周辺の構成を示す説明図。実施形態における残量無し判定処理のフローチャート。

符号の説明

１０…プリンタ機構、１５…印刷ヘッド、１６…インクカートリッジ、１７…タンク、１９…消費量メモリ、２０…インクレベルセンサ・アッセンブリ、２１…インクレベルセンサ、４０…コントローラ、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＯＭ、４３…定数記憶領域、４４…ＲＡＭ、４５…バッファ、４６…ビットマップ領域、４７…消費量記憶領域、５１…入出力部、５２…解釈部、５３…制御信号作成部、５４…ドットカウンタ、５５…消費量推定部、５６…センサ制御部、５７…残量無し判定部

Claims

着脱可能な容器を備え、当該容器に入っている液体の滴を吐出させる液体吐出装置において、
上記容器の予め定めた境界レベルに、上記液体が存在するか否かを検知する液レベルセンサと、
所定の条件に基づいて繰り返し上記液レベルセンサによる検知動作を実行するセンサ制御手段と、
上記容器からの液体滴の吐出数又は吐出数に対応する数量をカウントして、上記液体の消費量を推定する液体消費量推定手段と、
上記検知動作により液レベルセンサが上記液体の有無を検知したときの上記消費量又はこの消費量と相関関係のある相関量を記憶しておく消費量記憶領域と、
上記容器内で上記境界レベルから液体が無くなるまでの境界残液量又はこの境界残液量と相関関係のある相関量を取得する境界残液量取得手段と、
上記液体消費量推定手段によって推定された上記消費量又はこの消費量と相関関係のある相関量を上記容器に設けられた記憶媒体に記録する現消費量記録手段と、
上記液レベルセンサによって境界レベルに液体が存在することが最後に検知されたときの消費量である境界前検知消費量を上記消費量記憶領域から取得し、この境界前検知消費量を上記容器に設けられた記憶媒体に記録する境界前検知消費量記録手段と、
境界レベルに液体が存在しない場合、上記容器に設けられた記憶媒体から、上記境界前検知消費量および上記現消費量記録手段によって直近に記録された消費量を読み出すとともに、当該直近の消費量が境界前検知消費量と上記境界残液量取得手段によって取得された境界残液量との和に達しているときに、上記容器内の液体残量が０であると判定する残量無し判定手段とを備えることを特徴とする液体吐出装置。
上記センサ制御手段は、液レベルセンサによる検知動作を実行したのち、予め定められた所定量の液体が消費されたことを条件に再度液レベルセンサによる検知動作を実行することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
着脱可能な容器を備え当該容器に入っている液体の滴を吐出させる液体吐出装置で、当該容器内の残液量が０であるか否かを判定する残量無し判定方法において、
上記容器の予め定めた境界レベルに、上記液体が存在するか否かを検知する液レベルセンサを設け、
所定の条件に基づいて上記液レベルセンサによる検知動作を繰り返し実行し、
上記容器からの液体滴の吐出数又は吐出数に対応する数量をカウントして、上記液体の消費量を推定し、
上記検知動作により液レベルセンサが上記液体の有無を検知したときの上記消費量又はこの消費量と相関関係のある相関量を消費量記憶領域に記憶するとともに、上記推定される消費量又はこの消費量と相関関係のある相関量を上記容器に設けられた記憶媒体に記録し、
上記液レベルセンサによって境界レベルに液体が存在することが最後に検知されたときの消費量である境界前検知消費量を上記消費量記憶領域から取得し、この境界前検知消費量を上記容器に設けられた記憶媒体に記録し、
境界レベルに液体が存在しない場合、上記容器内で上記境界レベルから液体が無くなるまでの境界残液量又はこの境界残液量と相関関係のある相関量を取得するとともに、上記容器に設けられた記憶媒体から、上記境界前検知消費量および直近に記録された消費量を読み出し、かつ、当該直近の消費量が境界前検知消費量と上記境界残液量との和に達しているときに、上記容器内の液体残量が０であると判定することを特徴とする残量無し判定方法。