JP2015189100A - 液体消費装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体の残存量低下検出と残存状態判定の精度を向上できる液体消費装置を提供する。
【解決手段】印刷装置10は、発光部92と受光部94とを有する検出部90と、プリズム170が配置されたインクカートリッジICを着脱可能に保持するホルダー20と、キャリッジモーター33と、制御部40とを備え、制御部40は、検出範囲DPR’において検出電圧特性SEPに基づいてインクIKの残存状態を判定する第1のインクニアエンド判定と、検出電圧特性SIKに基づいて調整値を決定する第1の位置補正処理と、調整値を決定できなかった場合に検出範囲DPRにおいて検出電圧特性SBAに基づいてインクIKの残存状態を判定する第2のインクニアエンド判定と、第2のインクニアエンド判定でインクIKが残存しないと判定された場合に、検出電圧特性SBAに基づいて調整値を決定する第2の位置補正処理と、を実行可能に構成されている。
【選択図】図2
【解決手段】印刷装置10は、発光部92と受光部94とを有する検出部90と、プリズム170が配置されたインクカートリッジICを着脱可能に保持するホルダー20と、キャリッジモーター33と、制御部40とを備え、制御部40は、検出範囲DPR’において検出電圧特性SEPに基づいてインクIKの残存状態を判定する第1のインクニアエンド判定と、検出電圧特性SIKに基づいて調整値を決定する第1の位置補正処理と、調整値を決定できなかった場合に検出範囲DPRにおいて検出電圧特性SBAに基づいてインクIKの残存状態を判定する第2のインクニアエンド判定と、第2のインクニアエンド判定でインクIKが残存しないと判定された場合に、検出電圧特性SBAに基づいて調整値を決定する第2の位置補正処理と、を実行可能に構成されている。
【選択図】図2
Description
本発明は、液体消費装置に関する。
液体消費装置の一例であるインクジェット方式の印刷装置には、一般的に、着脱可能な液体収容容器であるインクカートリッジが装着される。インクカートリッジ内にプリズムを設け、発光部で照射された光がプリズムの斜面で反射する際に、斜面がインクと接しているか否かで反射状態が異なることを利用して、受光部で受光する反射光の強度のレベル等に基づいてインクの残存状態の判定(インクの残存量低下の検出)を行う印刷装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
インクの残存状態の判定は、プリズムと検出部とが対向する位置関係となる所定の範囲において行われるが、例えば各部品の寸法公差や部品相互の取り付け公差等があると、検出部の位置に対するプリズムの相対的な位置が想定している位置からずれてしまう場合がある。そのため、特許文献1に記載の印刷装置では、インク残存状態の判定を行う前に、プリズムの入射面で反射され受光部が受光した光の強度のレベル等に基づき、検出部の位置に対するプリズムの相対的な位置の調整が行われ、調整された位置を基準としてインクの残存状態を判定するための所定の範囲が設定される。
ところで、例えば、インクカートリッジ内の気泡、発光部の発光量の低下や受光部の感度低下、外乱光等により、プリズムで反射された光の強度のレベル等に基づいて、検出部の位置に対するプリズムの相対的な位置の調整が行えない場合がある。このような場合に、特許文献1に記載の印刷装置では、受光部で受光する反射光の強度のレベルに基づく判定ではなく、インクの消費量から推定されるインクの推定残存量に基づいて、インクの残存状態の判定が行われる。
しかしながら、このような判定方法では、インクの消費量から推定されるインクの推定残存量が実際のインクの残存量と異なる場合があり、インクの残存状態の判定精度が低下するおそれがある。例えば、インクの残存量低下が検出される前にインクカートリッジ内のインクが無くなってしまうと、インクを吐出しない空打ち状態となる。したがって、インクカートリッジ内の気泡、発光部の光量低下、受光部の感度低下、外乱光等がある場合でも、インクの残存量低下をより確実に検出でき、インクの残存状態の判定精度を向上できる液体消費装置が求められている。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る液体消費装置は、光を照射する発光部と、前記発光部から照射された前記光の反射光の受光量に応じて検出信号を出力する受光部と、を有する検出部と、液体を収容し、前記発光部から照射された前記光が入射する入射面を有し前記光を前記液体の残存状態に応じて反射するプリズムが配置された液体収容部と、前記液体収容部を着脱可能に保持するホルダーと、前記ホルダーと前記検出部とを第1の方向に沿って相対的に移動させる移動部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記液体収容部が前記ホルダーに装着された状態で、前記検出部と前記プリズムとが対向する位置関係となる第1の範囲において、前記プリズムで反射された前記反射光の受光量に応じて前記受光部から出力された前記検出信号に基づいて、前記液体の残存状態を判定する第1の判定と、前記ホルダーと前記検出部とを前記移動部により相対的に移動させたときに、前記受光部から出力された前記検出信号に基づいて、前記第1の範囲を設定するための調整値を決定する第1の調整と、前記第1の調整において前記調整値を決定できなかった場合に、第2の範囲において、前記受光部から出力された前記検出信号に基づいて、前記液体の残存状態を判定する第2の判定と、前記第2の判定で前記液体が残存しないと判定された場合に、前記第2の判定を実行した際の前記検出信号に基づいて、前記調整値を決定する第2の調整と、を実行可能に構成されていることを特徴とする。
本適用例の構成によれば、検出部とプリズムとが対向する位置関係となる第1の範囲において、プリズムで反射された反射光の受光量に応じて受光部から出力された検出信号に基づいて制御部が実行する第1の判定により、液体収容部内の液体の残存状態が判定される。そして、ホルダーと検出部とを相対的に移動させたときに、プリズムで反射された反射光の受光量に応じて受光部から出力された検出信号に基づいて制御部が実行する第1の調整により、第1の判定を行う際の第1の範囲を設定するための調整値が決定される。これにより、検出部の位置に対するプリズムの相対的な位置が想定している位置からずれていた場合でも、その位置のずれを補正して設定される第1の範囲において第1の判定が行われるので、液体の残存状態の判定を精度良く行うことができる。
ここで、第1の調整において調整値を決定できなかった場合には、第2の範囲において、受光部から出力された検出信号に基づいて制御部が実行する第2の判定により、液体収容部内の液体の残存状態が判定される。この第2の判定が実行されることにより、液体の消費量から推定される液体の推定残存量に基づいて判定を行う場合と比べて、液体の残存量低下をより確実に検出できる。また、第2の判定で液体が残存しないと判定された場合には、第2の判定を実行した際の検出信号に基づいて制御部が実行する第2の調整により、第1の範囲を設定するための調整値が決定される。これにより、第1の調整において調整値を決定できなかった場合でも、第2の調整により調整値を決定して第1の範囲の基準となるプリズムの相対的な位置ずれを補正できるので、液体の残存状態の判定精度を向上することができる。好ましくは、第2の範囲を第1の範囲よりも広く設定することで、第1の範囲の基準となるプリズムの相対的な位置が想定している位置からずれていた場合でも、液体収容部内の液体の残存状態を判定することが可能となる。
[適用例2]上記適用例に係る液体消費装置であって、前記制御部は、前記液体消費装置の電源が投入されたとき、または、前記液体収容部が交換されたときに、前記第1の調整を実行することが好ましい。
本適用例の構成によれば、液体消費装置の電源投入や液体収容部交換の際に第1の調整が実行されるので、電源投入や液体収容部交換の都度、プリズムの相対的な位置ずれを補正して第1の範囲を設定することができる。
[適用例3]上記適用例に係る液体消費装置であって、不揮発的に、かつ、書き換え可能に情報を記憶するための記憶部を備え、前記制御部は、前記調整値を前記記憶部に書き込むことが好ましい。
本適用例の構成によれば、第1の調整または第2の調整により決定された調整値を記憶部に書き込んで保存できる。これにより、例えば、液体収容部を交換した際に第1の調整を実行して調整値を決定できなかった場合でも、過去に設定された調整値を記憶部から読み出し、読み出した調整値を用いて第1の範囲を設定することが可能となる。
[適用例4]上記適用例に係る液体消費装置であって、前記ホルダーは、複数の前記液体収容部を着脱可能に保持し、前記検出部に対向する面における前記プリズムの各々の前記入射面と対向する位置に設けられた開口部と、前記開口部の一部を塞ぎ前記開口部を前記第1の方向に沿って並ぶ第1の部分と第2の部分とに分割するように設けられた遮光部と、を有し、前記制御部は、前記第1の調整において、前記検出信号における、前記第1の部分から入射して前記入射面で反射された前記反射光の受光量に基づく第1のピークの位置と、前記第2の部分から入射して前記入射面で反射された前記反射光の受光量に基づく第2のピークの位置と、の間隔に基づいて前記調整値を決定するとともに、前記第1の範囲を、前記第1のピークの位置と前記第2のピークの位置との間隔よりも狭い範囲に設定することが好ましい。
本適用例の構成によれば、ホルダーと検出部とを第1の方向に沿って相対的に移動させたときに、プリズムの入射面で反射された反射光の受光量に応じて受光部から出力された検出信号に、第1のピークと第2のピークとが発生する。そして、第1のピークの位置と第2のピークの位置との間隔に基づいて調整値を決定するので、プリズムの相対的な位置ずれを精度良く補正して、第1の範囲を設定することができる。そして、第1の範囲を第1のピークの位置と第2のピークの位置との間隔よりも狭い範囲に設定することで、受光部から出力された検出信号に基づいて実行される第1の判定において、外乱光等に起因するノイズの影響が抑えられるので、液体の残存状態の判定精度をより向上することができる。
[適用例5]上記適用例に係る液体消費装置であって、前記制御部は、前記第2の範囲を、前記第1のピークの位置と前記第2のピークの位置とを含み、前記第1のピークの位置と前記第2のピークの位置との間隔よりも広い範囲に設定するが好ましい。
本適用例の構成によれば、第1の調整において調整値を決定できなかった場合に、液体の残存状態を判定する第2の判定を実行する際の第2の範囲を、第1のピークの位置と第2のピークの位置とを含み、第1のピークの位置と第2のピークの位置との間隔よりも広い範囲に設定する。これにより、プリズムの相対的な位置が想定している位置からずれていた場合でも、想定している位置を基準とする第1の範囲を含むように第2の範囲を設定して、液体の残存状態の判定を行うことが可能となる。
[適用例6]上記適用例に係る液体消費装置であって、前記制御部は、前記ホルダーと前記検出部とを前記移動部により相対的に往復移動させて往路と復路とにおいて前記第1の調整を実行し、前記調整値を、前記往路と前記復路とにおいて個別に決定することが好ましい。
本適用例の構成によれば、ホルダーと検出部とを相対的に往復移動させて、往路と復路とにおいて個別に第1の調整を実行し調整値を決定する。そのため、例えば、往路方向と復路方向とで受光部の応答速度が異なる場合等に、それぞれの方向における調整値を決定することで、往路と復路とのそれぞれでプリズムの相対的な位置ずれを補正して第1の範囲を設定できるので、液体の残存状態の判定精度をより向上することができる。
[適用例7]上記適用例に係る液体消費装置であって、前記制御部は、前記第2の調整において、前記第2の判定で前記液体が残存しないと判定された際の、前記検出信号が所定の閾値を横切る第1のポイントの位置と第2のポイントの位置との間隔に基づいて前記調整値を決定することが好ましい。
本適用例の構成によれば、第2の判定で液体が残存しないと判定された際の検出信号が所定の閾値を横切る第1のポイントの位置と第2のポイントの位置との間隔に基づいて、プリズムの相対的な位置ずれを補正するための調整値が決定される。これにより、第1の調整において調整値を決定できなかった場合でも、第2の調整において調整値を決定することができる。
[適用例8]上記適用例に係る液体消費装置であって、前記ホルダーは、複数の前記液体収容部を着脱可能に保持し、前記検出部に対向する面における前記プリズムの各々の前記入射面と対向する位置に設けられた開口部と、前記開口部の一部を塞ぎ前記開口部を前記第1の方向に沿って並ぶ第1の部分と第2の部分とに分割するように設けられた遮光部と、を有し、前記制御部は、前記第1の調整において、前記検出信号における、前記第1の部分から入射して前記入射面で反射された前記反射光の受光量に基づく第1のピークの位置と、前記第2の部分から入射して前記入射面で反射された前記反射光の受光量に基づく第2のピークの位置と、の間隔に基づいて前記調整値を決定するとともに、前記第1の範囲および前記第2の範囲を、前記第1のピークの位置と前記第2のピークの位置とを含む範囲に設定することが好ましい。
本適用例の構成によれば、検出部の位置に対するプリズムの相対的な位置が想定している位置からずれていた場合でも、液体の残存状態を確実に判定することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大、縮小、あるいは誇張して表示している。また、説明に必要な構成要素以外は図示を省略する場合がある。
<印刷装置の基本構成>
本実施形態に係る液体消費装置としての印刷装置の基本構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る印刷装置の要部を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る印刷装置の概略構成図である。
本実施形態に係る液体消費装置としての印刷装置の基本構成について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る印刷装置の要部を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る印刷装置の概略構成図である。
図1には、第1の方向としてのY軸方向と、Y軸方向と直交するX軸方向と、X軸方向およびY軸方向と直交するZ軸方向と、を示している。本実施形態において、印刷装置10の使用姿勢では、Z軸方向(+Z方向及び−Z方向)が鉛直方向であり、+X方向が印刷装置10の正面である。また、Y軸方向(+Y方向及び−Y方向)が印刷装置10の主走査方向HDであり、X軸方向(+X方向及び−X方向)が印刷装置10の副走査方向VDである。
図1に示すように、印刷装置10は、液体収容部としての複数のインクカートリッジICと、ホルダー20を備えるキャリッジCRと、紙送りモーター30と、移動部としてのキャリッジモーター33と、ケーブルFFC1と、検出部90と、制御部40と、A/D変換部36(図2参照)と、記憶部50(図2参照)とを備えている。
各インクカートリッジICには、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の液体としてのインクが一色ずつ収容されている。ホルダー20には、各インクカートリッジICが着脱可能に装着され保持される。なお、ホルダー20はキャリッジCRと一体の部材として形成されてもよいし、別体の部材として形成されてキャリッジCRに組み付けられてもよい。
図2に示すように、キャリッジCRは、ホルダー20と印刷ヘッド35とを備えている。キャリッジCRは、ケーブルFFC1(図1参照)により、制御部40に接続されている。キャリッジCRは、キャリッジモーター33に駆動されることにより、印刷媒体PA上を主走査方向HDに沿って往復移動する。印刷媒体PAは、例えば印刷紙である。なお、図1及び図2では、キャリッジCRは、ホームポジションに位置している。
紙送りモーター30は、紙送りローラー34を回転駆動し、印刷媒体PAを副走査方向VDに搬送する。印刷ヘッド35は、キャリッジCRに搭載されて、各インクカートリッジICから供給されたインクを吐出する。印刷ヘッド35の吐出制御は、ケーブルFFC1を介して制御部40により行われる。すなわち、制御部40は、紙送りモーター30、キャリッジモーター33、印刷ヘッド35を制御することにより、印刷媒体PAに対しての印刷を制御する。
検出部90は、インクカートリッジICのインク残存状態を検出するための信号を制御部40に出力する。検出部90は、インクカートリッジIC内のプリズム170(図4参照)へ光を照射する発光部92(発光素子)と、プリズム170からの反射光を受光しその受光量に応じて電気信号に変換する受光部94(受光素子)と、を備えている。
図3は、検出部90の電気的構成を示す説明図である。検出部90は、例えば、発光部92(発光素子)としてLED(Light Emitting Diode)を備え、受光部94(受光素子)としてフォトトランジスターを備えている。受光部94のエミッター端子は接地電位VSSに接続され、コレクター端子は抵抗素子R1を介して電源電位Vccに接続されている。
発光部92が照射する光の発光量は、トランジスターTR1と抵抗素子R2,R3とキャパシターC1とを介して発光部92に印加されるPWM(Pulse Width Modulation)信号のデューティー比(オン時間とオフ時間の割合)が制御部40(図2参照)によって調整されることにより設定される。
A/D変換部36には、抵抗素子R1とコレクター端子の間の電位が、検出部90の出力電圧Vcとして入力される。A/D変換された検出部90の出力電圧Vcは、残存判定部43に入力される。すなわち、発光部92から照射された光が、インクカートリッジIC内のプリズム170で反射して反射光が受光部94に受光されると、その受光量に応じた出力電圧Vcが、検出信号として残存判定部43に入力される。本実施形態では、受光部94が受光する反射光の光量が多いほど、検出部90から出力される出力電圧Vcは低くなる。以下では、受光部94の受光量に応じて検出部90から出力される出力電圧Vc(検出信号)を検出電圧ともいう。
図2に示すように、検出部90が備える発光部92及び受光部94は、ホルダー20が移動する主走査方向HD(Y軸方向)に沿って並ぶように配置されている。ホルダー20は、キャリッジモーター33によって、検出部90に対して主走査方向HDに沿って相対的に移動する。発光部92及び受光部94は、ホルダー20が、キャリッジモーター33によって移動させられて検出部90上に位置したときに、ホルダー20の開口部22(図5(b)参照)を介してインクカートリッジIC内のプリズム170(図5(b)参照)と対向するように配置されている。
A/D変換部36は、検出部90からの検出電圧をA/D変換し、そのA/D変換後のデジタル信号を制御部40へ出力する。具体的には、A/D変換部36は、例えばロータリーエンコーダーのカウント値や制御部40を構成するCPUの割り込み周期等に応じた所定の位置間隔で、検出電圧をサンプリングし、複数個のサンプリング電圧を取得する。例えば、1個のインクカートリッジICが検出部90の上を通過するときに、数10個のサンプリング電圧を取得する。
制御部40には、印刷装置10の動作状態等が表示される表示部47が接続されている。制御部40には、インターフェイス(I/F)48を介してコンピューター49が接続されている。制御部40は、インターフェイス48を介してコンピューター49から画像データを受信し、その画像を印刷媒体PAに印刷する制御を行う。また、制御部40には、ケーブルFFC1(図1参照)を介してキャリッジCRが接続され、ケーブルFFC2(図3参照)を介して検出部90が接続されている。
制御部40は、駆動制御部41と、位置補正部42と、残存判定部43と、発光量決定部44と、閾値決定部45と、残存量推定部46とを有している。制御部40は、CPU、ROM、RAM等(図示省略)を備えている。制御部40は、例えば、ROMに記憶された制御プログラムをRAMに展開し、そのRAMに展開された制御プログラムをCPUが実行することで制御部40の各部として動作する。
駆動制御部41は、キャリッジモーター33を制御して、キャリッジCRを移動させる制御を行う。これにより、キャリッジCRが備えるホルダー20と印刷ヘッド35とを移動させる駆動が、キャリッジモーター33により行われる。
位置補正部42は、サンプリングされた検出電圧に基づいて、主走査方向HDにおけるプリズム170(キャリッジCR)の位置を補正する。位置を補正する必要があるのは、例えばキャリッジCRの取り付け公差等の公差があるからである。具体的には、位置補正部42は、各インクカートリッジICの検出電圧に対してピーク検出を行い、その検出したピークの位置に基づいて、インク残存状態の判定を行う際の主走査方向HDにおける検出部90に対するプリズム170の中心位置を補正する。検出電圧のピークについては、図7を用いて後に説明する。
検出部90に対するプリズム170の実際の相対位置と、その設計上の相対位置(想定している位置)とにずれが生じていると、インクカートリッジICのインク残存状態の判定における精度が低下してしまう。そこで、詳細は後述するが、各インクカートリッジICについて検出電圧に対してピーク検出を行い、その検出したピークの位置に基づいて、インク残存状態の判定を行う際の、検出部90に対するプリズム170(キャリッジCR)の相対位置を補正する。
プリズム170(キャリッジCR)の位置は、キャリッジモーター33に搭載されたロータリーエンコーダーの出力に基づいて把握される。すなわち、ロータリーエンコーダーは、例えばキャリッジCRのホームポジションPHを基準位置として、その基準位置からの移動量に応じたカウント値を出力する。各インクカートリッジICのプリズム170の中心の位置には、それぞれロータリーエンコーダーの所定のカウント値が対応している。
位置補正前においては、その各位置に対応するカウント値は、設計値に基づいてメカ的に設定されており、記憶部50に記憶されている。位置補正部42は、この設計値に基づいて設定された各位置に対応するカウント値を、プリズム170の実際の相対位置に対応するカウント値に補正するための調整値を決定し、その調整値を記憶部50に書き込む。記憶部50は、不揮発的に、かつ、書き換え可能に情報を記憶する。記憶部50は、例えば、EEPROM等の不揮発性メモリーで構成される。
残存判定部43は、インクカートリッジIC内のインクの残存状態を、プリズム170を用いて判定する。残存判定部43は、プリズム170が検出部90に対して所定の位置(検出位置)にあるときにサンプリングされた検出電圧を、A/D変換部36から取得する。そして、残存判定部43は、取得した検出電圧と所定の閾値とに基づき、インクカートリッジIC内のインクが所定量以下となったか否かを判定する。
インクカートリッジIC内に収容されたインクの残存量や液面レベルが所定値以下となり、インクカートリッジICのインク量が残り少ない状態のことを、以降では「インクニアエンド」ともいう。そして、インクニアエンドを検出するためのインクの残存状態の判定を「インクニアエンド判定」ともいう。
例えば、インクニアエンドが検出された後に印刷を継続し、残存判定部43が推定するインク消費量が所定の量を超えた場合には、印刷ヘッド35がインクを吐出しない空打ち状態となる可能性がある。そこで、制御部40は、インクニアエンドが検出されたインクカートリッジICについて、印刷装置10の表示部47やコンピューター49の表示部にインク交換を知らせるアラームを表示させる指示を出力する。これにより、ユーザーにインクカートリッジICの交換を促し、空打ち状態とならないようにしている。
制御部40は、例えば、インクニアエンドが検出された後に、残存量推定部46により所定量のインクが消費されたと推定される場合に、インクカートリッジICが空(インクが残存しない状態)であると判定する。制御部40は、インクカートリッジICが空であると判定した場合、インクカートリッジICが交換されるまで印刷を実行しない。
なお、インクカートリッジIC内の構成や、液面レベルを判定する所定値の設定により、残存判定部43が、液面レベルが所定値以下となったと判定したときを、インクカートリッジIC内にインクが残存しない状態(以降では「インクエンド」ともいう)と判定することとしてもよい。インクエンド判定を行う場合には、制御部40は、インクエンドが検出された時点でインクカートリッジICが空(インクが残存しない状態)であると判定し、インクカートリッジICが交換されるまで印刷を実行しない。
発光量決定部44は、サンプリングされた検出電圧及び気泡有無の判断結果に基づいて、発光部92の発光量を決定する処理を行う。制御部40は、決定された発光量に基づいて図3に示すPWM信号を制御し、発光部92の発光量を制御する。この発光量決定処理は、気泡判断処理や閾値決定処理と共にインクニアエンド判定よりも前に行われ、インクニアエンド判定は、調整された発光量により行われる。
残存量推定部46は、ドットカウント(ソフトカウントとも呼ぶ)により各インクカートリッジIC内のインク残存量を推定する。具体的には、残存量推定部46は、印刷ヘッド35から噴射されるインク滴の数を計数し、計数されたインク滴の数とインク滴当たりの質量とを積算することでインクの使用量を算出する。そして、各インクカートリッジIC内のインクの初期充填量から、算出されたインクの使用量を差し引くことでインク残存量を推定する。
残存量推定部46は、こうして推定されたインクの残存量を、各インクカートリッジICに備えられた記憶装置151(図4参照)に適宜記録する。例えば、残存量推定部46は、印刷装置10の起動時に、各インクカートリッジICの記憶装置151からインクの残存量を取得して制御部40のRAMに記憶させ、電源が投入されている間には、印刷の実行や印刷ヘッド35のクリーニングに伴って、このRAM内の値を更新していく。
そして、例えば、印刷装置10の電源がオフされたときや、各インクカートリッジICが交換されたとき、あるいは、所定のインク量が消費される毎に、更新された推定残存量を各インクカートリッジICの記憶装置151に書き戻す。なお、以下ではインク残存量を推定する場合を例に説明するが、本実施形態はこれに限定されず、例えば、インク消費量などの種々のインク量を推定することとしてもよい。
閾値決定部45は、サンプリングされた検出電圧に基づいて、インクが有る場合の検出電圧とインクニアエンドの場合の検出電圧とを区別するための閾値を設定する。位置補正部42により、インクニアエンドを検出するときのプリズム170の中心位置が高精度に補正されるため、より適切な閾値を設定することが可能となり、インクニアエンドの検出精度を向上できる。この点については、詳細に後述する。
<インクカートリッジの構成>
図4は、インクカートリッジの斜視図である。インクカートリッジICは、インクを内部に収容する略直方体形状のインク収容室130と、回路基板150と、ホルダー20にインクカートリッジICを着脱するためのレバー120とを備えている。回路基板150は、インク収容室130の−X方向側の面の−Z方向側に設けられており、レバー120は、インク収容室130の−X方向側の面の+Z方向側に設けられている。
図4は、インクカートリッジの斜視図である。インクカートリッジICは、インクを内部に収容する略直方体形状のインク収容室130と、回路基板150と、ホルダー20にインクカートリッジICを着脱するためのレバー120とを備えている。回路基板150は、インク収容室130の−X方向側の面の−Z方向側に設けられており、レバー120は、インク収容室130の−X方向側の面の+Z方向側に設けられている。
インク収容室130の底部には、直角二等辺三角柱状のプリズム170が配置されている。プリズム170の検出部90に対向する面である底面170cは、発光部92(図2参照)からの照射光が入射する入射面であり、インクカートリッジICの−Z方向側の面をなす底面101から露出している。プリズム170は、発光部92からの照射光を透過する、例えばポリプロピレン等の部材によって形成されている。
インクカートリッジICの底面101には、インクカートリッジICがホルダー20に装着されたときに、ホルダー20に設けられたインク受給針(図示省略)が挿入されるインク供給口110が形成されている。インクカートリッジICの使用前の状態では、インク供給口110はフィルムによって封止されている。ホルダー20(図1参照)にインクカートリッジICを上方から装着すると、インク受給針によってフィルムが破れ、インク供給口110を通じてインク収容室130から印刷ヘッド35にインクが供給される。
回路基板150の裏面には、インクカートリッジICに関する情報を記録するための記憶装置151が実装されている。回路基板150の表面には、記憶装置151に電気的に接続された複数の端子152が配置されている。複数の端子152は、インクカートリッジICがホルダー20に装着されたときに、ホルダー20に設けられた複数の本体側端子(図示省略)と電気的に接触する。
これらの本体側端子は、ケーブルFFC1によって、制御部40に電気的に接続されている。これにより、インクカートリッジICがホルダー20に装着されたとき、制御部40は、記憶装置151に電気的に接続されて記憶装置151に対してデータの読み書きが可能になる。記憶装置151としては、例えば、EEPROM等の不揮発性メモリーを用いることができる。
<ホルダーの構成とプリズムとの位置関係>
図5は、本実施形態に係るホルダーの構成及びプリズムとの位置関係を説明する図である。図5(a)は、検出部90側から見たホルダー20の底部21の模式図である。図5(b)は、インクカートリッジICが装着されたホルダー20のYZ断面の模式図である。図5(b)は、図5(a)のA−A’線に沿った断面図に相当する。
図5は、本実施形態に係るホルダーの構成及びプリズムとの位置関係を説明する図である。図5(a)は、検出部90側から見たホルダー20の底部21の模式図である。図5(b)は、インクカートリッジICが装着されたホルダー20のYZ断面の模式図である。図5(b)は、図5(a)のA−A’線に沿った断面図に相当する。
図5(a),(b)に示すように、ホルダー20の底部21には、主走査方向HDに沿って並ぶように、例えば、4つの開口部22が設けられている。ホルダー20には、各開口部22に対応する位置に4つのインクカートリッジIC1〜IC4が装着される。
インクカートリッジIC1〜IC4の各インク収容室130内に設けられた各プリズム170は、傾斜面170aと傾斜面170bと底面170c(図5(b)参照)とを有している。傾斜面170aと傾斜面170bとで、主走査方向HD(Y軸方向)と交差する副走査方向VD(X軸方向)に沿ったプリズム170の稜線が構成される。プリズム170は、X軸方向からみて、傾斜面170aと傾斜面170bとで頂角を形成した、直角二等辺三角形状である。底面170cは、ホルダー20にインクカートリッジICが装着された場合に−Z方向側を向き検出部90に対向する面である。
図5(b)に示す発光部92から各プリズム170に入射する照射光が反射される状態は、傾斜面170a,170bのそれぞれに接する流体(インク又は空気)の屈折率によって異なる。換言すれば、各プリズム170は、入射する照射光を、インク収容室130内の液体の残存状態に応じて反射する。なお、プリズム170の底面170cには、プリズム170を形成するときに生じる変形を抑制するために、例えば底面170cの中央部に空洞部が設けられていてもよい。
ホルダー20の各開口部22は、ホルダー20の往復移動によってインクカートリッジIC1〜IC4の各プリズム170が検出部90の直上に位置したときに、検出部90の備える発光部92及び受光部94と対向する位置に配置されている。
各開口部22の中央には、開口部22の一部を塞ぐように、発光部92からの照射光を遮光する遮光部23が設けられている。開口部22の中央とは、インクカートリッジICがホルダー20に装着されたときに、プリズム170の稜線(中心)に対応する位置である。隣り合う開口部22同士の中央位置から中央位置までは、b1の距離だけ離れている。したがって、隣り合う遮光部23同士の中央位置から中央位置までは、b1の距離だけ離れている。この距離b1は、設計値に基づいてメカ的に設定されたものである。
遮光部23は、主走査方向HD(Y軸方向)と交差する副走査方向VD(X軸方向)に沿って設けられており、ホルダー20の開口部22を、第1の部分としての開口部22bと、第2の部分としての開口部22aとの2つに分割している。遮光部23は、プリズム170の稜線と対向する位置に配置されている。なお、プリズム170の底面170cに空洞部が設けられている場合は、Z方向における平面視で遮光部23と空洞部とが重なるように配置されていることが好ましい。
各開口部22が遮光部23によって2つに分割された開口部22aと開口部22bとは、主走査方向HD(Y軸方向)に沿って並ぶように配置されている。インクニアエンド判定を行う際の検出位置において、各開口部22の一方の開口部22aは発光部92と傾斜面170aとが対向する位置に配置され、他方の開口部22bは受光部94と傾斜面170bとが対向する位置に配置される。
遮光部23は、光を吸収する材質からなり、例えば、黒色で着色したポリスチレンによって形成されている。本実施形態では、遮光部23はホルダー20と同材質で一体的に形成されている。なお、遮光部23の材質は、上記に限定されず、反射光が受光部94に入射するのを抑制可能であれば、任意の材質を適用してもよい。また、遮光部23が、ホルダー20と別体で形成されホルダー20に取り付けられた構成としてもよい。
ホルダー20を備えたキャリッジCRが主走査方向HD(Y軸方向)に沿って移動すると、インクカートリッジIC1〜IC4が、順次、検出部90の上(+Z方向)を通過する。そして、開口部22(開口部22a及び開口部22b)を通して、発光部92からの照射光が各インクカートリッジICのプリズム170で反射され、反射光が受光部94により受光される。
検出部90は、受光部94の受光結果を、キャリッジCR(プリズム170)の位置に対応した検出電圧として出力する。本実施形態では、このキャリッジCRの位置に対応した検出部90の検出電圧がサンプリングされた電圧に基づいて、各インクカートリッジICのインクニアエンド判定と、インクニアエンド判定を行う際の検出位置の補正とが行われる。
<インクニアエンド判定の手法>
次に、本実施形態に係るインクニアエンド判定の手法について説明する。図6および図7は、インクニアエンド判定の手法を説明する図である。図6(a)及び(b)には、インクカートリッジICのプリズム170を通過するYZ平面の断面を示す。図6(a)および(b)では、プリズム170と検出部90の位置関係が、インクニアエンド判定のためのインク残存量検出が可能な位置関係(検出位置)となったときの状態を示している。
次に、本実施形態に係るインクニアエンド判定の手法について説明する。図6および図7は、インクニアエンド判定の手法を説明する図である。図6(a)及び(b)には、インクカートリッジICのプリズム170を通過するYZ平面の断面を示す。図6(a)および(b)では、プリズム170と検出部90の位置関係が、インクニアエンド判定のためのインク残存量検出が可能な位置関係(検出位置)となったときの状態を示している。
図6(a)に示すように、プリズム170の傾斜面170a,170bはインク収容室130の内側を向いている。傾斜面170aは例えば傾斜面170bと直交する面であり、傾斜面170aと傾斜面170bとは、X−Z平面に平行な平面に対して対称となるように配置されている。インク収容室130にインクIKが満たされている場合には、傾斜面170a,170bはインクIKに接する。この場合、発光部92からプリズム170に入射した照射光Leは、傾斜面170aからインクIK内に入射する。
例えば、インクIKの屈折率を水の屈折率とほぼ同様の1.5と仮定し、プリズム170をポリプロピレンにより構成する場合、傾斜面170a,170bにおける全反射の臨界角は約64度である。照射光Leの入射角は45度なので、プリズム170に入射する照射光Leは、傾斜面170a,170bでは全反射されずインクIK内に入射する。したがって、インクカートリッジICにインクIKが満たされている場合には、傾斜面170a,170bで反射される反射光Lr1は非常に少なくなるため、受光部94が反射光Lr1を受光することによる検出電圧はほとんど出力されない。
図6(b)に示すように、インクカートリッジIC内のインクIKが印刷のために消費され、インクカートリッジICにインクIKが満たされていない場合を考える。プリズム170の傾斜面170a,170bのうち、少なくとも発光部92からの照射光Leが入射する部分が空気に接しているとする。この場合、発光部92からプリズム170に入射した照射光Leは、傾斜面170a,170bで全反射され、その反射光Lr1はプリズム170の外(受光部94側)へ射出される。
例えば、空気の屈折率を1とし、プリズム170をポリプロピレンにより構成する場合、傾斜面170a,170bにおける全反射の臨界角は約43度である。入射角は45度なので、プリズム170に入射する照射光Leは傾斜面170a,170bで全反射される。したがって、インクカートリッジICにインクIKが満たされていない場合には、受光部94が全反射した反射光Lr1を受光するため、大きな検出電圧が出力される。
図7(a)には、インクカートリッジICのプリズム170を通過するYZ平面の断面を示す。図7(a)では、プリズム170と検出部90との位置関係が、インクニアエンド判定のためのインク残存量検出が可能な位置関係でないときの状態を示している。また、図7(b)には、1個のインクカートリッジICが検出部90の上を通過した場合の検出電圧の特性例を示している。
図7(a)に示すように、発光部92からプリズム170の底面(入射面)170cに入射した照射光Leは、その一部が底面170cで反射され反射光Lr2として受光部94に受光される。この反射光Lr2の底面170cでの反射角は、照射光Leの底面170cへの入射角と等しい。受光部94が底面170cで反射される反射光Lr2を受光して出力される検出電圧は、傾斜面170a,170bで全反射される反射光Lr1を受光して出力される検出電圧よりも小さくなる。
図7(b)において、横軸は、プリズム170と検出部90との相対的な位置を表し、縦軸は、横軸の各位置において検出部90から出力される検出電圧を表す。検出部90から出力される検出電圧は、検出部90とプリズム170との相対位置に応じて変化する。プリズム170の中心と検出部90の中心とが一致したときの位置(例えば図6(a)に示すインクカートリッジICと検出部90との位置関係)を、横軸の“0”としている。検出部90の中心とは、主走査方向HDにおける発光部92と受光部94との中央である。
また、図7(a)に示すインクカートリッジICと検出部90との位置関係のように、位置“0”から、プリズム170の中心と検出部90の中心との相対位置が主走査方向HDにずれた位置であって、ホルダー20の開口部22bに対応する位置を位置PK1とする。同様に、位置“0”から、プリズム170の中心と検出部90の中心との相対位置が主走査方向HDに沿ってずれた位置であって、ホルダー20の開口部22aに対応する位置を位置PK2とする。位置PK1は、主走査方向HDにおける開口部22bの中央と検出部90の中央とが一致する位置であり、位置PK2は、主走査方向HDにおける開口部22aの中央と検出部90の中央とが一致する位置である。
図7(b)に示すように、受光部94の受光量がゼロに近いほど検出電圧が上限電圧Vmaxに近くなり、受光部94の受光量が大きいほど検出電圧が下限電圧Vminに近くなる。受光量が所定値を越えると、検出電圧が飽和して下限電圧Vminとなる。上限電圧Vmaxと下限電圧Vminは、例えば、図3において受光部94がコレクター端子に出力する電圧範囲の上限電圧と下限電圧に対応する。
図7(b)に示すSIKは、インクカートリッジICがインクIKで満たされている場合の検出電圧特性である。この場合、図6(a)に示すように、受光部94は傾斜面170a,170bで反射される反射光Lr1をほとんど受光しない。そのため、インクカートリッジICと検出部90との相対的な位置関係に関わらず、受光部94が反射光Lr1を受光することによる検出電圧はほとんど出力されない。
インクカートリッジICがインクIKで満たされている場合には、図7(a)に示すように、受光部94は底面170cで反射される反射光Lr2を受光する。そのため、受光部94が反射光Lr2を受光することによる検出電圧が出力される。したがって、図7(b)に示す検出電圧特性SIKは、底面170cで反射される反射光Lr2に基づくものである。
ここで、ホルダー20の開口部22の中央(開口部22aと開口部22bとの間)に発光部92からの光を遮光する遮光部23が設けられているため、位置“0”では底面170cからの反射光Lr2は検出されない。したがって、図7(b)に示す検出電圧特性SIKのように、位置“0”において、受光部94の受光量が小さくなるので、検出電圧はVmaxに近くなる。
これに対して、位置“0”から、プリズム170の中心と検出部90の中心との相対位置が主走査方向HDにずれた位置PK1では、遮光部23が存在しないため、開口部22bから入射してプリズム170の底面170cで反射された反射光Lr2の受光量に基づいて、第1のピークとしてのピークSpk1が検出される。同様に、位置“0”から主走査方向HDにずれた位置PK2では、開口部22aから入射してプリズム170の底面170cで反射された反射光Lr2の受光量に基づいて、第2のピークとしてのピークSpk2が検出される。
一方、図7(b)に破線で示すSEPは、インクカートリッジICがインクIKで満たされていない場合の検出電圧特性である。この場合、図6(b)に示すように、検出部90から、プリズム170の傾斜面170a,170bで全反射された反射光Lr1を受光することによる検出信号が出力される。また、受光部94の反射光Lr1の受光量が大きいため、位置“0”において検出電圧はVminに達する(あるいは、Vminに近くなる)。
なお、受光部94は、全反射された反射光Lr1を受光するとともに、底面170cからの反射光Lr2も受光する。しかしながら、プリズム170の傾斜面170a,170bで全反射された反射光Lr1の受光量は、底面170cで反射された反射光Lr2の受光量と比べて格段に大きい。そのため、図7(b)に示すように、反射光Lr2による検出電圧は反射光Lr1による検出電圧に埋もれてしまうので、検出電圧特性SEPにピークSpk1,Spk2は生じない。
このように、インクカートリッジICがインクIKで満たされているか否か、すなわち、プリズム170の傾斜面170a,170bがインクIKと接しているか否かによって、検出部90の検出電圧の特性は大きく異なったものとなる。本実施形態では、このプリズム170の傾斜面170a,170bがインクIKと接しているか否かによる検出電圧の特性の違いを検出することにより、インクカートリッジICのインクニアエンド判定を行う。
具体的には、検出電圧特性SIKのピーク値Vpk1に基づいて、ピーク値Vpk1と下限電圧Vminとの間に所定の閾値Vthを設定する。また、インクカートリッジICが検出部90の上を通り、検出部90とプリズム170とが対向する位置関係となる範囲(第2の範囲)を検出範囲DPRとする。
検出範囲DPRは、各部品の寸法公差や部品相互の取り付け公差等が最大の場合であっても、ピークSpk1の位置とピークSpk2の位置とを含み、ピークSpk1の位置とピークSpk2の位置との間隔よりも広い範囲となるように設定される。この検出範囲DPRにおいて、検出部90の検出電圧が閾値Vthよりも小さい場合には、インクニアエンドであると判定し、検出電圧が閾値Vth以上である場合には、インクが残存していると判定する。
なお、インクエンドの判定も、上述のインクニアエンドの判定と同様の手法で行うことができる。インクエンドの判定を行う場合は、検出範囲及び閾値を上述の検出範囲DPR及び閾値Vthと異なる設定としてもよい。
<位置補正処理の手法>
さて、インクカートリッジIC(プリズム170)の位置は、種々の公差によって位置ずれを生じる。公差としては、例えば、各部品の寸法公差や、キャリッジCRの傾きや取り付けのずれ、ロータリーエンコーダーの誤差、電子回路(例えば検出部90)の応答速度、例えばキャリッジ駆動等のメカ的な位置ずれ等が想定される。制御部40は、ロータリーエンコーダーのカウント値に基づいてインクカートリッジICの位置を把握しているが、これらの公差により、このカウント値に基づいて把握している位置と実際のインクカートリッジICの位置とが相対的にずれてしまうことがある。
さて、インクカートリッジIC(プリズム170)の位置は、種々の公差によって位置ずれを生じる。公差としては、例えば、各部品の寸法公差や、キャリッジCRの傾きや取り付けのずれ、ロータリーエンコーダーの誤差、電子回路(例えば検出部90)の応答速度、例えばキャリッジ駆動等のメカ的な位置ずれ等が想定される。制御部40は、ロータリーエンコーダーのカウント値に基づいてインクカートリッジICの位置を把握しているが、これらの公差により、このカウント値に基づいて把握している位置と実際のインクカートリッジICの位置とが相対的にずれてしまうことがある。
この位置ずれを補正しない場合には、想定される全ての公差を含めた(最悪の条件を組み合わせた場合の)位置ずれ範囲を考慮し、その範囲内で正しくインクニアエンドが検出できるように、図7(b)に示す検出範囲DPRを設定する必要がある。そのため、検出範囲DPRは、ピークSpk1の位置とピークSpk2の位置とを含み、ピークSpk1の位置とピークSpk2の位置との間隔よりも広い範囲となる。検出範囲DPRでは、閾値VthをピークSpk1,Spk2のピーク電圧Vpk1に近づけることができなくなる。
ここで、図7(b)に2点鎖線で示す検出電圧特性SEP’のように、インクが無くなった場合のピークが、プリズム170の底面170cで反射された反射光Lr2によるピークSpk1,Spk2(Vpk1)よりもわずかに大きくなる(検出電圧が低くなる)場合を考える。このような場合には、位置“0”において、検出電圧特性SEP’は閾値Vthよりも大きいため、閾値Vthにより正しくインクニアエンドを検出できないことになる。そうすると、インクニアエンドの検出タイミングが通常よりも遅くなり、印刷ヘッド35(図2参照)がインクを吐出しない空打ち状態となる可能性が大きくなってしまう。
このような状態は、例えば、発光部92の発光量や受光部94の受光量が低下し、ピークSpk1,Spk2を含めたノイズと、プリズム170の傾斜面170a,170bで全反射された反射光Lr1の検出電圧との比(いわゆるS/N比)が小さくなった場合等に生じ得る。発光部92の発光量や受光部94の受光量が低下する原因としては、例えば、検出部90へのインクミストの付着や、発光部92(発光素子)及び受光部94(受光素子)の特性劣化等が考えられる。
そこで本実施形態では、ロータリーエンコーダーのカウント値に基づいて把握されるインクカートリッジIC(プリズム170)の位置を、プリズム170の底面170cからの反射光Lr2(以下では、入射面反射ともいう)による2つのピークSpk1,Spk2の間隔に基づいて補正する。この位置の補正(以下では、位置補正処理という)により、公差による位置ずれが補正されるため、インクカートリッジICの位置とロータリーエンコーダーのカウント値とを高精度に対応付けることができる。
位置補正処理を行うことにより、インクニアエンドの検出範囲を、位置補正しない場合の検出範囲DPR(第2の範囲)よりも狭く設定できる。この、位置補正処理を行うことにより狭く設定した検出範囲を検出範囲DPR’(第1の範囲)とする。図7(b)に示すように、検出範囲DPR’は、検出部90とプリズム170とが対向する位置関係となる範囲であって、ピークSpk1の位置とピークSpk2の位置との間隔よりも狭い範囲となる。
これにより、ピークSpk1,Spk2のピーク電圧Vpk1付近に、閾値Vthよりも大きい閾値Vth’を設定することが可能となるので、発光部92の発光量や受光部94の受光量が低下した場合でも、正しく確実にインクニアエンドを検出することができる。また、ピークSpk1の位置とピークSpk2の位置との間隔よりも狭い範囲に検出範囲DPR’を設定することで、例えば外乱光等によるノイズの影響を受けにくくなるので、インクニアエンドの判定を精度良く行うことができる。
なお、位置補正処理は、往路と復路とのそれぞれにおいて行うようにしてもよい。ここで往路は、キャリッジCRと検出部90の相対的な位置が離れていく移動のことであり、復路は、キャリッジCRと検出部90の相対的な位置が近づいていく移動のことである。往路と復路とでは、受光部94の回路的な(例えばフォトトランジスター等の)応答速度が異なるが、往路と復路とにおいてそれぞれ位置補正処理を行うことで、その応答速度の違いを考慮して位置ずれを補正することができる。
次に、本実施形態における位置補正処理の手法について詳細に説明する。図8及び図9は、位置補正処理の手法を説明する図である。図8には、キャリッジCR(ホルダー20)が、ホームポジションPHから主走査方向HDに沿って移動したときの検出部90とインクカートリッジIC(プリズム170)との位置関係を示している。なお、以降の説明では、制御部40の各部について、個別の呼称ではなく制御部40と記載する。
インクカートリッジIC1〜IC4には、例えば、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクIKが充填されている。インクニアエンド判定は、インクカートリッジIC1〜IC4のそれぞれについて行われる。図8に示す位置P1〜P4は、インクカートリッジIC1〜IC4の各々のプリズム170に発光部92からの光が当たる位置である。
これらの位置P1〜P4はロータリーエンコーダーのカウント値に対応しており、キャリッジCRの設計値に基づくカウント値が記憶部50(図2参照)に記憶されている。インクニアエンド判定の際には、制御部40は、記憶部50から読み出したカウント値に基づいて位置P1〜P4を特定する。
上述のように、この位置P1〜P4が、種々の公差によって実際のインクカートリッジIC1〜IC4の位置とずれている場合がある。本実施形態では、このような位置ずれがある場合に、制御部40が、位置P1〜P4を実際のインクカートリッジIC1〜IC4の位置に対応するように補正するための調整値を決定し、決定した調整値により位置を補正する。
位置補正処理において、制御部40は、キャリッジCRをホームポジションPHから主走査方向HDに走査して、検出部90に対するインクカートリッジIC(プリズム170)の相対的な位置を移動させる。そして、制御部40は、補正前の位置P1〜P4において、発光部92から照射されインクカートリッジIC1〜IC4のプリズム170で反射された反射光Lr1,Lr2を受光部94で受光させる。
続いて、制御部40は、位置P1〜P4において、インクカートリッジIC1〜IC4の各プリズム170からの反射光Lr1,Lr2の受光量に応じて検出部90から出力される検出電圧を読み取る。図9には、キャリッジCRが、ホームポジションPHから主走査方向HDに移動したときの位置P1〜P4における検出電圧の特性例を示している。なお、インクカートリッジIC3については、プリズム170に後述する気泡BABが付着していない場合の検出電圧を実線で示し、気泡BABが付着している場合の検出電圧を破線で示している。
続いて、制御部40は、補正前の位置に基づいてインクカートリッジIC1〜IC4の検出電圧を取得するための位置範囲AD1を設定し、その位置範囲AD1をキャリッジCRが通過したときに、検出部90からの検出電圧をA/D変換部36がA/D変換する。制御部40は、各インクカートリッジICの検出電圧に対してピーク検出処理を行い、ピーク電圧が最も小さいピークと、その次にピーク電圧が小さいピークとを検出する。
インクカートリッジIC1を例にとると、制御部40は、ピーク電圧が最も小さい位置P1aのピーク(ピークSpk2)と、その次にピーク電圧が小さい位置P1bのピーク(ピークSpk1)とを検出し、2つのピークの中心位置P1c(P1aとP1bとの平均値)を求める。インクカートリッジIC1の中心位置(P1c)とキャリッジCRの設計値に基づくカウント値で特定される位置(P1)との差分(P1−P1c)が、インクカートリッジIC1の実際の位置とカウント値で特定される位置とのずれ量である。
制御部40は、インクカートリッジIC2,IC3,IC4についても同様に、それぞれピーク電圧が最も小さいピーク(ピークSpk2)と、その次にピーク電圧が小さいピーク(ピークSpk1)とを検出し、それぞれの2つのピークの中心位置P2c,P3c,P4cを求める。そして、インクカートリッジIC1〜IC4のそれぞれの中心位置とキャリッジCRの設計値に基づくカウント値で特定されるそれぞれの位置との差分(P1−P1c,P2−P2c,P3−P3c,P4−P4c)の平均値である調整値を求める。
この調整値を位置P1〜P4に加算することで、インクカートリッジIC1〜IC4のそれぞれの位置が修正され、実際のインクカートリッジIC1〜IC4の位置とのずれが補正される。この結果、位置P1’〜P4’がインクカートリッジIC1〜IC4のそれぞれの補正後の中心位置となる。
位置補正処理の結果、調整値により補正された位置P1’〜P4’をそれぞれの中心位置として、インクカートリッジIC1〜IC4のそれぞれについて検出範囲DPR’が設定される。位置補正処理を行った後は、インクカートリッジIC1〜IC4のそれぞれについて、検出範囲DPR’において閾値Vth’によりインクニアエンドを検出するインクニアエンド判定が行われる。
ここで、図8に示すインクカートリッジIC3のように、プリズム170に気泡BABが付着する場合がある。例えば、ユーザーがインクカートリッジICを床に落としてしまった場合等にプリズム170に気泡BABが付着し、インクカートリッジICがそのままの状態でホルダー20に装着されると、気泡BABが付着した状態で検出電圧がサンプリングされる。気泡BABが付着すると、インクIKが満たされている場合であってもプリズム170と空気(気泡BAB)が接するため、入射する照射光Leの一部が全反射されてしまう。
インクカートリッジIC3においてプリズム170に気泡BABが付着した場合、図9に破線で示すように、インクカートリッジIC3の検出電圧に気泡BABによるピークSpbabが発生する。このピークSpbabの大きさは、気泡BABの付着量や付着位置によって変化し、入射面反射によるピークSpk1,Spk2よりも大きくなる(検出電圧が低くなる)場合がある。このような場合には、入射面反射によるピークSpk1,Spk2の中心位置を算出することができない。
具体的には、ピーク検出において、ピーク電圧が最も小さいピークとして位置P3dのピークSpbabが検出され、その次にピーク電圧が小さいピークとして入射面反射による位置P3aのピークSpk2が検出される。これらの2つのピークの間隔P3d−P3aが所定値よりも小さい場合には、P3a,P3dのいずれかの位置(図9の例ではP3d)のピークが、入射面反射によるピークSpk1,Spk2のいずれでもなく、気泡BABの付着によって生じたピークSpbabであると判断する。
上述したように、各インクカートリッジIC内のインクIKの残存量は、残存量推定部46によりドットカウントに基づいて推定できる。そのため、例えば、図9に破線で示すようにインクカートリッジIC3においてピークSpbabが発生している場合に、ドットカウントに基づいて推定されるインクIKの残存量からインクカートリッジIC3内にまだインクIKが残存していることがわかる。したがって、ピークSpbabにおける検出電圧がVminに近い値であっても、インクカートリッジIC3についてインクニアエンドであるとは判定されず、ピークSpbabが気泡BABによるものであると判断される。
また、例えばキャリッジCRが存在する印刷部の上にスキャナー部が設けられるタイプの印刷装置において、受光部94が反射光Lr1,Lr2を受光する際にスキャナー部を持ち上げて印刷部が露出した場合等に、入射した外乱光を受光部94が受光してしまうことがある。特に、インクカートリッジIC1〜IC4のうち、ホルダー20の端に装着されるインクカートリッジIC1、IC4のいずれかに外乱光が入射することが想定される。また、受光部94が赤外光を検出する場合、太陽光などの自然光が外乱光となりやすく、蛍光灯などの赤外光をあまり含まない光では外乱光とならないことが想定される。
図示を省略するが、受光部94に外乱光が入射した場合は、図7(b)に示す検出範囲DPRの端に向かって検出電圧値が下降するような波形となる。そのため、外乱光によるピークSpk1,Spk2よりも大きな(検出電圧値が低い)ピークがまず検出され、次にピークSpk1,Spk2の一方が検出される。これらの2つのピークの間隔が所定値よりも大きい場合には、2つのピークのいずれかが、入射面反射によるSpk1,ピークSpk2のいずれでもなく、外乱光によって生じたピークであると判断する。
4つのインクカートリッジIC1〜IC4のうち、いずれか一つのインクカートリッジICについて、気泡BABの付着や外乱光により、入射面反射によるピークの中心位置を算出することができない場合、そのインクカートリッジIC(例えば、上述のインクカートリッジIC3)については、上述した調整値の算出対象から除外する。
このような場合、調整値の算出対象から除外したインクカートリッジIC3を除くインクカートリッジIC1,IC2,IC4を対象として中心位置P1c,P2c,P4cを求め、差分P1−P1c,P2−P2c,P4−P4cを求め、それらの差分の平均値を調整値として決定する。この調整値は、調整値の算出対象から除外したインクカートリッジIC3に対しても適用される。すなわち、この調整値を用いて、インクカートリッジIC1〜IC4のすべてに対して、位置P1〜P4に対する位置補正処理が行われる。
一方、4つのインクカートリッジIC1〜IC4のうち、例えば、2つ以上のインクカートリッジICについて、気泡BABの付着や外乱光等により、入射面反射によるピークの中心位置を求めることができない場合は、差分の平均値を算出しない。このような場合、調整値が決定できなかったと判断し、インクカートリッジIC1〜IC4のすべてに対して、位置P1〜P4に対する位置補正処理を行わない。
調整値が決定できなかった場合(位置補正処理を行わなかった場合)は、インクカートリッジIC1〜IC4のすべてに対して、検出範囲DPRにおいて閾値Vthによりインクニアエンド判定が行われる。検出範囲DPRは、検出範囲DPR’を含み検出範囲DPR’よりも広い範囲となる。ただし、後述するように、位置補正処理を行わなかった場合に、その状態で印刷装置10を使用することによりインクIKが消費され、いずれかのインクカートリッジICに対してインクニアエンドが検出された際には、位置補正処理(第2の位置補正処理)が行われる。
<位置補正処理及びインクニアエンド判定の実行方法>
次に、本実施形態に係る位置補正処理及びインクニアエンド判定の実行方法について説明する。本実施形態では、位置補正処理は、例えば、印刷装置10の電源投入時やインクカートリッジICの交換時等のタイミングで実行される。したがって、印刷装置10の電源投入やインクカートリッジICの交換の都度、位置補正処理を行い、位置が補正された状態でインクニアエンド判定を行うことができる。
次に、本実施形態に係る位置補正処理及びインクニアエンド判定の実行方法について説明する。本実施形態では、位置補正処理は、例えば、印刷装置10の電源投入時やインクカートリッジICの交換時等のタイミングで実行される。したがって、印刷装置10の電源投入やインクカートリッジICの交換の都度、位置補正処理を行い、位置が補正された状態でインクニアエンド判定を行うことができる。
より具体的には、印刷装置10の電源投入やインクカートリッジICの交換の際に、制御部40は、まず、第1の調整としての第1の位置補正処理を実行する。第1の位置補正処理では、上述した通り、ホルダー20と検出部90とを相対的に移動させ、インクカートリッジIC1〜IC4のプリズム170で反射された反射光Lr1,Lr2を受光部94で受光させる。
そして、制御部40は、インクカートリッジIC1〜IC4について、図7(b)に示す検出電圧特性SIKの第1のピークSpk1と第2のピークSpk2とを検出し、上述した差分の平均値を算出して調整値として決定する。制御部40は、決定した調整値を、記憶部50(図2参照)に書き込む。そして、この調整値を位置P1〜P4に加算することで、ロータリーエンコーダーのカウント値に対応する位置と実際のインクカートリッジIC1〜IC4の位置とのずれが補正される。その結果、位置P1’〜P4’がインクカートリッジIC1〜IC4のそれぞれの補正後の中心位置となる。
第1の位置補正処理を実行した後、制御部40は、補正された位置P1’〜P4’のそれぞれを基準として、図7(b)に示す第1のピークSpk1と第2のピークSpk2との間に、両者の間隔よりも狭い検出範囲DPR’を設定する。換言すれば、第1の位置補正処理において決定された調整値により、後述する第1のインクニアエンド判定を行う際の検出範囲DPR’の基準となる位置P1〜P4が、位置P1’〜P4’に補正される。
続いて、制御部40は、検出電圧特性SEPに基づいて、検出範囲DPR’において閾値Vth’により、第1の判定としての第1のインクニアエンド判定を実行する。第1のインクニアエンド判定では、第1の位置補正処理により、ロータリーエンコーダーのカウント値に基づいて把握されるインクカートリッジICの位置が、実際のインクカートリッジICの位置に対応するように補正されているので、インクニアエンドの検出精度を向上できる。
また、第1のインクニアエンド判定では、閾値Vth’がピークSpk1,Spk2のピーク電圧Vpk1付近に設定されているため、閾値Vthにより判定する場合と比べて、インクニアエンドをより早く検出することができる。これにより、印刷ヘッド35(図2参照)がインクを吐出しない空打ち状態を、より確実に抑止することができる。
次に、第1の位置補正処理において調整値が決定できなかった場合、すなわち、位置P1〜P4の位置ずれに対する補正ができなかった場合は、制御部40は、検出範囲DPR’よりも広い検出範囲DPRにおいて閾値Vthにより、第2の判定としての第2のインクニアエンド判定を実行する。
第2のインクニアエンド判定では、ロータリーエンコーダーのカウント値に基づいて把握されるインクカートリッジICの位置が実際のインクカートリッジICの位置からずれている場合でもインクニアエンドが検出できるように、検出範囲をより広い検出範囲DPRに設定する。ただし、第2のインクニアエンド判定では、検出範囲が広がることで、第1のインクニアエンド判定と比べて、インクニアエンドの検出精度は低下する。
第2のインクニアエンド判定の実行方法を、図10を参照して説明する。図10は、第1の位置補正処理において調整値が決定できなかった場合の第2のインクニアエンド判定の手法を説明する図である。
図10(a)に示すSBAは、図8に示すインクカートリッジIC3のように、プリズム170に気泡BABが付着していることによりピークSpbabが発生したため、入射面反射によるピークの中心位置を求めることができなかったインクカートリッジICの検出電圧特性の一例である。なお、図10(a)に示す検出電圧特性SBAでは、図9に示すインクカートリッジIC3の検出電圧と比べて、ピークSpbabの大きさが小さく(検出電圧が高く)なっている。
検出電圧特性SBAは、気泡BABのためプリズム170と空気が接して入射光の一部が全反射された反射光Lr1を受光して検出部90から出力される検出電圧と、底面170cで反射された反射光Lr2を受光して検出部90から出力される検出電圧とで構成されている。検出電圧特性SBAのうち、ピークSpbabの部分は、気泡BABのためプリズム170で全反射された反射光Lr1による検出電圧に相当する部分である。
図10(b)には、図10(a)に示す状態から印刷装置10の印刷を繰り返すこと等により、インクカートリッジIC内のインクIKの残存量が低下した状態におけるインクカートリッジICの検出電圧特性SBAを示している。図10(b)に示す検出電圧特性SBAでは、気泡BABの付着に加えてインクIKの残存量の低下により、プリズム170で全反射された反射光Lr1の受光量が増加することで、図10(a)に示す状態よりもピークSpbabの大きさが大きく(検出電圧が低く)なっている。
図10(b)に示す検出電圧特性SBAのピークSpbabの部分における検出電圧は閾値Vthよりも小さいので、この状態において第2のインクニアエンド判定を実行すると、インクニアエンドであると判定される。第2のインクニアエンド判定においては、ピークSpk1,Spk2のピーク電圧Vpk1に対して閾値Vth’よりも低い閾値Vthにより判定されるため、第1のインクニアエンド判定と比べてインクニアエンドが検出されるタイミングは遅くなる。
ところで、特許文献1に記載の印刷装置では、位置補正処理(本実施形態の第1の位置補正処理)において位置補正ができなかった場合、インクIKの消費量から推定される推定残存量に基づいてインクニアエンド判定が行われる。しかしながら、ドットカウントによる推定残存量と実際の残存量との誤差が大きい場合に、インクIKの残存量が低下したと判定される前にインクIKが無くなり、インクを吐出しない空打ち状態となるおそれがある。
これに対して、本実施形態では、第1の位置補正処理において位置補正ができなかった場合でも、第2のインクニアエンド判定を実行し、検出部90から出力される検出電圧特性SBAに基づいて閾値Vthにより判定するため、確実にインクニアエンドを検出することができる。
続いて、第2のインクニアエンド判定でインクニアエンドであると判定された場合に、制御部40は、インクカートリッジIC1〜IC4の位置ずれを補正するため、第2の調整としての第2の位置補正処理を実行する。第2の位置補正処理は、インクニアエンドであると判定されたインクカートリッジICに対して、インクニアエンドと判定された際の検出電圧特性SBAに基づいて実行される。
第2の位置補正処理では、制御部40は、図10(b)に示す検出電圧特性SBAが閾値Vthを横切る第1のポイントの位置Pnaと第2のポイントの位置Pnbとの中心位置Pnc(PnaとPnbとの平均値)を求める。そして、その平均値とキャリッジCRの設計値に基づくカウント値との差分を調整値として決定する。決定された調整値は、記憶部50(図2参照)に書き込まれる。このように、第2の位置補正処理では、閾値Vthを横切る2つのポイントの間隔に基づいて調整値が決定される。
また、第2の位置補正処理では、インクニアエンドであると判定されたインクカートリッジICを対象として調整値を決定する。決定された調整値は、他のインクカートリッジICにも適用される。すなわち、第2の位置補正処理では、インクニアエンドと判定されたインクカートリッジICを対象として設定された調整値により、すべてのインクカートリッジIC1〜IC4の位置が補正される。第2の位置補正処理が行われた後は、インクニアエンド判定における検出範囲が検出範囲DPRよりも狭い検出範囲DPR’に設定され、閾値が閾値Vthよりも大きい閾値Vth’に設定される。
上述したように、第2の位置補正処理では、インクIKの残存量が低下してからプリズム170で全反射された反射光Lr1に基づいて調整値を決定する。そのため、インクIKが十分に残留している状態でプリズム170の底面170cからの反射光Lr2に基づいて実行する第1の位置補正処理と比べて、より高精度に調整値を決定して位置ずれを補正することが可能である。
第1のインクニアエンド判定及び第2のインクニアエンド判定は、上述したように、印刷装置10の電源投入時やインクカートリッジICの交換時等のタイミングで実行されるほかに、例えば、印刷ジョブの間や印刷中の所定タイミング等で実行される。これらのいずれのタイミングで実施されるかに関わらず、検出範囲DPR’において閾値Vth’により実行される判定が第1のインクニアエンド判定であり、検出範囲DPRにおいて閾値Vthにより実行される判定が第2のインクニアエンド判定であるということができる。
第1のインクニアエンド判定及び第2のインクニアエンド判定でインクニアエンドであると判定され、その後、残存量推定部46のドットカウントによりインクカートリッジICが空になったと判定されると、印刷が実行されなくなる。また、第1の判定及び第2の判定としてインクエンドを判定する場合は、インクエンドであると判定された時点で印刷が実行されなくなる。印刷が実行されなくなった場合には、インクカートリッジICの交換が必要となり、ユーザーがインクカートリッジICを交換すると第1の位置補正処理が実行される。
なお、ユーザーがインクカートリッジICを落下させてしまったためにプリズム170に気泡BABが付着した場合、時間の経過に伴って気泡BABが減少すると考えられる。また、スキャナー部が設けられるタイプの印刷装置において、スキャナー部を持ち上げて印刷部が露出したために外乱光が入射した場合、印刷部が露出しない状態とすることで外乱光の入射を抑えることができる。したがって、気泡BABや外乱光により第1の位置補正処理で調整値が決定できなかった場合でも、次に印刷装置10の電源を投入した際に実行される第1の位置補正処理で調整値を決定できる場合がある。
以上説明したように、本実施形態に係る印刷装置10の構成によれば、電源投入やインクカートリッジICの交換の際に実行される第1の位置補正処理で調整値を決定できなかった場合でも、インクニアエンドが検出された時点で実行される第2の位置補正処理により調整値を決定して、位置ずれを補正することができる。したがって、印刷装置10を繰り返し使用して第1の位置補正処理ができない状態が続いたとしても、少なくともいずれかのインクカートリッジIC内のインクが消費されれば、第2の位置補正処理が行われ位置ずれを補正できることとなる。
発光部92の発光量や受光部94の受光量が低下する原因となる、検出部90へのインクミストの付着や、発光部92(発光素子)及び受光部94(受光素子)の特性劣化は、印刷装置10を繰り返し使用しているうちに経時的に生じるものである。通常の使用形態であれば、発光部92の発光量や受光部94の受光量が低下するまでには、印刷装置10の電源ON/OFFが何度も繰り返され、インクカートリッジICが交換されるので、第1の位置補正処理及び第2の位置補正処理の少なくとも一方を行うことができる。また、発光部92の発光量や受光部94の受光量が十分である間は、仮に第1の位置補正処理及び第2の位置補正処理ができなかったとしても、インクニアエンド判定の精度はそれほど低下しない。
なお、第1の位置補正処理及び第2の位置補正処理により決定された調整値は、記憶部50に書き込まれる。一旦決定された調整値が記憶部50に書き込まれていれば、新たに調整値が決定できなかった場合でも、記憶部50に書き込まれている調整値を読み出して位置ずれを補正することが可能となる。したがって、例えば、発光部92の発光量や受光部94の受光量が低下して第1の位置補正処理及び第2の位置補正処理で調整値が決定できなくなった場合でも、過去に決定された調整値により位置ずれを補正して、インクニアエンド判定を精度良く行うこともできる。
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。変形例としては、例えば、以下のようなものが考えられる。
(変形例1)
例えば、上記の実施形態では、4つのインクカートリッジIC1〜IC4のうち、2つ以上のインクカートリッジICについて入射面反射によるピークの中心位置を求めることができず調整値が決定できなかった場合に位置補正処理を行わないこととしたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、2つまでのインクカートリッジICについてピークの中心位置を求めることができれば調整値を決定して位置補正処理を行い、3つ以上のインクカートリッジICについてピークの中心位置を求めることができない場合に、位置補正処理を行わないこととしてもよい。また、4つのインクカートリッジICについてピークの中心位置を求めることができた場合であっても、それぞれのインクカートリッジICについて求めたピークの中心位置とキャリッジCRの設計値に基づくカウント値との差分のばらつきが所定の範囲よりも大きい場合に、位置補正処理を行わないこととしてもよい。
例えば、上記の実施形態では、4つのインクカートリッジIC1〜IC4のうち、2つ以上のインクカートリッジICについて入射面反射によるピークの中心位置を求めることができず調整値が決定できなかった場合に位置補正処理を行わないこととしたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、2つまでのインクカートリッジICについてピークの中心位置を求めることができれば調整値を決定して位置補正処理を行い、3つ以上のインクカートリッジICについてピークの中心位置を求めることができない場合に、位置補正処理を行わないこととしてもよい。また、4つのインクカートリッジICについてピークの中心位置を求めることができた場合であっても、それぞれのインクカートリッジICについて求めたピークの中心位置とキャリッジCRの設計値に基づくカウント値との差分のばらつきが所定の範囲よりも大きい場合に、位置補正処理を行わないこととしてもよい。
(変形例2)
本実施形態では、位置補正処理で調整値が決定できた場合には、インクニアエンドの検出範囲を、調整値により調整された中心値を中心として位置補正処理の際の検出範囲(検出範囲DPR)よりも狭い検出範囲DPR’に設定したが、インクニアエンドの検出範囲の設定はこれに限定されない。例えば、インクニアエンドの検出範囲(第1の範囲)を、調整値により調整された中心値を中心として、位置補正処理の際の検出範囲と同じ長さの範囲で設定するものとしてもよい。
本実施形態では、位置補正処理で調整値が決定できた場合には、インクニアエンドの検出範囲を、調整値により調整された中心値を中心として位置補正処理の際の検出範囲(検出範囲DPR)よりも狭い検出範囲DPR’に設定したが、インクニアエンドの検出範囲の設定はこれに限定されない。例えば、インクニアエンドの検出範囲(第1の範囲)を、調整値により調整された中心値を中心として、位置補正処理の際の検出範囲と同じ長さの範囲で設定するものとしてもよい。
(変形例3)
上記の実施形態では、ホルダー20に4つのインクカートリッジICが装着される構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。ホルダー20に装着されるインクカートリッジICの数は、4つ以外であってもよい。なお、ホルダー20に装着されるインクカートリッジICの数が4つ以外である場合、そのうちの何個のインクカートリッジICについて中心位置を求めることができた場合に調整値を決定して位置補正処理を行うかは、適宜定めることができる。
上記の実施形態では、ホルダー20に4つのインクカートリッジICが装着される構成であったが、本発明はこのような形態に限定されない。ホルダー20に装着されるインクカートリッジICの数は、4つ以外であってもよい。なお、ホルダー20に装着されるインクカートリッジICの数が4つ以外である場合、そのうちの何個のインクカートリッジICについて中心位置を求めることができた場合に調整値を決定して位置補正処理を行うかは、適宜定めることができる。
(変形例4)
ホルダー20において、開口部22から主走査方向HDに所定の距離離れた位置に、入射光を全反射可能なミラー等で形成された反射部が設けられた構成としてもよい。このような反射部を設けることで、ホルダー20の往復移動によって反射部が検出部90の直上に位置するとき、発光部92からの照射光が反射部に入射すると、反射部で全反射された反射光が受光部94に入射する。反射部の位置をロータリーエンコーダーの所定のカウント値に対応させておくことで、検出部90から出力される検出電圧から反射部で全反射された反射光によるピークを検出し、その検出したピーク位置(反射部の中心位置)を基準として、キャリッジCRの位置ずれを補正することができる。そして、さらに上記実施形態の各インクカートリッジICの検出電圧に基づいてプリズム170の中心位置を補正することで、位置補正の精度をより向上させることが可能となる。
ホルダー20において、開口部22から主走査方向HDに所定の距離離れた位置に、入射光を全反射可能なミラー等で形成された反射部が設けられた構成としてもよい。このような反射部を設けることで、ホルダー20の往復移動によって反射部が検出部90の直上に位置するとき、発光部92からの照射光が反射部に入射すると、反射部で全反射された反射光が受光部94に入射する。反射部の位置をロータリーエンコーダーの所定のカウント値に対応させておくことで、検出部90から出力される検出電圧から反射部で全反射された反射光によるピークを検出し、その検出したピーク位置(反射部の中心位置)を基準として、キャリッジCRの位置ずれを補正することができる。そして、さらに上記実施形態の各インクカートリッジICの検出電圧に基づいてプリズム170の中心位置を補正することで、位置補正の精度をより向上させることが可能となる。
(変形例5)
上記の実施形態では、ホルダー20において開口部22が底部21に設けられた構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。開口部22は、プリズム170と検出部90とが対向する位置に設けられていればよく、例えば、ホルダー20の側部に設けられていてもよい。
上記の実施形態では、ホルダー20において開口部22が底部21に設けられた構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。開口部22は、プリズム170と検出部90とが対向する位置に設けられていればよく、例えば、ホルダー20の側部に設けられていてもよい。
(変形例6)
上記の実施形態では、検出部90の備える発光部92及び受光部94は、キャリッジCRが移動する主走査方向HD(Y軸方向)に沿って並ぶように配置された構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、発光部92及び受光部94が主走査方向HDと直交する方向(X軸方向)に沿って並ぶように配置された構成を有していてもよい。
上記の実施形態では、検出部90の備える発光部92及び受光部94は、キャリッジCRが移動する主走査方向HD(Y軸方向)に沿って並ぶように配置された構成を有していたが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、発光部92及び受光部94が主走査方向HDと直交する方向(X軸方向)に沿って並ぶように配置された構成を有していてもよい。
(変形例7)
上記の実施形態では、インクカートリッジIC1〜IC4を着脱可能なホルダー20を搭載したキャリッジCRが移動し、検出部90が印刷装置本体に固定される場合を例に説明したが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、検出部90を搭載したキャリッジCRが移動し、インクカートリッジIC1〜IC4を着脱可能なホルダー20が印刷装置本体に固定されてもよく、インクカートリッジIC1〜IC4と検出部90とが相対的に移動する構成であればよい。また、ホルダー20が固定されており、印刷ヘッド35を備えるキャリッジCRに検出部90が配置された構成であってもよい。
上記の実施形態では、インクカートリッジIC1〜IC4を着脱可能なホルダー20を搭載したキャリッジCRが移動し、検出部90が印刷装置本体に固定される場合を例に説明したが、本発明はこのような形態に限定されない。例えば、検出部90を搭載したキャリッジCRが移動し、インクカートリッジIC1〜IC4を着脱可能なホルダー20が印刷装置本体に固定されてもよく、インクカートリッジIC1〜IC4と検出部90とが相対的に移動する構成であればよい。また、ホルダー20が固定されており、印刷ヘッド35を備えるキャリッジCRに検出部90が配置された構成であってもよい。
(変形例8)
上記の実施形態では、本発明を印刷装置とインクカートリッジとに適用した例を説明したが、本発明はこのような形態に限定されない。本発明は、例えば、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体消費装置に用いてもよく、また、そのような液体を収容した液体容器にも適用可能である。また、本発明の液体容器は、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体消費装置に流用可能である。「液滴」とは、上記液体消費装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体消費装置が噴射させることができるような材料であれよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子等の固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたもの等を含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや、液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体消費装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体消費装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体消費装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体消費装置であってもよい。更に、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体消費装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)等を形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体消費装置、基板等をエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体消費装置を採用してもよい。
上記の実施形態では、本発明を印刷装置とインクカートリッジとに適用した例を説明したが、本発明はこのような形態に限定されない。本発明は、例えば、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体消費装置に用いてもよく、また、そのような液体を収容した液体容器にも適用可能である。また、本発明の液体容器は、微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体消費装置に流用可能である。「液滴」とは、上記液体消費装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体消費装置が噴射させることができるような材料であれよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子等の固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたもの等を含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや、液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体消費装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体消費装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体消費装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体消費装置であってもよい。更に、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体消費装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)等を形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体消費装置、基板等をエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体消費装置を採用してもよい。
10…印刷装置(液体消費装置)、20…ホルダー、22…開口部、22a…開口部(第2の部分)、22b…開口部(第1の部分)、23…遮光部、33…キャリッジモーター(移動部)、40…制御部、50…記憶部、90…検出部、92…発光部、94…受光部、170…プリズム、170c…底面(入射面)、DPR…検出範囲(第2の範囲)、DPR’…検出範囲(第1の範囲)、HD…主走査方向(第1の方向)、IC,IC1〜IC4…インクカートリッジ(液体収容部)、IK…インク(液体)、Lr1,Lr2…反射光、SBA,SEP,SIK…検出電圧特性(検出信号)、Spk1…ピーク(第1のピーク)、Spk2…ピーク(第2のピーク)。
Claims (8)
- 光を照射する発光部と、前記発光部から照射された前記光の反射光の受光量に応じて検出信号を出力する受光部と、を有する検出部と、
液体を収容し、前記発光部から照射された前記光が入射する入射面を有し前記光を前記液体の残存状態に応じて反射するプリズムが配置された液体収容部と、
前記液体収容部を着脱可能に保持するホルダーと、
前記ホルダーと前記検出部とを第1の方向に沿って相対的に移動させる移動部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記液体収容部が前記ホルダーに装着された状態で、
前記検出部と前記プリズムとが対向する位置関係となる第1の範囲において、前記プリズムで反射された前記反射光の受光量に応じて前記受光部から出力された前記検出信号に基づいて、前記液体の残存状態を判定する第1の判定と、
前記ホルダーと前記検出部とを前記移動部により相対的に移動させたときに、前記受光部から出力された前記検出信号に基づいて、前記第1の範囲を設定するための調整値を決定する第1の調整と、
前記第1の調整において前記調整値を決定できなかった場合に、第2の範囲において、前記受光部から出力された前記検出信号に基づいて、前記液体の残存状態を判定する第2の判定と、
前記第2の判定で前記液体が残存しないと判定された場合に、前記第2の判定を実行した際の前記検出信号に基づいて、前記調整値を決定する第2の調整と、
を実行可能に構成されていることを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1に記載の液体消費装置であって、
前記制御部は、
前記液体消費装置の電源が投入されたとき、または、前記液体収容部が交換されたときに、前記第1の調整を実行することを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1または2に記載の液体消費装置であって、
不揮発的に、かつ、書き換え可能に情報を記憶するための記憶部を備え、
前記制御部は、前記調整値を前記記憶部に書き込むことを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の液体消費装置であって、
前記ホルダーは、
複数の前記液体収容部を着脱可能に保持し、
前記検出部に対向する面における前記プリズムの各々の前記入射面と対向する位置に設けられた開口部と、前記開口部の一部を塞ぎ前記開口部を前記第1の方向に沿って並ぶ第1の部分と第2の部分とに分割するように設けられた遮光部と、を有し、
前記制御部は、
前記第1の調整において、
前記検出信号における、前記第1の部分から入射して前記入射面で反射された前記反射光の受光量に基づく第1のピークの位置と、前記第2の部分から入射して前記入射面で反射された前記反射光の受光量に基づく第2のピークの位置と、の間隔に基づいて前記調整値を決定するとともに、
前記第1の範囲を、前記第1のピークの位置と前記第2のピークの位置との間隔よりも狭い範囲に設定することを特徴とする液体消費装置。 - 請求項4に記載の液体消費装置であって、
前記制御部は、
前記第2の範囲を、前記第1のピークの位置と前記第2のピークの位置とを含み、前記第1のピークの位置と前記第2のピークの位置との間隔よりも広い範囲に設定することを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の液体消費装置であって、
前記制御部は、
前記ホルダーと前記検出部とを前記移動部により相対的に往復移動させて往路と復路とにおいて前記第1の調整を実行し、
前記調整値を、前記往路と前記復路とにおいて個別に決定することを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の液体消費装置であって、
前記制御部は、
前記第2の調整において、前記第2の判定で前記液体が残存しないと判定された際の、前記検出信号が所定の閾値を横切る第1のポイントの位置と第2のポイントの位置との間隔に基づいて前記調整値を決定することを特徴とする液体消費装置。 - 請求項1から3、6、7のいずれか一項に記載の液体消費装置であって、
前記ホルダーは、
複数の前記液体収容部を着脱可能に保持し、
前記検出部に対向する面における前記プリズムの各々の前記入射面と対向する位置に設けられた開口部と、前記開口部の一部を塞ぎ前記開口部を前記第1の方向に沿って並ぶ第1の部分と第2の部分とに分割するように設けられた遮光部と、を有し、
前記制御部は、
前記第1の調整において、
前記検出信号における、前記第1の部分から入射して前記入射面で反射された前記反射光の受光量に基づく第1のピークの位置と、前記第2の部分から入射して前記入射面で反射された前記反射光の受光量に基づく第2のピークの位置と、の間隔に基づいて前記調整値を決定するとともに、
前記第1の範囲および前記第2の範囲を、前記第1のピークの位置と前記第2のピークの位置とを含む範囲に設定することを特徴とする液体消費装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014068235A JP2015189100A (ja) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | 液体消費装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014068235A JP2015189100A (ja) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | 液体消費装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015189100A true JP2015189100A (ja) | 2015-11-02 |
Family
ID=54424040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014068235A Pending JP2015189100A (ja) | 2014-03-28 | 2014-03-28 | 液体消費装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2015189100A (ja) |
-
2014
- 2014-03-28 JP JP2014068235A patent/JP2015189100A/ja active Pending
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|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160617 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20160627 |