(57)【要約】【課題】液体検出センサーの放電現象に伴う出力特性の変化を精度良く検出して、液体の有無の検出精度を向上させる。【解決手段】液体検出装置は、液体検出センサーの第１の電極に電圧を印加して該液体検出センサーの第２の電極との間に電位差を生じさせる電圧印加部と、第２の電極の電圧を測定する電圧測定部と、測定された第２の電極の電圧の変化量に応じて液体検出センサーの出力特性を測定する特性測定部と、測定された出力特性に基づいて、液体容器内の液体の有無を検出するための液体検出センサーの駆動制御を行う液体検出制御部と、を備える。電圧測定部は、電圧の測定可能範囲を有しており、電圧印加部は、第２の電極の電圧がこの電圧測定部の測定可能範囲内に入るように、液体検出センサーの第１の電極に印加する電圧を調整する。【選択図】図２
2011252709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を備える液体検出センサーを用いて液体容器内の液体の有無を検出する液体検出装置であって、
前記液体検出センサーの第１の電極に電圧を印加して該液体検出センサーの第２の電極との間に電位差を生じさせる電圧印加部と、
前記第２の電極の電圧を測定する電圧測定部と、
測定された前記第２の電極の電圧の変化量に応じて前記液体検出センサーの出力特性を測定する特性測定部と、
測定された前記出力特性に基づいて、前記液体容器内の液体の有無を検出するための前記液体検出センサーの駆動制御を行う液体検出制御部と、を備え、
前記電圧測定部は、電圧の測定可能範囲を有しており、
前記電圧印加部は、前記第２の電極の電圧が前記電圧測定部の前記測定可能範囲内に入るように、前記液体検出センサーの前記第１の電極に印加する電圧を調整する、
液体検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体検出装置であって、
前記電圧印加部は、前記第２の電極の電圧が前記測定可能範囲の下限に満たない場合には、前記第１の電極に印加する電圧を高める、液体検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体検出装置であって、
前記電圧印加部は、前記第２の電極の電圧が前記測定可能範囲の上限を超える場合には、前記第１の電極に印加する電圧を低下させる、液体検出装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の液体検出装置であって、
前記電圧印加部は、前記第２の電極の電圧が前記測定可能範囲の上限を超える場合には、前記第１の電極に印加する電圧を、所定の電圧から漸減する電圧とする、液体検出装置。
【請求項５】
圧電素子を備える液体検出センサーを用いて該液体容器内の液体の有無を検出する液体検出方法であって、
（ａ）前記液体検出センサーの第１の電極に電圧を印加して該液体検出センサーの第２の電極との間に電位差を生じさせる工程と、
（ｂ）電圧の測定可能範囲を有する電圧測定回路によって前記第２の電極の電圧を測定する工程と、
（ｃ）測定された前記第２の電圧の変化量に応じて前記液体検出センサーの電気的特性を測定する工程と、
（ｄ）測定された前記電気的特性に基づいて、前記液体容器内の液体の有無を検出するための前記液体検出センサーの駆動制御を行う工程と、
（ｅ）前記第２の電極の電圧が前記電圧測定回路の前記測定可能範囲内に入るように、前記液体検出センサーの前記第１の電極に印加する電圧を調整する工程と、
を備える液体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体容器内の液体を検出するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクカートリッジ等の液体容器内の液体の有無を検出するための液体検出センサーとして圧電素子を利用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、圧電素子に対して所定の波形を印加して電歪させ、電歪後の残留振動によって発生する波形に基づいて液体の有無を検出することができる。
【０００３】
しかし、圧電素子は、外部の湿度変化等に起因する絶縁抵抗の低下によって自己放電が生じる場合や、コンデンサのように自然放電が生じる場合がある。これらの放電現象が発生すると、圧電素子の電極間の電位差が徐々に小さくなり、この電位差の変化が、圧電素子からの出力波形に影響を与えてしまうという問題があった。このような問題はインクカートリッジに限らず、液体検出センサーを用いて液体の有無を検出する技術に共通した問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５５４１８号公報
【特許文献２】特開２００９−２７４４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の問題を考慮し、本発明が解決しようとする課題は、液体検出センサーの放電現象に伴う出力特性の変化を精度良く検出して、液体の有無の検出精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］圧電素子を備える液体検出センサーを用いて液体容器内の液体の有無を検出する液体検出装置であって、前記液体検出センサーの第１の電極に電圧を印加して該液体検出センサーの第２の電極との間に電位差を生じさせる電圧印加部と、前記第２の電極の電圧を測定する電圧測定部と、測定された前記第２の電極の電圧の変化量に応じて前記液体検出センサーの出力特性を測定する特性測定部と、測定された前記出力特性に基づいて、前記液体容器内の液体の有無を検出するための前記液体検出センサーの駆動制御を行う液体検出制御部と、を備え、前記電圧測定部は、測定する電圧の測定可能範囲を有しており、前記電圧印加部は、前記第２の電極の電圧が前記電圧測定部の前記測定可能範囲内に入るように、前記液体検出センサーの前記第１の電極に印加する電圧を調整する、液体検出装置。
【０００８】
このような構成の液体検出装置では、液体検出センサーの第２の電極の電圧が、電圧測定部の電圧の測定可能範囲内に入るように、液体検出センサーの第１の電極に印加する電圧を調整する。そのため、電圧測定部が電圧測定上の不感帯を有していたとしても、液体検出センサーの放電現象に伴う出力特性の変化を精度良く測定することが可能になる。この結果、液体の有無の検出を精度良く行うことが可能になる。
【０００９】
［適用例２］適用例１に記載の液体検出装置であって、前記電圧印加部は、前記第２の電極の電圧が前記測定可能範囲の下限に満たない場合には、前記第１の電極に印加する電圧を高める、液体検出装置。
【００１０】
このような構成であれば、液体検出センサーの第１の電極に印加する電圧を高めることで、第２の電極から出力される電圧が低い場合であっても、その電圧を電圧測定部の測定可能範囲内に引き入れることが可能になる。そのため、液体検出センサーの出力特性を精度良く測定することが可能になる。
【００１１】
［適用例３］適用例１または適用例２に記載の液体検出装置であって、前記電圧印加部は、前記第２の電極の電圧が前記測定可能範囲の上限を超える場合には、前記第１の電極に印加する電圧を低下させる、液体検出装置。
【００１２】
このような構成であれば、液体検出センサーの第１の電極に印加する電圧を低下させることで、第２の電極から出力される電圧が高い場合であっても、その電圧を電圧測定部の測定可能範囲内に引き入れることが可能になる。そのため、液体検出センサーの出力特性を精度良く測定することが可能になる。
【００１３】
［適用例４］適用例１または適用例２に記載の液体検出装置であって、前記電圧印加部は、前記第２の電極の電圧が前記測定可能範囲の上限を超える場合には、前記第１の電極に印加する電圧を、所定の電圧から漸減する電圧とする、液体検出装置。
【００１４】
このような構成であれば、液体検出センサーの第１の電極に印加する電圧を漸減させることで、第２の電極から出力される電圧が高い場合であっても、その電圧を電圧測定部の測定可能範囲内に引き入れることが可能になる。そのため、液体検出センサーの出力特性を精度良く測定することが可能になる。
【００１５】
本発明は、上述した液体検出装置としての構成のほか、液体検出方法や、液体を検出するためのコンピュータープログラムとしても構成することができる。コンピュータープログラムは、コンピューターが読取可能な記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、メモリーカード、ハードディスク等の種々の媒体を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例としての印刷装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】インクカートリッジと制御ユニットの内部構成を示す説明図である。
【図３】特性測定処理のフローチャートである。
【図４】特性測定用波形とそれに応じたリーク電圧成分の例を示す説明図である。
【図５】嵩上げした特性測定用波形によってリーク電圧成分を測定する方法を示す図である。
【図６】嵩下げした特性測定用波形によってリーク電圧成分を測定する方法を示す図である。
【図７】特性測定用波形の嵩下げの他の態様を示す図である。
【図８】液体検出処理のフローチャートである。
【図９】液体検出用波形とそれに応じた応答波形の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．装置構成：
Ｂ．特性測定処理：
Ｃ．液体検出処理：
Ｄ．変形例：
【００１８】
Ａ．装置構成：
図１は、本発明の実施例としての印刷装置の概略構成を示す説明図である。印刷装置１０は、シアン、マゼンタ、イエロー等のインクが収容されたインクカートリッジ８０が装着されるキャリッジ１２と、キャリッジ１２を主走査方向に駆動するキャリッジモーター１４と、印刷用紙ＰＡを副走査方向に搬送する紙送りモーター１６と、キャリッジ１２に搭載され、インクカートリッジ８０から供給されたインクを吐出する印刷ヘッド１８と、印刷に関する設定操作を行うための操作部２０と、印刷装置１０の動作全般を制御する制御ユニット５０と、を備えている。
【００１９】
制御ユニット５０は、所定のインターフェース２２を介して接続されたコンピューター９０等から受信した印刷データに基づいて、キャリッジモーター１４や紙送りモーター１６、印刷ヘッド１８を制御して印刷を行わせる機能を有する。本実施例では、制御ユニット５０は、更に、インクカートリッジ８０内のインクの有無を検出する機能や、インクカートリッジ８０に備えられた液体検出センサーの出力特性を測定する機能を有している。以下、これらの機能を実現するための構成および処理内容について詳細に説明する。
【００２０】
図２は、インクカートリッジ８０と制御ユニット５０の内部構成を示す説明図である。インクカートリッジ８０は、インクが収容されたインク収容室８２と、インク収容室８２に収容されたインクを印刷ヘッド１８に供給するためのインク供給口８３と、インク収容室８２内の液体の有無を検出するための液体検出センサー８４と、種々の情報が記録された不揮発性の半導体メモリー８７と、を備えている。
【００２１】
液体検出センサー８４は、圧電素子を含んでおり、この圧電素子を駆動するための第１の電極８５と第２の電極８６とを備えている。これら第１の電極８５、第２の電極８６、および、半導体メモリー８７が有する各電極は、インクカートリッジ８０の外面に設けられた回路基板（図示せず）上の端子を通じて、制御ユニット５０内の各回路に電気的に導通する。
【００２２】
制御ユニット５０は、駆動波形生成部５２と、ＥＥＰＲＯＭ５４と、センサー制御部５６と、電圧測定部６０と、主制御部７０と、を備えている。
【００２３】
駆動波形生成部５２は、主制御部７０からの指令に応じて、液体検出センサー８４を駆動するための駆動波形（電圧波形）を生成する。具体的には、駆動波形生成部５２は、ＥＥＰＲＯＭ５４にデジタル信号として記憶された駆動波形を読み出し、この駆動波形をＤ／Ａ変換することでアナログ信号としての駆動波形を生成する。なお、駆動波形生成部５２は、液体検出センサー８４だけでなく、印刷ヘッド１８に備えられたピエゾ素子を駆動するための駆動波形も出力することが可能である。
【００２４】
ＥＥＰＲＯＭ５４には、液体検出センサー８４を動作させる目的に応じて、複数種類の駆動波形が記憶されている。具体的には、インクカートリッジ８０内の液体の有無を検出するための駆動波形と、液体検出センサー８４の出力特性を測定するための駆動波形と、が記憶されている。以下では、前者の波形を、「液体検出用波形」といい、後者の波形を「特性測定用波形」という。
【００２５】
センサー制御部５６は、内部に複数のスイッチＳ１〜Ｓ６を備えており、主制御部７０からの指令に応じてこれらのスイッチＳ１〜Ｓ６の開閉状態を切り換えることで、駆動波形生成部５２から出力された駆動波形の液体検出センサー８４への送信や、液体検出センサー８４から出力された応答波形の受信を行う。スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６としては、例えば、アナログスイッチを用いることができ、スイッチＳ３，Ｓ４としては、例えば、ＮＭＯＳトランジスタを用いることができる。
【００２６】
スイッチＳ１は、オン状態にされたときに、駆動波形生成部５２と液体検出センサー８４の第１の電極８５とを接続する。また、スイッチＳ２は、オン状態にされたときに、駆動波形生成部５２と液体検出センサー８４の第２の電極８６とを接続する。
【００２７】
スイッチＳ３は、オン状態にされたときに、液体検出センサー８４の第１の電極８５を接地する。また、スイッチＳ４は、オン状態にされたときに、液体検出センサー８４の第２の電極を接地する。
【００２８】
スイッチＳ５は、オン状態にされたときに、液体検出センサー８４の第１の電極８５と電圧測定部６０とを接続する。また、スイッチＳ６は、オン状態にされたときに、液体検出センサー８４の第２の電極８６と電圧測定部６０とを接続する。
【００２９】
電圧測定部６０は、センサー制御部５６を通じて液体検出センサー８４から出力された応答波形を受信し、その波形の電圧を測定する機能を有する。この電圧測定部６０は、オペアンプ等から構成される電圧変換回路６２と、Ａ／Ｄ変換回路６４とを備えている。電圧変換回路６２は、アナログ信号である応答波形の電圧範囲（例えば、０〜５Ｖ）を、Ａ／Ｄ変換回路６４で測定可能な電圧範囲（例えば、０〜３．３Ｖ）に変換する。Ａ／Ｄ変換回路６４では、こうして電圧範囲が変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。電圧測定部６０は、このデジタル信号に基づいて、受信した波形の電圧を測定する。
【００３０】
本実施例の電圧測定部６０は、電圧変換回路６２を構成するオペアンプ等の電気的特性によって、電圧を精度良く測定できる範囲（測定可能範囲）が制限されている。つまり、本実施例の電圧測定部６０は、測定可能な電圧の下限値と上限値とを有している。本実施例では、電圧測定部６０によって測定可能な電圧の下限値は１Ｖであり、上限値は５Ｖである。つまり、０Ｖから１Ｖまでが、電圧測定部６０の電圧測定上の不感帯となる。
【００３１】
主制御部７０は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭを備えるコンピューターとして構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムをＲＡＭにロードして実行することで特性測定部７２および液体検出制御部７４として機能する。
【００３２】
特性測定部７２は、駆動波形生成部５２やセンサー制御部５６、電圧測定部６０と協同して、液体検出センサー８４の出力特性を測定する機能を有する。本実施例では、液体検出センサー８４の出力特性として、液体検出センサー８４から出力される「リーク電圧成分」を測定する。圧電素子は、外部環境の湿度が高くなるほど、第１の電極８５と第２の電極８６の間の絶縁抵抗が低下するという性質を有する。そのため、周りの湿度が高いほど、自己放電が進行し、第１の電極８５と第２の電極８６との間の電位差が小さくなる。この電位差の低下量が、本実施例における「リーク電圧成分」に相当する。特性測定部７２は、リーク電圧成分を測定すると、その測定値（単位時間当たりの電圧変化量）をＥＥＰＲＯＭ５４に記録する。リーク電圧成分を測定するための具体的な処理内容については後述する。
【００３３】
液体検出制御部７４は、駆動波形生成部５２やセンサー制御部５６、電圧測定部６０、液体検出センサー８４と協同して、インクカートリッジ８０内の液体の有無を検出する機能を有する。液体検出制御部７４は、特性測定部７２によって測定されたリーク電圧成分を考慮して液体の有無を検出する。液体を検出するための具体的な処理内容については後述する。
【００３４】
Ｂ．特性測定処理：
図３は、上述した特性測定部７２によって実行される特性測定処理のフローチャートである。また、図４は、液体検出センサー８４の特性を測定するための特性測定用波形とそれに応じたリーク電圧成分の例を示す説明図である。図３に示す特性測定処理は、例えば、新たなインクカートリッジ８０がキャリッジ１２に装着された場合に実行される。新たなインクカートリッジ８０が装着されたか否かは、例えば、インクカートリッジ８０が備える半導体メモリー８７からそのインクカートリッジ８０の製造番号等を読み取ることで判断することができる。なお、この特性測定処理は、新たなインクカートリッジ８０が装着された場合だけでなく、印刷装置１０の起動時や印刷処理時に実行されることとしてもよい。
【００３５】
この特性測定処理の実行が開始されると、まず、特性測定部７２は、センサー制御部５６に指令を与えてスイッチの初期設定を行う（ステップＳ１０）。具体的には、スイッチＳ１，Ｓ４をオン状態にし、スイッチＳ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６をオフ状態にする。こうすることで、駆動波形生成部５２と液体検出センサー８４の第１の電極８５とが接続され、液体検出センサー８４の第２の電極８６が接地した状態になる。
【００３６】
次に、特性測定部７２は、駆動波形生成部５２に指令を与えて、特性測定用波形Ｗ１（図４参照）を出力させ、液体検出センサー８４の第１の電極８５に印加する（ステップＳ１２）。特性測定用波形Ｗ１は、図４に示すように、初期の電圧が０Ｖであり、その後、所定の電圧まで上昇した後に、その電圧を保つように形成されている。この電圧は、例えば、後述する液体検出用波形の最大電圧と最小電圧の中間の値程度（例えば、１５Ｖ程度）とすることができる。
【００３７】
特性測定部７２は、特性測定用波形Ｗ１の印加によって、第１の電極８５の電圧が一定になった後の時点Ｔ０において、センサー制御部５６に指令を与えて、スイッチＳ４をグランドから切り離すとともに、スイッチＳ６をオン状態にし、液体検出センサー８４の第２の電極８６と電圧測定部６０とを接続する（ステップＳ１４）。このとき、特性測定部７２は、スイッチＳ１をオン状態のままにすることで、第１の電極８５の電圧を一定に保っておく。このように、第１の電極８５を一定の電圧に保ったまま、第２の電極８６をグランドから切り離すと、圧電素子の絶縁抵抗が低下している場合には、図４に示すように、リーク電圧成分が発生し、第２の電極８６の電圧が、接地電位（０Ｖ）から徐々に上昇していくことになる。電圧測定部６０は、この第２の電極８６の電圧の測定を行う。
【００３８】
ステップＳ１４によってスイッチの接続状態を切り換えた後、特性測定部７２は、第１の時点Ｔ１における第２の電極８６の第１の電圧と、その後の第２の時点Ｔ２における第２の電極８６の第２の電圧とをそれぞれ電圧測定部６０から取得する（ステップＳ１６）。第１の時点Ｔ１から第２の時点Ｔ２までの間隔は、例えば、数十μｓｅｃ程度である。図４には、電圧測定部６０の電圧の測定可能範囲ＭＲと、その上限値ＵＬ（５Ｖ）および下限値ＬＬ（１Ｖ）を示している。図４中に、「ケース１」と示したように、第１の電圧と第２の電圧とが、いずれも電圧測定部６０の測定可能範囲ＭＲに入る場合には、圧電素子のリーク電圧成分を正常に測定することが可能である。しかし、圧電素子の絶縁抵抗（すなわち、外部環境の湿度）によっては、図４中に「ケース２」と示したように、第１の電圧と第２の電圧とがいずれも測定可能範囲ＭＲの下限値ＬＬを下回る場合がある。また、「ケース３」と示したように、第１の電圧は下限値ＬＬを下回るものの、第２の電圧は測定可能範囲ＭＲ内に入る場合がある。また、「ケース４」と示したように、第１の電圧は測定可能範囲ＭＲに入るものの、第２の電圧は、上限値ＵＬを上回る場合がある。これらのケース２〜４では、特性測定部７２は、電圧測定部６０によって圧電素子のリーク電圧成分を正常に測定することができない。そこで、本実施例では、以下に説明する処理を実行する。
【００３９】
ステップＳ１６（図３）において、第１の電圧と第２の電圧とを電圧測定部６０から取得すると、特性測定部７２は、第１の電圧が測定不能であったか否かを判断する（ステップＳ１８）。本実施例では、特性測定部７２は、電圧測定部６０から取得された第１の電圧が、電圧測定部６０の測定可能範囲ＭＲの下限値ＬＬ未満の場合に、第１の電圧が測定不能であったと判断する。第１の電圧が測定不能の場合には、例えば、図４のケース２およびケース３のように、絶縁抵抗の低下量が少なく、リーク電圧成分が少ないために、第１の電圧が測定可能範囲ＭＲの下限値ＬＬにまで届かないと判断することができる。そこで、特性測定部７２は、特性測定用波形Ｗ１の電圧を嵩上げし（ステップＳ２０）、再度、当該特性測定処理を実行する。特性測定用波形Ｗ１の嵩上げは、駆動波形生成部５２によって電圧変換を行うことで行ってもよいし、嵩上げを行った特性測定用波形を予めＥＥＰＲＯＭ５４に記録しておき、これを駆動波形生成部５２が読み出すこととしてもよい。
【００４０】
図５は、嵩上げした特性測定用波形Ｗ２によってリーク電圧成分を測定する方法を示す図である。図５に示した例では、時点Ｔ１と時点Ｔ２において、特性測定用波形Ｗ２の電圧が、特性測定用波形Ｗ１の電圧に対してΔｖだけ高まるように、特性測定用波形Ｗ１の嵩上げを行っている。このような特性測定用波形Ｗ２を液体検出センサー８４の第１の電極８５に印加すれば、第２の電極８６がグランドから切り離されると同時に、嵩上げされた特性測定用波形Ｗ２に追従するように第２の電極８６の電圧も嵩上げされることになる。この結果、第１の電圧、および、第２の電圧を、電圧測定部６０の測定可能範囲ＭＲ内に引き入れることが可能になる。なお、嵩上げする電圧Δｖは、リーク電圧成分がゼロの場合にも、電圧Δｖだけ特性測定用波形Ｗ１を嵩上げすることで、第２の電極８６の電位が、測定可能範囲ＭＲの下限値ＬＬを超えることになる電圧に設定されている。本実施例では、電圧測定部６０の測定可能範囲ＭＲの下限値が１Ｖであるため、嵩上げする電圧Δｖは、例えば、１．５〜２．０Ｖとすることができる。
【００４１】
ステップＳ１８（図３）において、第１の電圧が正常に測定されたと判断された場合には、特性測定部７２は、第２の電圧が測定不能であったか否かを判断する（ステップＳ２２）。本実施例では、特性測定部７２は、電圧測定部６０から取得された第２の電圧が電圧測定部６０の測定可能範囲ＭＲの上限値ＵＬである場合に、第２の電圧が測定不能であると判断する。上限値ＵＬとなる電圧値は実際には測定可能範囲ＭＲ内に含まれるが、電圧測定部６０による電圧変換やＡ／Ｄ変換の結果、上限値ＵＬ以上となる電圧はすべて上限値ＵＬの値に固定されてしまう場合がある。そのため、本実施例では、電圧測定部６０から取得された電圧が電圧測定部６０の測定可能範囲ＭＲの上限値ＵＬである場合に、第２の電圧は測定不能であると判断することとした。上記ステップＳ２２において、第２の電圧が測定不能であったと判断された場合には、第１の電圧が正常に測定されたにも拘わらず、第２の電圧が測定不能であったことになる。つまり、図４に示したケース４のように、絶縁抵抗の低下量が多くリーク電圧成分が多いために、第２の電圧が測定可能範囲ＭＲの上限値ＵＬを超えたと判断することができる。そこで、特性測定部７２は、特性測定用波形Ｗ１の電圧を嵩下げし（ステップＳ２４）、再度、当該特性測定処理を実行する。特性測定用波形Ｗ１の嵩下げについても、駆動波形生成部５２によって電圧変換を行うことで行ってもよいし、嵩下げを行った特性測定用波形を予めＥＥＰＲＯＭ５４に記録しておき、これを駆動波形生成部５２が読み出すこととしてもよい。
【００４２】
図６は、嵩下げした特性測定用波形Ｗ３によってリーク電圧成分を測定する方法を示す図である。図６に示した例では、時点Ｔ１と時点Ｔ２において、特性測定用波形Ｗ３の電圧が、特性測定用波形Ｗ１の電圧に対して−Δｖだけ低くなるように、特性測定用波形Ｗ１の嵩下げを行っている。このような特性測定用波形Ｗ３を液体検出センサー８４の第１の電極８５に印加すれば、嵩下げされた特性測定用波形Ｗ３に追従するように第２の電極８６の電圧も嵩下げされることになる。この結果、第１の電圧、および、第２の電圧を、電圧測定部６０の測定可能範囲ＭＲ内に引き入れることが可能になる。
【００４３】
ステップＳ２２（図３）において、第２の電圧が正常に測定されたと判断された場合には、第１の電圧についても第２の電圧についてもどちらも正常に測定されたことになるので、特性測定部７２は、測定された第１の電圧と第２の電圧とに基づいて、リーク電圧成分の値（単位時間当たりの電圧変化量）を算出する（ステップＳ２６）。そして、算出したリーク電圧成分の値を、液体検出センサー８４の出力特性値としてＥＥＰＲＯＭ５４に記録する（ステップＳ２８）。以上で説明した一連の処理によって、特性測定処理は終了する。
【００４４】
本実施例では、この特性測定処理を、キャリッジ１２に装着されたすべてのインクカートリッジ８０に対して個別に行い、後述する液体検出処理では、インクカートリッジ８０毎に個別のリーク電圧成分の値を用いてインクの有無の検出を行う。これに対して、例えば、代表的なインクカートリッジ８０に対してのみ特性測定処理を行うこととし、後述する液体検出処理では、代表的なリーク電圧成分の値を用いてインクカートリッジ８０毎に液体の有無を検出することとしてもよい。
【００４５】
上述した特性測定処理において、特性測定用波形の嵩下げは、図７に示すように行うことも可能である。図７は、特性測定用波形の嵩下げの他の態様を示す図である。図７に示した例では、時点Ｔ１から時点Ｔ２にかけて、特性測定用波形Ｗ４の傾きが降下するよう嵩下げを行っている。こうすることにより、第１の電圧と第２の電圧をより、確実に測定可能範囲ＭＲ内に収めることが可能になる。なお、この場合には、リーク電圧成分の算出時に、降下させた傾きに相当する電圧値を、第１の電圧と第２の電圧のそれぞれに加算する。
【００４６】
Ｃ．液体検出処理：
図８は、上述した液体検出制御部７４によって実行される液体検出処理のフローチャートである。また、図９は、インクカートリッジ８０内のインクを検出するための液体検出用波形とそれに応じた応答波形の例を示す説明図である。図８に示す液体検出処理は、例えば、印刷装置１０の起動時や印刷処理時に実行される。
【００４７】
この液体検出処理が開始されると、液体検出制御部７４は、まず、センサー制御部５６に指令を与えてスイッチの初期設定を行う（ステップＳ５０）。具体的には、スイッチＳ１，Ｓ４をオン状態にし、スイッチＳ２，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ６をオフ状態にする。こうすることで、駆動波形生成部５２と液体検出センサー８４の第１の電極８５とが接続され、液体検出センサー８４の第２の電極８６が接地した状態になる。
【００４８】
次に、液体検出制御部７４は、駆動波形生成部５２に指令を与えて、予め測定された液体検出センサー８４のリーク電圧成分に応じた液体検出用波形Ｗ５（図９参照）を生成させる（ステップＳ５２）。駆動波形生成部５２は、液体検出制御部７４からこの指令を受信すると、ＥＥＰＲＯＭ５４から液体検出用波形の元データとリーク電圧成分の値とを読み出し、図９に示すような液体検出用波形Ｗ５を生成する。具体的には、駆動波形生成部５２は、圧電素子を駆動するための圧電素子駆動期間Ｔ３〜Ｔ４においては、互いに逆向きの台形を２つ組み合わせたパルス状の波形を有し、圧電素子から応答波形Ｗ６を受信するための応答波形受信期間Ｔ４〜Ｔ５においては、リーク電圧成分によって第１の電極８５と第２の電極８６との間の電位差が減少しても応答波形Ｗ６の振動の中心を一定に保つような傾きを有する液体検出用波形Ｗ５を生成する。
【００４９】
以上のようにして、液体検出用波形Ｗ５が生成されると、駆動波形生成部５２によって、この液体検出用波形Ｗ５が液体検出センサー８４の第１の電極８５に印加される（ステップＳ５４）。その後、液体検出制御部７４は、圧電素子駆動期間の終了時点Ｔ４において、センサー制御部５６に指令を与えて、スイッチＳ１をオン状態に保ったまま、スイッチＳ４をグランドから切り離すとともに、スイッチＳ６をオン状態にし、液体検出センサー８４の第２の電極８６と電圧測定部６０とを接続する（ステップＳ５６）。すると、図９に示すように、液体検出センサー８４の第１の電極８５には、リーク電圧成分によって第１の電極８５と第２の電極８６との間の電位差が減少しても応答波形Ｗ６の振動の中心を一定に保つような傾きを有する電圧波形が印加され、液体検出センサー８４の第２の電極８６からは、所定の周期で振動する応答波形Ｗ６が出力される。本実施例では、応答波形受信期間において、上述した傾きを有する電圧波形が液体検出センサー８４の第１の電極８５に印加されるため、リーク電圧成分による応答波形Ｗ６の電位上昇が抑制される。この結果、液体検出センサー８４の第２の電極８６からは、リーク電圧成分の影響が抑制された安定した応答波形Ｗ６が出力されることになる。これに対して、例えば、応答波形Ｗ６にリーク電圧成分が重畳された場合には、図９に破線で示した波形のように、徐々に全体の電位が高くなる波形になってしまう。
【００５０】
液体検出制御部７４は、センサー制御部５６および電圧測定部６０を通じて、液体検出センサー８４から応答波形Ｗ６を受信すると（ステップＳ５８）。その周波数を測定し（ステップＳ６０）、測定した周波数に応じて、インクカートリッジ８０内の液体の有無を判定する（ステップＳ６２）。液体検出センサー８４は、詳細な図示は省略するが、インク収容室８２からインク供給口８３に至るインク流路の一部を形成するキャビティ（共振部）と、キャビティの壁面の一部を形成する振動板と、振動板上に配置された圧電素子とを備えている。圧電素子に液体検出用波形Ｗ５が供給されると、圧電素子を介して振動板が振動する。そして、その後の振動板の残留振動の周波数が応答波形Ｗ６の周波数となる。振動板の残留振動の周波数は、キャビティ内のインクの有無により異なるので、液体検出制御部７４は、応答波形Ｗ６の周波数を測定することで、インクカートリッジ内インクの有無（正確にはキャビティ内のインクの有無）を検出することができる。液体検出制御部７４は、こうして判定した結果を、印刷装置１０に備えられた表示部やコンピューター９０に表示させる（ステップＳ６４）。
【００５１】
以上で説明した本実施例の印刷装置１０では、液体検出センサー８４の第２の電極８６からの出力に含まれるリーク電圧成分の値を測定するために、第１の電極８５に特性測定用波形Ｗ１を印加する。そして、この特性測定用波形Ｗ１の印加時に、その波形の電圧を嵩上げや嵩下げすることで、電圧測定部６０の測定可能範囲ＭＲ内にリーク電圧成分の測定値を引き入れる。そのため、リーク電圧成分が少ない場合や多い場合であっても、その値を正確に測定することができる。この結果、正確に測定されたリーク電圧成分を加味した液体検出用波形Ｗ５を液体検出センサー８４に印加することができるので、液体検出センサー８４からはリーク電圧成分の影響が抑制された安定した応答波形Ｗ６が出力される。そのため、応答波形Ｗ６の周波数を正確に測定することが可能になり、液体の有無についても精度良く検出することが可能になる。
【００５２】
Ｄ．変形例：
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、以下のような変形が可能である。
【００５３】
・変形例１：
上記実施例では、液体検出センサー８４のリーク電圧成分の測定を行ったが、同様の要領により、液体検出センサー８４に印加された電圧が自然放電することによって生じる「戻り成分」の測定を行うことも可能である。この戻り成分は、例えば、リーク電圧成分が生じない環境（例えば、乾燥した環境）において、図４に示した時点Ｔ１から時点Ｔ２までの間隔を自然放電による電圧変化を検出可能な間隔に調整した上で、上述した特性測定処理と同様の処理を実行することで測定することが可能である。
【００５４】
・変形例２：
上記実施例では、液体検出センサー８４の第１の電極８５に特性測定用波形を印加し、第２の電極８６から出力される電圧値に基づいてリーク電圧成分を測定している。これに対して、例えば、液体検出センサー８４の第２の電極８６に特性測定用波形を印加し、第１の電極８５から出力される電圧値に基づいてリーク電圧成分を測定してもよい。こうすることにより、液体検出センサー８４の極性を反転させてリーク電圧成分を測定することが可能になる。また、極性反転時のリーク電圧成分に基づく液体検出用波形を第２の電極８６に印加し、第１の電極８５から出力される振動波形に基づいてインクカートリッジ８０内のインクの有無を検出することも可能である。液体検出センサー８４の極性の反転は、センサー制御部５６内の各スイッチＳ１〜Ｓ６を制御するだけで容易に行うことが可能である。
【００５５】
・変形例３：
上記実施例では、液体検出センサー８４のリーク電圧成分の測定値を加味した液体検出用波形Ｗ５を生成することで、安定した応答波形Ｗ６が液体検出センサー８４から出力されるようにしている。これに対して、例えば、液体検出用波形Ｗ５にはリーク電圧成分を加味せず、リーク電圧成分が重畳された応答波形を液体検出センサー８４からそのまま受信し、電圧測定部６０あるいは液体検出制御部７４において、その応答波形からリーク電圧成分の値を差し引くこととしてもよい。こうすることによっても、応答波形の周波数を精度良く測定することが可能になる。
【００５６】
・変形例４：
上記実施例では、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、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良く、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良く、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、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例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およ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、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散また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。さらに、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）など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、基板など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。
【符号の説明】
【００５７】
１０…印刷装置
１２…キャリッジ
１４…キャリッジモーター
１６…モーター
１８…印刷ヘッド
２０…操作部
２２…インターフェース
５０…制御ユニット
５２…駆動波形生成部
５４…ＥＥＰＲＯＭ
５６…センサー制御部
６０…電圧測定部
６２…電圧変換回路
６４…Ａ／Ｄ変換回路
７０…主制御部
７２…特性測定部
７４…液体検出制御部
８０…インクカートリッジ
８２…インク収容室
８３…インク供給口
８４…液体検出センサー
８５…第１の電極
８６…第２の電極
８７…半導体メモリー
９０…コンピューター
Ｓ１〜Ｓ６…スイッチ
Ｗ１…特性測定用波形
Ｗ２…特性測定用波形
Ｗ３…特性測定用波形
Ｗ５…液体検出用波形
Ｗ６…応答波形
ＰＡ…印刷用紙
ＵＬ…上限値
ＬＬ…下限値
ＭＲ…測定可能範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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