(57)【要約】【課題】ノイズが存在する環境下においても、印刷剤量の判断の精度を向上させる【解決手段】ノイズの存在およびノイズ周波数を考慮し、インク量判断結果の正確性を判定するプリンタを提供する。プリンタは、第１の周波数測定処理により測定された振動周波数ｆＥが、ノイズ許容範囲ＮＴ１に含まれ、かつ、ノイズ周波数と振動周波数ｆＥとが近似しない場合には、検出対象カートリッジ内には所定量未満しかインクが残存しないと判断し、この判断結果の正確性は高いと判定する。同様に、第２の周波数測定処理により測定された振動周波数ｆＦが、ノイズ許容範囲ＮＴ２に含まれ、かつ、ノイズ周波数と振動周波数ｆＦとが近似しない場合には、検出対象カートリッジ内に所定量以上インクが残存すると判断し、この判断結果の正確性は高いと判定する。【選択図】図８
2007301923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を備え、前記圧電素子を用いて印刷材収容容器に収容されている印刷材の量を検出するための検出部を備える前記印刷材収容容器が着脱可能に装着される印刷装置であって、
前記検出部を振動させるために前記圧電素子に対して駆動信号を供給する信号供給手段と、
前記駆動信号の供給停止後に、前記検出部から出力される応答信号を検出する信号検出手段と、
前記応答信号に含まれる前記検出部の振動周波数を測定する振動周波数測定手段と、
前記測定された振動周波数に基づき、前記印刷材収容容器に収容されている前記印刷材の量を判断する印刷材量判断手段と、
前記振動周波数に影響を与えるノイズに関するノイズ情報を取得するノイズ情報取得手段と、
前記ノイズ情報を用いて、前記判断結果の正確性を判定する判定手段と、を備える、印刷装置。
【請求項２】
請求項１記載の印刷装置であって、
前記応答信号は、前記圧電素子に供給された前記駆動信号に応答して前記検出部から出力される、印刷装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の印刷装置であって、
前記ノイズ情報取得手段は、前記ノイズの周波数をノイズ情報として取得し、
前記印刷装置は、更に、前記ノイズの周波数と前記振動周波数とを比較する比較手段を備え
前記判断結果の正確性の判定は、前記比較の結果に応じて行われる、印刷装置。
【請求項４】
請求項３記載の印刷装置であって、
前記判定手段は、前記ノイズの周波数と前記振動周波数が近似していない場合に、前記判断結果の正確性は高いと判定する、印刷装置。
【請求項５】
請求項１記載ないし請求項４いずれか記載の印刷装置であって、
前記信号供給手段は、更に、前記検出部が振動しない基準電圧の定常信号を前記圧電素子に供給し、
前記信号検出手段は、更に、前記定常信号の供給停止後に入力される電気信号を検出し、
前記周波数測定手段は、更に、前記電気信号の周波数を測定し、
前記ノイズ情報取得手段は、前記測定された電気信号の周波数を前記ノイズ情報として取得する、印刷装置。
【請求項６】
請求項５記載の印刷装置であって、
前記駆動信号供給手段により前記圧電素子に供給される駆動信号には、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満収容されている状態を検出するための第１の駆動信号と、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上収容されている状態を検出するための第２の駆動信号とが含まれ、
前記周波数測定手段により測定される振動周波数には、前記第１の駆動信号に応答して出力された第１の応答信号に含まれる第１振動周波数と、前記第２の駆動信号に応答して出力された第１の応答信号に含まれる第２振動周波数とが含まれ、
前記判定手段は、前記第１振動周波数、前記第２振動周波数および前記ノイズの周波数を用いて前記印刷材量の判断結果の判定を実行する、印刷装置。
【請求項７】
請求項６記載の印刷装置であって、
前記印刷材量判断手段は、第１振動周波数に基づく第１判断と第２振動周波数に基づく第２判断を実行し、
前記判定手段は、前記第１判断により前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満収容されていると判断され、前記第２判断により前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上収容されていると判断された場合に、前記ノイズの周波数が前記第１振動周波数に近似していない場合には、前記第１の判断による判断結果の正確性が高いと判定し、前記ノイズの周波数が前記第２振動周波数に近似していない場合には、前記第２の判断による判断結果の正確性が高いと判定する、印刷装置。
【請求項８】
請求項７記載の印刷装置であって、
前記第１の駆動信号は、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満収容されている場合の、前記検出部の固有振動数と同じもしくは近似している周波数を有し、
前記第２の駆動信号は、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上収容されている場合の、前記検出部の固有振動数と同じもしくは近似している周波数を有する、印刷装置。
【請求項９】
請求項４または請求項５記載の印刷装置であって、
前記ノイズ情報取得手段は、前記振動周波数の測定の前に、前記ノイズ情報を取得し、
前記印刷装置は、更に、
前記ノイズ情報に前記周波数情報が含まれている場合に、前記判定手段による前記判定を実行する実行手段と、を備える印刷装置。
【請求項１０】
圧電素子を備え、前記圧電素子を用いて印刷材収容容器に収容されている印刷材の量を検出するための検出部を備える前記印刷材収容容器が着脱可能に装着される印刷装置が実行する印刷材量検出方法であって、
前記検出部を振動させるために前記圧電素子に対して駆動信号を供給し、
前記駆動信号の供給停止後に、前記検出部から出力される応答信号を検出し、
前記応答信号に含まれる前記検出部の振動周波数を測定し、
前記測定された振動周波数に基づき、前記印刷材収容容器に収容されている前記印刷材の量を判断し、
前記振動周波数に影響を与えるノイズに関するノイズ情報を取得し、
前記ノイズ情報を用いて、前記判断結果の正確性を判定する、印刷材量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置に関し、特に、印刷装置に装着される印刷材収容容器内の印刷材の量を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式の印刷装置に装着される印刷材収容容器には、残存する印刷材の量を検出するためのセンサを備えているものがある。センサには、例えば、電圧を印加すると伸縮し、電圧印加を終えると残留振動を生じ、出力信号を出力する圧電素子を備えるものがある。このようなセンサを備える印刷材収容容器に収容されている印刷材の量を検出する場合、印刷装置は、センサから出力される出力信号に含まれるセンサの振動周波数を測定することにより、印刷材収容容器内に印刷材が所定量以上残存するか否かを判断する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３９７０７号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、応答信号には、振動周波数とは異なる周波数を有する電気信号、いわゆるノイズが重畳されていることがある。ノイズは、例えば、印刷装置の近辺に存在する種々の電子機器、例えば、コンピュータや電子機器、ファクシミリ装置や、印刷装置に備えられているモータなどにより出力される。応答信号に含まれる振動周波数は、ノイズの影響を受けて実際のセンサの振動周波数からずれてしまうことがある。このため、印刷装置は、正確な振動周波数を測定することができず、振動周波数に対するノイズの影響が大きい場合には、印刷材収容容器に収容されている印刷材残量の判断を誤る恐れがある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ノイズが存在する環境下における印刷材量の判断の精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明は、印刷材収容容器に収容されている印刷材の残量を測定する印刷装置を提供する。
本発明の印刷装置は、前記圧電素子を用いて印刷材収容容器に収容されている印刷材の量を検出するための検出部を備える前記印刷材収容容器が着脱可能に装着され、
前記検出部を振動させるために前記圧電素子に対して駆動信号を供給する信号供給手段と、
前記駆動信号の供給停止後に、前記検出部から出力される応答信号を検出する信号検出手段と、
前記応答信号に含まれる前記検出部の振動周波数を測定する振動周波数測定手段と、
前記測定された振動周波数に基づき、前記印刷材収容容器に収容されている前記印刷材の量を判断する印刷材量判断手段と、
前記振動周波数に影響を与えるノイズに関するノイズ情報を取得するノイズ情報取得手段と、
前記ノイズ情報を用いて、前記判断結果の正確性を判定する判定手段と、を備えることを要旨とする。
【０００７】
本発明の印刷装置によれば、ノイズ情報を利用して印刷材収容容器に収容されている印刷材量の判断結果の正確性を判定でき、印刷材量判断処理の精度を向上できる。従って、ユーザは、本発明の印刷装置を用いることにより、印刷材量の判断結果の正確性を簡易に確認でき、利便性の向上を図ることができる。
【０００８】
本発明の印刷装置において、前記応答信号は、前記圧電素子に供給された前記駆動信号に応答して前記検出部から出力されてもよい。
【０００９】
本発明の印刷装置によれば、応答信号は駆動信号に対する応答であるため、応答信号の検出のタイミングを簡易に設定できる。
【００１０】
本発明の印刷装置において、
前記ノイズ情報取得手段は、前記ノイズの周波数をノイズ情報として取得し、
前記印刷装置は、更に、前記ノイズの周波数と前記振動周波数とを比較する比較手段を備え、
前記判断結果の正確性の判定は、前記比較の結果に応じて行われてもよい。
【００１１】
本発明の印刷装置によれば、取得したノイズ周波数と振動周波数とを比較できるため、振動周波数に対するノイズの影響を考慮して印刷材量判断の正確性を判定でき、印刷材量判断の精度を向上できる。
【００１２】
本発明の印刷装置において、前記判定手段は、前記ノイズの周波数と前記振動周波数が近似していない場合に、前記判断結果の正確性は高いと判定してもよい。
【００１３】
本発明の印刷装置によれば、ノイズ周波数と振動周波数が近似していない場合には、振動周波数に対するノイズの影響は小さいと判断できるため、印刷材量判断の正確性は高いと判定できる。従って、印刷材量判断の精度を向上できる。
【００１４】
本発明の印刷装置において、
前記信号供給手段は、更に、前記検出部が振動しない基準電圧の定常信号を前記圧電素子に供給し、
前記信号検出手段は、更に、前記定常信号の供給停止後に入力される電気信号を検出し、
前記周波数測定手段は、更に、前記電気信号の周波数を測定し、
前記ノイズ情報取得手段は、前記測定された電気信号の周波数を前記ノイズ情報として取得してもよい。
【００１５】
本発明の印刷装置によれば、検出部の振動周波数を測定する構成を用いてノイズの周波数を測定することができる。従って、簡易な構成でノイズ周波数を測定でき、印刷装置の大型化、製造コストを抑制できる。
【００１６】
本発明の印刷装置において、
前記駆動信号供給手段により前記圧電素子に供給される駆動信号には、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満収容されている状態を検出するための第１の駆動信号と、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上収容されている状態を検出するための第２の駆動信号とが含まれ、
前記周波数測定手段により測定される振動周波数には、前記第１の駆動信号に応答して出力された第１の応答信号に含まれる第１振動周波数と、前記第２の駆動信号に応答して出力された第１の応答信号に含まれる第２振動周波数とが含まれ、
前記判定手段による前記印刷材量の判断結果の判定は、前記第１振動周波数、前記第２振動周波数および前記ノイズの周波数を用いて行われてもよい。
【００１７】
本発明の印刷装置によれば、第１の駆動信号、第２の駆動信号およびノイズの周波数の３つの周波数を用いて印刷材量を判断できるため、判断結果の正確性の判定精度を向上できる。
【００１８】
本発明の印刷装置において、
前記印刷材量判断手段による前記判断には、第１振動周波数に基づく第１判断と第２振動周波数に基づき第２判断とが含まれ、
前記判定手段は、前記第１判断により前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満収容されていると判断され、前記第２判断により前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上収容されていると判断された場合に、前記ノイズの周波数が前記第１振動周波数に近似していない場合には、前記第１の判断による判断結果の正確性が高いと判定し、前記ノイズの周波数が前記第２振動周波数に近似していない場合には、前記第２の判断による判断結果の正確性が高いと判定してもよい
【００１９】
本発明の印刷装置によれば、ノイズの周波数を用いて、第１の判断による判断結果と第２の判断による判断結果との２つの判断結果について正確性を判定できるため、印刷材量判断結果の正確性の精度を向上できる。
【００２０】
本発明の印刷装置において、
前記第１の駆動信号は、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量未満収容されている場合の、前記検出部の固有振動数と同じもしくは近似している周波数を有し、
前記第２の駆動信号は、前記印刷材収容容器に前記印刷材が所定量以上収容されている場合の、前記検出部の固有振動数と同じもしくは近似している周波数を有していてもよい。
【００２１】
本発明の印刷装置によれば、検出部の固有振動数と同じもしくは近似している周波数で駆動信号を圧電素子に供給できるため、検出部の残留振動を有効に励起でき、振動周波数の測定精度を向上できる。
【００２２】
本発明の印刷装置において、
前記ノイズ情報取得手段は、前記振動周波数の測定の前に、前記ノイズ情報を取得し、
前記印刷装置は、更に、
前記ノイズ情報に前記周波数情報が含まれている場合に、前記判定手段による前記判定を実行する実行手段と、を備えてもよい。
【００２３】
本発明の印刷装置によれば、振動周波数の測定の前にノイズ情報を取得できる。ノイズ情報にノイズの周波数に関する周波数情報が含まれる場合にはノイズが存在していることが明らかであるから、本発明の印刷装置は、ノイズが存在する場合にのみ判定手段による判定を実行できるため、不要な処理、すなわちノイズが存在しない場合における判定処理、を省略でき、印刷装置の処理負荷を軽減できる。
【００２４】
本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりして適用することができる。また、本発明は、上述した印刷装置としての構成の他に、印刷装置による印刷材量検出方法、印刷装置に印刷材残量を判断させるためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体等としても構成できる。いずれの構成においても、上述した各態様を適宜適用可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、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、ＩＣカード、ハードディスク等種々の媒体を利用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき、適宜図面を参照しながら説明する。
【００２６】
Ａ．第１実施例：
Ａ１．システム構成：
実施例の印刷システムの概略構成について、図１を用いて説明する。図１は、印刷システムの概略構成を示す説明図である。印刷システムは、プリンタ２０、コンピュータ９０を備える。プリンタ２０は、コネクタ８０を介してコンピュータ９０と接続されている。
【００２７】
プリンタ２０は、副走査送り機構、主走査送り機構、ヘッド制御機構、および、各機構を制御する主制御部４０を備える。副走査送り機構は、紙送りモータ２２およびプラテン２６を備える。副走査送り機構は、紙送りモータの回転をプラテンに伝達することによって用紙Ｐを副走査方向に搬送する。主走査送り機構は、キャリッジモータ３２、プーリ３８、キャリッジモータ３２とプーリ３８との間に張設された駆動ベルト３６、および、プラテン２６の軸と並行に設けられた摺動軸３４を備える。摺動軸３４は、駆動ベルト３６に固定されたキャリッジ３０を摺動可能に保持している。キャリッジモータ３２の回転は、駆動ベルト３６を介してキャリッジ３０に伝達される。キャリッジ３０は、摺動軸３４に沿ってプラテン２６の軸方向（主走査方向）に往復動する。ヘッド制御機構は、キャリッジ３０に搭載された印刷ヘッドユニット６０を備える。ヘッド制御機構は、印刷ヘッドを駆動して用紙Ｐ上にインクを吐出させる。プリンタ２０は、更に、ユーザによるプリンタの種々の設定や、プリンタのステータスの確認に利用される操作部７０を備える。
【００２８】
印刷ヘッドユニット６０は、印刷ヘッド６９とカートリッジ装着部を備える。カートリッジ装着部には、６つのインクカートリッジ１００ａ〜１００ｆが装着される。印刷ヘッドユニット６０は、更に、サブ制御部５０を備える。
【００２９】
印刷ヘッド６９は、複数のノズルと、複数の圧電素子とを含み、各圧電素子に印加される電圧に応じて、各ノズルからインク滴を吐出し、用紙Ｐ上にドットを形成する。本実施例では、圧電素子にはピエゾ素子を利用する。
【００３０】
各インクカートリッジ１００ａ〜１００ｆには、それぞれ圧電素子を用いたセンサが備えられている。プリンタ２０は、このセンサの圧電素子に駆動信号を供給する。プリンタ２０は、駆動信号の供給停止後に、センサに生じる残留振動に伴ってセンサから出力される応答信号に含まれるセンサの振動周波数測定することにより、インクカートリッジに収容されているインク量を判断する。
【００３１】
Ａ２．プリンタの詳細な構成：
プリンタ２０の詳細な構成について、図２〜図５を用いて説明する。図２は、本実施例における主制御部４０の電気的構成を示す説明図である。図３は、本実施例における信号生成回路４６の構成を説明するブロック図である。図４は、本実施例におけるＤＡＣ値テーブルを例示する説明図である。図５は、本実施例におけるサブ制御部５０およびカートリッジ１００ａの電気的構成を示す説明図である。
【００３２】
主制御部４０は、ＣＰＵ４１、メモリ４２、クロック信号を生成するメモリ４３、周辺機器と信号の授受を行う周辺機器入出力部（ＰＩＯ）４４、信号生成回路４６、駆動バッファ４７および分配出力器４８を備える。これらは、バス４９を介して接続されている。また、バス４９は、コネクタ８０とも接続されており、主制御部４０は、バス４９およびコネクタ８０を介してコンピュータ９０と接続されている。このように接続されることにより、以上の各構成要素は相互にデータの授受が可能となる。
【００３３】
駆動バッファ４７は、印刷ヘッド６９にドットのオン／オフ信号を供給するバッファとして使用される。分配出力器４８は、信号生成回路４６から供給される駆動信号を所定のタイミングで印刷ヘッド６９に分配する。
【００３４】
信号生成回路４６は、分配出力器４８を介して印刷ヘッド６９に供給されるヘッド駆動信号ＰＳと、サブ制御部５０を介してカートリッジ１００ａ〜１００ｆのセンサ１１０の圧電素子１１２に供給されるセンサ駆動信号ＤＳとを生成する。本実施例では、以降、「駆動信号」とはセンサ駆動信号を指す。また、信号生成回路４６は、駆動信号を生成する場合以外では、常時、電圧ＶＳを出力している。
電圧ＶＳは、圧電素子１１２であるピエゾ素子の、変形状態の基準を定める基準電圧Ｖｒｅｆと同値である。そのため、圧電素子１１２に定常信号ＳＳが供給され電圧ＶＳが印加されても、圧電素子１１２は基準の変形状態から伸縮しない。信号生成回路４６は、駆動信号ＤＳ、定常信号ＳＳを、サブ制御部５０を介してセンサ１１０へ供給する。
【００３５】
信号生成回路４６の詳細な構成について、図３を用いて説明する。信号生成回路４６は、波形生成回路７００および電流増幅回路７３０を有する。
【００３６】
波形生成回路７００は、デジタル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）７１０と電圧増幅回路７２０とを有する。Ｄ／Ａ変換器７１０は、ＤＡＣ値に応じた電圧信号を出力する電気回路である。このＤＡＣ値は、電圧増幅回路７２０から出力させる電圧を指示するための情報であり、メモリ４２に記憶された波形データに基づき、ＣＰＵ４１からＤ／Ａ変換器７１０へ入力される。ＤＡＣ値については後述する。
【００３７】
電圧増幅回路７２０は、Ｄ／Ａ変換器７１０から出力された電圧を増幅し、増幅された電圧を、制御信号Ｓ＿Ｑ１および制御信号Ｓ＿Ｑ２として電流増幅回路７３０に出力する。
【００３８】
ここで、ＤＡＣ値について図４を用いて説明する。ＤＡＣ値テーブル７５０は、波形生成回路７００に入力されるＤＡＣ値と波形生成回路７００から出力される電圧の関係を示している。本実施例では、ＤＡＣ値は１０ビットのデータ（２進数）によって構成されているが、便宜上、図４では１６進数で示している。
【００３９】
図４に示すように、例えば、ＣＰＵ４１からＤ／Ａ変換器変換器７１０に入力されたＤＡＣ値が１６進数で「２４Ｅｈ」の場合（２進数で「１００１００１１１０」の場合）、電圧増幅回路７２０で増幅された後の電圧値は２５Ｖとなる。また、ＣＰＵ４１からＤ／Ａ変換器７１０に入力されたＤＡＣ値が１６進数で「０ｈ」の場合（２進数で「００００００００００」の場合）、電圧増幅回路７２０で増幅された後の電圧値は１．４Ｖとなる。すなわち、波形生成回路７００から出力される最小電圧値は１．４Ｖであり、ＣＰＵ４１から入力されるＤＡＣ値が１つ大きくなるにつれ、波形生成回路７００から出力される電圧値は０．０４Ｖだけ上昇する。
【００４０】
電流増幅回路７３０は、多数のピエゾ素子が支障なく動作できるように、充分な電流を供給するための電気回路である。電流増幅回路７３０は、トランジスタ対７４０を有する。トランジスタ対７４０は、ＮＰＮ型のトランジスタ７４１とＰＮＰ型のトランジスタ７４２とを有する。ＮＰＮ型のトランジスタ７４１とＰＮＰ型のトランジスタ７４２は、互いのエミッタ端子同士が接続されている。ＮＰＮ型のトランジスタ７４１は、駆動信号の電圧上昇時に動作するトランジスタである。ＮＰＮ型のトランジスタ７４１において、コレクタは電源に、エミッタは出力される信号の出力信号線に、それぞれ接続されている。ＰＮＰ型のトランジスタ７４２は、駆動信号の電圧下降時に動作するトランジスタである。ＰＮＰ型のトランジスタ７４２において、コレクタは接地（アース）に、エミッタは駆動信号の出力信号線に、それぞれ接続されている。なお、ＮＰＮ型のトランジスタ７４１とＰＮＰ型のトランジスタ７４２のエミッタ同士が接続されている部分の電圧（駆動信号の電圧）は、矢印ＦＢによって示されるように、電圧増幅回路７２０へフィードバックされている。
【００４１】
電流増幅回路７３０は、波形生成回路７００から電流増幅回路７３０に入力される電圧によって動作が制御される。例えば、電流増幅回路７３０に入力される電圧が上昇状態にあると、制御信号Ｓ＿Ｑ１によってＮＰＮ型のトランジスタ７４１がオン状態となる。これに伴い、電流Ｉ１が流れ、電流増幅回路７３０から出力される出力信号の電圧も上昇する。一方、電流増幅回路７３０に入力される電圧が下降状態にあると、制御信号Ｓ＿Ｑ２によってＰＮＰ型のトランジスタ７４２がオン状態となる。これに伴い、電流Ｉ２が流れて、電流増幅回路７３０から出力される出力信号の電圧も下降する。なお、電流増幅回路７３０に入力される電圧が一定である場合、ＮＰＮ型のトランジスタ７４１もＰＮＰ型のトランジスタ７４２もオフ状態となる。この結果、電流増幅回路７３０から出力される出力信号は一定電圧となる。すなわち、駆動信号を出力する際には、電流増幅回路７３０は動作し、定常信号ＳＳを出力する際には、電流増幅回路７３０は動作しない。
【００４２】
サブ制御部５０は、主制御部４０と協働して、カートリッジ１００ａ〜１００ｆに関連する処理を実行する回路である。図５には、カートリッジ１００ａ〜１００ｆに関連する処理のうち、インク残量判断処理に必要な部分を選択的に示している。サブ制御部５０は、図５に示すように、計算機５１と、３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、増幅部５２とを備える。
【００４３】
計算機５１は、ＣＰＵ５１１、メモリ５１３、インターフェース５１４、および、サブ制御部５０内の構成要素およびカートリッジ１００ａ〜１００ｆと信号の授受を行うための入出力部（ＳＩＯ）５１５を備える。主制御部４０の上記各構成要素は、バス５１９を介して接続されている。計算機５１は、インターフェース５１４を介して主制御部４０と信号の授受を行う。計算機５１は、ＳＩＯ５１５を介して３つのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を制御する。また、計算機５１は、ＳＩＯ５１５を介して増幅部５２からの出力を受信する。
【００４４】
第１のスイッチＳＷ１は、１チャネルのアナログスイッチである。第１のスイッチＳＷ１の一方の端子は主制御部４０の信号生成回路４６に接続されており、他方の端子は、第２のスイッチＳＷ２および第３のスイッチＳＷ３に接続されている。第１のスイッチＳＷ１は、センサ１１０に駆動信号ＤＳを供給する際にオン状態に設定され、センサ１１０からの応答信号ＲＳ１，ＲＳ２を検出する際にオフ状態に設定される。
【００４５】
第２のスイッチＳＷ２は、６チャネルのアナログスイッチである。第２スイッチＳＷ２の一方の側の１つの端子は第１のスイッチＳＷ１および第３のスイッチＳＷ３に接続されており、他方の側の６つの端子は、６つのカートリッジ１００ａ〜１００ｆのそれぞれのセンサ１１０の一方の電極に接続されている。なお、各センサ１１０の他方の電極は接地されている。第２のスイッチＳＷ２を順次切り換えることにより、６つのカートリッジ１００ａ〜１００ｆが順次選択される。
【００４６】
第３のスイッチＳＷ３は、１チャネルのアナログのスイッチである。第３のスイッチＳＷ３の一方の端子は第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２と接続されており、他方の端子は、増幅部５２と接続されている。第３のスイッチＳＷ３は、センサ１１０に駆動信号ＤＳ、定常信号ＳＳを供給する際にオフ状態に設定され、センサ１１０からの応答信号ＲＳを検出する際にオン状態に設定される。
【００４７】
増幅部５２は、オペアンプを含んでおり、応答信号ＲＳと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、応答信号ＲＳの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ以上である場合にはハイ信号を出力し、応答信号ＲＳの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ未満である場合にはロー信号を出力するコンパレータとして機能する。従って、増幅部５２からの出力信号ＱＣは、ハイ信号とロー信号のみからなるデジタル信号となる。
【００４８】
ＣＰＵ４１は、振動周波数測定処理において、増幅部５２から出力された出力信号ＱＣをカウントして、センサ１１０の振動周波数を測定し、この振動周波数に基づき、インクカートリッジに収容されているインク量を判断する。更に、ＣＰＵ４１は、ノイズ周波数測定処理において、増幅部５２から出力された出力信号ＱＣをカウントして、振動周波数に影響を与えるノイズの周波数を測定し、このノイズ周波数に基づき、先に行われたインク量の判断結果の正確性を判定する。こうすることにより、ＣＰＵ４１はインク量の判断結果の正確性が高いか否かをコンピュータ９０のディスプレイに表示でき、ユーザにインク量の判断結果およびその正確性について通知できる。ノイズ、インク量の判断処理およびインク量判断結果の正確性判定処理については、後述する。
【００４９】
Ａ３．インクカートリッジおよびセンサの詳細構成：
インクカートリッジおよびセンサの詳細構成について、図６および図７を用いて説明する。図６は、インクカートリッジの構成を例示する正面図（図６（ａ））および側面図（図６（ｂ））である。図７（ａ）および図７（ｂ）は、インクカートリッジに設けられたセンサ周辺部の断面図である。
【００５０】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、カートリッジ１００ａの筐体１０２はインクを収容する複数の収容室を備える。主収容室ＭＲＭは、収容室全体の容積の大部分を占める。第１の副収容室ＳＲＭ１は、底面においてインク供給口１０４と連通している。第２の副収容室ＳＲＭ２は、底面近傍において主収容室ＭＲＭと連通している。
【００５１】
図７（ａ）および図７（ｂ）は、図６（ｂ）のＡ−Ａ断面で切断したセンサ周辺部を、上方から見た断面図である。図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、センサ１１０は、圧電素子１１２とセンサアタッチメント１１３とを備える。圧電素子１１２は、圧電部１１４と、圧電部１１４を挟む２つの電極１１５、１１６を備え、センサアタッチメント１１３に設置されている。圧電部１１４は、強誘電体であり、例えば、ＰＺＴ（Ｐｂ（ＺｒｘＴｉ１−ｘ）Ｏ３）で形成されている。センサアタッチメント１１３内には、ブリッジ流路ＢＲが略コの字形状に形成されている。センサアタッチメント１１３は、ブリッジ流路ＢＲと圧電素子１１２との間が薄膜状に形成されている。このように構成することにより、ブリッジ流路ＢＲを含む圧電素子１１２の周辺部分は圧電素子１１２と共に振動する。
【００５２】
カートリッジ１００ａに収容されているインクは、図６（ａ）、（ｂ）および図７（ａ）、（ｂ）において、実線矢印で示すように流動する。具体的には、主収容室ＭＲＭに収容されているインクは、底面近傍から第２の副収容室ＳＲＭ２に流入する。第２の副収容室ＳＲＭ２に流入したインクは、第２の側面孔７６、センサアタッチメント１１３のブリッジ流路ＢＲおよび第１の側面孔７５を通って、第１の副収容室ＳＲＭ１に流入する。第１の副収容室ＳＲＭ１に流入したインクは、インク供給口１０４を通って、印刷ヘッドユニット６０に供給される。
【００５３】
図７（ａ）は、カートリッジ１００ａにインクが所定量以上存在する状態（本実施例では、以降、「インク有り時」と言う）を示す。インク有り時は、図７（ａ）に示すように、センサ１１０の一部であるセンサアタッチメント１１３内に形成されたブリッジ流路ＢＲ内にインクが充填されている状態である。換言すれば、インク有り時とは、カートリッジ１００ａにおいてセンサ１１０が設置されている位置（インク検出位置）にインクが存在しており、センサアタッチメント１１３の、ブリッジ流路ＢＲと圧電素子１１２とに挟まれている薄膜状の部分（インク検出領域）にインクが接触している状態である。
【００５４】
一方、図７（ｂ）は、カートリッジ１００ａにインクが所定量未満しか存在しない状態（本実施例では、以降、「インク無し時」と言う）を示す。インク無し時には、ブリッジ流路ＢＲ内にインクが充填されていない状態である。換言すれば、インク無し時とは、インク検出位置にインクが存在せず、インク検出領域にインクが接触していない状態である。
【００５５】
Ａ４．センサの動作および固有振動数について：
センサ１１０の動作について説明する。プリンタ２０からカートリッジ１００ａに設けられている圧電素子１１２に駆動信号が供給され電圧が印加されると、圧電素子１１２は伸縮する。圧電素子１１２への駆動信号の供給が停止され電圧の印加が停止されると、センサ１１０は駆動信号の供給の中止前に生じていた伸縮に応じて振動（残留振動）する。
【００５６】
センサ１１０は残留振動に伴う信号を出力する。この信号の周波数は、センサ１１０の残留振動の固有振動数と同一の値である。センサ１１０の残留振動の固有振動数は、インク検出領域にインクが接触しているかによって大きく異なる。換言すれば、圧電素子１１２は、インク有り時とインク無し時とにおいて異なる固有振動数を有する。具体的には、インク有り時のセンサ１１０の固有振動数ＨＦは低く、インク無し時のセンサ１１０の固有振動数ＨＥは高い。
【００５７】
ところで、製造過程においてカートリッジ・センサには製造誤差が生じるため、一般的に、カートリッジにおいて、固有振動数ＨＦ、固有振動数ＨＥはそれぞれ目標とする振動数と誤差がある。そのため、製造された各カートリッジは、所定の誤差範囲に含まれる固有振動数ＨＦおよび固有振動数ＨＥを有している。本実施例では、以降、インク無し時の固有振動数の誤差範囲を空レンジと、インク有り時の固有振動数の誤差範囲をフルレンジと呼ぶ。フルレンジおよび空レンジについて図８を用いて説明する。図８は、本実施例におけるフルレンジおよび空レンジを例示する説明図である。なお、本実施例では、目標とするインク有り時の固有振動数を固有振動数Ｈ１、インク無し時の固有振動数を固有振動数Ｈ２と呼ぶ。
【００５８】
図８に示すように、空レンジＥＲ１は「ＨＥｍｉｎ（ＫＨｚ）〜ＨＥｍａｘ（ＫＨｚ）」である。一方、フルレンジＥＲ２は「ＨＦｍｉｎ（ＫＨｚ）〜ＨＦｍａｘ（ＫＨｚ）」である。本実施例では、空レンジＥＲ１の中間値ＨＥｍｉｄを第１駆動信号の周波数とし、フルレンジＥＲ２の中間値ＨＦｍｉｄを第２駆動信号の周波数とする。
【００５９】
第１駆動信号を圧電素子に供給し、供給停止後に生じるセンサ１１０の残留振動に伴って出力される応答信号に含まれる周波数が振動周波数ｆＥである。この振動周波数ｆＥが空レンジＥＲ１に含まれる場合には、インクはカートリッジに所定量未満しか収容されていないと判断される。また、第２駆動信号を圧電素子に供給し、圧電素子１１２に供給し、供給停止後に生じるセンサ１１０の残留振動に伴って出力される応答信号に含まれる周波数が振動周波数ｆＦである。この振動周波数ｆＦがフルレンジＥＲ２に含まれる場合には、インクはカートリッジに所定量以上収容されていると判断される。本実施例では、以降、振動周波数ｆＦを測定する処理を第１の周波数測定処理と、振動周波数ｆＦを測定する処理を第２の周波数測定処理と呼ぶ。
【００６０】
検出対象となるカートリッジの固有振動数が駆動信号の周波数の±２５％の範囲（以降、本実施例では、検出可能範囲と呼ぶ）に含まれる場合には、センサの残留振動の振幅は有効に励起され、残留振動の振動周波数を精度良く測定できる。従って、第１の周波数測定処理において、上述した第１駆動信号の周波数ＨＥｍｉｄ（ＫＨｚ）で第１駆動信号を圧電素子に供給すると、検出可能範囲は誤差範囲ＥＲ１を包含する範囲となる。よって、第１の周波数測定処理においてセンサの残留振動は有効に励起され、プリンタ２０は、振動周波数ｆＥを精度良く測定できる。同様に、第２の周波数測定処理において、上述した第２駆動信号の周波数ＨＦｍｉｄ（ＫＨｚ）で第２駆動信号を圧電素子に供給すると、検出可能範囲は誤差範囲ＥＲ２を包含する範囲となる。よって、第２の周波数測定処理においてセンサの残留振動は有効に励起され、プリンタ２０は、振動周波数ｆＦを精度良く測定できる。
【００６１】
しかしながら、応答信号ＲＳには、センサの残留振動の振動周波数とは異なる周波数を有する電気信号、いわゆるノイズが重畳されている。このようなノイズは、プリンタ２０の周囲に配置されている種々の電子機器、例えば、パソコンや部屋の蛍光灯から出力される。本実施例では、このようなノイズを、以降、環境ノイズＮＺと呼ぶ。環境ノイズＮＺの影響によって、計算機５１により測定される振動周波数は、実際のセンサの振動周波数とは異なる値となる。なお、環境ノイズＮＺは一定パターンの信号であり、固有の周波数（以降、本実施例では、ノイズ周波数Ｆｎと呼ぶ）を有する。
【００６２】
そのため、本実施例では、環境ノイズＮＺの存在およびノイズ周波数Ｆｎを考慮し、インク量判断結果の正確性を判定するプリンタを提供する。具体的には、プリンタ２０は、第１の周波数測定処理により測定された振動周波数ｆＥが、図８に示すノイズ許容範囲ＮＴ１（ＮＴ１ｍｉｎ（ＫＨｚ）〜ＮＴ１ｍａｘ（ＫＨｚ））に含まれ、かつ、ノイズ周波数Ｆｎと振動周波数ｆＥとが近似しない場合には、検出対象カートリッジ内には所定量未満しかインクが残存しないと判断し、この判断結果の正確性は高いと判定する。同様に、プリンタ２０は、第２の周波数測定処理により測定された振動周波数ｆＦが、図８に示すノイズ許容範囲ＮＴ２（ＮＴ２ｍｉｎ（ＫＨｚ）〜ＮＴ２ｍａｘ（ＫＨｚ））に含まれ、かつ、ノイズ周波数Ｆｎと振動周波数ｆＦとが近似しない場合には、検出対象カートリッジ内に所定量以上インクが残存すると判断し、この判断結果の正確性は高いと判定する。ノイズ周波数Ｆｎと振動周波数ｆＥ、振動周波数ｆＦが近似する場合には、ノイズ周波数Ｆｎの振動周波数ｆＥ、振動周波数ｆＦに対する影響が大きく、ノイズ周波数Ｆｎそのものが振動周波数ｆＥ、振動周波数ｆＦとして測定されている可能性が高いため、本実施例では、上記のように、ノイズ周波数Ｆｎと振動周波数ｆＥ、振動周波数ｆＦとが近似しない場合に、判断結果の正確性が高いと判断している。なお、ノイズ許容範囲ＮＴ１、ＮＴ２は、それぞれ、振動周波数ｆＥ、ｆＦが、ノイズの影響を受けて周波数が変化して検出される可能性のある範囲であり、製造過程における製造試験に基づき決定される。
【００６３】
Ａ５．駆動信号について：
信号生成回路４６が生成する駆動信号について、図９（ａ）、図９（ｂ）を用いて説明する。図９（ａ）は、第１駆動信号のパルス波形を例示する波形図である。図９（ｂ）は、第２駆動信号のパルス波形を例示する波形図である。以下では、図９（ｂ）に示す部分パルス波形Ｓ１を例に駆動信号について説明する。ＣＰＵ４１は、まず、取得した駆動信号生成用パラメータに基づき、更新周期τごとの出力電圧を求める。更新周期τは、例えば０．１μｓ（クロック周波数＝１０ＭＨｚ）〜０．０５ＫＨｚ（クロック周波数＝２０ＫＨｚ）である。すると、パラメータには、駆動電圧Ｖｈ、駆動電圧Ｖｈと基準電圧Ｖｒｅｆの関係を規定する比率、基準電圧Ｖｒｅｆを維持する時間ｄ１，基準電圧Ｖｒｅｆから最大電圧ＶＨまで一定の傾きで上昇させる時間ｄ２，最大電圧ＶＨを維持する時間ｄ３，最大電圧ＶＨから最小電圧ＶＬまで一定の傾きで下降させる時間ｄ４，最小電圧ＶＬを維持する時間ｄ５，最小電圧ＶＬから基準電圧Ｖｒｅｆまで一定の傾きで上昇させる時間ｄ６，基準電圧Ｖｒｅｆを維持する時間ｄ７、および、周期Ｔ（＝１／駆動信号周波数Ｆ）が含まれる。
【００６４】
なお、基準電圧Ｖｒｅｆは、センサ１１０の振動の中心を規定する電圧ＶＳであるため、圧電素子１１２に基準電圧Ｖｒｅｆが印加されても圧電素子１１２は変形しない。本実施例では、基準電圧Ｖｒｅｆは駆動電圧Ｖｈの５０％であり、従って、駆動電圧Ｖｈと基準電圧Ｖｒｅｆの関係を規定する比率として値「０．５」がメモリ４２に記憶されている。
【００６５】
次に、ＣＰＵ４１は、駆動信号生成用パラメータに基づいて、基準電圧Ｖｒｅｆ、最大電圧ＶＨ、最小電圧ＶＬを算出する。ＣＰＵ４１は、前述の時間ｄ１〜ｄ７を用いて、更新周期τごとの出力電圧を定める。そして、ＣＰＵ４１は、求められた更新周期τごとの出力電圧に基づき、更新周期τごとのＤＡＣ値を算出する。
【００６６】
ＣＰＵ４１は、取得した第２パラメータ、算出されたＤＡＣ値を用いて出力すべき電圧を信号生成回路４６に指示する。信号生成回路４６は、ＣＰＵ４１からの指示に応じて図９（ｂ）に示す駆動信号を出力する。
【００６７】
本実施例では、第１の周波数測定処理と第２の周波数測定処理との２回の周波数測定処理が実行される。第１の周波数測定処理では、第１駆動信号が用いられ、第２の周波数測定処理では、第２駆動信号が用いられる。そのため、駆動信号生成用パラメータには、第１の周波数測定処理に利用される第１パラメータと、第２の周波数測定処理に利用される第２パラメータとが含まれており、主制御部４０は、第１の周波数測定処理を実行する場合には、第１パラメータをメモリ４２から取得して図９（ａ）に示す駆動信号を生成し、第２の周波数測定処理を実行する場合には、第２パラメータをメモリ４２から取得して図９（ｂ）に示す駆動信号を生成する。
【００６８】
Ａ６．振動周波数測定処理：
本実施例における振動周波数の測定処理について、図１０に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。図１０では、第１の周波数測定処理について説明する。図１０に示すクロック信号ＣＬＫ、測定コマンドＣＭおよびスイッチ制御信号ＣＳは、周波数測定処理において、主制御部４０のＰＩＯ４４からサブ制御部５０の計算機５１に送信される信号である。測定コマンドＣＭには、周波数測定処理の実行を指示する命令と共に、処理対象カートリッジを指定する情報が含まれる。駆動信号ＤＳは、既述のように、主制御部４０の信号生成回路４６からサブ制御部５０を介して、処理対象カートリッジ１００ａの圧電素子１１２に供給される信号である。応答信号ＲＳは、駆動信号ＤＳが供給された後に、センサの残留振動に伴って生じる信号である。
【００６９】
サブ制御部５０の計算機５１は、スイッチ制御信号ＣＳの第１パルスＰ１を受信したタイミングで、先に受信している測定コマンドＣＭに従って第２のスイッチＳＷ２を制御し、処理対象カートリッジ１００ａの圧電素子１１２をサブ制御部５０と接続状態にする。更に、計算機５１は、スイッチ制御信号ＣＳの第１パルスＰ１を受信したタイミングで、第１のスイッチＳＷ１を接続状態に、第３のスイッチＳＷ３を非接続状態にする。こうすることにより、信号生成回路４６と、処理対象カートリッジ１００ａの圧電素子１１２とが電気的に接続され、駆動信号ＤＳを圧電素子１１２に印加可能となる。また、増幅部５２は、信号生成回路４６および圧電素子１１２と電気的に切り離され、駆動信号ＤＳが増幅部５２に印加されない。
【００７０】
この状態で、信号生成回路４６から駆動信号ＤＳが出力され、処理対象カートリッジ１００ａの圧電素子１１２に印加される。駆動信号ＤＳの印加が終了するタイミングで、主制御部４０は、スイッチ制御信号ＣＳに第２パルスＰ２を発生させる。サブ制御部５０の計算機５１は、スイッチ制御信号ＣＳの第２パルスＰ２を受信したタイミングで、第１のスイッチＳＷ１を非接続状態とする。第１のスイッチＳＷ１を接続状態とするタイミングから第１のスイッチＳＷ１を非接続状態とするまでの期間を電圧印加期間Ｔ１と呼ぶ。
【００７１】
電圧印加期間Ｔ１終了後、駆動信号ＤＳによって振動が励起された圧電素子１１２は、振動に伴う歪みに応じて、応答信号ＲＳを出力する。主制御部４０は、第２パルスＰ２の発生後、スイッチ制御信号ＣＳに第３パルスＰ３を発生させる。サブ制御部５０の計算機５１は、スイッチ制御信号ＣＳの第３パルスＰ３を受信したタイミングで、第３のスイッチＳＷ３を接続状態にする。この結果、圧電素子１１２からの応答信号ＲＳは、増幅部５２に入力される。
【００７２】
増幅部５２は、既述のとおりコンパレータとして機能し、応答信号ＲＳの波形に応じたデジタル信号である出力信号ＱＣを計算機５１に出力する。サブ制御部５０の計算機５１は、出力信号ＱＣに基づいて、応答信号ＲＳの振動周波数ｆＥを算出する。計算機５１は、算出された振動周波数ｆＥを主制御部４０へ送信する。主制御部４０は、受信した振動周波数ｆＥをメモリ４２に一時的に記憶する。
【００７３】
計算機５１は、上述した振動周波数ｆＥの測定処理と同様の処理を行い、振動周波数ｆＦを算出する。振動周波数ｆＦを算出する場合、第１の駆動信号に代えて第２の駆動信号を生成して圧電素子に供給する。計算機５１は、算出された振動周波数ｆＦを主制御部４０に送信する。主制御部４０は、受信した振動周波数ｆＦをメモリ４２に一時的に記憶する。
【００７４】
Ａ７．ノイズ周波数測定処理：
次に、環境ノイズのノイズ周波数Ｆｎの測定処理について、図１１に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。図１１は、本実施例におけるノイズ周波数測定処理を説明するタイミングチャートである。なお、本実施例では、周波数測定処理を実行する回路構成を利用して環境ノイズのノイズ周波数Ｆｎの測定処理を実行する。そのため、環境ノイズのノイズ周波数Ｆｎの測定処理が開始されてから測定コマンドＣＭおよびスイッチ制御信号ＣＳが出力されるタイミングは、振動周波数測定処理において振動周波数測定処理開始後に測定コマンドＣＭおよびスイッチ制御信号ＣＳが出力されるタイミングと同じである。定常信号ＳＳは、駆動信号ＤＳと同様に、主制御部４０の信号生成回路４６からサブ制御部５０を介して、処理対象カートリッジ１００ａの圧電素子１１２に供給される信号である。ただし、定常信号ＳＳは一定の電圧ＶＳであり、電圧ＶＳは基準電圧Ｖｒｅｆと等値であるため、定常信号ＳＳが圧電素子に供給されても、圧電素子１１２は変形しない。この結果、定常信号ＳＳの供給停止後においても、圧電素子１１２は振動せず、センサから振動に伴う信号は出力されない。
【００７５】
サブ制御部５０の計算機５１は、スイッチ制御信号ＣＳの第１パルスＰ１を受信したタイミングで、第１のスイッチＳＷ１および第２のスイッチＳＷ２を接続状態に、第３のスイッチＳＷ３を非接続状態にする。この状態で、信号生成回路４６から定常信号ＳＳが出力され、処理対象カートリッジ１００ａの圧電素子１１２に印加される。定常信号ＳＳの印加が終了するタイミングで、主制御部４０は、スイッチ制御信号ＣＳに第２パルスＰ２を発生させる。計算機５１は、第２パルスＰ２を受信したタイミングで、第１のスイッチＳＷ１を非接続状態とする。
【００７６】
主制御部４０は、信号供給期間Ｔ１終了後、すなわち、第２パルスＰ２の発生後、スイッチ制御信号ＣＳに第３パルスＰ３を発生させる。計算機５１は、第３パルスＰ３を受信したタイミングで、第３のスイッチＳＷ３を接続状態にする。増幅部５２は、第３パルスＰ３が供給された後に増幅部５２に入力される信号を応答信号ＲＳとして扱う。既述のように圧電素子１１２から振動に伴う信号は出力されないため、増幅部５２が応答信号ＲＳとして扱う信号は、環境ノイズである。
【００７７】
図１１に一点鎖線で示すように、環境ノイズはプリンタ２０の動作に関係なく発生しており、環境ノイズは、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の接続状態に関係なく、増幅部５２に入力されてしまう。そのため、増幅部５２は、図１１に示すように、第３のスイッチＳＷ３が非接続状態であっても、環境ノイズＮＺの波形に応じたデジタル信号である出力信号ＱＣを計算機５１に出力する。サブ制御部５０の計算機５１は、第３パルスＰ３を受信した後の出力信号ＱＣ基づいてノイズ周波数Ｆｎを算出する。計算機５１は、算出されたノイズ周波数Ｆｎを主制御部４０に送信する。主制御部４０は、受信したノイズ周波数Ｆｎをメモリ４２に一時的に記憶する。
【００７８】
Ａ８．インク残量判断処理：
プリンタ２０の主制御部４０およびサブ制御部５０が協働して実行するインク残量判断処理について、図１２〜図１５を用いて説明する。図１２〜図１５は、本実施例におけるインク量判断処理を説明するフローチャートである。
【００７９】
インク量判断処理は、カートリッジに収容されているインクの量が所定量以上であるか所定量未満であるかを、カートリッジごとに判断する処理である。インク量判断処理は、例えば、プリンタ２０の電源投入時に実行される。
【００８０】
主制御部４０のＣＰＵ４１は、インク量判断処理を開始すると、６つのカートリッジ１００ａ〜１００ｆの中から、インク量判断処理の処理対象となるカートリッジを選択する（ステップＳ１０１）。本実施例では、カートリッジ１００ａが処理対象のカートリッジとして選択される（以降、カートリッジ１００ａを処理対象カートリッジ１００ａとも呼ぶ）。
【００８１】
主制御部４０は、まず、上述した第１の周波数測定処理を行い、振動周波数ｆＥを測定する（ステップＳ１０２）。次に、主制御部４０は、第２の周波数測定処理を行い、振動周波数ｆＦを測定する（ステップＳ１０３）。
【００８２】
ＣＰＵ４１は、環境ノイズのノイズ周波数Ｆｎを測定する（ステップＳ１０４）。具体的には、主制御部４０は、上述したノイズ周波数測定処理を実行する。
【００８３】
次に、主制御部４０は、ノイズ周波数Ｆｎを測定できたか否かを判断することにより、環境ノイズＮＺが検出されたか否かを判断する（ステップＳ１０５）。主制御部４０は、ノイズ周波数Ｆｎが測定できた場合、環境ノイズＮＺが検出されたと判断し（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２，Ｓ１０３において測定された振動周波数ｆＥ、振動周波数ｆＦおよびステップＳ１０４において測定されたノイズ周波数Ｆｎに基づき、インク量を判断するとともに、インク量判断結果の正確性を判定する正確性判定処理を実行する（ステップＳ１０６）。
【００８４】
正確性判定処理について、図１３および図１４を用いて説明する。図１３および図１４は、本実施例における正確性判定処理を説明するフローチャートである。主制御部４０は、振動周波数ｆＥ≒固有振動数Ｈ２かつ振動周波数ｆＦ≒固有振動数Ｈ１であるかを判断する（ステップＳ２００）。
【００８５】
振動周波数ｆＥ≒固有振動数Ｈ２かつ振動周波数ｆＦ≒固有振動数Ｈ１である場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、振動周波数ｆＥ≒固有振動数Ｈ２という結果はインク量が所定量未満であることを示し、振動周波数ｆＦ≒固有振動数Ｈ１という結果はインク量が所定量以上であることを示している。そのため、振動周波数ｆＥまたは振動周波数ｆＦのいずれかがノイズの影響を受けており、ノイズの影響を受けていない方の振動周波数の正確性が高いと考えられる。振動周波数ｆＥまたは振動周波数ｆＦのいずれかが環境ノイズＮＺの影響を受けているかを判断するために、主制御部４０は、まず、振動周波数ｆＥが環境ノイズの影響を受けているか否かを判断する。具体的には、主制御部４０は、振動周波数ｆＥがノイズ周波数Ｆｎと近似していないか（振動周波数ｆＥ≠ノイズ周波数Ｆｎであるか）を判断する（ステップＳ２０３）。主制御部４０は、振動周波数ｆＥがノイズ周波数Ｆｎと近似していない場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、処理対象カートリッジ内にインクは所定量未満しか残存しないと判断し、この判断結果の正確性は高いと判定する（ステップＳ３００）。主制御部４０は、振動周波数ｆＥがノイズ周波数Ｆｎと近似する場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）、処理対象カートリッジ内にインクは所定量以上残存すると判断し、この判断結果の正確性は高いと判定する（ステップＳ３０１）。
【００８６】
主制御部４０は、振動周波数ｆＥ≒固有振動数Ｈ２かつ振動周波数ｆＦ≒固有振動数Ｈ１でない場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、振動周波数ｆＥ≒固有振動数Ｈ２かつ振動周波数ｆＦ≠固有振動数Ｈ１であるかを判断する（ステップＳ２０１）。主制御部４０は、振動周波数ｆＥ≒固有振動数Ｈ２かつ振動周波数ｆＦ≠固有振動数Ｈ１である場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、振動周波数ｆＥが環境ノイズの影響を受けているか否かを判断する（ステップＳ２０４）。主制御部４０は、振動周波数ｆＥがノイズ周波数Ｆｎと近似していない場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、処理対象カートリッジ内にインクは所定量未満しか残存しないと判断するとともに、振動周波数ｆＥはノイズの影響を受けておらず、この判断結果の正確性は高いと判定する（ステップＳ３００）。主制御部４０は、振動周波数ｆＥがノイズ周波数Ｆｎと近似する場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、処理対象カートリッジ内にインクは所定量以上残存すると判断するとともに、振動周波数ｆＥはノイズの影響を受けている可能性があるため、この判断結果の正確性は低いと判定する（ステップＳ３０２）。
【００８７】
主制御部４０は、振動周波数ｆＥ≒固有振動数Ｈ２かつ振動周波数ｆＦ≠固有振動数Ｈ１でない場合（ステップＳ２０１：ＮＯ）、振動周波数ｆＥ≠固有振動数Ｈ２かつ振動周波数ｆＦ≒固有振動数Ｈ１であるかを判断する（ステップＳ２０２）。主制御部４０は、振動周波数ｆＥ≠固有振動数Ｈ２かつ振動周波数ｆＦ≒固有振動数Ｈ１である場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、振動周波数ｆＦが環境ノイズの影響を受けているか否かを判断する（ステップＳ２０５）。主制御部４０は、振動周波数ｆＦがノイズ周波数Ｆｎと近似していない場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、処理対象カートリッジ内にインクは所定量以上残存していると判断するとともに、振動周波数ｆＦはノイズの影響を受けておらず、この判断結果の正確性は高いと判定する（ステップＳ３０１）。主制御部４０は、振動周波数ｆＦがノイズ周波数Ｆｎと近似する場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、処理対象カートリッジ内にインクは所定量以上残存すると判断するとともに、振動周波数ｆＦはノイズの影響を受けている可能性があるため、この判断結果の正確性は低いと判定する（ステップＳ３０３）。
【００８８】
主制御部４０は、振動周波数ｆＥ≠固有振動数Ｈ２かつ振動周波数ｆＦ≒固有振動数Ｈ１でない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、処理対象カートリッジ内に残存するインク量を検出できずインク量は不明である、と判断する（ステップＳ３０４）。
【００８９】
主制御部４０は、インク量判断結果と、判断結果の正確性についてコンピュータ９０の画面に表示する（ステップＳ１０７）。こうすることにより、主制御部４０は、インク量判断結果と判断結果の正確性についてユーザに通知することができる。
【００９０】
主制御部４０は、ノイズ周波数Ｆｎが測定できなかった場合、環境ノイズＮＺが検出されなかったと判断し（ステップＳ１０５：ＮＯ）、図１５に示すように、インク量が所定量未満であるか否かを判断する（ステップＳ４００）。主制御部４０は、振動周波数ｆＥ≒Ｈ２で有る場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）、処理対象カートリッジ内にインクは所定量未満しか残存していないと判断し（ステップＳ４０１）、この判断結果をコンピュータ９０の画面に表示する（ステップＳ４０３）。主制御部４０は、振動周波数ｆＥ≒Ｈ２でない場合（ステップＳ４００：ＮＯ）、処理対象カートリッジ内にインクは所定量以上残存すると判断し（ステップＳ４０２）、この判断結果をコンピュータ９０の画面に表示する（ステップＳ４０３）。
【００９１】
以上説明した第１実施例の印刷システムによれば、プリンタ２０は、プリンタ２０の周囲に配置されている電子機器、例えば、コンピュータや蛍光灯から出力されるノイズ（電気信号）の周波数を測定でき、測定された振動周波数とノイズ周波数Ｆｎとを比較することにより、振動周波数がノイズの影響を受けているかを判断できる。従って、プリンタ２０を用いることにより、インク量の判断結果の正確性を判定できる。
【００９２】
また、第１実施例の印刷システムによれば、振動周波数の測定に用いる回路を利用してノイズの周波数を測定できる。従って、ノイズの周波数を測定するための新たな回路をプリンタ２０に構成することなく、簡易にノイズの周波数を測定できる。
【００９３】
また、第１実施例の印刷システムによれば、プリンタ２０は、インク量の判断結果とともに、この判断結果の正確性についてコンピュータ９０のディスプレイに表示できる。従って、ユーザは、本発明の印刷システムを用いることにより、インク量の判断結果とともに、判断結果の正確性を確認することができ利便性が向上する。
【００９４】
Ｂ．第２実施例：
第１実施例では、ノイズ周波数測定処理を必ず行い、インク量判断及び正確性判断処理を行った。第２実施例では、必要に応じてノイズ周波数測定処理を行い、インク量判断及び正確性判断処理を行う。本実施例におけるシステム構成は第１実施例と同一であるため説明を省略する。
【００９５】
Ｂ１．インク量判断処理：
本実施例のインク量判断処理について、図１６および図１７を用いて説明する。図１６および図１７は第２実施例におけるインク量判断処理を説明するフローチャートである。
【００９６】
主制御部４０のＣＰＵ４１は、インク量判断処理を開始すると、６つのカートリッジ１００ａ〜１００ｆの中から、インク量判断処理の処理対象となるカートリッジを選択する（ステップＳ５０１）。本実施例では、以降、選択された処理対象となるカートリッジを処理対象カートリッジと呼ぶ。
【００９７】
主制御部４０は、まず、第１の周波数測定処理を行い、振動周波数ｆＥを測定する（ステップＳ５０２）。第１の周波数測定処理は、第１実施例において説明した第１の周波数測定処理と同じである。主制御部４０は、振動周波数ｆＥがノイズ許容範囲ＮＴ１の範囲内に含まれているかどうかを判断する（ステップＳ５０３）。主制御部４０は、振動周波数ｆＥがノイズ許容範囲ＮＴ１の範囲内に含まれていない場合（ステップＳ５０３：ＮＯ）、つまり、少なくともノイズ許容範囲ＮＴ１の範囲内に振動周波数ｆＥは検出されなかった場合には、処理対象カートリッジ内にインクは所定量以上残存すると判断し（ステップＳ５０５）、インク量判断の結果をコンピュータ９０の画面に表示して（ステップＳ５１１）、処理を終了する。
【００９８】
主制御部４０は、振動周波数ｆＥがノイズ許容周波数ＮＴ１の範囲内に検出された場合（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）、第２の周波数検出処理を行い、振動周波数ｆＦを測定する（ステップＳ５０４）。第２の周波数測定処理は、第１実施例において説明した第２の周波数測定処理と同じである。主制御部４０は、振動周波数ｆＦがノイズ許容範囲ＮＴ２の範囲内に含まれているかを判断する（ステップＳ５０６）。主制御部４０は、振動周波数ｆＦがノイズ許容範囲ＮＴ２の範囲内に含まれていない場合（ステップＳ５０６：ＮＯ）、つまり、少なくともノイズ許容範囲ＮＴ２の範囲内に振動周波数ｆＦは検出されなかった場合には、処理対象カートリッジ内にインクは所定量未満しか残存しないと判断し（ステップＳ５０８）、インク量判断の結果をコンピュータ９０の画面に表示して（ステップＳ５１１）、処理を終了する。
【００９９】
主制御部４０は、ノイズ許容範囲ＮＴ１の範囲内に振動周波数ｆＥが検出され、かつ、ノイズ許容周波数ＮＴ２の範囲内に振動周波数ｆＦが検出された場合に（ステップＳ５０６：ＹＥＳ）、これらの検出結果の少なくとも一方はノイズによるものと判断して、ノイズ周波数測定処理を行う（ステップＳ５０７）。ノイズ周波数測定処理は、第１実施例において説明したノイズ周波数測定処理と同様である。
【０１００】
主制御部４０は、振動周波数ｆＥ、振動周波数ｆＦおよびステップＳ５０７において測定されたノイズ周波数Ｆｎに基づき、インク量を判断するとともに、インク量判断結果の正確性を判定する正確性判定処理を実行する（ステップＳ５０９）。正確性判断処理について、図１７を用いて説明する。
【０１０１】
主制御部４０は、検出されたノイズ周波数Ｆｎがノイズ許容範囲ＮＴ１の範囲内に含まれているかを判断する（ステップＳ６００）。主制御部４０は、ノイズ周波数Ｆｎがノイズ許容範囲ＮＴ１の範囲内に含まれている場合（ステップＳ６００：ＹＥＳ）、前述のステップ５０３の判断においてノイズ許容範囲ＮＴ１の範囲内に含まれていた振動周波数ｆＥは、環境ノイズＮＺの影響を受けており、処理対象カートリッジ内にインクは所定量以上残存すると判断するとともに、判断結果の正確性は高いと判定する（ステップＳ６０３）。
【０１０２】
主制御部４０は、ノイズ周波数が少なくともノイズ許容範囲ＮＴ１の範囲内に含まれていない場合（ステップＳ６００：ＮＯ）、ノイズ周波数Ｆｎがノイズ許容範囲ＮＴ２の範囲内に含まれているかを判断する（ステップＳ６０１）、ノイズ周波数Ｆｎがノイズ許容範囲ＮＴ２の範囲内に含まれている場合（ステップＳ６０１：ＹＥＳ）、前述のステップ５０６においてノイズ許容範囲ＮＴ２の範囲内に含まれていると判断された振動周波数ｆＦは、環境ノイズＮＺの影響を受けており、処理対象カートリッジ内にインクは所定量未満しか残存しないと判断するとともに。判断結果の正確性は高いと判定する（ステップＳ６０４）。
【０１０３】
主制御部４０は、ノイズ周波数が少なくともノイズ許容範囲ＮＴ１とＮＴ２の範囲内には含まれていない場合（ステップＳ６０１：ＮＯ）、インク量は不明と判断する（ステップＳ６０５）。
【０１０４】
主制御部４０は、インク量判断結果と、判断結果の正確性についてコンピュータ９０の画面に表示する（ステップＳ５１０）。こうすることにより、主制御部４０は、インク量判断結果と判断結果の正確性についてユーザに通知することができる。
【０１０５】
上述した第２実施例の印刷システムによれば、第１の周波数測定処理と第２の周波数測定処理の結果から、ノイズ周波数が検出されている可能性があると判断される場合にのみ、ノイズ周波数測定処理を行い、正確性判断処理を行うことで、インク量判断処理の精度を維持しつつ、処理に要する時間を短縮できる。
【０１０６】
Ｃ．変形例：
（１）上述した実施例では、ノイズ周波数Ｆｎを測定する前に、振動周波数ｆＥおよび振動周波数ｆＦを測定しているが、振動周波数ｆＥおよび振動周波数ｆＦをノイズ周波数Ｆｎよりも先に測定してもよい。
【０１０７】
（２）上述した実施例では、ノイズ周波数測定処理において定常信号ＳＳを圧電素子に供給しているが、定常信号ＳＳを圧電素子に供給しなくてもよい。環境ノイズはプリンタ２０の動作に関係なく存在するため、定常信号ＳＳを供給せずにノイズの検出・ノイズ周波数の測定を行うこともできる。この場合、例えば、ノイズ周波数を測定するための回路構成を新たにプリンタ２０に組み込めばよい。
【０１０８】
（３）上述した実施例では、プリンタ２０は、インク量判断結果とインク量判断結果の正確性についてすべての場合についてコンピュータ９０のディスプレイに表示しているが、例えば、インク量判断結果の正確性の高い場合のみ表示してもよい。
【０１０９】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの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とることができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】第１実施例における印刷システムの概略構成を示す説明図。
【図２】第１実施例における主制御部の電気的構成を示す説明図。
【図３】第１実施例における信号生成回路の構成を説明するブロック図。
【図４】第１実施例におけるＤＡＣ値テーブルを例示する説明図。
【図５】第１実施例におけるサブ制御部およびカートリッジの電気的構成を示す説明図。
【図６】第１実施例におけるインクカートリッジの構成を例示する説明図。
【図７】第１実施例におけるインクカートリッジの構成を例示する断面図。
【図８】本第１実施例におけるフルレンジおよび空レンジを例示する説明図。
【図９】第１実施例における駆動信号について説明する説明図。
【図１０】第１実施例における周波数測定処理を説明するタイミングチャート。
【図１１】第１実施例におけるノイズ周波数測定処理を説明するタイミングチャート。
【図１２】第１実施例におけるインク量判断処理を説明するフローチャート。
【図１３】第１実施例におけるインク量判断および正確性判定処理を説明するフローチャート。
【図１４】第１実施例におけるインク量判断および正確性判定処理を説明するフローチャート。
【図１５】第１実施例におけるインク量判断処理を説明するフローチャート。
【図１６】第２実施例におけるインク量判断処理を説明するフローチャート。
【図１７】第２実施例におけるインク量判断および正確性判定処理を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【０１１１】
２０…プリンタ
２２…モータ
２６…プラテン
３０…キャリッジ
３２…キャリッジモータ
３４…摺動軸
３６…駆動ベルト
３８…プーリ
４０…主制御部
４１…ＣＰＵ
４２…メモリ
４３…発振器
４６…信号生成回路
４７…駆動バッファ
４８…分配出力器
４９…バス
５０…サブ制御部
５１…計算機
５２…増幅部
６０…印刷ヘッドユニット
６９…印刷ヘッド
７０…操作部
７５…第１の側面孔
７６…第２の側面孔
８０…コネクタ
９０…コンピュータ
１００ａ…カートリッジ
７００…波形生成回路
７３０…電流増幅回路
７２０…電圧増幅回路
７４０…トランジスタ対
７４１…トランジスタ
７４２…トランジスタ
１００ａ…カートリッジ
５１３…メモリ
５１４…インターフェース
５１９…バス
１０２…筐体
１０４…インク供給口
１１０…センサ
１１２…圧電素子
１１３…センサアタッチメント
１１４…圧電部
１１５…電極
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2007301923.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2007301923.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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