(57)【要約】【課題】    本発明の幾つかの態様によれば、交流電流を用いた液面レベル検出を行う場合に、回路基板における回路素子等を適切に配置する液体消費装置等を提供すること。【解決手段】  液体消費装置は、第１〜第ｋ（ｋは２以上の整数）の液体容器の各液体容器内の液体の液面レベルを検出する液体消費装置であって、回路基板２６と、液面レベルの検出を行う制御部１６と、液体容器内に配置される第１導電部材３５及び第２導電部材３６からなる一対の導電部材とを有し、回路基板２６は、回路基板２６の第１〜第ｋの液体容器側の面である第１の面に、第１〜第ｋの液体容器に対応して、第１〜第ｋの一対の端子（第１端子３８及び第２端子３９）が配置され、第１の面の裏面である第２の面に、選択された液体容器に備えられた一対の導電部材に対して、交流電圧を供給するための選択回路４９が設けられる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１〜第ｋ（ｋは２以上の整数）の液体容器の各液体容器内の液体の液面レベルを検出する液体消費装置であって、
回路基板と、
前記液面レベルの検出を行う制御部と、
前記各液体容器内に配置される第１導電部材及び第２導電部材からなる一対の導電部材と、
を含み、
前記回路基板は、前記第１〜第ｋの液体容器と対向するように配置され、
前記回路基板の前記第１〜第ｋの液体容器側の面を第１の面とした場合に、
前記回路基板の前記第１の面に、各々が前記一対の導電部材を有する前記第１〜第ｋの液体容器に対応して、第１〜第ｋの一対の端子が配置され、
前記回路基板の前記第１の面の裏面である第２の面に、前記第１〜第ｋの液体容器から選択された液体容器に備えられた前記一対の導電部材に対して、交流電圧を供給するための選択回路が設けられることを特徴とする液体消費装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記回路基板の前記第２の面には、
前記各液体容器に備えられた前記一対の導電部材を介して、前記各液体容器内の前記液体に前記交流電圧を供給可能に構成された交流生成回路の少なくとも一部が設けられることを特徴とする液体消費装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記交流生成回路は、
前記第１〜第ｋの一対の端子のそれぞれの前記第２導電部材側の端子と基準電位との間に接続される第１〜第ｋのキャパシターを含み、
前記第１〜第ｋのキャパシターは、前記回路基板の前記第２の面に設けられることを特徴とすることを特徴とする液体消費装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記交流生成回路は、
前記第１導電部材に一端が接続される第１の抵抗と、
前記第１の抵抗の他端と前記基準電位との間に接続された少なくとも一つの電気素子で構成され、前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を前記基準電位に接続する基準電位供給部と、
を含み、
前記回路基板の前記第２の面には、
少なくとも前記第１の抵抗と、前記基準電位供給部と、前記第１〜第ｋのキャパシターとが設けられることを特徴とする液体消費装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記交流生成回路は、
所定の周期信号を発生する周期信号発生部と、
前記交流生成回路の前記第１の抵抗の前記他端に接続される所定電位供給部と、
を含み、
前記所定電位供給部は、
前記所定の周期信号の１周期内の第１期間において、少なくとも前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を前記基準電位より高電位の所定電位に接続し、前記１周期内の第２期間において、前記第１導電部材と前記所定電位との接続を遮断することを特徴とする液体消費装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかにおいて、
前記回路基板の前記第２の面には、
前記第１導電部材の電位に基づく検出電圧に基づいて、前記液面レベルを検出するための判定用電圧を生成する判定用電圧生成部が設けられることを特徴とする液体消費装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記判定用電圧生成部は、
前記検出電圧を平滑化する平滑化回路と、
前記検出電圧の前記平滑化回路への出力のオンオフを切り替えるスイッチ回路と、
を含むことを特徴とする液体消費装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかにおいて、
前記第１〜第ｋの一対の端子に対応して設けられ、前記一対の端子と前記一対の導電部材を電気的に接続する第１〜第ｋの一対の弾性接点を有することを特徴とする液体消費装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記第１導電部材及び前記第２導電部材の長手方向を第１の方向とした場合に、
前記第１〜第ｋの一対の弾性接点は、前記第１の方向に弾性を有する接点であることを特徴とする液体消費装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１の方向に交差する方向を第２の方向とした場合に、
前記回路基板は、長手方向が前記第２の方向に沿って配置されることを特徴とする液体消費装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０において、
前記回路基板は、
前記第１の方向に交差する面に沿った方向での動きを規制する規制部を有することを特徴とする液体消費装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１１のいずれかにおいて、
前記回路基板をホールドする基板ホルダーを有し、
前記第１〜第ｋの一対の弾性接点は、前記基板ホルダーに設けられることを特徴とする液体消費装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかにおいて、
前記回路基板の前記第２の面には、
フレキシブルフラットケーブルを接続するためのコネクターが設けられることを特徴とする液体消費装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体消費装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体消費装置（液体噴射装置）の一例として、インクジェットプリンターが知られている。インクジェットプリンターは、印刷用紙などの印刷媒体に、印刷ヘッドから液体の一例であるインクを吐出させることによって、印刷媒体への印刷を行うことができる。また、インクジェットプリンターは、インクを貯留する液体容器としてのインクタンクを備え、貯留されたインクを印刷ヘッドに供給して印刷を行う。この種のインクジェットプリンターでは、例えば特許文献１に開示されているように、インク情報の一つであるインクタンクに貯留されたインクの残量を検出する液体検出部を備えたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２７５３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体検出部においては、インク残量を検出するために、インクタンク内のインクに電流を流すことがある。この場合、インク中を流れる直流電流によってインクが電気分解されて、気泡が発生したりインクの成分が電極に析出したりする恐れがある。このような状態になると、気泡や析出したインクの成分がインクに混じって印刷ヘッドに運ばれ、印刷ヘッドのノズルを詰まらせてしまい、インクの吐出に悪影響を及ぼすという課題があった。特許文献１の液体検出部では、電圧制限部を設け、さらに複数の電極間にパルス電圧を印加している。これにより、印加する電気的エネルギーを抑えて電気分解を避けつつインク残量を検出する手段が示唆されている。しかしながら、特許文献１には、インクに交番電流を流すことによって電気分解による悪影響を回避するという技術的思想に関しては、その詳細な手段を含めて開示されていない。
【０００５】
なお、交番電流とは、二つの電極間にかかる電圧の極性が時間と共に周期的に変化して、二つの電極の間を流れる電流の方向が電圧の変化と共に変わる電流のことをいう。その代表的なものは、正弦波交流電流である。本明細書においては、正弦波交流電流及び非正弦波交流電流を含めて、交番電流を交流電流と称する。
【０００６】
また、特許文献１等の従来手法では、インクタンク内のインクに電流を流すことでインク残量を検出する場合において、検出用の回路が設けられる回路基板における回路素子の適切な配置手法、或いは、当該回路基板とインクタンクとの適切な接続手法を開示していない。ここで、回路基板とインクタンクとの接続とは、適切な相対位置関係で物理的に固定することも含むし、回路基板とインクタンクに設けられる導電部材（電極棒）とを電気的に接続することも含む。
【０００７】
本発明の幾つかの態様によれば、交流電流を用いた液面レベル検出を行う場合に、回路基板における回路素子等を適切に配置する液体消費装置等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、第１〜第ｋ（ｋは２以上の整数）の液体容器の各液体容器内の液体の液面レベルを検出する液体消費装置であって、回路基板と、前記液面レベルの検出を行う制御部と、前記各液体容器内に配置される第１導電部材及び第２導電部材からなる一対の導電部材と、を含み、前記回路基板は、前記第１〜第ｋの液体容器と対向するように配置され、前記回路基板の前記第１〜第ｋの液体容器側の面を第１の面とした場合に、前記回路基板の前記第１の面に、各々が前記一対の導電部材を有する前記第１〜第ｋの液体容器に対応して、第１〜第ｋの一対の端子が配置され、前記回路基板の前記第１の面の裏面である第２の面に、前記第１〜第ｋの液体容器から選択された液体容器に備えられた前記一対の導電部材に対して、交流電圧を供給するための選択回路が設けられる液体消費装置に関係する。
【０００９】
本発明の一態様では、一対の端子が設けられる第１の面の裏面である第２の面に、選択回路が設けられる。これにより、一対の端子と一対の導電部材を電気的に接続する際（例えば液体消費装置の組み立ての際）に、選択回路と他の部材との干渉を抑止すること等が可能になる。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記回路基板の前記第２の面には、前記各液体容器に備えられた前記一対の導電部材を介して、前記各液体容器内の前記液体に前記交流電圧を供給可能に構成された交流生成回路の少なくとも一部が設けられてもよい。
【００１１】
これにより、交流生成回路を設け、当該交流生成回路の少なくとも一部を回路基板の第２の面に配置すること等が可能になる。一対の導電部材の配置によらず、交流生成回路の少なくとも一部を回路基板に配置することが可能である。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記交流生成回路は、前記第１〜第ｋの一対の端子のそれぞれの前記第２導電部材側の端子と基準電位との間に接続される第１〜第ｋのキャパシターを含み、前記第１〜第ｋのキャパシターは、前記回路基板の前記第２の面に設けられてもよい。
【００１３】
これにより、第１〜第ｋのキャパシターを少なくとも含む交流生成回路を実現し、当該第１〜第ｋのキャパシターを回路基板の第２の面に設けること等が可能になる。一対の導電部材の配置によらず、第１〜第ｋのキャパシターを回路基板に配置することが可能である。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記交流生成回路は、前記第１導電部材に一端が接続される第１の抵抗と、前記第１の抵抗の他端と前記基準電位との間に接続された少なくとも一つの電気素子で構成され、前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を前記基準電位に接続する基準電位供給部と、を含み、前記回路基板の前記第２の面には、少なくとも前記第１の抵抗と、前記基準電位供給部と、前記第１〜第ｋのキャパシターとが設けられてもよい。
【００１５】
これにより、第１の抵抗と基準電位供給部とを少なくとも含む交流生成回路を実現し、各素子を回路基板の第２の面に設けること等が可能になる。一対の導電部材の配置によらず、各素子を回路基板に配置することが可能である。
【００１６】
また、本発明の一態様では、前記交流生成回路は、所定の周期信号を発生する周期信号発生部と、前記交流生成回路の前記第１の抵抗の前記他端に接続される所定電位供給部と、を含み、前記所定電位供給部は、前記所定の周期信号の１周期内の第１期間において、少なくとも前記第１の抵抗を介して、前記第１導電部材を前記基準電位より高電位の所定電位に接続し、前記１周期内の第２期間において、前記第１導電部材と前記所定電位との接続を遮断してもよい。
【００１７】
これにより、周期信号発生部と所定電位供給部とを含む交流生成回路を実現すること等が可能になる。
【００１８】
また、本発明の一態様では、前記回路基板の前記第２の面には、前記第１導電部材の電位に基づく検出電圧に基づいて、前記液面レベルを検出するための判定用電圧を生成する判定用電圧生成部が設けられてもよい。
【００１９】
これにより、液面レベルの検出に用いられる判定用電圧を生成すること等が可能になる。
【００２０】
また、本発明の一態様では、前記判定用電圧生成部は、前記検出電圧を平滑化する平滑化回路と、前記検出電圧の前記平滑化回路への出力のオンオフを切り替えるスイッチ回路と、を含んでもよい。
【００２１】
これにより、平滑化回路とスイッチ回路により判定用電圧生成部を実現すること等が可能になる。
【００２２】
また、本発明の一態様では、前記第１〜第ｋの一対の端子に対応して設けられ、前記一対の端子と前記一対の導電部材を電気的に接続する第１〜第ｋの一対の弾性接点を有してもよい。
【００２３】
これにより、一対の端子と一対の導電部材との電気的な接続の確実性を高めること等が可能になる。
【００２４】
また、本発明の一態様では、前記第１導電部材及び前記第２導電部材の長手方向を第１の方向とした場合に、前記第１〜第ｋの一対の弾性接点は、前記第１の方向に弾性を有する接点であってもよい。
【００２５】
これにより、一対の端子と一対の導電部材との電気的な接続の確実性を高めること等が可能になる。
【００２６】
また、本発明の一態様では、前記第１の方向に交差する方向を第２の方向とした場合に、前記回路基板は、長手方向が前記第２の方向に沿って配置されてもよい。
【００２７】
これにより、液体消費装置における回路基板の効率的な配置等が可能になる。
【００２８】
また、本発明の一態様では、前記回路基板は、前記第１の方向に交差する面に沿った方向での動きを規制する規制部を有してもよい。
【００２９】
これにより、第１の方向に交差する方向での回路基板の位置ずれを抑止すること等が可能になる。
【００３０】
また、本発明の一態様では、前記回路基板をホールドする基板ホルダーを有し、前記第１〜第ｋの一対の弾性接点は、前記基板ホルダーに設けられてもよい。
【００３１】
これにより、弾性接点と回路基板とを適切な位置関係で固定すること等が可能になる。
【００３２】
また、本発明の一態様では、前記回路基板の前記第２の面には、フレキシブルフラットケーブルを接続するためのコネクターが設けられてもよい。
【００３３】
これにより、フレキシブルフラットケーブルを回路基板に適切に接続し、当該フレキシブルフラットケーブルを利用して、液面レベル検出を行うこと等が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１（Ａ）は回路基板の第２の面における回路素子の配置例、図１（Ｂ）は回路基板の第１の面における一対の端子の配置例。
【図２】図２（Ａ）、図２（Ｂ）は一対の導電部材と回路基板の相対位置関係を表す模式図。
【図３】本実施形態に係るインクジェットプリンターの外観斜視図。
【図４】インクタンクユニットカバーを取り外した状態のインクタンクユニット部分を示す斜視図。
【図５】インクタンクの構成及びインクタンクとインクジェットプリンターにおける他の構成要素との係属を示す模式図。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）は基板ホルダーの外観斜視図。
【図７】組み立て後の基板ホルダー等の外観斜視図。
【図８】組み立て後の基板ホルダー等の平面図。
【図９】弾性接点の断面図。
【図１０】図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は接点ホルダー等の平面図。
【図１１】図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は接点ホルダー等の断面図。
【図１２】液体検出部の構成例。
【図１３】液体検出部の他の構成例。
【図１４】液体検出部の等価回路図。
【図１５】図１５（Ａ）〜図１５（Ｇ）は液体検出部の動作の一例を示すタイミングチャート。
【図１６】液体検出部の他の構成例。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３６】
１．本実施形態の手法
まず本実施形態の手法について説明する。上述したように、液体消費装置における液体容器の液面レベル（液体残量）の検出処理、狭義にはプリンターにおけるインクタンクのインクレベルの検出処理の重要性は高い。しかしながら、特許文献１等の従来手法には、インクに交流電流を流すことによって電気分解による悪影響を回避するという技術的思想に関しては、その詳細な手段を含めて開示されていない。
【００３７】
よって本出願人は、液体に対して交流電流を流すことで、液体残量を検出する手法において、当該交流電流の生成等を実現する具体的な回路構成を提案する。その際、液体消費装置は、交流電流生成回路等が設けられる回路基板を有することになるし、液体容器には当該交流電流を液体に流すための導電部材等が設けられることになり、それらは電気的に接続される必要がある。
【００３８】
例えば、回路基板の液体容器側の面に端子を設け、当該端子と導電部材を電気的に接続することが考えられる。そのため、液体消費装置の組み立て段階等では、回路基板を液体消費装置に対して所定の位置関係で固定する必要があり、例えば回路基板を基板ホルダー等の保持部材に対して位置決めする作業が発生する。なお、端子と導電部材とは直接接触する必要はなく、図９を用いて後述するように弾性接点２７３等を介して接続されてもよい。
【００３９】
その際、回路基板のうちの液体容器側の面、すなわち端子が設けられる側の面は、基板ホルダー等の部材と接触する可能性が高い。後述する図６（Ａ）〜図８の例であれば、基板ホルダー上で回路基板を滑らせるようにして位置決めを行うことが想定されるため、機械的接触の可能性が非常に高い。
【００４０】
そのため、回路基板の端子側の面に何らかの回路素子（例えば半田づけにより固定されている抵抗やキャパシター）があると、当該回路素子が基板ホルダー等の部材と干渉して破損してしまうおそれがある。
【００４１】
よって本出願人は、第１〜第ｋ（ｋは２以上の整数）の液体容器（例えば図３のインクタンク３０に対応し、その場合ｋ＝４）の各液体容器内の液体の液面レベルを検出する液体消費装置であって、回路基板２６と、液面レベルの検出を行う制御部１６と、液体容器内に配置される第１導電部材３５及び第２導電部材３６からなる一対の導電部材を含む液体消費装置を提案する。当該液体消費装置において、回路基板２６は、第１〜第ｋの液体容器と対向するように配置され、回路基板２６の複数の液体容器側の面を第１の面とした場合に、第１の面に、各々が一対の導電部材を有する第１〜第ｋの液体容器に対応して、第１〜第ｋの一対の端子が配置され、回路基板の第１の面の裏面である第２の面に、第１〜第ｋの液体容器から選択された液体容器に備えられた前記一対の導電部材に対して、交流電圧を供給するための選択回路４９が設けられる。
【００４２】
図１（Ａ）が回路基板２６の第２の面の構成例、図１（Ｂ）が回路基板２６の第１の面の構成例である。図１（Ａ）、図１（Ｂ）からわかるように、選択回路４９は、第１〜第ｋの一対の端子（ここでは、３８ａ〜３８ｄ，３９ａ〜３９ｄの４つの一対の端子）が設けられる第１の面の裏面の第２の面に配置される。回路基板２６の液体消費装置への取り付けは、例えば基板ホルダー２７を介して図６（Ａ）〜図８を用いて行われる。回路基板２６の液体消費装置への取り付けについては、後述する。図６（Ａ）〜図８からわかるように、組み立て時においても、第２の面は第１の面に比べて他の部材（基板ホルダー２７、弾性接点２７３など）との干渉の可能性が低い。第２の面に選択回路４９を配置することにより、選択回路４９の損傷等の可能性を抑止可能である。
【００４３】
なお、狭義には回路基板２６に設けられる他の回路素子（後述する交流生成回路４０の一部や、判定用電圧生成部５５等）も第２の面に設けられるとよい。そのようにすれば、当該他の回路素子についても損傷等の可能性を抑止できる。なお、回路基板２６の詳細については図１（Ａ）、図１（Ｂ）を再掲して後述する。
【００４４】
また、ここでは回路素子の損傷等の問題を示したが、回路素子の配置に起因する電気的特性の変動も重要な問題である。回路（液体検出部を構成する回路）の配線容量等は、液面レベルの検出精度に影響を与えるところ、当該配線容量等は回路基板における回路素子の配置や、液体消費装置全体における回路基板の配置等によって変化しうる。つまり、液体に対して交流電流を流すことで、液体残量を検出する液体消費装置において、回路基板や回路素子の配置は重要度が高い問題であると言える。しかし、特許文献１等の従来手法では、具体的な配置手法を開示していなかった。
【００４５】
よって第１導電部材３５及び第２導電部材３６の長手方向を第１の方向とし、第１の方向に交差する方向を第２の方向とした場合に、回路基板２６は、複数の液体容器に対して第１の方向側に、長手方向が第２の方向に沿って配置される。
【００４６】
例えば、後述する図４、図５に示すように、重力方向（鉛直方向）であるＺ軸方向が長手方向となるように導電部材（３５，３６）を設ける場合に、回路基板２６は、液体容器の上側（Ｚ軸正方向側）に設けられ、且つ回路基板２６の長手方向（長辺方向）は、Ｚ軸に交差するＹ軸方向に沿った方向となる。この場合の回路基板２６と導電部材（３５，３６）との位置関係の模式図が図２（Ａ）、図２（Ｂ）である。
【００４７】
図１２等を用いて後述するように、導電部材を用いた液面レベル検出では、当該導電部材と交流生成回路４０等とが電気的に接続される必要がある。そして、交流生成回路４０等の少なくとも一部は、検出用の回路基板２６（検出基板）に設けられる。つまり、導電部材は液体容器に設けられることが必須であるところ、液体容器の外部に設けることが通常である回路基板２６との電気的な接続の必要があり、その間の接続は効率的に行うことが望ましい。
【００４８】
そして、本実施形態では、液体容器が複数設けられ、各液体容器の液面レベル検出を行うことを前提としているため、上記導電部材は複数の液体容器のそれぞれに設けられる。その際、検出用の回路基板２６は効率化のために１つとする、すなわち複数の液体容器で共用することが通常であるため、当該回路基板２６は、各容器の一対の導電部材の全てと効率的に接続することを考えなくてはならない。各導電部材はその一端が液体側に設けられる、具体的には液体残量が十分であれば一端側が液体に浸るように設けられることに鑑みれば、回路基板２６との接続は他端側を用いて行うことが想定される。
【００４９】
さらに、複数の液体容器は、所与の方向に沿って並んで配置されることが多い。例えば後述する図４の例であれば、４つの液体容器がＹ軸方向に沿って配置される。
【００５０】
以上の点を考慮すれば、本実施形態に係る回路基板２６は、複数の液体容器をカバーするように、液体容器が並ぶ方向を長手方向とする形状、例えば液体容器の並ぶ方向を長辺方向とする長方形の板形状であり、且つ導電部材のうち液体とは反対側の端部との接続が容易となる配置とすることが好ましい。
【００５１】
つまり上述したように、回路基板２６は、液体容器の第１の方向側（一対の導電部材の延在方向で一対の導電部材の他端側である。本実施形態では、＋Ｚ軸方向側である。）に配置され、且つ長手方向は第２の方向とすることで、効率的な配置を実現することが可能になる。この際、第１の方向（Ｚ軸方向）に交差する第２の方向とは、ＸＹ平面に沿った方向であるため、Ｘ軸方向でもよいしＹ軸方向でもよいし、他の方向でもよい。ただし、複数の液体容器が所与の方向に並んで配置されるという場合であれば、上述したようにその方向を第２の方向とすることで、より効率的な配置が可能である。図４の例であれば、液体容器がＹ軸方向に並んで配置されるため、回路基板２６の長手方向もＹ軸方向となる。
【００５２】
ただし、本実施形態の複数の液体容器は一列に並ぶものには限定されず、その場合の回路基板２６の長手方向は、ＸＹ平面に沿った方向となるような方向であれば種々の設定が可能である。例えば、各一対の導電部材と回路基板２６との距離の和を小さくする、或いは距離のばらつきを小さくするといった種々の方針での配置が可能である。
【００５３】
また、第２の方向とは第１の方向と交差する方向であるため、直交するものには限定されない。そのため、図４の例であれば、回路基板２６の長手方向はＸＹ平面内の方向に限定されるものではなく、Ｚ軸に交差する他の方向であってもよい。
【００５４】
以下、本実施形態の具体的な手法を説明する。まず液体消費装置の概略的な構成例を説明した後、液面レベルの検出手法の詳細について説明する。なお、液面レベル検出を行う液体検出部６０の構成や、回路基板２６における回路素子や端子の配置例については、液面レベルの検出手法において説明する。最後に、いくつかの変形例を説明する。
【００５５】
２．液体消費装置の概略構成例
以下、本実施形態を適用した液体消費装置の一例として、インクジェットプリンター１（以下、プリンターと称する）を例に挙げて説明する。プリンター１は、インクタンク３０に貯留されるインク３４を、印刷ヘッド１７から用紙１２などの印刷媒体に対して吐出して印刷を行うものである（図３及び図５参照）。ここで、インクタンク３０が液体容器に相当し、インク３４が液体容器に貯留される液体に相当する。なお、以下の説明で参照する図面では、説明及び図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。
【００５６】
２．１  全体構成例
まず、プリンター１の全体構成について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係るプリンター１の外観斜視図である。図３には、相互に直交する座標軸であるＸＹＺ軸を付す。また、これ以降に示す図についても、必要に応じて同様のＸＹＺ軸を付す。ＸＹＺ軸のそれぞれにおいて、矢印の向きが＋方向（正方向）を示し、矢印の向きとは逆向きが−方向（負方向）を示す。プリンター１が使用される状態において、プリンター１は、Ｘ軸とＹ軸とによって規定される水平な平面に配置される。プリンター１の使用状態において、Ｚ軸は、水平な平面に直交する軸であり、−Ｚ軸方向が鉛直下方向である。また、プリンター１の＋Ｙ軸方向の面を前面、−Ｙ軸方向の面を後面と称する。
【００５７】
図３に示すように、本実施形態における液体消費装置としてのプリンター１は、インクタンクユニット２０と操作部１３と排紙部１１を備えている。さらに、プリンター１は、側ケース１４を備えており、ケース１４が、プリンター１の外殻の一部を構成している。ケース１４の内側には、プリンター１の機構ユニット（不図示）が収容されている。機構ユニットは、プリンター１において、印刷動作を実行する機構部分である。
【００５８】
インクタンクユニット２０は、インクタンクユニットカバー２１とインクタンクユニット底部２２を備え、ケース１４の外側に設置されている。インクタンクユニット２０には、複数のインクタンク３０が収納可能である。インクタンク３０には印刷に供されるインク３４が貯留され、プリンター１の印刷時に、インク３４がインクタンク３０から印刷ヘッド１７に供給される（図５参照）。
【００５９】
インクタンク３０は、少なくとも一部が透過性の材料で形成されており、貯留されたインク３４が外部から視認できる。インクタンクユニットカバー２１は、収納されるインクタンク３０の透過性の部位に面した位置に、透過性の窓部２４を備える。そのため、ユーザーは、プリンター１の外部から窓部２４を介してインクタンク３０のインク３４の量を視認することが可能である。
【００６０】
プリンター１の前面には、操作部１３と排紙部１１とが配置される。操作部１３には、電源ボタン、設定ボタン及び表示パネルなどが設けられる。プリンター１は、制御基板１５に実装された制御部１６を備える（図５参照）。制御部１６は、操作部１３から入力される指示等に基づいて上述の機構ユニットを動作させ、用紙１２の搬送や印刷ヘッド１７の駆動などを行って用紙１２に印刷を行う。印刷された用紙１２は、排紙部１１から排出される。
【００６１】
２．２  インクタンクユニットの構成例
次に、インクタンクユニット２０の構成について、図４を参照して説明する。図４は、インクタンクユニットカバー２１を取り外した状態のインクタンクユニット２０を示す斜視図である。
【００６２】
図４に示すように、インクタンクユニット２０は、インクタンクユニット底部２２を備える。そして、その鉛直上方向（＋Ｚ軸方向）側に、インクタンク３０を配置する空間を挟んで、後述する基板ホルダー２７を備える。さらに、装着されたインクタンク３０を囲むインクタンクユニットカバー２１を備える。インクタンクユニット底部２２及び基板ホルダー２７は、プリンター１に固定されて設置される。
【００６３】
インクタンクユニット２０は、インクタンクユニット底部２２に面して、複数のインクタンク３０が並べられて装着可能である。本実施形態では、４つのインクタンク３０が装着される。４つのインクタンク３０には、それぞれ種類（色、素材など）の異なるインク３４が貯留されても良い。４つのインクタンク３０の内の一つは他と比べてサイズが大きく、より多くのインク３４を貯留できる。そこで、例えば、サイズの大きなインクタンク３０には、使用頻度の高いブラックのインク３４を貯留させ、他のインクタンク３０には、それぞれイエロー、マゼンタ及びシアンなどのインク３４を個別に貯留させることができる。
【００６４】
インクタンクユニット底部２２の鉛直上方向の基板ホルダー２７は、インクタンク３０がインクタンクユニット２０に並べて装着された時、インクタンク３０に接触するよう配置される。そのため、インクタンク３０は、インクタンクユニット底部２２と基板ホルダー２７とに挟まれてインクタンクユニット２０に配置される。
【００６５】
また、インクタンク３０は、ネジ２８によって、基板ホルダー２７に固定される。基板ホルダー２７は、後述する交流生成回路４０（図１２参照）を含めた回路が実装される回路基板２６を備える。そのため、インクタンク３０が基板ホルダー２７に固定されると、インクタンク３０は回路基板２６とも固定される。回路基板２６には、信号配線ＦＦＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｆｌａｔ Ｃａｂｌｅ）１９が接続され、回路基板２６上に実装される回路とプリンター１の制御基板１５に実装される回路とが電気的に接続される（図５参照）。なお、インクタンク３０は、インクタンク３０が備えるインク注入口３２（詳細は後述）から外れた領域において、基板ホルダー２７及び回路基板２６と接触する。
【００６６】
２．３  インクタンクの構成例
次に、インクタンク３０の構成及びプリンター１との繋がりについて、図４及び図５を参照して説明する。図５は、インクタンク３０の構成及びインクタンク３０とプリンター１における他の構成要素との係属を示す模式図である。
【００６７】
図５に示すように、インクタンク３０は、内部が中空の容器であり、中空部分にインク３４を貯留することができる。また、インクタンク３０は、鉛直上方向（Ｚ軸方向）の面にインク３４を注入可能なインク注入口３２を備えている（図４及び図５参照）。そのため、インク３４の貯留量が少なくなった時は、インク注入口３２からインクタンク３０へインク３４の再充填が可能である。インク注入口３２の開口には、通常、キャップ部材（不図示）が気密に取り付けられる。プリンター１のユーザーは、キャップ部材を取り外すことによって、インク注入口３２を介してインクタンク３０内にインク３４を補充することができる。
【００６８】
各インクタンク３０は、少なくとも一部が透過性の外壁で形成される。本実施形態においては、＋Ｘ軸方向の外壁の一部が透過性である。この外壁面にはインク量の目安となるマーク３１（図４参照）があり、ユーザーはこのマーク３１を目印にして、インクを補充することができる。
【００６９】
さらに、インクタンク３０は、貯留したインク３４を印刷ヘッド１７に送り出すインク供給部３３を備える。
【００７０】
さらに、第１導電部材３５及び第２導電部材３６からなる一対の導電部材（電極、電極棒）を備える。第１導電部材３５及び第２導電部材３６は、インクタンク３０の外部に突出して、基板ホルダー２７と接触する領域、ひいては回路基板２６と接触する領域に配置される。
【００７１】
第１導電部材３５及び第２導電部材３６は、インクタンク３０の外部から中空部分まで延びる板棒形状のステンレス材で製作される。第１導電部材３５の長さは、第２導電部材３６の長さよりも短い。第２導電部材３６は、第１導電部材３５の端部を越えて中空部分の底部近傍まで延在する。これにより、少なくともインク３４が中空部分を満たす程度に充填された場合、第１導電部材３５及び第２導電部材３６の一対の導電部材がインク３４に浸漬する。その後、印刷が行われインク３４が消費されてインク量が減ってくると、第１導電部材３５がインク３４の外に露出し、第２導電部材３６のみがインク３４に浸漬する状態となる。
【００７２】
上述したように、インクタンク３０は、インクタンクユニット底部２２と基板ホルダー２７とに挟まれて、インクタンクユニット２０に装着される。また、回路基板２６は、基板ホルダー２７上において、インクタンク３０の第１導電部材３５及び第２導電部材３６に対向して、第１導電部材３５及び第２導電部材３６に接続可能な位置になるよう配置される。回路基板２６には、第１導電部材３５及び第２導電部材３６に対向する位置に、第１端子３８及び第２端子３９からなる一対の端子が形成される。これにより、インクタンク３０がインクタンクユニット２０に装着された時、第１導電部材３５と第１端子３８とが接続して電気的に接続され、第２導電部材３６と第２端子３９とが接触して電気的に接続される。
【００７３】
また、基板ホルダー２７とインクタンク３０とがネジ２８によって固定されることによって、第１導電部材３５と第１端子３８とは、互いを押すように接続され、第２導電部材３６と第２端子３９とは、互いを押すように接続される。そのため、導電部材３５，３６と端子３８，３９との電気的な接続が確実に形成される。
【００７４】
さらに、回路基板２６上に実装される回路とプリンター１の制御基板１５上に実装される回路とは、信号配線ＦＦＣ１９を介して相互に接続される。制御基板１５上に実装される回路には、制御部１６が含まれるため、回路基板２６上の回路は、制御部１６と相互に通信が可能である。
【００７５】
また、インク３４は、素材及び組成に基づくインク抵抗値Ｒｉ（図１４参照）を持って導電性を有する。そのため、第１導電部材３５及び第２導電部材３６の一対の導電部材がインク３４に浸漬する場合、第１導電部材３５と第２導電部材３６とは、インク３４を介して電気的に接続された状態となる。
【００７６】
インク供給部３３は、インクタンク３０が使用される状態でインクタンク３０の下部に相当する部位に備えられる。インク注入口３２からインクタンク３０に注入されたインク３４は、中空部分に貯留され、インク供給部３３から印刷ヘッドへ送り出される。一方、プリンター１には、インク移送経路としてのチューブ１８が固定されて配置される。インク供給部３３には、チューブ１８の一端が繋がれ、チューブ１８の他端は、印刷ヘッド１７に繋げられる。これにより、インクタンク３０のインク３４は、チューブ１８を経由して印刷ヘッド１７へ移送され印刷に供される。
【００７７】
インクタンクユニット２０は、プリンターの製造時に、インク供給部３３がチューブ１８に接合するよう配置される。
【００７８】
以上のように、インクタンク３０は、インクタンクユニット２０に装着される時、インク供給部３３がチューブ１８に接合され、第１導電部材３５及び第２導電部材３６が、回路基板２６上の第１端子３８及び第２端子３９と電気的に接続される。これにより、インクタンク３０に貯留されたインク３４が、プリンター１において使用される状態となる。
【００７９】
２．４  基板ホルダーと弾性接点
回路基板２６と液体容器との物理的な固定、及び一対の端子（３８，３９）と一対の導電部材（３５，３６）との電気的な接続を確実に行うために、液体消費装置は図４に示したように基板ホルダー２７を有する。以下、図６（Ａ）〜図１１（Ｂ）を用いて基板ホルダー２７及び当該基板ホルダー２７に設けられる弾性接点２７３の詳細について説明する。
【００８０】
基板ホルダー２７の概略については図４に示したとおりであり、回路基板２６を基板ホルダー２７に固定し、さらに基板ホルダー２７をインクタンク３０に固定することで、回路基板２６（狭義には一対の端子）とインクタンク３０（狭義には一対の導電部材）とを適切な位置関係で固定する。
【００８１】
基板ホルダー２７の具体的な外観斜視図を図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示す。図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示すように、基板ホルダー２７は、本体部２７１と、接点ホルダー２７２を有し、接点ホルダー２７２には弾性接点２７３が設けられる。本体部２７１は、組み立て後の状態においてＸＹ平面方向に沿って延在する部材を少なくとも有する板状部材であり、本体部２７１のＹ軸方向（回路基板２６の長手方向）における長さは、回路基板２６の長さよりも長い。基板ホルダー２７は、当該本体部２７１において回路基板２６を支持する。本体部２７１は、例えばナイロンやポリプロピレン等の合成樹脂によって構成される。なお、図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、基板ホルダー２７と、他の部材（回路基板２６、インクタンク３０等）との接続関係を説明する分解図でもある。
【００８２】
また、回路基板２６は、第１の方向（Ｚ軸方向）に交差する面（ＸＹ平面）に沿った方向での動きを規制する規制部を有する。規制部の形態は種々考えられるが、一例としては図１（Ａ）、図１（Ｂ）、或いは図７、図８に示したような凹部２６１（切り欠き）である。図７は組み立て完了後の基板ホルダー２７等の外観斜視図であり、図８は組み立て完了後の基板ホルダー２７等を上から観察（Ｚ軸正方向側に設定された視点からＺ軸負方向を観察）した場合の平面図である。
【００８３】
基板ホルダー２７の本体部２７１には凸部２７１１が設けられ、回路基板２６が基板ホルダー２７に固定された状態において、凹部２６１と凸部２７１１とが嵌合する。つまり、組み立て時には、まず凹部２６１と凸部２７１１を嵌合させ、その上で基板ホルダー２７の本体部２７１に設けられ、少なくとも第１の方向（Ｚ軸方向）での回路基板２６の動きを規制するホルダー側第１規制部２７１２（２７１２ａ〜２７１２ｄ）、ホルダー側第２規制部２７１３（２７１３ａ〜２７１３ｄ）に回路基板２６をはめ込むことで、回路基板２６を基板ホルダー２７に固定する。ホルダー側第１規制部２７１２及びホルダー側第２規制部２７１３は、回路基板２６の外縁部に係り合って、回路基板２６の動きを規制する係合爪である。
【００８４】
なお、図７、図８の例では、ホルダー側第２規制部２７１３はＵ字型の構造とすることで、Ｘ軸方向に伸縮可能な構造となっている。そのため、ホルダー側第２規制部２７１３に対してＸ軸方向に力が加わるようにすることで、回路基板２６の取り付け、或いは取り外しを容易に実現できる。特に図７、図８では、ホルダー側第２規制部２７１３は、法線ベクトルがＸ軸正方向ベクトルとＺ軸正方向ベクトルの合成ベクトル方向となるような斜面を有し、当該斜面は、取り付け時に回路基板２６と接触する位置に設けられる。この斜面により、Ｚ軸正方向からの力を加える、すなわち回路基板２６をＺ軸正方向側から負方向側へ押し込む動作をすることで、自然とホルダー側第２規制部２７１３にＸ軸方向の力を加えることができ、回路基板２６の装着が容易となる。
【００８５】
また、基板ホルダー２７は固定部材により液体容器（インクタンク３０）に固定される。図７等の例では、固定部材とはネジ２８である。このように、回路基板２６と基板ホルダー２７とが、規制部等を用いて固定され、且つ基板ホルダー２７とインクタンク３０とが固定部材により固定されることで、回路基板２６をインクタンク３０（狭義には一対の導電部材）に対して、適切な位置関係で固定することが可能になる。
【００８６】
ただし、このような固定を行ったとしても、製造或いは組み立てにおける機械的な公差があるため、微少な位置ずれまでは抑止しきれない。その際、回路基板２６の浮きが生じてしまう、すなわちインクタンク３０に対して回路基板２６（具体的には一対の端子３８，３９）が想定よりもＺ軸正方向側に位置してしまった場合には、一対の端子と一対の導電部材とが電気的に接続されない可能性が出てしまう。この場合、第１端子３８と第２端子３９の間が絶縁されるため、状態としては第１導電部材３５と第２導電部材３６との間の抵抗が非常に大きい場合と同様の状態となる。この場合、実際のインク残量とは関係なく、インク残量が少なくなっているとの判断がされてしまうため大きな問題となる。
【００８７】
よって、本実施形態では、Ｚ軸方向のずれが生じた場合にも、一対の端子と一対の導電部材とが電気的に接続されるような構成を用いる。具体的には、プリンター１は、第１〜第ｋの一対の端子に対応して設けられ、一対の端子と一対の導電部材を電気的に接続する第１〜第ｋの一対の弾性接点２７３を有する。
【００８８】
弾性接点２７３の具体例を図９に示す。図９は組み立て完了後の一対の導電部材、基板ホルダー２７、回路基板２６のＸＺ平面における断面図を示す。図９に示したように、弾性接点２７３は、回路基板２６の端子と接触する第１突起部２７３１と、インクタンク３０に設けられる導電部材と接触する第２突起部２７３２を有し、第１突起部２７３１と第２突起部２７３２とは、板状導電部材２７３３を介して連結されている。なお、弾性接点２７３は、電気的な接続を実現するものであるため、第１突起部２７３１、第２突起部２７３２、及び板状導電部材２７３３は、金属等の導電材料により構成される。なお、１つの弾性接点２７３は、第１突起部２７３１により一対の端子（３８，３９）のうちの一方の端子と接続されるとともに、第２突起部２７３２により一対の導電部材（３５，３６）のうちの一方の導電部材と接続されることで、上記一方の端子と上記一方の導電部材とを電気的に接続する。つまり、一対の端子と一対の導電部材の接続には、一対の弾性接点を用いることになる。
【００８９】
弾性接点２７３の板状導電部材２７３３は、図９に示したように板バネ状に折れ曲がることによって、Ｚ軸方向に弾性変形可能に構成されている。言い換えれば第１導電部材３５及び第２導電部材３６の長手方向を第１の方向とした場合に、第１〜第ｋの一対の弾性接点は、第１の方向（Ｚ軸方向）に弾性を有することになる。
【００９０】
なお、図９では１つの弾性接点２７３の断面形状について説明を行ったが、一対の端子と一対の導電部材の電気的な接続には、一対の弾性接点が用いられることになるし、一対の端子及び一対の導電部材の組がｋ組設けられるのであれば、弾性接点２７３も一対の弾性接点がｋ個、すなわち２ｋ個の弾性接点２７３が設けられることになる。その際、各弾性接点２７３の形状は図９と同様のものとすればよい。
【００９１】
このようにすれば、回路基板２６に浮きのように、Ｚ軸方向での回路基板と一対の導電部材の位置関係が多少変化した場合であっても、一対の端子と一対の導電部材との接触性を高くし、電気的な接続の確実性を高めることが可能になる。また、回路基板２６とインクタンク３０とのＺ軸方向での距離が想定よりも近い場合には、回路基板２６に過剰な押圧力がかかり、回路基板２６が変形するおそれがあるという問題が生じうるが、上記構成とすることで回路基板２６の変形も抑止可能である。
【００９２】
なお、第１〜第ｋの一対の弾性接点は、基板ホルダー２７に設ければよい。例えば、各一対の弾性接点が接点ホルダー２７２に取り付けられ、当該接点ホルダー２７２が基板ホルダー２７（狭義には基板ホルダー２７の本体部２７１）に取り付けられる。接点ホルダー２７２が本体部２７１に取り付けられた状態での平面図（Ｚ軸方向から観察した図）が図１０（Ａ）、断面図（Ｘ軸方向から観察した図）が図１１（Ａ）である。また、図１０（Ｂ）、図１１（Ｂ）は、それぞれ図１０（Ａ）、図１１（Ａ）の拡大図である。なお、接点ホルダー２７２はインクタンク３０に対応する数だけ設けられる。図６（Ａ）、図６（Ｂ）では説明を簡略化するため１つ以外の接点ホルダー２７２を省略し、図１０（Ａ）、図１１（Ａ）では、嵌合穴２７１４を明示するため右端の接点ホルダー２７２を省略したが、上記のように４つのインクタンク３０を有するプリンター１であれば、接点ホルダー２７２は４つ設けられることになる。
【００９３】
図１０（Ａ）〜図１１（Ｂ）に示したように、本体部２７１は嵌合穴２７１４を有し、各接点ホルダー２７２は当該嵌合穴２７１４に挿入される。なお、嵌合穴２７１４に対する接点ホルダー２７２の固定は、例えば図１０（Ｂ）に示したスナップフィット部２７１５等を用いればよい。また、接点ホルダー２７２は、ＸＺ平面に沿う形で複数の溝部が刻まれており、図１１（Ｂ）の例では、そのうちの両端の溝部に一対の弾性接点２７３が設けられる。ただし、接点ホルダー２７２や弾性接点２７３の形状、或いは接点ホルダー２７２に対する弾性接点２７３の固定手法は上述したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。以上のようにすれば、基板ホルダー２７に対して弾性接点２７３を適切に固定できるため、一対の端子と一対の導電部材との電気的な接続の確実性を、さらに高めることが可能になる。
【００９４】
また、基板ホルダー２７（特に本体部２７１）のＸ軸負方向側の端部には、複数の保護壁部２７１６（図７等の例では２７１６ａ〜２７１６ｄの４つ）が、各インクタンク３０と対向する位置において鉛直方向に垂下するように形成される。各保護壁部２７１６は、Ｘ軸方向において、回路基板２６の一対の端子（３８，３９）、弾性接点２７３、一対の導電部材（３５，３６）との接続部位に重なる位置に設けられている。基板ホルダー２７の各保護壁部２７１６によって、上記接続部位を、異物の侵入などから保護することが可能になる。
【００９５】
３．液面レベルの検出手法の詳細
次に液面レベルの検出手法について説明する。具体的には、まず液体検出部６０の構成例を説明する。ただし、液体検出部６０は、制御基板１５に設けられる構成と、検出用の回路基板２６に設けられる構成と、他の部分に設けられる構成（例えば一対の導電部材）とを含んでいる。よってまずは、液体検出部６０の全体構成について説明し、その後、検出用の回路基板２６に設けられる具体的な構成について説明する。また、図１５（Ａ）〜図１５（Ｇ）等を用いて検出動作の詳細についても説明する。
【００９６】
３．１  液体検出部の構成例
液体検出部６０について、図１２、図１３を参照して説明する。図１２は、液体検出部６０の一例を示す図である。なお、図１２において、ＶＤＤは、液体検出部６０を動作させる電源の高電位側の電位を示す。また、ＶＳＳは、電源の低電位側の電位を示し、基準電位（グランド）である。以降の図面においても、同様の符号を用いる。
【００９７】
液体検出部６０は図１２に示したように、交流生成回路４０を含む。交流生成回路４０は、図１２に示したように第１導電部材３５に一端が接続される第１の抵抗Ｒ１と、第１の抵抗Ｒ１の他端と基準電位ＶＳＳとの間に接続された少なくとも一つの電気素子で構成され、第１の抵抗Ｒ１を介して、第１導電部材３５を基準電位ＶＳＳに接続する基準電位供給部と、第２導電部材３６と基準電位ＶＳＳとの間に接続される少なくとも一つのキャパシターを含む。
【００９８】
図１２の例では、基準電位供給部は第２の抵抗Ｒ２で構成され、第２導電部材３６と基準電位ＶＳＳとの間に接続される少なくとも一つのキャパシターとは、キャパシターＣ１に対応する。
【００９９】
また、交流生成回路４０はさらに、所定の周期信号を発生する周期信号発生部４１と、交流生成回路の第１の抵抗Ｒ１の他端（第１導電部材３５に接続される側とは異なる端部）に接続される所定電位供給部と、を含む。図１２の例では、所定電位供給部はｐチャンネル型ＦＥＴ４３に対応する。なお、詳細については図１５（Ｂ）を用いて後述するが、所定電位供給部は、所定の周期信号の１周期内の第１期間において、少なくとも第１の抵抗Ｒ１を介して、第１導電部材３５を基準電位ＶＳＳより高電位の所定電位ＶＤＤに接続し、１周期内の第２期間において、第１導電部材３５と所定電位ＶＤＤとの接続を遮断する。
【０１００】
また、液体検出部６０は図１２に示したように、第１導電部材３５の電位に基づく検出電圧に基づいて、液面レベルを検出するための判定用電圧を生成する判定用電圧生成部５５を含む。
【０１０１】
そして、判定用電圧生成部５５は、検出電圧を平滑化する平滑化回路５４と、検出電圧の平滑化回路５４への出力のオンオフを切り替えるスイッチ回路５３を含む。平滑化回路５４は、抵抗Ｒ５４及びキャパシターＣ５４により構成される。また、スイッチ回路５３は制御端子Ｓを有し、制御端子Ｓの状態に応じてオンオフが切り替えられる。
【０１０２】
また、液体検出部６０は、第１導電部材３５及び第２導電部材３６と、第１導電部材３５と第１の抵抗Ｒ１とを接続する第１端子３８と、第２導電部材３６とキャパシターＣ１とを接続する第２端子３９とを含む。第１導電部材３５及び第２導電部材３６はインクタンク３０に設けられる。また、第１端子３８及び第２端子３９は回路基板２６に設けられる。回路基板２６における第１端子３８、第２端子３９の具体的な配置等については後述する。
【０１０３】
液体検出部６０は、交流生成回路４０において検出電圧Ｖ１を生成し、判定用電圧生成部５５において検出電圧Ｖ１を波形成形して判定用電圧を生成し、検出部５０で判定用電圧に基づき一対の導電部材間の液体有無を検出する。これにより、インク３４の量を検出する。
【０１０４】
上述の交流生成回路４０の各要素は、図１２に示すように結線されて交流生成回路４０を形成する。具体的には、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３のソース端子はＶＤＤに接続される。ｐチャンネル型ＦＥＴ４３のゲート端子は、周期信号発生部（ＰＷＭとも呼ぶ）４１の出力であるＰＷＭ出力４２に接続される。ｐチャンネル型ＦＥＴ４３のドレイン端子には、第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２とが接続される。第１の抵抗Ｒ１は、一端が第１端子３８を介して第１導電部材３５に接続され、他端がドレイン端子に接続される。第２の抵抗Ｒ２は、一端がＶＳＳに接続され、他端がドレイン端子に接続される。第２導電部材３６には、キャパシターＣ１が接続される。キャパシターＣ１は、一端がＶＳＳに接続され、他端が第２端子３９を介して第２導電部材３６に接続される。
【０１０５】
なお、周期信号発生部４１は、プリンター１の制御部１６の制御に基づいて、種々のタイミングで周期信号の生成が可能な信号生成器で構成される。
【０１０６】
判定用電圧生成部５５は、交流生成回路４０において生成される検出電圧Ｖ１を、スイッチ回路５３によって特定のタイミングで平滑化回路５４に伝送し、平滑化回路５４によって平滑化する。平滑化された平滑化回路５４の出力が、検出部５０で検出される検出出力（判定用電圧）５７となる。図１２に示すように、スイッチ回路５３の制御端子Ｓは、交流生成回路４０における第２の接続点に接続され、第２の接続点の電位Ｖ２に基づいて、検出電圧Ｖ１が平滑化回路５４に伝送される。ここで、第２の接続点は、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３のドレイン端子と第１の抵抗Ｒ１との接続点である。スイッチ回路５３の入出力端子の一方は、交流生成回路４０における第１の接続点に接続される。第１の接続点は、第１導電部材３５と第１の抵抗Ｒ１と接続点であり、第１の接続点の電位が検出電圧Ｖ１である。スイッチ回路５３の入出力端子の他方は、平滑化回路５４の入力である抵抗Ｒ５４の一端に接続される。抵抗Ｒ５４の他端は、一端がＶＳＳに接続されたキャパシターＣ５４の他端に接続されて、抵抗Ｒ５４とキャパシターＣ５４とで平滑化回路５４が構成される。抵抗Ｒ５４とキャパシターＣ５４との接続点の電位が、平滑化回路５４の出力であり、判定用電圧生成部５５の出力である検出出力５７となる。
【０１０７】
なお、以上では説明を簡略化するために液体容器（インクタンク３０）が１つである場合の例を説明したが、本実施形態では上述したように、複数の液体容器を有する液体消費装置を想定している。
【０１０８】
複数の液体容器を有する場合の液体検出部６０の構成例を図１３に示す。具体的には、図１３は複数の液体容器を有する場合の交流生成回路４０である交流生成回路４０Ａを含んで構成された液体検出部６０Ａを示す図である。交流生成回路４０Ａは、図１２に示した交流生成回路４０における第１の抵抗Ｒ１と第１端子３８の間に選択回路４９が付加された回路である。選択回路４９は、例えば、アナログスイッチなどで構成されたマルチプレクサー回路である。選択回路４９には、インクタンクユニット２０に装着された複数のインクタンク３０（３０ａ，３０ｂ，・・・３０ｘ）の第１導電部材３５（３５ａ，３５ｂ，・・・３５ｘ）が、第１端子３８（３８ａ，３８ｂ，・・・３８ｘ）を介して接続される。選択回路４９は、制御部１６の制御に基づいて、接続された複数の第１導電部材３５（３５ａ，３５ｂ，・・・３５ｘ）からいずれか一つを選択する。選択された第１導電部材３５（例えば、３５ａ）は、選択回路４９によって、第１の抵抗Ｒ１に接続される。一方、インクタンク３０（３０ａ，３０ｂ，・・・３０ｘ）の第２導電部材３６（３６ａ，３６ｂ，・・・３６ｘ）は、第２端子３９（３９ａ，３９ｂ，・・・３９ｘ）を介して、それぞれ個別のキャパシターＣ１（Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，・・・Ｃ１ｘ）に接続される。
【０１０９】
つまり、交流生成回路４０は、第１〜第ｋの一対の端子のそれぞれの第２導電部材側の端子（第２端子３９）と基準電位ＶＳＳとの間に接続される第１〜第ｋのキャパシターＣ１（Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，・・・Ｃ１ｘ）を含むことになる。
【０１１０】
したがって、選択回路４９において第１導電部材３５ａが選択された場合、上述した交流生成回路４０と同様の動作によって、インクタンク３０ａのインク情報が検出可能な検出電圧Ｖ１を生成できる。その結果、液体検出部６０は、インクタンク３０ａのインク情報を検出できる。
【０１１１】
同様に、選択回路４９で他の第１導電部材３５（３５ｂ，・・・３５ｘ）が選択されると、選択された第１導電部材３５（３５ｂ，・・・３５ｘ）に対応するインクタンク３０（３０ｂ，・・・３０ｘ）に貯留されたインク３４のインク情報が検出可能となる。
【０１１２】
図１３に示した構成であれば、インクタンクユニット２０に装着された複数のインクタンク３０のインク３４のインクレベルを一つの交流生成回路４０Ａを使用して検出できる。そのため、交流生成回路４０（４０Ａ）のすべての構成要素を個々のインクタンク３０毎に備える必要が無く、交流生成回路４０（４０Ａ）の構成要素を兼用化することができる。その結果、複数のインクタンク３０を備えた場合に、液体検出部６０（６０Ａ）のコスト、サイズを小さくできる。
【０１１３】
さらに、複数のインクタンク３０の第２導電部材３６には、それぞれ個別にキャパシターＣ１が接続される。そのため、キャパシターＣ１をインクタンク３０の近傍に配置することができるので、第２導電部材３６とキャパシターＣ１との間の配線が容易になり、かつ電気的な特性を安定させることができる。
【０１１４】
３．２  回路基板における回路素子の配置例
次に回路基板２６における回路素子等の具体的な配置例を図１（Ａ）及び図１（Ｂ）を用いて説明する。回路基板２６を図４のようにインクタンク３０に対向するように配置し、回路基板２６のうちのインクタンク３０側の面を第１の面、第１の面の裏面を第２の面とした場合に、図１（Ａ）が第２の面の構成例であり、図１（Ｂ）が第１の面の構成例である。
【０１１５】
回路基板２６には交流生成回路４０の全ての構成が設けられる必要はなく、図１（Ａ）に示したように交流生成回路４０の少なくとも一部が設けられてもよい。図１（Ａ）の例では、回路基板２６に、交流生成回路４０のうち、第１の抵抗Ｒ１と、第２の抵抗Ｒ２と、選択回路４９、判定用電圧生成部５５（スイッチ回路５３、及び平滑化回路５４を構成する抵抗Ｒ５４及びキャパシターＣ５４）が設けられる。また、回路基板２６は、第２導電部材３６と基準電位ＶＳＳとの間に接続されるキャパシターを含んでおり、図１（Ａ）では４つのインクタンク３０を有する場合の回路基板２６を想定しているため、４つのキャパシターＣ１（Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ、Ｃ１ｄ）が設けられている。
【０１１６】
上述したように、選択回路４９をはじめ、第１の抵抗Ｒ１、基準電位供給部（狭義には第２の抵抗Ｒ２）、第１〜第ｋのキャパシターＣ１（Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ１ｃ、Ｃ１ｄ）、判定用電圧生成部５５は、回路基板２６の第２の面に設けらる。上述したように、回路素子は回路基板２６のうち、一対の端子（３８，３９）が設けられる第１の面の裏面となる第２の面に設けられることで、機械的接触による損傷等を抑止可能となる。
【０１１７】
また、回路基板２６には、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ１９）を接続するためのコネクターＣＮ１が設けられる。この場合、判定用電圧生成部５５は、フレキシブルフラットケーブルを介して制御部１６と接続され、制御部１６は、フレキシブルフラットケーブルを介して取得した判定用電圧（検出出力５７）に基づいて、液面レベルの検出を行う。コネクターＣＮ１についても、接触による破損等を考慮して、回路基板２６の第２の面に設けられる。
【０１１８】
また、選択回路４９は、フレキシブルフラットケーブルを介して制御部１６と接続され、選択回路４９は、フレキシブルフラットケーブルを介して制御部１６から受信された選択信号に基づいて、複数の液体容器から選択された液体容器に備えられた一対の導電部材に対して、交流電圧を供給する。制御部１６による具体的な制御については、図１５（Ａ）〜図１５（Ｇ）等を用いて後述する。
【０１１９】
また、図１（Ｂ）に示したように、回路基板２６には、一対の導電部材（３５，３６）に対応して、第１端子３８及び第２端子３９からなる一対の端子が配置される。液体容器が複数ある場合、各液体容器に対してそれぞれ一対の導電部材が設けられる。よって、回路基板２６には、各々が一対の導電部材を有する第１〜第ｋ（ｋは２以上の整数）の液体容器に対応して、第１〜第ｋの一対の端子が配置されることになる。
【０１２０】
図１（Ｂ）は図１（Ａ）と同様に４つのインクタンク３０を有する場合の例であるため、回路基板２６には、第１端子３８ａ及び第２端子３９ａからなる第１の一対の端子と、第１端子３８ｂ及び第２端子３９ｂからなる第２の一対の端子と、第１端子３８ｃ及び第２端子３９ｃからなる第３の一対の端子と、第１端子３８ｄ及び第２端子３９ｄからなる第４の一対の端子と、が設けられている。
【０１２１】
なお、液体検出部６０のうち、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示されなかった構成については、例えば制御部１６が設けられる制御基板１５（メイン基板）に設けられる。例えば、周期信号発生部４１や、所定電位供給部であるｐチャンネル型ＦＥＴ４３を制御基板１５に配置されている。ただし回路基板２６及び制御基板１５の構成はこれに限定されず、周期信号発生部４１やｐチャンネル型ＦＥＴ４３を回路基板２６に設ける等、種々の変形実施が可能である。
【０１２２】
ここで、第１〜第ｋの一対の端子は、回路基板２６の長手方向に沿って配置されてもよい。上述したように、複数のインクタンク３０は所与の方向に沿って配置されることが想定され、回路基板２６の長手方向は当該所与の方向にそろえると効率的な配置が可能である。なぜなら、複数のインクタンク３０にはそれぞれ一対の導電部材が設けられ、回路基板２６は、その全ての導電部材との電気的な接続が求められるためである。
【０１２３】
この点を考慮すれば、一対の導電部材との接続に用いられる一対の端子は、一対の導電部材の配置、すなわち複数のインクタンク３０のプリンター１における配置とそろえることが望ましく、具体的には第１〜第ｋの一対の端子を長手方向に沿って配置するとよい。このようにすれば、電気的な特性のばらつき等を抑止し、精度よく液面レベル検出を行うこと等が可能になる。
【０１２４】
また、第１〜第ｋの一対の端子の各一対の端子は、第１端子３８（３８ａ〜３８ｄ）と第２端子３９（３９ａ〜３９ｄ）からなり、第１端子３８と第２端子３９は、回路基板２６の長手方向に沿って配置される。
【０１２５】
これは例えば、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、第１導電部材３５と第２導電部材３６とが、複数のインクタンク３０が並ぶ方向（図２（Ａ）、図２（Ｂ）で言えば第２の方向）に沿って配置される場合に有用である。この場合、一対の導電部材と一対の端子とを効率的に接続することが可能であり、且つ、回路基板２６の長手方向に交差する方向（短辺方向）では端子を複数並べて配置する必要がない。つまり、本実施形態では複数のインクタンク３０を少数の（狭義には１つの）回路基板２６でカバーすることを想定しているため、回路基板２６の長辺方向はある程度の長さとする必要があるが、長辺方向に交差する方向では複数の端子を並べる必要がないため、短辺方向の長さを短くすることが可能である。なお、回路基板２６の短辺方向の長さは、回路素子の配置等による制約も受けるが、少なくとも複数のインクタンク３０に対応する長さが想定される長辺方向に比べて十分短くできる。
【０１２６】
また、選択回路４９は図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示したように、回路基板２６の長手方向に沿って配置される第１〜第ｋの一対の端子のうち、第２の一対の端子と、第ｋ−１の一対の端子との間に対応する領域に配置されている。
【０１２７】
なお、図１（Ａ）、図１（Ｂ）では選択回路４９は第２の面に配置され、一対の端子は第１の面に配置されるが、その場合の「第２の一対の端子と、第ｋ−１の一対の端子との間に対応する領域」とは、第２の面のうちの第２の一対の端子と第ｋ−１の一対の端子との間の領域の裏側に相当する、第１の面内の領域を考えればよい。また、図１（Ａ）、図１（Ｂ）では、交流生成回路４０の一部や判定用電圧生成部５５等を含む回路素子は一対の端子が設けられる第１の面の裏面である第２の面に配置されるものとしたが、これには限定されず、回路素子の一部又は全部を一対の端子と同じ側の面に設けてもよい。
【０１２８】
このようにすれば、回路基板２６の長手方向に沿った方向のうち、端部付近、具体的には、第１の一対の端子（図１（Ｂ）の例では３８ａ，３９ａ）よりも端部側の領域、第１の一対の端子と第２の一対の端子（図１（Ｂ）の例では３８ｂ、３９ｂ）の間の領域を除いた領域に、少なくとも選択回路４９を配置することが可能になる。反対側についても同様であり、第ｋの一対の端子（図１（Ｂ）の例では３８ｄ，３９ｄ）よりも端部側の領域、第ｋの一対の端子と第ｋ−１の一対の端子（図１（Ｂ）の例では３８ｃ、３９ｃ）の間の領域を除いた領域に、少なくとも選択回路４９を配置することが可能になる。
【０１２９】
上述したように、複数のインクタンク３０を対象とする場合にも、選択回路４９は共用とすることが想定される。つまり、第１〜第ｋの導電部材は、第１〜第ｋの端子を介して選択回路４９と接続される必要があり、第１〜第ｋの端子と選択回路４９との間には、そのための配線が設けられる。その場合、選択回路４９を端部、例えば第１の一対の端子（３８ａ，３９ａ）の付近に設けた場合、第１の一対の端子と選択回路４９との配線を短くでき、当該配線に生じる配線容量等を小さくできるが、第ｋの一対の端子と選択回路４９との配線が非常に長くなってしまい、当該配線に生じる配線容量等も大きくなる。そのため、インクタンク３０ごとの配線容量等のばらつきが大きくなってしまうため、結果として最悪の場合の配線容量を想定した設計をする必要が生じ負担が大きい。
【０１３０】
それに対して、選択回路４９を端部を除外した領域に配置すれば、選択回路４９と各一対の端子との間の距離のばらつきが小さくなるため、配線容量や配線抵抗等のばらつきも抑えられる。つまり、複数のインクタンク３０ごとの、信号強度や遅延、耐ノイズ性等の電気的特性のばらつきを抑えることが可能になる。
【０１３１】
さらに具体的には、選択回路４９は、回路基板の長手方向に沿って配置される第１〜第ｋの一対の端子のうち、第ｉ（ｉは２≦ｉ≦ｋ−２を満たす整数）の一対の端子と、第ｉ＋１の一対の端子との間に対応する領域に配置される。
【０１３２】
この際、ｋが偶数であれば狭義にはｉ＝ｋ／２である。例えば、ｋ＝４であれば、選択回路４９は、第２の一対の端子（３８ｂ、３９ｂ）と第３の一対の端子（３８ｃ、３９ｃ）の間に設けられる。このようにすれば、回路基板２６の中央部に選択回路４９を設けることができるため、電気的特性のばらつきを抑える効果が高い。
【０１３３】
また、以上では選択回路４９を回路基板２６の中央部に設けるものとしたがこれには限定されず、交流生成回路４０の一部や、判定用電圧生成部５５を回路基板２６の中央部に設けてもよい。交流生成回路４０の一部や判定用電圧生成部５５は、選択回路４９に接続されるため、これらを回路基板２６の中央部に設けることで、配線容量等を小さく抑えることが可能になる。
【０１３４】
また、以上のことを逆に考えれば、複数のインクタンク３０ごとに別途設けられる構成については、回路基板２６の中央部に設ける必要性は低い。そのため、図１（Ａ）では第２端子３９と基準電位ＶＳＳとの間に設けられるキャパシターＣ１については、その位置を中央部に限定していない。具体的には、キャパシターＣ１は各第２端子３９の近傍に設けられ、第２端子３９はキャパシターＣ１を介してすぐに基準電位ＶＳＳに接続される。このような配置とすることで、やはり配線容量等を小さくすることが可能である。
【０１３５】
３．３  液面レベル検出動作の詳細
次に液面レベルの検出動作の詳細を、図１４〜図１５（Ｇ）を用いて説明する。図１４は、図１２の液体検出部６０の等価回路図である。図１５（Ａ）〜図１５（Ｇ）は、液体検出部６０の動作の一例を示すタイミングチャートであると共に、タイミングチャートに基づく検出電圧Ｖ１の電位及び検出出力５７の電位を示す。
【０１３６】
図１５（Ａ）のＰＷＭ出力４２及び図１５（Ｂ）のＰＷＭ出力４２は、共に周期信号発生部４１の出力を示す。図１５（Ｂ）のＰＷＭ出力４２は、図１５（Ａ）のＰＷＭ出力４２の一部を時間的に拡大して表記した図である。具体的には、図１５（Ａ）のＰＷＭ出力４２に示す二点鎖線で囲った範囲Ａを拡大した図である。図１５（Ｃ）は、以下で説明する交流生成回路４０の動作に伴って変化する検出電圧Ｖ１を実線で示し、インク３４が無い場合の検出電圧Ｖ１を破線で示す。図１５（Ｄ）は、スイッチ回路５３の動作を制御する第２の接続点の電位Ｖ２を示す。図１５（Ｅ）は、異なる種類のインク３４に対する検出電圧Ｖ１を実線と一点鎖線で示し、インク３４が無い場合の検出電圧Ｖ１を破線で示す。図１５（Ｆ）は、スイッチ回路５３の出力５６を示す。図１５（Ｇ）は、検出出力５７（判定用電圧）を示す。
【０１３７】
周期信号発生部４１は、制御部１６からの制御信号により、周期信号発振の開始と停止が制御される。周期信号発生部４１は、制御部１６から発振の指示を受けている期間、ＰＷＭ出力４２として、第１期間Ｔ１（ＶＳＳレベル）と第２期間Ｔ２（ＶＤＤレベル）とを周期的に繰り返す信号を出力する。図９（ａ）は、ｔ１からｔ２およびｔ３からｔ４の期間は制御部から発振の指示を受けている期間である。各期間を周期信号区間という。この区間の長さは、１つのインクタンクについて、検出部がインクの情報を判定できる程度に検出出力５７を取得可能な時間に設定されている（ｔ１〜ｔ４は時間を表す）。例えば、ＰＷＭ出力４２は、周期信号区間において、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とを同一デューティー比（５０％）で周期的に繰り返す。
【０１３８】
周期信号発生部４１は、制御部１６から発振の停止の信号を受信すると、発振を停止して、出力４２としてＶｄｄレベルの信号を出力する（ｔ２〜ｔ３の期間）。
【０１３９】
図１２に示す交流生成回路４０においては、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３は、ＰＷＭ出力４２に基づいてＯＮ／ＯＦＦが制御される。具体的には、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３は、ＰＷＭ出力４２が第１期間Ｔ１（ゲート端子がＶＳＳレベル）の時にＯＮとなり、第２期間Ｔ２（ゲート端子がＶＤＤレベル）の時にＯＦＦとなる。その結果、ドレイン端子は、第１期間Ｔ１においてＶＤＤとなり、第２期間Ｔ２において、ドレイン端子はハイインピーダンス状態となる。そのため、第１期間Ｔ１において、第１導電部材３５が、第１の抵抗Ｒ１を介してＶＤＤに接続され、第２期間Ｔ２において、その接続が遮断された状態となる。このように、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３は、所定電位供給部として機能する。
【０１４０】
第１期間Ｔ１においては、第２の抵抗Ｒ２もＶＤＤに接続されるため、第２の抵抗Ｒ２を介してＶＤＤからＶＳＳに電流が流れる。この電流は、交流生成回路４０の消費電流を増加させることになるため、消費電流の増加を防ぐためには、第２の抵抗Ｒ２の値を出来るだけ大きくするのが好適である。
【０１４１】
上述したように、第１導電部材３５及び第２導電部材３６の一対の導電部材がインク３４に浸漬する状態において、一対の導電部材は、図１４に示したようにインク３４のインク抵抗値Ｒｉを介して導通状態となる。
【０１４２】
そのため、第１期間Ｔ１において、ＶＤＤ→ｐチャンネル型ＦＥＴ４３→第１の抵抗Ｒ１→第１端子３８→第１導電部材３５→インク３４→第２導電部材３６→第２端子３９→キャパシターＣ１→ＶＳＳの経路で電流が流れる。この経路で電流が流れる時、キャパシターＣ１が充電される。そのため、キャパシターＣ１の電位が徐々にＶＤＤに近づき、図１５（Ｃ）に示すように、第１期間Ｔ１において検出電圧Ｖ１が徐々にＶＤＤに近づく。
【０１４３】
次に、第２期間Ｔ２では、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＦＦする。そのため、ＶＤＤから流れる電流がなくなり、充電されたキャパシターＣ１が、回路系において最も高電位となる。その結果、キャパシターＣ１→第２端子３９→第２導電部材３６→インク３４→第１導電部材３５→第１端子３８→第１の抵抗Ｒ１→第２の抵抗Ｒ２→ＶＳＳの経路で電流が流れ、第１期間Ｔ１でキャパシターＣ１に充電された電荷が放電される。したがって、第２の抵抗Ｒ２は、第１の抵抗Ｒ１を介して第１導電部材３５を、ＶＳＳに接続する基準電位供給部として機能する。この時、キャパシターＣ１の電位が放電に伴って徐々に低下する。そのため、図１５（Ｃ）に示すように、第２期間Ｔ２において検出電圧Ｖ１が徐々にＶＳＳに近づく。
【０１４４】
上述の説明から明らかなように、第１期間Ｔ１でインク３４に流れる電流と第２期間Ｔ２でインク３４に流れる電流とでは、電流の流れる方向が逆になる。つまり、ＰＷＭ出力４２が第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とを周期的に繰り返す周期信号区間においては、インク３４には交流電流が流れる。
【０１４５】
次に、図１２に示す判定用電圧生成部５５の動作を説明する。スイッチ回路５３を制御する電位Ｖ２は、図１５（Ｂ）に示すＰＷＭ出力４２に基づいて、図１５（Ｄ）に示すように変化する。具体的には、ＰＷＭ出力４２がＶＤＤレベルの時は、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＦＦするため、電位Ｖ２は第２の抵抗Ｒ２を介してＶＳＳに近づく。一方、ＰＷＭ出力４２がＶＳＳレベルの時は、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＮするため、電位Ｖ２はＶＤＤとなる。スイッチ回路５３は、電位Ｖ２が、所定の閾値を越えてＶＤＤに近づくとＯＦＦし、所定の閾値を下回ってＶＳＳに近づくとＯＮするように構成されている。
【０１４６】
したがって、電位Ｖ２がＶＳＳに近づく第２期間Ｔ２の時、スイッチ回路５３の出力５６には検出電圧Ｖ１が伝送される。一方、電位Ｖ２がＶＤＤになる第１期間Ｔ１の時は、検出電圧Ｖ１の伝送が遮断されるため、出力５６は不定状態となる。図１５（Ｆ）はその状態を示し、具体的には、第２期間Ｔ２の時に出力５６に検出電圧Ｖ１（図１５（Ｅ））が現れることを示す。
【０１４７】
ここで、図１５（Ｅ）において、実線が、インク抵抗値Ｒｉの大きい顔料系インクの検出電圧Ｖ１を示し、一点鎖線が、顔料系インクよりインク抵抗値Ｒｉの小さい染料系インクの検出電圧Ｖ１を示す。詳細は後述するが、このように、検出電圧Ｖ１は、インク３４の種類に対応して異なる値となる。
【０１４８】
上記のように、検出電圧Ｖ１は、電位Ｖ２の変化に基づいて切り出されてスイッチ回路５３の出力５６（図１５（Ｆ））となる。次いで出力５６は、平滑化回路５４に伝送されて平滑化され、検出出力５７が生成される。その結果、図１５（Ｇ）に示すように、インク３４の種類に対応して異なる電位レベルを持つ安定した検出出力５７が生成される。具体的には、染料系インクが存在する場合及び顔料系インクが存在する場合の２つの場合において、一点鎖線で示す染料系インクが最も大きな電位の検出出力５７となり、実線で示す顔料系インクの検出出力５７の電位が染料系インクの検出出力５７の電位よりも低い値となる。
【０１４９】
そのため、検出出力５７が後段の検出部５０によって検出されることによって、第１導電部材３５と第２導電部材３６との間にインク３４が存在することが分かる。さらに、検出出力５７がインク３４の種類に対応して異なる電位レベルを持つため、例えば、検出部５０にＡ／Ｄコンバーターを備えて電位レベルの差異を把握することによって、インク３４の種類を検出することも可能である。
【０１５０】
一方、インク３４が消費され、第２導電部材３６と第１導電部材３５との間にインク３４が存在しなくなると、第１導電部材３５及び第２導電部材３６が導通されず絶縁状態となる。そのため、第１期間Ｔ１においてｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＮすると、検出電圧Ｖ１は第１の抵抗Ｒ１を介してＶＤＤに接続される。また、第２期間Ｔ２においてｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＦＦすると、検出電圧Ｖ１は、第１の抵抗Ｒ１及び第２の抵抗Ｒ２を介してＶＳＳに接続される。その結果、図１５（Ｃ）、図１５（Ｅ）において破線で示すように、検出電圧Ｖ１は、第１期間Ｔ１においてＶＤＤとなり、第２期間Ｔ２においてＶＳＳとなる。そのため、図１５（Ｇ）に示すように、検出出力５７はＶＳＳレベルとなり、第１導電部材３５と第２導電部材３６との間にインク３４が存在しないことが検出される。
【０１５１】
次に、図１４〜図１５（Ｇ）を参照して、より詳細に交流生成回路４０の挙動を説明する。図１４において、ＳＷは、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３を示すスイッチである。Ｒ１は第１の抵抗Ｒ１であり、Ｒ２は第２の抵抗Ｒ２であり、Ｒｉは、インク３４のインク抵抗値Ｒｉである。また、ＳＷ５３は、スイッチ回路５３を示すスイッチである。
【０１５２】
第１導電部材３５及び第２導電部材３６の両電極がインク３４に浸漬する場合、ＳＷがＯＮすると、Ｃ１は、Ｒ１及びＲｉを介して、ＶＤＤに接続され、電流が流れる。この場合の、検出電圧Ｖ１は下式（１）で表すことができる。
Ｖ１＝ＶＤＤ−（Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒｉ））×（ＶＤＤ−Ｖｃ（ｔ））・・・（１）
【０１５３】
ここで、Ｖｃ（ｔ）は、Ｃ１の電位である。（ｔ）は媒介変数であり、時間ｔと共にＶｃ（ｔ）が変化することを示す。
【０１５４】
第１期間Ｔ１においては、Ｃ１はＶＤＤによって充電されて、Ｖｃ（ｔ）が時間と共に徐々に大きくなる。その結果、式１の右辺第３項の（ＶＤＤ−Ｖｃ（ｔ））が徐々に小さくなるため、右辺第１項のＶＤＤから減ぜられる値が小さくなる。したがって、図１５（Ｃ）の検出電圧Ｖ１で示すように、検出電圧Ｖ１はＶＤＤに徐々に近づいていく。そのため、ＶＤＤと検出電圧Ｖ１との電位差Ｖｄが徐々に小さくなる。
【０１５５】
ここで、第１期間Ｔ１が開始される時間ｔ１の時、Ｃ１が充分に放電されていて、Ｖｃ（ｔ１）＝０とすると、その値を上式（１）に代入して下式（２）が得られる。
Ｖ１＝（Ｒｉ／（Ｒ１＋Ｒｉ））×ＶＤＤ・・・（２）
【０１５６】
つまり、検出電圧Ｖ１は、式２で表される値を初期値として徐々に大きくなってＶＤＤに近づき、電位差Ｖｄは、徐々に小さくなる。
【０１５７】
また、上式（２）から分かるように、検出電圧Ｖ１の初期値はＲｉが大きいほど大きくなる。そのため、図１５（Ｅ）に示すように、時間ｔ１の時、実線で示すＲｉの大きい顔料系インクの検出電圧Ｖ１が、一点鎖線で示すＲｉの小さい染料系インクの検出電圧Ｖ１より大きい値となって現れる。
【０１５８】
第２期間Ｔ２においては、第１期間Ｔ１において充電されたＣ１からＲｉ、Ｒ１及びＲ２を介して電荷がＶＳＳに放電される。そのため、Ｖｃ（ｔ）は徐々に小さくなり、図１５（Ｃ）、図１５（Ｅ）に示すように、検出電圧Ｖ１は徐々に小さくなってＶＳＳに達する。ここで、Ｒｉが大きいと、第１期間Ｔ１におけるＣ１への充電電流が小さいため、充電が進まずＶｃ（ｔ）が大きくならない。つまり、顔料系インクよりもＲｉの小さい染料系インクの方が、よりＣ１への充電が進みＶｃ（ｔ）が大きくなる。そのため、図１５（Ｅ）に示すように、第２期間Ｔ２でＣ１の放電が開始される時、一点鎖線で示すＲｉの小さい染料系インクの検出電圧Ｖ１が、実線で示すＲｉの大きい顔料系インクの検出電圧Ｖ１より大きい値となって現れる。
【０１５９】
以上のように、液体検出部６０は、インク３４の種類によって異なる検出出力５７を生成し、インク３４の有無や種類と言ったインク情報を検出することができる。
【０１６０】
また、図５から分かるように、インク３４が消費されインク量が減少すると、まず、第２導電部材３６より短い第１導電部材３５の先端が、インク３４の界面から離れる。この時のインク３４の量は、インクタンク３０の中空部のサイズと第１導電部材３５の長さから一義的に決まる。そのため、第１導電部材３５と第２導電部材３６との間にインク３４が無いと検出された時に、残留するインク３４の量を知ることができる。
【０１６１】
また、第１期間Ｔ１が長くなる、あるいは第１の抵抗Ｒ１の値が小さくなる、あるいはキャパシターＣ１の値が小さくなると、第１期間Ｔ１内においてキャパシターＣ１の電位がＶＤＤにより近づくようになる。その結果、ＶＤＤからキャパシターＣ１へ電流が流れなくなる。電流が流れない状態はインク３４が無い場合と同じ状態であるため、インク３４の有り無しの検出が難しくなる。したがって、第１導電部材３５及び第２導電部材３６の両電極がインク３４に浸漬している場合に、第１期間Ｔ１において、常にＶＤＤからキャパシターＣ１へ電流が流れて電位差Ｖｄが存在するように、第１期間Ｔ１の長さ（換言すれば、ＰＷＭ出力４２における第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２の周期）、第１の抵抗Ｒ１の値及びキャパシターＣ１の値が決定されることが好ましい。
【０１６２】
以上のように、本実施形態によれば、液体検出部６０の交流生成回路４０は、インク３４に交流電流を流すことができる。そのため、インク情報の検出を行う時、電気分解によって気泡が発生したり第１導電部材３５あるいは第２導電部材３６にインク３４の成分が析出したりすることのない液体検出部６０を実現できる。
【０１６３】
さらに、インク３４が有る場合は、第１期間内で常に、ＶＤＤとの間に電位差Ｖｄを持ち、かつインク３４が無い場合は、第１期間内で、電位差Ｖｄが０となる検出電圧Ｖ１を生成する交流生成回路４０を実現できる。また、検出電圧Ｖ１に基づいて、インク３４の有無及び種類を検出するための検出出力５７を生成する判定用電圧生成部５５が実現可能である。そのため、プリンター１は、交流生成回路４０、判定用電圧生成部５５及び検出出力５７を検出する検出部５０を含んで構成される液体検出部６０を備えることによって、電気分解により気泡が発生したり液体の成分が電極に析出したりすることなくインク情報の検出を行うことができる。
【０１６４】
さらに、液体検出部６０の交流生成回路４０は、所定電位供給部及び基準電位供給部を含んで構成可能である。そして、所定電位供給部は一つのｐチャンネル型ＦＥＴ４３で構成でき、基準電位供給部は一つの抵抗（又は図１６を用いて後述するように一つのｎチャンネル型ＦＥＴ４４）で構成できる。そのため、少ない電気素子によって液体検出部６０が構成可能となる。その結果、液体検出部６０及びそれを備えたプリンター１のコスト、サイズを小さくできる。
【０１６５】
さらに、液体検出部６０の交流生成回路４０は、図１２に示すように、所定電位供給部としてのｐチャンネル型ＦＥＴ４３と基準電位供給部としての第２の抵抗Ｒ２との間は１本の配線で結線可能である。そのため、所定電位供給部と基準電位供給部とを、異なる回路基板上に分散配置することが容易である。例えば、制御部１６、周期信号発生部（ＰＷＭ）４１及びｐチャンネル型ＦＥＴ４３をプリンター１の制御基板１５上に配置し、第１の抵抗Ｒ１、第２の抵抗Ｒ２、第１端子３８、第２端子３９及びキャパシターＣ１をインクタンクユニット２０側の回路基板２６上に配置して、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３と第２の抵抗Ｒ２との間を信号配線ＦＦＣ１９によって結線することもできる。したがって、交流生成回路４０の構成要素を最小の配線で異なる回路基板上に分散配置することができるので、コストの増加を抑えた上で基板レイアウト設計の自由度を向上させることができる。
【０１６６】
さらに、液体検出部６０の交流生成回路４０は、ＰＷＭ出力４２における周期信号の周期、第１の抵抗Ｒ１の値及びキャパシターＣ１の値を好適に決定することによって、第１導電部材３５及び第２導電部材３６の両電極がインク３４に浸漬している場合に、第１期間Ｔ１において常に、第１の抵抗Ｒ１及びインク３４を介してＶＤＤからキャパシターＣ１に電流が流れるように設定することができる。その結果、検出電圧Ｖ１が、ＶＤＤに対して常に電位差Ｖｄを持つようにすることができる。そのため、検出電圧Ｖ１に基づいて判定用電圧生成部５５において生成される検出出力５７を検出部５０で検出することによって、インク３４の有無や量及び種類と言ったインク情報が検出できる。
【０１６７】
さらに、ＰＷＭ出力４２として、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とを周期的に繰り返す周期信号を間欠的に有し、周期信号が無い期間は第２期間Ｔ２と同等の電位レベルとなる信号を利用できる。そのため、周期信号が無い期間において、周期信号がある期間において充放電されるキャパシターＣ１を充分に放電できる。その結果、次の周期信号が始まる時のキャパシターＣ１の電位を一定の値にすることができるため、安定した検出電圧Ｖ１を生成する交流生成回路４０を実現でき、ひいては、安定した動作を行う液体検出部６０が実現できる。
【０１６８】
また、液体検出部６０の判定用電圧生成部５５は、スイッチ回路５３と平滑化回路５４とで構成できる。そのため、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とにおいて生成される検出電圧Ｖ１をスイッチ回路５３によって時分割で選択することが可能となる。さらに、選択された検出電圧Ｖ１を平滑化回路５４によって安定した電位レベルを持つ検出出力５７が生成される。その結果、検出出力５７を検出する際は任意のタイミングで検出が可能となるため、製品設計の自由度を向上させることができる。
【０１６９】
さらに、判定用電圧生成部５５は、スイッチ回路５３と受動素子で構成される平滑化回路５４とで構成できる。そのため、単体のＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスターで判定用電圧生成部５５を構成した場合に比べて、ＭＯＳＦＥＴの閾値（Ｖｔｈ）のバラツキやバイポーラトランジスターの直流電流増幅率（ｈｆｅ）のバラツキに影響されることなく、安定した検出出力５７を生成することができる。
【０１７０】
また、第２期間Ｔ２の時に検出出力５７を生成するように判定用電圧生成部５５を構成することによって、インク３４が存在する場合はインクの種類に対応した検出出力５７が生成され、インク３４が存在しない場合は検出出力５７がＶＳＳレベルになるようにできる。そのため、インク３４が存在するにもかかわらず検出出力５７がＶＳＳレベルになってしまうような故障モードとの区別が可能となる。
【０１７１】
さらに、プリンター１は、本実施形態の液体検出部６０を備える。液体検出部６０を構成するインクタンク３０は、インク注入口３２を備えるため、プリンター１は、インク３４の再充填が可能となる。
【０１７２】
４．変形例
図１６は、液体検出部６０の他の変形例を示す図である。具体的には、図１２に示した交流生成回路４０の他の変形例である交流生成回路４０Ｂを含んで構成された液体検出部６０Ｂを示す図である。交流生成回路４０Ｂは、交流生成回路４０における第２の抵抗Ｒ２を、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３と相補型に接続されるｎチャンネル型ＦＥＴ４４に置き換えた回路である。これにより、ＰＷＭ出力４２が第１期間Ｔ１の時、所定電位供給部としてのｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＮしてｎチャンネル型ＦＥＴ４４がＯＦＦする。このため、キャパシターＣ１に、第１の抵抗Ｒ１及びインク３４を介して電流が流れる。そして、ＰＷＭ出力４２が第２期間Ｔ２の時、ｐチャンネル型ＦＥＴ４３がＯＦＦして基準電位供給部としてのｎチャンネル型ＦＥＴ４４がＯＮする。このため、第１期間Ｔ１で充電されたキャパシターＣ１から、インク３４及び第１の抵抗Ｒ１を介して電流が流れる。
【０１７３】
したがって、上述した交流生成回路４０の動作と同様にして、インク３４のインク情報が検出可能な検出電圧Ｖ１を生成できる。
【０１７４】
これにより、所定電位供給部が一つのｐチャンネル型ＦＥＴ４３で構成され、基準電位供給部が一つのｎチャンネル型ＦＥＴ４４で構成可能となる。したがって、少ない電気素子によって交流生成回路４０（４０Ｂ）が構成可能となり、液体検出部６０（６０Ｂ）のコスト、サイズを小さくできる。
【０１７５】
また、第１導電部材３５及び第２導電部材３６は、板棒形状のステンレス材で製作されるものとして説明したが、第１導電部材３５及び第２導電部材３６の材質はこれに限られない。導電性の部材であれば良く、腐食して錆をインク３４に混入させることが無い導電性部材が好適で、例えばカーボン材でも良い。また、形状は板棒形状に限られず、丸棒形状、角棒形状またはコイル形状等としても良い。
【０１７６】
また、上記実施形態では、ＰＷＭ出力４２の第１期間Ｔ１及び第２期間Ｔ２のデューティー比を５０％として説明したが、デューティー比を変えて、第２期間Ｔ２を第１期間Ｔ１より長くしてもよい。これにより、キャパシターＣ１を充電する時間よりキャパシターＣ１を放電する時間を長くできる。そのため、第１期間Ｔ１でキャパシターＣ１に蓄えられた電荷を第２期間Ｔ２で充分に放出できるので、第２期間Ｔ２が終了して第１期間Ｔ１が開始される時のキャパシターＣ１の電位を一定の値にすることができる。
【０１７７】
また、上記実施形態では、第２期間Ｔ２における検出出力５７を検出することによってインク情報を検出した。一方、第１期間Ｔ１においても、第１導電部材３５と第２導電部材３６との間のインク３４の有無及び種類に対応して検出電圧Ｖ１の値に差異が発生する。そのため、第１期間Ｔ１において検出出力５７を検出するようにしてもよい。さらに、第１期間Ｔ１における検出出力５７と第２期間Ｔ２における検出出力５７とをそれぞれ検出して、その差分値からインク情報を検出してもよい。
【０１７８】
また、本実施形態及び変形例では、液体容器に貯留される液体としてインクタンク３０に貯留されたインク３４を例に挙げ、液体消費装置としてインクジェットプリンター１を例に挙げて説明した。しかし、本実施形態の適用範囲はこれに限られず、液体容器に貯留された導電性を備える液体の液体情報の検出及びその液体を噴射可能な液体消費装置に適用可能である。
【０１７９】
なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また液体消費装置の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【０１８０】
本願の実施形態では、インクタンクユニット２０に収容されるインクタンク３０（液体容器）は、プリンターベンダーによりプリンター１に取り付けられるもので、インクタンク３０内にインク３４が無くなった際にはプリンター１の使用者はインクタンク３０を交換することなくインクタンク３０のインク注入口３２よりインクをリフィルすることを説明した。本発明の適用はこれに限られず、インクタンク３０は、プリンター１の使用者がプリンター１に対して着脱可能に構成され、インクタンク３０のインク３４が消費されたら新しいインクタンク３０に交換されるものでもよい。この場合、インクタンク３０は、インク注入口３２を持たず、インク供給口３３が開閉可能な弁を配置すればよい。そして、インクタンク３０がプリンター１に装着されたときに、インクタンク３０の第１導電部材３５と第２導電部材３６が、回路基板２６の端子３８、３９と接続されればよい。
【０１８１】
上記の実施形態では、制御部１６は液体容器が１つの中空からなる液体容器内の液面レベルを検出するとして説明したが、液面レベルの検出とはこれに限らない。例えば、液体容器が、各々が流路で接続されている複数の部屋からなるものである場合、液面レベルの検出とは、一対の導電部材が配置されている箇所の液体有無の検出することである。すなわち、液面レベルの検出とは、液体容器内の液体の残量が所定量か、それ未満かを検出することである。
【符号の説明】
【０１８２】
１  インクジェットプリンター、１１  排紙部、１２  用紙、１３  操作部、
１４  側ケース、１５  制御基板、１６  制御部、１７  印刷ヘッド、１８  チューブ、
２０  インクタンクユニット、２１  インクタンクユニットカバー、
２２  インクタンクユニット底部、２４  窓部、２６  回路基板、２７  基板ホルダー、
２８  ネジ、３０  インクタンク、３１  マーク、３２  インク注入口、
３３  インク供給部、３４  インク、３５  第１導電部材、３６  第２導電部材、
３８  第１端子、３９  第２端子、４０  交流生成回路、４１  周期信号発生部、
４２  ＰＷＭ出力、４３  ｐチャンネル型ＦＥＴ、４４  ｎチャンネル型ＦＥＴ、
４９  選択回路、５０  検出部、５３  スイッチ回路、５４  平滑化回路、
５５  判定用電圧生成部、５７  検出出力、６０  液体検出部、２６１  凹部、
２７１  本体部、２７２  接点ホルダー、２７３  弾性接点、２７１１  凸部、
２７１２  ホルダー側第１規制部、２７１３  ホルダー側第２規制部、
２７１４  嵌合穴、２７１５  スナップフィット部、２７１６  保護壁部、
２７３１  第１突起部、２７３２  第２の突起部、２７３３  板状導電部材、
Ｃ１  キャパシター、ＣＮ１  コネクター、ＦＦＣ  信号配線、Ｒ１  第１の抵抗、
Ｒ２  第２の抵抗、Ｒｉ  インク抵抗値、ＶＤＤ  所定電位、ＶＳＳ  基準電位
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１】
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