センサープレート及び電流源を有するセンサー回路と、前記センサープレートに加えられた電流が、ドライセンサープレート状態とウェットセンサープレート状態間の応答電圧の最大差を引き起こすように、前記電流源をバイアスするためのプロセッサ実行可能命令を有するアルゴリズムを備える流体レベルセンサー。前記センサー回路が、入力レジスターであって、該入力レジスターには、前記アルゴリズムによってある入力コードが刺激として与えられる、入力レジスターと、前記電流源をバイアスするためのアナログバイアス電圧に前記入力コードを変換するDACデジタル-アナログ変換器と、前記応答電圧を出力コードに変換するADCアナログ-デジタル変換器と、前記出力コードが前記アルゴリズムによって読み取られるまで、該出力コードを保持する出力レジスターをさらに備える、請求項1の流体レベルセンサー。前記センサー回路が、前記電流源におけるバイアス電圧をサンプリングして保持するための第1のサンプルアンドホールド要素と、前記加えられた電流に応答して、前記センサープレートにおいて生じた応答電圧をサンプリングして保持するための第2のサンプルアンドホールド回路をさらに備える、請求項2の流体レベルセンサー。前記電流源が、複数の電流範囲内の電流を選択できるようにするための範囲選択回路を備える、請求項1の流体レベルセンサー。前記範囲選択回路が、個別に選択可能な複数の電流生成トランジスタを備え、該電流生成トランジスタの各々は、バイアス電圧及び対応する乗算器に基づいてある電流量を生成する、請求項5の流体レベルセンサー。電流源と、入力コードを電流源のバイアス電圧に変換するためのDACデジタル-アナログ変換器と、センサープレートと、前記電流源から前記センサープレートに電流を加えるためのスイッチと、前記センサープレートにおける応答電圧とある閾値を比較することによって、ウェットセンサープレート状態かドライセンサープレート状態かを決定するための測定モジュールを備える流体レベルセンサー。前記応答電圧が、前記センサープレートがドライ状態であるときと前記センサープレートがウェット状態であるときの間で最大の変化を有するように前記入力コードを決定するためのバイアスアルゴリズムをさらに有する、請求項6の流体レベルセンサー。前記センサープレートが配置される流体チャネルと、前記流体チャネルに流体結合されたノズルをさらに備える、請求項6の流体レベルセンサーであって、前記測定モジュールは、前記流体チャネル内に背圧を生成して、流体が前記ノズルから前記チャネルを通って戻るように該流体を後退させ、これによって、前記センサープレートが空気にさらされるようにすることからなる、流体レベルセンサー。流体レベルを検出する方法であって、ウェット状態及びドライ状態において、センサー回路に刺激電圧を加えるステップであって、該刺激電圧は、ある最小電圧からある最大電圧までの範囲を有する、ステップと、前記刺激の範囲にわたって、ウェット応答及びドライ応答を測定するステップと、前記ウェット応答と前記ドライ応答間の差応答を求めるステップと、前記差応答におけるピーク差を特定するステップと、前記ピーク差に対応するピーク刺激を決定するステップを含む方法。ピーク刺激を決定する前記ステップが、前記ピーク差に対応するウェット応答値を決定するステップと、前記ウェット応答値を前記ピーク刺激電圧に関連づけるステップを含む、請求項9の方法。ウェット応答を測定する前記ステップが、流体を収容している流体チャネル内のセンサープレートの電圧をサンプリングするステップを含む、請求項9の方法。ドライ応答を測定する前記ステップが、加えられている背圧によって流体が引き込まれている流体チャネル内のセンサープレートの電圧をサンプリングするステップを含む、請求項9の方法。前記センサー回路の電流源を前記ピーク刺激でバイアスするステップと、前記センサープレートに前記電流源からの電流を加えるステップと、センサープレート電圧をサンプリングするステップと、前記センサープレート電圧をある閾値電圧と比較して、ドライプレート状態を決定するステップをさらに含む、請求項9の方法。前記ドライプレート状態が持続した時間を測定するステップと、前記時間に基づいて流体レベルを決定するステップをさらに含む、請求項9の方法。流体レベルを検出する方法であって、電流によって、センサープレートにおいて、ウェットセンサープレート状態とドライセンサープレート状態間に最大電圧変化が引き起こされるように電流源をバイアスするステップと、前記電流を前記センサープレートに加えるステップと、前記センサープレートにおける応答電圧をサンプリングするステップと、前記応答電圧をある閾値電圧と比較するステップと、前記比較に基づいて、前記ドライセンサープレート状態を決定するステップを含む方法。前記サンプリングの前に、流体メニスカスをノズルからチャネル内の前記センサープレートを通り過ぎて後退させるための背圧を加えるステップをさらに含む、請求項15の方法。背圧を加える前記ステップが、背圧スパイクを生成するためにノズルをプライミングするステップを含む、請求項16の方法。前記ドライセンサープレート状態が継続した時間長を測定するステップと、前記時間長に基づいて流体レベルを決定するステップをさらに含む、請求項15の方法。電流源をバイアスする前記ステップが、前記最大電圧変化を生じる入力バイアス電圧を決定するステップと、前記電流源のトランジスタゲートに前記入力バイアス電圧を加えるステップを含む、請求項15の方法。前記入力バイアス電圧を決定する前記ステップが、前記ウェットセンサープレート状態と前記ドライセンサープレート状態の両方に対して、ある最小刺激電圧からある最大刺激電圧までのある範囲の刺激を前記電流源に加えるステップと、前記刺激の範囲にわたって、前記センサープレートにおけるウェット状態電圧応答及びドライ状態電圧応答を決定するステップと、前記ウェット状態電圧応答と前記ドライ状態電圧応答の間の差応答を決定するステップと、前記差応答からピーク差応答を決定するステップと、前記ピーク差応答を生じるピーク刺激電圧を特定するステップを含むことからなる、請求項19の方法。ある範囲の刺激を加える前記ステップが、0~255までの範囲の8ビット数をDACデジタル-アナログ変換器に加えるステップと、前記8ビット数にあるアナログ電圧を乗じたものに等しい出力を前記DACから提供するステップを含む、請求項20の方法。前記ピーク刺激を決定する前記ステップが、前記刺激の範囲にわたって前記ウェット応答の範囲を決定するステップと、前記ウェット応答の範囲の所定の割合に対応する刺激値を決定するステップを含む、請求項9の方法。以下、本発明の実施形態を添付の図面を参照して説明する。課題とその解決策の概観上記したように、リザーバすなわち流体室内の流体のレベルを決定するために利用できる多くの技術が存在する。たとえば、インクカートリッジ内で光ビームを反射または屈折させて、電気的な及び/またはユーザーが視認することができるインクレベル指標を生成するために、プリズムが使用されている。背圧インジケータは、リザーバ内の流体レベルを決定するための別の手段である。いくつかの印刷システムは、インクレベルまたはインク残量。以下同じを決定する方法として、インクジェットプリントカートリッジから噴射されるインク滴の数を数える。さらに他の技術は、印刷システムにおける流体レベルのインジケータとして流体の導電率を使用する。しかしながら、流体レベルを検出するシステム及び技術の精度及びコストを改善することに関する課題が依然として存在している。本開示の実施形態は、従来のインクレベル検出技術を改良する流体レベルセンサー及び関連する方法を提供する。開示されているセンサー及び方法は、流体要素流体素子を具備するMEMS構造、センサー回路、及び、該回路を最適な動作点にバイアスするためのバイアス技術を含む。回路がバイアスされている動作点は、ドライインク状態すなわち、インクが存在しない状態とウェットインク状態すなわち、インクが存在する状態の間の最大出力差信号を可能にするすなわち差信号の最大化を可能にする。センサー回路は、流体チャネル内にセンセンサープレートを備えている。たとえば、スピッティングまたはプライミング中に該チャネル内のインクに加えられる背圧によって、インクがノズルから引き出されて、センサープレートの上を該チャネルを通って引き戻され、これによって、該プレートが空気にさらされる。該回路は、センサープレートに電流を供給して、該プレートにたとえば該プレートの両端間に電圧応答を生じさせるための電流源を備えている。測定された該プレートの電圧応答は、該プレートがウェットウェットは、流体チャネル内にインクがあることを示しているであるか、ドライドライは、流体チャネル内に空気が存在することを示しているであるかの指標を提供する。バイアス技術は、該電流源を最適な動作点にバイアスするためのアルゴリズムを利用し、この最適な動作点では、センサープレートに供給される電流の量によって、微弱信号状態におけるウェットプレート状態とドライプレート状態間のセンサープレートの最大差電圧応答が引き起こされる。開示されている流体レベルセンサー及び関連する方法の利点には、MEMS構造たとえば、流体チャネル及びインク室に残ったくずや破片による汚染に対する高い耐性が含まれ、この高い耐性によって、ウェット状態とドライ状態を正確に示すことが可能になる。センサーのコストは、既存のサーマルインクジェットプリントヘッドに配置される回路及びMEMS構造を使用するがゆえに抑えられる。該回路のサイズ大きさは、数個たとえば2~3個のインクジェットノズルの空間に該回路を配置可能な程度のものである。1実施形態では、流体レベルセンサーは、センサープレート及び電流源を有するセンサー回路を備える。流体レベルセンサーはまた、電流源からセンサープレートに加えられた電流によって、ドライセンサープレート状態とウェットセンサープレート状態間の応答電圧に最大の差が生じるように該電流源をバイアスするための、プロセッサが実行可能な命令プロセッサ実行可能命令を有するアルゴリズムを含んでいる。1実施形態では、流体レベルセンサーは、電流源と、入力コードを電流源のバイアス電圧に変換するためのDACデジタル-アナログ変換器を備える。該センサーはまた、センサープレートと、該センサープレートに電流源からの電流を与えるためのスイッチを備える。測定モジュールは、センサープレートの応答電圧をある閾値を比較することによって、ウェットセンサープレート状態かドライセンサープレート状態かを決定する。別の実施形態では、流体レベルを検出する方法は、ウェット状態及びドライ状態においてセンサー回路に刺激電圧を印加することを含む。刺激電圧は、ある最小電圧からある最大電圧までの範囲を有する。該方法は、該刺激の範囲にわたってウェット応答及びドライ応答を測定することを含む。ウェット応答とドライ応答間の差応答が決定され、該差応答におけるピーク差最大差が特定される。該方法は、次に、該ピーク差に対応するピーク刺激電圧最大刺激電圧を決定する。別の実施形態では、流体レベルを検出する方法は、電流が、ウェットセンサープレート状態とドライセンサープレート状態間でセンサープレートの最大電圧変化を引き起こすようにすなわち、それらの2つの状態間でセンサープレートにかかる電圧の変化が最大になるように電流源をバイアスすることを含む。該方法はまた、該電流をセンサープレートに加えること、センサープレートの応答電圧をサンプリングすること、該応答電圧をある閾値電圧と比較すること、及び、該比較に基づいて該ドライセンサープレート状態を決定することを含む。例示的な実施形態図1は、本開示の1実施形態にしたがう、本明細書に開示されている流体レベルセンサー及び方法を実施するのに適したインクジェット印刷システム100として具現化された流体噴射装置を示している。この実施形態では、流体噴射アセンブリは、流体滴噴射プリントヘッド114として開示されている。インクジェット印刷システム100は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102、インク供給アセンブリ104、搭載アセンブリ106、媒体搬送アセンブリ108、電子プリンターコントローラ110、及び、インクジェット印刷システム100の種々の電気的構成要素に電力を供給する少なくとも1つの電源112を備えている。インクジェットプリントヘッドアセンブリ102は、印刷媒体118に印刷するために、複数のオリフィスすなわちノズル116を通じて、印刷媒体118に向けてインク滴を噴射する少なくとも1つの流体噴射アセンブリ114プリントヘッド114を備えている。印刷媒体118を、紙、カード用紙、透明フィルムOHPフィルムなど、ポリエステル、合板、フォームボードfoamboard:発泡板、布地、キャンバスカンバスなどの、任意のタイプの適切なシート状物質やロール材とすることができる。ノズル116は、典型的には、1以上の列すなわちアレイをなすように配置され、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102と印刷媒体118とが互いに相対的に移動する際に、ノズル116から適切な順番でインクを噴射することにより、文字、記号、及び/又は他の図形あるいは画像を印刷媒体118上に印刷するようになっている。インク供給アセンブリ104は、プリントヘッドアセンブリ102に流体インクを供給し、また、インクを格納するためのリザーバ120を備えている。インクはリザーバ120からインクジェットプリントヘッドアセンブリ102へ流れる。インク供給アセンブリ104及びインクジェットプリントヘッドアセンブリ102は、一方向インク配送システムと循環式インク配送システムのいずれかを形成することができる。一方向インク配送システムの場合は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102に供給されるインクは実質的に全て、印刷中に消費される。一方、循環式インク配送システムの場合は、プリントヘッドアセンブリ102に供給されるインクは、そのうちの一部だけが、印刷中に消費される。印刷中に消費されなかったインクは、インク供給アセンブリ104へ戻される。1実施形態では、インク供給アセンブリ104は、インクを、インク調節アセンブリ105を通じて、正圧下で、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102へと、供給管などのインターフェース接続を介して供給する。インク供給アセンブリ104は、たとえば、リザーバ120、ポンプ及び圧力調整器図には明示されていないを備えている。リザーバ120を、取り外し、交換し、及び/または再充填することができる。インク調節アセンブリ105における調節には、フィルタリング、予熱、圧力サージ吸収、及びガス抜きを含めることができる。インクは、負圧下で、プリントヘッドアセンブリ102からインク供給アセンブリ104へと引き込まれる。プリントヘッドアセンブリ102の入口と出口間の圧力差は、ノズル116に適切な背圧を確立するように選択され、通常は、H2Oの-1と-10の間の負圧である。しかしながら、たとえば、リザーバ120におけるインク供給が耐用期限寿命の終わりに近づくと、印刷またはプライミング動作中に加えられる背圧が上昇する。この上昇した背圧の強さは、インクメニスカスをノズル116から後退させて、MEMS構造の流体チャネルを通じて引き戻すのに十分なものである。1実施形態では、プリントヘッド114は、この上昇した背圧及び後退させられたメニスカスを用いて、インク供給の耐用期限近くにおける正確なインクレベルの指標を提供するインクレベルセンサー206を備えている。搭載アセンブリ106は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102を媒体搬送アセンブリ108に対して位置決めし、媒体搬送アセンブリ108は、印刷媒体118をインクジェットプリントヘッドアセンブリ102に対して位置決めする。したがって、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102と印刷媒体118との間の領域には、ノズル116の近くにまたは隣接して印刷ゾーン122が画定される。1実施形態では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102は走査型プリントヘッドアセンブリである。その場合、搭載アセンブリ106は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102を媒体搬送アセンブリ108に対して移動させて、印刷媒体118を走査するためのキャリッジを有する。他の実施形態では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102は非走査型プリントヘッドアセンブリである。その場合、搭載アセンブリ106は、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102を媒体搬送アセンブリ108に対して所定の位置に固定し、一方、媒体搬送アセンブリ108は、印刷媒体118をインクジェットプリントヘッドアセンブリ102に対して位置決めする。電子プリンターコントローラ110は、典型的には、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102、搭載アセンブリ106、及び媒体搬送アセンブリ108と通信し及びこれらを制御するためのプロセッサ、ファームウェア、ソフトウェア、揮発性及び不揮発性の記憶要素記憶装置の構成要素を含む1以上の記憶要素、及びその他のプリンター電子回路を含む。電子コントローラ110は、コンピュータ等のホストシステムからデータ124を受信し、データ124を記憶装置に一時的に格納する。データ124は、典型的には、電子、赤外線、光またはその他による情報伝送経路を介してインクジェット印刷システム100に伝送される。データ124は、たとえば、印刷すべき文書及び/又はファイルを表す。したがって、データ124は、インクジェット印刷システム100に対する印刷ジョブを形成し、及び、1以上の印刷ジョブコマンド及び/またはコマンドパラメータを含む。1実施形態では、電子プリンターコントローラ110は、ノズル116からインク滴を噴射させるために、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102を制御する。したがって、電子コントローラ110は、文字、記号、及び/または他の図形あるいは画像を印刷媒体118上に形成する噴射インク滴のパターンを画定する。噴射インク滴のパターンは、データ124からの印刷ジョブコマンド及び/またはコマンドパラメータによって決定される。1実施形態では、電子コントローラ110は、コントローラ110で実行される実行可能命令を有するバイアスアルゴリズム126を含む。バイアスアルゴリズム126は、インクレベルセンサー206図2を制御し、及び、ウェット状態すなわち、インクがあるときとドライ状態すなわち、空気が存在するとき間で、センサー206から最大の電圧応答差が生じる最適な動作/バイアス点を決定するために実行される。電子コントローラ110はさらに、コントローラ110で実行される実行可能命令を有する測定モジュール128を備えている。最適なバイアス点が決定されると、測定モジュール128が実行され、これによって、インクレベルセンサー206を制御する測定サイクルが開始されて、測定された時間この時間は、ドライ状態がMEMS構造の流体チャネル内で持続している時間であるに基づいてインクレベルが決定される。説明している実施形態では、インクジェット印刷システム100は、本明細書に開示されているインクレベルセンサーを実施するのに適したサーマルインクジェットTIJプリントヘッド114を有するドロップオンデマンドサーマルインクジェット印刷システムである。1実施例では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102は、単一のTIJプリントヘッド114を備えている。別の実施例では、インクジェットプリントヘッドアセンブリ102は、ワイドアレイのTIJプリントヘッド114を備えている。TIJプリントヘッドに関連する製造プロセスは、開示されているインクレベルセンサーの組み込みに好適であるが、圧電プリントヘッドなどの他のプリントヘッドタイプも、そのようなインクレベルセンサーを実施することができる。したがって、開示されているインクレベルセンサーは、TIJプリントヘッド114における実施には限定されない。図2は、本開示の1実施形態による、シリコンダイ基板202中に形成された単一の流体スロット200を有するTIJプリントヘッド114の一方の端部の底面図である。プリントヘッド114は単一の流体スロット200を有するものとして図示されているが、本明細書に開示されている原理の適用例は、1つのスロット200のみを有するプリントヘッドには限定されない、2つ以上の流体スロットを有するプリントヘッドや流体チャネル及び流体室にインクをもたらすために種々の大きさの穴を使用するプリントヘッドなどの他のプリントヘッド構成も可能である。流体スロット200は、基板202中に形成された細長いスロットであって、流体リザーバ120などの流体供給部と流体連絡すなわち流体が行き来できるようにしている。流体スロット200は、流体室204及びノズル116を含む該スロットの両側に沿って配置された流体滴発生器300を有している流体滴発生器は液滴発生器ともいう。図3を参照して後述するように、基板202は、流体室204を有するチャンバ層と、ノズル116が内部に形成されているノズル層の下にある。しかしながら、説明の便宜上、下にある基板202を見せるために、図2のチャンバ層及びノズル層は透明であると想定されている。このため、図2では、室204及びノズル116は破線を用いて示されている。スロット200の両側に沿って配置された流体滴発生器300に加えて、TIJプリントヘッド114は、1以上の流体ここではインクレベルセンサー206を備えている。インクレベルセンサー206は、一般に、MEMS構造、及び、一体化されたすなわち組み込まれたセンサー回路208を備えている。MEMS構造は、たとえば、流体スロット200、流体チャネル210、流体室204、及びノズル116を備えている。センサー回路208は、流体チャネル210の底部に配置されたセンサープレート212、及び他の回路214を備えている。該他の回路214は、たとえば、電流源、バッファアンプ緩衝増幅器、DACデジタル-アナログ変換器、ADCアナログ-デジタル変換器、及び測定回路を備えている。センサープレート212は、たとえばタンタルから形成された金属プレート金属板である。ADC及び測定回路などの他の回路214の一部は、その全てが基板202上の一つの場所にはなくてもよく、基板202上の異なる位置に分散していてもよい。流体センサー206及びセンサー回路208については、図4及び図5を参照してより詳細に後述する。図3は、本開示の1実施形態による、流体滴発生器の1例300の断面図である。各流体滴発生器300は、ノズル116、流体室204、及び流体室204内に配置されている噴射要素302を備えている。ノズル116は、ノズル層310内に形成されており、流体スロット200の側部に沿ってノズル列を形成するように全体的に配置されている。噴射要素302は、シリコン基板202の上面上の絶縁層たとえば、ポリシリコンガラス:PSGpolysiliconglass304上の金属プレートたとえば、タンタル-アルミニウム:TaAlから形成された熱抵抗器である。噴射要素302を覆うまたは該噴射要素302の上にあるパッシベーション層306は、噴射要素を室204内のインクから保護し、及び、崩壊する気泡の衝撃を吸収するための機械的パッシベーションまたは保護用のキャビテーションバリアcavitationbarrier構造として作用する。チャンバ層308は、壁、及び、基板202をノズル層310から分離する室チャンバ204を有している。印刷中、流体滴または液滴。以下同じが、対応するノズル116を通って室204から噴射され、その後、室204は、流体スロット200からの循環する流体で再充填される。より具体的には、電流が抵抗噴射要素抵抗噴射素子ともいう302を流れ、これによって該要素が急速に加熱される。噴射要素302の上にあるまたは該要素302を覆っているパッシベーション層306に隣接する流体の薄い層は、過熱されて気化し、これによって、対応する噴射室噴射チャンバともいう204内に気泡蒸気泡が生成される。急速に膨張する気泡は、流体滴を対応するノズル116の外に押し出す。加熱要素が冷えると、該気泡は急速に崩壊して、流体スロット200から噴射室204内へとより多くの流体が引き込まれ、これによって、ノズル116から別の流体滴を噴射する準備が整う。図4は、本開示の1実施形態による、プライミング動作中に、インクがセンサープレートの上を引き戻されるときのいくつかの異なる段階におけるMEMS構造の部分上面図及び部分側面図である。上記したように、流体レベルセンサー206は、一般に、流体チャネル210、流体室204、及び専用のセンサーノズル116を有するMEMS構造を備えている。流体レベルセンサー206はまた、流体チャネル210の底部に配置されたセンサープレート212を具備するセンサー回路208を備えている。センサー回路208は、プライミング動作中に流体チャネル内に流体インクが存在するかしないかを検出するように動作する。リザーバ120におけるインク供給が耐用期限に近づくと、インクメニスカスがノズル116から流体チャネル210を通って引き戻されまたは後退させられ、これによって、センサープレート212が空気にされることになるのに十分なほど印刷またはプライミング動作中に加えられる背圧が強くなる。図4のaは、インク400が、室204を満たしており、ノズル116内にインクメニスカス402を形成している通常状態を示している。この状態では、センサープレート212は流体チャネル210を満たしているインクで覆われているので、センサープレート212はウェット状態にある。プライミング動作中、または、通常のインク滴噴射による印刷動作中は、ある背圧が流体チャネル210内のインクに加えられ、これによって、図4のbに示すように、インクメニスカス402が、ノズルから後退させられて、該チャネルの内部へと引き戻される。リザーバ120におけるインク供給が耐用期限に近づくと、この背圧が上昇し、チャネル210及びノズル116へとインクが流れるのに要する時間も長くなる。図4のcに示すように、上昇した背圧は、センサープレート212がノズル116を通じて引き込まれた空気にさらされるのに十分なほどインクメニスカスをチャネル210中へと引き戻す。後述するように、センサー回路208は、空気にさらされたセンサープレート212を用いて、インク供給の耐用期限の終了近くにおける正確なインクレベルを決定する。図5は、本開示の1実施形態による、流体レベルセンサー回路208の高レベルのブロック図の1例である。センサー回路208は、DACデジタル-アナログ変換器500、入力SHサンプルアンドホールド要素502、電流源504、センサープレート212、スイッチ506、出力SH508、ADCアナログ-デジタル変換器510、状態機械ステートマシン512、クロック514、及び、レジスター0XD0~0xD6516などの複数のレジスターを備えている。センサー回路208の動作は、スイッチ506が閉じてセンサープレート212を短絡している間に、電流源504をDAC500及び入力SH502で構成ないし設定するすなわちバイアスすることから開始する。より詳細に後述するバイアスアルゴリズム126が、コントローラ110で実行されて、レジスター0XD2に与えるための刺激入力コードを決定する。該刺激は、DAC500から最適なバイアス電圧が出力されるようにするものであり、電流源504は、この最適なバイアス電圧でバイアスされる。電流源504がバイアスされた後で、測定モジュール128が、コントローラ110で実行されて、流体レベル測定サイクルを開始する。この測定サイクルの間、測定モジュール128は、状態機械512を用いてセンサー回路208を制御する。測定時間になると、状態機械512は、回路208を準備し、測定を行い、該回路をアイドル状態に戻すといういくつかの段階中を1段階ずつ回路208を進めることによって該測定を調整する。最初のステップにおいて、状態機械512がプライミングイベントプライミング処理を開始する。プライミングイベントは、ノズル116からインクを吐出または噴射して、ノズル及び室204からインクを除去し、及び、流体チャネル210内に背圧スパイクを生成する。状態機械512は、次に、遅延時間遅延期間を提供する。この遅延時間は可変であるが、典型的には、約2マイクロ秒~32マイクロ秒の間継続する。この遅延の後、第1の回路準備ステップにおいて、スイッチ506を開き、これによって、電流源504からの電流がセンサープレート212に加えられるすなわち、該プレート212に該電流が流れる。加えられた電流によって、該プレートのキャパシタンス静電容量が充電され、該プレートたとえば該プレートの両端間に電圧応答が生じる。電流源504から供給される電流は、|αVgs-Vt2という関係でバイアスされていることに留意されたい。ここで、VgsはDAC500からのバイアス電圧である。Vgsは、ゲート-ソース間電圧であり、Vtは、電流源504の電流生成トランジスタのゲート閾値電圧である。電流源504は、図6に一般的に示されている範囲選択回路を備えており、該選択回路は、DAC500からの電圧を、1×1倍、10×10倍及び100×100倍という範囲について電流をそれぞれ生成する3つの電流生成トランジスタ600、602、604のうちの1つに印加できるようにしている。電流を生成するために1つのトランジスタが選択されると、DAC500からの電圧がその選択されたトランジスタのゲートに印加され、該選択されたトランジスタによって電流源504が供給する電流の量が決定される。第2の回路準備ステップにおいて、状態機械512が、スイッチ506を開いて、第2の遅延時間この遅延時間も約2~32マイクロ秒の間継続するを提供する。第2の遅延の後、状態機械512は、出力SH要素508に、センサープレート212におけるアナログ応答電圧をサンプリングすなわち測定して、それをホールド保持させる。状態機械512は、次に、ADC510による変換を開始する。この変換によって、サンプリングされたアナログ応答電圧が、レジスター0xD6に格納されるデジタル値デジタル応答電圧に変換される。該レジスターは、測定モジュール128が該レジスターに格納されているデータを読み取るまで該デジタル応答電圧を保持する。回路208は、次に、別の測定サイクルが開始されるまでアイドルモードアイドル状態にされる。測定モジュール128は、該デジタル応答電圧をRdetect閾値と比較して、センサープレートがドライ状態にあるか否かを判定する。測定された応答がRdetectを超えている場合には、ドライ状態が存在し、そうでなければ、ウェット状態が存在するRdetect閾値の計算については後述する。ドライ状態が検出されたことは、センサープレート212が空気にさらされるのに十分な程度に流体チャネル内210内のインクが背圧によって引き戻されていることを示している。追加の測定サイクルを通じて、ドライ状態が持続したすなわち、センサープレートが空気にさらされた時間の長さが測定されて、該時間の長さを用いてドライ状態を生成している背圧の大きさを補間する補間によって求める。背圧は、インク供給の耐用期限の近くにおいてまたは該期限に近づいているときに予測可能に上昇するので、インクレベルの正確な決定を行うことができる。上記したように、バイアスアルゴリズム126はコントローラ110で実行されて、電流源504をバイアスするための、DAC500からの最適なバイアス電圧を決定する。バイアスアルゴリズム126は、バイアス電圧を決定する一方で、流体レベルセンサー206すなわち、センサー回路208及びMEMS構造を制御する。バイアスアルゴリズム126から見れば、図7に示すように、流体レベルセンサー206は、入力または刺激を受けて出力または応答を出力するブラックボックス要素である。入力電圧は、センサー回路208のレジスター0xD2に与えられる0~2558ビットの数値入力コードを用いて設定される。レジスター0xD2に入力された数値またはコードは、DAC500に与えられる刺激であり、該DACから出力されるアナログ電圧は、その刺激に10mVを乗じたものである。したがって、電流源504をバイアスするために利用できるDAC500からのアナログバイアス電圧の範囲は、0~2.55Vである。センサー回路208からの出力または応答は、8ビットレジスター0xD6に格納されているデジタルコードデジタル符号である。バイアスアルゴリズムは、入力コードと出力コード間のセンサー回路208の刺激対応答関係を用いて、センサープレート212がウェットであるすなわち、インクが、MEMS流体チャネル210内に存在して、該プレートを覆っているときと、センサープレート212がドライであるすなわち、インクがMEMS流体チャネル210から引き戻されてないし後退させられて、空気が該プレートを取り囲んでいるときとの間で、最適な出力デルタ信号すなわち最大応答電圧を提供する。図8に示すように、刺激入力コードが最小のプリチャージ電圧カウント値から最大のプリチャージ電圧カウント値まですなわち、0から255まで、つまり、SminからSmaxまで走査される移動させられると、応答出力コードは、3つの異なる領域、すなわち、オフ領域、活性領域、及び飽和領域を経る応答波形を生成する。これらの3つの領域は全体で、くずれ気味のSの形状を形成する。図8は、入力刺激のこの範囲に対する、ドライ応答曲線800、ウェット応答曲線802、及び、該ウェット応答曲線と該ドライ応答曲線の差を示す差曲線804を示している。図8の応答曲線は、それらの応答が強い好適な状態を示している。一般に、最大の信号差すなわち、最大の差応答曲線は、センサープレート212がチャネル一杯のインクで完全にウェット状態にあるたとえば完全に濡れているときと、センサープレート212が該チャネル内の空気と最大限に接触して完全にドライ状態にあるたとえば乾いているときの間に生じる。流体/インクが存在するときと存在しないときとですなわち、ウェット状態とドライ状態とで応答曲線は変わるが、MEMS構造内に伝導性もしくは導電性のくずないし破片やインク残留物などの汚染物がほとんど存在しないかまたは全く存在しないときに、その変化はより大きい。したがって、図8の強い応答曲線によって示されているように、応答は最初は強い。しかしながら、時間が経つにつれて、MEMS構造は、流体チャネル及び流体室内のインク残留物で汚染される場合があり、具体的には、ドライ応答が弱まって、ウェット応答に近づく。汚染物は、ドライ状態においてドライ応答を弱める伝導もしくは導電状態を生じさせ、これによって、ドライ応答とウェット応答の差が小さくなる。図9は、弱いドライ応答曲線900、弱いウェット応答曲線902、及び弱い差応答曲線904を示しており、この場合、MEMS構造内の汚染物などの好ましくない状態によってそれらの応答が弱められている。図9からわかるように、弱いウェット応答曲線と弱いドライ応答曲線との差は、図8の強い応答曲線で示されている差よりもずっと小さい。図8に示されている強い差曲線804は、容易に評価ないし判断することができる、ウェット状態とドライ状態との間のはっきりとした相違ないし区別を提供している。しかしながら、弱い応答状態の下では、ウェット状態とドライ状態の相違を見出すすなわち、それらの状態を区別することは、それらの間の差が小さいためにより難しくなっている。バイアスアルゴリズム126は、図9に示されている弱い応答差曲線904における差の最適な点を見つける。該最適な点において、流体/インクレベル測定は、ウェット状態とドライ状態との間の最大の応答を提供する。図10a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3は、本開示の1実施形態による、製造プロセス、供給電圧及び温度これらプロセス、電圧及び温度をPVTというなどのプロセス及び環境条件の違いに応じた、弱いドライ応答曲線1000、弱いウェット応答曲線1002、及び、それらの差異の例を示している。図10のa1、a2、及びa3は、プロセス条件が最悪Wで、供給電圧が5.5Vで、温度が摂氏15度これらは、それらの図においてW55V15Cで示されているの場合における、それぞれ、1×すなわち1倍、10×すなわち10倍、及び100×すなわち100倍という入力刺激範囲に対する曲線の例を示している。図10のb1、b2、及びb3は、プロセス条件が最良Bで、供給電圧が4.5Vで、温度が摂氏110度これらは、それらの図においてB45V110Cで示されているの場合における、それぞれ、1×すなわち1倍、10×すなわち10倍、及び100×すなわち100倍という入力刺激範囲に対する曲線の例を示している。図10のc1、c2、及びc3は、プロセス条件が典型的Tで、供給電圧が5.0Vで、温度が摂氏60度これらは、それらの図においてT50V60Cで示されているの場合における、それぞれ、1×すなわち1倍、10×すなわち10倍、及び100×すなわち100倍という入力刺激範囲に対する曲線の例を示している。いくつかの場合では、応答曲線の活性領域は、PVTの変化に起因してその傾きが変わる。他の場合では、応答曲線の活性領域は、該領域が、オフ領域内の前の方から開始するか後の方から開始するかというようにその配置がシフトまたは変化する。図10のa1~a3、b1~b3、及びc1~c3におけるドライ及びウェット応答曲線は、PVT条件の変化によって生じうるそのような傾き及び開始点の変化を示している。図10のa1~a3、b1~b3、及びc1~c3における差曲線1004は、該入力刺激範囲に対する及びPVT条件の変化に対するウェット応答曲線とドライ応答曲線との差を示している。図11は、本開示の1実施形態による、刺激に対してプロットされたドライ応答とウェット応答の差を示している。図10に示されている差曲線1004を重ねて図11が作成されている。これは、差曲線のピークの高さ、差曲線の進入部分アプローチ及び減衰部分の勾配、差曲線に沿った刺激軸の中心の配置がすべて、PVTに応じて変わることを例示することを意図したものである。図12は、本開示の1実施形態による、ウェット応答に対してプロットされた複合差曲線の1例1200を示している。差曲線の基準を、刺激ではなく応答に対してシフトするすなわち変えることによって、PVTの相違からの分離独立性の尺度が得られる。バイアスアルゴリズム126は、差が小さい場合に、ウェット状態とドライ状態の間の最大のインクレベル測定応答を提供する最適な差位置がどこにあるかという解を見つける。したがって、その解は、PVTのそのような変化に対して耐性があり、かつ、可能なかぎり大きなマージン余裕を提供するはずのものである。したがって、図12に示されているように、差曲線1004を、入力刺激の関数ではなく、ウェット応答曲線1002の関数として見ることによって、PVTによる変化またはPVTの変化の大部分を除去することができる。これは、プロセス、電圧及び温度PVTによって、所与の刺激に対する出力値が大きく変化するからである。しかしながら、ドライ状態インクなしとウェット状態インクありとの間の差は、PVTによってそれほど変化しないので、この差を用いて、PVTによって引き起こされる変化の大部分を除去することができる。差曲線の複合体は、全てのプロセス及び環境PVT条件にわたって決定された多くの差曲線を重ね合わせることによって形成された領域を取り囲んでいる。したがって、該複合差曲線の上にある領域は、PVT条件の影響を受けない存在可能な信号応答領域を表している。複合差曲線の中心は、ドライ状態とウェット状態間の電圧応答を最大にするピーク応答Rpeakを実現するために、インクレベル測定がなされるべき場所を表している。Rpeak応答の位置は、最小のウェット応答Rminと最大のウェット応答Rmax間の範囲またはRminとRmax間の全長に対する割合として表される。したがって、複合差曲線1200におけるRpeakの位置はRpdと呼ばれる。さらに、測定サイクル中において、Rpdの位置における複合差曲線1200のピークの高さは、ドライ状態が存在するときに予期されるRminとRmax間の範囲に対する割合としての最小差Dminと呼ぶ場合があるを表している。バイアスアルゴリズム126は、複合差曲線1200のRpdに配置されているピーク応答Rpeakを生じる入力刺激値Speakを決定する。該アルゴリズムは、レジスター0xD2に最小刺激Sminを入力して、レジスター0xD6内の応答をサンプリングたとえば所定のタイミングで測定する。該アルゴリズムはまた、レジスター0xD2に最大刺激Smaxを入力して、レジスター0xD6内の応答をサンプリングする。レジスター0xD6内のこれらの2つの値は、応答の両極端のそれぞれの値、すなわち、RminとRmaxである。この場合、ピーク応答値Rpeakを、次のように計算することができる。Rpeak=RminRpd×Rmax-Rminさらに、対応する刺激値Speakを、種々のアプローチによって見いだすことができる。刺激を、たとえば、SminからSmaxまで走査移動させて、応答がRpeakに達したときに止めることができる。別のアプローチは、二分探索を使用することである。ピーク応答Rpeakを生じる刺激値Speakは、センサー回路208内の電流源504を最適にバイアスすることによって、センサープレート212においてドライプレート状態とウェットプレート状態間の最大の応答を測定できるようにするためにレジスター0xD2に与えられる入力コードである。上記したように、ある1つの測定サイクルにおいて、測定モジュール128は、センサープレート212のまたは、センサープレート212にかけられた測定された応答電圧とRdetect閾値を比較することによって、センサープレート212がドライ状態にあるか否かを判定する。測定された応答がRdetectを超えている場合には、ドライ状態が存在し、そうでない場合には、ウェット状態が存在する。Rdetect閾値は、次の式によって計算される。Rdetect=RpeakRmax-Rmin×Dmin/2応答電圧において予期される最小差Dminは、ドライ状態の場合とウェット状態の場合の間でノイズマージンを共有するために分割されるすなわち2で割られる。図13は、本開示の1実施形態による、流体レベルを検出する方法の1例1300のフローチャートである。方法1300は、図1~図12に関して説明した実施形態に関連する。方法1300はブロック1302から開始し、そこで、ウェット状態及びドライ状態において、センサー回路に刺激電圧を印加する。印加された刺激電圧は、ある最小電圧からある最大電圧までの範囲を有している。ブロック1304において、該刺激範囲にわたってウェット応答及びドライ応答が測定される。この測定は、流体が入っている流体チャネル内のセンサープレートにかかっている電圧をサンプリングするステップ、及び、加えられている背圧によって流体が引き込まれているまたは後退させられているところの流体チャネル内のセンサープレートにかかっている電圧をサンプリングするステップを含む。方法1300は、ブロック1306に進み、そこで、ウェット応答とドライ応答間の差応答を求め、ブロック1308において、該差応答におけるピーク差最大差を突き止める。ブロック1310において、該ピーク差に対応するピーク刺激が決定される。このステップは、該ピーク差に対応するウェット応答値を決定するステップと、該ウェット応答値をピーク刺激電圧に関連づけるステップを含む。方法1300のブロック1312において、センサー回路の電流源がピーク刺激を用いてバイアスされ、ブロック1314において、電流源からの電流がセンサープレートに加えられる。ブロック1316において、センサープレートにおける電圧応答がサンプリングされる。ブロック1318において、センサープレートの電圧をある閾値電圧と比較してドライプレート状態またはドライプレート状態であるか否かを決定ないし判定し、ブロック1320において、ドライプレート状態が持続した時間期間が測定される。方法1300のブロック1322において、該時間に基づいて流体レベルが決定される。図14は、本開示の1実施形態による、流体レベルを検出する方法の別の例1400のフローチャートである。方法1400は、図1~図12に関して説明した実施形態に関連する。方法1400は、ブロック1402で開始し、そこで、電流源からの電流が、センサープレートにおいて、ウェットセンサープレート状態とドライセンサープレート状態間の最大電圧変化を引き起こすように、電流源をバイアスする。この電流源のバイアスは、該最大電圧変化を生じる入力バイアス電圧を決定するステップと、該入力バイアス電圧を電流源のトランジスタゲートに印加するステップを含む。入力バイアス電圧を決定するステップは、ウェットセンサープレート状態とドライセンサープレート状態の両方に対して、ある最小刺激電圧からある最大刺激電圧にわたる範囲のまたは、該最小刺激電圧から該最大刺激電圧までのある範囲の刺激を電流源に加えるステップを含む。刺激を加えるこのステップは、0~255までの範囲の8ビット数をDACに与えるたとえば入力するステップと、該8ビット数にあるアナログ電圧たとえば、1mV、10mV、100mVを乗じたものを該DACから出力するステップを含む。入力バイアス電圧を決定するステップはまた、該刺激範囲にわたって、センサープレートにおけるウェット状態電圧応答及びドライ状態電圧応答を決定するステップ、ウェット状態電圧応答とドライ状態電圧応答との差応答を決定するステップ、該差応答からピーク差応答を決定するステップ、及び、該ピーク差応答を生じるピーク刺激電圧を突き止めるステップを含む。方法1400のブロック1404において、バイアスされた電流源によって生成された電流がセンサープレートに加えられ、ブロック1406において、該センサーにおけるまたは該センサープレートにかかっている応答電圧がサンプリングされる。ブロック1408において、該応答電圧がある閾値電圧と比較されて、ブロック1410に示すようにドライプレート状態またはドライプレート状態であるか否かが決定される。ブロック1412において、そのようなサンプリングの前に、メニスカスを、ノズルから、流体チャネル内のセンサープレートを通り過ぎて引き戻すまたは後退させるために背圧が加えられる。この背圧は、背圧スパイクを生じるノズルのプライミングを通じてまたは、該プライミングの間加えられる。ブロック1414において、ドライセンサープレート状態が継続した時間長が測定され、ブロック1416において、該時間長に基づいてリザーバ内の流体レベルが決定される。