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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-18
(45)【発行日】2023-12-26
(54)【発明の名称】印刷装置
(51)【国際特許分類】
B41J 2/175 20060101AFI20231219BHJP
B41J 2/21 20060101ALI20231219BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20231219BHJP
【ＦＩ】
B41J2/175 167
B41J2/21
B41J2/01 451
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019150128
(22)【出願日】2019-08-20
(65)【公開番号】P2021030489
(43)【公開日】2021-03-01
【審査請求日】2022-08-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104710
【弁理士】
【氏名又は名称】竹腰 昇
(74)【代理人】
【識別番号】100090479
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 一
(74)【代理人】
【識別番号】100124682
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 泰
(74)【代理人】
【識別番号】100166523
【弁理士】
【氏名又は名称】西河 宏晃
(74)【代理人】
【識別番号】100187539
【弁理士】
【氏名又は名称】藍原 由和
(72)【発明者】
【氏名】臼田 拓真
(72)【発明者】
【氏名】祢津 貴広
【審査官】亀田 宏之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１３０７２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－０５８３９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－３２０７４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０１１５８０４（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクタンクと、前記インクタンク内のインクを用いて印刷を行う印刷ヘッドと、
前記インクタンク内に光を照射する光源と、
前記光源が発光する期間において、前記インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光と第３の波長帯域の第３の光とを検出するセンサーと、
前記インクタンク内の前記インクのインク種別を判定する処理部と、
を含み、
前記第１の光、前記第２の光及び前記第３の光は、赤色の波長帯域に対応するＲ光、緑色の波長帯域に対応するＧ光及び青色の波長帯域に対応するＢ光であり、
前記処理部は、
前記インクが存在する位置において、前記センサーに入射した前記Ｒ光の光量を表すＲ光量が閾値Ｔｈ Ｂｋ＿Ｒ 以下であり、前記センサーに入射した前記Ｇ光の光量を表すＧ光量が閾値Ｔｈ Ｂｋ＿Ｇ 以下であり、前記センサーに入射した前記Ｂ光の光量を表すＢ光量が閾値Ｔｈ Ｂｋ＿Ｂ 以下である場合に、前記インクタンク内の前記インクがブラックインクであると判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項2】
インクタンクと、前記インクタンク内のインクを用いて印刷を行う印刷ヘッドと、
前記インクタンク内に光を照射する光源と、
前記光源が発光する期間において、前記インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光と第３の波長帯域の第３の光とを検出するセンサーと、
前記インクタンク内の前記インクのインク種別を判定する処理部と、
を含み、
前記第１の光、前記第２の光及び前記第３の光は、赤色の波長帯域に対応するＲ光、緑色の波長帯域に対応するＧ光及び青色の波長帯域に対応するＢ光であり、
前記処理部は、
前記インクが存在する位置において、前記センサーに入射した前記Ｒ光の光量を表すＲ光量が閾値Ｔｈ Ｃ＿Ｒ 以下であり、前記センサーに入射した前記Ｇ光の光量を表すＧ光量が閾値Ｔｈ Ｃ＿Ｇ 以下であり、前記センサーに入射した前記Ｂ光の光量を表すＢ光量が閾値Ｔｈ Ｃ＿Ｂ より大きい場合に、前記インクタンク内の前記インクがシアンインクであると判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項3】
インクタンクと、前記インクタンク内のインクを用いて印刷を行う印刷ヘッドと、
前記インクタンク内に光を照射する光源と、
前記光源が発光する期間において、前記インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光と第３の波長帯域の第３の光とを検出するセンサーと、
前記インクタンク内の前記インクのインク種別を判定する処理部と、
を含み、
前記第１の光、前記第２の光及び前記第３の光は、赤色の波長帯域に対応するＲ光、緑色の波長帯域に対応するＧ光及び青色の波長帯域に対応するＢ光であり、
前記処理部は、
前記インクが存在する位置において、前記センサーに入射した前記Ｒ光の光量を表すＲ光量が閾値Ｔｈ Ｍ＿Ｒ より大きく、前記センサーに入射した前記Ｇ光の光量を表すＧ光量が閾値Ｔｈ Ｍ＿Ｇ 以下であり、前記センサーに入射した前記Ｂ光の光量を表すＢ光量が閾値Ｔｈ Ｍ＿Ｂ 以下である場合に、前記インクタンク内の前記インクがマゼンタインクであると判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項4】
インクタンクと、前記インクタンク内のインクを用いて印刷を行う印刷ヘッドと、
前記インクタンク内に光を照射する光源と、
前記光源が発光する期間において、前記インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光と第３の波長帯域の第３の光とを検出するセンサーと、
前記インクタンク内の前記インクのインク種別を判定する処理部と、
を含み、
前記第１の光、前記第２の光及び前記第３の光は、赤色の波長帯域に対応するＲ光、緑色の波長帯域に対応するＧ光及び青色の波長帯域に対応するＢ光であり、
前記処理部は、
前記インクが存在する位置において、前記センサーに入射した前記Ｒ光の光量を表すＲ光量が閾値Ｔｈ Ｙ＿Ｒ より大きく、前記センサーに入射した前記Ｇ光の光量を表すＧ光量が閾値Ｔｈ Ｙ＿Ｇ より大きく、前記センサーに入射した前記Ｂ光の光量を表すＢ光量が閾値Ｔｈ Ｙ＿Ｂ 以下である場合に、前記インクタンク内の前記インクがイエローインクであると判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項5】
インクタンクと、前記インクタンク内のインクを用いて印刷を行う印刷ヘッドと、
前記インクタンク内に光を照射する光源と、
前記光源が発光する期間において、前記インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光と第３の波長帯域の第３の光とを検出するセンサーと、
前記インクタンク内の前記インクのインク種別を判定する処理部と、
を含み、
前記第１の光、前記第２の光及び前記第３の光は、赤色の波長帯域に対応するＲ光、緑色の波長帯域に対応するＧ光及び青色の波長帯域に対応するＢ光であり、
前記処理部は、
前記センサーに入射した前記Ｒ光の光量を表すＲ光量、前記センサーに入射した前記Ｇ光の光量を表すＧ光量及び前記センサーに入射した前記Ｂ光の光量を表すＢ光量の少なくとも２つにおいて、前記インクが存在する位置の光量が、前記インクが存在しない位置の光量よりも多い場合に、前記インクタンク内の前記インクがホワイトインクであると判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項6】
インクタンクと、前記インクタンク内のインクを用いて印刷を行う印刷ヘッドと、
前記インクタンク内に光を照射する光源と、
前記光源が発光する期間において、前記インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光と第３の波長帯域の第３の光とを検出するセンサーと、
前記インクタンク内の前記インクのインク種別を判定する処理部と、
を含み、
前記第１の光、前記第２の光及び前記第３の光は、赤色の波長帯域に対応するＲ光、緑色の波長帯域に対応するＧ光及び青色の波長帯域に対応するＢ光であり、
前記処理部は、
前記インクが存在する位置において、前記センサーに入射した前記Ｒ光の光量を表すＲ光量が閾値Ｔｈ ＣＬ＿Ｒ より大きく、前記センサーに入射した前記Ｇ光の光量を表すＧ光量が閾値Ｔｈ ＣＬ＿Ｇ より大きく、前記センサーに入射した前記Ｂ光の光量を表すＢ光量が閾値Ｔｈ ＣＬ＿Ｂ より大きい場合に、前記インクタンク内の前記インクがクリアインクであると判定することを特徴とする印刷装置。
【請求項7】
インクタンクと、前記インクタンク内のインクを用いて印刷を行う印刷ヘッドと、
前記インクタンク内に光を照射する光源と、
前記光源が発光する期間において、前記インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光を検出するセンサーと、
前記インクが存在する位置における前記第１の光についての第１光量と、前記インクが存在する位置における前記第２の光についての第２光量とを前記センサーから取得し、前記第１光量及び前記第２光量に基づいて、前記インクタンク内の前記インクである顔料インクのインク色判定を行う処理部と、
を含み、
前記処理部は、
予測インク色に対応して設定された閾値に基づいて、前記インクタンク内の前記インクが前記予測インク色であるか否かを判定する前記インク色判定を行い、
第１インク色に対応する第１インク色閾値に基づいて、前記インクタンク内の前記インクが前記第１インク色であるかの判定を行い、第２インク色に対応する第２インク色閾値に基づいて、前記インクタンク内の前記インクが前記第２インク色であるかの判定を行い、
前記第１インク色閾値は、
前記第１光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ１１と、前記第２光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ１２とを含み、
前記第２インク色閾値は、
前記第１光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ２１と、前記第２光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ２２とを含むことを特徴とする印刷装置。
【請求項8】
インクタンクと、前記インクタンク内のインクを用いて印刷を行う印刷ヘッドと、
前記インクタンク内に光を照射する光源と、
前記光源が発光する期間において、前記インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光を検出するセンサーと、
前記インクが存在する位置における前記第１の光についての第１光量と、前記インクが存在する位置における前記第２の光についての第２光量とを前記センサーから取得し、前記第１光量及び前記第２光量に基づいて、前記インクタンク内の前記インクである顔料インクのインク色判定を行う処理部と、
を含み、
前記処理部は、
前記第１光量と、値の異なる複数の閾値を含む第１光量閾値とを用いた比較処理を行うことによって、第１光量特性が、３以上の特性のうちのいずれの特性であるかを分類し、
前記第２光量と、値の異なる複数の閾値を含む第２光量閾値とを用いた比較処理を行うことによって、第２光量特性が、３以上の特性のうちのいずれの特性であるかを分類し、
前記第１光量特性と前記第２光量特性の組み合わせパターンに基づいて、前記インク色判定を行うことを特徴とする印刷装置。
【請求項9】
請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記光源は、前記第１の光、前記第２の光、前記第３の光を順次照射し、
前記Ｒ光量である第１光量は、前記光源が前記第１の光を照射し前記第２の光及び前記第３の光を照射しない時の前記センサーの出力であり、
前記Ｇ光量である第２光量は、前記光源が前記第２の光を照射し前記第１の光及び前記第３の光を照射しない時の前記センサーの出力であり、
前記Ｂ光量である第３光量は、前記光源が前記第３の光を照射し前記第１の光及び前記第２の光を照射しない時の前記センサーの出力であることを特徴とする印刷装置。
【請求項10】
請求項７又は８において、前記光源は、前記第１の光及び前記第２の光を順次照射し、
前記第１光量は、前記光源が前記第１の光を照射し前記第２の光を照射しない時の前記センサーの出力であり、
前記第２光量は、前記光源が前記第２の光を照射し前記第１の光を照射しない時の出力であることを特徴とする印刷装置。
【請求項11】
請求項１乃至１０のいずれか一項において、前記センサーは、光電変換デバイスと、前記光電変換デバイスに接続されたＡＦＥ（Analog Front End）回路を含むことを特徴とする印刷装置。
【請求項12】
請求項１１において、前記光電変換デバイスは、リニアイメージセンサーであることを特徴とする印刷装置。
【請求項13】
請求項１２において、前記リニアイメージセンサーは、長手方向が鉛直方向に沿うように設けられることを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、印刷装置等に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、インクを用いて印刷を行う印刷装置において、インク収容容器内のインクの有無を判定する手法が知られている。例えば特許文献１には、発光器から照射されインク瓶を通過した光を、受光器を用いて受光することによって、インクの液面を検出するインク供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００１－１０５６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
印刷装置の、なお一層の改良が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様は、インクタンクと、前記インクタンク内のインクを用いて印刷を行う印刷ヘッドと、前記インクタンク内に光を照射する光源と、前記光源が発光する期間において、前記インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光を検出するセンサーと、前記インクが存在する位置における前記第１の光についての第１光量と、前記インクが存在する位置における前記第２の光についての第２光量とを前記センサーから取得し、前記第１光量及び前記第２光量に基づいて、前記インクタンク内の前記インクのインク種別を判定する処理部と、を含む印刷装置に関係する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】電子機器の構成を示す斜視図。
【図2】電子機器におけるインクタンクの配置を説明する図。
【図3】インクタンクユニットの蓋部を開けた状態における電子機器の斜視図。
【図4】インクタンクの構成を示す斜視図。
【図5】プリンターユニット及びインクタンクユニットの構成例。
【図6】センサーユニットの分解図。
【図7】基板、光電変換デバイス、光源の位置関係を示す図。
【図8】センサーユニットの断面図。
【図9】インクタンク、光源、光電変換デバイスの位置関係を説明する図。
【図10】光源と導光体の位置関係を説明する図。
【図11】光源と導光体の位置関係を説明する図。
【図12】光源と導光体の位置関係を説明する図。
【図13】センサーユニットと処理部の構成例。
【図14】光電変換デバイスの構成例。
【図15】レンズのピッチ、画素ピッチ、及び光量ムラを説明する図。
【図16】光電変換デバイスの他の構成例。
【図17】センサーの出力である画素データの例。
【図18】インク量検出処理を説明するフローチャート。
【図19】インクタンクと光電変換デバイスの位置関係を説明する図。
【図20】画素を間引くことによって低解像度画素データを取得する処理の説明図。
【図21】読取り領域において高解像度画素データを取得する処理の説明図。
【図22】２段階のインク量検出処理を説明するフローチャート。
【図23】第１領域～第３領域の設定例。
【図24】第１読取り領域と第２読取り領域の設定例。
【図25】第１読取り領域と第２読取り領域の設定例。
【図26】第１読取り領域と第２読取り領域の設定例。
【図27】光源の分光発光特性とインクの分光反射特性の例。
【図28】顔料ブラックインクの画素データの例。
【図29】顔料シアンインクの画素データの例。
【図30】顔料マゼンタインクの画素データの例。
【図31】顔料イエローインクの画素データの例。
【図32】顔料ホワイトインクの画素データの例。
【図33】顔料クリアインクの画素データの例。
【図34】予測インク色に基づくインク種別の判定処理を説明するフローチャート。
【図35】インク種別の判定処理を説明するフローチャート。
【図36】光量特性の組み合わせパターンの例。
【図37】インク種別の判定処理を説明するフローチャート。
【図38】センサーユニットと、筐体外部へ光を導く導光体の位置関係の説明図。
【図39】センサーユニットと、筐体外部へ光を導く導光体の位置関係の説明図。
【図40】オンキャリッジタイプの印刷装置におけるセンサーユニットと導光体の位置関係の説明図。
【図41】複数の光源の制御手法を説明する図。
【図42】スキャナーユニット使用時の電子機器の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0007】
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必須構成要件であるとは限らない。以下で説明する複数の実施形態は、互いに組み合わせてもよいし、入れ替えてもよい。
【0008】
１．電子機器の構成例
１．１ 電子機器の基本構成
図１は、本実施形態に係る電子機器１０の斜視図である。電子機器１０は、プリンターユニット１００と、スキャナーユニット２００とを含む複合機（ＭＦＰ：Multifunction Peripheral）である。また電子機器１０は、印刷機能及びスキャン機能に加え、ファクシミリ機能等の他の機能を有してもよい。あるいは、印刷機能のみを有していてもよい。また電子機器１０は、インクタンク３１０を収容するインクタンクユニット３００を含む。プリンターユニット１００は、インクタンク３１０から供給されるインクを用いて印刷を実行するインクジェットプリンターである。以下、電子機器１０との記載は、適宜、印刷装置と読み替えることが可能である。
１．１ 電子機器の基本構成
図１は、本実施形態に係る電子機器１０の斜視図である。電子機器１０は、プリンターユニット１００と、スキャナーユニット２００とを含む複合機（ＭＦＰ：Multifunction Peripheral）である。また電子機器１０は、印刷機能及びスキャン機能に加え、ファクシミリ機能等の他の機能を有してもよい。あるいは、印刷機能のみを有していてもよい。また電子機器１０は、インクタンク３１０を収容するインクタンクユニット３００を含む。プリンターユニット１００は、インクタンク３１０から供給されるインクを用いて印刷を実行するインクジェットプリンターである。以下、電子機器１０との記載は、適宜、印刷装置と読み替えることが可能である。
【0009】
図１には、Ｙ軸と、Ｙ軸と直交するＸ軸と、Ｘ軸及びＹ軸と直交するＺ軸と、を示している。ＸＹＺ軸のそれぞれにおいて、矢印の向きが正方向を示しており、矢印の向きとは逆向きが負方向を示している。以下、Ｘ軸の正方向を＋Ｘ方向、負方向を－Ｘ方向と表記する。Ｙ軸及びＺ軸についても同様である。電子機器１０は、その使用状態において、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、＋Ｙ方向が電子機器１０の正面である。Ｚ軸は、水平な平面に直交する軸であり、－Ｚ方向が鉛直下方向となる。
【0010】
電子機器１０は、ユーザーインターフェース部としての操作パネル１０１を有する。操作パネル１０１には、例えば、電子機器１０の電源のＯＮ／ＯＦＦ操作、印刷機能を用いた印刷に関する操作、スキャン機能を用いた原稿の読み取りに関する操作を行うためのボタン類が配置される。また操作パネル１０１には、電子機器１０の動作状態及びメッセージなどを表示するための表示部１５０が配置される。さらに表示部１５０は、後述する方法で検知されたインク量を表示する。また操作パネル１０１には、インクタンク３１０にユーザーがインクを補充してリセット処理を実行するためのリセットボタンが配置されてもよい。
【0011】
１．２ プリンターユニット及びスキャナーユニット
プリンターユニット１００は、インクを噴射することによって、印刷用紙などの印刷媒体Ｐに印刷を行う。プリンターユニット１００は、当該プリンターユニット１００の外殻であるケース部１０２を有する。ケース部１０２の正面側には、前面カバー１０４が設けられている。ここでの正面とは、操作パネル１０１が設けられる面を表し、電子機器１０のうちの＋Ｙ方向の面を表す。操作パネル１０１及び前面カバー１０４は、ケース部１０２に対してＸ軸周りに回動可能である。電子機器１０は、不図示の用紙カセットを含み、当該用紙カセットは前面カバー１０４に対して－Ｙ方向に設けられる。用紙カセットは、前面カバー１０４と連結されており、ケース部１０２に対して着脱可能に装着される。用紙カセットの＋Ｚ方向には、不図示の排紙トレイが設けられており、当該排紙トレイは＋Ｙ方向及び－Ｙ方向に伸縮可能である。排紙トレイは、図１の状態において操作パネル１０１に対して－Ｙ方向に設けられ、操作パネル１０１が回動することによって外部に露呈する。
プリンターユニット１００は、インクを噴射することによって、印刷用紙などの印刷媒体Ｐに印刷を行う。プリンターユニット１００は、当該プリンターユニット１００の外殻であるケース部１０２を有する。ケース部１０２の正面側には、前面カバー１０４が設けられている。ここでの正面とは、操作パネル１０１が設けられる面を表し、電子機器１０のうちの＋Ｙ方向の面を表す。操作パネル１０１及び前面カバー１０４は、ケース部１０２に対してＸ軸周りに回動可能である。電子機器１０は、不図示の用紙カセットを含み、当該用紙カセットは前面カバー１０４に対して－Ｙ方向に設けられる。用紙カセットは、前面カバー１０４と連結されており、ケース部１０２に対して着脱可能に装着される。用紙カセットの＋Ｚ方向には、不図示の排紙トレイが設けられており、当該排紙トレイは＋Ｙ方向及び－Ｙ方向に伸縮可能である。排紙トレイは、図１の状態において操作パネル１０１に対して－Ｙ方向に設けられ、操作パネル１０１が回動することによって外部に露呈する。
【0012】
Ｘ軸が印刷ヘッド１０７の主走査軸ＨＤであり、Ｙ軸がプリンターユニット１００の副走査軸ＶＤである。用紙カセットには、複数の印刷媒体Ｐが積層状態で載置される。用紙カセットに載置された印刷媒体Ｐは、副走査軸ＶＤに沿ってケース部１０２の内部に一枚ずつ供給され、プリンターユニット１００で印刷された後、副走査軸ＶＤに沿って排紙されて、排紙トレイ上に載置される。
【0013】
スキャナーユニット２００は、プリンターユニット１００の上に載置されている。スキャナーユニット２００は、ケース部２０１を有している。ケース部２０１が、スキャナーユニット２００の外殻を構成する。スキャナーユニット２００は、フラットベッドタイプであり、ガラスなどの透明板状部材によって形成された原稿台と、イメージセンサーとを有している。スキャナーユニット２００は、用紙などの媒体に記録された画像などを、イメージセンサーを介して画像データとして読み取る。また電子機器１０は、不図示のオートドキュメントフィーダーを備えてもよい。スキャナーユニット２００は、オートドキュメントフィーダーによって、積層された複数の原稿を一枚ずつ反転させながら順次給送し、イメージセンサーを用いて読み取る。
【0014】
１．３ インクタンクユニットとインクタンク
インクタンクユニット３００は、プリンターユニット１００に含まれる印刷ヘッド１０７にインクＩＫを供給する機能を有する。インクタンクユニット３００は、ケース部３０１を含み、当該ケース部３０１は蓋部３０２を有する。ケース部３０１内には複数のインクタンク３１０が収容される。
インクタンクユニット３００は、プリンターユニット１００に含まれる印刷ヘッド１０７にインクＩＫを供給する機能を有する。インクタンクユニット３００は、ケース部３０１を含み、当該ケース部３０１は蓋部３０２を有する。ケース部３０１内には複数のインクタンク３１０が収容される。
【0015】
図２は、インクタンク３１０の収容状態を示す図である。図２において実線で記載された部分が、インクタンク３１０を表す。複数のインクタンク３１０には、種類が異なる複数のインクＩＫが個別に収容されている。すなわち、複数のインクタンク３１０には、インクタンク３１０毎に異なる種類のインクＩＫが収容されている。
【0016】
図２の例においては、インクタンクユニット３００は、５つのインクタンク３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅを収容する。また本実施形態では、インクの種類として、２種類のブラックインクと、イエロー、マゼンタ、及びシアンのカラーインクとの５種類が採用されている。２種類のブラックインクとは、顔料インクと染料インクである。インクタンク３１０ａには、顔料のブラックインクであるインクＩＫａが収容される。インクタンク３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄには、イエロー、マゼンタ、シアンの各カラーインクＩＫｂ，ＩＫｃ，ＩＫｄが収容される。インクタンク３１０ｅには、染料のブラックインクであるインクＩＫｅが収容される。
【0017】
インクタンク３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅは、この順序で＋Ｘ方向に沿って並ぶように配置され、ケース部３０１内に固定されている。なお、以下では、５つのインクタンク３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅ及び５種類のインクＩＫａ，ＩＫｂ，ＩＫｃ，ＩＫｄ，ＩＫｅを区別しない場合は、単にインクタンク３１０及びインクＩＫと表記する。
【0018】
本実施形態では、５つのインクタンク３１０のそれぞれについて、電子機器１０の外部からインクタンク３１０内にインクＩＫを注入することが可能な構成になっている。具体的には、電子機器１０のユーザーが、別の容器に収容されたインクＩＫをインクタンク３１０に注入して補充する。
【0019】
本実施形態では、インクタンク３１０ａの容量はインクタンク３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅの容量よりも大きくなっている。インクタンク３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅの容量は互いに同じである。プリンターユニット１００においては、顔料のブラックインクＩＫａが、カラーインクＩＫｂ，ＩＫｃ，ＩＫｄ及び染料のブラックインクＩＫｅと比べて、より多く消費されることを想定している。そして、顔料のブラックインクＩＫａが収容されたインクタンク３１０ａは、Ｘ軸において、電子機器１０の中央部に近い位置に配置されている。このようにすれば、例えばケース部３０１がインクタンク３１０の側面をユーザーに視認させるための窓部を有する場合に、使用頻度の高いインクの残量を確認しやすくなる。ただし５つのインクタンク３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅの配置順は、特に限定されない。また、顔料のブラックインクＩＫａではなく、他のインクＩＫｂ，ＩＫｃ，ＩＫｄ，ＩＫｅのいずれかがより多く消費される場合は、そのインクＩＫを容量が大きいインクタンク３１０ａに収容してもよい。
【0020】
図３は、インクタンクユニット３００の蓋部３０２を開いた状態における電子機器１０の斜視図である。蓋部３０２は、ヒンジ部３０３を介して、ケース部３０１に対して回動可能である。蓋部３０２を開くと、５つのインクタンク３１０が露呈する。より具体的には、蓋部３０２を開くことによって、各インクタンク３１０に対応する５つのキャップが露呈し、当該キャップを開くことによって、インクタンク３１０の＋Ｚ方向の一部が露呈する。インクタンク３１０の＋Ｚ方向の一部とは、当該インクタンク３１０が有するインクの注入口３１１を含む領域である。ユーザーは、インクタンク３１０にインクＩＫを注入する際に、蓋部３０２を回動させて上方に開くことによって、インクタンク３１０にアクセスする。
【0021】
図４は、インクタンク３１０の構成を示す図である。なお、図４におけるＸ，Ｙ，Ｚの各軸は、電子機器１０が正常な姿勢で使用されており、且つ、インクタンク３１０がケース部３０１に適切に固定された状態における軸を表す。具体的には、Ｘ軸Ｙ軸は水平方向に沿った軸であり、Ｚ軸は鉛直方向に沿った軸である。ＸＹＺの各軸については、特に説明がない限り、以下の図面においても同様である。インクタンク３１０は、±Ｘ方向が短辺方向となり、±Ｙ方向が長手方向となる立体である。以下、インクタンク３１０の面のうち、＋Ｚ方向の面を上面、－Ｚ方向の面を底面、±Ｘ方向及び±Ｙ方向の面を側面と表記する。インクタンク３１０は、例えば、ナイロンやポリプロピレンなどの合成樹脂で形成されている。
【0022】
なお上述したようにインクタンクユニット３００が複数のインクタンク３１０を含む場合、当該複数のインクタンク３１０は、それぞれが別体で構成されていてもよいし、一体で構成されていてもよい。インクタンク３１０を一体で構成する場合、インクタンク３１０を一体で成形してもよいし、別体で成形された複数のインクタンク３１０を一体に束ねたり連結したりしてもよい。
【0023】
インクタンク３１０は、ユーザーによってインクＩＫが注入される注入口３１１と、インクＩＫを印刷ヘッド１０７に向けて排出する排出口３１２とを含む。本実施形態では、インクタンク３１０の前方である＋Ｙ方向側の部分の上面は、後方である－Ｙ方向側の部分の上面よりも高くなっている。インクタンク３１０の前方側の部分の上面には、外部からインクＩＫを注入するための注入口３１１が設けられている。図３を用いて上述したように、蓋部３０２及びキャップを開けることによって、注入口３１１が露呈する。この注入口３１１からユーザーがインクＩＫを注入することにより、インクタンク３１０に各色のインクＩＫを補充できる。ユーザーがインクタンク３１０に補充するためのインクＩＫは、別体の補充用容器に収容され提供される。またインクタンク３１０の後方側の部分の上面には、印刷ヘッド１０７にインクを供給するための排出口３１２が設けられる。注入口３１１が電子機器１０の正面に近い側に設けられることによって、インクＩＫの注入を容易にすることが可能である。
【0024】
１．４ 電子機器のその他の構成
図５は、本実施形態に係る電子機器１０の概略構成図である。図５に示すように、本実施形態に係るプリンターユニット１００は、キャリッジ１０６と、紙送りモーター１０８と、キャリッジモーター１０９と、紙送りローラー１１０と、処理部１２０と、記憶部１４０と、表示部１５０と、操作部１６０と、外部Ｉ／Ｆ部１７０を含む。なお、図５においては、スキャナーユニット２００の具体的な構成を省略している。また図５は、プリンターユニット１００及びインクタンクユニット３００の各部の接続関係を例示する図であって、各部の物理的な構造や位置関係を限定するものではない。例えば、インクタンク３１０、キャリッジ１０６、チューブ１０５等の部材の電子機器１０における配置は、種々の実施形態が考えられる。
図５は、本実施形態に係る電子機器１０の概略構成図である。図５に示すように、本実施形態に係るプリンターユニット１００は、キャリッジ１０６と、紙送りモーター１０８と、キャリッジモーター１０９と、紙送りローラー１１０と、処理部１２０と、記憶部１４０と、表示部１５０と、操作部１６０と、外部Ｉ／Ｆ部１７０を含む。なお、図５においては、スキャナーユニット２００の具体的な構成を省略している。また図５は、プリンターユニット１００及びインクタンクユニット３００の各部の接続関係を例示する図であって、各部の物理的な構造や位置関係を限定するものではない。例えば、インクタンク３１０、キャリッジ１０６、チューブ１０５等の部材の電子機器１０における配置は、種々の実施形態が考えられる。
【0025】
キャリッジ１０６には、印刷ヘッド１０７が搭載されている。印刷ヘッド１０７は、キャリッジ１０６の底面側である－Ｚ方向にインクＩＫを噴射する複数のノズルを有している。印刷ヘッド１０７と各インクタンク３１０との間には、チューブ１０５が設けられている。インクタンク３１０内の各インクＩＫは、チューブ１０５を介して印刷ヘッド１０７に送られる。印刷ヘッド１０７は、インクタンク３１０から送られる各インクＩＫをインク滴として、複数のノズルから印刷媒体Ｐに対して噴射する。
【0026】
キャリッジ１０６は、キャリッジモーター１０９に駆動されることにより、印刷媒体Ｐ上を主走査軸ＨＤに沿って往復移動する。紙送りモーター１０８は、紙送りローラー１１０を回転駆動し、印刷媒体Ｐを副走査軸ＶＤに沿って搬送する。印刷ヘッド１０７の噴射制御は、ケーブルを介して処理部１２０により行われる。
【0027】
プリンターユニット１００では、処理部１２０の制御に基づいて、キャリッジ１０６が主走査軸ＨＤに沿って移動しながら、副走査軸ＶＤに搬送される印刷媒体Ｐに対して印刷ヘッド１０７の複数のノズルからインクＩＫを噴射することによって、印刷媒体Ｐへの印刷がなされる。
【0028】
キャリッジ１０６の移動領域における主走査軸ＨＤの一端部は、キャリッジ１０６が待機するホームポジション領域となっている。ホームポジション領域には、例えば、印刷ヘッド１０７のノズルのクリーニングなどのメンテナンスを行うための不図示のキャップ等が配置されている。また、キャリッジ１０６の移動領域には、印刷ヘッド１０７のフラッシングやクリーニングを行う際の廃インクを受容するための廃インクボックスなどが配置される。なお、フラッシングとは、印刷媒体Ｐの印刷中に、印刷ヘッド１０７の各ノズルから印刷とは無関係にインクＩＫを噴射させることをいう。クリーニングとは、印刷ヘッド１０７を駆動させることなく、廃インクボックスに設けられたポンプ等で印刷ヘッドを吸引することにより印刷ヘッド内をクリーニングすることをいう。
【0029】
なお、ここではインクタンク３１０がキャリッジ１０６とは異なる箇所に設けられるオフキャリッジタイプの印刷装置を想定している。ただし、プリンターユニット１００は、インクタンク３１０がキャリッジ１０６に搭載され、印刷ヘッド１０７とともに主走査軸ＨＤに沿って移動するオンキャリッジタイプの印刷装置であってもよい。オンキャリッジタイプの印刷装置については、図４０を用いて後述する。
【0030】
処理部１２０には、ユーザーインターフェース部としての、操作部１６０及び表示部１５０が接続される。表示部１５０は、各種の表示画面を表示するためのものであり、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどにより実現できる。操作部１６０は、ユーザーが各種操作を行うためのものであり、各種ボタンやＧＵＩ等により実現できる。例えば図１に示したように、電子機器１０は操作パネル１０１を含み、当該操作パネル１０１が表示部１５０と、操作部１６０であるボタン等を含む。また表示部１５０と操作部１６０は、タッチパネルによって一体構成されてもよい。ユーザーが操作パネル１０１を操作することによって、処理部１２０は、プリンターユニット１００とスキャナーユニット２００とを動作させる。
【0031】
例えば、図１において、スキャナーユニット２００の原稿台に原稿をセットした後、ユーザーが操作パネル１０１を操作して電子機器１０の動作を開始させる。そうすると、スキャナーユニット２００によって原稿が読み取られる。続いて、この読み取られた原稿の画像データに基づき、用紙カセットからプリンターユニット１００の内部に印刷媒体Ｐが給紙され、この印刷媒体Ｐにプリンターユニット１００によって印刷がなされる。
【0032】
処理部１２０には、外部Ｉ／Ｆ部１７０を介して、外部機器を接続できる。ここでの外部機器は、例えばＰＣ（Personal Computer）である。処理部１２０は、外部Ｉ／Ｆ部１７０を介して外部機器から画像データを受信し、プリンターユニット１００によって、その画像を印刷媒体Ｐに印刷する制御を行う。また、処理部１２０は、スキャナーユニット２００によって原稿を読み取り、外部Ｉ／Ｆ部１７０を介して読み取り結果である画像データを外部機器に送信する制御、又は、読み取り結果である画像データを印刷する制御を行う。
【0033】
処理部１２０は、例えば駆動制御と、消費量算出処理と、インク量検出処理と、インク種別判定処理を行う。本実施形態の処理部１２０は、下記のハードウェアにより構成される。ハードウェアは、デジタル信号を処理する回路及びアナログ信号を処理する回路の少なくとも一方を含むことができる。例えば、ハードウェアは、回路基板に実装された１又は複数の回路装置や、１又は複数の回路素子によって構成することができる。１又は複数の回路装置は例えばＩＣ等である。１又は複数の回路素子は例えば抵抗、キャパシター等である。
【0034】
また処理部１２０は、下記のプロセッサーにより実現されてもよい。本実施形態の電子機器１０は、情報を記憶するメモリーと、メモリーに記憶された情報に基づいて動作するプロセッサーと、を含む。情報は、例えばプログラムと各種のデータ等である。プロセッサーは、ハードウェアを含む。プロセッサーは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等、各種のプロセッサーを用いることが可能である。メモリーは、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの半導体メモリーであってもよいし、レジスターであってもよいし、ハードディスク装置等の磁気記憶装置であってもよいし、光学ディスク装置等の光学式記憶装置であってもよい。例えば、メモリーはコンピューターにより読み取り可能な命令を格納しており、当該命令がプロセッサーにより実行されることによって、電子機器１０の各部の機能が処理として実現されることになる。ここでの命令は、プログラムを構成する命令セットの命令でもよいし、プロセッサーのハードウェア回路に対して動作を指示する命令であってもよい。
【0035】
処理部１２０は、キャリッジモーター１０９を制御して、キャリッジ１０６を移動させる駆動制御を行う。駆動制御に基づいて、キャリッジモーター１０９が、キャリッジ１０６に設けられる印刷ヘッド１０７を移動させる駆動を行う。
【0036】
また処理部１２０は、印刷ヘッド１０７の各ノズルからインクＩＫを噴射させることにより消費するインク消費量を算出する消費量算出処理を行う。処理部１２０は、各インクタンク３１０にインクＩＫが充填された状態を初期値として、消費量算出処理を開始する。より具体的には、ユーザーがインクタンク３１０にインクＩＫを補充してリセットボタンを押すと、処理部１２０は、そのインクタンク３１０に対して、インク消費量のカウント値を初期化する。具体的にはインク消費量のカウント値を０ｇに設定する。また処理部１２０は、リセットボタンの押下操作をトリガーとして、消費量算出処理を開始する。
【0037】
また処理部１２０は、インクタンク３１０に対応して設けられるセンサーユニット３２０の出力に基づいて、インクタンク３１０に収容されているインクＩＫの量を検出するインク量検出処理を行う。また処理部１２０は、インクタンク３１０に対応して設けられるセンサーユニット３２０の出力に基づいて、当該インクタンク３１０に収容されているインクＩＫの種別を判定するインク種別判定処理を行う。インク量検出処理及びインク種別判定処理の詳細は後述する。
【0038】
１．５ センサーユニットの詳細な構成例
図６は、センサーユニット３２０の構成を模式的に示す分解斜視図である。センサーユニット３２０は、基板３２１、光電変換デバイス３２２、光源３２３、導光体３２４、レンズアレイ３２５、ケース３２６を含む。
図６は、センサーユニット３２０の構成を模式的に示す分解斜視図である。センサーユニット３２０は、基板３２１、光電変換デバイス３２２、光源３２３、導光体３２４、レンズアレイ３２５、ケース３２６を含む。
【0039】
光源３２３及び光電変換デバイス３２２は、基板３２１に実装される。光電変換デバイス３２２は、例えば光電変換素子が所定方向に並んで配置されたリニアイメージセンサーである。リニアイメージセンサーは、光電変換素子が１列に並んで配置されたセンサーであってもよいし、光電変換素子が２列以上に並んで配置されたセンサーであってもよい。光電変換素子は、例えばＰＤ（Photodiode）である。リニアイメージセンサーを用いることによって、複数の光電変換素子に基づく複数の出力信号が取得される。そのため、インクＩＫの有無だけでなく、液面の位置を推定することが可能になる。なお液面は、界面と言い換えてもよい。
【0040】
光源３２３は、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光ダイオード（ＬＥＤ：Light emitting diode）を有し、Ｒ，Ｇ，Ｂの各発光ダイオードを高速に切り換えながら順番に発光させる。以下、Ｒの発光ダイオードを赤色ＬＥＤ３２３Ｒと表記し、Ｇの発光ダイオードを緑色ＬＥＤ３２３Ｇと表記し、Ｂの発光ダイオードを青色ＬＥＤ３２３Ｂと表記する。導光体３２４は、光を導くための棒状部材であって、断面形状は四角形状であってもよいし、円形状であってもよいし、他の形状であってもよい。導光体３２４の長手方向は、光電変換デバイス３２２の長手方向に沿った方向である。なお、導光体３２４からは、光源３２３からの光が出て行くことになるので、導光体３２４と光源３２３とを区別する必要が無い場合には、導光体３２４と光源３２３とをまとめて光源と称することもある。
【0041】
光源３２３、導光体３２４、レンズアレイ３２５、及び光電変換デバイス３２２は、ケース３２６と基板３２１との間に収容されている。ケース３２６には光源用の第１開口部３２７と、光電変換デバイス用の第２開口部３２８が設けられている。光源３２３が発する光が、導光体３２４に入射されることによって、導光体全体が発光する。導光体３２４から射出される光は、第１開口部３２７を介してケース３２６の外部へ照射される。外部からの光は第２開口部３２８を介してレンズアレイ３２５に入力される。レンズアレイ３２５は、入力された光を光電変換デバイス３２２へと導く。レンズアレイ３２５は、具体的には屈折率分布型レンズが多数配列されたセルフォックレンズアレイ（セルフォックは登録商標）である。
【0042】
図７は、光電変換デバイス３２２の配置を模式的に示す図である。図７に示されるように、ｎ（ｎは１以上の整数）個の光電変換デバイス３２２が、基板３２１上に所与の方向に沿って並べて配置される。ここで、図７に示すように、ｎは２以上であってもよい。即ち、センサーユニット３２０は、リニアイメージセンサーの長手方向側に設けられる第２リニアイメージセンサーを含む。ここでのリニアイメージセンサーは例えば図７の３２２－１であり、第２リニアイメージセンサーは、３２２－２である。各光電変換デバイス３２２は、上述したように、並んで配置された多数の光電変換素子を有するチップである。複数の光電変換デバイス３２２を用いることによって、入射光を検出する範囲が広くなるため、インク量検出の対象範囲を広くできる。ただし、リニアイメージセンサーの数、即ちインク量検出の対象範囲の設定は種々の変形実施が可能であり、リニアイメージセンサーが１つであることは妨げられない。
【0043】
図８は、センサーユニット３２０の配置を模式的に示す断面図である。なお、図６及び図７からわかるように、光電変換デバイス３２２と光源３２３はＺ軸における位置が重複しないが、他の部材との位置関係を説明する便宜上、図８では光源３２３を記載している。図８に示すように、センサーユニット３２０は、光源３２３と光電変換デバイス３２２の間に設けられる光遮断壁３２９を含む。光遮断壁３２９は、例えばケース３２６の一部であって、第１開口部３２７と第２開口部３２８の間の梁状部材が基板３２１まで延伸することによって形成される。光遮断壁３２９は、光源３２３から光電変換デバイス３２２へ向かう直接光を遮断する。光遮断壁３２９を設けることによって、直接光の入射を抑制できるため、インク量の検出精度を高くすることが可能になる。なお、光遮断壁３２９は光源３２３から光電変換デバイス３２２へ向かう直接光を遮断可能であればよく、具体的な形状は図８に限定されない。また、光遮断壁３２９としてケース３２６とは別体の部材を用いてもよい。
【0044】
図９は、インクタンク３１０とセンサーユニット３２０との位置関係を説明する図である。図９に示すように、センサーユニット３２０は、光電変換デバイス３２２の長手方向が±Ｚ方向となる姿勢で、インクタンク３１０のいずれかの壁面に固定される。即ち、リニアイメージセンサーである光電変換デバイス３２２は、長手方向が鉛直方向に沿うように設けられる。ここでの鉛直方向とは、電子機器１０が適切な姿勢で使用された場合における重力方向、及びその逆方向を表す。
【0045】
図９の例において、センサーユニット３２０は、インクタンク３１０の－Ｙ方向の側面に固定される。即ち、光電変換デバイス３２２が設けられる基板３２１は、インクタンク３１０の注入口３１１よりも排出口３１２に近い。プリンターユニット１００における印刷が実行できるか否かは、インクＩＫが印刷ヘッド１０７に供給されるか否かによる。そのため、排出口３１２側にセンサーユニット３２０を設けることによって、インクタンク３１０のうち、特にインク量が重要となる位置を対象として、インク量の検出処理を行うことが可能になる。
【0046】
なお図９に示すように、インクタンク３１０は、メイン容器３１５と、第２排出口３１３と、インク流路３１４を含んでもよい。メイン容器３１５とは、インクタンク３１０のうち、インクＩＫの収容に用いられる部分である。第２排出口３１３は、例えばメイン容器３１５のうち、最も－Ｚ方向の位置に設けられる開口である。ただし第２排出口３１３の設けられる位置や形状については、種々の変形実施が可能である。例えば、インクタンク３１０に対して、吸引ポンプによる吸引、或いは加圧ポンプによる加圧空気の供給が行われた場合、インクタンク３１０のメイン容器３１５内に蓄積されたインクＩＫは、第２排出口３１３から排出される。第２排出口３１３から排出されたインクＩＫは、インク流路３１４によって＋Ｚ方向に案内され、排出口３１２からインクタンク３１０の外部へ排出される。この際、図９に示すように、インク流路３１４と、光電変換デバイス３２２が対向しない位置関係とすることによって、適切なインク量の検出処理が可能である。例えば、インク流路３１４はインクタンク３１０のうち、－Ｘ方向の端部に設けられ、センサーユニット３２０はインク流路３１４よりも＋Ｘ方向に設けられる。このようにすれば、インク流路３１４内のインクによって、インク量検出処理の精度が低下することを抑制できる。
【0047】
以上のように、本実施形態における「排出口」は、インクタンク３１０の外部へインクＩＫを排出するための排出口３１２と、メイン容器３１５から排出口３１２へ向けてインクＩＫを排出するための第２排出口３１３とを含む。このうち、インクＩＫが印刷ヘッド１０７に供給されるか否かにより強く関連するのは、第２排出口３１３である。図９に示すように、光電変換デバイス３２２が設けられる基板３２１は、インクタンク３１０の注入口３１１よりも第２排出口３１３に近い。これにより、特にインク量が重要となる位置を対象として、インク量の検出処理を行うことが可能になる。ただし、排出口３１２と第２排出口３１３との距離が長くなるほど、インク流路３１４を長くする必要があり、インク流路３１４の配置が複雑になるおそれもある。即ち、排出口３１２と第２排出口３１３とは近い位置に設けられることが望ましい。そのため上述したように、基板３２１を注入口３１１よりも排出口３１２に近い位置に設けることによって、インク量が重要となる位置を対象として、インク量の検出処理を行うことが可能である。なお、以下の説明においても同様であり、所与の部材が「インクタンク３１０の排出口３１２よりも注入口３１１に近い」という表現、或いはそれに類する表現において、排出口３１２を適宜、第２排出口３１３に置き換えることが可能である。
【0048】
なお、センサーユニット３２０は、例えばインクタンク３１０に接着されてもよい。或いは、センサーユニット３２０及びインクタンク３１０にそれぞれ固定用の部材を設け、当該部材同士を嵌合等によって固定することによって、センサーユニット３２０をインクタンク３１０に装着してもよい。固定用部材の形状、材質等は種々の変形実施が可能である。また図３８～図４０を用いて後述するように、センサーユニット３２０はインクタンク３１０に対して相対的に移動可能な構成であってもよい。
【0049】
光電変換デバイス３２２は、例えばＺ軸において、ｚ１～ｚ２の範囲に設けられる。ｚ１及びｚ２は、Ｚ軸における座標値であり、ｚ１＜ｚ２である。光源３２３からの光がインクタンク３１０に照射された場合、インクタンク３１０に充填されたインクＩＫによって、光の吸収、散乱が生じる。そのため、インクタンク３１０のうち、インクＩＫが充填されていない部分は相対的に明るくなり、インクＩＫが充填されている部分は相対的に暗くなる。例えば、Ｚ軸における座標値がｚ０の位置にインクＩＫの液面が存在する場合、インクタンク３１０のうち、Ｚ座標値がｚ０以下の領域が暗くなり、ｚ０より大きい領域が明るくなる。
【0050】
図９に示すように、長手方向が鉛直方向となるように光電変換デバイス３２２を設けることによって、インクＩＫの液面の位置を適切に検出することが可能になる。具体的には、ｚ１＜ｚ０＜ｚ２であれば、光電変換デバイス３２２のうち、ｚ１～ｚ０の範囲に対応する位置に配置された光電変換素子は、入力される光量が相対的に少ないため、出力値が相対的に小さくなる。ｚ０～ｚ２の範囲に対応する位置に配置された光電変換素子は、入力される光量が相対的に多いため、出力値が相対的に大きくなる。即ち、光電変換デバイス３２２の出力に基づいて、インクＩＫの液面であるｚ０を推定することが可能になる。即ち、インク量が所定量以上であるか否かという２値の情報だけでなく、具体的な液面位置を検出することが可能になる。液面の位置がわかれば、インクタンク３１０の形状に基づいてミリリットル等の単位でインク量を決定することも可能である。また、ｚ１～ｚ２の範囲全体の出力値が大きい場合、液面がｚ１よりも低いと判定し、ｚ１～ｚ２の範囲全体の出力値が小さい場合、液面がｚ２よりも高いと判定することも可能である。また、インク量を検出可能な範囲は光電変換デバイス３２２が設けられる範囲であるｚ１～ｚ２の範囲となる。そのため、光電変換デバイス３２２の数や１チップあたりの長さを変更することによって、検出範囲を容易に調整可能である。また、インク量検出の解像度は、光電変換デバイス３２２の画素ピッチと、レンズアレイ３２５のピッチに基づいて決定される。図１５を用いて後述する例であれば、インク量検出は、画素ピッチのｋ倍に対応する解像度で行われる。具体的な解像度は種々の変形実施が可能であるが、本実施形態の手法によれば、従来手法に比べて精度の高いインク量検出を実現できる。
【0051】
インク量を精度よく検出することを考慮すれば、インクタンク３１０に対して照射される光は、鉛直方向での位置によらず同程度とすることが好ましい。上述したように、インクＩＫの有無は明るさの差異として現れるため、照射光の光量にばらつきが出てしまうと精度低下につながるためである。よってセンサーユニット３２０は、長手方向が鉛直方向となるように配置される導光体３２４を有する。ここでの導光体３２４は、上述したように棒状のライトガイドである。なお、導光体３２４を均一に光らせることを考慮すれば、光源３２３は横方向、即ち導光体３２４の長手方向に沿った方向から導光体３２４に光を入射することが好ましい。このようにすれば、入射角が大きくなるため、全反射が発生しやすくなる。
【0052】
図１０～図１２は、光源３２３と導光体３２４の位置関係を説明する図である。例えば、図１０に示すように、光源３２３と導光体３２４がＺ軸において並ぶように設けられてもよい。光源３２３は＋Ｚ方向に光を照射することによって、導光体３２４の長手方向に光を導くことが可能になる。或いは、図１１に示すように、導光体３２４の光源側の端部を屈曲させてもよい。このようにすれば、光源３２３は基板３２１に垂直な方向に光を照射することによって、導光体３２４の長手方向に光を導くことが可能になる。或いは、図１２に示すように、導光体３２４の光源側の端部に反射面ＲＳを設けてもよい。光源３２３は基板３２１に垂直な方向に光を照射する。光源３２３からの光は、反射面ＲＳにおいて反射されることによって、導光体３２４の長手方向に導かれる。なお、導光体３２４の－Ｙ方向の面に反射板を設ける、当該反射板の密度を光源３２３からの位置に応じて変える等、本実施形態における導光体３２４は公知の構成を広く適用可能である。また、光源３２３を導光体３２４よりも＋Ｚ方向に設けてもよいし、同じ色の光源３２３を導光体３２４の両端にそれぞれ設けてもよく、光源３２３と導光体３２４の構成は種々の変形実施が可能である。
【0053】
なお、インクタンク３１０の内壁のうち、少なくとも光電変換デバイス３２２に対向する部分は、インクタンク３１０の外壁に比べて撥インク性が高いことが望ましい。もちろんインクタンク３１０の内壁全体を加工して、インクタンク３１０の外壁に比べて撥インク性が高くなるようにしてもよい。光電変換デバイス３２２に対向する部分とは、インクタンク３１０の－Ｙ方向の内壁全体であってもよいし、当該内壁の一部であってもよい。内壁の一部とは、具体的にはインクタンク３１０の－Ｙ方向の内壁のうち、ＸＺ平面での位置が光電変換デバイス３２２と重複する部分を含む領域である。インクタンク３１０の内壁にインク滴が付着した場合、当該インク滴の部分は、インクが存在しない部分に比べて暗くなる。そのため、インク滴に起因してインク量の検出精度が低下するおそれがある。インクタンク３１０の内壁の撥インク性を高くすることによって、インク滴の付着を抑制することが可能になる。
【0054】
１．６ センサーユニットと処理部の詳細な構成例
図１３は、センサーユニット３２０に関する機能ブロック図である。電子機器１０は、処理部１２０とＡＦＥ（Analog Front End）回路１３０を含む。本実施形態においては、光電変換デバイス３２２及びＡＦＥ回路１３０をセンサー１９０と表記する。処理部１２０は第２基板１１１に設けられる。処理部１２０は、図５に示した処理部１２０に対応し、光電変換デバイス３２２を制御する制御信号を出力する。制御信号は、後述するクロック信号ＣＬＫ、チップイネーブル信号ＥＮ１を含む。ＡＦＥ回路１３０は、少なくとも、光電変換デバイス３２２からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換する機能を備えた回路である。第２基板１１１は、例えば電子機器１０のメイン基板であり、上述した基板３２１はセンサーユニット用のサブ基板である。
図１３は、センサーユニット３２０に関する機能ブロック図である。電子機器１０は、処理部１２０とＡＦＥ（Analog Front End）回路１３０を含む。本実施形態においては、光電変換デバイス３２２及びＡＦＥ回路１３０をセンサー１９０と表記する。処理部１２０は第２基板１１１に設けられる。処理部１２０は、図５に示した処理部１２０に対応し、光電変換デバイス３２２を制御する制御信号を出力する。制御信号は、後述するクロック信号ＣＬＫ、チップイネーブル信号ＥＮ１を含む。ＡＦＥ回路１３０は、少なくとも、光電変換デバイス３２２からのアナログ信号をＡ／Ｄ変換する機能を備えた回路である。第２基板１１１は、例えば電子機器１０のメイン基板であり、上述した基板３２１はセンサーユニット用のサブ基板である。
【0055】
図１３においては、センサーユニット３２０は、赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ、青色ＬＥＤ３２３Ｂと、ｎ個の光電変換デバイス３２２を含む。上述したように、ｎは１以上の整数である。赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ及び青色ＬＥＤ３２３Ｂは光源３２３に備えられており、複数の光電変換デバイス３２２は、基板３２１上に並べて配置されている。赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ及び青色ＬＥＤ３２３Ｂは、それぞれ複数個存在してもよい。
【0056】
ＡＦＥ回路１３０は、例えば集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）で実現される。ＡＦＥ回路１３０は不図示の不揮発性メモリーを含む。ここでの不揮発性メモリーは、例えばＳＲＡＭである。なお、ＡＦＥ回路１３０は基板３２１に設けられてもよいし、基板３２１とは異なる基板に設けられてもよい。
【0057】
処理部１２０は、センサーユニット３２０の動作を制御する。まず、処理部１２０は、赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ及び青色ＬＥＤ３２３Ｂの動作を制御する。具体的には、処理部１２０は、一定の周期Ｔで赤色ＬＥＤ３２３Ｒに対して一定の露光時間Δｔだけ駆動信号ＤｒｖＲを供給し、赤色ＬＥＤ３２３Ｒを発光させる。同様に、処理部１２０は、周期Ｔで緑色ＬＥＤ３２３Ｇに対して露光時間Δｔだけ駆動信号ＤｒｖＧを供給して緑色ＬＥＤ３２３Ｇを発光させ、周期Ｔで青色ＬＥＤ３２３Ｂに対して露光時間Δｔだけ駆動信号ＤｒｖＢを供給して青色ＬＥＤ３２３Ｂを発光させる。処理部１２０は、周期Ｔの間に、赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ及び青色ＬＥＤ３２３Ｂを排他的に１つずつ順番に発光させる。
【0058】
また、処理部１２０は、ｎ個の光電変換デバイス３２３（３２２－１～３２２－ｎ）の動作を制御する。具体的には、処理部１２０は、ｎ個の光電変換デバイス３２２に対して、クロック信号ＣＬＫを共通に供給する。クロック信号ＣＬＫは、ｎ個の光電変換デバイス３２２の動作クロック信号であり、ｎ個の光電変換デバイス３２２の各々はクロック信号ＣＬＫに基づいて動作する。
【0059】
各光電変換デバイス３２２－ｊ（ｊ＝１～ｎ）は、各光電変換素子が光を受けた後、チップイネーブル信号ＥＮｊを受けると、クロック信号ＣＬＫに同期して、各光電変換素子が受けた光に基づき、出力信号ＯＳを生成し、出力する。
【0060】
処理部１２０は、赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ又は青色ＬＥＤ３２３Ｂを発光させた後、光電変換デバイス３２２－１が出力信号ＯＳの出力を終了するまでの時間だけアクティブとなるチップイネーブル信号ＥＮ１を生成し、光電変換デバイス３２２－１に供給する。
【0061】
光電変換デバイス３２２－ｊは、出力信号ＯＳの出力を終了する前にチップイネーブル信号ＥＮｊ＋１を生成する。そして、チップイネーブル信号ＥＮ２～ＥＮｎは、それぞれ、光電変換デバイス３２２－２～３２２－ｎに供給される。
【0062】
これにより、赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ又は青色ＬＥＤ３２３Ｂが発光した後、ｎ個の光電変換デバイス３２２が順番に出力信号ＯＳを出力する。そして、センサーユニット３２０は、ｎ個の光電変換デバイス３２２が順番に出力する出力信号ＯＳを不図示の端子から出力する。出力信号ＯＳは、ＡＦＥ回路１３０に転送される。
【0063】
ＡＦＥ回路１３０は、ｎ個の光電変換デバイス３２２から順番に出力される出力信号ＯＳを順次受け取り、各出力信号ＯＳに対して、増幅処理やＡ／Ｄ変換処理を行って、各光電変換素子の受光量に応じたデジタル値を含むデジタルデータに変換し、各デジタルデータを順番に処理部１２０に送信する。処理部１２０は、ＡＦＥ回路１３０から順番に送信される各デジタルデータを受け取って、後述するインク量検出処理及びインク種別判定処理を行う。
【0064】
図１４は、光電変換デバイス３２２の機能ブロック図である。光電変換デバイス３２２は、制御回路３２２２、昇圧回路３２２３、画素駆動回路３２２４、ｐ個の画素部３２２５、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）回路３２２６、サンプルホールド回路３２２７、出力回路３２２８を備えている。なお、光電変換デバイス３２２の構成は図１４に限定されず、一部の構成を省略する等の変形実施が可能である。例えば、ＣＤＳ回路３２２６、サンプルホールド回路３２２７、出力回路３２２８が省略され、ＡＦＥ回路１３０においてノイズ低減処理、増幅処理等の対応する処理が行われてもよい。
【0065】
光電変換デバイス３２２は、２つの電源端子ＶＤＰ，ＶＳＰからそれぞれ電源電圧ＶＤＤ及び電源電圧ＶＳＳが供給される。また光電変換デバイス３２２は、チップイネーブル信号ＥＮ＿Ｉと、クロック信号ＣＬＫと、基準電圧供給端子ＶＲＰから供給される基準電圧ＶＲＥＦとに基づいて動作する。電源電圧ＶＤＤは高電位側電源に対応し、例えば３．３Ｖである。ＶＳＳは低電位側電源に対応し、例えば０Ｖである。チップイネーブル信号ＥＮ＿Ｉは、図１３のチップイネーブル信号ＥＮ１～ＥＮｎのいずれかである。
【0066】
チップイネーブル信号ＥＮ＿Ｉ、クロック信号ＣＬＫは、制御回路３２２２に入力される。制御回路３２２２は、チップイネーブル信号ＥＮ＿Ｉ及びクロック信号ＣＬＫに基づいて、昇圧回路３２２３、画素駆動回路３２２４、ｐ個の画素部３２２５、ＣＤＳ回路３２２６及びサンプルホールド回路３２２７の動作を制御する。具体的には、制御回路３２２２は、昇圧回路３２２３を制御する制御信号ＣＰＣ、画素駆動回路３２２４を制御する制御信号ＤＲＣ、ＣＤＳ回路３２２６を制御する制御信号ＣＤＳＣ、サンプルホールド回路３２２７を制御するサンプリング信号ＳＭＰ、画素部３２２５を制御する画素選択信号ＳＥＬ０、リセット信号ＲＳＴ及びチップイネーブル信号ＥＮ＿Ｏを生成する。
【0067】
昇圧回路３２２３は、制御回路３２２２からの制御信号ＣＰＣに基づいて、電源電圧ＶＤＤを昇圧し、昇圧された電源電圧をハイレベルとする転送制御信号Ｔｘを生成する。転送制御信号Ｔｘは、露光時間Δｔの間に光電変換素子による光電変換に基づいて生成された電荷を転送するための制御信号であり、ｐ個の画素部３２２５に共通に供給される。
【0068】
画素駆動回路３２２４は、制御回路３２２２からの制御信号ＤＲＣに基づいて、ｐ個の画素部３２２５を駆動する駆動信号Ｄｒｖを生成する。ｐ個の画素部３２２５は１次元方向に並んで設けられており、駆動信号Ｄｒｖはｐ個の画素部３２２５に転送される。そして、ｉ番目（ｉは１～ｐのいずれか）の画素部３２２５は、駆動信号Ｄｒｖがアクティブ、かつ、画素選択信号ＳＥＬｉ－１がアクティブのときに、画素選択信号ＳＥＬｉをアクティブにして信号を出力する。画素選択信号ＳＥＬｉはｉ＋１番目の画素部３２２５に出力される。
【0069】
ｐ個の画素部３２２５は、光を受けて光電変換する光電変換素子を含み、それぞれ、転送制御信号Ｔｘ、画素選択信号ＳＥＬ（ＳＥＬ０～ＳＥＬｐ－１のいずれか）、リセット信号ＲＳＴ及び駆動信号Ｄｒｖに基づき、光電変換素子が露光時間Δｔの間に受けた光に応じた電圧の信号を出力する。ｐ個の画素部３２２５から出力される信号は、順番にＣＤＳ回路３２２６に転送される。
【0070】
ＣＤＳ回路３２２６は、ｐ個の画素部３２２５からそれぞれ出力される信号を順番に含む信号Ｖｏが入力され、制御回路３２２２からの制御信号ＣＤＳＣに基づいて動作する。ＣＤＳ回路３２２６は、ｐ個の画素部３２２５が有する増幅トランジスターの特性ばらつきにより発生し、信号Ｖｏに重畳されている雑音を、基準電圧ＶＲＥＦを基準とする相関二重サンプリングによって除去する。すなわち、ＣＤＳ回路３２２６は、ｐ個の画素部３２２５から出力された信号に含まれるノイズを低減するノイズ低減回路である。
【0071】
サンプルホールド回路３２２７は、ＣＤＳ回路３２２６によって雑音が除去された信号をサンプリング信号ＳＭＰに基づいてサンプリングし、サンプリングした信号をホールドして出力回路３２２８に出力する。
【0072】
出力回路３２２８は、サンプルホールド回路３２２７が出力する信号を増幅して出力信号ＯＳを生成する。前述の通り、出力信号ＯＳは出力端子ＯＰ１を介して光電変換デバイス３２２から出力され、ＡＦＥ回路１３０に供給される。
【0073】
制御回路３２２２は、出力回路３２２８からの出力信号ＯＳの出力が終了する少し前に、ハイパルス信号であるチップイネーブル信号ＥＮ＿Ｏを生成し、出力端子ＯＰ２から次段の光電変換デバイス３２２に出力する。ここでのチップイネーブル信号ＥＮ＿Ｏは、図１３におけるチップイネーブル信号ＥＮ２～ＥＮｎ＋１のいずれかである。その後、制御回路３２２２は、出力回路３２２８に出力信号ＯＳの出力を停止させ、さらに出力端子ＯＰ１をハイインピーダンスに設定する。
【0074】
以上のように、本実施形態のセンサー１９０は、光電変換デバイス３２２と、当該光電変換デバイス３２２に接続されたＡＦＥ回路１３０を含む。このようにすれば、光電変換デバイス３２２から出力される出力信号ＯＳに基づいて、適切な画素データを出力することが可能になる。出力信号ＯＳはアナログ信号であり、画素データはデジタルデータである。なお、センサー１９０は、光電変換デバイス３２２に含まれる光電変換素子の数に対応する数の画素データを出力してもよいが、これには限定されない。図１６を用いて後述するように、光電変換デバイス３２２において複数画素の出力の合計を表す出力信号ＯＳが生成されてもよい。或いは図２０等を用いて後述するように、ＡＦＥ回路１３０において、複数画素の出力のうちの一部が間引かれてもよいし、複数画素の出力の合計に対応する情報が演算されてもよい。
【0075】
２．レンズピッチと画素ピッチ
上述したように、本実施形態のセンサーユニット３２０は、複数のセルフォックレンズが所定方向に並んで配置されたレンズアレイ３２５を含む。光電変換デバイス３２２に含まれる光電変換素子は、レンズアレイ３２５をからの光を受光することによって、光量に応じた信号を出力する。
上述したように、本実施形態のセンサーユニット３２０は、複数のセルフォックレンズが所定方向に並んで配置されたレンズアレイ３２５を含む。光電変換デバイス３２２に含まれる光電変換素子は、レンズアレイ３２５をからの光を受光することによって、光量に応じた信号を出力する。
【0076】
図１５は±Ｚ方向に配置される複数のセルフォックレンズ及び複数の光電変換素子と、レンズアレイ３２５を通過した後の光量の関係を表す図である。１つのセルフォックレンズは、光軸に沿った方向における光量が多く、光軸から離れるほど光量が小さくなる光量分布を有する。ここでの光軸は、例えばセルフォックレンズの中心を通過し、Ｙ軸に平行な軸である。セルフォックレンズアレイでは、所与のセルフォックレンズの作る像が、その近傍のセルフォックレンズの作る像と重なる。セルフォックレンズアレイの光量は各セルフォックレンズの光量の和となるため、図１５に示すように、当該光量はレンズのピッチに対応する周期的なムラを有する。例えば、レンズアレイ３２５に一様な光量の光が入射した場合であっても、レンズアレイ３２５を透過した光の光量は±Ｚ方向において周期性を持って変化する。
【0077】
本実施形態では、後述するように光電変換デバイス３２２によって検出される光量に基づいて、インク量検出処理やインク種別の判定処理を行う。光量ムラは、これらの処理の精度を低下させる要因となる。具体的には、光量ムラに起因して、後述する閾値との比較処理等において誤判定が発生するおそれがある。
【0078】
レンズアレイ３２５及び光電変換デバイス３２２がスキャナーに用いられる場合、シェーディング補正が行われる。シェーディング補正における基準値が光量ムラを含む情報となるため、当該基準値を用いたシェーディング補正を行うことによって、光量ムラを低減可能である。本実施形態においても、シェーディング補正を行うことは妨げられない。ただし、シェーディング補正を行うためには、事前に基準値を測定して不揮発性メモリーに書き込む処理が必要である。そのため、出荷前の工程が増えてしまいコスト増につながる。また処理部１２０は、センサー１９０から出力される画素データに対して、基準値を用いた補正処理を行った後に、インク量検出処理等を行う必要がある。そのため、印刷装置の動作時における処理負荷も大きい。
【0079】
よって本実施形態では、複数のレンズのピッチは、センサー１９０の画素ピッチのｋ倍（ｋは２以上の整数）であってもよい。レンズのピッチとは、レンズアレイ３２５に含まれるレンズの配置間隔である。具体的には、レンズのピッチとは所与のレンズの基準位置から、隣り合うレンズの基準位置までの距離である。ここでの基準位置はレンズの中心であってもよいし、Ｚ軸における一方側の端点であってもよいし、他の位置であってもよい。図１５に示すように、レンズが隙間なく配置されると考えられる場合、レンズのピッチとは１つのレンズのＺ軸における長さ、具体的には直径に相当する。センサー１９０の画素ピッチとは、光電変換デバイス３２２に含まれる光電変換素子の配置間隔である。具体的には、画素ピッチとは所与の光電変換素子の基準位置から、隣り合う光電変換素子の基準位置までの距離である。
【0080】
そして処理部１２０は、連続するｋ個の画素の出力の合計に基づいて、インク量を決定する。ここでの画素とは、図１４の画素部３２２５に対応し、光電変換デバイス３２２における最小単位の出力を表す。具体的には、１つの画素は１つの光電変換素子に対応する。
【0081】
上述したように、レンズアレイ３２５の光量ムラは、レンズのピッチに対応する周期性を有する。レンズのピッチを画素ピッチのｋ倍とすることによって、連続するｋ個の画素は光量ムラの波長に相当する長さを有する。そのため、連続ｋ画素の出力を合計することによって、光量ムラを低減できる。例えば、図１５のＡ１に示す３画素における光量ムラの発生度合いと、Ａ２に示す３画素における光量ムラの発生度合いとは同等となる。そのため、Ａ１に示す３画素とＡ２に示す３画素について、それぞれ出力を合計した場合、２つの合計の間では光量ムラに起因する差異が十分低減される。Ａ３、Ａ４に示す３画素の出力の合計についても同様である。なお、処理部１２０が用いる情報は連続ｋ画素の出力の合計に基づく情報であればよく、合計そのものに限定されない。例えば、処理部１２０は、連続ｋ画素の出力の平均を用いてインク量を決定してもよい。広義には、処理部１２０は、ｋ画素の出力の合計を定数倍した情報に基づいてインク量を決定してもよい。ここでの定数は１／ｋに限定されず、合計に基づく平均以外の情報が用いられてもよい。
【0082】
ここで、レンズのピッチは、例えば３００マイクロメートルである。３００マイクロメートルはセルフォックレンズアレイにおいて広く用いられるピッチである。例えば、スキャナーにおいて広く用いられているセルフォックレンズアレイを、本実施形態の手法に適用することが可能である。
【0083】
また、ｋは３以上５以下であってもよい。光電変換素子のサイズは種々の設計が可能である。ただし、過剰に大きい素子を製造することは容易でない。また本実施形態におけるインク量検出処理等においては、極端に高い解像度が必要とならない。例えばスキャナーでは６００ｄｐｉ（dots per inch）、１２００ｄｐｉ、４８００ｄｐｉ等の解像度が用いられることがあるが、本実施形態の解像度はこれより低くてもよい。例えば、２５０～４３０ｄｐｉ前後の低解像度のスキャナーで用いられる画素ピッチの光電変換デバイス３２２を用いることによって、部品を流用しつつ、コストを抑制することが可能である。レンズのピッチが３００マイクロメートルである場合、画素ピッチは６０～１００マイクロメートル程度となる。以下、ｋ＝３の例について説明する。
【0084】
センサー１９０は、１画素単位での画素データを処理部１２０に出力し、処理部１２０において、連続するｋ個の画素について画素データの合計や平均を求める処理を行ってもよい。この場合も、光量ムラを低減することが可能である。
【0085】
或いは、センサー１９０は、連続ｋ画素の出力の合計に対応する画素データを出力してもよい。このようにすれば、センサー１９０において、画素データの合計や平均を求める処理が行われる。処理部１２０において合計や平均を求める場合に比べて、ＡＦＥ回路１３０においてＳＲＡＭに記憶するデータ量を削減することや、ＡＦＥ回路１３０と処理部１２０との間での通信データ量を削減することが可能になる。データ量の詳細については、図１９～図２６を用いて後述する。
【0086】
図１６は、光電変換デバイス３２２の構成を示す図である。なお、図１４と同様の構成については適宜省略して記載している。図１６に示すように、各画素部３２２５はスイッチを介して出力端子ＯＰ１と接続される。なお、図１４に示したように、出力端子ＯＰ１と画素部３２２５の間にＣＤＳ回路３２２６等が設けられてもよい。ここでは、９個の画素部を例示しているため、スイッチＳＷ０～ＳＷ８を記載している。各スイッチは、例えばトランジスターによって実現される。スイッチのオンオフは、処理部１２０からの指示に基づいて制御回路３２２２が制御する。
【0087】
制御回路３２２２は、ｐ個の画素部３２２５のうち、１番目～３番目の画素部３２２５が信号を出力する期間において、スイッチＳＷ０、ＳＷ１及びＳＷ２をオンにし、それ以外のスイッチをオフにする。この場合、出力端子ＯＰ１から３つの画素部３２２５の合計に相当するアナログ信号が出力される。当該信号に対して、ＡＦＥ回路１３０においてＡ／Ｄ変換処理を行うことによって、連続する３画素の出力の合計に相当する画素データが出力される。なお、画素部３２２５はアンプを含んでもよい。この場合、アンプのゲインを予め調整することによって、３画素分の合計を出力することも可能であるし、３画素分の平均を出力することも可能である。或いは、ＡＦＥ回路１３０に含まれるアンプのゲインを調整してもよい。
【0088】
同様に、４番目～６番目の画素部３２２５が信号を出力する期間において、スイッチＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ５をオンにし、それ以外のスイッチをオフにすることによって、次の連続する３画素分の合計が出力される。これ以降も同様であり、ｋ個のスイッチの組を順次オンにする制御を行うことによって、センサー１９０は連続ｋ画素の出力の合計に対応する画素データを出力できる。この場合、１つの光電デバイス３２３から出力される出力信号ＯＳは、ｐ／ｋ個の信号を順番に含む信号である。
【0089】
なお、光電変換デバイス３２２は１画素単位での画素データをＡＦＥ回路１３０に出力し、ＡＦＥ回路１３０において、連続するｋ個の画素について画素データの合計や平均を求める処理を行ってもよい。
【0090】
またセンサー１９０は、１画素単位での出力と、ｋ画素単位での出力を切り替え可能であってもよい。例えば処理部１２０は、センサー１９０に対して、１画素単位での出力指示、又はｋ画素単位での出力指示のいずれかを行う。１画素単位での出力指示を受信した場合、光電変換デバイス３２２の制御回路３２２２は、画素部３２２５に対応して設けられたスイッチを１つずつオンにする。具体的には、アクティブな画素部３２２５に対応するスイッチのみをオンにし、他のスイッチをオフにする。またｋ画素単位での出力指示を受信した場合、光電変換デバイス３２２の制御回路３２２２は、上述したように、画素部３２２５に対応して設けられたスイッチをｋ個組にしてオンにする。このようにすれば、光量ムラをセンサー１９０において補正するか否かを切り替え可能になる。例えば、処理部１２０における処理負荷を軽減する場合には、センサー１９０においてｋ画素分の出力を合計する。一方、精度を重視する場合には、センサー１９０は１画素単位での画素データを出力し、処理部１２０においてシェーディング補正を行う。
【0091】
なお、レンズのピッチは例えば３００マイクロメートルであり、画素ピッチは例えば１００マイクロメートルであり、ｋ＝３である。ただし、レンズのピッチ及び画素ピッチには製造誤差が生じるため、レンズのピッチが画素ピッチの整数倍とならない場合がある。上述したように、光量ムラを厳密に補正する場合、レンズのピッチと、画素ピッチのｋ倍を一致させることが望ましい。このようにすれば、連続ｋ画素が光量ムラの波長に対応するためである。ただし、連続複数画素の合計に対応する画素データを用いることによって、インク量検出処理において問題がない程度に光量ムラを低減可能であることが確認された。よって、本実施形態における「レンズのピッチが画素ピッチのｋ倍」とは、レンズのピッチが画素ピッチのｋ倍又は略ｋ倍となるように設計されていればよく、実際のピッチ比が整数倍となっていることに限定されない。例えば、本実施形態におけるレンズのピッチ、画素ピッチ、ｋはそれぞれ有効数字が一桁である。
【0092】
異なる言い方をすれば、処理部１２０は、複数のレンズの各レンズに対応してセンサー１９０に設けられた連続するｋ個の画素の出力の合計に基づいて、インク量を決定する。即ち、レンズと連続ｋ画素とは対応関係を有すればよく、厳密に一致する必要はない。
【0093】
例えばレンズのピッチは、３００±４０マイクロメートルであってもよい。本実施形態では、レンズのピッチ、又は画素ピッチ、又は２つのピッチの相対的な関係に１０％前後の誤差が生じた場合であっても、十分な精度でのインク量検出処理が可能であることが確認されている。
【0094】
３．インク量検出処理
次に、センサー１９０の出力に基づいて、インクタンク３１０に収容されるインクＩＫの量を決定する処理について説明する。
次に、センサー１９０の出力に基づいて、インクタンク３１０に収容されるインクＩＫの量を決定する処理について説明する。
【0095】
３．１ 基本的なインク量検出処理
図１７は、センサー１９０の出力である画素データを表す波形である。なお、図１３を用いて上述したように、光電変換デバイス３２２の出力信号ＯＳはアナログ信号であり、ＡＦＥ回路１３０によるＡ／Ｄ変換によって、デジタルデータである画素データが取得される。
図１７は、センサー１９０の出力である画素データを表す波形である。なお、図１３を用いて上述したように、光電変換デバイス３２２の出力信号ＯＳはアナログ信号であり、ＡＦＥ回路１３０によるＡ／Ｄ変換によって、デジタルデータである画素データが取得される。
【0096】
図１７の横軸は光電変換デバイス３２２の長手方向における位置を表し、縦軸は当該位置に設けられる光電変換素子に対応する画素データの値を表す。図１７の横軸の数値は、基準位置からの距離をミリメートル単位で表したものである。図１７は、光源３２３として、赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ、青色ＬＥＤ３２３Ｂが設けられる例を示している。処理部１２０は、光電変換デバイス３２２の画素データとして、ＲＧＢの３つの画素データを取得する。
【0097】
光電変換デバイス３２２の長手方向が鉛直方向となる場合において、横軸の左方向は－Ｚ方向に対応し、右方向が＋Ｚ方向に対応する。光電変換デバイス３２２とインクタンク３１０の位置関係が既知であれば、各光電変換素子と、インクタンク３１０の基準位置からの距離とを対応付けることが可能である。インクタンク３１０の基準位置とは、例えば、インクタンク３１０の内側底面に相当する位置である。内側底面とは、想定される最も低いインク液面の位置である。
【0098】
また１つの光電変換素子に対応する画素データは、例えば８ビットのデータであって、０～２５５の範囲の値となる。ただし縦軸の値は正規化処理等が行われた後のデータに置き換えが可能である。当然ながら、８ビットに限定されるものでもなく、４ビットや１２ビットなど、他のビットであってもかまわない。
【0099】
上述したように、インクＩＫが存在しない領域に対応する光電変換素子は相対的に受光する光量が多く、インクＩＫが存在する領域に対応する光電変換素子は相対的に受光する光量が少ない。図１７の例においては、Ｄ１に示した範囲において出力データの値が大きく、Ｄ３に示した範囲において出力データの値が小さい。そして、Ｄ１とＤ３の間のＤ２に示した範囲において、位置の変化に対して画素データの値が大きく変化する。即ち、Ｄ１の範囲は、インクＩＫが存在しない蓋然性が高いインク非検出領域である。Ｄ３の範囲は、インクＩＫが存在する蓋然性が高いインク検出領域である。Ｄ２の範囲は、インクＩＫが存在する領域と存在しない領域の境界を表すインク境界領域である。
【0100】
処理部１２０は、センサー１９０が出力する画素データに基づいてインク量検出処理を行う。具体的には、処理部１２０は、画素データに基づいて、インクＩＫの液面の位置を検出する。図１７に示したように、インクＩＫの液面は、境界領域Ｄ２のいずれかの位置に存在すると考えられる。よって処理部１２０は、インク非検出領域における画素データの値よりも小さく、且つ、インク検出領域における画素データの値よりも大きい所与の閾値Ｔｈに基づいて、インクＩＫの液面を検出する。
【0101】
例えば処理部１２０は、画素データの最大値をインク非検出領域における画素データの値として特定する。そして処理部１２０は、特定した値よりも所定量だけ小さい値を閾値Ｔｈとして決定する。或いは処理部１２０は、画素データの最小値をインク検出領域における画素データの値として特定する。そして処理部１２０は、特定した値よりも所定量だけ大きい値を閾値Ｔｈとして決定する。或いは処理部１２０は、画素データの最大値と最小値の平均等に基づいて閾値Ｔｈを決定してもよい。
【0102】
ただし、インクＩＫの種類、及び光源３２３の種類が決定されれば、インク液面に相当する画素データの値を予め決定することが可能である。よって処理部１２０は、その都度、閾値Ｔｈを求めるのではなく、あらかじめ決定されている閾値Ｔｈを記憶部１４０から読み出す処理を行ってもよい。
【0103】
閾値Ｔｈが取得されたら、処理部１２０は、出力値がＴｈとなる位置をインクＩＫの液面位置として検出する。このようにすれば、リニアイメージセンサーである光電変換デバイス３２２を用いて、インクタンク３１０に含まれるインク量を検出可能になる。なおＴｈを用いて直接的に求められる情報は、光電変換デバイス３２２に対するインク液面の相対的な位置である。よって処理部１２０は、液面の位置に基づいて、インクＩＫの残量を求める演算を行ってもよい。
【0104】
また処理部１２０は、全ての出力データがＴｈよりも大きい場合、インク量検出の対象範囲にインクが存在しない、即ち液面は光電変換デバイス３２２の－Ｚ方向の端点よりもさらに低い位置にあると判定する。また処理部１２０は、全ての出力データがＴｈよりも小さい場合、インク量検出の対象範囲はインクが充填されている、即ち液面は光電変換デバイス３２２の＋Ｚ方向の端点よりもさらに高い位置にあると判定する。もし、液面が光電変換デバイス３２２の＋Ｚ方向の端点よりもさらに高い位置にあるということがありえないのであれば、異常が発生していると判定してもよい。
【0105】
なお、インク量検出処理は、図１７の閾値Ｔｈを用いた処理に限定されない。例えば処理部１２０は、図１７に示すグラフの傾きを求める処理を行う。傾きとは、具体的には微分値であり、さらに具体的には隣り合う画素データの差分値である。そして処理部１２０は、傾きが所定閾値よりも大きい点、より具体的には傾きが最大となる位置を液面の位置として検出する。なお処理部１２０は、求められた傾きの最大値が所与の傾き閾値以下の場合、液面は光電変換デバイス３２２の－Ｚ方向の端点よりもさらに低い位置、又は、＋Ｚ方向の端点よりもさらに高い位置にあると判定する。液面がいずれの側にあるかは、画素データの値から識別可能である。
【0106】
図１７に示すように波長帯域の異なる複数の光に基づいて、複数の画素データが取得される場合、インク量検出処理は、いずれか１つの画素データに基づいて行われてもよい。或いは処理部１２０は、各出力データを用いてそれぞれ画素の位置を特定し、特定された位置に基づいて、最終的な液面の位置を決定してもよい。例えば処理部１２０は、Ｒの画素データに基づいて求められた液面位置と、Ｇの画素データに基づいて求められた液面位置と、Ｂの画素データに基づいて求められた液面位置と、の平均値等を液面位置として決定する。或いは処理部１２０は、ＲＧＢの３つの画素データを合成した合成データを求め、当該合成データに基づいて液面の位置を求めてもよい。合成データとは、例えば各点においてＲＧＢの画素データを平均することによって求められる平均データである。
【0107】
図１８は、インク量検出処理を含む処理を説明するフローチャートである。この処理が開始されると、処理部１２０は、光源３２３を発光させる制御を行う（Ｓ１０１）。そして光源３２３が発光する期間において、光電変換デバイス３２２を用いた読み取り処理を行う（Ｓ１０２）。光源３２３が複数のＬＥＤを含む場合、処理部１２０は赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ、青色ＬＥＤ３２３Ｂのそれぞれについて、順次Ｓ１０１及びＳ１０２の処理を実行する。以上の処理によって、図１７に示すＲＧＢ３つの画素データが取得される。
【0108】
次に処理部１２０は、取得された画素データに基づいてインク量の検出処理を行う（Ｓ１０３）。Ｓ１０３の具体的な処理は、上述したように、閾値Ｔｈとの比較処理、傾きの最大値の検出処理等、種々の変形実施が可能である。
【0109】
処理部１２０は、検出した液面の位置に基づいて、インクタンク３１０に充填されているインクＩＫの量を判定する（Ｓ１０４）。例えば処理部１２０は、あらかじめ「残量大」、「残量小」、「インクエンド」の３段階のインク量を設定しておき、現在のインク量がそのうちのいずれに該当するかを判定する。残量大とは、インクＩＫが十分な量だけ残っており印刷の継続においてユーザーの対応が不要である状態を表す。残量小とは、印刷の継続自体は可能であるが、インク量が減っておりユーザーによる補充が望ましい状態を表す。インクエンドとは、インク量が著しく減っており、印刷動作を停止すべき状況を表す。
【0110】
Ｓ１０４の処理において残量大と判定された場合（Ｓ１０５）、処理部１２０は報知等を行わずに処理を終了する。Ｓ１０４の処理において残量小と判定された場合（Ｓ１０６）、処理部１２０はユーザーにインクＩＫの補充を促す報知処理を行う（Ｓ１０７）。報知処理は、例えば表示部１５０にテキストや画像を表示することによって行われる。ただし、報知処理は表示に限定されず、報知用の発光部を発光させることによる報知であってもよいし、スピーカーを用いた音による報知であってもよいし、これらを組み合わせた報知であってもよい。Ｓ１０４の処理においてインクエンドと判定された場合（Ｓ１０８）、処理部１２０はユーザーにインクＩＫの補充を促す報知処理を行う（Ｓ１０９）。Ｓ１０９の報知処理は、Ｓ１０７の報知処理と同じ内容であってもよい。ただし、上述したようにインクエンドは印刷動作の継続が難しく、残量小に比べて深刻な状態である。よって処理部１２０は、Ｓ１０９においてＳ１０７とは異なる報知処理を行ってもよい。具体的には、処理部１２０は、Ｓ１０７の処理に比べて、表示するテキストをユーザーにより強くインクＩＫの補充を促す内容に変更する、光の発光頻度を高くする、音を大きくする等の処理をＳ１０９において実行してもよい。また処理部１２０は、Ｓ１０９の処理後、印刷動作の停止制御等の不図示の処理を行ってもよい。
【0111】
図１８に示したインク量検出処理の実行トリガーは種々の設定が可能である。例えば、所与の印刷ジョブの実行開始を実行トリガーとしてもよいし、所定時間の経過を実行トリガーとしてもよい。
【0112】
また処理部１２０は、インク量検出処理によって検出されたインク量を記憶部１４０に記憶してもよい。そして処理部１２０は、検出されたインク量の時系列変化に基づいて処理を行う。例えば処理部１２０は、所与のタイミングにおいて検出されたインク量と、それよりも前のタイミングにおいて検出されたインク量の差分に基づいて、インク増加量又はインク減少量を求める。
【0113】
インクＩＫは印刷やヘッドクリーニング等に用いられるため、インク量が減少することは電子機器１０の動作として自然である。ただし、印刷における単位時間あたりのインクＩＫの消費量や、ヘッドクリーニングの１回あたりのインクＩＫの消費量はある程度決まっており、極端に消費量が大きい場合、インクの漏れなどの何らかの異常が発生しているおそれがある。
【0114】
例えば処理部１２０は、印刷等において想定される標準インク消費量をあらかじめ求めておく。標準インク消費量は、単位時間あたりの予想インク消費量に基づいて求められてもよいし、１ジョブあたりの予想インク消費量に基づいて求められてもよい。処理部１２０は、時系列のインク量検出処理に基づいて求められたインク減少量が、標準インク消費量に比べて所定量以上多い場合に異常と判定する。或いは処理部１２０は、インクＩＫの吐出回数をカウントすることによってインク消費量を算出する消費量算出処理を行ってもよい。この場合、処理部１２０は、時系列のインク量検出処理に基づいて求められたインク減少量が、消費量算出処理によって算出されたインク消費量に比べて所定量以上多い場合に異常と判定する。
【0115】
処理部１２０は、異常と判定された場合に異常フラグをオンに設定する。このようにすれば、インク量が過剰に減少した場合に、何らかのエラー処理を実行することが可能になる。異常フラグがオンに設定された場合の処理は種々考えられる。例えば、処理部１２０は異常フラグをトリガーとして、図１８に示したインク量検出処理を再度実行してもよい。或いは、処理部１２０は、異常フラグに基づいてユーザーにインクタンク３１０の確認を促す報知処理を行ってもよい。
【0116】
またインク量は、ユーザーがインクＩＫを補充することによって増加する。ただし、電子機器１０の揺れによる一時的な液面の変化、チューブ１０５からのインクＩＫの逆流、光電変換デバイス３２２の検出誤差等、インクＩＫが補充されていない場合にもインク量が増加することは考えられる。よって処理部１２０は、インク増加量が所与の閾値以下である場合、インクＩＫは補充されておらず、且つ、増加幅も許容可能な誤差の範囲内と判定する。この場合、インク量の変化は正常な状態であると判定されるため、追加の処理は特に行われない。
【0117】
一方、処理部１２０は、インク増加量が所与の閾値よりも大きい場合、インクが補充されたと判定し、インク補充フラグをオンに設定する。インク補充フラグは、例えば後述するインク種別判定処理の実行トリガーとして用いられる。またインク補充フラグは、消費量算出処理において、初期値をリセットする処理のトリガーとして用いられてもよい。
【0118】
ただし、インク増加量が所与の閾値よりも大きい場合、何らかの異常によって許容できないほど大きい誤差が生じている可能性も否定できない。よって処理部１２０は、ユーザーに対してインクＩＫを補充したか否かの入力を求める報知処理を行い、ユーザーの入力結果に基づいて異常フラグを設定するか、インク補充フラグを設定するかを決定してもよい。
【0119】
３．２ データ量を削減可能なインク量検出処理
図１３及び図１４を用いて上述したように、光電変換デバイス３２２の出力信号ＯＳはＡＦＥ回路１３０に送信され、ＡＦＥ回路１３０はデジタルデータである画素データを処理部１２０に送信する。ＡＦＥ回路１３０は不図示のメモリーを含み、当該メモリーにＡ／Ｄ変換後の画素データを一時的に蓄積する必要がある。以下、メモリーがＳＲＡＭである例について説明する。
図１３及び図１４を用いて上述したように、光電変換デバイス３２２の出力信号ＯＳはＡＦＥ回路１３０に送信され、ＡＦＥ回路１３０はデジタルデータである画素データを処理部１２０に送信する。ＡＦＥ回路１３０は不図示のメモリーを含み、当該メモリーにＡ／Ｄ変換後の画素データを一時的に蓄積する必要がある。以下、メモリーがＳＲＡＭである例について説明する。
【0120】
図１９は、インクタンク３１０と光電変換デバイス３２２の配置を説明する図である。図９を用いて上述したように、光電変換デバイス３２２はリニアイメージセンサーであり、長手方向が鉛直方向となるように配置される。即ち、光電変換デバイス３２２に含まれる複数の光電変換素子は、鉛直方向に並んで配置される。１つのセンサー１９０に含まれる光電変換デバイス３２２の数は種々の変形実施が可能であるし、１つの光電変換デバイス３２２に含まれる光電変換素子の数も種々の変形実施が可能である。即ち、センサー１９０に含まれる光電変換素子の数は種々の変形実施が可能である。以下、センサー１９０に含まれる光電変換素子の数をｑとする。ｑは２以上の整数である。
【0121】
例えばＡＦＥ回路１３０は、ｑ個の光電変換素子に基づくｑ通りの信号を含む出力信号ＯＳを受信し、当該出力信号ＯＳをＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換結果であるｑ個の画素データをＳＲＡＭに書き込む。なお、図１５及び図１６を用いて上述したように、光電変換デバイス３２２の出力信号ＯＳが、連続ｋ画素を合計したｑ／ｋ通りの信号を含む場合も考えられるが、そのような例については後述し、ここでは光電変換デバイス３２２が１画素単位の出力を行う例について説明する。
【0122】
１つの画素データを８ビットで表現する場合、ＡＦＥ回路１３０に含まれるＳＲＡＭは、ｑ×８ビットのデータを記憶可能である必要があり、ＳＲＡＭのサイズが大きくなってしまう。また、ＡＦＥ回路１３０と処理部１２０との間のインターフェースは、例えばＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）等のシリアルインターフェースである。そのため、転送データ量が多い場合、通信に要する時間が長くなる。よって本実施形態のセンサー１９０は、データ量の削減を行ってもよい。以下、具体的な手法について説明する。
【0123】
３．２．１ 読取り領域の指定と２段階読取り
例えば処理部１２０は、センサー１９０に対して読取り領域を指定し、センサー１９０から出力された読取り領域の画素データに基づいて、インク量を決定する。ここでの読取り領域とは、センサー１９０が光を検出可能な領域のうちの一部の領域を表す。センサー１９０が光を検出可能な領域とは、光電変換素子が配置される領域である。
例えば処理部１２０は、センサー１９０に対して読取り領域を指定し、センサー１９０から出力された読取り領域の画素データに基づいて、インク量を決定する。ここでの読取り領域とは、センサー１９０が光を検出可能な領域のうちの一部の領域を表す。センサー１９０が光を検出可能な領域とは、光電変換素子が配置される領域である。
【0124】
なお、本実施形態においては、インクローからインクフルに対応する領域よりも広い範囲に光電変換素子を配置する場合がある。インクローとは検出すべきインクＩＫの最低量に対応し、インクフルとは検出すべきインクＩＫの最大量に対応する。以下、インクローからインクフルに対応する領域を検出領域と表記する。
【0125】
例えば、検出領域が１８０個の光電変換素子に相当する範囲である場合に、２００個の光電変換素子を有するセンサー１９０が用いられる。このようにすれば、取り付け誤差によって、インクタンク３１０に対するセンサーユニット３２０の相対位置が±Ｚ方向にずれた場合であっても、検出領域を対象としてインク量検出処理を行うことが可能になるためである。ただしこの場合、インク量検出の対象とならない位置に光電変換素子が配置されることになり、当該光電変換素子の出力は処理に用いる必要性が低い。
【0126】
本実施形態における読取り領域の指定とは、光電変換素子が設けられる領域のうち、検出領域を指定するものであってもよい。例えばインクタンク３１０は、センサーユニット３２０側の壁面の所定位置にマークを有してもよい。処理部１２０は、センサー１９０の出力に基づいてマーク位置を検出する。マーク位置と検出領域との関係は既知であるため、処理部１２０はマークの検出結果に基づいてインク量検出処理の対象範囲を読取り領域として指定する。
【0127】
光電変換デバイス３２２は、上述したとおり１画素単位での出力を行い、ＡＦＥ回路１３０は、２００個の光電変換素子に基づく２００通りの信号を含む出力信号ＯＳを受信する。ＡＦＥ回路１３０は、２００通りの信号のうち、指定された１８０個の光電変換素子に対応する信号をＡ／Ｄ変換した画素データをＳＲＡＭに保存する。一方ＡＦＥ回路１３０は、２００通りの信号のうち、指定されていない２０個の光電変換素子に対応する信号については、ＳＲＡＭに保存せずに破棄する。このようにすれば、ＳＲＡＭに保存するデータ量、及び処理部１２０に送信するデータ量を削減することが可能である。
【0128】
よりデータ量を削減することを考慮すれば、指定される読取り領域は、検出領域の一部の領域であってもよい。例えば、読取り領域を検出領域の下半分の領域とすることによって、ＳＲＡＭに保存する画素データを９０個に減らすことが可能である。ここでの下とは－Ｚ方向を表す。ただし、検出領域の上半分にインクＩＫの液面が存在した場合、インク量を適切に検出することができない。具体的には、全ての画素データの値が小さくなってしまい、液面位置を決定できなくなってしまう。
【0129】
よって処理部１２０は、センサー１９０が出力した低解像度画素データに基づいて、インクＩＫの液面の位置を推定し、推定した液面の位置を含む領域を読取り領域に指定してもよい。そして処理部１２０は、センサー１９０から出力された読取り領域での高解像度画素データに基づいて、インク量を決定する。換言すれば、処理部１２０は２段階での読取りをセンサー１９０に指示する。
【0130】
まず液面の概略的な位置を推定し、推定した位置に基づいて読取り領域を指定することによって、読取り領域内に液面が存在する蓋然性を高くすることが可能になる。そのため、検出領域の一部が読取り領域から除外された場合であっても、インク量を適切に決定することが可能になる。なお、この場合の読取り領域は、検出領域外の領域を含まないことが望ましい。上述したように、検出領域外の光電変換素子は、取り付け誤差等を考慮して設けられるものであり、検出領域外において液面を検出する必要がないためである。以下、検出領域を１８０個の光電変換素子に対応する領域とし、その一部の領域を読取り領域として指定する例について説明する。ただしデータ量を削減することを考慮すれば、読取り領域は、光電変換素子が設けられる領域の一部に限定されればよく、読取り領域が検出領域外の領域を含むことも妨げられない。
【0131】
低解像度画素データの取得、及び読取り領域の設定については種々の手法が考えられる。例えば、センサー１９０は複数の光電変換素子を含み、処理部１２０は、複数の光電変換素子のうち、一部の光電変換素子からの出力を間引いた画素データを低解像度画素データとして取得してもよい。
【0132】
図２０は、低解像度画素データを取得する手法の説明図である。例えば処理部１２０は、検出領域を１８画素ごとの区間に区分し、各区間について１画素を残し、１７画素を間引く指示をセンサー１９０に行うことによって低解像度画素データを取得する。例えば各区間の最も下の画素を残す場合、処理部１２０は、検出領域の下から１画素目、１９画素目、３７画素目、・・・、１６３画素目を間引かず、他の画素を間引く指示をセンサー１９０に送信する。ＡＦＥ回路１３０は、間引かないという指示が行われた画素の画素データをＳＲＡＭに保存し、他の画素データを保存せずに破棄する。この場合、ＳＲＡＭは１０画素分の画素データを保存すればよく、データ量の削減が可能である。以下、この１０個の画素データを第１画素データ～第１０画素データと表記する。
【0133】
液面が図２０に示した位置に存在する場合、第１画素データ～第３画素データは値が閾値以下であるためインク検出領域と判定され、第４画素データ～第１０画素データは値が閾値より大きいためインク非検出領域と判定される。即ち、インクＩＫの液面は、第３画素データに対応する光電変換素子の位置と、第４画素データに対応する光電変換素子の位置の間にあると推定される。以下、所与の画素データに対応する光電変換素子の位置を、単に画素データの位置と表記する。上記例であれば、検出領域に対応する１８０画素のうち、液面位置は３７画素目～５５画素目の間の区間にあると推定される。以上のように、低解像度画素データを用いることによって、検出領域の広い範囲、狭義には検出領域の全体をカバーした液面推定を行いつつ、データ量を削減することが可能になる。
【0134】
処理部１２０は、第３画素データと第４画素データの間に対応する領域を含むように、読取り領域を設定する。ただし、液面位置が３７画素目の光電変換素子近傍に位置した場合、第３画素データの値は液面の揺れ等に応じて大きく変化するおそれがある。換言すれば、ノイズによって液面位置が３７画素目～５５画素目の間に位置すると誤判定されたのであって、実際の液面位置が３７画素目よりも下側に存在することも考えられる。同様に、実際の液面位置が５５画素目よりも上側に存在することも考えられる。
【0135】
よって処理部１２０は、間引き後の画素データである第１画素データ～第ｓ（ｓは４以上の整数）画素データのうちの第ｔ（ｔは２≦ｔ≦ｓ－２を満たす整数）画素データと第ｔ＋１画素データの間に液面の位置があると推定した場合、当該領域を拡張した領域を読取り領域として指定する。この拡張した領域を指定するとは、例えばこの場合に、第ｔ－１画素データと第ｔ＋２画素データの間の区間を含む領域を読取り領域として指定することである。上記の例であれば、ｓ＝１０、ｔ＝３である。
【0136】
図２１は、指定される読取り領域の具体例を示す図である。なお、図２１では図面の都合上、１区間に含まれる光電変換素子の数が４つとなっているが、上記の例であれば１区間に含まれる光電変換素子の数は１８である。処理部１２０は、第３画素データと第４画素データの間に対応する区間だけでなく、第２画素データと第３画素データの間に対応する区間、及び第４画素データと第５画素データの間に対応する区間についても読取り領域に指定する。例えば、第２画素データに対応する１９画素目から、第５画素データに対応する７３画素目までに対応する区間が読取り領域に指定される。
【0137】
なお、液面が第１画素データと第２画素データの間と判定された場合、それよりも下側の領域は存在しないため、処理部１２０は第１画素データと第３画素データの間の２区間を読取り領域に指定する。同様に、液面が第１０画素データよりも上方と判定された場合、処理部１２０は第９画素データと第１０画素データの間、及び第１０画素データよりも上方の２区間を読取り領域に指定する。また、検出領域の端点に存在する第１画素データは省略が可能である。第１画素データを省略した場合も、第２画素データの値に基づいて、液面が第２画素データよりも下方であるか否かを判定可能である。
【0138】
処理部１２０は、読取り領域での間引かない画素データを、高解像度画素データとして取得する。上述した例であれば、ＡＦＥ回路１３０は、処理部１２０からの読取り領域の指定に基づいて、１～１８画素目の情報を破棄し、１９画素目～７３画素目に対応する５５画素分の画素データをＳＲＡＭに保存し、７４画素目～１８０画素目の情報を破棄する。処理部１２０は、ＡＦＥ回路１３０から５５個の画素データを高解像度画素データとして取得し、図１７を用いて上述したように閾値判定等の処理を行うことによって、液面位置を決定する。
【0139】
図２２は、図２０及び図２１に示した手法を用いたインク量検出処理を説明するフローチャートである。この処理が開始されると、まず処理部１２０は低解像度画素データの出力をセンサー１９０に指示する（Ｓ２０１）。間引く画素と間引かれない画素を特定する情報は、例えば記憶部１４０に記憶されており、処理部１２０は当該情報を読み出すことによってＳ２０１の指示を行う。センサー１９０は、処理部１２０からの指示に基づいて低解像度画素データを出力する。処理部１２０は、センサー１９０から低解像度画素データを取得する（Ｓ２０２）。
【0140】
次に処理部１２０は、低解像度画素データに基づいて液面の概略的な位置を推定する（Ｓ２０３）。Ｓ２０３の処理は、例えば上述したように、間引き後の画素データと閾値との比較処理である。処理部１２０は、推定された液面の位置に基づいて、高解像度画素データの取得に用いられる読取り領域を設定する（Ｓ２０４）。
【0141】
処理部１２０は、センサー１９０に読取り領域を指示する（Ｓ２０５）。具体的には、読取り領域において、画素を間引かない高解像度画素データを出力する指示を、センサー１９０に対して行う。センサー１９０は、処理部１２０からの指示に基づいて高解像度画素データを出力する。処理部１２０は、センサー１９０から高解像度画素データを取得する（Ｓ２０６）。
【0142】
処理部１２０は、取得した高解像度画素データに基づいて、精度の高い液面位置を決定する（Ｓ２０７）。Ｓ２０７の処理は図１８のＳ１０３と同様であり、画素データの値と閾値の比較、或いは画素データの傾きと閾値の比較等の処理である。
【0143】
また、液面の概略的な位置を推定するための低解像度画素データは、一部の画素を間引くことによって取得される画素データに限定されない。例えば、複数画素の出力の合計や平均に相当する情報を含む画素データを、低解像度画素データとしてもよい。
【0144】
図２３は、２段階読取りを行う他の手法を説明する図である。図２３に示すように、センサー１９０が読み取り可能な領域に第１領域と、第２領域と、第１領域の一部及び第２領域の一部と重複する第３領域とが設定される。なお、センサー１９０が読み取り可能な領域は、光電変換素子が設けられる領域全体であってもよいし、検出領域であってもよい。図２３の例においては、Ｂ１に示す第１領域は検出領域の下半分の領域であり、Ｂ２に示す第２領域は検出領域Ｒ２の上半分の領域である。Ｂ３に示す第３領域はその下半分が第１領域と重複し、その上半分が第２領域と重複する。より具体的には、第１領域は１画素目～９０画素目であり、第２領域は９１画素目～１８０画素目であり、第３領域は４６画素目～１３５画素目である。ただし、各領域の具体的な範囲については種々の変形実施が可能である。
【0145】
図２３の例における低解像度画素データは、第１領域に含まれる光電変換素子の出力の合計に基づく第１データ、第２領域に含まれる光電変換素子の出力の合計に基づく第２データ、及び第３領域に含まれる光電変換素子の出力の合計に基づく第３データを含む。
【0146】
例えば、第１データは、１画素目～９０画素目までの９０個の画素データの合計や平均等である。光電変換デバイス３２２は、上述したように１８０個の光電変換素子に対応する信号を含む出力信号ＯＳをＡＦＥ回路１３０に出力する。ＡＦＥ回路１３０は、出力信号ＯＳに含まれる１８０個のアナログ信号を順次Ａ／Ｄ変換する。
【0147】
ＡＦＥ回路１３０は、例えばデジタル加算器を含み、１画素目～９０画素目の画素データを順次加算し、加算結果のみをＳＲＡＭに記憶する。９０個の画素データの合計は０～２５５×９０の範囲の値となるため、１５ビットで表現可能である。９０画素目の画素データまでを加算することによって、第１領域の出力の合計が演算される。ＡＦＥ回路１３０は、合計を第１データとして処理部１２０に出力してもよいし、平均を求める演算を行い、求められた平均を第１データとして処理部１２０に出力してもよい。同様にＡＦＥ回路１３０は、９１画素目～１８０画素目の画素データを順次加算し、加算結果のみをＳＲＡＭに記憶することによって第２データを求める。ＡＦＥ回路１３０は、４６画素目～１３５画素目の画素データを順次加算し、加算結果のみをＳＲＡＭに記憶することによって第３データを求める。
【0148】
例えばＡＦＥ回路１３０は、１画素目～４５画素目については第１データを求める加算処理を行う。４６画素目～９０画素目については２つのデジタル加算器を用いることによって、第１データを求める加算処理と第３データを求める加算処理を並列に行う。９１画素目～１３５画素目については２つのデジタル加算器を用いることによって、第３データを求める加算処理と第２データを求める加算処理を並列に行う。この範囲では第１データの加算処理は完了しているため、第１データ用の加算器を第２データを求める加算処理に流用可能である。１３６画素目～１８０画素目については第２データを求める加算処理を行う。この場合、ＳＲＡＭは３つの加算結果を保持すればよく、例えば３×１５ビットの領域を有すれば足りる。即ち８ビットの画素データを１８０個保持する場合に比べてデータ量の削減が可能である。なお、以上ではデジタル的に加算処理を行う例を示したが、ＡＦＥ回路１３０が、アナログ的に加算処理を行うことは妨げられない。
【0149】
処理部１２０は、第１データ、第２データ及び第３データに基づいて、読取り領域を指定する。以下、第１～第３データが平均である例について説明する。
【0150】
第１領域が全てインク検出領域に含まれる場合、第１領域に対応する全画素データの値が十分小さくなるため、第１データも小さい値となる。一方、第１領域が全てインク非検出領域に含まれる場合、第１領域に対応する全画素データの値が十分大きくなるため、第１データも大きい値となる。なお説明を簡略化するため、インク検出領域における画素データの値は０に正規化され、インク非検出領域における画素データの値は２５５に正規化されるものとする。この場合、第１領域が全てインク検出領域であれば第１データは０となり、第１領域が全てインク非検出領域であれば第１データは２５５となる。
【0151】
液面が第１領域内のいずれかの位置である場合、第１領域の１画素目～所定画素目までの画素データが０となり、それよりも上側の画素データが２５５となる。平均である第１データは、０と２５５の間の値となり、その値は液面の高さに応じて変化する。例えば液面が第１領域の中央である場合、０となる画素データの数と２５５となる画素データの数が同等になるため、第１データは１２８程度の値となる。第２領域及び第３領域についても同様であり、第２データと第３データの値に応じて、各領域内での液面の位置を推定できる。
【0152】
処理部１２０は、第１～第３データの関係に基づいて、読取り領域を決定する。例えば処理部１２０は、液面の推定位置がＢ４よりも下、Ｂ４とＢ５の間、Ｂ５よりも上のいずれであるかを判定する。Ｂ４は、第１領域と第３領域の重複部分の中央近傍の位置である。この場合、第１データは５０程度、第２データは２５５程度、第３データは２００程度の値となる。またＢ５は、第２領域と第３領域の重複部分の中央近傍の位置である。この場合、第１データは０程度、第２データは２００程度、第３データは５０程度の値となる。これらの値と、実際の第１～第３データを比較することによって、液面の推定位置がＢ４よりも下、Ｂ４とＢ５の間、Ｂ５よりも上のいずれであるかを判定可能である。
【0153】
なお、図１７を用いて上述したように、センサー１９０が出力する画素データは、インクＩＫの液面において０から２５５に急激に変化するものではなく、中間的な値をとる領域が存在する。また図２８～図３３等を用いて後述するように、具体的な波形はインクＩＫの種別や光の波長帯域によっても異なる。第１データは第１領域における合計や平均であるため、±Ｚ方向における詳細な情報は失われており、第１データのみから精度の高い液面位置の推定は困難である。同様に、第２データ単体又は第３データ単体を用いた高精度な液面推定は容易でない。その点、上述したように第１～第３データをそれぞれ求め、その関係を比較することによって、液面位置の推定精度向上が可能であるため、適切な読取り領域を設定できる。例えば処理部１２０は、第１データ～第３データの大小関係、第１データと第２データの比、第１データと第３データの比、第２データと第３データの比、等に基づいて、液面位置を推定する。
【0154】
図２３に示したように、第１領域はインクローに対応する液面の位置を含む領域であり、第２領域はインクフルに対応する液面の位置を含む領域である。処理部１２０は、第１データ、第２データ及び第３データに基づいて、第１領域、第２領域及び第３領域のいずれか１つに対応する領域を読取り領域として指定してもよい。
【0155】
図２３に示す例では、第１～第３領域によって検出領域がカバーされる。そのため、液面位置が検出領域のいずれの位置であっても、第１～第３領域のいずれかを読取り領域とすることによって、液面位置を精度よく決定可能である。第１領域と第２領域のみが設定される場合、液面が第１領域と第２領域の境界近傍にあった場合、実際の液面が読取り領域から外れてしまうおそれがある。しかし第３領域を設けることによって、このような場合にも適切な読取り領域を設定可能である。具体的には、液面の推定位置がＢ４よりも下である場合、第１領域を読取り領域とする。推定位置がＢ４とＢ５の間である場合、第３領域を読取り領域とする。推定位置がＢ５よりも上である場合、第２領域を読取り領域とする。なお、実際の読取り領域は第１領域～第３領域のいずれか１つの領域と一致する必要はなく、いずれかの領域に略等しい領域が読取り領域に設定されてもよい。
【0156】
図２３における処理の流れについても図２２と同様である。ただし、低解像度画素データとして第１～第３データが用いられる（Ｓ２０１，Ｓ２０２）。また、液面位置の推定は、上述したように第１～第３データの組に基づいて判定される（Ｓ２０３）。また、読取り領域は、第１～第３領域のいずれかに対応する領域である（Ｓ２０４）。読取り領域決定後の処理は同様であり、処理部１２０は、読取り領域において画素を間引かないデータを高解像度画素データとして液面を決定する処理を実行する。
【0157】
図２３に示す手法を用いる場合にも、検出領域全域を対象として概略的な液面位置を推定すること、及び、適切な読取り領域を設定することによって高精度な液面位置を決定することが可能になる。その際、１回目の読取りでは低解像度画素データを用い、高解像度画素データを用いる２回目の読取りの際には読取り領域を限定するため、データ量の削減が可能である。
【0158】
なお、図２３においては検出領域に第１～第３領域の３つの領域が設定される例について説明した。ただし本実施形態の処理はこれに限定されない。例えば、検出領域に第１領域～第５領域の５つの領域が設定されてもよい。第１領域～第３領域は検出領域を３つに区分する。例えば第１領域は１画素目～６０画素目、第２領域は６１画素目～１２０画素目、第３領域は１２１画素目～１８０画素目である。第４領域は、第１領域の一部及び第２領域の一部に重複し、第５領域は、第２領域の一部及び第３領域の一部に重複する。第４領域は３１画素目～９０画素目であり、第５領域は９１画素目～１５０画素目である。処理部１２０は、各領域の合計に対応する第１～第５データに基づいて、第１領域～第５領域のいずれかに対応する領域を読取り領域に設定する。このようにしても、データ量を削減しつつ、適切なインク量検出処理を実行することが可能である。また、設定される領域は２×ｊ＋１（ｊは１以上の整数）に拡張可能である。
【0159】
３．２．２ １回読取り
またインク量検出処理におけるデータ量削減は、上記の手法に限定されない。例えば処理部１２０は、第１読取り領域においてセンサー１９０が出力した低解像度画素データと、第１読取り領域以外の第２読取り領域においてセンサー１９０が出力した高解像度画素データに基づいて、インク量を決定する。このように、低解像度画素データを出力する領域と高解像度画素データを出力する領域をそれぞれ設定することによって、全領域について高解像度画素データを用いる場合に比べてデータ量を削減できる。第１読取り領域及び第２読取り領域は、それぞれセンサー１９０が読み取り可能な領域のうちの一部の領域であり、狭義には検出領域の一部の領域である。また第２読取り領域は、第１読取り領域と異なる領域であって、具体的には第１読取り領域と重複しない領域である。さらに具体的には、第２読取り領域は、センサー１９０が読み取り可能な領域又は検出領域のうち、第１読取り領域以外の領域である。
またインク量検出処理におけるデータ量削減は、上記の手法に限定されない。例えば処理部１２０は、第１読取り領域においてセンサー１９０が出力した低解像度画素データと、第１読取り領域以外の第２読取り領域においてセンサー１９０が出力した高解像度画素データに基づいて、インク量を決定する。このように、低解像度画素データを出力する領域と高解像度画素データを出力する領域をそれぞれ設定することによって、全領域について高解像度画素データを用いる場合に比べてデータ量を削減できる。第１読取り領域及び第２読取り領域は、それぞれセンサー１９０が読み取り可能な領域のうちの一部の領域であり、狭義には検出領域の一部の領域である。また第２読取り領域は、第１読取り領域と異なる領域であって、具体的には第１読取り領域と重複しない領域である。さらに具体的には、第２読取り領域は、センサー１９０が読み取り可能な領域又は検出領域のうち、第１読取り領域以外の領域である。
【0160】
具体的には、センサー１９０は、１回の読取りによって、低解像度画素データと高解像度画素データを出力する。このようにすれば、図２０～図２３を用いて上述した２段階での読取りに比べて、インク量検出処理に要する時間を短縮することが可能である。
【0161】
図２４は、第１読取り領域と第２読取り領域の設定例である。図２４のＣ１が第１読取り領域に対応し、Ｃ２が第２読取り領域に対応する。図２４に示すように、第２読取り領域は、インクローに対応する液面の位置を含む領域である。ここでインクローは、インクタンク３１０内のインクＩＫが所与の量よりも少ない状態を表し、狭義には検出すべきインクＩＫの最低量に対応する。インクローは、例えば図１８において上述したインクエンドである。インクタンク３１０内のインクＩＫがなくなった場合、インクＩＫが印刷媒体Ｐに吐出されなくなるため、損紙が発生するおそれがある。また、印刷ヘッド１０７において空打ちが発生するため、吐出不良等のヘッド故障の要因となる。図２４に示すように第２読取り領域を設定することによって、高解像度画素データを用いてインクローを精度よく検出することが可能になり、損紙やヘッド故障を抑制可能である。なお図２４に示すように、高解像度画素データは画素を間引かない画素データである。
【0162】
また処理部１２０は、複数の光電変換素子のうち、一部の光電変換素子からの出力を間引いた画素データを低解像度画素データとして取得してもよい。例えば図２１を用いて上述した例と同様に、センサー１９０は、第１読取り領域に含まれる画素を所定画素ずつの区間に区分し、各区間から１画素を残し、他の画素を間引くことによって低解像度画素データを出力する。
【0163】
処理部１２０は、センサー１９０に対して第１読取り領域及び第２読取り領域を指定する処理を行う。図２４の例であれば、処理部１２０は第１読取り領域と第２読取り領域の境界である境界画素を指定する。図２４における境界はＣ３に対応する。例えばセンサー１９０が下側の画素から上側の画素に向かって順次画素データを取得する場合、処理部１２０は、最初の画素から境界までの画素データを間引かずに出力し、境界よりも上方の画素については、一部の画素を間引いた低解像度画素データを出力する指示をセンサー１９０に行う。
【0164】
このようにすれば、処理部１２０からの指示に基づいて、センサー１９０は適切な低解像度画素データと高解像度画素データを出力することが可能になる。なお、境界画素の位置や、第１読取り領域において間引かれる画素の比率等は固定の値が用いられてもよいし、処理部１２０において動的に変更可能であってもよい。
【0165】
また第１読取り領域と第２読取り領域の設定は図２４に限定されない。図２５の例においては、Ｅ１が第１読取り領域に対応し、Ｅ２及びＥ３が第２読取り領域に対応する。第１読取り領域と第２読取り領域の境界は、Ｅ４及びＥ５である。図２５に示すように、第２読取り領域は、インクフルに対応する液面の位置を含む領域である。なお、図２５では、第２読取り領域として、インクローに対応する液面の位置を含む領域と、インクフルに対応する液面の位置を含む領域の２つの領域が設定される例を示している。
【0166】
インクフルとは、インク量が十分多い状態を表し、狭義には検出すべきインクＩＫの最大量を表す。より具体的には、インクフルとはインク量がインクタンク３１０の容量の最大値に近い状態である。インクフルの状態からユーザーがさらにインクＩＫを補充した場合、インクタンク３１０からインクがあふれてしまい、印刷装置の内部の汚れや故障の原因となる。よって処理部１２０は、インクフルが検出された場合、これ以上のインク補充を抑制するための報知処理を行ってもよい。インクフルに対応する液面の位置を含む領域を第２読取り領域とすることによって、インクフルの検出精度を高くできるため、インクのあふれを適切に抑制可能になる。
【0167】
図２４及び図２５に示したように、相対的に重要度の高い領域を第２読取り領域に設定し、重要度の低い領域を第１読取り領域に設定することによって、データ量の削減が可能になる。また、インクローやインクフルといった印刷装置の制御において重要な状態は、データ量を削減しない場合と同程度の検出精度を維持できる。
【0168】
３．２．３ 過去のインク量検出処理の結果を用いた処理
以上では１回のインク量検出処理において、データ量を削減可能な種々の手法について説明した。本実施形態では、インク量検出処理を繰り返し実行することが想定される。インク量は、時間の経過とともに変動するため、当該変動を適切に検出するためである。インク量の変動とは、印刷やメンテナンスの実行に伴う減少や、ユーザーがインクＩＫを補充することによる増加が考えられる。
以上では１回のインク量検出処理において、データ量を削減可能な種々の手法について説明した。本実施形態では、インク量検出処理を繰り返し実行することが想定される。インク量は、時間の経過とともに変動するため、当該変動を適切に検出するためである。インク量の変動とは、印刷やメンテナンスの実行に伴う減少や、ユーザーがインクＩＫを補充することによる増加が考えられる。
【0169】
ただし、インク量の変動はある程度予測することが可能である。例えば印刷によるインクＩＫの消費量は、ノズルからのインクＩＫの吐出回数と、１回当たりの吐出量との積によって推定できる。また、１回のフラッシングやクリーニングによるインクＩＫの消費量も設計に基づいて予め推定できる。そのため処理部１２０は、前回のインク量検出処理によって決定されたインク量と、前回のインク量検出処理から現在までの印刷やメンテナンスの実行状況とに基づいて、現在のインク量を推定可能である。或いは、処理負荷を軽減するために、前回のインク量検出処理の結果と、経過時間とに基づいて、簡易的なインク量推定を行ってもよい。さらに処理を簡略化する場合、前回のインク量検出処理の結果をそのまま現在のインク量の推定量とすることも妨げられない。
【0170】
この場合、インクＩＫの推定量に対応する液面位置を含む領域を重点的に探索することによって、インク量を適切に決定可能である。例えば処理部１２０は、インク量の予測量に基づいて、センサー１９０に対して第１読取り領域及び第２読取り領域を指定する。
【0171】
具体的には処理部１２０は、推定したインク量に対応する液面位置を含む領域を第２読取り領域として設定する。例えば、推定した液面位置を中心とし、所与の画素範囲の領域を第２読取り領域とする。処理部１２０は、検出領域のうち、第２読取り領域以外の領域を第１読取り領域とする。
【0172】
図２６はインク量の予測量に基づく領域指定の例である。図２６のＦ１は予測量に対応する液面位置である。この場合、処理部１２０は、Ｆ１を含む領域であるＦ２を第２読取り領域とし、それ以外のＦ３及びＦ４を第１読取り領域とする指定をセンサー１９０に対して行う。このようにすれば、液面が存在する蓋然性の高い領域を高精度で読み取ることが可能になる。また、第２読取り領域以外の領域についても低解像度画素データを用いた判定が行われるため、予想を超えたインク量変動があった場合にも、当該変動に追随することが可能である。例えば、ユーザーがインクＩＫを補充した場合、インク量は急激に増加することになるが、その場合もインク液面を推定可能である。
【0173】
或いは、インク量検出処理の負荷の軽減や高速化を考慮すれば、第１読取り領域を用いなくてもよい。具体的には、処理部１２０は、インク量の予測量が取得可能な場合、図２１に示した２段階目の読取りと同様に、検出領域の一部のみを対象として高解像度画素データを取得する。検出領域のそれ以外の領域については高解像度画素データを取得しないだけでなく、低解像度画素データの取得も省略する。ただしこの場合、読取り領域外に実際の液面が存在した場合、インク量を適切に検出できない。よって処理部１２０は、読取り領域外に液面が存在すると判定した場合、図２０、図２１、図２３～図２５に示したいずれかの手法を用いて再度インク量検出処理を行う。即ち処理部１２０は、インク量が未検出の場合及びインク量を適切に追跡できなくなった場合に検出領域全体を対象としたインク量検出処理を行い、それ以外の場面では検出領域の一部を対象としたインク量検出処理を行ってもよい。
【0174】
【0175】
連続ｋ画素の出力の合計を求める処理は、処理部１２０において行われてもよい。この場合、処理部１２０は、センサー１９０から取得された画素データのうち、連続ｋ画素に対応するｋ個の画素データの合計を求める処理を行う。なお、低解像度画素データが一部の画素を間引いたデータである場合、当該低解像度画素データは連続ｋ画素に対応する画素データを有さない場合がある。よってこの場合、処理部１２０は、高解像度画素データを対象として連続ｋ画素に対応するｋ個の画素データの合計を求める処理を行う。或いは間引き後にも連続するｋ画素が残るような低解像度画素データが用いられてもよい。例えば図２０において１画素目、１９画素目、３７画素目、・・・、１６３画素目のみを残すのではなく、１～３画素目、１９～２１画素目、３７～３９画素目、・・・、１６３～１６５画素目を残すような間引きが行われる。処理部１２０は、上記画素の画素データを出力する指示をセンサー１９０に送信する。
【0176】
或いは連続ｋ画素の出力の合計を求める処理はセンサー１９０において行われてもよく、狭義には図１６に示したように光電変換デバイス３２２において行われてもよい。この場合、ＡＦＥ回路１３０は、ｑ／ｋ通りの信号を含む出力信号ＯＳを受信する。例えば上述したようにｑ＝１８０、ｋ＝３であり、ＡＦＥ回路１３０は６０個の画素データを取得可能である。
【0177】
この場合、検出領域に対応する画素が１８０画素ではなく６０画素に変更されたと見なすことによって、上記の例と同様に処理を行うことが可能である。例えば図２０に示す１段階目の読取りでは、６０個の画素のうちの一部の画素が間引かれる。例えばＡＦＥ回路１３０は、６画素あたり１画素を残し、５画素を間引くことによって低解像度画素データを出力する。図２１に示す２段階目の読取りでは、読取り領域の画素を間引かずに用いることによって高解像度画素データを出力する。例えば光量ムラを考慮しない図２１の例では、第ｔ－１画素、第ｔ画素、第ｔ＋１画素、第ｔ＋２画素の４画素に加え、その間の１７×３＝５１画素の合計５５画素分の画素データが高解像度画素データとして取得された。本変形例においては、第ｔ－１画素、第ｔ画素、第ｔ＋１画素、第ｔ＋２画素の４画素に加え、その間の５×３＝１５画素を読取り領域とすればよく、高解像度画素データは当該１９画素分の画素データとなる。また図２４～図２６の場合も同様であり、第１読取り領域においては６画素あたり５画素を間引くことによって低解像度画素データが出力され、第２読取り領域においては領域内の画素を間引かないことによって高解像度画素データが出力される。図２３に示す手法の場合、第１領域～第３領域がそれぞれ３０画素分の領域となる点を除き、上記の例と同様である。
【0178】
即ち光量ムラを抑制する場合にも、図２０～図２３の例と同様に、処理部１２０は、センサー１９０が出力した低解像度画素データに基づいて、インクＩＫの液面の位置を推定し、推定した液面の位置を含む領域を読取り領域に指定する。そして処理部１２０は、センサー１９０から出力された読取り領域での高解像度画素データに基づいて、インク量を決定する。或いは図２４～図２６の例と同様に、処理部１２０は、第１読取り領域においてセンサー１９０が出力した低解像度画素データと、第１読取り領域以外の第２読取り領域においてセンサー１９０が出力した高解像度画素データに基づいて、インク量を決定する。
【0179】
なお処理部１２０は、低解像度画素データを取得する場合に、センサー１９０に対して、連続ｋ画素の出力の合計に対応する画素データを出力させる制御を行ってもよい。ここでの低解像度画素データは、具体的には、複数の光電変換素子のうち、一部の光電変換素子からの出力を間引いた画素データである。即ち、低解像度画素データは、一部の画素を間引くことによって取得される画素データである。
【0180】
画素の間引きが行われる場合、間引かれた画素の情報は失われる。連続ｋ画素の出力を合計しない場合、例えば上記したように１８画素のうち１７画素が間引かれる。残される画素の割合が少ないため、当該残された画素の画素データにノイズが含まれる場合、インク量検出処理に対するノイズの影響が大きくなってしまう。これに対して、センサー１９０において連続ｋ画素の合計が求められている場合、センサー１９０の出力である画素データにはｋ画素分の情報が含まれている。例えば、図２０と同様の例において１０個の画素データを低解像度画素データとして出力する場合、１つ目の画素データは１画素目～３画素目の合計に対応する。そのため、１画素目の画素データにノイズが含まれたとしても、２画素目及び３画素目の画素データを用いることによって、当該ノイズの影響を抑制できる。即ち、光量ムラを抑制するための処理を行うことによって、光量ムラとは異なるノイズの影響も抑制することが可能になる。そして光量ムラを抑制する処理は、１画素当たりの重みが大きくなる低解像度画素データの取得時に特に有効と言える。
【0181】
４．インク種別判定
また本実施形態においては、処理部１２０は、センサー１９０の出力に基づいてインクタンク３１０内のインクＩＫのインク種別を判定してもよい。
また本実施形態においては、処理部１２０は、センサー１９０の出力に基づいてインクタンク３１０内のインクＩＫのインク種別を判定してもよい。
【0182】
４．１ インク種別判定の概要
図２及び図３を用いて上述したように、電子機器１０はそれぞれ種類の異なるインクＩＫが充填される複数のインクタンク３１０を含んでもよい。この場合、インクタンク３１０ａに充填すべきインクＩＫａを、ユーザーが誤ってインクタンク３１０ｂ等の他のインクタンク３１０に充填してしまう可能性がある。また電子機器１０が１つのインクタンク
３１０を有するモノクロ印刷装置であったとしても、ユーザーが機種の異なる印刷装置を併用している場合、他の印刷装置に用いられるインクＩＫを誤って充填する可能性がある。さらに言えば、ユーザーが１つのモノクロ印刷装置のみを使用する場合であっても、機種に応じて異なる多数のインクが市場で流通しているため、ユーザーが異機種用のインクを誤って購入、充填する可能性は否定できない。
図２及び図３を用いて上述したように、電子機器１０はそれぞれ種類の異なるインクＩＫが充填される複数のインクタンク３１０を含んでもよい。この場合、インクタンク３１０ａに充填すべきインクＩＫａを、ユーザーが誤ってインクタンク３１０ｂ等の他のインクタンク３１０に充填してしまう可能性がある。また電子機器１０が１つのインクタンク
３１０を有するモノクロ印刷装置であったとしても、ユーザーが機種の異なる印刷装置を併用している場合、他の印刷装置に用いられるインクＩＫを誤って充填する可能性がある。さらに言えば、ユーザーが１つのモノクロ印刷装置のみを使用する場合であっても、機種に応じて異なる多数のインクが市場で流通しているため、ユーザーが異機種用のインクを誤って購入、充填する可能性は否定できない。
【0183】
例えば、イエローインクを充填すべきインクタンク３１０にマゼンタインクを充填してしまった場合、印刷結果の色味は所望の色味から大きく乖離してしまう。即ち、適切な印刷を行うためには、インクの色の誤りを適切に検出する必要がある。よって処理部１２０は、インク種別としてインク色を判定する。
【0184】
【0185】
本実施形態では、インクＩＫには赤色に対応するＲ光と、緑色に対応するＧ光と、青色に対応するＢ光とが照射される。例えば、Ｂ光の波長帯域は４３０～５００ｎｍ程度であり、Ｇ光の波長帯域は５００～６００ｎｍ程度であり、Ｒ光の波長帯域は６００～６５０ｎｍ程度である。ただし、各光の波長帯域、ピーク波長、半値幅等については種々の変形実施が可能である。
【0186】
また図２７に示すように、インクＩＫの色に応じて分光反射特性が異なる。例えばブラックインクはＲＧＢに対応する広い波長帯域において反射率が低い。イエローインクはＢ光の波長帯域では反射率が低く、Ｇ光及びＲ光の波長帯域では反射率が非常に高くなる。マゼンタインクはＢ光及びＧ光の波長帯域では反射率が低く、Ｒ光の波長帯域では反射率が高い。シアンインクは、Ｂ光の波長帯域では反射率がやや高く、Ｇ光及びＲ光の波長帯域では反射率が低い。
【0187】
光電変換素子の入力をＤとし、照射光の分光発光特性をＳ（λ）とし、インクＩＫの分光反射特性をＲ（λ）とした場合、Ｄは例えば、下式（１）によって表される。ＤはインクＩＫが存在する領域からの光の受光結果であるため、インク検出領域における画素データはＤと光電変換素子の分光感度特性に相関する値となる。上述したように、インク色に応じてＲＧＢの波長帯域における分光反射特性Ｒ（λ）が異なるため、インク色に応じてインク検出領域における画素データの特性が異なることになる。
【数1】
【0188】
図２８～図３３は、顔料インクのインク色ごとの画素データを表す波形である。図１７に示した例と同様に、各図の横軸は光電変換デバイス３２２の長手方向における位置を表し、縦軸は当該位置に設けられる光電変換素子に対応する画素データの値を表す。なお各図における縦方向の線は、画素データ測定時のインクＩＫの液面の位置を表す。例えば図２８のブラックインクの場合、７．３前後の位置に液面が存在する。
【0189】
図２８は、ブラックインクの画素データを表す。図２８に示すように、ブラックインクの画素データは、ＲＧＢのいずれの光を受光した場合であっても、液面よりも下側のインク検出領域において０、或いは０に十分近い小さい値となる。またインク非検出領域においては画素データは２００程度の大きい値となる。なお、インク非検出領域における画素データの値についてはインクＩＫの種別による影響が大きくないため、図２９以降では適宜インク非検出領域に関する説明を省略する。
【0190】
図２９は、シアンインクの画素データを表す。図２９に示すように、シアンインクのＲ光及びＧ光についての画素データは、インク検出領域において０、或いは０に十分近い小さい値となる。一方、Ｂ光についての画素データは、インク検出領域において１００程度の値となる。即ち、Ｂ光についてのインク検出領域の画素データは、インク非検出領域との区別が可能な程度に小さいが、０に比べて十分大きい値となる。
【0191】
図３０は、マゼンタインクの画素データを表す。図３０に示すように、マゼンタインクのＲ光についての画素データは、インク検出領域において１７０～２００程度となる。Ｇ光についての画素データは、インク検出領域において０に十分近い小さい値となる。Ｂ光についての画素データは、インク検出領域において５０弱程度の値となる。
【0192】
図３１は、イエローインクの画素データを表す。図３１に示すように、イエローインクのＲ光についての画素データは、インク検出領域において２５５に近い値となる。Ｇ光についての画素データは、インク検出領域において１５０前後の値となる。Ｂ光についての画素データは、インク検出領域において０に十分近い小さい値となる。
【0193】
また本実施形態では、ホワイトインクとクリアインクをインク色判定の対象としてもよい。ホワイトインクとは白色のインクであり、例えば透明な素材に印刷する際の下地として用いられる。クリアインクとは、光を透過する透明又は半透明のインクであり、印刷媒体Ｐに光沢を与える、質感を変える、厚みを持たせる等の用途で用いられる。
【0194】
図３２は、ホワイトインクの画素データを表す。ホワイトインクが存在する領域は、インク非検出領域におけるインクタンク３１０の壁面色よりも明るい白色となる。そのため、図３２に示すように、ホワイトインクのインク検出領域における画素データは、ＲＧＢのいずれの光を受光する場合でも、インク非検出領域よりも大きい値となる。具体的にはホワイトインクの画素データは、インク検出領域において２５５に近い値となる。
【0195】
【0196】
図２７～図３３に示したように、分光反射特性の違いに起因して、インク検出領域における画素データの特性はインク色ごとに異なる。ブラックインクのＲ光とシアンインクのＲ光のように、光の色によっては画素データの特性差が小さい場合もあるが、複数の色の光を組み合わせることによって、インク色を判定できる。例えばブラックインクとシアンインクを識別する場合、Ｂ光を用いればよい。
【0197】
本実施形態のセンサー１９０は、光源３２３が発光する期間において、インクタンク３１０側から入射される第１の波長帯域色の第１の光と第２の波長帯域の第２の光を検出する。処理部１２０は、インクＩＫが存在する位置における第１の光についての第１光量と、インクＩＫが存在する位置における第２の光についての第２光量とに基づいてインクタンク３１０内のインクＩＫのインク種別を判定する。処理部１２０は、センサー１９０から第１光量及び第２光量を取得する。
【0198】
第１光量及び第２光量は、具体的にはインク検出領域における画素データである。第１光量及び第２光量は、例えばインク検出領域における画素データの最小値である。ただし第１光量及び第２光量として、インク検出領域における画素データの平均値や中央値等の他の情報が用いられてもよい。また第１の波長帯域と第２の波長帯域は、インクＩＫの分光反射特性に差が出る程度の違いがあればよく、一部が重複することは妨げられない。
【0199】
このように、複数の波長帯域の光を用いることによって、インク種別を適切に判定することが可能になる。例えばブラックインクは、シアンインクと比較した場合、Ｂ光の光量が異なる。またブラックインクは、マゼンタ、イエロー、ホワイト、クリアの各インクと比較した場合、Ｒ光の光量が異なる。即ち、Ｒ光とＢ光の２つを用いることによって、ブラックインクと他のインクを識別できる。
【0200】
本実施形態の処理部１２０は、第１光量及び第２光量に基づいて、顔料インクのインク色判定を行ってもよい。図２８～図３３に示したとおり、顔料インクはインク色に応じて分光反射特性が異なるため、センサー１９０のインク色ごとの出力が、インク色を識別可能な程度に相違するためである。このようにすれば、顔料インクの入れ間違え等を適切に検出することが可能になる。
【0201】
以下では、インク種別判定が顔料インクの色判定である例について説明する。ただし同じ色の顔料インクであっても、メーカーや型番等に応じて用いられる色材が異なるため、インク検出領域における光量の特性は異なる。ここでの色材の違いとは、材料となる物質自体の違いであってもよいし、複数の材料の配合比の違いであってもよい。例えば図２８に示した波形は所与の顔料ブラックインクの特性であり、色材が異なる顔料ブラックインクにおいては波形が異なる。波形の差異を用いることによって、同じ色のインク内での種類の違いを判定することが可能である。また、顔料インクと染料インクも色材が異なるため、同じ色であっても波形に差異が生じる。即ち本実施形態におけるインク種別判定は、顔料インクの色判定に限定されず、色材等を含めたインク種別の判定等に拡張可能である。
【0202】
本実施形態の光源３２３は、第１の光及び第２の光を照射してもよい。例えば光源３２３は、赤色ＬＥＤ３２３Ｒ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ、青色ＬＥＤ３２３Ｂのように、照射する光の波長帯域が異なる複数の光源を含む。或いは光源３２３はカラーフィルターを有し、当該カラーフィルターを切り替えることによって、第１の光と第２の光を時分割で照射してもよい。第１光量は、光源３２３が第１の光を照射した時のセンサー１９０の出力であり、第２光量は、光源３２３が第２の光を照射した時のセンサーの出力である。このように、異なる波長帯域の光を照射可能な光源３２３を用いることによって、インク種別を適切に判定できる。
【0203】
ただし、本実施形態のインク種別判定は、センサー１９０において波長帯域の異なる複数の光を受光可能であればよい。例えば光源３２３は波長帯域の広い光、例えば白色光を照射し、センサー１９０は、カラーフィルターを用いることによって第１の光と第２の光を受光する。この場合、カラーフィルターは図２７の分光発光特性と同等の分光透過特性を有するＲフィルター、Ｇフィルター及びＢフィルターを含む。或いはセンサー１９０は、第１の光を受光する光電変換デバイス３２２と第２の光を受光する光電変換デバイス３２２を有し、プリズムやハーフミラーを用いることによって第１の光と第２の光を分離し、分離した各光を対応する光電変換デバイス３２２に入射させる構成であってもよい。
【0204】
またセンサー１９０は、第３の色の光を検出してもよい。処理部１２０は、第３の色の光についての第３光量と、第１光量及び第２光量に基づいてインク種別を検出する。用いる光の種類を増やすことによって、より細かいインク種別の判定が可能になる。例えば判定対象のインクＩＫがブラックインクであるか否かという判定だけでなく、当該インクＩＫが何色のインクであるかを判定することも可能になる。なお以上の記載からわかるように、本実施形態のインク色判定とは、判定対象のインクＩＫが正しい色かどうかの判定であってもよいし、当該インクＩＫの色を特定する判定であってもよい。
【0205】
以下、第１の光、第２の光及び第３の光は、赤色の波長帯域に対応するＲ光、緑色の波長帯域に対応するＧ光及び青色の波長帯域に対応するＢ光である例について説明する。第１の光及び第２の光は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のうちのいずれか２つであり、２つの光に基づいてインク種別判定を行う場合の光の組み合わせは任意である。
【0206】
処理部１２０は、センサー１９０に入射したＲ光の光量を表すＲ光量と、センサーに入射したＧ光の光量を表すＧ光量と、センサーに入射したＢ光の光量を表すＢ光量とに基づいて、インク種別を判定する。以下、各光量が画素データの最小値である例について説明するが、上述したとおり、光量を表すデータは種々の変形実施が可能である。
【0207】
このようにすれば、ＲＧＢの３色の光を用いてインク種別を判定できる。図２８～図３３に示したとおり、３色の光量の特性はインク色に応じて異なるため、適切な判定が可能である。また、ＲＧＢの３色の組み合わせは白色光に相当するため、自然な色味の画像を形成する際に広く用いられる。即ち本実施形態のインク種別判定においては、スキャナー等に用いられる光電変換デバイス３２２と光源３２３を流用することが可能である。
【0208】
ただし図２７からわかるとおり、インク色に応じて分光反射特性が異なる波長帯域はＲＧＢの波長帯域に限定されない。そのため、インク種類の判定に用いられる光を、紫色に対応するＶ光、紫外光、赤外光等の他の光に拡張することが可能である。また、どのインクをどのインクと区別する必要があるのかに応じて、使用する光の数と種類を、適宜選択することができる。例えば、白色光の１種類の光のみ用いてもよいし、ＲＧＢに加えて、赤外光とオレンジの光とを加えて５種類の光を用いても良い。蛍光インクを使用するような場合には、インクの分光反射特性に加えて、或いは代えて、分光蛍光特性を用いて判別できる。この場合、センサー１９０に、カラーフィルターを用いて、インクタンクに入射する光の波長帯域とセンサーに入射する光の波長帯域とが異なるものを検出できることが望ましい。
【0209】
４．２ インク色ごとの判定処理
処理部１２０は、インクＩＫが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＢｋ＿Ｒ以下であり、Ｇ光量が閾値ＴｈＢｋ＿Ｇ以下であり、Ｂ光量が閾値ＴｈＢｋ＿Ｂ以下である場合に、インクＩＫがブラックインクであると判定する。
処理部１２０は、インクＩＫが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＢｋ＿Ｒ以下であり、Ｇ光量が閾値ＴｈＢｋ＿Ｇ以下であり、Ｂ光量が閾値ＴｈＢｋ＿Ｂ以下である場合に、インクＩＫがブラックインクであると判定する。
【0210】
図２８に示したように、ブラックインクを対象とした場合、インク検出領域においてＲＧＢの全ての光量が十分小さい値になる。よって所与の閾値以下であるか否かを判定することによってブラックインクであるか否かを判定できる。ここでの各閾値は、ブラックインクにおいて想定される値よりも大きい必要がある。ただし他の色のインクＩＫがブラックインクであると誤判定されることを抑制するため、ブラックインクにおいて想定される値より過剰に大きくすることは望ましくない。例えば各閾値は想定値よりもΔだけ大きい値とする。Δの具体的な値は種々の変形実施が可能であるが、例えば２０～６０程度である。またＲＧＢのそれぞれにおいてΔの値を変更してもよい。例えば（ＴｈＢｋ＿Ｒ，ＴｈＢｋ＿Ｇ，ＴｈＢｋ＿Ｂ）＝（５０，５０，５０）である。このような閾値を用いた判定を行うことによって、例えば特性が近いシアンインクとの判別も適切に実行できる。
【0211】
なお、本実施形態におけるインク検出領域における光量は、インク検出領域での画素データそのものであってもよいし、インク非検出領域を基準とした画素データの差分であってもよい。上述したように、インク非検出領域における画素データはインクタンク３１０の壁面に対応する情報であり、インクＩＫの種別による影響が小さい。よって、インク非検出領域における光量を基準として、インク検出領域における光量を求めてもよい。この場合、インク検出領域における光量が閾値以下であるか否かの判定は、画素データの差分値が所定閾値以上であるか否かの判定により実現できる。即ち、閾値判定における大小関係は光量の表現に応じて適宜変更可能である。
【0212】
また処理部１２０は、インクＩＫが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＣ＿Ｒ以下であり、Ｇ光量が閾値ＴｈＣ＿Ｇ以下であり、Ｂ光量が閾値ＴｈＣ＿Ｂより大きい場合に、インクＩＫがシアンインクであると判定する。ＴｈＣ＿Ｒ及びＴｈＣ＿Ｇについてもブラックインクの例と同様に、想定される光量の値よりもΔだけ大きい値とする。また閾値ＴｈＣ＿Ｂについては想定される光量の値よりもΔだけ小さい値とする。例えば（ＴｈＣ＿Ｒ，ＴｈＣ＿Ｇ，ＴｈＣ＿Ｂ）＝（５０，５０，５０）である。
【0213】
また処理部１２０は、インクＩＫが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＭ＿Ｒより大きく、Ｇ光量が閾値ＴｈＭ＿Ｇ以下であり、Ｂ光量が閾値ＴｈＭ＿Ｂ以下である場合に、インクＩＫがマゼンタインクであると判定する。例えば（ＴｈＭ＿Ｒ，ＴｈＭ＿Ｇ，ＴｈＭ＿Ｂ）＝（１３０，５０，７０）である。なお、他のインク色との判定の共通化を考慮すれば、ＴｈＭ＿Ｂ＝５０であってもよい。
【0214】
また処理部１２０は、インクＩＫが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＹ＿Ｒより大きく、Ｇ光量が閾値ＴｈＹ＿Ｇより大きく、Ｂ光量が閾値ＴｈＹ＿Ｂ以下である場合に、インクがイエローインクであると判定する。例えば（ＴｈＹ＿Ｒ，ＴｈＹ＿Ｇ，ＴｈＹ＿Ｂ）＝（２２０，１００，５０）である。
【0215】
また処理部１２０は、Ｒ光量、Ｇ光量及びＢ光量の少なくとも２つにおいて、インクＩＫが存在する位置の光量が、インクＩＫが存在しない位置の光量よりも多い場合に、インクＩＫがホワイトインクであると判定する。この場合、処理部１２０は、インク非検出領域における光量の値を基準値として求め、それよりも－Ｚ側の位置において光量が当該基準値を超えるか否かを判定する。
【0216】
なお、基準値を実測するのではなく、設計から想定される値を予め設定してもよい。例えば処理部１２０は、Ｒ光量が閾値ＴｈＷ＿Ｒより大きく、Ｇ光量が閾値ＴｈＷ＿Ｇより大きく、Ｂ光量が閾値ＴｈＷ＿Ｂより大きい場合に、インクＩＫがホワイトインクであると判定する。例えば（ＴｈＹ＿Ｒ，ＴｈＹ＿Ｇ，ＴｈＹ＿Ｂ）＝（２２０，２２０，２２０）である。
【0217】
また処理部１２０は、インクＩＫが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＣＬ＿Ｒより大きく、Ｇ光量が閾値ＴｈＣＬ＿Ｇより大きく、Ｂ光量が閾値ＴｈＣＬ＿Ｂより大きい場合に、インクＩＫがクリアインクであると判定する。例えば（ＴｈＣＬ＿Ｒ，ＴｈＣＬ＿Ｇ，ＴｈＣＬ＿Ｂ）＝（５０，５０，５０）である。
【0218】
なお、ホワイトインクもこの条件を満たすことになるため、予めホワイトインクに関する上記判定を行うことによってホワイトインクを識別しておく、或いはクリアインクの判定において、下限側閾値と上限側閾値の２種類を設定することが望ましい。例えば処理部１２０は、下限側閾値５０と上限側閾値１５０を設定し、ＲＧＢの各光量が下限側閾値と上限側閾値の間である場合に、インクＩＫがクリアインクであると判定する。またクリアインク以外のインクＩＫについても、想定される値が中間的な値である場合、下限側閾値と上限側閾値を設定してもよい。例えばシアンインクのＢ光量については、下限側閾値５０に加えて上限側閾値１５０を設定してもよい。マゼンタインクのＲ光量については、下限側閾値１３０に加えて、上限側閾値２２０を設定してもよい。イエローインクのＧ光量については、下限側閾値１００に加えて、上限側閾値２００を設定してもよい。
【0219】
以上のように、処理部１２０は、第１インク色に対応する第１インク色閾値に基づいて、判定対象のインクＩＫが第１インク色であるかの判定を行い、第２インク色に対応する第２インク色閾値に基づいて、判定対象のインクＩＫが第２インク色であるかの判定を行ってもよい。即ち、第１インク色閾値に基づく判定は、第１インク色のインクのみが条件を満たし、他の色のインクは条件を満たさない。よってインク色に応じた閾値を用いて判定を行うことによって、インク種別を判定できる。
【0220】
本実施形態では上述したように複数の波長帯域の光を用いる。そのため、第１インク色閾値は、第１光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ１１と、第２光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ１２とを含み、第２インク色閾値は、第１光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ２１と、第２光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ２２とを含む。第１インク色がブラックである場合、閾値Ｔｈ１１とは例えばＴｈＢｋ＿Ｒであり、閾値Ｔｈ１２とは例えばＴｈＢｋ＿Ｇである。また上述したように、Ｔｈ１１等の閾値は１つの値に限定されず、下限側閾値と上限側閾値を含んでもよい。また、上述した各閾値の値は一例であり、具体的な数値については種々の変形実施が可能である。
【0221】
上述したように、適切な印刷を行うためには、所与のインクタンク３１０に、不適切な種別のインクＩＫが充填されたか否かを検出することが重要である。例えばブラックインク用のインクタンク３１０であれば、ブラックインク以外のインクが充填されたか否かを検出できればよく、具体的なインク色まで特定しなくてもよい場合がある。よって処理部１２０は、予測インク色に対応して設定された閾値に基づいて、判定対象のインクが予測インク色であるか否かを判定するインク色判定を行う。このインク色判定は、例えば、インク量判定において、誤差と想定する範囲を超えてインク量が増加したことを検知した場合に、開始する。
【0222】
図３４は、この場合のインク色判定を説明するフローチャートである。この処理が開始されると、処理部１２０は光源３２３及びセンサー１９０を制御することによって、Ｒ光量、Ｇ光量及びＢ光量を取得する（Ｓ３０１）。また処理部１２０は、予測インク色を特定する（Ｓ３０２）。光電変換デバイス３２２が読取り対象としたインクタンク３１０は既知であり、当該インクタンク３１０に充填すべきインク色も設計上既知である。なお、光電変換デバイス３２２がインクタンク３１０に装着される場合、光電変換デバイス３２２とインクタンク３１０の関係は設計時に固定される。また、図３８、図３９を用いて後述するように、光電変換デバイス３２２とインクタンク３１０の位置関係が変化する場合にも、キャリッジ等の駆動機構の制御情報に基づいて、光電変換デバイス３２２とインクタンク３１０の関係を求めることが可能である。
【0223】
次に処理部１２０は、予測インク色に基づいて処理を分岐させる（Ｓ３０３）。予測インク色がブラックである場合、処理部１２０はブラックインクであるか否かの判定を行う（Ｓ３０４）。ブラックインクであるか否の判定とは、具体的にはＴｈＢｋ＿Ｒ，ＴｈＢｋ＿Ｇ，ＴｈＢｋ＿Ｂを用いた閾値判定である。同様に、処理部１２０は、予測インク色がシアンある場合、シアンインクであるか否かの判定を行う（Ｓ３０５）。予測インク色がマゼンタである場合、マゼンタインクであるか否かの判定を行う（Ｓ３０６）。予測インク色がイエローである場合、イエローインクであるか否かの判定を行う（Ｓ３０７）。予測インク色がホワイトである場合、ホワイトインクであるか否かの判定を行う（Ｓ３０８）。予測インク色がクリアである場合、クリアインクであるか否かの判定を行う（Ｓ３０９）。また処理部１２０は、Ｓ３０４～Ｓ３０９の判定において、インク色が予測インク色でないと判定された場合、エラーフラグをオンにセットする。
【0224】
次に処理部１２０は、エラーフラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ３１０）。エラーフラグがオンである場合（Ｓ３１０でＹｅｓ）、所与のインクタンク３１０に不適切なインクＩＫが充填されたと判定される。よって処理部１２０は、ユーザーにその旨を報知する処理を行う（Ｓ３１１）。エラーフラグがオフである場合（Ｓ３１０でＮｏ）、報知処理を行わずに処理を終了する。
【0225】
【0226】
処理部１２０は、判定対象のインクＩＫがブラックインクであるか否かを判定する（Ｓ４０２）。Ｓ４０２の処理は、Ｓ３０４と同様である。インクＩＫがブラックインクであると判定された場合（Ｓ４０２でＹｅｓ）、処理部１２０はインク色の判定処理を終了する。
【0227】
インクＩＫがブラックインクでないと判定された場合（Ｓ４０２でＮｏ）、処理部１２０は、判定対象のインクＩＫがシアンインクであるか否かを判定する（Ｓ４０３）。Ｓ４０３の処理は、Ｓ３０５と同様である。インクＩＫがシアンインクであると判定された場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、処理部１２０はインク色の判定処理を終了する。
【0228】
以下、処理部１２０は、インクＩＫがマゼンタインク、イエローインク、ホワイトインク、クリアインクであるか否かを順次判定し（Ｓ４０４～Ｓ４０７）、いずれかのインク色であると判定された段階で処理を終了する。なお、Ｓ４０２～Ｓ４０７の処理の順序は図３５に示す例に限定されず、種々の変形実施が可能である。
【0229】
図３５に示す処理を行うことによって、インクＩＫが予測インク色であるか否かの判定だけでなく、具体的なインク色を特定することが可能になる。なお、Ｓ４０２～Ｓ４０７のいずれでもＮｏと判定された場合、インク色を特定できなかったことになるため、処理部１２０はエラーを報知する処理を行った後（Ｓ４０８）、処理を終了する。
【0230】
【0231】
４．３ 変形例
以上ではＲ光量、Ｇ光量及びＢ光量が、インク検出領域における画素データの最小値や平均値等である例について説明した。即ち光量は１つの数値データであり、インク色の判定処理は当該数値データと閾値との比較処理である。ただし本実施形態における光量は、インク検出領域における複数の画素データの集合であってもよい。例えば処理部１２０は、複数の画素データの各画素データを対象として上記閾値との比較処理を行う。そして所定割合以上の画素データが条件を満たすか否かに基づいて、判定対象のインクＩＫのインク色を判定する。
以上ではＲ光量、Ｇ光量及びＢ光量が、インク検出領域における画素データの最小値や平均値等である例について説明した。即ち光量は１つの数値データであり、インク色の判定処理は当該数値データと閾値との比較処理である。ただし本実施形態における光量は、インク検出領域における複数の画素データの集合であってもよい。例えば処理部１２０は、複数の画素データの各画素データを対象として上記閾値との比較処理を行う。そして所定割合以上の画素データが条件を満たすか否かに基づいて、判定対象のインクＩＫのインク色を判定する。
【0232】
或いは光量は、インク検出領域における複数の画素データを含む波形情報であってもよい。例えば記憶部１４０は、各色のインクＩＫについて、基準波形情報を記憶しておく。基準波形情報は、対応する色のインクＩＫで想定される波形情報である。例えばブラックインクの基準波形情報は、ブラックインクを対象として実測された波形情報に基づいて設定される。処理部１２０は、センサー１９０から取得した波形情報と各インク色についての基準波形情報を比較することによって、判定対象のインクＩＫのインク色を判定してもよい。ここで、波形情報とは、インク検出領域における複数の画素データの集合である。実体は数字を羅列や数式で表現することもできるが、図２７から図３３のようにグラフにしたときに、波のように見えることから波形情報と称している。
【0233】
また以上では、所定のインク色であるか否かを判定するために、当該所定のインク色に対応する閾値を用いた比較処理を行う例について説明した。この場合、ブラックインク用の閾値、シアンインク用の閾値等が個別に設定され、各閾値がＲ光量との比較用閾値、Ｇ光量との比較用閾値、Ｂ光量との比較用閾値を含む。換言すれば、インク色を基準として判定を行う手法を説明した。
【0234】
ただし本実施形態の手法はこれに限定されない。処理部１２０は、第１光量と、値の異なる複数の閾値を含む第１光量閾値とを用いた比較処理を行うことによって、第１光量特性が、３以上の特性のうちのいずれの特性であるかを分類してもよい。同様に、第２光量と、値の異なる複数の閾値を含む第２光量閾値とを用いた比較処理を行うことによって、第２光量特性が、３以上の特性のうちのいずれの特性であるかを分類する。そして処理部１２０は、第１光量特性と第２光量特性の組み合わせパターンに基づいて、インク色判定を行う。第３の光を用いる場合、処理部１２０は、第３光量と、値の異なる複数の閾値を含む第３光量閾値とを用いた比較処理を行うことによって、第３光量特性が、３以上の特性のうちのいずれの特性であるかを分類する。そして第１～第３光量特性の組み合わせパターンに基づいて、インク色判定を行う。
【0235】
例えば、図２８～図３３を鑑みて、各光量特性として４つの特性を設定する。第１特性は、ブラックインクのＲ光量のように、インク検出領域における画素データと、インク非検出領域における画素データとの差が非常に大きい特性である。例えば、インク検出領域における画素データが０近傍であり、インク非検出領域における画素データが２００近傍である。このような光量特性は、液面近傍での値の変化幅が大きく、インク量検出処理に適した特性と言える。ブラックインクのＢ光量や、マゼンタインクのＢ光量は、インク検出領域における画素データが０まで下がらないが、インク非検出領域との差分が十分大きいため、それらの光量特性は第１特性に含まれる。
【0236】
第２特性は、マゼンタインクのＲ光量のように、インク検出領域における画素データと、インク非検出領域における画素データとの差が非常に小さい特性である。例えば、インク検出領域における画素データと、インク非検出領域における画素データがともに２００近傍である。このような光量特性は、液面近傍での値の変化幅が小さく、インク量検出処理に適していない。イエローインクのＧ光量は、インク検出領域における画素データが１５０程度の値であるが、インク非検出領域の値も１６０～１７０程度の値となるため、イエローインクのＧ光量特性は第２特性である。
【0237】
第３特性は、シアンインクのＢ光量のように、インク検出領域における画素データと、インク非検出領域における画素データとの差が中間的な値となる特性である。例えば、インク検出領域における画素データと、インク非検出領域における画素データの差が１００程度である。このような光量特性は、液面近傍での値の変化幅が中程度であるため、インク量検出処理は可能であるが、第１特性に比べて高精度での判定が難しい。
【0238】
第４特性は、インク検出領域における画素データが、インク非検出領域における画素データに比べて大きい値となる特性である。第４特性は、インクＩＫの反射率が非常に高くなる場合に対応する。例えば、イエローインクのＲ光量特性や、ホワイトインクの各光量特性が第４特性となる。
【0239】
【0240】
図３６に示すように、ブラックインクは、Ｒ光量特性、Ｇ光量特性、Ｂ光量特性の全てが○である。シアンインクは、Ｒ光量特性とＧ光量特性が○であり、Ｂ光量特性が△である。マゼンタインクは、Ｒ光量特性が×であり、Ｇ光量特性とＢ光量特性が○である。イエローインクは、Ｒ光量特性が＊であり、Ｇ光量特性が×であり，Ｂ光量特性が○である。ホワイトインクは、Ｒ光量特性、Ｇ光量特性、Ｂ光量特性の全てが＊である。クリアインクは、Ｒ光量特性、Ｇ光量特性、Ｂ光量特性の全てが△である。
【0241】
図３６からわかるように、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ホワイト、クリアの各インクは、ＲＧＢの３つの光量特性の組み合わせパターンが互いに重複しない。よって処理部１２０は、判定対象のインクＩＫについて光量特性の組み合わせパターンを求め、当該パターンが図３６のいずれのパターンに一致するかという判定に基づいて、インク色を判定できる。
【0242】
例えば処理部１２０は、インク非検出領域における画素データとインク検出領域における画素データの差分絶対値を光量として求める。そして当該光量が１５０より大きい場合に第１特性と判定し、５０より大きく１５０以下の場合に第３特性と判定する。光量が５０以下の場合、インク検出領域の画素データとインク非検出領域の画素データの大小関係を判定する。処理部１２０は、インク検出領域の画素データが相対的に小さい場合に第２特性と判定し、インク検出領域の画素データが相対的に大きい場合に第４特性と判定する。この場合、第１光量閾値に含まれる複数の閾値とは５０と１５０の２つである。同様に、第２光量閾値に含まれる複数の閾値も５０と１５０の２つである。ただし、閾値の具体的な数値は種々の変形実施が可能である。また第１光量閾値に含まれる複数の閾値と、第２光量閾値に含まれる複数の閾値は一致しなくてもよい。例えばＲ光量特性判定用の閾値と、Ｇ光量特性判定用の閾値とが異なってもよい。
【0243】
また、ここではインク非検出領域における画素データを基準としたインク検出領域での画素データを光量として用いる例を説明したが、インク検出領域での画素データをそのまま光量として用いてもよい。例えば処理部１２０は、第１光量閾値として５０、１５０、２２０の３つの閾値を設定する。そして処理部１２０は、インク検出領域での画素データの値が５０以下の場合に第１特性と判定し、５０より大きく１５０以下の場合に第３特性と判定し、１５０より大きく２２０以下の場合に第２特性と判定し、２２０より大きい場合に第４特性と判定する。第２光量閾値、第３光量閾値についても同様に３つに閾値に基づいて光量特性を判定してもよい。
【0244】
また図３６からわかるように、△を×に置き換えたとしても、光量特性の組み合わせパターンは互いに重複するものはない。そのため、処理部１２０は、第２特性と第３特性を区別せずに、光量特性を３つに分類してもよい。同様に、＊を×に置き換えたとしても、光量特性の組み合わせパターンは重複しない。そのため、処理部１２０は、第２特性と第４特性を区別せずに、光量特性を３つに分類してもよい。
【0245】
また、以上ではＲＧＢの全ての光量を取得してからインク種別判定を行う例について説明した。ただしこれについても変形実施が可能である。なお、以下では説明を簡略化するために、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色を対象として、インク色判定を行う処理について説明する。
【0246】
図３７は、インク色判定処理を説明する他のフローチャートである。この処理が開始されると、処理部１２０はＲ光量を取得する（Ｓ５０１）。Ｓ５０１においてはＲに対応する赤色ＬＥＤ３２３Ｒの発光制御が行われ、緑色ＬＥＤ３２３Ｇ及び青色ＬＥＤ３２３Ｂの発光制御は不要である。処理部１２０は、Ｒ光量を用いた判定を行う（Ｓ５０２）。Ｓ５０２の処理は、例えば図３６を用いた光量特性判定であり、狭義には第１特性であるか否かの判定である。
【0247】
Ｒ光量特性が第１特性である場合（Ｓ５０２でＹｅｓ）、判定対象のインクＩＫはブラック又はシアンと判定される。よって処理部１２０は、Ｂ光量を取得する（Ｓ５０３）。Ｓ５０３においては青色ＬＥＤ３２３Ｂの発光制御が行われ、赤色ＬＥＤ３２３Ｒ及び緑色ＬＥＤ３２３Ｇの発光制御は不要である。処理部１２０は、Ｂ光量を用いた判定を行う（Ｓ５０４）。Ｂ光量特性が第１特性である場合（Ｓ５０４でＹｅｓ）、処理部１２０は判定対象のインクＩＫがブラックインクであると判定する（Ｓ５０５）。Ｂ光量特性が第１特性でない場合（Ｓ５０４でＮｏ）、処理部１２０は判定対象のインクＩＫがシアンインクであると判定する（Ｓ５０６）。
【0248】
Ｒ光量特性が第１特性でない場合（Ｓ５０２でＮｏ）、判定対象のインクＩＫはマゼンタ又はイエローと判定される。よって処理部１２０は、Ｇ光量を取得する（Ｓ５０７）。Ｓ５０７においては緑色ＬＥＤ３２３Ｇの発光制御が行われ、赤色ＬＥＤ３２３Ｒ及び青色ＬＥＤ３２３Ｂの発光制御は不要である。処理部１２０は、Ｇ光量を用いた判定を行う（Ｓ５０８）。Ｇ光量特性が第１特性である場合（Ｓ５０８でＹｅｓ）、処理部１２０は判定対象のインクＩＫがマゼンタインクであると判定する（Ｓ５０９）。Ｇ光量特性が第１特性でない場合（Ｓ５０８でＮｏ）、処理部１２０は判定対象のインクＩＫがシアンインクであると判定する（Ｓ５１０）。
【0249】
図３７に示す処理においては、インク色を判定するまでに波長帯域の異なる２つの光を発光すればよい。ＲＧＢの３色全ての光量を取得する場合に比べて、光源３２３の発光及びセンサー１９０による画素データの出力に要する時間を低減できるため、インク色判定処理の高速化が可能になる。なお図３７ではまずＲ光量を判定し、その後にＧ光量又はＢ光量を判定する例を説明したが、判定順序に種々の変形実施が可能であることは容易に理解できることである。またＳ５０２、Ｓ５０４、Ｓ５０８の判定は、インク色間の差異を識別可能な処理であればよく、図３６を用いて上述した光量特性判定に限定されない。
【0250】
また本実施形態では、インク種別に基づいて、インク量検出処理に用いる光源３２３を決定してもよい。具体的には、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクのいずれかのインクＩＫを対象とする場合、光量特性が第１特性である光源３２３をインク量検出処理に用いる。上述したように、第１特性とはインク検出領域とインク非検出領域との画素データの差が大きい。そのため、第１特性の画素データを用いることによって、他の特性の画素データを用いる場合に比べてインク量検出処理の精度を高くすることが可能である。
【0251】
図３７の処理とインク量検出処理を組み合わせる例について説明する。判定対象のインクＩＫがブラックインクであると判定された場合（Ｓ５０５）、処理部１２０は、Ｓ５０１において取得されたＲの画素データ又はＳ５０３において取得されたＢの画素データに基づいてインク量検出処理を行う。ブラックインクはＲＧＢ全ての光量特性が第１特性であるため、処理部１２０は任意の色の画素データをインク量検出処理に利用可能である。ここでは取得済の画素データを利用することを考慮し、Ｒ又はＢを用いる。
【0252】
判定対象のインクＩＫがシアンインクであると判定された場合（Ｓ５０６）、処理部１２０は、Ｓ５０１において取得されたＲの画素データに基づいてインク量検出処理を行う。判定対象のインクＩＫがマゼンタインクであると判定された場合（Ｓ５０９）、処理部１２０は、Ｓ５０７において取得されたＧの画素データに基づいてインク量検出処理を行う。
【0253】
判定対象のインクＩＫがイエローインクであると判定された場合（Ｓ５１０）、処理部１２０は、Ｂの画素データに基づいてインク量検出処理を行う。ただしＳ５１０の段階ではＢ光量は未取得であるため、処理部１２０は青色ＬＥＤ３２３Ｂの発光制御を行うことによってＢ光量を取得した後、取得したＢの画素データに基づいてインク量検出処理を行う。
【0254】
５．センターユニットの光源を用いた報知
また以上では、センサーユニット３２０に含まれる光源３２３が、インク量検出処理又はインク種別判定処理に用いられる例について説明した。即ち、光源３２３はインクタンク３１０の側面に向けて光を照射する。ただし、光源３２３にこれらの他の機能も持たせることが可能である。
また以上では、センサーユニット３２０に含まれる光源３２３が、インク量検出処理又はインク種別判定処理に用いられる例について説明した。即ち、光源３２３はインクタンク３１０の側面に向けて光を照射する。ただし、光源３２３にこれらの他の機能も持たせることが可能である。
【0255】
例えば印刷装置である電子機器１０は、インクタンク３１０、印刷ヘッド１０７、光源３２３、センサー１９０、処理部１２０に加えて、上記光源３２３からの光を筐体の外部に導く導光体１１２を含んでもよい。なおここでの筐体とは、印刷装置の各部を収容する部材である。例えば電子機器１０は、インクタンク３１０、印刷ヘッド１０７、光源３２３、センサー１９０及び処理部１２０を収容する筐体を含む。ここでの筐体は、プリンターユニット１００のケース部１０２に相当するが、当該筐体はスキャナーユニット２００のケース部２０１、インクタンクユニット３００のケース部３０１等を含んでもよい。また図６を用いて上述した導光体３２４は、光源３２３からの光をセンサーユニット３２０の外部に導くものであり、光源３２３からの光を筐体の外部に導く導光体１１２とは異なる。例えば光源３２３からの光は、導光体３２４を介して導光体１１２に入射し、導光体１１２によって筐体の外部に導かれる。
【0256】
このようにすれば、インク量検出処理やインク種別判定処理に用いられる光源３２３を、他の用途に流用することが可能になる。具体的には光源３２３は、印刷装置の状態を視覚的に報知するために用いられる。例えば、光源３２３の発光に基づいて、インク量に関する報知を行うことや、エラー等の発生を報知することによって、ユーザーに適切な対処を促すことが可能になる。このようにすれば、光源３２３とは別に報知専用の光源を設ける必要がないため、印刷装置のコスト削減が可能になる。
【0257】
図３８及び図３９は、本実施形態の印刷装置におけるインクタンク３１０、光源３２３を含むセンサーユニット３２０、導光体１１２の位置関係を説明する斜視図である。図３８及び図３９に示すように、導光体１１２とインクタンク３１０とは第１方向に並ぶ。ここでの第１方向は例えば±Ｘ方向であり、印刷装置の主走査軸ＨＤに対応する。ここではインクタンク３１０として５つのインクタンク３１０ａ～３１０ｅを例示している。例えば＋Ｘ方向に沿って、導光体１１２、インクタンク３１０ａ、インクタンク３１０ｂ、インクタンク３１０ｃ、インクタンク３１０ｄ、インクタンク３１０ｅがこの順に並んで配置される。
【0258】
また、光源３２３は、インクタンク３１０及び導光体１１２よりも－Ｙ方向の位置に設けられ、インクタンク３１０又は導光体１１２の－Ｙ方向側の側面に光を照射する。ここで図３８及び図３９に示すように、光源３２３及びセンサー１９０は、インクタンク３１０及び導光体１１２に対し、第１方向へ相対的に移動してもよい。
【0259】
図９を用いて上述したように、インク量検出処理を考慮すれば、センサーユニット３２０はインクタンク３１０の側面に固定されてもよい。しかし、その状態が維持される場合、光源３２３からの光を導光体１１２を用いて筐体外部に導くことが難しい。これに対して、インクタンク３１０及び導光体１１２と、センサーユニット３２０とがＸ軸方向に沿って相対移動可能である場合、図３８に示すように導光体１１２とセンサーユニット３２０のＸ軸での位置が重複する状態と、図３９に示すようにいずれかのインクタンク３１０とセンサーユニット３２０のＸ軸での位置が重複する状態を切り替えることが可能になる。図３８に示す状態においては、光源３２３からの光が導光体１１２に入射される。そのため、導光体１１２を筐体付近まで延伸させることによって、光源３２３の光を筐体の外部へ導くことが可能になる。図３９に示す状態においては、光源３２３からの光がインクタンク３１０の側面に入射される。そのため、上述したインク量検出処理やインク種別判定処理が可能になる。
【0260】
さらに言えば、インクタンク３１０ａとセンサーユニット３２０のＸ軸での位置が重複する状態と、インクタンク３１０ｂとセンサーユニット３２０のＸ軸での位置が重複する状態とを切り替える制御も可能である。そのため、少数のセンサーユニット３２０、狭義には１つのセンサーユニット３２０を用いて、複数のインクタンク３１０を対象としたインク量検出処理、インク種別判定処理を実行することも可能である。
【0261】
図４０は、インクタンク３１０、導光体１１２、センサーユニット３２０を＋Ｚ方向から観察した場合の、各部の位置関係を説明する図である。図４０に示すように、印刷装置は、インクタンク３１０を搭載し、筐体に対して移動するキャリッジ１０６を更に含む。即ち、キャリッジ１０６は、インクタンク３１０と印刷ヘッド１０７を有し、それらを搭載した状態で主走査方向に移動可能である。このようにすれば、キャリッジ１０６を駆動する制御によって、インクタンク３１０と光源３２３の位置関係を調整することが可能になる。この場合、センサーユニット３２０は筐体に対する位置を固定可能であるが、キャリッジ１０６とセンサーユニット３２０の両方を駆動することも妨げられない。また、導光体を１部材又は複数部材で構成することも妨げられない。
【0262】
より具体的には、導光体１１２は、キャリッジ１０６に搭載された第１導光体１１２－１と、キャリッジ１０６外に設けられて筐体に固定された第２導光体１１２－２とを有する。そして、第１導光体１１２－１を通った光は第２導光体１１２－２を経由して筐体の外部に放出される。キャリッジ１０６に第１導光体１１２－１を搭載することによって、導光体１１２とセンサーユニット３２０のＸ軸における位置関係を調整することが可能になる。即ち、図３８に示すように、光源３２３の光が導光体１１２に入射する状態を実現できる。また、第２導光体１１２－２を固定することによって、導光体１１２のうち、移動対象となる部分を限定できる。導光体１１２全体が移動する場合、他の部材との衝突を抑制するため、移動経路となる空間を大きく開けておく必要がある。これに対して、第２導光体１１２－２を筐体に固定することによって、印刷装置の大型化を抑制することが可能になる。
【0263】
なお図４０に示すように、光源３２３からの光が筐体の外部へ導かれる状態においては、光源３２３と第１導光体１１２－１と第２導光体１１２－２とが、第１方向に交差する第２方向において、この順に並ぶ。第２方向とはＹ軸に沿った方向であり、副走査軸ＶＤに対応する。第２方向は、具体的には＋Ｙ方向である。このようにすれば、光源３２３からの光が第１導光体１１２－１、第２導光体１１２－２の順に導光されるため、当該光を適切に筐体の外部へ導くことが可能になる。
【0264】
なお印刷装置は、導光体１１２と、窓部からなるインジケーターを含む。即ち、筐体の一部を透光性を有する窓部とすることによって、導光体１１２によって導かれた光源３２３からの光を筐体外部に放出可能となる。以下、窓部は光源３２３から照射された光の波長帯域を変更せずに、当該光を透過する例について説明する。例えば光源３２３が赤色ＬＥＤ３２３Ｒを発光させた場合、インジケーターは赤色に発光する。ただし本実施形態の手法はこれに限定されず、光源３２３からの光に対して何らかのフィルター処理が行われ、当該フィルター処理後の光が筐体の外部へ放出されてもよい。また、光源３２３からの光が、液晶ディスプレイ等のバックライトとして用いられてもよい。また窓部は、透光部材であってもよいし、筐体に設けられる開口であってもよい。
【0265】
処理部１２０は、印刷装置に状態に基づいて、導光体１１２によって外部に導かれる光の制御を行う。このようにすれば、印刷装置の状態を適切にユーザーに報知することが可能になる。ここでの状態は、具体的には印刷装置のエラー状態又はインクタンク内のインクＩＫの状態である。インクＩＫの状態とは、具体的にはインクロー又はインクフルに対応する状態である。エラー状態によって表されるエラーとは、印刷ヘッド１０７の吐出不良、紙詰まり、インク漏れ、モーター故障、ポンプ故障等、種々のエラーが想定される。エラー状態とは、印刷を実行できない状態であったり、ユーザーが対処を行わないと印刷を実行できなくなるおそれがある状態である。そのためエラー状態を報知することは重要である。また、インクローはインクがなくなることによる印刷ヘッド１０７の不良が発生するおそれがある状態であり、インクフルはそれ以上の補充によりインク漏れが発生するおそれがある状態である。これらの場合についても、ユーザーに報知を行うことによって、印刷装置を適切に動作させることが可能になる。
【0266】
状態に応じた報知制御は、例えば光源３２３に含まれるいずれかの色の光源に関する制御であってもよい。この場合、処理部１２０は、当該光源の点灯、消灯、点滅等によって状態を表す制御を行う。処理部１２０は、点滅の間隔等を調整することによって状態を識別可能に報知してもよい。
【0267】
或いは光源３２３は複数色の光を照射してもよい。処理部１２０は、複数色の光の発光パターンに基づいて、状態に応じた光の制御を行う。上述したように、インク量検出処理やインク種別判定処理においては、例えばＲＧＢの３色の光が照射される。そのため処理部１２０は、点灯、消灯、点滅等の発光タイミングに関する制御だけでなく、インジケーターの発光色を制御してもよい。例えば処理部１２０は、ＲＧＢの各波長帯域の光をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によって光量を調整して混色することによって、インジケーターを報知の対象となるインク色で発光させる。
【0268】
図４１は、光の混色を説明する図である。処理部１２０は、図４１に示すように、赤色ＬＥＤ３２３Ｒの制御信号のパルス幅、緑色ＬＥＤ３２３Ｇの制御信号のパルス幅、及び青色ＬＥＤ３２３Ｂの制御信号のパルス幅を制御することによって、ＲＧＢの各色の強度を調整する。図４１の例であれば、Ｒ光及びＧ光の強度を高くし、Ｂ光を発光させないことによって、光源３２３からの光を黄色光とすることが可能になる。例えば、イエローインクがインクロー又はインクフルと判定された場合に、処理部１２０はインジケーターを黄色光で発光させる制御を行う。例えば処理部１２０は、イエローインクがインクローと判定された場合にインジケーターを黄色点灯させる制御を行い、イエローインクがインクフルと判定された場合にインジケーターを黄色点滅させる制御を行う。このようにすれば、複数色のインクＩＫを用いる印刷装置において、インクＩＫの状態をわかりやすい態様で報知することが可能になる。
【0269】
また本実施形態の手法は、インクタンク３１０と、印刷ヘッド１０７と、光源３２３と、センサー１９０と、処理部１２０とを含み、処理部１２０が印刷装置の状態に応じて光源３２３を制御することによって、当該状態をユーザーに報知する処理を行う印刷装置に適用できる。即ち、本実施形態の印刷装置は光源３２３の光を用いた報知を実行可能な構成を有すればよく、当該構成は導光体１１２に限定されない。インクタンクがキャリッジの外側に設けられた、所謂オフキャリ型の印刷装置にも適用可能である。この場合、インクタンクに並ぶように筐体に固定された導光体に対抗する位置に光源３２３が移動することで、光を用いた報知を実行可能にすればよい。
【0270】
６．複合機
本実施形態にかかる電子機器１０は、印刷機能とスキャン機能を有する複合機であってもよい。図４２は、図１の電子機器１０において、スキャナーユニット２００のケース部２０１をプリンターユニット１００に対して回動させた状態を表す斜視図である。図４２に示す状態において、原稿台２０２が露呈する。ユーザーは原稿台２０２に読取り対象となる原稿をセットした上で、操作部１６０を用いてスキャン実行を指示する。スキャナーユニット２００は、ユーザーの指示操作に基づいて、不図示の画像読取部を移動させながら読取り処理を行うことによって、原稿の画像を読み取る。なおスキャナーユニット２００は、フラットベッド型のスキャナーに限定されない。例えば、スキャナーユニット２００は、不図示のＡＤＦ（Auto Document Feeder）を有するスキャナーであってもよい。また電子機器１０は、フラットベッド型のスキャナーとＡＤＦを有するスキャナーの両方を有する機器であってもよい。
本実施形態にかかる電子機器１０は、印刷機能とスキャン機能を有する複合機であってもよい。図４２は、図１の電子機器１０において、スキャナーユニット２００のケース部２０１をプリンターユニット１００に対して回動させた状態を表す斜視図である。図４２に示す状態において、原稿台２０２が露呈する。ユーザーは原稿台２０２に読取り対象となる原稿をセットした上で、操作部１６０を用いてスキャン実行を指示する。スキャナーユニット２００は、ユーザーの指示操作に基づいて、不図示の画像読取部を移動させながら読取り処理を行うことによって、原稿の画像を読み取る。なおスキャナーユニット２００は、フラットベッド型のスキャナーに限定されない。例えば、スキャナーユニット２００は、不図示のＡＤＦ（Auto Document Feeder）を有するスキャナーであってもよい。また電子機器１０は、フラットベッド型のスキャナーとＡＤＦを有するスキャナーの両方を有する機器であってもよい。
【0271】
電子機器１０は、第１センサーモジュールを含む画像読取部と、インクタンク３１０と、印刷ヘッド１０７と、第２センサーモジュールと、処理部１２０を含む。画像読取部は、ｍ（２以上の整数）個のリニアイメージセンサーチップを含む第１センサーモジュールを用いて原稿を読み込む。第２センサーモジュールは、ｎ（ｎは１以上、ｎ＜ｍの整数）個のリニアイメージセンサーチップを含み、インクタンク３１０から入射される光を検出する。処理部１２０は、第２センサーモジュールの出力に基づいて、インクタンク内のインク量を検出する。第１センサーモジュールはスキャナーユニット２００における画像のスキャンに用いられるセンサーモジュールであり、第２センサーモジュールは、インクタンクユニット３００におけるインク量検出処理に用いられるセンサーモジュールである。
【0272】
第１センサーモジュールと第２センサーモジュールは、いずれもリニアイメージセンサーチップを含む。リニアイメージセンサーチップの具体的な構成は、上述してきた光電変換デバイス３２２と同様であり、複数の光電変換素子が所定方向に並んで配置されるチップである。画像読み取りに用いるリニアイメージセンサーとインク量検出処理に用いるリニアイメージセンサーを共通化することが可能であるため、電子機器１０の製造を効率化することが可能である。
【0273】
ただし、第１センサーモジュールは読取り対象となる原稿サイズに応じた長さを有する必要がある。１つのリニアイメージセンサーチップの長さは例えば１０ｍｍ程度であるため、第１センサーモジュールは少なくとも２以上のリニアイメージセンサーチップを含む必要がある。これに対して、第２センサーモジュールはインク量検出の対象範囲に対応する長さを有する。インク量検出の対象範囲は種々の変形実施が可能であるが、一般的には画像読取りに比べて短い。即ち、上述したとおり、ｍは２以上の整数、ｎは１以上の整数であって、ｍ＞ｎとなる。このようにすれば、用途に合わせてリニアイメージセンサーチップの個数を適切に設定することが可能になる。
【0274】
また第１センサーモジュールと第２センサーモジュールの差は、リニアイメージセンサーチップの個数に限定されない。第１センサーモジュールのｍ個のリニアイメージセンサーチップは、長手方向が水平方向に沿って設けられる。第２センサーモジュールのｎ個のリニアイメージセンサーチップは、長手方向が鉛直方向に沿って設けられる。第２センサーモジュールは、上述したようにインクＩＫの液面を検出する必要があるため、長手方向が鉛直方向となる。
【0275】
一方、原稿の画像を読み取ることを考慮すれば、第１センサーモジュールの長手方向は水平方向とする必要がある。第１センサーモジュールの長手方向を鉛直方向とした場合、原稿台２０２に原稿を安定してセットすることが難しい、或いはＡＤＦによる原稿搬送時に、原稿姿勢を安定させることが難しいためである。用途に合わせてリニアイメージセンサーチップの長手方向を設定することによって、インク量検出処理と画像読み取りを適切に実行することが可能になる。
【0276】
また、第１センサーモジュールは、第１動作周波数で動作し、第２センサーモジュールは、第１動作周波数よりも低い第２動作周波数で動作する。画像読取りにおいては、多数の画素に対応する信号を連続的に取得し、当該信号のＡ／Ｄ変換処理、補正処理等を行って画像データを形成する必要がある。そのため、第１センサーモジュールによる読取りは高速で行うことが望ましい。一方、インク量検出は、光電変換素子の数が少ない上に、インク量の検出までにある程度の時間がかかっても問題になりにくい。センサーモジュールごとに動作周波数を設定することによって、各センサーモジュールを適切な速度によって動作させることが可能になる。
【0277】
以上のように本実施形態の印刷装置は、インクタンク、印刷ヘッド、光源、センサー、処理部を含む。印刷ヘッドは、インクタンク内のインクを用いて印刷を行う。光源は、インクタンク内に光を照射する。センサーは、光源が発光する期間において、インクタンク側から入射される第１の波長帯域の第１の光と第２の波長帯域の第２の光を検出する。処理部は、インクが存在する位置における第１の光についての第１光量と、インクが存在する位置における第２の光についての第２光量とをセンサーから取得し、第１光量及び第２光量に基づいて、インクタンク内のインクのインク種別を判定する。
【0278】
本実施形態の印刷装置においては、波長帯域の異なる複数の光をセンサーを用いて検出することによって、インクタンク内のインクのインク種別を判定する。インク種別を判定することによって、例えばインクタンクに誤った種別のインクが注入されたことを検出できるため、不適切な印刷の実行を抑制できる。この際、複数の波長帯域の光を用いることによって、インク種別を適切に判定可能である。
【0279】
また本実施形態のセンサーは、第３の波長帯域の第３の光を検出してもよい。処理部は、インクが存在する位置における第３の光についての第３光量をセンサーから取得し、第１光量、第２光量及び第３光量に基づいて、インク種別を判定する。
【0280】
このように、波長帯域の異なる３以上の光を用いることによって、判定可能なインク種別の数を増やすことや、判定精度を向上させることが可能になる。
【0281】
また本実施形態の光源は、第１の光及び第２の光を照射してもよい。第１光量は、光源が第１の光を照射した時のセンサーの出力であり、第２光量は、光源が第２の光を照射した時のセンサーの出力である。
【0282】
このようにすれば、複数の光源を用いることによって、複数の波長帯域の光を用いたインク種別の判定処理を実現することが可能になる。
【0283】
また本実施形態の処理部は、第１光量及び第２光量に基づいて、顔料インクのインク色判定を行ってもよい。
【0284】
このようにすれば、顔料インクの色を適切に判定することが可能になる。
【0285】
また本実施形態の処理部は、予測インク色に対応して設定された閾値に基づいて、インクタンク内のインクが予測インク色であるか否かを判定するインク色判定を行ってもよい。
【0286】
このようにすれば、インクタンクに適切な色のインクが充填されているか否かを判定できる。
【0287】
また本実施形態の処理部は、第１インク色に対応する第１インク色閾値に基づいて、インクタンク内のインクが第１インク色であるかの判定を行い、第２インク色に対応する第２インク色閾値に基づいて、インクタンク内のインクが第２インク色であるかの判定を行ってもよい。第１インク色閾値は、第１光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ１１と、第２光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ１２とを含む。第２インク色閾値は、第１光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ２１と、第２光量との比較に用いられる閾値Ｔｈ２２とを含む。
【0288】
このようにすれば、インク色ごとの閾値を用いた閾値判定を行うことによって、インクタンク内のインクが対応するインク色であるか否かを判定することが可能になる。
【0289】
また本実施形態の処理部は、第１光量と、値の異なる複数の閾値を含む第１光量閾値とを用いた比較処理を行うことによって、第１光量特性が、３以上の特性のうちのいずれの特性であるかを分類してもよい。また処理部１２０は、第２光量と、値の異なる複数の閾値を含む第２光量閾値とを用いた比較処理を行うことによって、第２光量特性が、３以上の特性のうちのいずれの特性であるかを分類してもよい。処理部１２０は、第１光量特性と第２光量特性の組み合わせパターンに基づいて、インク色判定を行う。
【0290】
このようにすれば、光の波長帯域ごとの閾値を用いた閾値判定を行うことによって、判定対象のインクのインク色を判定することが可能になる。
【0291】
また本実施形態では、第１の光、第２の光及び第３の光は、赤色の波長帯域に対応するＲ光、緑色の波長帯域に対応するＧ光及び青色の波長帯域に対応するＢ光であってもよい。処理部は、センサーに入射したＲ光の光量を表すＲ光量と、センサーに入射したＧ光の光量を表すＧ光量と、センサーに入射したＢ光の光量を表すＢ光量と、に基づいて、インク種別を判定する。
【0292】
このようにすれば、ＲＧＢの３色の光を用いたインク種別の判定処理が可能になる。
【0293】
また本実施形態の処理部は、インクが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＢｋ＿Ｒ以下であり、Ｇ光量が閾値ＴｈＢｋ＿Ｇ以下であり、Ｂ光量が閾値ＴｈＢｋ＿Ｂ以下である場合に、インクタンク内のインクがブラックインクであると判定してもよい。
【0294】
このようにすれば、ＲＧＢの各光量に基づいて、判定対象のインクがブラックインクであるか否かを判定することが可能になる。
【0295】
また本実施形態の処理部は、インクが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＣ＿Ｒ以下であり、Ｇ光量が閾値ＴｈＣ＿Ｇ以下であり、Ｂ光量が閾値ＴｈＣ＿Ｂより大きい場合に、インクタンク内のインクがシアンインクであると判定してもよい。
【0296】
このようにすれば、ＲＧＢの各光量に基づいて、判定対象のインクがシアンインクであるか否かを判定することが可能になる。
【0297】
また本実施形態の処理部は、インクが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＭ＿Ｒより大きく、Ｇ光量が閾値ＴｈＭ＿Ｇ以下であり、Ｂ光量が閾値ＴｈＭ＿Ｂ以下である場合に、インクタンク内のインクがマゼンタインクであると判定してもよい。
【0298】
このようにすれば、ＲＧＢの各光量に基づいて、判定対象のインクがマゼンタインクであるか否かを判定することが可能になる。
【0299】
また本実施形態の処理部は、インクが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＹ＿Ｒより大きく、Ｇ光量が閾値ＴｈＹ＿Ｇより大きく、Ｂ光量が閾値ＴｈＹ＿Ｂ以下である場合に、インクタンク内のインクがイエローインクであると判定してもよい。
【0300】
このようにすれば、ＲＧＢの各光量に基づいて、判定対象のインクがイエローインクであるか否かを判定することが可能になる。
【0301】
また本実施形態の処理部は、Ｒ光量、Ｇ光量及びＢ光量の少なくとも２つにおいて、インクが存在する位置の光量が、インクが存在しない位置の光量よりも多い場合に、インクタンク内のインクがホワイトインクであると判定してもよい。
【0302】
このようにすれば、ＲＧＢの各光量に基づいて、判定対象のインクがホワイトインクであるか否かを判定することが可能になる。
【0303】
また本実施形態の処理部は、インクが存在する位置において、Ｒ光量が閾値ＴｈＣＬ＿Ｒより大きく、Ｇ光量が閾値ＴｈＣＬ＿Ｇより大きく、Ｂ光量が閾値ＴｈＣＬ＿Ｂより大きい場合に、インクタンク内のインクがクリアインクであると判定してもよい。
【0304】
このようにすれば、ＲＧＢの各光量に基づいて、判定対象のインクがクリアインクであるか否かを判定することが可能になる。
【0305】
また本実施形態のセンサーは、光電変換デバイスと、光電変換デバイスに接続されたＡＦＥ（Analog Front End）回路を含んでもよい。
【0306】
このようにすれば、デジタルデータである画素データを出力するセンサーを実現することが可能になる。
【0307】
また本実施形態の光電変換デバイスは、リニアイメージセンサーであってもよい。
【0308】
このように、所定方向に並ぶ複数の光電変換素子を用いることによって、インク種別を精度よく検出することが可能になる。
【0309】
また本実施形態のリニアイメージセンサーは、長手方向が鉛直方向に沿うように設けられてもよい。
【0310】
このように、鉛直方向に並ぶ複数の光電変換素子を用いることによって、インク種別を精度よく検出することが可能になる。
【0311】
なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本実施形態の新規事項およ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開示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。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。また電子機器、プリンターユニット、スキャナーユニット、インクタンクユニット等の構成及び動作等も、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。
【0312】
例えば、光電変換デバイスは、リニアイメージセンサーを水平方向や水平方向から斜めに配置してもよい。この場合は、複数のリニアイメージセンサーを垂直方向に並べる又はインクタンクに対して相対的に垂直方向に移動させることで、リニアイメージセンサーを垂直方向に配置したときと同等の情報を得ることができる。また、光電変換デバイスは、１又は複数のエリアイメージセンサーであってもよい。このようにすることで、１つのイメージセンサーを複数のインクタンクに跨るようにしてもよい。
【符号の説明】
【0313】
１０…電子機器、１００…プリンターユニット、１０１…操作パネル、１０２…ケース部、１０４…前面カバー、１０５…チューブ、１０６…キャリッジ、１０７…印刷ヘッド、１０８…紙送りモーター、１０９…キャリッジモーター、１１０…紙送りローラー、１１１…基板、１１２…導光体、１２０…処理部、１３０…ＡＦＥ回路、１４０…記憶部、１５０…表示部、１６０…操作部、１７０…外部Ｉ／Ｆ部、１９０…センサー、２００…スキャナーユニット、２０１…ケース部、２０２…原稿台、３００…インクタンクユニット、３０１…ケース部、３０２…蓋部、３０３…ヒンジ部、３１０，３１０ａ～３１０ｅ…インクタンク、３１１…注入口、３１２…排出口、３１３…第２排出口、３１４…インク流路、３１５…メイン容器、３２０…センサーユニット、３２１…基板、３２２…光電変換デバイス、３２２２…制御回路、３２２３…昇圧回路、３２２４…画素駆動回路、３２２５…画素部、３２２６…ＣＤＳ回路、３２２７…サンプルホールド回路、３２２８…出力回路、３２３…光源、３２３Ｒ…赤色ＬＥＤ、３２３Ｇ…緑色ＬＥＤ、３２３Ｂ…青色ＬＥＤ、３２４…導光体、３２５…レンズアレイ、３２６…ケース、３２７，３２８…開口部、３２９…光遮断壁、ＣＤＳＣ，ＣＰＣ，ＤＲＣ…制御信号、ＣＬＫ…クロック信号、Ｄｒｖ，ＤｒｖＢ，ＤｒｖＧ，ＤｒｖＲ…駆動信号、ＥＮ＿Ｉ，ＥＮ＿Ｏ，ＥＮ１～ＥＮｎ…チップイネーブル信号、ＨＤ…主走査軸、ＶＤ…副走査軸、ＩＫ，ＩＫａ～ＩＫｅ…インク、ＯＰ１，ＯＰ２…出力端子、ＯＳ…出力信号、Ｐ…印刷媒体、ＲＳ…反射面、ＲＳＴ…リセット信号、ＳＭＰ…サンプリング信号、ＳＷ０～ＳＷ８…スイッチ、Ｔｘ…転送制御信号、ＶＤＤ，ＶＳＳ…電源電圧、ＶＤＰ，ＶＳＰ…電源端子、ＶＲＥＦ…基準電圧、ＶＲＰ…基準電圧供給端子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】