JP2021146534A - 印刷装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクのメニスカス部分の読み取り結果を用いて適切な処理を行う印刷装置の提供。【解決手段】印刷装置は、インクタンク３１０と、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、インクタンク内に光を照射する光源３２３と、光源３２３が発光する期間においてインクタンク３１０から入射される複数色の光を検出するセンサーと、インクのメニスカス部分に対応する位置のセンサーの出力に基づいて、インクタンク内のインク種別を推定する処理部を含む。【選択図】図２４

Description

本発明は、印刷装置等に関する。

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。

特開２００１−１０５６２７号公報

印刷装置の、なお一層の改良が求められていた。例えば、従来手法では、インクタンクに充填されるインクの種別を判定しない。特に、インクのメニスカス部分に着目してインク種別を判定する手法は開示されていない。

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から入射される複数色の光を検出するセンサーと、前記インクのメニスカス部分に対応する位置の前記センサーの出力に基づいて、前記インクタンク内のインク種別を推定する処理部と、を含む印刷装置に関係する。

本開示の他の態様は、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から入射される複数色の光を検出するセンサーと、センサー出力に基づいてインク量を検出する処理部と、を含み、前記処理部は、前記複数色の各色に対応した前記センサーの検出結果において、インク有りからインク無しの方向において信号値が立ち上がる際の立ち上がり開始位置でインク面を検知した色の前記検出結果に基づいて、前記インク量を検出する印刷装置に関係する。

電子機器の構成を示す斜視図。 電子機器におけるインクタンクの配置を説明する図。 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。 インクタンクの構成を示す斜視図。 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。 センサーユニットの分解図。 基板、光電変換デバイス、光源の位置関係を示す図。 センサーユニットの断面図。 光源と導光体の位置関係を説明する図。 光源と導光体の位置関係を説明する図。 光源と導光体の位置関係を説明する図。 センサーユニットの他の構成を示す斜視図。 センサーユニットの他の構成を示す断面図。 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。 センサーユニットとインクタンクの位置関係を説明する図。 センサーユニットとインクタンクの位置関係を説明する図。 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インクタンクの位置関係を説明する図。 センサーユニットと処理部の構成例。 光電変換デバイスの構成例。 センサーの出力である画素データの例。 インク量検出処理を説明するフローチャート。 背景板を含むインクタンクの例。 背景板を含むインクタンクを用いた場合の画素データの例。 センサーユニット及びインクタンクの断面構成を説明する図。 キャリブレーションによる波形の変化を説明する図。 キャリブレーション領域の例。 キャリブレーション領域の例。 キャリブレーション領域の例。 キャリブレーション領域の例。 キャリブレーション領域の例。 キャリブレーションの処理を説明するフローチャート。 メニスカスの例、及び読み取り結果である画像の例。 染料インクを対象とした読み取り結果の例。 顔料インクを対象とした読み取り結果の例。 スキャナーユニット使用時の電子機器の斜視図。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。なお側面とは、後述する第１インクタンク壁３１６〜第４インクタンク壁３１９に対応する。

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。或いは、インクタンク３１０は透過率が高いアクリル等で形成されてもよい。また図２２を用いて後述するように、インクタンク３１０の内部に背景板３３０が設けられてもよく、インクタンク３１０の具体的な材質、形状、構成については種々の変形実施が可能である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１７を用いて後述する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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０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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。後述するように、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。

図９〜図１１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９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１０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１１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。

図１２は、センサーユニット３２０の他の構成を示す斜視図である。図１３は、図１２に示すセンサーユニット３２０の断面図である。図６を用いて上述した例と同様に、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１２、図１３に示すように、導光体３２４のうちの光の照射面は、光電変換デバイス３２２が設けられる基板３２１の基板面に対して、斜めに設けられてもよい。図１３に示すように、導光体３２４は、光源３２３からの光を、Ａ１に示す方向を含む所与の範囲に照射する。導光体３２４から照射された光は、インクタンク３１０において反射される。Ａ２に示すように、主に基板３２１の基板面に直交する方向の反射光がレンズアレイ３２５に入射し、レンズアレイ３２５は当該反射光を光電変換デバイス３２２に結像させる。このようにすれば、光源３２３からの光がインクタンク３１０に入射する際の入射角を調整することが可能になる。例えば図２２を用いて後述するようにインクタンク３１０の内部に背景板３３０が設けられる実施形態であれば、光源３２３から導光体３２４を介して照射される光が背景板３３０に到達可能な角度となるように、入射角が設定される。

なお図１２、図１３では光源３２３を省略している。例えば光源３２３は、基板３２１に設けられ、図１０又は図１１に示したように、基板３２１の基板面に直交する方向に光を照射する。或いは、図９に示したように光源３２３と導光体３２４がＺ軸において並ぶように設けられ、光源３２３は＋Ｚ方向又は−Ｚ方向に光を照射してもよい。この場合、例えば基板３２１とは別に、光源３２３用の基板が設けられてもよい。

１．６ インクタンクとセンサーユニットの位置関係
センサーユニット３２０は、例えばインクタンク３１０との相対的な位置関係が固定されてもよい。例えばセンサーユニット３２０は、インクタンク３１０に接着される。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が設けられ、当該部材同士が嵌合等によって固定されることによって、センサーユニット３２０がインクタンク３１０に装着されてもよい。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。

図１４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１４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。

図１４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。

なお図１４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１４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。ただし、排出口３１２は、インクタンク３１０の側面や底面に設けられてもよい。

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。

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。

図１４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。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。

なお、インクタンク３１０とセンサーユニット３２０は、インク量の検出処理を行う際に図１４に示す位置関係、或いはそれに類似する位置関係となればよく、当該位置関係が固定されるものに限定されない。

図１５及び図１６は、本実施形態の印刷装置におけるインクタンク３１０と、センサーユニット３２０の位置関係を説明する斜視図である。図１５及び図１６に示すように、複数のインクタンク３１０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。ここで図１５及び図１６に示すように、センサーユニット３２０は、インクタンク３１０に対し、第１方向へ相対的に移動してもよい。

インクタンク３１０とセンサーユニット３２０がＸ軸方向に沿って相対移動可能である場合、図１５に示すようにインクタンク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、図１６に示すようにインクタンク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を切り替えることが可能になる。図１５に示す状態においては、センサーユニット３２０は、インクタンク３１０ａに含まれるインクＩＫａのインク量を検出できる。図１６に示す状態においては、センサーユニット３２０は、インクタンク３１０ｂに含まれるインクＩＫｂのインク量を検出できる。またインクタンク３１０ｃ〜３１０ｅ等の他のインクタンク３１０についても同様である。

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が可能である。また図２８、図２９を用いて後述するように、インクタンク３１０の端部や、インクタンク３１０とは別に設けられる反射部材３５０を用いてキャリブレーションを行う場合に、インク量検出用のセンサーユニット３２０を用いて、キャリブレーション用のデータを取得できる。即ち、キャリブレーション用のセンサーユニットを別途設ける必要がなく、構成の簡略化が可能である。

図１７は、インクタンク３１０、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１７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。センサーユニット３２０は、キャリッジ１０６外の位置に固定される。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とセンサーユニット３２０の位置関係を調整することが可能になる。なお、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。

１．７ センサーユニットと処理部の詳細な構成例
図１８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１８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。

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。

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。

また、処理部１２０は、ｎ個の光電変換デバイス３２２（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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１９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１９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。

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１８のチップイネーブル信号ＥＮ１〜ＥＮｎのいずれかである。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１８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。

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。例えばセンサー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する。

２．インク量検出処理
２．１ インク量検出処理の概要
図２０は、センサー１９０の出力である画素データの波形を示す模式図である。なお、図１８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２０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２０は、例えば赤色ＬＥＤ３２３Ｒに対応するＲ信号、緑色ＬＥＤ３２３Ｇに対応するＧ信号、青色ＬＥＤ３２３Ｂに対応するＢ信号のいずれかを表す波形である。

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。

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。なお縦軸の値は、図２５等を用いて後述するキャリブレーション等が行われた後のデータであってもよい。また画素データは、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。

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２０の例においては、Ｄ１に示した範囲において画素データの値が大きく、Ｄ３に示した範囲において画素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。Ｄ３の範囲は、インクＩＫが存在する蓋然性が高い。Ｄ２の範囲に、インクＩＫが存在する領域と存在しない領域の境界である液面が位置する蓋然性が高い。

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２０に示したように、インクＩＫの液面は、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、Ｄ１における画素データの値よりも小さく、且つ、Ｄ３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。

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。

また処理部１２０は、全ての画素データがＴｈよりも大きい場合、インク量検出の対象範囲にインクＩＫ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、全ての画素データがＴｈよりも小さい場合、インク量検出の対象範囲はインクＩＫ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。

なお、インク量検出処理は、図２０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２０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。

なお、センサー１９０が波長帯域の異なる複数の光を受光可能な場合、インク量検出処理は、いずれか１つの光の受光結果に基づいて行われてもよい。例えば図３２等を用いて後述するように、メニスカス部分における画素データの特性に基づいて、いずれの光に対応する画素データを用いてインク量検出処理を行うかが決定されてもよい。或いは処理部１２０は、各画素データを用いてそれぞれ液面の位置を特定し、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。

図２１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、ＲＧＢ３つの画素データが取得される。

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。

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。

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。

図２１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。

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。

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。

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。

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２１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。

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。

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ＩＫ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。

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。

２．２ 背景板を用いる例
上述したように、インクタンク３１０は例えばポリプロピレン等の種々の材料を用いることが可能である。インクタンク３１０の材料に応じて、或いは、インクタンク３１０を成型する際の温度等の条件に応じて、インクタンク３１０の透過率が異なる。ここでの透過率とは、所与の物体に入射した光の強度と、当該物体を通過した後の光の強度の比率を表す。例えば所与の物体の透過率が５０％であるとは、当該物体を通過することによって、光の強度が半分に減衰することを表す。インクタンク３１０の透過率とは、例えばインクタンク３１０の１つの壁面における透過率であって、センサーユニット３２０からインクタンク３１０の＋Ｙ方向側の側面に入射する光と、＋Ｙ方向側の側面を透過してインクタンク３１０の内部に進入した光の強度比を表す。

例えばポリプロピレンでは、内部に存在する細かい粒子によって光の吸収、散乱が発生することによって、透過率が低くなる場合がある。透過率が１００％に比べてある程度低い場合、インクタンク３１０に入射した光は、インクタンク３１０の壁面や壁の内部等において反射、散乱する。ここでの壁面は、外壁と内壁の両方を含む。そのため、インクタンク３１０が導光体となり、インクタンク３１０の光が当たっていない場所が発光する。上述したように、インクＩＫが存在する領域ではインクＩＫにより光が吸収され、インクＩＫが存在しない領域では光が吸収されないという違いがある。当該違いに起因して、導光体であるインクタンク３１０からの光は、インクＩＫが存在する領域からの光量は小さく、インクＩＫが存在しない領域からの光量が大きいという特性を有する。そのため、上述したように画素データに基づくインク量検出が可能になる。

しかし透過率が低い場合、インクタンク壁において光の散乱が生じやすい。そのため、インクタンク３１０内の所与の位置からの光が、±Ｚ方向に拡散する。結果として液面の近傍では、インクが存在しない領域がある程度暗く観察されたり、インクが存在する領域がある程度明るく観察される。例えば、インクタンク壁が曇りガラスであると考えれば理解が容易であり、インクタンク壁を介することによって、液面がぼやけた状態で観察される。

結果として、図２０のＤ２に示すように、液面が存在する蓋然性が高い領域が、±Ｚ方向において、ある程度の幅を有してしまう。換言すれば、センサー１９０から出力される画素データの傾きが小さくなってしまう。所与の閾値Ｔｈとの比較処理に基づいて液面を判定する場合、画素データの傾きが小さいと、Ｔｈの設定に応じて判定結果である液面の位置が大きく変化してしまう。例えば所与の種別のインクＩＫについて、閾値Ｔｈは５０〜１００程度の値が妥当であるということがわかっていたとしても、Ｔｈ＝５０とした場合とＴｈ＝１００とした場合での液面位置の差が大きい。そのため、精度の高い液面検出を行うためには閾値Ｔｈを厳密に設定する必要が生じてしまう。或いは、後述するキャリブレーションを精度よく行っておく必要が生じてしまう。

これに対して、インクタンク３１０の透過率を高くすることによって、画素データの傾きも大きくなることが期待できる。透過率が高いということは壁面での散乱、吸収が発生しにくい。そのため光の拡散が抑制され、インクタンク３１０内からの光は、Ｚ軸での位置を維持したままレンズアレイ３２５及び光電変換デバイス３２２に到達しやすくなる。

しかし、透明度が高い場合、反射光の光量が少なくなるおそれがある。例えば、インクタンク３１０の全ての面が完全に透明である場合、センサーユニット３２０から照射された光は、インクＩＫが存在しない領域を通過し、−Ｙ方向の側面等から射出されてしまう。換言すれば、インクタンク３１０が導光体のように発光することがない。この場合、インクＩＫが存在しない領域から光が返ってこないため、当該領域での画素データが大きくならない。インクＩＫが存在する領域からは、インクＩＫによる反射光が戻ることになるが、図２０等を用いて上述したように光量は小さい。即ち、単純にインクタンク３１０の透過率を高くするだけでは、インクＩＫの有無によらず画素データの値が小さくなってしまい、インク量検出が難しくなるおそれがある。

図２２は、インクタンク３１０の構成を示す模式図である。なお、図２２ではインクタンク３１０の形状を簡略化し、直方体である例について説明するが、インクタンク３１０は例えば図４に示す形状であってもよいし、他の形状であってもよい。インクタンク３１０は、センサーユニット３２０に対応する第１インクタンク壁３１６と、第１インクタンク壁に対向する第２インクタンク壁３１７を含む。例えば、第１インクタンク壁３１６は−Ｙ方向の側面であり、第２インクタンク壁３１７は＋Ｙ方向の側面である。またインクタンク３１０は、センサーユニット３２０から見て右方の側面である第３インクタンク壁３１８と、左方の側面である第４インクタンク壁３１９を含む。ここでの左右方向とは、センサーユニット３２０からインクタンク３１０を見た方向、及び鉛直方向に直交する方向であり、例えば＋Ｘ方向が左方、−Ｘ方向が右方である。

図２２に示すように、本実施形態の印刷装置は、インクタンク３１０の内部に背景板３３０を備えてもよい。詳しくは、第１インクタンク壁３１６と第２インクタンク壁３１７との間に設けられ、光源３２３及びセンサー１９０に対向する背景板３３０を含んでもよい。上述したように、第１インクタンク壁３１６は、光源３２３及びセンサー１９０に対向する側面である。第２インクタンク壁３１７は、第１インクタンク壁３１６に対向する側面である。なおここでのセンサー１９０とは狭義には光電変換デバイス３２２である。そして処理部１２０は、センサー１９０の出力に基づいて、インクタンク３１０内のインク量を検出する。

このようにすれば、センサーユニット３２０の光源３２３から照射された光は、背景板３３０によって反射され、反射光がレンズアレイ３２５を介して光電変換デバイス３２２に到達可能である。そのため、インクタンク３１０の透過率を高くすることが可能である。

図２３は、図２０に比べてインクタンク３１０の透過率を高くし、且つ、インクタンク３１０の内部に背景板３３０を設けた場合の画素データの例である。インクＩＫが存在する領域では、インクＩＫに光が吸収されることによって、画素データの値が低くなる点は図２０と同様である。またインクＩＫが存在しない領域では、上述したように背景板３３０による反射光が検出されるため、画素データの値は十分大きくなる。またインクタンク３１０の透過率を高くできるため、インクＩＫの有無に応じた画素データの変化が図２０に比べて急峻になる。グラフの傾きが大きいため、閾値Ｔｈが所与の範囲で変化したとしても、判定結果であるインク液面位置の変化が抑制される。即ち、閾値設定に多少のバラツキがあったとしても、インク液面を精度よく検出することが可能になる。

なお、インクタンク３１０の内部空間を、背景板３３０よりも−Ｙ方向の空間と＋Ｙ方向の空間とに区分し、注入口３１１側である＋Ｙ方向の空間を前室とし、排出口３１２側である−Ｙ方向の空間を後室と定義する。上述したように、センサーユニット３２０は背景板３３０からの反射光を検出する構成であるため、センサーユニット３２０によって検出されるインク液面は、後室におけるインク液面である。仮に前室におけるインク液面と後室におけるインク液面の位置が相違する場合、後室のインク液面位置を検出できたとしても、インクタンク３１０全体に含まれるインク量を正確に推定することはできない。即ち、適切なインク量検出を実現するためには、前室と後室のインクレベルが対応するように、前室と後室とが連通している必要がある。その際、前室と後室が、背景板３３０の鉛直上方で連通していたとしても、インク液面が背景板３３０の高さを超えなければ２つの空間のインクレベルは一致しない。即ち、前室と後室は、背景板３３０の左方、右方、下方のうちの少なくとも１つの方向において連通する。ここでの左右方向は、センサー１９０から背景板３３０を見た方向、及び鉛直方向に直交する方向であって、例えば±Ｘ方向である。

例えば、背景板３３０の左右方向の左方及び右方の少なくとも一方において、インクタンク３１０内の前室と後室とが連通する。図２２の例では、背景板３３０が左方の第４インクタンク壁３１９に接し、且つ、右方の第３インクタンク壁３１８に接しないため、背景板３３０の右方で前室と後室が連通する。また右方の第３インクタンク壁３１８に接し、且つ、左方の第４インクタンク壁３１９に接しない背景板３３０を用いることによって、背景板３３０の左方で前室と後室が連通してもよい。いずれで前室と後室とが連通するにせよ、前室と後室とでインクの高さが異なるようでは、正確なインク残量を測定することが難しいため、前室と後室とでインクの高さが等しくなるように前室と後室とを連通させる。

図１４等を用いて上述したように、光電変換デバイス３２２は、具体的には鉛直方向に沿って複数の光電変換素子が配置される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である光電変換デバイス３２２は、上下方向において比較的広い範囲を読み取り可能なセンサーであるが、左右方向での読み取り範囲は狭い。そのため、背景板３３０は左右方向での長さを大きくする必要性が低い。背景板３３０の左方又は右方を空けることによって、効率的な構成により、前室と後室を連通させることが可能になる。また、第３インクタンク壁３１８と第４インクタンク壁３１９の両方に接しない背景板３３０が用いられてもよい。

なお、前室と後室との間でインクＩＫがスムーズに流れることを考慮すれば、背景板３３０の下方において前室と後室が連通することも妨げられない。ただし、印刷ヘッド１０７における空打ちの抑制、或いは、印刷が停止することの抑制等を考慮すれば、インク量の検出においてはインクエンドを検出することの重要性が高い。背景板３３０がインクタンク３１０の下壁に接していない場合、インクタンク３１０の底面付近でのインク液面検出ができなくなり、インクエンドの検出が難しくなるおそれがある。よってインクタンク３１０の背景板３３０の下端は、インクタンクの下壁に接していてもよい。下壁とは、具体的にはインクタンク３１０の底面を構成する部材の内壁である。このようにすれば、液面検出の重要性が高い領域を検出対象とすることが可能になる。

図２４は、センサーユニット３２０、インクタンク３１０、背景板３３０の位置関係を示す断面図である。図２４に示すように、光源３２３の光は導光体３２４を介してインクタンク３１０に照射される。以下、図２４を用いて、導光体３２４から光電変換デバイス３２２までの具体的な光の経路と、経路上の物質の透過率について検討する。また透過率に基づいて、背景板３３０の設けられる位置についても検討する。

図２４に示すように、本実施形態の印刷装置は、光源３２３及びセンサー１９０と、第１インクタンク壁３１６との間に設けられ、光源３２３及びセンサー１９０に対向する透過板３４０を含んでもよい。透過板３４０は、例えばガラス板であるが、プラスチック等の他の部材が用いられてもよい。

ここでの透過板３４０とは、センサーユニット３２０、狭義にはレンズアレイ３２５を保護するための保護板である。印刷装置の構成によっては、センサーユニット３２０と印刷ヘッド１０７の距離が近くなり、センサーユニット３２０がインクミストによって汚れる場合がある。或いは、印刷媒体Ｐがセンサーユニット３２０の近傍を移動することによって、紙粉がセンサーユニット３２０に付着する場合がある。例えばレンズアレイ３２５にミストや紙粉が付着した場合、対応する部分の画素データの値が小さくなるため、インク量検出の精度が低下する。透過板３４０を設けることによって、ミストや紙粉からレンズアレイ３２５を保護することが可能になる。例えば、透過板３４０にミスト等が付着したとしても、ユーザーが拭き取り可能であるため、レンズアレイ３２５のクリーニングに比べてメンテナンスの負荷を軽減できる。

まず本実施形態では、第１インクタンク壁３１６の透過率がＰｉであり、インクＩＫの透過率がＴｉであるとき、Ｐｉ＞Ｔｉである。第１インクタンク壁３１６の透過率Ｐｉを高くすることによって、上述したように画素データの変化を急峻にすることが可能になる。

また透過板３４０の透過率がＧｉであるとき、Ｇｉ≧Ｐｉ＞Ｔｉである。上述したように、透過板３４０は主にセンサーユニット３２０を保護するために設けられるものである。インク量検出の精度を考慮すれば、透過板３４０が、インク量検出用の光に与える影響は小さいことが望ましい。例えば第１インクタンク壁３１６との比較において、Ｇｉ≧Ｐｉとすることによって、透過板３４０による光の減衰を小さくできる。

図２４に示すように、導光体３２４から照射される光は、透過板３４０、センサーユニット３２０とインクタンク３１０の間の空気層、第１インクタンク壁３１６、第１インクタンク壁３１６と背景板３３０の間の領域Ｒを経由した後、背景板３３０に到達する。背景板３３０による反射光は、背景板３３０と第１インクタンク壁３１６の間の領域Ｒ、第１インクタンク壁３１６、空気層、透過板３４０を経由した後、レンズアレイ３２５に到達する。

領域ＲにインクＩＫが存在しない場合、領域Ｒは空気層となる。空気層の透過率を１と考えた場合、反射光強度Ｉ’は、導光体３２４が照射する光の強度Ｉと、各部材の透過率を用いて下式（１）のように表される。下式（１）におけるｒは、背景板３３０に到達した光の強度に対する反射光の強度の比率を表す情報である。なおここでの反射光とは、背景板３３０で反射される光のうち、レンズアレイ３２５に入射可能な方向に反射された光のみを表すものとする。
Ｉ’＝Ｉ×Ｇｉ×Ｐｉ×ｒ×Ｐｉ×Ｇｉ …（１）

一方、領域ＲにインクＩＫが存在する場合、領域ＲはインクＩＫが充填された領域となる。領域Ｒに充填されたインクＩＫの透過率をＴｉとした場合、反射光強度Ｉ”は下式（２）のように表される。ここでのＴｉは、インクＩＫに入射した光と、インクＩＫを通過して背景板３３０に到達する光の強度比を表す。またＴｉは、背景板３３０で反射した光と、インクＩＫを通過して第１インクタンク壁３１６に到達する光の強度比を表す。
Ｉ”＝Ｉ×Ｇｉ×Ｐｉ×Ｔｉ×ｒ×Ｔｉ×Ｐｉ×Ｇｉ …（２）

上式（１）及び（２）により、下式（３）が導かれる。
Ｉ”／Ｉ’＝Ｔｉ^２ …（３）

即ち、インクＩＫが存在する領域では、インクＩＫが存在しない領域に比べて、反射光の強度がＴｉ^２（＜１）に減衰する。図２０や図２３を用いて上述したように、本実施形態の手法ではインクＩＫの有無に応じた画素データの差に基づいてインク液面を検出する。反射光強度と画素データの値は相関するため、Ｉ”とＩ’の差が十分大きい場合に、画素データの差が大きくなり、インク量検出を精度よく行うことが可能になる。

第１インクタンク壁３１６と背景板３３０との距離Ｌが長いほど、インクＩＫを通過するための光路が長くなり、インクＩＫによる光の減衰量も大きくなる。換言すれば、Ｔｉは距離Ｌによって決定される。そのため、第１インクタンク壁３１６と背景板３３０との間の距離Ｌは、光源３２３からの光がインクＩＫを通過し、背景板３３０で反射され、センサー１９０に入射したときに、センサー１９０の出力が所定値以下となる距離である。ここでの所定値は、例えば処理部１２０がインク有りと判定する際の閾値である。このように、インクＩＫが存在する場合に、当該インクＩＫによって十分反射光強度が小さくなるように背景板３３０の位置を決定することによって、インク量検出の精度向上が可能になる。

例えばインク量を検出する処理において、処理部１２０がインク無しと判定する閾値をＶＴ１とし、インク有りと判定する閾値をＶＴ２（ＶＴ２は、ＶＴ２＜ＶＴ１を満たす数）としたとき、Ｔｉ^２＜（ＶＴ２／ＶＴ１）であってもよい。ＶＴ１及びＶＴ２は、例えば８ビットで表現されるデジタルデータである。ＶＴ１は例えば１５０程度であり、ＶＴ１は例えば５０程度である。この場合、処理部１２０は、例えば５０と１５０の間に閾値Ｔｈを設定することによって、インク液面を検出する。ただし、ＶＴ１とＶＴ２の具体的な値は種々の変形実施が可能である。

ＶＴ１＝１５０、ＶＴ２＝５０である場合、Ｔｉ^２＜１／３である。即ち、インクタンク３１０と背景板３３０の間のインクＩＫによって、光量が１／３未満に減衰するという条件が満たされる場合に、インクＩＫが存在する領域での画素データの値が、インクＩＫが存在しない領域での画素データと明確に区別できる程度に小さくなるため、精度の高い液面検出が可能になる。

第１インクタンク壁３１６と背景板３３０との距離をＬとし、インクＩＫの単位長あたりの透過率をｔとしたときに、ｔ^２Ｌ＜（ＶＴ２／ＶＴ１）であってもよい。例えば、ｔはインクＩＫの１メートル当たりの透過率であり、第１インクタンク壁３１６と背景板３３０との距離がＬメートルである。単位長の２倍の距離のインクＩＫを透過する場合、光はｔ倍に低減された後、さらにｔ倍に低減されるため、単位長の２倍の距離のインクＩＫの透過率はｔ^２となる。図２４に示すように、導光体３２４からレンズアレイ３２５までの光路において、光は少なくとも往復分の長さ２ＬだけインクＩＫ内を移動する。即ち、インクＩＫによって光はｔ^２Ｌ倍に減衰する。ｔ^２Ｌ＜（ＶＴ２／ＶＴ１）に基づいて距離Ｌを決定することによって、インクＩＫによる減衰量を十分大きくすることが可能になる。例えば、インクＩＫの種別を決定することによってｔが決定されるため、ｔ、ＶＴ１及びＶＴ２に基づいてＬが満たすべき条件が決定される。

なお、ここではｔ＜１であるため、上式はＬの下限値を決定する条件となる。即ち、背景板３３０を第１インクタンク壁３１６からある程度遠い位置に配置することによって、精度の高い液面検出が可能になる。距離Ｌが小さい場合、インクＩＫの厚みがないため、インクＩＫが存在する領域でも背景板３３０からある程度の強度の反射光が返ってきてしまうが、そのようなことを抑制できる。

なお、厳密には光は±Ｘ方向にも移動するため、インクＩＫ内の移動距離は２Ｌよりも大きくなる場合がある。その場合、光量はｔ^２Ｌ倍よりもさらに小さい値まで減衰するため、インクＩＫによる減衰量を大きくするという条件は満たされる。

なお、背景板３３０のセンサー１９０に対向する面は、例えば白色である。背景板３３０を白色とすることによって、背景板３３０で反射する光量を多くできる。換言すれば、背景板３３０での反射率を大きくすることによって、インクＩＫが存在しない領域における画素データの値が大きくなる。ダイナミックレンジを大きくできるためインク量検出の精度向上が可能になる。ただし、本実施形態の背景板３３０は、ある程度の強度の光を反射可能な構成であればよく、白色に限定されない。例えば他の色の背景板３３０が用いられてもよい。

また背景板３３０は、図２２、図２４に示すように、センサー１９０の面に対応する方向の面を有してもよい。具体的には、背景板３３０はセンサー１９０の面に平行な面を有する。ここでのセンサー１９０の面とは、例えば複数の光電変換素子が設けられる面であり、狭義には基板３２１の基板面である。このようにすれば、背景板３３０での反射光を適切に光電変換デバイス３２２に入射させることが可能になる。狭義には、背景板３３０での反射光を適切にレンズアレイ３２５に入射させることが可能になる。

またインクタンク３１０は、その複数の壁面の透過度が等しくてもよい。例えば、インクタンク３１０は、全体がアクリル等の透過率の高い部材であってもよい。ただし図２４を用いて上述したように、光源３２３からの光は、光電変換デバイス３２２に到達するまでの間に、第１インクタンク壁３１６を透過し、且つ、インクタンク３１０の他の壁面を透過しないことが想定される。よって第１インクタンク壁３１６は、インクタンク３１０の左方の及び右方の壁面に比べて、透過率が高くてもよい。少なくとも第１インクタンク壁３１６の透過率を高くすることによって、第３インクタンク壁３１８や第４インクタンク壁３１９の透過率が相対的に低い場合であっても、精度の高いインク量検出が可能になる。また第１インクタンク壁３１６の透過率が高ければよく、第１インクタンク壁３１６が透明フィルム等により実現されてもよい。

２．３ キャリブレーション
本実施形態の光電変換デバイス３２２は、スキャナー等において広く行われるシェーディング補正が適用されてもよい。例えば印刷装置の出荷前に、白色の基準となる被写体を読み取った際の白基準値と、黒色の基準となる被写体を読み取った際の黒基準値とが取得される。処理部１２０は、光電変換デバイス３２２の出力である画素データに対して、白基準値及び黒基準値を用いた補正処理を行う。例えば処理部１２０は、インクＩＫが存在しない領域を読み取った結果がデジタルデータの最大値となり、インクＩＫが存在する領域を読み取った結果が最小値となるように、白基準値及び黒基準値に基づく補正処理を行う。以下、最大値が２５５であり、最小値が０である例について説明する。このようにすれば、複数の光電変換素子間のバラツキを低減することが可能になる。またデジタルデータのレンジをフルに用いることが可能になるため、インク量検出の精度向上が可能になる。

ただし、ＬＥＤ等の光源３２３は、経時変化によって光度が変化することが知られている。ここでの光度とは、光源３２３から照射される光の強度を表す。例えばＬＥＤは、駆動回路から同じ電流を供給した場合であっても、時間の経過によって出力される光度が変動する。

例えば、光源３２３の光度が低下した場合、インクＩＫが存在する領域を読み取った結果が２５５よりも低い値、例えば２００程度に低下してしまう。この場合、光電変換デバイス３２２に基づく画素データは、０〜２００程度の範囲で変動するため、分解能が低下し、インク量検出処理の精度が低下するおそれがある。また、画素データの波形も変化するため、インク量検出に用いる閾値Ｔｈを変更しなければ液面位置に誤差が生じてしまうおそれもある。上述したように、シェーディング補正は出荷時点での情報を用いた補正であり、光源３２３の経時変化には対応できない。

よって本実施形態の印刷装置では、キャリブレーションにおいて、光源３２３の光度の調整が行われてもよい。具体的には、光源３２３は、インクＩＫが存在しない領域から反射された光をセンサー１９０が検出した結果に基づいた光量によって点灯する。以下、キャリブレーションに用いられるインクＩＫが存在しない領域をキャリブレーション領域ＣＡと表記する。

ここでの光量とは、光度と、点灯時間とに基づいて決定される。本実施形態では、光電変換素子を用いる手法を想定しているため、点灯時間とは光電変換素子が１つの画素信号を出力する期間における点灯時間を表す。以下で説明する光量の調整とは、光度の調整であってもよいし、点灯時間の調整であってもよい。光源３２３は、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果に基づいた光度で点灯してもよいし、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果に基づいた時間で点灯してもよいし、その両方が行われてもよい。例えばパルス信号によって光源３２３が駆動される場合、点灯時間の調整とはパルス信号のパルス幅の調整であってもよい。具体的には、点灯時間の調整とはデューティー比の調整である。

上述したように、本実施形態のインク量検出処理においては、インクＩＫの有無に応じた画素データの差が大きい場合に、処理精度を高くできる。以下の説明において、インク量検出処理において、センサー１９０を用いて取得された画素データの最大値をＤＡＴ１とし、最小値をＤＡＴ２とする。ＤＡＴ１は、インクＩＫが存在しない領域の読み取り結果に対応する。ＤＡＴ２は、インクＩＫが存在する領域の読み取り結果に対応する。ＤＡＴ１が大きく、ＤＡＴ２が小さい場合に、インク量検出処理の精度向上が可能になる。例えば８ビットのデジタルデータを用いる場合、ＤＡＴ１＝２５５、且つ、ＤＡＴ２＝０の場合に、レンジをフルに利用することが可能になる。

ＤＡＴ２の値は光源３２３の光量によらずにある程度小さくなることが期待されるため、ＤＡＴ１の値をデジタルデータの最大値に近づけることが特に重要となる。ＤＡＴ１が２５５よりも小さいほど、画素データのレンジが狭くなり、処理精度が低下する。また、光源３２３の光量が過剰に大きい場合、ＤＡＴ１を２５５に近づけることが容易であるが、本来、２５５よりも値が小さくなるべき箇所で画素データが飽和してしまうため、これも好ましくない。インクＩＫが存在しないキャリブレーション領域ＣＡから反射された光は、インクＩＫによる吸収を考慮する必要がないため、光源３２３の照射光に応じた光量の光となる。即ち、キャリブレーション領域ＣＡから反射された光を基準とするキャリブレーションを行うことによって、光源３２３の光量を適切に制御できる。

図２５は、キャリブレーション前とキャリブレーション後の画素データの例である。キャリブレーション前は、例えばＤＡＴ１が１５０前後の値である。本実施形態では、図２５に示すように、キャリブレーション後のＤＡＴ１が２５５に近づくような制御が行われる。これにより、画素データのレンジを広くできるため、インク量検出処理等の精度向上が可能になる。

処理部１２０は、キャリブレーション領域ＣＡを読み取った結果が、調整目標値になるように光源３２３の光量を調整する処理を行う。ここでの調整目標値は、例えば図２５に示したようにデジタルデータの最大値であり、狭義には２５５である。ただし後述するように、調整目標値は状況に応じて変更される。

図２６は、キャリブレーション領域ＣＡの例である。図２６に示すように、キャリブレーション領域ＣＡは、鉛直方向においてインク液面よりも上方の領域である。より具体的には、インクタンク３１０の−Ｙ方向の壁面である第１インクタンク壁３１６のうち、液面よりも上方の領域の画素データに基づいて、キャリブレーションが行われてもよい。

例えば、インクタンク３１０内のインクを視認するための窓部が設けられる印刷装置において、当該窓部に目盛りを設けることによって、注入量の上限の目安をユーザーに提示することが考えられる。この場合、当該目盛りに従ってインクＩＫの補充が行われれば、当該目盛りよりも上方の領域はインクＩＫが存在しない蓋然性が高い。

またキャリブレーション領域ＣＡは、鉛直方向において、インクタンク３１０の上面に設けられる開口よりも上方の領域であってもよい。ここでの開口とは、例えばインクタンク３１０の注入口３１１であるが、排出口３１２であってもよいし、空気穴等の他の開口であってもよい。インクタンク３１０の上面とは、＋Ｚ方向の壁面である。上面に開口が設けられる場合、インクＩＫの液面が当該開口よりも上方に位置すると、開口からインクＩＫが漏れてしまう。開口の態様によってはキャップ等を用いて密閉可能な場合もあるが、インクＩＫの液面が開口よりも上方に位置することは好ましくない。よって第１インクタンク壁３１６に、開口よりも上方の領域が存在する場合、当該領域をキャリブレーション領域ＣＡとして用いることが可能である。

また図２７は、キャリブレーション領域ＣＡの他の例である。図２７に示すように、インクタンク３１０が空である場合には、第１インクタンク壁３１６の広い範囲を、キャリブレーション領域ＣＡとして利用することが可能である。例えば、処理部１２０は、本実施形態の手法、或いは、従来のインクＩＫの吐出回数をカウントする手法、或いはその両方を用いてインクエンドを検出、報知する。ユーザーは、インクエンドが報知された場合に、ボトル等からインクタンク３１０にインクＩＫを補充し、補充後にインク残量のリセット操作を行う。このようなユースケースでは、インクエンドの報知後、且つ、リセット操作の受付前は、インクタンク３１０内のインク量が非常に少ないことが想定される。そのため、図２７に示すように第１インクタンク壁３１６の広い範囲を、キャリブレーション領域ＣＡと考えることが可能である。

図２６及び図２７のいずれにおいても、キャリブレーション領域ＣＡは、第１インクタンク壁３１６の一部の領域となる。そのため、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果である画素データは上述したＤＡＴ１に対応する。この場合、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果がデジタルデータの最大値となるように、光源３２３の制御が行われる。例えば、（２５５／キャリブレーション領域ＣＡの画素データ）という比率を用いて、光源３２３の光量を高くする。上述したように、光量を高くする制御は、光度を高くする制御、及び、デューティー比を高くする制御の少なくとも一方により実現が可能である。

なお光源３２３によっては、経時変化によって光度が高くなる光源も存在する。事前にＤＡＴ１＝２５５になるようなキャリブレーションが行われていた場合、経時変化によって光度が高くなると、キャリブレーション領域ＣＡからは２５５に対応する光量よりも大きい光量の光が返ってくる。実際には、ＡＦＥ回路１３０のＡ／Ｄ変換回路では、変換可能なアナログ電圧の範囲が設定されている。経時変化によって光度が高くなった場合、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果である出力信号ＯＳは変換範囲の上限値Ｖｍａｘよりも大きい電圧値となるため、上限値Ｖｍａｘにクリッピングされ、画素データの値は２５５となる。しかし、もともと画素データが飽和していなかった領域では、画素データが望ましい値よりも大きくなるため、この場合もインク量検出の精度は低下する。

例えば処理部１２０は、キャリブレーション領域の読み取り結果が２５５である場合、一旦光量を下げる制御を行ってもよい。キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果が飽和しない程度まで光量を下げた後、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果が２５５に近づくまで光量を上げるという２段階の制御によって適切なキャリブレーションが可能である。以上のように、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果がＤＡＴ１に対応する場合、調整目標値は２５５となるため、調整目標値の設定、及びキャリブレーション処理が容易である。

図２８はキャリブレーション領域ＣＡの他の例である。図２８に示すように、キャリブレーション領域ＣＡは第１インクタンク壁３１６に限定されない。例えばインクＩＫが存在しない領域は、インクタンク３１０の側方外側に設けられる領域であってもよい。このようにすれば、キャリブレーション領域ＣＡにはインクＩＫが存在しないことが保証されるため、インクＩＫによるキャリブレーションへの影響を抑制可能である。

例えば、印刷装置において、インクタンク３１０とセンサーユニット３２０が相対的に移動する場合、インクタンク３１０の側方外側に反射部材３５０を設けてもよい。キャリブレーション領域ＣＡは、反射部材３５０に含まれる領域である。例えば、印刷装置はオンキャリッジタイプの装置であって、センサーユニット３２０はキャリッジ１０６外に設けられ、反射部材３５０はキャリッジ１０６に搭載される。反射部材３５０は、インクタンク３１０の＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に設けられ、キャリッジ１０６がセンサーユニット３２０に対してＸ軸方向に往復移動する。このようにすれば、インク量検出用のセンサーユニット３２０を、キャリブレーションにも用いることが可能になる。

例えば反射部材３５０は、インクタンク３１０と同じ材質の部材である。狭義には反射部材３５０は、第１インクタンク壁３１６と同じ部材である。このようにすれば、図２６や図２７の例と同様に、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果がＤＡＴ１に相当する。そのため、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果を２５５に近づければよく、調整目標値の設定が容易である。

ただし、本実施形態のキャリブレーションは、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果がＤＡＴ１に相当する例に限定されない。換言すれば、調整目標値はデジタルデータの最大値に限定されない。

図２９はキャリブレーション領域ＣＡの他の例である。図２９に示すように、キャリブレーション領域ＣＡは、水平方向でのインクタンク３１０の端部の領域であってもよい。ここでの水平方向は±Ｘ方向であり、水平方向での端部の領域とは、センサーユニット３２０からインクタンク３１０を観察した平面視において、＋Ｘ方向の端部又は−Ｘ方向の端部である。

より具体的には、上記端部の領域は、インクタンク３１０の側面壁の厚みに対応する領域である。ここでの側面壁とは、−Ｘ方向の壁である第３インクタンク壁３１８又は＋Ｘ方向の壁である第４インクタンク壁３１９である。具体的には、キャリブレーション領域ＣＡは、センサーユニット３２０からインクタンク３１０を観察した平面視において、第１インクタンク壁３１６と第３インクタンク壁３１８が重複する領域、又は、第１インクタンク壁３１６と第４インクタンク壁３１９が重複する領域であってもよい。或いはキャリブレーション領域ＣＡは、第３インクタンク壁３１８又は第４インクタンク壁３１９が露出している領域であってもよい。

インクＩＫは、インクタンク３１０のうち、第１インクタンク壁３１６〜第４インクタンク壁３１９のそれぞれの内面に囲まれる領域に貯蔵される。図２９に示すキャリブレーション領域ＣＡは、インクＩＫが存在しないため、精度の高いキャリブレーションが可能になる。また図２８の例とは異なり、キャリブレーション専用の部材を別途設ける必要がない。

ただし、第１インクタンク壁３１６は±Ｙ方向での厚みが相対的に薄いのに対して、図２９のキャリブレーション領域ＣＡは、±Ｙ方向での厚みが相対的に厚い。インクタンク３１０が、相対的に透過率が低い乳白色の部材である場合、±Ｙ方向での厚みが厚い部分の方が白色が強くなるため、読み取り結果である画素データの値が大きくなる。

この場合、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果である画素データは、ＤＡＴ１よりも大きい。そのため、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果が２５５となるキャリブレーションを行っても、ＤＡＴ１は２５５よりも小さくなってしまう。

キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果と、ＤＡＴ１の関係は設計から既知である。ここでの関係とは、例えば読み取り結果であるデジタル値の比率である。そのため例えば、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果がＸ（Ｘ≠２５５）になれば、ＤＡＴ１が２５５になる、という条件を満たすＸをあらかじめ決定しておくことが可能である。よって処理部１２０は、Ｘを調整目標値として取得しておき、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果が当該調整目標値になるように光源３２３の光量を調整する。

ただし図２９に示した例では、Ｘ＞２５５となることが想定される。例えばＸ＝３００であって、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果の値を３００とすることによって、ＤＡＴ１を２５５に近づけることが可能になる。しかし、ＡＦＥ回路１３０のＡ／Ｄ変換回路が８ビットのＡ／Ｄ変換を行う場合、３００というデジタル値は表現できない。例えばＡ／Ｄ変換の対象となる上限電圧値をＶｍａｘとしたとき、Ｖｍａｘ以上の電圧値はＶｍａｘにクリッピングされた上でＡ／Ｄ変換が行われ、２５５が出力される。

例えばＡ／Ｄ変換回路は、インク量検出処理を行うときよりもビット数の多いＡ／Ｄ変換が可能な構成であってもよい。例えばＡ／Ｄ変換回路は、上記Ｖｍａｘを２５５に変換し、且つ、０〜５１１の範囲のデジタル値を出力可能な９ビットのＡ／Ｄ変換器であってもよい。この場合、Ｖｍａｘの２倍相当までのアナログ電圧もクリッピングされない。そのため、２５５よりも大きいデジタル値を調整目標値として設定し、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果の値を当該調整目標値に近づける制御が可能になる。

ただし、本実施形態のキャリブレーションはこれに限定されない。例えばＡ／Ｄ変換回路は、Ａ／Ｄ変換の対象となる電圧範囲が可変であってもよい。上限電圧値をＶｍａｘよりも大きくすることによって、キャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果がクリッピングされず、適切なキャリブレーションが可能になる。

また図２８に示す反射部材３５０を用いる構成において、反射部材３５０はインクタンク３１０とは異なる材質の部材であってもよい。この場合も、反射部材３５０の反射率と、インクタンク３１０の反射率との関係から調整目標値をあらかじめ決定可能である。調整目標値は、上述したようにデジタルデータの最大値よりも大きい値であってもよいし、小さい値であってもよい。処理部１２０は、キャリブレーション領域ＣＡを読み取った結果が調整目標値になるように光源３２３の光量を調整する。

またキャリブレーション領域ＣＡは、インクタンク３１０の壁のうち、他の部分よりも厚い部分であってもよい。例えば、図２９に示したキャリブレーション領域ＣＡも、インクタンク３１０の壁であって、他の部分、例えば第１インクタンク壁３１６のうち第３インクタンク壁３１８に重複しない部分よりも厚い部分である。ただし、キャリブレーション領域ＣＡはこれに限定されない。

図３０はキャリブレーション領域ＣＡの他の例である。例えばインクタンク３１０の第１インクタンク壁３１６は、図３０に示すようにＺ軸における位置に応じて厚みが異なってもよい。図３０の例では、Ｚ座標値が所与の閾値以下の領域の厚みｔ１と、Ｚ座標値が当該閾値よりも大きい領域の厚みｔ２は、ｔ２＞ｔ１を満たす。キャリブレーション領域ＣＡは、第１インクタンク壁３１６のうち、厚みがｔ２を満たす部分に設定される。この場合、センサーユニット３２０から見てキャリブレーション領域ＣＡの奥側、具体的には＋Ｙ方向側にはインクＩＫが存在する可能性がある。しかしインクタンク３１０の透過率がある程度低い場合、第１インクタンク壁３１６内部での散乱、吸収が大きくなる。そのため、第１インクタンク壁３１６での反射光強度が、インクＩＫに到達する光の強度に比べて十分強くなるため、インクＩＫによるキャリブレーションへの影響を抑制可能である。即ち、本実施形態におけるインクＩＫが存在しない領域とは、センサーユニット３２０からインクタンク３１０へと向かう＋Ｙ方向においてインクＩＫが全く存在しない領域に限定されず、奥側にインクＩＫが存在しても当該インクＩＫまで十分な光が到達しない領域を含む。

なお処理部１２０は、キャリブレーション領域ＣＡを読み取った結果に基づいたゲインを用いて、センサー１９０の出力を調整してもよい。このようにすれば、光源３２３の制御に加えて、画素データに対するゲインの大きさを用いて、画素データのレンジを調整することが可能になる。画素データの分解能が向上する、或いはノイズの増幅が抑制されるという点では、ゲイン調整よりも光源３２３の光量調整の方が優位である。ただし、光源３２３のみの調整ではレンジを拡大しきれない場合等にはゲイン調整が有効である。例えばキャリブレーション領域ＣＡを読み取った結果は、センサー１９０の出力に対してゲインをかけた後の値であってもよい。即ち、ゲインを作用させた後の値が調整目標値となるように、光量及びゲインの調整が行われる。調整後の光量を用いてセンサー１９０の出力を取得し、当該出力に調整後のゲインを作用させることによって、ＤＡＴ１をデジタルデータの最大値に近づけることが可能になる。

図３１は、キャリブレーションを説明するフローチャートである。図３１の処理は、例えば印刷装置が起動された際に実行される。この処理が開始されると、まず光電変換デバイス３２２のウォームアップが行われる（ステップＳ２０１）。次に、処理部１２０は、光量及びゲインを初期値に設定する（ステップＳ２０２）。なお、以下では光量が光源３２３の点灯時間を用いて調整される例について説明する。

次に処理部１２０は、センサーユニット３２０を制御することによって、ステップＳ２０２で設定された光量、ゲインを用いてキャリブレーション領域ＣＡの読み取り結果を取得する（ステップＳ２０３）。処理部１２０は、ステップＳ２０３で取得した結果が調整目標値となるように、点灯時間を制御する（ステップＳ２０４）。

点灯時間の調整によって読み取り結果が調整目標値に到達した場合、処理部１２０はキャリブレーションを終了し、調整後の点灯時間を用いてインク量検出処理等を実行する。

一方、点灯時間の調整では読み取り結果が調整目標値に到達しない場合、処理部１２０は、読み取り結果が調整目標値に到達するまで、点灯時間の再調整（ステップＳ２０４）や、ゲインの調整（ステップＳ２０５）を繰り返す。なお、点灯時間の調整とゲインの調整は交互に行われるものに限定されない。例えば、点灯時間を優先的に調整し、点灯時間では調整目標値に到達しない場合にゲインの調整が行われてもよい。

３．インク種別判定処理
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。

３．１ インク種別判定処理の概要
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ＩＫ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。

仮に、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ＩＫ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。

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から入射される複数色の光を検出する。処理部１２０は、インクＩＫのメニスカス部分に対応する位置のセンサー１９０の出力に基づいて、インクタンク３１０内のインク種を推定する。

本実施形態における複数色の光は、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。Ｒ光に対応する信号をＲ信号とし、Ｇ光に対応する信号をＧ信号とし、Ｂ光に対応する信号をＢ信号とする。

例えば、印刷装置は、赤色ＬＥＤ３２３Ｒと、緑色ＬＥＤ３２３Ｇと、青色ＬＥＤ３２３Ｂを含み、光電変換デバイス３２２は、各ＬＥＤの発光に基づいて、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号を出力する。或いは、印刷装置は、白色光源と、通過域の異なる複数のフィルターを含み、光電変換デバイス３２２は、フィルターの透過光に基づいて、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号を出力してもよい。ただし、本実施形態における複数の光は、ＲＧＢに限定されず、いずれかの光が省略されてもよいし、他の波長帯域の光が追加されてもよい。

図３２はメニスカス部分、及びメニスカス部分の読み取り結果を説明する図である。メニスカスとは、インクタンク３１０とインクＩＫとの相互作用によって生じるインク液面の屈曲を表す。メニスカス部分とは、インク液面が屈曲している部分である。例えば、図３２のＢ１に示す範囲がメニスカス部分である。図３２に示すように、メニスカス部分では、それよりも鉛直下方の領域に比べて、インクＩＫの厚みが薄い。具体的には、±Ｙ方向においてインクＩＫが存在する領域の長さが短い。そのため、インクＩＫによる光の吸収度合いが、相対的に低くなる。

インクＩＫは光を吸収しやすく、特に染料のインクＩＫは吸光度合いが大きい。そのため、観察方向におけるインクＩＫの厚みがある程度厚い場合、インクＩＫの存在する領域は黒に近い色に観察される。光電変換デバイス３２２を用いてインクタンク３１０からの信号を検出する場合、観察方向とは±Ｙ方向である。そのため、メニスカス部分よりも下方では、インク色によらず黒色に近い色となってしまい、インク種別の判定が難しい場合が多い。

図３２のＢ２は、センサー１９０による読み取り結果を表す。読み取り結果とは、例えば光電変換デバイス３２２の出力を用いて形成される画像データである。図３２に示すように、読み取り結果は、メニスカス部分より下方では黒色に近く、上方では白色に近くなる。メニスカス部分は、図３２では便宜上、黒から白へのグラデーションとなる図を示しているが、実際のインクＩＫを対象とした場合、濃度が薄い部分ではインクＩＫ特有の色が現れる。例えば画像データのメニスカス部分に対応する領域は、インク色に応じたシアン、マゼンタ、イエロー等の色味を有する。

よって処理部１２０は、メニスカス部分の読み取り結果である色に基づいてインク種を推定してもよい。例えばセンサー１９０は、読み取り結果としてＲ信号、Ｇ信号及びＢ信号を取得する。そして処理部１２０は、Ｒ画素値、Ｇ画素値、Ｂ画素値の少なくとも１つに基づいて色を判定する。上述したように、メニスカス部分以外の部分は白又は黒に近いため、彩度が非常に小さい。よって処理部１２０は、例えば彩度が所定閾値以上の領域をメニスカス部分と判定する。

例えば処理部１２０は、メニスカス部分の読み取り結果である色が青である場合、インクＩＫの色がシアン又はブラックであると判定する。また処理部１２０は、メニスカス部分の読み取り結果である色が赤である場合、インクＩＫの色がマゼンタ又はイエローであると判定する。このようにすれば、ＲＧＢのいずれの成分の寄与度が高いかに基づいて、インク色を判別できる。なお、シアンとブラックの識別、マゼンタとイエローの識別が必要である場合、異なる色成分を比較すればよい。また処理部１２０は、例えばＲＧＢの各画素値に基づいて色相を算出し、色相の値に基づいてインク色を判定してもよい。

或いは、Ｒ信号、Ｇ信号及びＢ信号の波形に基づいて、メニスカス部分の判定、及びインク色の判定が行われてもよい。詳細については図３３等を用いて後述する。

なお、顔料のマゼンタインク、顔料のイエローインク等、インクＩＫの厚みが厚い領域でも黒とは明確に区別可能な色となるインクＩＫも存在するため、そのようなインクＩＫを他のインクＩＫと識別する際には、メニスカス部分よりも下方の領域の読み取り結果が用いられてもよい。

３．２ 染料インクのインク色判別
処理部１２０は、インク種として、染料インクの色を判別してもよい。染料インクは顔料インクに比べて光の吸収度合いが高い。そのため、インクＩＫに厚みがある場合、インク領域がインク色によらず黒色に近くなってしまうためインク色判定が難しい。その点、上述したようにメニスカス部分を判定に用いることによって、適切にインク色判定が可能になる。

図３３は、染料のシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクのそれぞれの読み取り結果を表すグラフである。図３３に示すように、各読み取り結果は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を含む。図３３の各グラフの横軸が光電変換素子の位置を表し、縦軸が信号値を表す。信号値は、例えば８ビットのデジタルデータである。なお、ここではインク非検出領域の画素値が１５０〜２００程度の値となっているが、キャリブレーションを行うことによって、当該値を２５５程度に補正してもよい。また、ここではインク液面の高さはインクＩＫごとに異なる。

上述したように、染料インクは光の吸収が大きく、インクＩＫが十分な厚みで存在する部分からの反射光が非常に少ない。よって、処理部１２０は、ＲＧＢの各信号の値が最低値に近い領域をインクＩＫが存在する領域と判定する。メニスカス部分では、上述したようにインクＩＫの厚みが薄くなるため、インク色に対応する色成分が観察される。これは例えば、図３３のＣ１〜Ｃ３に示すように、ＲＧＢの各信号の立ち上がりとして検出される。ここでの立ち上がりとは、鉛直下方から上方へと向かう方向において、信号値が最小値、或いは最小値の近傍の値から増加を開始することを表す。染料のシアンインクの例であれば、Ｃ１がＢ信号の立ち上がりであり、Ｃ２がＧ信号の立ち上がりであり、Ｃ３がＲ信号の立ち上がりである。

処理部１２０は、読み取り結果の立ち上がりを含む範囲の信号を、メニスカス部分の読み取り結果とする。例えば処理部１２０は、染料シアンインクを対象とした読み取り結果のうち、Ｃ４に示す範囲を含む信号に基づいてインク種別を判定する。

例えば処理部１２０は、メニスカス部分のインク有りからインク無しへと向かう方向において、波長帯域の異なる複数の光に対応する複数の色成分の信号の立ち上がり方に基づいて、インク種を推定してもよい。インク有りからインク無しへと向かう方向とは、例えば鉛直下方から上方へと向かう方向であって、狭義には＋Ｚ方向である。立ち上がりは、インクタンク３１０の下壁の上側の位置において、上述したように信号値が上昇を開始する点であるため、検出が容易であるという利点がある。

具体的な立ち上がり順は、図３３に示した通りである。例えば処理部１２０は、メニスカス部分における立ち上がり順が、Ｂ信号、Ｇ信号、Ｒ信号の順である場合、インクＩＫの色がシアン又はブラックであると判定する。処理部１２０は、メニスカス部分における立ち上がり順が、Ｒ信号、Ｂ信号、Ｇ信号の順である場合、インクＩＫの色がマゼンタであると判定する。処理部１２０は、メニスカス部分における立ち上がり順が、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の順である場合、インクＩＫの色がイエローであると判定する。

なおここでのシアンインクには、ライトシアンインク等のシアンに類似する色のインクが含まれる。同様に、マゼンタインクには、ライトマゼンタインク、レッドインク等のマゼンタに類似する色のインクが含まれる。イエローインクには、ライトイエローインク等のイエローに類似する色のインクが含まれる。ブラックインクには、ライトブラックインク等のイエローに類似する色のインクが含まれる。

このようにすれば、メニスカス部分を用いて染料インクのインク色を判定することが可能になる。なお、インク色ごとの信号波形の差を明確にすることや、立ち上がりの位置を精度よく判定することを考慮すれば、インクタンク３１０の透過率は高いことが望ましい。例えば、メニスカス部分の読み取り結果を用いてインク種別の判定処理を行う場合、インクタンク３１０は図２２に示したように、内部に背景板３３０を含む構成であってもよい。

上述したように、シアンインクとブラックインクは信号の立ち上がり順が同じとなる。本実施形態では、シアンインクとブラックインクの識別を行わなくてもよい。この場合であっても、シアン又はブラック、マゼンタ、イエロー、という３つのインク種別の識別が可能である。そのため、例えば所与のインクタンク３１０に誤った色のインクＩＫが充填されたことを検出できる。

なお処理部１２０は、信号間の立ち上がり位置の差に基づいて、シアンインクとブラックインクを識別してもよい。立ち上がり位置の差とは、例えばＢ信号の立ち上がり位置と、Ｒ信号の立ち上がり位置との、Ｚ軸における距離を表す。図３３に示すように、シアンインクにおける立ち上がり位置の差はＣ４であり、ブラックインクにおける立ち上がり位置の差であるＣ５に比べて大きい。よって処理部１２０は、立ち上がり位置の差と、所与の閾値との比較処理を行うことによって、処理対象のインクＩＫがシアンインクであるかブラックインクであるかを判定できる。

またメニスカス部分の読み取り結果を用いたインク種別の判定処理は、立ち上がり順を用いたものに限定されない。例えば処理部１２０は、メニスカス部分における信号強度が、Ｂ信号＞Ｇ信号＞Ｒ信号である場合、インクＩＫの色がシアン又はブラックであると判定する。処理部１２０は、メニスカス部分における信号強度が、Ｒ信号＞Ｂ信号＞Ｇ信号である場合、インクＩＫの色がマゼンタであると判定する。処理部１２０は、メニスカス部分における信号強度が、Ｒ信号＞Ｇ信号＞Ｂ信号である場合、インクＩＫの色がイエローであると判定する。

各信号の強度とは具体的にはＡ／Ｄ変換後のデジタルデータの値である。ただし、図３３に示したように、メニスカス部分において、複数の色の信号が順次立ち上がる。そのため、２つ以上の信号が立ち上がり前である場合、信号強度を適切に比較できない。よってメニスカス部分における信号強度とは、例えば＋Ｚ方向において最後の信号が立ち上がった位置における信号強度であってもよい。シアンインクを対象とした場合、最後の信号の立ち上がり位置とは、Ｒ信号の立ち上がり位置であるＣ３である。Ｃ３に対応する位置でのＢ信号の強度はＣ６であり、Ｇ信号の強度はＣ７であり、Ｒ信号の強度は０である。そのため、シアンインクの信号強度はＢ信号＞Ｇ信号＞Ｒ信号となる。ただし、全ての信号が立ち上がっていれば強度比較は可能であるため、Ｃ３よりも＋Ｚ方向の位置における信号強度を用いてインク種別が判定されてもよい。例えば、処理部１２０は、上述したように彩度が所定閾値以上という条件を用いてメニスカス部分の＋Ｚ側の端点を求めてもよい。そして処理部１２０は、全ての信号が立ち上がった点と、上記＋Ｚ側の端点との間の任意の位置において、各信号の信号強度を求めてもよい。

３．３ 顔料インクのインク色判別
また処理部１２０は、インク種として、顔料インクの色を判別してもよい。顔料インクは染料インクに比べて光の吸収度合いが低い。そのため、例えば背景板３３０を設けることによって透過率が相対的に高いインクタンク３１０を用いた場合、インクＩＫが存在する領域においてもある程度反射光の強度が高くなる。

図３４は、顔料のシアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクのそれぞれの読み取り結果を表すグラフである。図３３と同様に、各読み取り結果は、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を含む。また各グラフの横軸が光電変換素子の位置を表し、縦軸が信号値を表す。

ブラックインク及びシアンインクは、染料インクと同様の傾向を示す。即ち、メニスカス部分において、Ｂ信号、Ｇ信号、Ｒ信号の順で立ち上がる。また信号間の立ち上がり位置の差は、シアンインクがブラックインクに比べて大きい。

顔料マゼンタインクは、図３４に示すように、インクＩＫが存在する領域においてもＲ信号が最小値に比べて十分大きい値となる。例えば、８ビットのデジタルデータを用いた場合、Ｒ信号のインクＩＫが存在する領域における信号値は１００程度の十分大きな値となる。Ｒ信号については、＋Ｚ方向において値が最小値近傍から増加を始めることがないため、立ち上がりが検出されない。一方、Ｂ信号及びＧ信号は、インクＩＫが存在する領域において値が十分小さく、メニスカス部分においてＢ信号、Ｇ信号の順で立ち上がりが検出される。

顔料イエローインクは、図３４に示すように、インクＩＫが存在する領域においてもＲ信号及びＧ信号が最小値に比べて十分大きい値となる。例えば、インクＩＫが存在する領域において、Ｒ信号の信号値は２００程度で有り、Ｇ信号の信号値は１００程度である。そのため、Ｒ信号及びＧ信号については、立ち上がりが検出されない。一方、Ｂ信号は、インクＩＫが存在する領域において値が十分小さく、メニスカス部分において立ち上がりが検出される。

処理部１２０は、メニスカス部分における信号強度に基づいてインク種別を判定してもよい。処理部１２０は、メニスカス部分における信号強度がＢ信号＞Ｇ信号＞Ｒ信号である場合、インクＩＫの色がシアン又はブラックであると判定する。処理部１２０は、メニスカス部分における信号強度が、Ｒ信号＞Ｂ信号＞Ｇ信号である場合、インクＩＫの色がマゼンタであると判定する。処理部１２０は、メニスカス部分における信号強度が、Ｒ信号＞Ｇ信号＞Ｂ信号である場合、インクＩＫの色がイエローであると判定する。

図３４に示したように、顔料のマゼンタインクについては、Ｒ信号の立ち上がりが検出されないため、Ｇ信号の立ち上がり位置が、＋Ｚ方向において最後の信号が立ち上がった位置と判定される。顔料のイエローインクについては、Ｒ信号及びＧ信号の立ち上がりが検出されないため、Ｂ信号の立ち上がり位置が、＋Ｚ方向において最後の信号が立ち上がった位置と判定される。このようにすれば、顔料インクについても、メニスカス部分の読み取り結果を用いてインク色を判定することが可能になる。その際、染料インクと同様の判定基準を用いることが可能であるため、処理を共通化できる。ただし顔料マゼンタインクや顔料イエローインクについては、各信号の立ち上がりの有無に基づく識別が可能であり、顔料インクのインク色判定処理は上記に限定されない。

３．４ インク量検出との関係
また処理部１２０は、インクＩＫのメニスカス部分に対応する位置のセンサー１９０の出力に基づいて、インク種を推定する処理、及び、インク量を検出する処理を行ってもよい。このようにすれば、インク量を検出するためのセンサーユニット３２０を用いて、インク種別を判定することが可能になる。メニスカス部分がインク種別の判定に有用であることは上述したとおりであるが、メニスカスはインク液面に対応するため、インク量検出にも有用である。即ち、読み取り結果のうち、メニスカス部分を適切に特定することによって、インク量検出とインク種別判定の両方の処理を適切に実行できる。

また処理部１２０は、複数色の各色に対応したセンサー１９０の検出結果において、インク有りからインク無しの方向において信号値が立ち上がる際の立ち上がり開始位置でインク面を検知した色の検出結果に基づいて、インク量を検出してもよい。

上述したように、複数の色の信号を検出可能な構成、例えばＲＧＢの各信号を取得可能な構成を用いる場合、いずれか１つの信号を用いてインク量検出が行われてもよいし、複数の信号の組み合わせによってインク量検出が行われてもよい。ただし上述したように、メニスカス部分では各信号がインク色に応じた順で立ち上がる。そのため、いずれの信号をインク量検出に用いるかに応じて、検出結果である液面の位置が変化する可能性がある。メニスカス部分では、薄いもののインクＩＫが存在するため、当該インクＩＫに吸収されやすい波長帯域の信号は、立ち上がりが遅くなる。換言すれば、＋Ｚ方向において、インクＩＫが十分存在する領域からインクＩＫの厚みが薄く変化した場合に、当該変化に対して高い感度を有する信号がインク量検出に適している。

立ち上がり開始位置とは、インク有りからインク無しの方向において、初めて立ち上がりが発生した位置を表し、インク面を検知したとは、信号値が最小値から増加を始めたことを表す。例えば、染料シアンインク及び染料ブラックインクは、Ｂ信号に基づいてインク量が検出される。染料マゼンタインク及び染料イエローインクは、Ｒ信号に基づいてインク量が検出される。顔料インクについては、立ち上がりが検出可能であり、且つ、最も早く立ち上がる信号は、いずれの色についてもＢ信号となる。よって顔料インクは、Ｂ信号に基づいてインク量が検出される。

なお本実施形態の手法は、立ち上がり開始位置でインク面を検知した色の検出結果に基づいてインク量を検出し、且つ、インク種別の判定処理を行わない印刷装置に適用されてもよい。

４．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３５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３５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。

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。

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。もちろん、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それぞれに特化した別のリニアイメージセンサーとすることも可能である。

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２０ｍｍ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。

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。

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。

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。

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。

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。

また例えば、光電変換デバイスとインクタンクと一対一に用意して、それぞれを固定していてもよいが、１の光電変換デバイスと複数のインクタンクとを相対移動させるようにしてもよい。相対移動させる場合には、光電変換デバイスをキャリッジ上に搭載してインクタンクをキャリッジ外に設けてもよいし、逆にインクタンクをキャリッジ上に搭載して光電変換デバイスをキャリッジ外に設けてもよい。

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…第２基板、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，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，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、３１６…第１インクタンク壁、３１７…第２インクタンク壁、３１８…第３インクタンク壁、３１９…第４インクタンク壁、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、３２３Ｂ…青色ＬＥＤ、３２３Ｇ…緑色ＬＥＤ、３２３Ｒ…赤色ＬＥＤ、３２４…導光体、３２５…レンズアレイ、３２６…ケース、３２７…開口部、３２８…第２開口部、３２９…光遮断壁、３３０…背景板、３４０…透過板、３５０…反射部材、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，ＩＫｂ，ＩＫｃ，ＩＫｄ，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、ＳＥＬ…画素選択信号、ＳＭＰ…サンプリング信号、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

Claims (13)

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から入射される複数色の光を検出するセンサーと、
   前記インクのメニスカス部分に対応する位置の前記センサーの出力に基づいて、前記インクタンク内のインク種別を推定する処理部と、
   を含むことを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１において、
   前記処理部は、
   前記インク種別として、染料インクの色を判別することを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記処理部は、
   前記メニスカス部分の読み取り結果である色に基づいてインク種別を推定することを特徴とする印刷装置。
4. 請求項３において、
   前記処理部は、
   前記メニスカス部分の読み取り結果である色が青である場合、前記インクの色がシアン又はブラックであると判定することを特徴とする印刷装置。
5. 請求項３において、
   前記処理部は、
   前記メニスカス部分の読み取り結果である色が赤である場合、前記インクの色がマゼンタ又はイエローであると判定することを特徴とする印刷装置。
6. 請求項１又は２において、
   前記処理部は、
   前記メニスカス部分のインク有りからインク無しへと向かう方向において、波長帯域の異なる複数の光に対応する複数の色成分の信号の立ち上がり方に基づいて、前記インク種別を推定することを特徴とする印刷装置。
7. 請求項６において、
   前記複数色の光は、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Ｒ光に対応する信号をＲ信号とし、前記Ｇ光に対応する信号をＧ信号とし、前記Ｂ光に対応する信号をＢ信号とした場合に、
   前記処理部は、
   前記メニスカス部分における立ち上がり順が、前記Ｂ信号、前記Ｇ信号、前記Ｒ信号の順である場合、前記インクの色がシアン又はブラックであると判定し、
   前記メニスカス部分における前記立ち上がり順が、前記Ｒ信号、前記Ｂ信号、前記Ｇ信号の順である場合、前記インクの色がマゼンタであると判定し、
   前記メニスカス部分における前記立ち上がり順が、前記Ｒ信号、前記Ｇ信号、前記Ｂ信号の順である場合、前記インクの色がイエローであると判定することを特徴とする印刷装置。
8. 請求項１又は２において、
   前記複数色の光は、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Ｒ光に対応する信号をＲ信号とし、前記Ｇ光に対応する信号をＧ信号とし、前記Ｂ光に対応する信号をＢ信号とした場合に、
   前記処理部は、
   前記メニスカス部分における信号強度が、前記Ｂ信号＞前記Ｇ信号＞前記Ｒ信号である場合、前記インクの色がシアン又はブラックであると判定し、
   前記メニスカス部分における前記信号強度が、前記Ｒ信号＞前記Ｂ信号＞前記Ｇ信号である場合、前記インクの色がマゼンタであると判定し、
   前記メニスカス部分における前記信号強度が、前記Ｒ信号＞前記Ｇ信号＞前記Ｂ信号である場合、前記インクの色がイエローであると判定することを特徴とする印刷装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか一項において、
   前記処理部は、
   前記インクのメニスカス部分に対応する位置の前記センサーの出力に基づいて、前記インク種別を推定する処理、及び、インク量を検出する処理を行うことを特徴とする印刷装置。
10. 請求項１乃至９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。
11. 請求項１０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。
12. 請求項１１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。
13. 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から入射される複数色の光を検出するセンサーと、
    センサー出力に基づいてインク量を検出する処理部と、
    を含み、
    前記処理部は、
    前記複数色の各色に対応した前記センサーの検出結果において、インク有りからインク無しの方向において信号値が立ち上がる際の立ち上がり開始位置でインク面を検知した色の前記検出結果に基づいて、前記インク量を検出することを特徴とする印刷装置。

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