JP2008030219A - 液体噴射装置、液体収容体、及び液体収容体の液体残量判定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】設計の自由度が高く、液体収容体が液体切れ又は液体切れ間近であることを適切に判定できる液体噴射装置、液体収容体、及び液体収容体の液体残量判定方法を提供する。
【解決手段】加圧空気の加圧力に晒されない非加圧領域であるインク供給路25に液圧センサ33を配置し、加圧ポンプ28の駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後に液圧センサ33がインクカートリッジ22から記録ヘッド18側にインクを供給するために必要な液圧の下限値として予め設定された液圧閾値P1未満の値を検出した場合に液体切れ間近であると判定する。また、加圧ポンプ28の駆動停止時に液圧センサ33が予め設定された液圧閾値P1未満の値を検出した場合には加圧ポンプ28を駆動開始する。
【選択図】図2
【解決手段】加圧空気の加圧力に晒されない非加圧領域であるインク供給路25に液圧センサ33を配置し、加圧ポンプ28の駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後に液圧センサ33がインクカートリッジ22から記録ヘッド18側にインクを供給するために必要な液圧の下限値として予め設定された液圧閾値P1未満の値を検出した場合に液体切れ間近であると判定する。また、加圧ポンプ28の駆動停止時に液圧センサ33が予め設定された液圧閾値P1未満の値を検出した場合には加圧ポンプ28を駆動開始する。
【選択図】図2
Description
本発明は、例えばインクジェット式プリンタ等の液体噴射装置、液体収容体、及び液体収容体の液体残量判定方法に関する。
液体噴射ヘッドから液体をターゲットに対して噴射する液体噴射装置として、例えば、インクジェット式記録装置(以下、単に「プリンタ」と言う)が知られている。このプリンタは、インク(液体)を収容するインクカートリッジ(液体収容体)と、インクを噴射可能な記録ヘッド(液体噴射ヘッド)とを備えている。そして、加圧ポンプから空気供給路を通じてインクカートリッジ内に加圧空気を圧送し、インクカートリッジ内のインクパックを加圧することによりインク供給路(液体供給路)を通じてインクを記録ヘッド側に供給し、そのインクを記録ヘッドのノズルから記録媒体に噴射することで印刷を行っている。
ところで、こうしたプリンタにあっては、加圧ポンプの駆動停止時にインクカートリッジ内のインクパックを加圧する加圧空気の圧力が降下しすぎると、記録ヘッド側にインクが必要十分に供給されなくなり、印刷に不具合を生じてしまうことになる。そこで、こうした不具合に対処するため、例えば特許文献1や特許文献2に記載のプリンタでは、加圧領域である空気供給路の途中に圧力検出器を配置し、この圧力検出器がインクカートリッジから記録ヘッドにインクを送出するために必要な圧力の下限値を検出した場合に加圧ポンプを駆動するようにしている。
その一方、こうしたプリンタにあっては、インクパック内のインク残量が少なくなり、インク切れ間近になると、加圧ポンプを駆動してインクパックを加圧しているにも拘らず、印刷するのに必要十分なインクが記録ヘッド側に供給されないという不具合が生じてしまう。そこで、こうした不具合に対処するため、例えば特許文献3に記載のプリンタでは、インクカートリッジ内での加圧領域となる空気圧チャンバ内に圧力センサを備え、空気圧チャンバ内の加圧空気の圧力とインクパック内から記録ヘッド側に供給されるインクの圧力との差圧を検出することにより、インクが残り少なくなったことを検出するようにしている。
特開2001−212974号公報
特開2001−253085号公報
特開2002−154219号公報
しかし、特許文献3に記載のプリンタでは、空気圧チャンバ内の加圧空気の圧力とインクパック内から記録ヘッド側に供給されるインクの圧力との差圧を検出しているため、圧力センサの配設位置はインクカートリッジ内の一部である加圧領域と非加圧領域との境界面に限られてしまい、設計上の自由度が低いという問題があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、設計の自由度が高く、液体収容体が液体切れ又は液体切れ間近であることを適切に判定できる液体噴射装置、液体収容体、及び液体収容体の液体残量判定方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、駆動時に加圧気体を排出する加圧ポンプと、液体が収容された液体収容体と、該液体収容体に前記加圧ポンプから排出された加圧気体を供給する加圧気体供給路と、該加圧気体供給路を通じて前記液体収容体に供給された加圧気体の加圧力に基づき該液体収容体から送出される液体を前記液体噴射ヘッド側に供給する液体供給路と、前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に供給される液体の圧力を前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域に配置された配設態様にて検出する液圧検出手段と、前記加圧ポンプの駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後において、前記液圧検出手段が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給するために必要な液圧の下限値として予め設定された液圧閾値未満の値を検出した場合に、前記液体収容体が液体切れ又は液体切れ間近であると判定する判定手段と、前記液圧検出手段の検出結果に基づき前記加圧ポンプの駆動状態を制御する制御手段とを備えた。
この構成によれば、加圧ポンプの駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後に液圧検出手段が液圧閾値未満の値を検出することで、液体収容体が液体切れであるか又は液体切れ間近であるかを適切に判定することができる。また、加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域であればどこに液圧検出手段を設けてもよく、設計の自由度が向上する。
また、本発明の液体噴射装置においては、前記制御手段は、前記加圧ポンプの駆動停止状態時に前記液圧検出手段が前記液圧閾値未満の値を検出した場合に、前記加圧ポンプの駆動を開始させるようにしてもよい。
一般に、加圧ポンプの駆動制御にあたって、液体収容体から液体噴射ヘッドに液体を供給する際には、液体収容体内に収容された可撓性素材からなる液体の充填された袋体(インクパック)を、加圧ポンプから排出された加圧気体の加圧力に基づき押し潰すように弾性変形させるようにしている。そのため、こうした場合の加圧力については、液体の最大流量時における圧力損失と、液体収容体と液体噴射ヘッドとの水頭差と、弾性変形する袋体の反力とを考慮したものとなる。
ここで、袋体の反力は充填された液体の残量が十分にある場合は小さいものの、その残量が減少するに従って次第に大きくなることが知られている。そのため、従来における加圧ポンプの駆動制御では、液体切れ間近となったときの大きな反力を見込んだ加圧力を常に加圧ポンプから液体収容体に向けて排出するようにしていた。その結果、液体収容体内(具体的には、袋体内)に液体が未だ十分にある場合にも、加圧ポンプを液体切れ間近の反力を見込んだ大きな加圧力を発生させるべく過剰に駆動させることになり、加圧制御の効率が悪いという問題があった。
この点、本発明の構成によれば、非加圧領域に配設された液体検出手段が検出する液圧に基づき加圧ポンプを駆動制御するようにしている。すなわち、液体検出手段は袋体より下流側に配設されているので、検出される液圧は既に実際の液体残量に対応した袋体の反力分の圧力を差し引いた値になっている。そのため、検出される液圧が、液体の最大流量時における圧力損失と、液体収容体と液体噴射ヘッドとの水頭差を足した値未満にならないように加圧ポンプの駆動を制御すればよいことになる。したがって、加圧力に晒されない非加圧領域に配置された液圧検出手段により検出した液圧の値に基づいて加圧ポンプの駆動を開始させることで、加圧ポンプの過剰な駆動を抑制して効率的な制御を行うことができる。
また、本発明の液体噴射装置においては、前記加圧気体の加圧力を該加圧力に晒される加圧領域に配置された配設態様にて検出する加圧力検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記加圧ポンプの駆動を開始させた後、前記加圧力検出手段が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給させるために必要な加圧力の上限値として予め設定された加圧力閾値以上の値を検出した場合に、前記加圧ポンプの駆動を停止させるようにしてもよい。
この構成によれば、加圧力検出手段が加圧力閾値以上の値を検出するまで加圧ポンプを駆動するように制御することで、加圧力の上限を適正に管理でき、加圧ポンプの過剰な駆動を抑制することができる。
また、本発明の液体噴射装置においては、前記制御手段は、前記加圧ポンプの駆動を開始させた後、該加圧ポンプを前記加圧力が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給させるために必要な加圧力の上限値まで昇圧するのに要する時間として予め設定された所定時間だけ駆動するようにしてもよい。
この構成によれば、加圧力の上限を適正に管理するために加圧力を検出する手段を備える必要がない。したがって、部品点数を増加させることなく加圧力の上限を適正に管理することができ、加圧ポンプの過剰な駆動を抑制することができる。
また、本発明の液体噴射装置においては、開弁動作することにより前記加圧領域を大気に連通させる大気開放弁を更に備え、前記制御手段は、前記液圧検出手段が前記大気開放弁を開弁動作させる際に検出される値として予め設定された大気開放用閾値以上の値を検出した場合に、前記大気開放弁を開弁動作させるようにしてもよい。
この構成によれば、液圧検出手段が予め設定された大気開放用閾値以上の値を検出した場合には、大気開放弁が開弁動作して加圧領域が大気に連通することにより、加圧力が過剰に高まることが抑制される。
また、本発明の液体噴射装置においては、前記液体収容体が複数装着されると共に、前記液圧検出手段が前記各液体収容体と個別対応するように複数設けられるようにしてもよい。
この構成によれば、複数の液体収容体を用いる場合においても、各液体収容体に個別対応するように液圧検出手段を複数備えたことにより、液体収容体ごとに残量が異なった場合にも、それぞれの液体収容体の液体残量判定を行うことができる。
また、本発明の液体噴射装置においては、前記液体収容体内には、前記加圧気体の加圧力に晒される加圧領域と前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域とが区画形成され、前記加圧領域には前記液体が収容される一方、前記非加圧領域には前記液圧検出手段が配設されるようにしてもよい。
この構成によれば、液圧検出手段が液体収容体に一体化されているため、液体収容体を交換する毎に液圧検出手段も併せて交換することができ、この点で液圧検出手段の信頼性を高く維持することができる。
また、本発明の液体収容体は、上記液体噴射装置に装着される液体収容体であって、内部が前記加圧気体の加圧力に晒される加圧領域と前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域とに区画形成され、前記加圧領域には前記液体が収容される一方、前記非加圧領域には該非加圧領域を経由して前記加圧領域から前記液体噴射ヘッド側に供給される液体の圧力を検出する液圧検出手段が配設されている。
この構成によれば、液体収容体に液圧検出手段が一体化されているため、液体収容体を交換する毎に液圧検出手段も併せて交換することができ、液圧検出手段の信頼性を高く維持することができると共に、この液体収容体を液圧検出手段が設けられていない既存の液体噴射装置に装着して液体残量の判定を行うことも可能となる。
また、本発明の液体収容体の液体残量判定方法は、加圧ポンプから排出された加圧気体の加圧力に基づき液体収容体から液体噴射ヘッド側に供給される液体の圧力を前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域に配置した液圧検出手段で検出するようにし、前記加圧ポンプの駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後において、前記液圧検出手段が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給するために必要な液圧の下限値として予め設定された液圧閾値未満の値を検出した場合に、前記液体収容体が液体切れ又は液体切れ間近であると判定する。
この発明によれば、加圧ポンプの駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後に液圧検出手段が液圧閾値未満の値を検出することで、液体収容体が液体切れであるか又は液体切れ間近であるかを適切に判定することができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明をインクジェット式プリンタに具体化した第1の実施形態を図1〜図5に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明において、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は、図1に矢印で示す前後方向(副走査方向)及び左右方向(主走査方向)、並びに上下方向(重力方向)をそれぞれ示すものとする。
以下、本発明をインクジェット式プリンタに具体化した第1の実施形態を図1〜図5に従って説明する。なお、以下における本明細書中の説明において、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は、図1に矢印で示す前後方向(副走査方向)及び左右方向(主走査方向)、並びに上下方向(重力方向)をそれぞれ示すものとする。
図1に示すように、本実施形態の液体噴射装置としてのプリンタ11は、略矩形箱状をなす本体ケース12を備えている。本体ケース12内の下部には、その長手方向に沿う左右方向に沿ってプラテン13が架設されている。プラテン13は、ターゲットとしての記録用紙(図示略)を支持する支持台であって、このプラテン13上には、図示しない紙送り機構により記録用紙が副走査方向となる前後方向に沿って給送されるようになっている。また、本体ケース12内には、プラテン13の長手方向(左右方向)と平行に棒状のガイド部材14が架設されている。
このガイド部材14には、キャリッジ15が、該ガイド部材14の軸線方向(左右方向)への往復移動可能に支持されている。キャリッジ15は、一対のプーリ16a間に張設された無端状のタイミングベルト16を介してキャリッジモータ17に連結されている。したがって、キャリッジ15は、キャリッジモータ17の駆動により、ガイド部材14に沿って往復移動されるようになっている。
キャリッジ15のプラテン13に対向する面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド18が設けられている。また、キャリッジ15上には、液体としてのインクを記録ヘッド18に供給するバルブユニット19が、インクジェット式プリンタ11に使用されるインクの色(種類)に対応して複数個(本実施形態では4個)設けられている。また、記録ヘッド18の下面には、複数のノズル20(図2参照。なお、図2では1つのみ図示)が形成されている。そして、各ノズル20からプラテン13上に給送された記録用紙にインク滴が噴射されることで印刷が行われるようになっている。
本体ケース12の右端部にはカートリッジホルダ21が設けられると共に、該カートリッジホルダ21とプラテン13との間には、記録ヘッド18の退避位置となるホームポジションHPが設けられている。印刷の開始前などには、このホームポジションHPにおいて記録ヘッド18に対する各種クリーニング処理等が実行される。
カートリッジホルダ21には、液体収容体としてのインクカートリッジ22が着脱可能に複数個(本実施形態では4個)装着されている。各インクカートリッジ22は矩形箱状のケース23を備えている。このケース23内には、インクカートリッジ22毎に色の異なるインクを充填した、可撓性のフィルムからなる袋状のインクパック24(図2参照)が収容されている。そして、各インクカートリッジ22は、カートリッジホルダ21に装着された場合に液体供給路としてのインク供給路25の上流端に接続されることにより、該インク供給路25を介してキャリッジ15上の各バルブユニット19とそれぞれ接続されるようになっている。また、各インク供給路25の途中には、後述する液圧検出手段としての液圧センサ33がそれぞれ配設されている。
本体ケース12の右端部においてカートリッジホルダ21の上側には、加圧ユニット26が搭載されている。この加圧ユニット26は、加圧気体供給路としての空気供給路27を介して加圧空気(加圧気体)をインクカートリッジ22内に圧送する装置であって、加圧ポンプ28、加圧力検出手段としての空気圧センサ29及び大気開放弁30を備えている。なお、空気圧センサ29は、空気供給路27内を流れる加圧空気の圧力(空気圧)を検出し、その空気圧検出値Paに応じた検出信号を出力するようになっている。
空気供給路27は、大気開放弁30の下流側に配設された分配器31を境にインクカートリッジ22の個数と同数に分岐されている。そして、分岐された各空気供給路27は、それぞれの先端(下流端)が各々対応するインクカートリッジ22に接続され、そのインクカートリッジ22のケース23内に連通している。したがって、加圧ユニット26の加圧ポンプ28が駆動された場合には、加圧ポンプ28から圧送された加圧空気が空気供給路27を介して各インクカートリッジ22のケース23内にそれぞれ導入されるようになっている。そして、各ケース23内に圧送された加圧空気の空気圧によって各インクパック24が押し潰されて、該各インクパック24内のインクがインク供給路25を介して記録ヘッド18に圧送されるようになっている。
図2に示すように、インクカートリッジ22のケース23内に備えられた各インクパック24は、各インク供給路25にインクを導出可能になっている。また、ケース23とインクパック24との間の空間は圧力室32となっており、加圧ポンプ28から空気供給路27を介して圧送された加圧空気は、この圧力室32に導入される。なお、加圧ポンプ28から圧送された加圧気体の加圧力に晒される空気供給路27及び圧力室32内は加圧領域となる。これに対して、圧力室32内に導入された加圧空気によってインクパック24内から押し出されたインクが送られるインク供給路25は、加圧ポンプ28から圧送された加圧気体の加圧力に晒されないため、非加圧領域となる。
非加圧領域である各インク供給路25の途中にそれぞれ配設された液圧センサ33は、インク供給路25内を流れるインクの圧力(液圧)を検出し、その液圧検出値Piに応じた検出信号を出力するようになっている。インク供給路25はバルブユニット19を介して記録ヘッド18の下面に形成されたノズル20と連通している。なお、バルブユニット19には圧力調整弁19aが備えられている。この圧力調整弁19aは、その弁体が常には閉弁状態に付勢され、弁体より下流側の圧力(ノズル20からインクが吐出されるのに伴って生じる負圧)に基づいて開弁動作するようになっている。
また、本体ケース12の上面部には出力手段としての表示パネル34(図3参照)が設けられている。そして、この表示パネル34は、該表示パネル34の駆動回路(図示略)に表示駆動信号が入力された場合に、異常情報等の各種情報を表示するように構成されている。
次に、上記プリンタ11の電気的構成について図3に基づいて説明する。
図3に示すように、プリンタ11は、制御手段及び判定手段としての制御部35を備えている。そして、この制御部35は、入力側インターフェース(図示略)と、出力側インターフェース(図示略)と、CPU36、ROM37、RAM38及びタイマ39などを備えたデジタルコンピュータと、各機構(加圧ポンプ28等)を駆動させるための駆動回路(図示略)とを主体として構成されている。
図3に示すように、プリンタ11は、制御手段及び判定手段としての制御部35を備えている。そして、この制御部35は、入力側インターフェース(図示略)と、出力側インターフェース(図示略)と、CPU36、ROM37、RAM38及びタイマ39などを備えたデジタルコンピュータと、各機構(加圧ポンプ28等)を駆動させるための駆動回路(図示略)とを主体として構成されている。
入力側インターフェースには、液圧センサ33及び空気圧センサ29が電気的に接続されている。また、出力側インターフェースには、加圧ポンプ28、大気開放弁30及び表示パネル34がそれぞれ電気的に接続されている。そして、制御部35は、液圧センサ33及び空気圧センサ29からの検出信号などに基づいて各機構(加圧ポンプ28等)を各種の駆動信号に基づき各別に制御するようになっている。
また、デジタルコンピュータにおいて、ROM37には、各機構(加圧ポンプ28等)を制御するための制御プログラムなどが記憶されている。RAM38には、プリンタ11の駆動中に適宜書き換えられる各種の情報(液圧センサ33及び空気圧センサ29からの検出信号が示す各検出値の大きさなど)が記憶されるようになっている。また、タイマ39は時間(加圧ポンプ28の駆動時間Tpなど)の計測を行うようになっている。
以上説明したプリンタ11では、加圧ポンプ28の駆動停止状態時に各インク供給路25の途中に配設されたいずれかの液圧センサ33が予め設定された液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合には、制御部35がプログラムに従って加圧ポンプ28に駆動信号を送信し、加圧ポンプ28を駆動開始させる。そして、加圧ポンプ28の駆動により空気供給路27内を流れる空気の圧力が上昇し、空気圧センサ29が予め設定された加圧力閾値P2以上の空気圧検出値Paを検出した場合には、制御部35がプログラムに従って加圧ポンプ28に駆動停止信号を送信し、加圧ポンプ28を駆動停止させる。
なお、加圧ポンプ28の駆動を開始してから駆動を停止するまでの間に液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合には、制御部35は、その液圧閾値P1未満の液圧検出値Piが検出されたインク供給路25に接続されたインクカートリッジ22は、インクの残量が残り少なくなってインク切れ間近であると判定する。そして、制御部35は、この判定結果を表示させるための表示駆動信号を表示パネル34の駆動回路(図示略)に出力する。
また、インク供給路25内を流れるインクの圧力(液圧)が何らかの障害により過度の状態になり、液圧センサ33が予め定められた大気開放用閾値P3以上の液圧検出値Piを検出することもあり得る。このような場合には、その液圧センサ33からの検出信号を受信した制御部35がプログラムに従って大気開放弁30に駆動信号を送信し、大気開放弁30が開弁動作して空気供給路27内の圧力を大気中に開放する。
これらの制御により、プリンタ11では加圧領域内の空気圧及び非加圧領域の液圧が所定の圧力範囲内に維持されると共に、いずれかのインクカートリッジ22がインク切れ間近であると判定された場合には、表示パネル34を通じてその判定結果が報知態様で出力されるようになっている。
次に、本実施形態の制御部35が実行する制御処理ルーチンのうちインク残量判定を伴った加圧制御処理ルーチンについて、図4に示すフローチャートに基づいて説明する。
さて、加圧制御処理ルーチンにおいて、制御部35は加圧ポンプ28の駆動停止状態時にいずれかの液圧センサ33により検出された液圧検出値Piが液圧閾値P1未満であるか否かを判定する(ステップS10)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は本ルーチンを終了する。一方、ステップS10の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動回路に駆動信号を出力して加圧ポンプ28を駆動開始させる(ステップS11)。
さて、加圧制御処理ルーチンにおいて、制御部35は加圧ポンプ28の駆動停止状態時にいずれかの液圧センサ33により検出された液圧検出値Piが液圧閾値P1未満であるか否かを判定する(ステップS10)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は本ルーチンを終了する。一方、ステップS10の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動回路に駆動信号を出力して加圧ポンプ28を駆動開始させる(ステップS11)。
続いて、制御部35は、液圧センサ33の液圧検出値Piが液圧閾値P1以上であるか否かを判定する(ステップS12)。そして、ステップS12の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は、空気圧センサ29により検出された空気圧検出値Paが加圧力閾値P2以上であるか否かを判定する(ステップS13)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は、再度ステップS13の判定を行う。一方、ステップS13の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動回路に駆動停止信号を出力して加圧ポンプ28の駆動を停止させ(ステップS14)、その後、本ルーチンを終了する。
一方、ステップS12の判定結果が否定判定である場合、制御部35は、インクの残量判定を行う。つまり、加圧ポンプ28が駆動開始されたにも拘らずインク供給路25内の圧力(液圧)が液圧閾値P1に満たないと判定された場合、制御部35は加圧ポンプ28が駆動中であるか否かを判定する(ステップS15)。そして、ステップS15の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は、ステップS10及びステップS12で液圧閾値P1未満の液圧検出値Piが検出されたインク供給路25に接続されたインクカートリッジ22はインク切れ間近であると判定する(ステップS16)。その後、この判定結果を表示するための表示駆動信号を表示パネル34の駆動回路に出力し(ステップS17)、本ルーチンを終了する。
次に、上記プリンタ11の作用について説明する。
プリンタ11では、各インク供給路25の途中に配設されたいずれかの液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合には、加圧ポンプ28が駆動開始される。加圧ポンプ28が駆動開始されて液圧センサ33の液圧検出値Piが液圧閾値P1以上となった場合には、インク供給路25内を流れるインクの圧力が上昇しているので、記録ヘッド18側にインクが供給される。続いて、空気供給路27に設けられた空気圧センサ29による空気圧検出値Paが加圧力閾値P2以上になると、加圧ポンプ28が駆動停止される。
プリンタ11では、各インク供給路25の途中に配設されたいずれかの液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合には、加圧ポンプ28が駆動開始される。加圧ポンプ28が駆動開始されて液圧センサ33の液圧検出値Piが液圧閾値P1以上となった場合には、インク供給路25内を流れるインクの圧力が上昇しているので、記録ヘッド18側にインクが供給される。続いて、空気供給路27に設けられた空気圧センサ29による空気圧検出値Paが加圧力閾値P2以上になると、加圧ポンプ28が駆動停止される。
これらの制御により、非加圧領域の液圧(つまり、インク供給路25内を流れるインクの圧力)がインクカートリッジ22から記録ヘッド18側にインクを供給するために必要な所定の圧力範囲に維持される。
ここで、インクカートリッジ22から記録ヘッド18にインクを送出するために加圧ポンプ28が印加すべき圧力は、インクの最大流量時における圧力損失と、インクカートリッジ22と記録ヘッド18との水頭差と、加圧空気の加圧力で押し潰されて弾性変形することによりインクを送出するインクパック24の反力とを加味したものとなる。
このうち、圧力損失及び水頭差はインクの残量の変化に伴って変化することはない。そのため、液圧センサ33の配設位置における圧力損失と水頭差との合計に相当する圧力は、図5において、一定圧力Psで示されるように、インク残量の変化とは関係なく一定の圧力水準を維持する。
一方、インクパック24の反力は、図5において非加圧時(インクパックの負圧特性)として示すように、インクの残量が十分にある場合には小さいものの、その残量が減少するにしたがって次第に大きくなり、特にインク切れ間近になると急激に大きくなる。そして、インク切れであると判定されるときのインクパック24の反力に相当する圧力は、図5において、インク切れ時反力Peで示されるように、インク残量が未だ十分にある場合の反力に比して非常に大きなものとなる。
非加圧領域であるインク供給路25に設けられた液圧センサ33で検出した液圧検出値Piに基づいて加圧ポンプ28を駆動制御する本実施形態においては、一定圧力Psにインク残量によって変化するインクパック24の反力Pxを加算した圧力に相当する加圧力を加圧領域に配置されたインクパック24に印加することになる。つまり、本実施形態の場合には、インク切れ間近となるまでは比較的小さな加圧力をインクパック24に対して印加し、インク切れ間近となった段階で一定圧力Psにインク切れ時反力Peを加算した比較的大きな加圧力をインクパック24に対して印加することになる。
これに対して、従来のように空気供給路27に設けられた空気圧センサ29で検出した加圧空気の圧力に基づいて加圧ポンプ28を駆動制御する場合には、上述の一定圧力Psとインク切れ時反力Peとを加算した大きな圧力を常時印加することになる。つまり、空気圧センサ29で検出した値に基づいて加圧駆動を行う場合、インク切れ時反力Peとインク残量に応じて変化する反力Pxの差分に相当する圧力の分だけ、加圧ポンプ28を過剰に駆動させることになる。これに対して、本実施形態ではこのような過剰な駆動を行うことなく、効率的な加圧制御を行うことになる。
一方、加圧ポンプ28の駆動を開始してから駆動を停止するまでの間に液圧センサ33による液圧検出値Piが液圧閾値P1未満である場合には、制御部35が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piが検出されたインク供給路25に接続されたインクカートリッジ22はインク切れ間近であると判定する。この判定結果を表示パネル34に出力することで、インクカートリッジ22がインク切れ間近であることを判定することができる。
また、液圧センサ33による液圧検出値Piが大気開放用閾値P3以上である場合には、制御部35が大気開放弁30を開放して空気供給路27内の圧力を大気中に開放する。すなわち、インク供給路25内を流れるインクの圧力が何らかの障害により過度の状態になった場合には、インクカートリッジ22の圧力室32内への加圧空気の導入が停止される結果、非加圧領域であるインク供給路25内の圧力上昇が抑制される。
以上説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)加圧ポンプ28の駆動を開始してから駆動を停止するまでの間に液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出することで、インクカートリッジ22がインク切れ間近であることを適切に判定することができる。また、液圧センサ33はインク供給路25のどこに設けてもこの判定を行うことができるので、設計の自由度を向上させることができる。
(2)加圧ポンプ28からインクカートリッジ22に供給する加圧空気の加圧力の大きさについては、一般に、液体の最大流量時の圧力損失とインクカートリッジ22と記録ヘッド18の水頭差と、インク切れ時のインクパック24の反力Peとを加味したものとされる。しかし、インクパック24が収容されている加圧領域よりも下流側に位置するインク供給路25に配設された液圧センサ33で検出される液圧検出値Piは、既に加圧力から実際の液体残量に対応したインクパック24の反力Pxを差し引いた値(加圧力−Px)になっている。すなわち、液圧検出値Piを、液体の最大流量時における圧力損失と液体収容体と液体噴射ヘッドとの水頭差を足した値Ps以上に制御すれば良いので、
Pi≧Ps
Pi=加圧力−Px
により、
加圧力≧Ps+Px
となり、インク残量に応じて変化する反力Pxの分だけ一定圧力Ps(液体の最大流量時における圧力損失と、液体収容体と液体噴射ヘッドとの水頭差を足した値)に加えた圧力に相当する加圧力を加えればよいことになる。つまり、かかる非加圧領域のインク供給路25に配設された液圧センサ33による液圧検出値Piに基づき加圧ポンプ28の駆動制御を行う場合には、インク切れ時の大きな反力Peを加圧力に見込む必要がない。よって、インク切れ時反力Peとインク残量に応じて変化する反力Pxの差分に相当する圧力の分、加圧ポンプ28の過剰な駆動を抑制して効率的な制御を行うことができる。
(3)空気圧センサ29が加圧力閾値P2以上となる空気圧検出値Paを検出するまで加圧ポンプ28を駆動するように制御することで、加圧力の上限を適正に管理でき、加圧ポンプ28の過剰な駆動を抑制することができる。
(4)液圧センサ33が予め設定された大気開放用閾値P3以上となる液圧検出値Piを検出した場合には、大気開放弁30が開弁動作して空気供給路27内が大気に連通することにより、加圧力が過剰に高まることが抑制することができる。
(5)複数のインクカートリッジ22を用いる場合においても、各インクカートリッジ22に個別対応するように液圧センサ33を複数備えたことにより、インクカートリッジ22ごとに残量が異なった場合にも、それぞれのインクカートリッジ22の液体残量判定を的確に行うことができる。
(1)加圧ポンプ28の駆動を開始してから駆動を停止するまでの間に液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出することで、インクカートリッジ22がインク切れ間近であることを適切に判定することができる。また、液圧センサ33はインク供給路25のどこに設けてもこの判定を行うことができるので、設計の自由度を向上させることができる。
(2)加圧ポンプ28からインクカートリッジ22に供給する加圧空気の加圧力の大きさについては、一般に、液体の最大流量時の圧力損失とインクカートリッジ22と記録ヘッド18の水頭差と、インク切れ時のインクパック24の反力Peとを加味したものとされる。しかし、インクパック24が収容されている加圧領域よりも下流側に位置するインク供給路25に配設された液圧センサ33で検出される液圧検出値Piは、既に加圧力から実際の液体残量に対応したインクパック24の反力Pxを差し引いた値(加圧力−Px)になっている。すなわち、液圧検出値Piを、液体の最大流量時における圧力損失と液体収容体と液体噴射ヘッドとの水頭差を足した値Ps以上に制御すれば良いので、
Pi≧Ps
Pi=加圧力−Px
により、
加圧力≧Ps+Px
となり、インク残量に応じて変化する反力Pxの分だけ一定圧力Ps(液体の最大流量時における圧力損失と、液体収容体と液体噴射ヘッドとの水頭差を足した値)に加えた圧力に相当する加圧力を加えればよいことになる。つまり、かかる非加圧領域のインク供給路25に配設された液圧センサ33による液圧検出値Piに基づき加圧ポンプ28の駆動制御を行う場合には、インク切れ時の大きな反力Peを加圧力に見込む必要がない。よって、インク切れ時反力Peとインク残量に応じて変化する反力Pxの差分に相当する圧力の分、加圧ポンプ28の過剰な駆動を抑制して効率的な制御を行うことができる。
(3)空気圧センサ29が加圧力閾値P2以上となる空気圧検出値Paを検出するまで加圧ポンプ28を駆動するように制御することで、加圧力の上限を適正に管理でき、加圧ポンプ28の過剰な駆動を抑制することができる。
(4)液圧センサ33が予め設定された大気開放用閾値P3以上となる液圧検出値Piを検出した場合には、大気開放弁30が開弁動作して空気供給路27内が大気に連通することにより、加圧力が過剰に高まることが抑制することができる。
(5)複数のインクカートリッジ22を用いる場合においても、各インクカートリッジ22に個別対応するように液圧センサ33を複数備えたことにより、インクカートリッジ22ごとに残量が異なった場合にも、それぞれのインクカートリッジ22の液体残量判定を的確に行うことができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明に係る発明の第2の実施形態について、図1、図3及び図5〜図7に基づき説明する。
次に、本発明に係る発明の第2の実施形態について、図1、図3及び図5〜図7に基づき説明する。
なお、この実施形態も先の第1の実施形態と同様、本発明に係る液体噴射装置をインクジェット式プリンタに具体化したものであるが、インクの加圧供給に係る構成が上記第1の実施形態と異なっている。その他の点は基本的に第1の実施形態と同様であり、以下では第1の実施形態と相違する部分について主に説明する。
本実施形態においては、図1において、本体ケース12の右端部においてカートリッジホルダ21の近傍に搭載される加圧ユニット26は、加圧ポンプ28及び大気開放弁30を備えているが、空気圧センサ29は備えていない点が第1の実施形態と異なっている。また、同じく図1において、各インク供給路25のバルブユニット19近傍に設けられた液圧センサ33は、図6に示すように、インクカートリッジ22のケース23内に収納されている点が第1の実施形態と異なっている。
インクカートリッジ22内には、加圧気体の加圧力に晒される加圧領域である圧力室32と、加圧空気の加圧力に晒されない非加圧部40とが区画形成される。そして、圧力室32にはインクパック24が収容される一方、非加圧部40にはこの非加圧部40を経由して圧力室32から記録ヘッド18側に供給されるインクの圧力を検出する液圧センサ33が配設される。また前述のように、図6において、空気供給路27には大気開放弁30が配設されているが、空気圧センサ29は備えられていない。
次に、プリンタ11の電気的構成について説明する。
本実施形態においては、図3において、入力側インターフェースには液圧センサ33が電気的に接続されるが、空気圧センサ29は接続されない点が第1の実施形態と異なっている。
本実施形態においては、図3において、入力側インターフェースには液圧センサ33が電気的に接続されるが、空気圧センサ29は接続されない点が第1の実施形態と異なっている。
本実施形態のプリンタ11では、加圧ポンプ28の駆動停止状態時に各インク供給路25の途中に配設されたいずれかの液圧センサ33が予め設定された液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合には、制御部35がプログラムに従って加圧ポンプ28に駆動信号を送信し、加圧ポンプ28を駆動開始させる。そして、加圧ポンプ28の駆動時間Tpをタイマ39によって計測し、予め設定された所定時間T1が経過した場合には、制御部35が加圧ポンプ28に駆動停止信号を送信し、加圧ポンプ28を駆動停止させる。ここで、所定時間T1は、インクカートリッジ22から記録ヘッド18側にインクを供給するために必要な加圧力の上限値まで昇圧するのに要する加圧ポンプ28の駆動時間である。
なお、加圧ポンプ28の駆動を開始してから駆動を停止するまでの間に液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合には、制御部35が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piが検出されたインク供給路25に接続されたインクカートリッジ22はインク切れ間近になっていると判定し、この判定結果を表示パネル34に出力する。
次に、本実施形態の制御部35が実行する制御処理ルーチンのうちインク残量判定を伴った加圧制御処理ルーチンについて、図7に示すフローチャートに基づいて説明する。
さて、加圧制御処理ルーチンにおいて、制御部35は加圧ポンプ28の駆動停止状態時にいずれかの液圧センサ33により検出された液圧検出値Piが液圧閾値P1未満であるか否かを判定する(ステップS20)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は本ルーチンを終了する。一方、ステップS20の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動回路に駆動信号を出力して加圧ポンプ28を駆動開始させる(ステップS21)。
さて、加圧制御処理ルーチンにおいて、制御部35は加圧ポンプ28の駆動停止状態時にいずれかの液圧センサ33により検出された液圧検出値Piが液圧閾値P1未満であるか否かを判定する(ステップS20)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は本ルーチンを終了する。一方、ステップS20の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動回路に駆動信号を出力して加圧ポンプ28を駆動開始させる(ステップS21)。
続いて、制御部35は、液圧センサ33の液圧検出値Piが液圧閾値P1以上であるか否かを判定する(ステップS22)。そして、ステップS22の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は、タイマ39によりカウントされた加圧ポンプ28の駆動時間Tpが予め設定した所定時間T1以上になったか否かを判定する(ステップS23)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は、再度ステップS23の判定を行う。ステップS23の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動を停止し(ステップS24)、本ルーチンを終了する。
一方、ステップS22の判定結果が否定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28が駆動中であるか否かを判定する(ステップS25)。そして、ステップS25の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は、ステップS20及びステップS22で液圧閾値P1未満の液圧検出値Piが検出されたインク供給路25に接続されたインクカートリッジ22はインク切れ間近であると判定する(ステップS26)。その後、この判定結果を表示パネル34に出力し(ステップS27)、本ルーチンを終了する。
次に、上記プリンタ11の作用について説明する。
プリンタ11では、各インク供給路25の途中に配設されたいずれかの液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合には、加圧ポンプ28が駆動開始される。加圧ポンプ28が駆動開始されて液圧センサ33の液圧検出値Piが液圧閾値P1以上となった場合には、インク供給路25内を流れるインクの圧力が十分上昇しているので、記録ヘッド18側にインクが供給される。
プリンタ11では、各インク供給路25の途中に配設されたいずれかの液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合には、加圧ポンプ28が駆動開始される。加圧ポンプ28が駆動開始されて液圧センサ33の液圧検出値Piが液圧閾値P1以上となった場合には、インク供給路25内を流れるインクの圧力が十分上昇しているので、記録ヘッド18側にインクが供給される。
続いて、加圧ポンプ28が駆動開始されてからの駆動時間Tpが所定時間T1以上になると、加圧ポンプ28が駆動停止される。この所定時間T1は、インクカートリッジ22から記録ヘッド18側にインクを供給するために必要な加圧力の上限値まで昇圧するのに要する時間として予め設定されているので、必要以上に加圧ポンプ28が駆動されることはない。
これらの制御により、非加圧領域の液圧(つまり、インク供給路25内を流れるインクの圧力)がインクカートリッジ22から記録ヘッド18側にインクを供給するために必要な所定の圧力範囲に維持される。
以上説明した第2の実施形態によれば、上記第1の実施形態における(1)〜(5)の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
(6)インクカートリッジ22から記録ヘッド18側にインクを供給するために必要な加圧力の上限値まで昇圧するのに要する所定時間T1を予め設定し、加圧ポンプ28が駆動開始後、この所定時間T1以上の駆動時間Tpとなったときに加圧ポンプ28が駆動停止されるようにした。そのため、加圧力の上限を適正に管理するために加圧力を検出する手段(例えば、空気圧センサ)を備える必要がない。したがって、部品点数を増加させることなく加圧力の上限を適正に管理することができ、加圧ポンプ28の過剰な駆動を抑制することができる。
(7)液圧センサ33がインクカートリッジ22に一体化されているため、インクカートリッジ22を交換する毎に液圧センサ33も併せて交換することができ、この点で液圧センサ33の信頼性を高く維持することができる。また、液圧センサ33を備えたインクカートリッジ22を液圧センサ33が設けられていない既存の液体噴射装置に装着して液体残量の判定を行うことも可能となる。
(6)インクカートリッジ22から記録ヘッド18側にインクを供給するために必要な加圧力の上限値まで昇圧するのに要する所定時間T1を予め設定し、加圧ポンプ28が駆動開始後、この所定時間T1以上の駆動時間Tpとなったときに加圧ポンプ28が駆動停止されるようにした。そのため、加圧力の上限を適正に管理するために加圧力を検出する手段(例えば、空気圧センサ)を備える必要がない。したがって、部品点数を増加させることなく加圧力の上限を適正に管理することができ、加圧ポンプ28の過剰な駆動を抑制することができる。
(7)液圧センサ33がインクカートリッジ22に一体化されているため、インクカートリッジ22を交換する毎に液圧センサ33も併せて交換することができ、この点で液圧センサ33の信頼性を高く維持することができる。また、液圧センサ33を備えたインクカートリッジ22を液圧センサ33が設けられていない既存の液体噴射装置に装着して液体残量の判定を行うことも可能となる。
(他の実施形態)
なお、上記各実施形態は、これを適宜に変更した以下のような形態にて実施することもできる。
なお、上記各実施形態は、これを適宜に変更した以下のような形態にて実施することもできる。
・第2の実施形態においては、インクカートリッジ22の非加圧部40をケース23内において加圧空気の加圧力に晒されないように圧力室32と区画形成された空気室として形成されてもよい。
・第2の実施形態においては、液圧センサ33がインクカートリッジ22に一体化されるようしたが、例えば液圧センサ33を設ける非加圧部40をケース23から着脱可能に形成し、インクカートリッジ22を交換する際に液圧センサ33を再利用するようにしてもよい。
・各実施形態においては、加圧ポンプ28の駆動を停止した直後に液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合に液体切れ間近であると判定するようにしてもよい。この場合の制御部35が実行する加圧制御処理ルーチンは、次のようになる。
まず、第1の実施形態の図4に示すフローチャートは、図8に示すフローチャートのように変更される。具体的には、制御部35は加圧ポンプ28の駆動停止状態時にいずれかの液圧センサ33により検出された液圧検出値Piが液圧閾値P1未満であるか否かを判定する(ステップS30)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は本ルーチンを終了する。一方、ステップS30の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動回路に駆動信号を出力して加圧ポンプ28を駆動開始させる(ステップS31)。
続いて、制御部35は、空気圧センサ29により検出された空気圧検出値Paが加圧力閾値P2以上であるか否かを判定する(ステップS32)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は、再度ステップS32の判定を行う。一方、ステップS32の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動回路に駆動停止信号を出力して加圧ポンプ28の駆動を停止させる(ステップS33)。
そして加圧ポンプ28の駆動を停止した直後、制御部35は液圧センサ33の液圧検出値Piが液圧閾値P1以上であるか否かを判定する(ステップS34)。そして、ステップS34の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は本ルーチンを終了する。一方、ステップS34の判定結果が否定判定である場合、制御部35はステップS34で液圧閾値P1未満の液圧検出値Piが検出されたインク供給路25に接続されたインクカートリッジ22はインク切れ間近であると判定する(ステップS35)。その後、この判定結果を表示するための表示駆動信号を表示パネル34の駆動回路に出力し(ステップS36)、本ルーチンを終了する。
また、第2の実施形態の図7に示すフローチャートは、図9に示すフローチャートのように変更される。具体的には、制御部35は加圧ポンプ28の駆動停止状態時にいずれかの液圧センサ33により検出された液圧検出値Piが液圧閾値P1未満であるか否かを判定する(ステップS40)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は本ルーチンを終了する。一方、ステップS40の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動回路に駆動信号を出力して加圧ポンプ28を駆動開始させる(ステップS41)。
続いて、制御部35は、タイマ39によりカウントされた加圧ポンプ28の駆動時間Tpが予め設定した所定時間T1以上になったか否かを判定する(ステップS42)。この判定結果が否定判定である場合、制御部35は、再度ステップS42の判定を行う。ステップS42の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は加圧ポンプ28の駆動を停止させる(ステップS43)。
そして加圧ポンプ28の駆動を停止した直後、制御部35は液圧センサ33の液圧検出値Piが液圧閾値P1以上であるか否かを判定する(ステップS44)。そして、ステップS44の判定結果が肯定判定である場合、制御部35は本ルーチンを終了する。一方、ステップS44の判定結果が否定判定である場合、制御部35はステップS44で液圧閾値P1未満の液圧検出値Piが検出されたインク供給路25に接続されたインクカートリッジ22はインク切れ間近であると判定する(ステップS45)。その後、この判定結果を表示パネル34に出力し(ステップS46)、本ルーチンを終了する。
・各実施形態においては、装着された複数のインクカートリッジ22すべてに個別対応する液圧センサ33を設けたが、例えば使用頻度の高い色や容量の小さな種類など、一部のインクカートリッジ22のみに液圧センサ33を設けるようにしてもよい。
・各実施形態においては、開弁動作することにより前記加圧領域を大気に連通させる大気開放弁30を備えないようにしてもよい。
・各実施形態においては、加圧ポンプ28の駆動を開始してから駆動を停止するまでの間(又は駆動停止直後)に液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合に液体切れ間近であると判定するようにしたが、液体切れ間近ではなく液体切れであると判定するようにしてもよい。
・各実施形態においては、加圧ポンプ28の駆動を開始してから駆動を停止するまでの間(又は駆動停止直後)に液圧センサ33が液圧閾値P1未満の液圧検出値Piを検出した場合に液体切れ間近であると判定するようにしたが、液体切れ間近ではなく液体切れであると判定するようにしてもよい。
・各実施形態においては、液体切れ間近であるとの判定結果を表示パネル34に出力するようにしたが、判定結果を報知する手段は本体ケース12の上面部に設けた表示パネルに限らず、LEDランプを点灯(もしくは点滅、消灯)させたり、ブザーやベル等を鳴らしたりするようにしてもよい。又は、プリンタ11がパーソナルコンピュータに接続されている場合には、該パーソナルコンピュータのモニタに判定結果を表示させるようにしてもよい。
・各実施形態においては、本発明にかかる液体噴射装置をインクジェット式プリンタに適用する場合について説明したが、こうしたプリンタに限らない他の液体噴射装置にも本発明は同様に適用することができる。例えば、ファクシミリや複写機等に用いられる印刷装置や、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ、あるいは面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、さらには精密ピペットとしての試料噴射装置等であってもよい。
次に、上記各実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について、それらの効果と共に以下に追記する。
(技術的思想1)
液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
駆動時に加圧気体を排出する加圧ポンプと、
液体が収容された液体収容体と、
該液体収容体に前記加圧ポンプから排出された加圧気体を供給する加圧気体供給路と、
該加圧気体供給路を通じて前記液体収容体に供給された加圧気体の加圧力に基づき該液体収容体から送出される液体を前記液体噴射ヘッド側に供給する液体供給路と、
前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に供給される液体の圧力を前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域に配置された配設態様にて検出する液圧検出手段と、
前記加圧ポンプの駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後において、前記液圧検出手段が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給するために必要な液圧の下限値として予め設定された液圧閾値未満の値を検出した場合に、前記加圧ポンプの駆動を開始させる制御手段と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
(技術的思想1)
液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
駆動時に加圧気体を排出する加圧ポンプと、
液体が収容された液体収容体と、
該液体収容体に前記加圧ポンプから排出された加圧気体を供給する加圧気体供給路と、
該加圧気体供給路を通じて前記液体収容体に供給された加圧気体の加圧力に基づき該液体収容体から送出される液体を前記液体噴射ヘッド側に供給する液体供給路と、
前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に供給される液体の圧力を前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域に配置された配設態様にて検出する液圧検出手段と、
前記加圧ポンプの駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後において、前記液圧検出手段が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給するために必要な液圧の下限値として予め設定された液圧閾値未満の値を検出した場合に、前記加圧ポンプの駆動を開始させる制御手段と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
この構成によれば、加圧力に晒されない非加圧領域に配置された液圧検出手段が検出する液圧検出値に基づいて加圧ポンプの駆動制御を行うため、加圧ポンプの過剰な駆動を抑制して効率的な制御を行うことができる。
11…液体噴射装置としてのプリンタ、18…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、22…液体収容体としてのインクカートリッジ、25…非加圧領域及び液体供給路としてのインク供給路、27…加圧領域及び加圧気体供給路としての空気供給路、28…加圧ポンプ、29…加圧力検出手段としての空気圧センサ、30…大気開放弁、32…加圧領域としての圧力室、33…液圧検出手段としての液圧センサ、35…判定手段及び制御手段としての制御部、40…非加圧領域としての非加圧部、P1…液圧閾値、P2…加圧力閾値、P3…大気開放用閾値、T1…所定時間。
Claims (9)
- 液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
駆動時に加圧気体を排出する加圧ポンプと、
液体が収容された液体収容体と、
該液体収容体に前記加圧ポンプから排出された加圧気体を供給する加圧気体供給路と、
該加圧気体供給路を通じて前記液体収容体に供給された加圧気体の加圧力に基づき該液体収容体から送出される液体を前記液体噴射ヘッド側に供給する液体供給路と、
前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に供給される液体の圧力を前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域に配置された配設態様にて検出する液圧検出手段と、
前記加圧ポンプが駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後において、前記液圧検出手段が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給するために必要な液圧の下限値として予め設定された液圧閾値未満の値を検出した場合に、前記液体収容体が液体切れ又は液体切れ間近であると判定する判定手段と、
前記液圧検出手段の検出結果に基づき前記加圧ポンプの駆動状態を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。 - 前記制御手段は、前記加圧ポンプの駆動停止状態時に前記液圧検出手段が前記液圧閾値未満の値を検出した場合に、前記加圧ポンプの駆動を開始させることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射装置。
- 前記加圧気体の加圧力を該加圧力に晒される加圧領域に配置された配設態様にて検出する加圧力検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記加圧ポンプの駆動を開始させた後、前記加圧力検出手段が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給させるために必要な加圧力の上限値として予め設定された加圧力閾値以上の値を検出した場合に、前記加圧ポンプの駆動を停止させることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。 - 前記制御手段は、前記加圧ポンプの駆動を開始させた後、該加圧ポンプを前記加圧力が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給させるために必要な加圧力の上限値まで昇圧するのに要する時間として予め設定された所定時間だけ駆動することを特徴とする請求項2に記載の液体噴射装置。
- 開弁動作することにより前記加圧領域を大気に連通させる大気開放弁を更に備え、
前記制御手段は、前記液圧検出手段が前記大気開放弁を開弁動作させる際に検出される値として予め設定された大気開放用閾値以上の値を検出した場合に、前記大気開放弁を開弁動作させることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記液体収容体が複数装着されると共に、前記液圧検出手段が前記各液体収容体と個別対応するように複数設けられたことを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
- 前記液体収容体内には、前記加圧気体の加圧力に晒される加圧領域と前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域とが区画形成され、前記加圧領域には前記液体が収容される一方、前記非加圧領域には前記液圧検出手段が配設されることを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置。
- 請求項1〜6のうちいずれか一項に記載の液体噴射装置に装着される液体収容体であって、内部が前記加圧気体の加圧力に晒される加圧領域と前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域とに区画形成され、前記加圧領域には前記液体が収容される一方、前記非加圧領域には該非加圧領域を経由して前記加圧領域から前記液体噴射ヘッド側に供給される液体の圧力を検出する液圧検出手段が配設されていることを特徴とする液体収容体。
- 加圧ポンプから排出された加圧気体の加圧力に基づき液体収容体から液体噴射ヘッド側に供給される液体の圧力を前記加圧気体の加圧力に晒されない非加圧領域に配置した液圧検出手段で検出するようにし、前記加圧ポンプの駆動を開始してから駆動を停止するまでの間又は駆動を停止した直後において、前記液圧検出手段が前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に前記液体を供給するために必要な液圧の下限値として予め設定された液圧閾値未満の値を検出した場合に、前記液体収容体が液体切れ又は液体切れ間近であると判定することを特徴とする液体収容体の液体残量判定方法。
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