JP2005271303A - 液体噴射装置及び液体残量演算方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で液体の残量を演算することができる液体噴射装置及び液体残量演算方法を提供すること。
【解決手段】 プリンタは、ケース１４内の密閉された圧力室１９に、可撓性部材を有するインクパック１８を収容し、同インクパック１８から記録ヘッド８側にインクを導出することにより減少した体積だけ圧力室１９の体積が増大するインクカートリッジＣを備える。また、圧力室１９に空気を供給する加圧ポンプＰと、圧力室１９内の圧力を検出する空気供給バルブ２５と、インクカートリッジＣのインク残量を演算する演算手段を備える。演算手段は、圧力室１９の圧力が所定値に到達するまでの加圧ポンプＰの空気供給量から、圧力室１９の容積増加分を算出し、この容積増加分からインクカートリッジＣのインク残量を算出する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液体噴射装置及び液体残量演算方法に関する。

従来から、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンタと言う。）が広く知られている。このプリンタの中には、インクカートリッジをキャリッジに搭載せず、装置本体側に配置する構成（いわゆるオフキャリッジ型）とするものがある。このプリンタに備えられるインク供給システムは、インクカートリッジから、キャリッジ上に搭載されたサブタンクにインクを補給し、サブタンクから記録ヘッドにインクを供給する。

また、このプリンタには、インクカートリッジ内のインク残量を演算するインクエンド判定手段が備えられる。このインクエンド判定手段は、例えば、サブタンク内のインク量が所定の量以下になったことを検出するインク量検出手段と、インク補給開始からの時間を計時する計時手段等から構成される（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で示すプリンタは、液面を検出するセンサからなるインク量検出手段がサブタンク内のインクが所定量以下になったことを検出すると、加圧ポンプの駆動によりインクカートリッジ内に空気を送出して、空気の加圧によりインクをサブタンクに補給するようになっている。このとき、計時手段によって計時されたポンプ駆動時間が所定時間以上になったにも関わらず、インク量検出手段が所定量以上のインク（インクフル状態）を検出しない場合には、インクカートリッジ内のインクがなくなった状態（インクエンド状態）であると判断する。
特開２００２−２７３９０６号公報

ところが、上記のインクエンド判定手段は、サブタンク内のインク量を直接検出することから、インク量検出手段をサブタンクに組み付ける。このため、サブタンク又はプリンタの構成が複雑化したり、部品点数が増大する可能性があった。

本発明の目的は、簡単な構成で液体の残量を演算することができる液体噴射装置及び液体残量演算方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、少ない部品点数で液体の残量を演算することができる液体噴射装置及び液体残量演算方法を提供することにある。

本発明の液体噴射装置は、液体噴射ヘッドから液体を噴射させる液体噴射装置において、ケース内の密閉された空気室に、可撓性部材を有する液体収容部を収容し、同液体収容部から前記液体噴射ヘッド側に液体を導出することにより前記液体収容部の減少した体積だけ前記空気室の容積が増大する液体収容体と、前記空気室に空気を供給する加圧ポンプと、前記空気室内の圧力を検出する検出手段と、前記液体収容体の液体残量を演算する演算手段とを備え、前記演算手段が、前記空気室の圧力が所定圧力に到達するまでの前記加圧ポンプによる空気供給量に基づいて前記空気室の容積を算出し、この空気室容積から前記液体収容部内の液体の残量を算出する。

これによれば、演算手段により、加圧ポンプから空気室に供給された空気供給量に基づいて液体収容体の液体残量を算出することができる。つまり、演算手段により、加圧ポンプの空気供給量から空気室の容積が算出され、この容積から液体収容部の液体残量が算出
される。このため、液体噴射装置側又は液体収容体に、液体残量を検出するセンサ等を設けなくても液体残量を算出することができる。

この液体噴射装置において、前記液体収容体を複数備え、前記各液体収容体と前記加圧ポンプとをそれぞれ連通する各空気流路の途中に各空気供給バルブを設け、所定の前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に液体を供給する際は、その液体収容体に対応する前記空気供給バルブを開状態にするとともに、前記演算手段は、前記各液体収容体毎に前記空気室の圧力が所定圧力に到達するまでの空気供給量に基づいて前記空気室の容積を算出し、それぞれ前記液体収容体の初期液体量から前記空気室容積を減算することにより前記液体収容体の液体残量を算出する。

これによれば、加圧ポンプと複数の液体収容体とを連通する、複数の空気流路の途中に、各空気供給バルブがそれぞれ設けられている。このため、所定の液体収容体にのみ空気を供給することができる。そして、演算手段は、各液体収容体毎に加圧ポンプから供給された空気供給量から空気室の容積を算出し、この空気室容積から各液体収容体の液体残量を算出する。このため、複数の液体収容体が備えられている場合に、液体噴射装置側又は液体収容体に、液体残量を検出するセンサ等を設けなくても液体残量を算出することができる。

この液体噴射装置において、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の液滴数又は液体量に基づいて、前記各液体収容体の液体残量を算出する吐出量演算手段をさらに備え、前記吐出量演算手段により算出された各液体残量と、前記演算手段により算出された各液体残量とに基づいて、前記吐出量演算手段が前記液体残量の算出に用いる演算パラメータを補正する。

これによれば、吐出量演算手段が液体残量を算出する際に用いる演算パラメータを、演算手段が算出した結果に基づいて補正することができる。このため、吐出量演算手段の演算結果をより正確にすることができる。

この液体噴射装置において、前記液体収容体を複数備え、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の液滴数又は液体量に基づいて、前記各液体収容体の液体残量を算出する吐出量演算手段と、前記各液体収容体に対し、前記加圧ポンプから送出された空気を前記各液体収容体の空気室に分配して供給する空気流路とをさらに備え、前記演算手段が、前記各空気室の圧力が所定圧力に到達するまでの前記加圧ポンプによる空気供給量に基づいて、前記各空気室の容積の総和を算出し、前記各液体収容体の初期液体量の総和から前記各空気室の容積の総和を減算して、前記液体収容体の液体残量の総和を算出するとともに、前記各液体収容体の液体残量の総和に、前記吐出量演算手段により算出された前記各液体収容体の液体残量の全体量に対する各比率を乗算して、前記各液体収容体の液体残量をそれぞれ算出する。

これによれば、液体噴射装置には、液体噴射ヘッドから吐出される液滴数又は液体量に基づいて、各液体収容体の液体残量を算出する吐出量演算手段が備えられる。また、液体噴射装置には、複数の液体収容体が備えられ、加圧ポンプから各液体収容体の空気室に空気が分配する空気流路が備えられる。演算手段は、加圧ポンプによって各液体収容体の空気室に供給される空気供給量に基づいて液体残量の総和を算出する。そして、演算手段は、その算出した残量総和に、吐出量演算手段が算出した各液体収容体の液体残量比率を乗算することにより、各液体収容体の液体残量を算出する。つまり、演算手段は、空気供給量から算出された液体残量の総和と、吐出量演算手段が算出した液体残量に基づく比率とを利用して、各液体収容体の液体残量を算出する。従って、複数の液体収容体が液体噴射装置に備えられる場合にも、液体残量を検出するセンサ等を用いることなく各液体残量を
それぞれ算出することができる。また、装置の個体差によりばらつきが発生しやすい吐出量演算手段の液体残量だけでなく、実際に加圧ポンプが供給した空気供給量を利用することで、液体残量をより正確に算出することができる。

この液体噴射装置において、前記吐出量演算手段により算出された各液体残量の総和と、前記演算手段により算出された各液体残量の総和とを比較して、前記吐出量演算手段が前記液体残量の算出に用いる演算パラメータを補正する。

これによれば、吐出量演算手段が各液体残量の総和を算出する際に用いる演算パラメータを、演算手段が算出した結果に基づいて補正することができる。このため、吐出量演算手段の演算結果をより正確にすることができる。

この液体噴射装置において、前記演算パラメータは、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の液滴数に乗算する係数であって、前記吐出量演算手段は、前記液滴数に前記係数を乗算することにより液体消費量を算出し、前記吐出量演算手段の前記演算パラメータに補正を加える際は、前記係数の大きさを、前記吐出量演算手段により算出される液体残量が、前記演算手段により算出される液体残量に近づくように変更する。

これによれば、吐出量演算手段の演算パラメータとしての係数に補正を加える場合には、その係数の大きさを、吐出量演算手段による液体残量が、演算手段により算出される液体残量に近づくように変更する。このため、係数の値を、その装置に適した値に補正することができる。

この液体噴射装置において、前記演算手段により算出された液体残量が、前記吐出量演算手段により算出された液体残量よりも少ない場合には、前記吐出量演算手段から算出された液体残量を採用する。

これによれば、前演算手段から算出された液体残量が、吐出量演算手段から算出された液体残量よりも少ない場合には、吐出量演算手段から算出された液体残量を採用する。つまり、吐出量演算手段は、液滴数に基づいて消費量を算出するので、個体差を加味して、液滴の大きさ（重量、体積）を大きめに設定している。このため、吐出量演算手段が算出する液体残量は、実際の液体残量よりも少ないことが多いので、演算手段が算出する液体残量よりも少ないことが予測される。従って、逆に、演算手段が算出した液体残量が、吐出量演算手段が算出した液体残量よりも少ない場合には、加圧ポンプから空気室に至る機構に障害がある可能性があるとして、吐出量演算手段が算出した液体残量を採用する。このため、空気を供給する機構に障害がある場合にも、液体残量を比較的正確に算出することができる。

この液体噴射装置において、前記液体収容部の液体が消費されていない時の前記空気室の容積を初期容積とし、前記演算手段は、前記初期容積と、前記初期容積の状態の前記空気室に前記加圧ポンプにより空気を供給し、前記空気室の圧力を所定圧力に到達させるまでの前記加圧ポンプの駆動時間とから、前記加圧ポンプの単位時間あたりの空気供給量を算出し、その単位時間あたりの空気供給量に基づいて前記加圧ポンプからの空気供給量を算出する。

これによれば、液体収容部の液体が消費されていない時の空気室の容積を初期容積とし、演算手段は、この初期容積と、初期容積の状態の空気室に加圧ポンプにより空気を供給し、所定圧力に達するまでの加圧ポンプの駆動時間とから、加圧ポンプの単位時間あたりの空気供給量を算出する。加圧ポンプにより空気が供給され、各空気室の圧力が所定圧力に達するまでの加圧ポンプの駆動時間と空気室の初期容積から加圧ポンプの単位時間あた
りの空気供給量が算出される。このため、加圧ポンプの供給量をより正確に算出することができる。

本発明の液体噴射装置の液体残量演算方法は、液体噴射ヘッドから液体を噴射させる液体噴射装置の液体残量演算方法において、ケース内の密閉された空気室に、可撓性部材を有する液体収容部を収容し、同液体収容部から前記液体噴射ヘッド側に液体を導出することにより前記液体収容部の減少した体積だけ前記空気室の容積が増大する液体収容体と、前記空気室に空気を供給する加圧ポンプと、前記空気室内の圧力を検出する検出手段とを備え、前記加圧ポンプにて空気を前記空気室に供給し、前記空気室の圧力が所定圧力に到達するまでの前記加圧ポンプの空気供給量を求め、その空気供給量から前記空気室の容積を求めて、この空気室容積から前記液体収容部内の液体の残量を算出する。

これによれば、加圧ポンプから空気室に供給された空気供給量に基づいて液体収容体の液体残量を算出することができる液体噴射装置を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図７に従って説明する。図１は、本実施形態における液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置（以下、単にプリンタとする）の概略を説明する平面図である。

図１に示すように、プリンタ１は、上側が開口する略直方体形状のフレーム２を備えている。フレーム２には、プラテン３が架設されており、図示しない紙送り機構により、このプラテン３上をターゲットとしての紙が給送されるようになっている。そして、フレーム２にはプラテン３と平行にガイド部材４が架設されており、このガイド部材４には、キャリッジ５がガイド部材４の軸線方向に移動可能に挿通支持されている。また、このキャリッジ５は、タイミングベルト６を介してキャリッジモータ７に駆動連結されており、キャリッジモータ７の駆動によってガイド部材４に沿って往復移動されるようになっている。

キャリッジ５のプラテン３に対向する面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド８が搭載されている。記録ヘッド８の下面８ａ（図２参照）には、記録ヘッド８のノズルＮが開口している。そして、記録ヘッド８に備えられた図示しない圧電素子の駆動により、紙面上にノズル開口から液体としてのインク滴が吐出されるようになっている。

また、キャリッジ５上には４個の第１〜第４のサブタンクＳ１〜Ｓ４が搭載されている。第１〜第４のサブタンクＳ１〜Ｓ４は、その内部に記録ヘッド８に供給するインクを一時貯留している。また、第１〜第４のサブタンクＳ１〜Ｓ４は、プリンタ１が使用するインクの種類に対応して４個具備されている。尚、本実施形態内で第１〜第４のサブタンクＳ１〜Ｓ４を互いに区別しない場合には、単にサブタンクＳとして説明する。

フレーム２の右端にはカートリッジホルダ１０が設けられている。このカートリッジホルダ１０には、４個の液体収容体としての第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４が着脱可能に備えられている。第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４は、カートリッジホルダ１０に装着されると、その内部に貯留したインクを各補給路１１ａ〜１１ｄを介して第１〜第４のサブタンクＳ１〜Ｓ４にそれぞれ補給する構成になっている。尚、本実施形態内で第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４を互いに区別しない場合には、単にインクカートリッジＣとして説明する。同様に、各補給路１１ａ〜１１ｄも、特に区別しない場合には、単に補給路１１として説明する。

また、フレーム２内であって非印刷領域には、クリーニング機構１２が備えられている。このクリーニング機構１２は、キャップ手段１３を有している。キャップ手段１３は、箱状のキャップ１３ａと、図示しないキャップ昇降機構とを備えている。キャップ１３ａは、キャップ１３ａの上方に移動した記録ヘッド８の下面８ａを、キャップ昇降機構の駆動により封止する。このキャップ１３ａには、図示しない吸引ポンプが接続されている。この吸引ポンプは、クリーニング機構１２に備えられる図示しない駆動モータを駆動源としている。クリーニング機構１２は、キャップ１３ａが記録ヘッド８を封止した際に前記吸引ポンプを駆動して、キャップ１３ａを介してノズルＮ内のインクを吸引する、いわゆるクリーニングを行う。このクリーニングによって、記録ヘッド８のノズルＮ内の粘度の高くなったインク、気泡、下面８ａ等に付着した塵埃が、吸引ポンプに移送され、印刷不良が防止される。

次に、プリンタ１に備えられるインク供給システムについて、図２〜図４に従って説明する。図２は、プリンタ１に備えられるインク供給システムの模式図である。図３及び図４は、インクカートリッジＣ内部を説明する説明図である。

図２に示すように、各インクカートリッジＣは、気密状態に形成されたケース１４を備えている。また、ケース１４内には、袋状の可撓性のフィルム（可撓性部材）からなる、液体収容部としてのインクパック１８が備えられている。各インクパック１８は、各サブタンクＳに接続された各補給路１１にインクを導出可能になっている。図２及び図３に示すように、ケース１４とインクパック１８との間の空間は、空気室としての圧力室１９となっている。圧力室１９は、インクパック１８のインクが消費されていない状態では、図３に示すように、圧力室１９の容積は最小になっている。そして、この最小の容積を、以下、圧力室１９の初期容積Ａ１とする。

ケース１４の外側面には、記憶素子１５及び端子１６が配設されている。端子１６は、インクカートリッジＣをカートリッジホルダ１０に装着した際に、プリンタ１側と電気的に接続するように構成されている。また、記憶素子１５には、インクの種類、製造番号、インクが消費されていない時のインク初期量、圧力室１９の初期容積Ａ１等、インクカートリッジＣに関する情報が格納されている。尚、図２には便宜上、一つのインクカートリッジＣと、そのインクカートリッジＣに対応する空気流路及びインク流路を示し、その他のインクカートリッジＣとそれに対応する空気流路及びインク流路とは図示を省略する。

また、図２に示すように、プリンタ１には、加圧ポンプＰが備えられている。加圧ポンプＰには、１本の上流側チューブ２０が接続されている。上流側チューブ２０の途中には圧力調整弁２１が設けられている。圧力調整弁２１は、加圧ポンプＰによって加圧された空気圧が、何らかの障害により過度の状態に達した時に、圧力を開放して、各インクカートリッジＣに加わる空気圧が所定の範囲に維持する機能を有している。また、圧力調整弁２１には、各インクカートリッジＣにそれぞれ接続する４つの空気流路としての空気供給路２２が接続されている。各空気供給路２２は、チューブ等から構成され、加圧ポンプＰから送出された空気を各インクカートリッジＣにそれぞれ独立して供給する。これらの空気供給路２２の途中には、検出手段としての各空気供給バルブ２５がそれぞれ設けられている。

各空気供給バルブ２５は、各インクカートリッジＣに対応しており、そのインクカートリッジＣからインク補給が行われる際に開状態になる。また、本実施形態では、各空気供給路２２であって、空気供給バルブ２５と圧力調整弁２１の間には、圧力検出器２７がそれぞれ設けられている。各圧力検出器２７は、対応するインクカートリッジＣの圧力室１９の空気圧が所定圧力としての上限圧力Ｐ２（例えば、１．１気圧）以上になった場合には、信号を出する。そして、全ての圧力検出器２７から前記信号が出力されると、加圧ポ
ンプＰは駆動停止されるようになっている。また、インクカートリッジＣの少なくとも一つの圧力室１９の空気圧が所定の下限圧力Ｐ１（例えば、１気圧）未満になったことを、各圧力検出器２７からの信号によって検出された場合には、加圧ポンプＰが駆動されるか又は空気供給バルブ２５が開状態になって圧力室１９が大気に開放されるようになっている。

また、インクパック１８と各サブタンクＳとを接続する各補給路１１の途中には、各補給バルブ２６がそれぞれ設けられている。インク補給動作の際には、先ずこれらの補給バルブ２６を閉じた状態で加圧ポンプＰが駆動され、圧力室１９内に空気が充填される。さらに、圧力検出器２７により圧力室１９内の圧力が上限圧力Ｐ２以上になったことが検知されると、補給バルブ２６が開状態にされる。このとき、各圧力室１９内に充填された空気により各インクパック１８は加圧された状態になっているので、各インクパック１８内のインクが各補給路１１にそれぞれ押し出される。押し出されたインクは、各補給路１１を介して各サブタンクＳにそれぞれ補給される。各サブタンクＳ内のインクは、記録ヘッド８側へ供給される。

このように、インクカートリッジＣからインクがサブタンクＳに供給されると、図４に示すように、ケース１４内におけるインクパック１８の占有体積は、図４中二点鎖線で示す初期状態よりも小さくなる。つまり、インクパック１８の体積が減少した分だけ、圧力室１９の容積が増大する。このため、インクが消費するにつれて、加圧ポンプＰが圧力室１９に供給する空気供給量も多くなる。

次に、プリンタ１の電気的構成を説明する。図５は、プリンタ１の電気的構成の説明図である。印刷制御手段３０は、プリンタ１に接続された図示しないコンピュータ、又はプリンタ１に備えられた、外部記憶媒体読取り装置（図示せず）から送信された印刷データに基づいて、ビットマップデータを生成する。また、印刷制御手段３０は、生成したビットマップデータに基づいてヘッド駆動回路３１に信号を送信し、前記圧電素子を駆動させて記録ヘッド８からインク滴を吐出させる。また、印刷制御手段３０は、フラッシング用のプログラムに従って、ヘッド駆動回路３１にフラッシングのための駆動信号を送信する。ヘッド駆動回路３１は、この信号を受信すると、記録ヘッド８からインクを吐出して、いわゆるフラッシングを行う。このフラッシングが行われることにより、ノズルＮ内のインクのメニスカスが整えられる。

加圧ポンプ駆動回路３２は、印刷制御手段３０からの信号を受けて、加圧ポンプＰの駆動源である加圧用駆動モータ（図示せず）を駆動する。加圧用駆動モータの駆動により加圧ポンプＰが駆動すると、加圧ポンプＰから上流側チューブ２０及び空気供給路２２を介してインクカートリッジＣの圧力室１９に空気が供給される。

クリーニング機構駆動回路３３は、クリーニング指令検知手段（図示せず）からの制御信号を受けて、クリーニング機構１２の前記吸引ポンプの駆動モータを駆動させ、吸引ポンプを作動させる。尚、クリーニング指令検知手段は、プリンタ１の操作部に備えられたスイッチ等である。

第１のバルブ駆動回路３４は、印刷制御手段３０等から信号を受けて、各空気供給バルブ２５のうち、指定された一つの空気供給バルブ２５を開状態にする。第２のバルブ駆動回路３５は、印刷制御手段３０等から信号を受けて、各補給バルブ２６のうち、指定された一つの補給バルブ２６を開状態にする。

演算手段３６（吐出量演算手段）は、ビットマップデータ等に基づいてインクカートリッジＣ内のインク残量を算出するドット演算処理と、加圧ポンプＰの空気供給量に基づい
てインク残量を算出する空気量演算処理とを行う機能を有する。ドット演算処理を行う際には、演算手段３６は、印刷制御手段３０からビットマップデータに基づいたインク滴の吐出数に関するデータを受信する。また、演算手段３６は、印刷制御手段３０から、フラッシングの際のインク滴の吐出数に関するデータを受信する。さらに、演算手段３６は、クリーニング機構駆動回路３３から、クリーニングの際に記録ヘッド８から排出されるインク量に関するデータを受信する。

演算手段３６は、印刷制御手段３０からインク滴吐出数に関するデータを受信すると、係数設定手段４２から係数ｄを読み出す。この係数ｄは、インク滴の体積又は重量等に関して設定された演算パラメータであって、インク滴吐出数に乗算されてインク吐出量を算出するものである。つまり、演算手段３６は、読み出した係数ｄを、印刷制御手段３０から受信したインク滴吐出数Ｊに乗算し、印刷又はフラッシングの度ごとに、消費されたサブタンクＳ内のインク消費量（＝ｄ・Ｊ；以下、これをタンク消費量という）を算出する。尚、演算手段３６が、クリーニング機構駆動回路３３から、クリーニングの際のインク排出量に関するデータを受信した際には、１回のクリーニングの際に吐出された消費量が判っているので、係数ｄを用いて算出することはない。

さらに、演算手段３６は、算出したタンク消費量を、消費量カウンタ３７に送信する。この消費量カウンタ３７は、第１〜第４のサブタンクＳ１〜Ｓ４内に貯留されたインクの消費量（以下、累積消費量Ｒとする）に関するデータをそれぞれ格納している。詳述すると、消費量カウンタ３７は、先に格納されている累積消費量Ｒに、受信したタンク消費量（＝ｄ・Ｊ）を加算して新たな累積消費量Ｒ（＝Ｒ＋ｄ・Ｊ）を記憶することにより、その時々の各サブタンクＳ内のインク消費量を記憶する。そして、累積消費量Ｒが所定値以上に達した場合には、印刷制御手段３０は、所定値以上に達したサブタンクＳ内のインクが少量である状態と判断し、加圧ポンプ駆動回路３２を介して加圧ポンプＰを駆動してインク補給動作を開始させる。このとき、印刷制御手段３０は、第１のバルブ駆動回路３４を介して、所定値以上に達したサブタンクＳに対応するインクカートリッジＣに接続された空気供給路２２の空気供給バルブ２５を開状態にする。

また、印刷制御手段３０は、インク補給動作を開始させると、消費量カウンタ３７に格納されていたそのときの累積消費量Ｒを第１の残量カウンタ３８に出力するとともに、消費量カウンタ３７に格納されていた、そのときの累積消費量Ｒをリセットさせる。

第１の残量カウンタ３８は、ドット演算処理によって算出された第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４毎に、そのインクパック１８のインク残量（以下、これを第１のインク残量という）をそれぞれ格納する。第１の残量カウンタ３８は、消費量カウンタ３７から送信された累積消費量Ｒを、既に格納している第１のインク残量ＶＤから減算し、新たな第１のインク残量ＶＤ（＝ＶＤ−Ｒ）を新たに算出して格納する。

また、空気量演算処理の際は、演算手段３６は、各インクカートリッジＣ毎に、加圧ポンプＰによって圧力室１９に供給された空気供給量に基づいて、圧力室１９の増加容積ΔＡを算出する。ここで増加容積ΔＡとは、圧力室１９のある時点の容積Ａ２から、初期容積Ａ１を減算した値（＝Ａ２−Ａ１）である。この増加容積ΔＡ（＝Ａ２−Ａ１）は、インクパック１８内のインクが消費されることによって増加した圧力室１９の体積を意味する。つまり、増加容積ΔＡは、未使用時のインクパック１８内のインク量（初期インク量Ｖ１）から、インクが消費されることで減少したインク量に相当する。従って、初期インク量Ｖ１から、増加容積ΔＡを減算すれば、そのときのインクパック１８のインク残量（＝Ｖ１−ΔＡ；以下、第２のインク残量ＶＺという）となる。そして、演算手段３６は、演算した第２のインク残量ＶＺを第２の残量カウンタ３９に送信する。尚、本実施形態では、初期インク量Ｖ１及び圧力室１９の初期容積Ａ１は、インクカートリッジＣに設けた
記憶素子１５に予め記憶され、その記憶されている初期インク量Ｖ１及び初期容積Ａ１を使用して演算が行われる。

第２の残量カウンタ３９は、空気量演算処理によって算出された、第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４毎のインクパック１８の第２のインク残量ＶＺをそれぞれ格納する。第２の残量カウンタ３９は、演算手段３６が演算する度に、その新たな第２のインク残量ＶＺ（＝Ｖ１−ΔＡ）を更新し、格納する。

計時手段４０は、加圧ポンプＰ（前記加圧用駆動モータ）の駆動開始から駆動停止までの駆動時間Ｔを計時する。さらに、計時手段４０は、駆動時間Ｔの計時を完了すると、その駆動時間Ｔを計時カウンタ４１に送信する。

計時カウンタ４１は、第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４毎に、そのカートリッジのために加圧ポンプＰが駆動した駆動時間Ｔをそれぞれ格納するように構成されている。計時カウンタ４１は、計時手段４０から駆動時間Ｔに関する信号を受信すると、既に格納していた駆動時間Ｔをリセットして新たにその駆動時間Ｔを格納する。また、供給率設定手段４３は、加圧ポンプＰの単位時間当たりの空気供給量である、空気供給率Ｋを格納している。

次に、第１の実施形態の処理手順を説明する。まず、加圧ポンプＰの単位時間当たりの空気供給量（空気供給率Ｋ）を算出する処理手順について説明する。
インクカートリッジＣがカートリッジホルダ１０に装着されると、そのインクカートリッジＣの端子１６がプリンタ１側と電気的に接続されることにより、印刷制御手段３０に信号が送信される。このとき、そのインクカートリッジＣに対応する空気供給バルブ２５及び補給バルブ２６は閉状態となっている。印刷制御手段３０は、カートリッジ装着の信号を受信すると、第１のバルブ駆動回路３４に信号を送信し、そのインクカートリッジＣに対応する空気供給バルブ２５のみを開状態にする。さらに、印刷制御手段３０は、加圧ポンプ駆動回路３２に信号を送信して、加圧ポンプＰを駆動させる。また、印刷制御手段３０から計時手段４０に計時を開始させるための信号が送信され、計時手段４０が加圧ポンプＰの駆動時間Ｔの計時を開始する。

加圧ポンプＰが駆動すると、インクカートリッジＣの圧力室１９に空気が供給される。このとき、図３に示すように、ケース１４内のインクパック１８はインクが消費されない状態であって、ケース１４とインクパック１８との間の圧力室１９の初期容積Ａ１は、一定（例えば、５ｍｌ）になっている。

圧力検出器２７が、圧力室１９内の圧力が上限圧力Ｐ２（例えば、１．１気圧）になったことを検出すると、圧力検出器２７から印刷制御手段３０に信号が出力される。印刷制御手段３０は、第１のバルブ駆動回路３４を駆動して、空気供給バルブ２５を閉状態にする。また、印刷制御手段３０は、加圧ポンプ駆動回路３２に信号を送信し、加圧ポンプＰ（加圧用駆動モータ）の駆動を停止させる。加圧ポンプＰの駆動が停止すると、計時手段４０は駆動時間Ｔの計時動作を終了し、その駆動時間Ｔを計時カウンタ４１に格納する。

計時カウンタ４１が駆動時間Ｔを格納すると、演算手段３６は、計時カウンタ４１の計数値（駆動時間Ｔ）及び圧力室１９の初期容積Ａ１に基づいて、加圧ポンプＰの空気供給率Ｋを算出する。具体的には、演算手段３６は、記憶素子１５に格納された初期容積Ａ１を、計時した駆動時間Ｔで除算する。例えば、圧力室１９の初期容積Ａ１が５ｍｌ、その圧力室１９を下限圧力Ｐ１（１気圧）から上限圧力Ｐ２（１．１気圧）にするまでの加圧ポンプＰの駆動時間Ｔが０．５秒とすると、空気供給率Ｋは１ｍｌ／ｓである。

即ち、
Ｋ＝Ａ１・（Ｐ２−Ｐ１）／Ｔ＝５・（１．１−１．０）／０．５＝１ｍｌ／ｓ
この演算は、各インクカートリッジＣ毎に行われ、各インクカートリッジＣに対する空気供給率Ｋが求められる。尚、カートリッジホルダ１０に複数のインクカートリッジＣが同時に装着された場合は、加圧ポンプＰは一つのインクカートリッジＣに対し前記した処理をそれぞれ行う。そして、演算手段３６は、算出した各インクカートリッジＣの空気供給率Ｋの値を供給率設定手段４３にそれぞれ格納する。

次に、サブタンクＳにインクを補給するための処理について図６に従って説明する。まず、印刷、フラッシング又はクリーニングによって記録ヘッド８からインクが吐出（排出）されると、タンク消費量（＝ｄ・Ｊ）が消費量カウンタ３７に加算される（Ｓ１−１）。具体的には、印刷又はフラッシングが行われると、演算手段３６がドット演算処理を行う。すなわち、前記したように、印刷制御手段３０が記録ヘッド８のノズルからのインク滴吐出数Ｊを演算手段３６に送信する。演算手段３６は、係数設定手段４２に格納された係数ｄを吐出数に乗算して、印刷又はフラッシングの際のタンク消費量（＝ｄ・Ｊ）を算出する。さらに、演算手段３６は、算出したタンク消費量を消費量カウンタ３７に送信する。また、クリーニングが行われると、クリーニング機構駆動回路３３が、クリーニングの際に記録ヘッド８から排出されたタンク消費量を、消費量カウンタ３７に送信する。消費量カウンタ３７は、タンク消費量を受信すると、既に格納していた累積消費量Ｒに加算し、新たに累積消費量Ｒ（＝Ｒ＋ｄ・Ｊ）を算出する。

次に、累積消費量Ｒが所定値以上か否かが判断される（Ｓ１−２）。具体的には、演算手段３６が、累積消費量Ｒ（＝Ｒ＋ｄ・Ｊ）が、例えば２ｍｌ以上であるか否か判断する。累積消費量Ｒが２ｍｌ未満の場合（Ｓ１−２においてＮＯ）、そのサブタンクＳ内のインクの消費量が少なく、十分なインク量が貯留されている状態として、消費量カウンタ３７の計数値が所定値以上になるまで、ステップＳ１−１とステップＳ１−２の処理が繰り返される。

消費量カウンタ３７に格納された累積消費量Ｒ（＝Ｒ＋ｄ・Ｊ）が、例えば２ｍｌ以上等、所定値以上であった場合（Ｓ１−２においてＹＥＳ）、サブタンクＳへのインクの補給が行われる前に、残量演算処理が行われる（Ｓ１−３）。

この残量演算処理について図７に従って説明する。まず、演算手段３６が、加圧ポンプＰの空気供給量に基づいてインクカートリッジＣの第２のインク残量ＶＺを算出する（Ｓ２−１）。詳述すると、印刷制御手段３０により、加圧ポンプ駆動回路３２に信号が送信されて、加圧ポンプＰ（加圧用駆動モータ）が駆動する。また、印刷制御手段３０の指令により、計時手段４０が加圧ポンプＰの駆動時間Ｔの計時動作を開始する。尚、このとき、補給バルブ２６は閉状態になっている。

圧力室１９に空気が充填されて、圧力検出器２７により、圧力室１９内の圧力が上限圧力Ｐ２（１．１気圧）になったことが検出されると、加圧ポンプＰの駆動が停止する。加圧ポンプＰの駆動が停止すると、計時手段４０が計時を停止し、駆動時間Ｔを計時カウンタ４１に格納する。

加圧ポンプＰが停止すると、演算手段３６は、空気量演算処理を行う。具体的には、演算手段３６は、計時カウンタ３７に格納された加圧ポンプＰの駆動時間Ｔ、供給率設定手段４３に格納された空気供給率Ｋを利用して、圧力室１９の増加容積ΔＡ（＝Ａ２−Ａ１）を算出する。例えば、加圧ポンプＰの駆動時間Ｔが１．２秒、空気供給率Ｋが１ｍｌ／ｓだったとすると、加圧ポンプＰの空気供給量から、圧力室１９の容積Ａ２は１２ｍｌと算出される。さらに、圧力室１９の初期容積Ａ１が５ｍｌの場合、圧力室１９の初期状態
からの増加容積ΔＡは、７ｍｌである。

即ち、
Ａ２＝Ｔ・Ｋ／（Ｐ２−Ｐ１）＝１．２・１／（１．１−１．０）＝１２ｍｌ
ΔＡ＝Ａ２−Ａ１＝１２ｍｌ−５ｍｌ＝７ｍｌ
この圧力室１９の増加容積ΔＡは、インクが消費されることにより増加した体積であって、インクパック１８のインク消費量とみなすことができる。さらに、演算手段３６は、インクカートリッジＣの初期インク量Ｖ１から圧力室１９の増加容積ΔＡを減算し、インクカートリッジＣの第２のインク残量ＶＺを算出する。例えば、初期インク量Ｖ１が２０ｍｌだったとすると、第２のインク残量ＶＺは、１３ｍｌである。

即ち、
ＶＺ＝Ｖ１−ΔＡ＝２０ｍｌ−７ｍｌ＝１３ｍｌ
演算手段３６は、算出した第２のインク残量ＶＺの値を、第２の残量カウンタ３９に格納する。

一方、演算手段３６は、ドット演算処理を行う。具体的には、演算手段３６は、消費量カウンタ３７に格納された累積消費量Ｒと、サブタンクＳ内に残留したインクを示す前記所定値（２ｍｌ）とを、第１の残量カウンタ３８に既に格納された第１のインク残量ＶＤから減算し、新たな第１のインク残量ＶＤとして、第１の残量カウンタ３８に格納する。

そして、演算手段３６は、第１の残量カウンタ３８に格納された、ドット演算処理による第１のインク残量ＶＤと、第２の残量カウンタ３９に格納された、空気量演算処理による第２のインク残量ＶＺを比較する。尚、ドット演算処理に用いられる係数ｄは、装置の個体差を考慮して大きめに設定されている。つまり、プリンタ１の個体差により、インク滴の大きさにばらつきが生じる可能性があり、インク滴の大きさがばらつきの範囲の中で大きい方に偏った場合には、インクが多めに消費されることになる。従って、インクカートリッジＣ内のインクが無くなっているにも関わらず、インクエンドが検出されないような事態を防止するため、係数ｄは、ばらつきの範囲において比較的大きな値に設定されている。

つまり、大抵の場合、ドット演算処理により算出される第１のインク残量ＶＤよりも、実際のインク残量は多くなることが予測される。このため、空気量演算処理による第２のインク残量ＶＺも、実際の空気供給量に基づいているので、ドット演算処理による第１のインク残量ＶＤよりも多いことが予測される。従って、その予測に反して第１のインク残量ＶＤの方が多い場合には、空気供給システム等にリーク等の異常が発生し、空気量演算処理が適正に行われていない可能性がある。このため、演算手段３６は、第１のインク残量ＶＤの方が多い場合には、その第１のインク残量ＶＤを採用するようになっている。第１のインク残量ＶＤの方が少ない場合（ＶＺ＞ＶＤ）には、空気量演算処理による第２のインク残量ＶＺを採用する。採用されたインク残量は、インクカートリッジＣの記憶素子１５に格納される。

また、演算手段３６は、第２のインク残量ＶＺを採用した場合には、補正処理を行う（Ｓ２−２）。具体的には、演算手段３６は、第２のインク残量ＶＺ及び第１のインク残量ＶＤとに基づいて、係数設定手段４２に格納された係数ｄを小さく補正する。

さらに、演算手段３６は、採用され、記憶素子１５に格納したインク残量が所定値以下か否かを判断する（Ｓ２−３）。具体的には、演算手段３６は、記憶素子１５にアクセスして、第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４に対応するインク残量が、所定値以下であるか否かを判断する。インク残量が所定値を超える場合（Ｓ２−３においてＮＯ）は
、インクカートリッジＣ内のインクが十分である状態とみなして、続けてインク補給を行う（Ｓ１−４）。インク残量が所定値以下の場合（Ｓ２−３においてＹＥＳ）は、インクエンド状態であると判断して、プリンタ１の図示しない表示部にインクエンドの表示を出力する（Ｓ２−４）。つまり、インクカートリッジＣ内のインクが少量である場合には、サブタンクＳへのインク補給を行わないので、インクを補給できないにも関わらず加圧ポンプＰを駆動して、補給路１１内に気泡等が混入してしまう事態が避けられる。

次に、ステップＳ１−４におけるインク補給の際の処理手順について、説明する。既に圧力室１９内には空気が加圧状態で充填されているので、印刷制御手段３０から第２のバルブ駆動回路３５に信号が送信され、補給バルブ２６が開状態になる。その結果、圧力室１９に充填された空気がインクパック１８を押し潰すことにより、補給路１１を介してサブタンクＳにインクが補給される。サブタンクＳにインクを充填すると、第２のバルブ駆動回路３５により補給バルブ２６を閉状態とし、インク補給を終了する。そして、以下、累積消費量Ｒのカウントアップ、インクカートリッジＣの第１及び第２のインク残量ＶＤ，ＶＺの演算、及びインク補給処理が前記した処理手順（ステップＳ１−１〜Ｓ１−４、ステップＳ２−１〜Ｓ２−４）に基づいて繰り返される。

第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１の実施形態では、演算手段３６が、計時カウンタ３７に格納された加圧ポンプＰの駆動時間Ｔと、供給率設定手段４３に格納された、加圧ポンプＰの空気供給率Ｋとを用いて、インクカートリッジＣの圧力室１９の増加容積ΔＡを算出するようにした。また、演算手段３６は、インクカートリッジＣの初期インク量Ｖ１から、圧力室１９の増加容積ΔＡを減算して、インクカートリッジＣの第２のインク残量ＶＺを算出するようにした。このため、プリンタ１側、又はインクカートリッジＣにインク残量を検出するセンサ等を設けることなく、インクカートリッジＣに供給する空気供給量からインク残量を算出することができる。このため、簡単な構成でインクカートリッジＣのインク残量を算出することができる。また、インク残量の演算には、プリンタ１のインク供給システムに予め設けられている加圧ポンプＰ、空気供給バルブ２５等が使用される。このため、インク残量を演算するための部品を別途設けることなく、インク残量を算出することができるので、部品点数を減らすことができる。さらに、インクカートリッジＣからサブタンクＳへのインク補給を行う前に、インク残量を演算することができるので、インクが無いにも関わらずインク補給動作を行って、補給路１１内に気泡等が混入するのを防止できる。

（２）第１の実施形態では、各インクカートリッジＣに接続される各空気供給路２２に、各空気供給バルブ２５をそれぞれ設けた。また、加圧ポンプＰから空気を供給する際は、インク補給を行うインクカートリッジＣに対応する空気供給バルブ２５を開状態とし、その圧力室１９に空気を供給するようにした。さらに、演算手段３６は、加圧ポンプＰの駆動時間Ｔから、そのインクカートリッジＣの圧力室１９の容積を算出し、この圧力室１９の容積に基づいて第２のインク残量ＶＺを算出するようにした。従って、複数のインクカートリッジＣがプリンタ１に搭載されている場合にも、加圧ポンプＰの空気供給量に基づいてインク残量を算出することができる。

（３）第１の実施形態では、演算手段３６が、ドット演算処理により算出された第１のインク残量ＶＤと、空気量演算処理により算出された第２のインク残量ＶＺとを比較するようにした。また、演算手段３６は、ドット演算処理によって算出された第１のインク残量ＶＤの方が多い場合には、補正処理を行って、演算機能に補正を加えるようにした。この補正処理では、係数設定手段４２に格納された係数ｄを、各処理で算出された各インク残量に基づいて、小さくなるように変更した。このため、インク残量をより正確に算出することができる。また、インク補給の度に補正を行うことが可能なので、インク残量をより正確に算出することができる。

（４）第１の実施形態では、演算手段３６は、ドット演算処理により算出された第１のインク残量ＶＤと、空気量演算処理により算出された第２のインク残量ＶＺとを比較するようにした。また、演算手段３６は、ドット演算処理による第１のインク残量ＶＤの方が少ない場合には、空気演算処理による第２のインク残量ＶＺを採用し、インクカートリッジＣの記憶素子１５に格納するようにした。また、ドット演算処理による第１のインク残量ＶＤの方が多い場合には、その第１のインク残量ＶＤを採用するようにした。つまり、予測に反してドット演算処理による第１のインク残量ＶＤの方が多い場合には、空気供給システム等にリーク等の異常が発生している可能性を考慮して、ドット演算処理による第１のインク残量ＶＤを採用する。このため、プリンタ１の演算機能の信頼性を向上させることができる。

（５）第１の実施形態では、インクカートリッジＣが装着された際に、加圧ポンプＰにより、そのインクカートリッジＣの圧力室１９に空気を供給した。また、演算手段３６が、加圧ポンプＰの駆動時間Ｔ及び圧力室１９の初期容積Ａ１に基づいて、加圧ポンプＰの空気供給率Ｋを算出し、供給率設定手段４３に格納するようにした。従って、個体差のある加圧ポンプＰの空気供給率Ｋをプリンタ１ごとに算出することができるので、より正確な空気供給率Ｋを設定できる。このため、加圧ポンプＰからの空気供給量をより正確に算出することができる。
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図８に従って説明する。尚、第２の実施形態は、第１の実施形態のインク供給システムと、インク残量を算出する処理手順とを変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

図８は、第２の実施形態のインク供給システムの模式図である。図８に示すように、加圧ポンプＰには、１本の上流側チューブ２０が接続され、上流側チューブ２０の途中には圧力調整弁２１が設けられている。圧力調整弁２１には、上流側チューブ２０を介して、１個の検出手段としての圧力検出器５０が接続されている。圧力検出器５０は、圧力室１９が上限圧力Ｐ２に達したことを検出した場合には、加圧ポンプＰの駆動を停止する。また、圧力検出器５０は、各インクカートリッジＣに加わる空気圧が下限圧力Ｐ１となった場合には、加圧ポンプＰを駆動し、インクカートリッジＣに加わる空気圧が所定の範囲に維持されるように機能する。

また、圧力検出器５０には、各インクカートリッジＣにそれぞれ接続する４つの空気流路としての空気供給路５１が接続されている。各空気供給路５１は、チューブ等から構成され、加圧ポンプＰから送出された空気を分配し、それぞれ各インクカートリッジＣに供給する。すなわち、加圧ポンプＰが駆動すると、各空気供給路５１を介して第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４に対して空気が分配されて供給されるようになっている。従って、第１の実施形態における各インクカートリッジＣの空気供給バルブ２５及び補給バルブ２６が配設されないので、第１及び第２のバルブ駆動回路３４，３５は省略される。

また、本実施形態では、サブタンクＳはいわゆる自己封止弁であって、記録ヘッド８にインクを一時貯留するダンパとしての機能だけでなく、記録ヘッド８側へのインクの供給を制御するバルブ機能も有する。このサブタンクＳは、サブタンクＳと記録ヘッド８との間のインク流路が所定圧よりも負圧になると、サブタンクＳ内と記録ヘッド８とを連通し、一時貯留したインクを記録ヘッド８側へ供給するようになっている。

次に、加圧ポンプＰの単位時間当たりの空気供給量（空気供給率Ｋ）を算出する処理手順について説明する。インクカートリッジＣがカートリッジホルダ１０に装着されると、
印刷制御手段３０は、加圧ポンプ駆動回路３２に信号を送信して、加圧ポンプＰを駆動させる。また、印刷制御手段３０から計時手段４０に計時動作を開始させるための信号が送信され、計時手段４０が加圧ポンプＰの駆動時間Ｔの計時を開始する。

加圧ポンプＰが駆動すると、インクカートリッジＣの各圧力室１９に空気が供給される。このとき、各圧力室１９の初期容積Ａ１は、一定（例えば、５ｍｌ）になっている。圧力検出器５０が、各圧力室１９内の圧力が上限圧力Ｐ２（例えば、１．１気圧）になったことを検出すると、圧力検出器５０から印刷制御手段３０に信号が出力され、印刷制御手段３０は、加圧ポンプＰ（加圧用駆動モータ）の駆動を停止させる。加圧ポンプＰの駆動が停止すると、計時手段４０が駆動時間Ｔの計時動作を終了し、駆動時間Ｔを計時カウンタ４１に格納する。

計時カウンタ４１が駆動時間Ｔを格納すると、演算手段３６は、計時カウンタ４１の駆動時間Ｔ及び各圧力室１９の初期容積Ａ１に基づいて、加圧ポンプＰの空気供給率Ｋを算出する。具体的には、演算手段３６は、予め格納された初期容積Ａ１を、計時した駆動時間Ｔで除算する。例えば、各圧力室１９の初期容積Ａ１が５ｍｌ、それらの圧力室１９を下限圧力Ｐ１（１気圧）から上限圧力Ｐ２（１．１気圧）にするまでの加圧ポンプＰの駆動時間Ｔが０．４秒とすると、空気供給率Ｋは５ｍｌ／ｓである。

即ち、
Ｋ＝４・Ａ１・（Ｐ２−Ｐ１）／Ｔ＝４・５・（１．１−１．０）／０．４
＝５ｍｌ／ｓ
そして、演算手段３６は、算出した空気供給率Ｋの値を供給率設定手段４３に格納する。

次に、インク残量演算処理及びインク補給処理の処理手順を図６及び図７に従って説明する。まず、演算手段３６が、印刷制御手段３０、又はクリーニング機構駆動回路３３から送信された信号に基づいて、タンク消費量（＝ｄ・Ｊ）を消費量カウンタ３７に加算する（Ｓ１−１）。さらに、演算手段３６が、消費量カウンタ３７の各計数値、すなわち累積消費量Ｒが所定値以上か否か判断する（Ｓ１−２）。累積消費量Ｒが所定値（例えば、２ｍｌ）未満の場合（Ｓ１−２においてＮＯ）には、サブタンクＳ内のインクが十分ある状態として、消費量カウンタ３７の計数値が所定値以上になるまで、ステップＳ１−１とステップＳ１−２の処理が繰り返される。

各インクカートリッジＣに対応する累積消費量Ｒのうち、所定値（２ｍｌ）以上の累積消費量Ｒが格納された場合（Ｓ１−２においてＹＥＳ）には、演算手段３６が、残量演算処理を行う（Ｓ１−３）。具体的には、演算手段３６が、供給率設定手段４３に格納された空気供給率Ｋと、計時カウンタ５１の駆動時間Ｔとを利用して、各圧力室１９の容積の総和ＴＡ２を算出する。例えば、加圧ポンプＰの空気供給率Ｋが５ｍｌ／ｓ、加圧ポンプＰの駆動時間Ｔが１．１秒である場合、各圧力室１９の容積の総和ＴＡ２は、５５ｍｌである。

即ち、
ＴＡ２＝Ｔ・Ｋ／（Ｐ２−Ｐ１）＝１．１・５／（１．１−１．０）＝５５ｍｌ
さらに、演算手段３６は、各圧力室１９の容積の総和ＴＡ２から、各圧力室１９の初期容積の総和ＴＡ１を減算して、各圧力室１９の増加容積の総和ＴΔＡ、つまり各インクカートリッジＣのインク消費量の総和を算出する。例えば、各圧力室１９の初期容積の総和ＴＡ１が２０ｍｌ（５ｍｌ・４個）だとすると、各圧力室１９の増加容積の総和ＴΔＡ（＝ＴＡ２−ＴＡ１）は３５ｍｌである。

さらにまた、演算手段３６は、各圧力室１９の増加容積の総和ＴΔＡを、インクカートリッジＣのインク初期量の総和ＴＶ１から減算して、第２のインク残量の総和ＴＶＺを算出する。例えば、インク初期量の総和ＴＶ１が８０ｍｌ（２０ｍｌ・４個）だとすると、第２のインク残量の総和ＴＶＺ（＝ＴＶ１−ＴΔＡ）は、４５ｍｌである。このとき、演算手段３６により、ドット演算処理が行われて、第１の残量カウンタ３８に各インクカートリッジＣのインク残量がそれぞれ格納されている。

さらに、演算手段３６が、第１の残量カウンタ３８にアクセスして、ドット演算処理によって算出された第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４の第１のインク残量ＶＤを読み出す。また、演算手段３６は、読み出した各インクカートリッジＣの第１のインク残量ＶＤを使用して、各第１のインク残量ＶＤの、第１のインク残量ＶＤの総和に対する比率ｒ（＝ＶＤ／ＴＶＤ）を算出する。さらに、演算手段３６は、算出した各比率ｒをインク残量の総和ＴＶＺに乗算して、新たに各インクカートリッジＣの第２のインク残量ＶＺ（＝ｒ・ＴＶＺ）をそれぞれ算出する。

つまり、例えば、第１のインクカートリッジＣ１の第１のインク残量ＶＤが８ｍｌ、第２のインクカートリッジＣ２の第１のインク残量ＶＤが１６ｍｌ、第３のインクカートリッジＣ３の第１のインク残量ＶＤが８ｍｌ、第４のインクカートリッジＣ４の第１のインク残量ＶＤが１８ｍｌの場合、第１のインク残量の総和ＴＶＤは、５０ｍｌである。このとき、例えば、演算手段３６は、第１のインクカートリッジＣ１の残量の総和に対する比率ｒ（＝ＶＤ／ＴＶＤ＝８／５０）を算出する。さらに、演算手段３６は、この比率ｒを、空気供給量から算出した第２のインク残量の総和ＴＶＺ（４５ｍｌ）に乗算して、第２のインク残量ＶＺ（＝ｒ・ＴＶＺ＝７．２ｍｌ）を算出する。

また、演算手段３６は、第２のインクカートリッジＣ２の比率ｒ（＝ＶＤ／ＴＶＤ＝１６／５０）を算出し、第２のインク残量ＶＺ（＝ｒ・ＴＶＺ＝１４．４ｍｌ）を算出する。演算手段３６は、第３及び第４のインクカートリッジＣ３，Ｃ４の第２のインク残量ＶＺも同様にして算出する。すなわち、ドット演算処理によって求めた第１のインク残量ＶＤは、プリンタ１の個体差によってばらつきが生じるが、各インク残量の全体に対する比率ｒは、比較的正確である利点がある。また、空気量演算処理は、実際の空気供給量に基づいているのでインク残量の総和を比較的正確に算出することができる。このため、空気量演算処理によって算出したインク残量の総和ＴＶＺに、ドット演算処理によって求めた比率ｒを乗算することによって、複数のインクカートリッジＣの第２のインク残量ＶＺをそれぞれ算出することができる。

また、演算手段３６は、第２のインク残量ＶＺが第１のインク残量ＶＤよりも多い場合（ＶＺ＞ＶＤ）には、補正処理を行う（Ｓ２−２）。具体的には、演算手段３６は、第２のインク残量の総和ＴＶＺ（４５ｍｌ）と、第１のインク残量の総和ＴＶＤ（５０ｍｌ）に基づいて、係数設定手段４２に格納された係数ｄを小さくする。

さらに、演算手段３６は、各インクカートリッジＣの第２のインク残量ＶＺが所定値以下か否かを判断する（Ｓ２−３）。具体的には、演算手段３６は、第２の残量カウンタ３９にアクセスして、第１〜第４のインクカートリッジＣ１〜Ｃ４に対応する第２のインク残量ＶＺが、所定値以下であるか否かを判断する。第２のインク残量ＶＺが所定値を超える場合（Ｓ２−３においてＮＯ）は、インク補給が行われる（Ｓ１−４）。所定値以下の場合（Ｓ２−３においてＹＥＳ）は、そのインクカートリッジＣがインクエンド状態であると判断して、図示しない表示部にインクエンドの表示を出力する（Ｓ２−４）。

次に、ステップＳ１−４における本実施形態のインク補給のための処理手順について説明する。まず、印刷制御手段３０から、加圧ポンプ駆動回路３２に信号が送信されて、加
圧ポンプＰが駆動し、全ての圧力室１９に対し空気が送出される。加圧ポンプＰからの空気の供給により、各圧力室１９に空気が充填され、圧力検出器５０が各圧力室１９の圧力がインク補給のための圧力（例えば、１．２気圧）に達したことを検出すると、加圧ポンプＰの駆動が停止される。その結果、圧力室１９に充填された空気がインクパック１８を押し潰すことにより、補給路１１を介してサブタンクＳにインクが補給される。サブタンクＳにインクを充填すると、インク補給を終了する。そして、以下、累積消費量Ｒのカウントアップ、インクカートリッジＣの第１及び第２のインク残量ＶＤ，ＶＺの演算及びインク補給処理が前記した処理手順（ステップＳ１−１〜Ｓ１−４、ステップＳ２−１〜Ｓ２−４）に基づいて繰り返される。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の（３）〜（５）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（６）第２の実施形態では、演算手段３６が、計時カウンタ３７に格納された加圧ポンプＰの駆動時間Ｔと、供給率設定手段４３に格納された空気供給率Ｋとを用いて、インクカートリッジＣの圧力室１９の増加容積の総和ＴΔＡを算出し、この増加容積の総和ＴΔＡから第２のインク残量の総和ＴＶＺを算出するようにした。また、演算手段３６は、ドット演算処理によって算出された第１のインク残量ＶＤを使用して、各第１のインク残量ＶＤのインク残量の総和ＴＶＤに対する比率ｒを算出するようにした。さらに、演算手段３６は、算出した各比率ｒを第２のインク残量の総和ＴＶＺに乗算して、各インクカートリッジＣの第２のインク残量ＶＺをそれぞれ算出するようにした。このため、プリンタ１側、又はインクカートリッジＣにインク残量を検出するセンサ等を設けることなく、インクカートリッジＣに供給する空気供給量からインク残量を算出することができる。また、インク残量の演算には、プリンタ１のインク供給システムに予め設けられている加圧ポンプＰ、空気供給バルブ２５等が使用されるので、インク残量を演算するための部品を別途設けることなく、インク残量を算出することができる。さらに、インクカートリッジＣからサブタンクＳへのインク補給を行う前に、インク残量を演算することができるので、インクが無いにも関わらずインク補給動作を行って、補給路１１内に気泡等が混入するのを防止できる。

また、実際に空気を供給することによって、残量の総和を比較的正確に算出できる空気量演算処理と、各インク残量の比率ｒを算出できるドット演算処理とを利用して各インク残量を算出するので、比較的正確にインク残量を算出できる。さらに、各インクカートリッジＣごとに空気を供給しなくても、簡単な構成及び制御で複数のインクカートリッジＣのインク残量を演算することができる。

尚、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１の実施形態では、各インクカートリッジＣに対する空気供給率Ｋを求めるようにしたが、これを平均化して、一つの空気供給率Ｋにして使用するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、インク補給（Ｓ１−４）の前に、インク残量演算処理（Ｓ１−３）を行うようにしたが、図９に示すように、インク補給（Ｓ３−３）の後に残量演算処理（Ｓ３−４）を行うようにしてもよい。このとき、インクを供給した後のインクカートリッジＣに、再度、加圧ポンプＰから空気を圧送して圧力室１９内に空気を充填することで、演算手段３６により空気量演算処理が行われる。このため、インクを消費した後すぐにインク残量を演算することができるので、インクエンド状態を直ちに検知することができる。尚、各ステップの処理手順の内容は、Ｓ１−１〜Ｓ１−４、及びＳ２−１〜Ｓ２−４と同じである。

・上記各実施形態では、第２のインク残量ＶＺが第１のインク残量ＶＤよりも少ない（ＶＺ＜ＶＤ）場合には、係数設定手段４２に格納された係数ｄを補正する（Ｓ２−２）よ
うにしたが、プリンタ１の個体差が小さい場合には、この処理を省いてもよい。これにより、より簡単な処理手順にすることができる。

・上記各実施形態では、係数設定手段４２は、インク滴の重量（ドット重量）に関する係数を記憶するようにしてもよい。また、このとき、演算手段３６は、インクカートリッジＣ内に残ったインクの重量を算出するようにしてもよい。

・上記各実施形態では、空気をインクカートリッジＣに供給することで、インクを記録ヘッド８に供給するようにしたが、インクカートリッジＣを記録ヘッド８よりも鉛直方向において上方に設けることにより、インクカートリッジＣから記録ヘッド８へ重力によってインクを供給するようにしてもよい。この場合、加圧ポンプＰ、上流側チューブ２０、圧力調整弁２１、空気供給バルブ２５、圧力検出器２７，５０等の空気供給システムは、インクカートリッジＣのインク残量を演算する目的のみで使用される。

・上記各実施形態では、プリンタ１は４個のインクカートリッジＣを備えるようにしたが、これ以外の数でもよい。例えば、１個のみインクカートリッジＣを備えてもよい。
・第２の実施形態では、サブタンクＳをいわゆる自己封止弁の構成にしたが、単なるダンパ構成にしてもよい。

・第２の実施形態では、複数のインクパック１８を一つのケースに収容し、一つの圧力室を共有するインクカートリッジに適用してもよい。
・上記実施形態においては、液体噴射装置として、インクを吐出するプリンタ１について説明したが、その他の液体噴射装置であってもよい。例えば、ファックス、コピア等を含む印刷装置や、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ及び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、精密ピペットとしての試料噴射装置であってもよい。また、流体（液体）もインクに限られず、他の流体（液体）に応用してもよい。また、液体収容体は、液体噴射装置以外の他の装置に搭載されるものとして使用してもよい。

第１の実施形態のプリンタの平面図。 同プリンタのインク供給システムを説明する模式図。 同プリンタのインクカートリッジの初期状態を示す説明図。 同インクカートリッジのインク消費状態を示す説明図。 同プリンタの電気的構成を説明する説明図。 同実施形態の処理手順の説明図。 同実施形態の残量演算処理の説明図。 第２の実施形態のインク供給システムの模式図。 別例の処理手順の説明図。

符号の説明

１…液体噴射装置としてのプリンタ、８…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１４…ケース、１８…液体収容部としてのインクパック、１９…空気室としての圧力室、２２，５１…空気流路としての空気供給路、２５…検出手段としての空気供給バルブ、３６…演算手段及び吐出量演算手段としての演算手段、５０…検出手段としての圧力検出器、Ｃ，Ｃ１〜Ｃ４…液体収容体としてのインクカートリッジ、Ｐ…加圧ポンプ。

Claims (9)

1. 液体噴射ヘッドから液体を噴射させる液体噴射装置において、
   ケース内の密閉された空気室に、可撓性部材を有する液体収容部を収容し、同液体収容部から前記液体噴射ヘッド側に液体を導出することにより前記液体収容部の減少した体積だけ前記空気室の容積が増大する液体収容体と、前記空気室に空気を供給する加圧ポンプと、前記空気室内の圧力を検出する検出手段と、前記液体収容体の液体残量を演算する演算手段とを備え、
   前記演算手段が、前記空気室の圧力が所定圧力に到達するまでの前記加圧ポンプによる空気供給量に基づいて前記空気室の容積を算出し、この空気室容積から前記液体収容部内の液体の残量を算出することを特徴とする液体噴射装置。
2. 請求項１に記載の液体噴射装置において、
   前記液体収容体を複数備え、
   前記各液体収容体と前記加圧ポンプとをそれぞれ連通する各空気流路の途中に各空気供給バルブを設け、所定の前記液体収容体から前記液体噴射ヘッド側に液体を供給する際は、その液体収容体に対応する前記空気供給バルブを開状態にするとともに、
   前記演算手段は、前記各液体収容体毎に前記空気室の圧力が所定圧力に到達するまでの空気供給量に基づいて前記空気室の容積を算出し、それぞれ前記液体収容体の初期液体量から前記空気室容積を減算することにより前記液体収容体の液体残量を算出することを特徴とする液体噴射装置。
3. 請求項２に記載の液体噴射装置において、
   前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の液滴数又は液体量に基づいて、前記各液体収容体の液体残量を算出する吐出量演算手段をさらに備え、
   前記吐出量演算手段により算出された各液体残量と、前記演算手段により算出された各液体残量とに基づいて、前記吐出量演算手段が前記液体残量の算出に用いる演算パラメータを補正することを特徴とする液体噴射装置。
4. 請求項１に記載の液体噴射装置において、
   前記液体収容体を複数備え、
   前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の液滴数又は液体量に基づいて、前記各液体収容体の液体残量を算出する吐出量演算手段と、
   前記各液体収容体に対し、前記加圧ポンプから送出された空気を前記各液体収容体の空気室に分配して供給する空気流路とをさらに備え、
   前記演算手段が、前記各空気室の圧力が所定圧力に到達するまでの前記加圧ポンプによる空気供給量に基づいて、前記各空気室の容積の総和を算出し、前記各液体収容体の初期液体量の総和から前記各空気室の容積の総和を減算して、前記液体収容体の液体残量の総和を算出するとともに、
   前記各液体収容体の液体残量の総和に、前記吐出量演算手段により算出された前記各液体収容体の液体残量の全体量に対する各比率を乗算して、前記各液体収容体の液体残量をそれぞれ算出することを特徴とする液体噴射装置。
5. 請求項４に記載の液体噴射装置において、
   前記吐出量演算手段により算出された各液体残量の総和と、前記演算手段により算出された各液体残量の総和とを比較して、前記吐出量演算手段が前記液体残量の算出に用いる演算パラメータを補正することを特徴とする液体噴射装置。
6. 請求項３又は５に記載の液体噴射装置において、
   前記演算パラメータは、前記液体噴射ヘッドから吐出される液体の液滴数に乗算する係
   数であって、
   前記吐出量演算手段は、前記液滴数に前記係数を乗算することにより液体消費量を算出し、
   前記吐出量演算手段の前記演算パラメータに補正を加える際は、前記係数の大きさを、前記吐出量演算手段により算出される液体残量が、前記演算手段により算出される液体残量に近づくように変更することを特徴とする液体噴射装置。
7. 請求項３〜６のいずれか一つに記載の液体噴射装置において、
   前記演算手段により算出された液体残量が、前記吐出量演算手段により算出された液体残量よりも少ない場合には、前記吐出量演算手段から算出された液体残量を採用することを特徴とする液体噴射装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一つに記載の液体噴射装置において、
   前記液体収容部の液体が消費されていない時の前記空気室の容積を初期容積とし、前記演算手段は、前記初期容積と、前記初期容積の状態の前記空気室に前記加圧ポンプにより空気を供給し、前記空気室の圧力を所定圧力に到達させるまでの前記加圧ポンプの駆動時間とから、前記加圧ポンプの単位時間あたりの空気供給量を算出し、その単位時間あたりの空気供給量に基づいて前記加圧ポンプからの空気供給量を算出することを特徴とする液体噴射装置。
9. 液体噴射ヘッドから液体を噴射させる液体噴射装置の液体残量演算方法において、
   ケース内の密閉された空気室に、可撓性部材を有する液体収容部を収容し、同液体収容部から前記液体噴射ヘッド側に液体を導出することにより前記液体収容部の減少した体積だけ前記空気室の容積が増大する液体収容体と、前記空気室に空気を供給する加圧ポンプと、前記空気室内の圧力を検出する検出手段とを備え、
   前記加圧ポンプにて空気を前記空気室に供給し、前記空気室の圧力が所定圧力に到達するまでの前記加圧ポンプの空気供給量を求め、その空気供給量から前記空気室の容積を求めて、この空気室容積から前記液体収容部内の液体の残量を算出することを特徴とする液体噴射装置の液体残量演算方法。

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