JP2007196588A - 液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体の貯留量の低下に基づいて液体貯留手段の新旧交換を促す際において、交換前の旧い液体貯留手段内に残存する液体の量を低減させることができる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】カートリッジにおけるインクパック内のインクの貯留量Iを検出し、サーミスタからの信号に基づきインクジェット式プリンタが設置された環境温度Tを検出し、カートリッジを新たなカートリッジに交換する際の目安となる閾値KIを、サーミスタからの信号に基づき検出された環境温度Tが高いほど小さな値になるように設定し、インクパック内のインクの貯留量Iが閾値KI以下であるか否かを判定し、該判定結果が肯定判定である場合に、インクパック内のインクの貯留量Iが閾値KI以下になった旨をランプの点灯によって報知する。
【選択図】図8
【解決手段】カートリッジにおけるインクパック内のインクの貯留量Iを検出し、サーミスタからの信号に基づきインクジェット式プリンタが設置された環境温度Tを検出し、カートリッジを新たなカートリッジに交換する際の目安となる閾値KIを、サーミスタからの信号に基づき検出された環境温度Tが高いほど小さな値になるように設定し、インクパック内のインクの貯留量Iが閾値KI以下であるか否かを判定し、該判定結果が肯定判定である場合に、インクパック内のインクの貯留量Iが閾値KI以下になった旨をランプの点灯によって報知する。
【選択図】図8
Description
本発明は、インクジェット式プリンタなどの液体噴射装置に関する。
一般に、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドからターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置として、インク(液体)を記録用紙(ターゲット)に対して噴射するインクジェット式プリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)が知られている。このプリンタは、主走査方向に沿って往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドと、記録用紙を副走査方向に搬送する記録用紙搬送機構とを備え、記録ヘッドには、カートリッジ(液体貯留手段)内から供給されたインクを記録用紙に向けて噴射するためのノズルが形成されている。
カートリッジ内には、所定量のインクが貯留されており、プリンタによる記録用紙への印刷が行われるに連れて次第にインクの貯留量が減少していくことになる。そして、プリンタでは、カートリッジ内のインクの貯留量が予め設定された閾値(前述した所定量よりも少ない量)以下になった場合に、新たなカートリッジに交換することを促すための報知を行うようになっている(例えば、特許文献1)。
この特許文献1に記載のプリンタは、カートリッジがキャリッジ上に配設されていないオフキャリッジタイプのプリンタであり、カートリッジのインクパック内のインクは、記録ヘッドを基準としたインクパック内のインクの水頭圧に基づき、インク供給路を介して記録ヘッドまで流動してノズルから噴射(吐出)される。ちなみに、記録ヘッドのノズルに加わる水頭値(水頭圧)は、以下に示す条件式によって算出される。
P=p3−(p1+p2)
ただし、P:記録ヘッドのノズルに加わる水頭値(水頭圧),p1:インク供給路内をインクパック側端部から記録ヘッド側端部まで流動したインクに付加された総抵抗(インクの動圧),p2:インクパックの剛性抵抗,p3:インクパックにおけるインクの吐出口と記録ヘッドのノズルとの水頭差
そして、特許文献1に記載のプリンタでは、記録用紙への印刷時又は印刷終了時などに、記録ヘッドのノズルに加わる水頭値「P」が記録ヘッドのノズルからインクを噴射できる最低限度の水頭圧(以下、「限界水頭圧」と示す。)以下になったか否かの判定処理を行うようにしている。すなわち、記録ヘッドのノズルに加わる水頭値「P」が限界水頭圧以下となった場合に、インクパック内のインクの貯留量が上記閾値以下になったものと判断している。なお、この限界水頭圧は予め設定された固定値であり、この限界水頭圧に対応するように閾値は設定されている。また、「p1」及び「p2」は、環境温度、インク供給路の長さ、インクの粘度及びインクパック内のインクの残量などによって変動する値であるが、最も条件の悪い場合の値(いわゆるワースト値)にそれぞれ固定されている。
特開2000−158665号公報
ただし、P:記録ヘッドのノズルに加わる水頭値(水頭圧),p1:インク供給路内をインクパック側端部から記録ヘッド側端部まで流動したインクに付加された総抵抗(インクの動圧),p2:インクパックの剛性抵抗,p3:インクパックにおけるインクの吐出口と記録ヘッドのノズルとの水頭差
そして、特許文献1に記載のプリンタでは、記録用紙への印刷時又は印刷終了時などに、記録ヘッドのノズルに加わる水頭値「P」が記録ヘッドのノズルからインクを噴射できる最低限度の水頭圧(以下、「限界水頭圧」と示す。)以下になったか否かの判定処理を行うようにしている。すなわち、記録ヘッドのノズルに加わる水頭値「P」が限界水頭圧以下となった場合に、インクパック内のインクの貯留量が上記閾値以下になったものと判断している。なお、この限界水頭圧は予め設定された固定値であり、この限界水頭圧に対応するように閾値は設定されている。また、「p1」及び「p2」は、環境温度、インク供給路の長さ、インクの粘度及びインクパック内のインクの残量などによって変動する値であるが、最も条件の悪い場合の値(いわゆるワースト値)にそれぞれ固定されている。
ところで、記録ヘッドのノズルに加わる水頭値「P」を算出する際に用いられる「インク供給路内をインクパック側端部から記録ヘッド側端部まで流動したインクに付加された総抵抗p1」と「インクパックの剛性抵抗p2」とは、プリンタが設置された環境温度によって値が変動するものである。すなわち、環境温度が低くなるに連れて「p1」及び「p2」の値が大きくなる。そのため、特許文献1に記載のプリンタでは、印刷時にインク切れが発生することを回避するために、低温時(例えば、10℃)の場合の値に「p1」及び「p2」がそれぞれ設定されていた。
ところが、実際にプリンタが設置された環境温度が高い(例えば25℃)場合には、前述した低温時の場合の値に設定された「p1」及び「p2」は、実際の環境温度に対応した値よりもそれぞれ大きく設定されていることになる。そのため、インクパック内のインクの貯留量が充分にあるにも関わらず、記録ヘッドのノズルに加わる水頭値「P」が限界水頭圧以下になってしまうおそれがあった。すなわち、インクパック内のインクの貯留量が充分にあるにも関わらず、カートリッジの交換を促す旨を報知してしまうという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体の貯留量の低下に基づいて液体貯留手段の新旧交換を促す際において、交換前の旧い液体貯留手段内に残存する液体の量を低減させることができる液体噴射装置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、交換可能に設けられた液体貯留手段から供給される液体をノズルから噴射させる液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置において、前記液体貯留手段内における液体の貯留量を検出する貯留量検出手段と、設置された環境の温度を検出する温度検出手段と、前記液体貯留手段を新たな液体貯留手段に交換する際の目安となる前記液体貯留手段内における液体の貯留量に対する閾値を、前記温度検出手段によって検出された温度が高いほど小さな値になるように設定する閾値設定手段と、前記貯留量検出手段によって検出された前記液体貯留手段内における液体の貯留量が前記閾値設定手段によって設定された閾値以下になったか否かを判定する判定手段と、該判定手段による判定結果が肯定判定である場合に、前記液体貯留手段内の液体の貯留量が前記閾値以下になった旨を報知手段によって報知させる制御手段とを備えた。
この発明によれば、液体貯留手段を新たな液体貯留手段に交換する際の目安となる前記液体貯留手段内における液体の貯留量に対する閾値は、温度検出手段によって検出された温度に基づき設定される。すなわち、液体噴射装置が設置された環境の温度が高い場合には、液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値が比較的小さな値であってもよいため、閾値は、温度検出手段によって検出された温度が高いほど小さな値となるように設定される。したがって、液体の貯留量の低下に基づいて液体貯留手段の新旧交換を促す際において、交換前の旧い液体貯留手段内に残存する液体の量を低減させることができる。
本発明の液体噴射装置は、複数の閾値を前記温度の高低度合いに対応付けた状態で記憶する記憶手段をさらに備え、前記閾値設定手段は、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する閾値を前記記憶手段から読み出す。
この発明によれば、温度検出手段が検出した温度に対応した閾値を記憶手段から読み出すことにより、液体貯留手段の交換の目安となる閾値が設定される。すなわち、この閾値を設定するために、関係式を用いて演算処理を行う必要もない。したがって、閾値設定手段の処理負担が低減される。
本発明の液体噴射装置において、前記温度検出手段は、温度に応じた信号を生成するための温度信号生成部と、該温度信号生成部にて生成された信号を入力して該信号に基づき温度を算出する温度算出部とを有し、前記温度信号生成部は、前記液体噴射ヘッドに配置されている。
この発明によれば、液体を噴射する液体噴射ヘッドに温度信号生成部が配設されるため、温度検出手段は、ノズルから噴射される液体に近い位置の温度の検出が可能になる。そのため、閾値を、液体噴射ヘッドのノズルから液体を噴射できる最低限度の水頭圧(限界水頭圧)に近い値に設定できる。
本発明の液体噴射装置において、前記貯留量検出手段は、前記液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値を算出し、該水頭値に対応した前記液体貯留手段内の液体の貯留量を検出する。
この発明によれば、液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値に対応した液体貯留手段内の液体の貯留量が閾値以下になった場合に、報知手段による報知が行われる。すなわち、閾値は、液体噴射装置が設置された環境の温度における限界水頭圧に対応した値に設定される。そのため、液体貯留手段を新たな液体貯留手段に交換する際に該液体貯留手段内に残存する液体の量を良好に低減できる。
本発明の液体噴射装置において、前記液体貯留手段は、前記液体噴射ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジに着脱自在な状態で配設されており、前記貯留量検出手段には、前記液体貯留手段における液体の吐出口と前記液体噴射ヘッドのノズルとの間の水頭差が予め記録される水頭差記憶部と、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する前記液体貯留手段の剛性抵抗を設定する剛性抵抗設定部とが設けられており、前記貯留量検出手段は、前記水頭差記憶部に記憶された前記水頭差から前記剛性抵抗設定部によって設定された剛性抵抗を減算することにより、前記液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値を算出し、該算出結果に対応した前記液体貯留手段内の液体の貯留量を検出する。
この発明によれば、液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値は、水頭差記憶部に記憶された液体貯留手段の吐出口と液体噴射ヘッドのノズルとの間の水頭差から剛性抵抗設定部によって設定された液体貯留手段の剛性抵抗を減算することにより算出される。この液体貯留手段の剛性抵抗は、温度検出手段によって検出された温度に基づき設定された値である。そのため、液体貯留手段を新たな液体貯留手段に交換する際に該液体貯留手段内に残存する液体の量を、温度検出手段によって検出された温度に対応して良好に低減できる。
本発明の液体噴射装置において、前記液体貯留手段は、前記液体噴射ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジとは別の位置に配置されると共に、液体供給通路を介して前記液体噴射ヘッドに接続されており、前記貯留量検出手段には、前記液体貯留手段における液体の吐出口と前記液体噴射ヘッドのノズルとの間の水頭差が予め記録される水頭差記憶部と、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する前記液体貯留手段の剛性抵抗を設定する剛性抵抗設定部と、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する前記液体供給通路内を前記液体貯留手段側の端部から前記液体噴射ヘッド側の端部まで流動した液体に付加される総抵抗を液体の動圧として動圧設定部とが設けられており、前記貯留量検出手段は、前記剛性抵抗設定部によって設定された剛性抵抗及び前記動圧設定部によって設定された液体の動圧の加算値を算出し、前記水頭差記憶部に記憶された前記水頭差から前記加算値を減算することにより、前記液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値を算出し、該算出結果に対応した前記液体貯留手段内の液体の貯留量を検出する。
この発明によれば、剛性抵抗設定部によって設定された液体貯留手段の剛性抵抗に動圧設定部によって設定された液体供給通路内における液体の動圧を加算することにより、加算値を算出する。そして、水頭差記憶部に記憶された液体貯留手段の吐出口と液体噴射ヘッドのノズルとの間の水頭差から加算値を減算することにより、液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値が算出される。液体貯留手段の剛性抵抗及び液体供給通路内における液体の動圧は、温度検出手段によって検出された温度に基づいた値にそれぞれ設定される。そのため、液体貯留手段を新たな液体貯留手段に交換する際に該液体貯留手段内に残存する液体の量を、温度検出手段によって検出された温度に対応して良好に低減できる。
本発明の液体噴射装置は、前記液体貯留手段内における液体を前記液体噴射ヘッドに向けて圧送するための圧送手段をさらに備え、前記貯留量検出手段には、前記圧送手段が前記液体貯留手段内の液体に付与した圧力を検出する圧力検出部が設けられており、前記貯留量検出手段は、前記水頭差記憶部に記憶された前記水頭差と前記圧力検出部によって検出された圧力との第1加算値、及び前記剛性抵抗設定部によって設定された剛性抵抗と前記動圧設定部によって設定された液体の動圧との第2加算値をそれぞれ算出し、前記第1加算値から前記第2加算値を減算することにより、前記液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値を算出し、該算出結果に対応した前記液体貯留手段内の液体の貯留量を検出する。
この発明によれば、水頭差記憶部に記憶された液体貯留手段の吐出口と液体噴射ヘッドのノズルとの間の水頭差に圧力検出部によって検出された圧送手段が液体貯留手段内の液体に付与した圧力を加算することにより、第1加算値を算出する。また、剛性抵抗設定部によって設定された液体貯留手段の剛性抵抗に動圧設定部によって設定された液体供給通路内における前記液体の動圧を加算することにより、第2加算値を算出する。そして、第1加算値から第2加算値を減算することにより、液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値が算出される。すなわち、圧送手段を備えた構成であっても、液体貯留手段を新たな液体貯留手段に交換する際に該液体貯留手段内に残存する液体の量を、温度検出手段によって検出された温度に対応して良好に低減できる。
(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8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及び図3に矢印で示す前後方向、左右方向、上下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8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及び図3に矢印で示す前後方向、左右方向、上下方向をそれぞれ示すものとする。
図1に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ10は、略箱体形状をなす本体フレーム11を備え、該本体フレーム11内には左右方向に延びるプラテン12が架設されている。プラテン12上には、図示しない紙送りモータを有する紙送り機構により図示しない記録用紙が給送されるようになっている。また、本体フレーム11内には、プラテン12の長手方向(左右方向)と平行に棒状のガイド部材13が架設されている。
このガイド部材13には、キャリッジ14が、該ガイド部材13の軸線方向(左右方向)に往復移動可能に挿通支持されている。キャリッジ14は、一対のプーリ15a間に張設されたタイミングベルト15を介してキャリッジモータ16に連結されている。そして、キャリッジ14は、キャリッジモータ16の駆動により、ガイド部材13に沿って往復移動されるようになっている。
キャリッジ14のプラテン12に対向する面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド17が搭載されている。また、キャリッジ14上には、一時貯留した液体としてのインクを記録ヘッド17に供給するバルブユニット18が、インクジェット式プリンタ10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17の下面には、ノズル19(図3参照)が設けられ、該ノズル19からプラテン12上に給送された記録用紙(図示略)にインク滴が噴射されるようになっている。さらに、記録ヘッド17の下面には、サーミスタSE1(図3参照)が配設されている。
本体フレーム11の右端部の上側には、カートリッジホルダ20が設けられ、該カートリッジホルダ20には、カートリッジ21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。各カートリッジ21は、図2に示すように、断面形状が矩形状をなすケース22を備え、該ケース22の内側に設けられた空気室24内には、カートリッジ21毎に色の異なるインクを充填した液体貯留手段としてのインクパック23がそれぞれ収容されている。
各ケース22の外側面には、ICチップ25がそれぞれ設けられている。これら各ICチップ25は、各カートリッジ21をカートリッジホルダ20にそれぞれ装着した際に、インクジェット式プリンタ10の制御部60(図5参照)とそれぞれ電気的に接続されるようになっている。
各インクパック23は、袋状に形成された可撓性フィルムの内部に、各種インクをそれぞれ充填したものである。なお、図2では、インクパック23内のインクが未消費状態(インクの貯留量が最大量=初期量の状態)のインクパック23が二点鎖線で描かれると共に、インクパック23内のインクが少し消費されて減った状態のインクパック23が実線で描かれている。各インクパック23と、キャリッジ14上の各バルブユニット18とは、液体供給通路としてのインク供給路26を介してそれぞれ接続されている。すなわち、インクパック23内のインクは、インク供給路26との連結部位となる吐出口23aを介してインクパック23外に吐出されるようになっている。そして、インクは、インク供給路26のインクパック23側の端部26aから記録ヘッド17側の端部26bに向けて流動し、バルブユニット18内に一時貯留されるようになっている。
本体フレーム11の右端部においてカートリッジホルダ20の近傍には、圧送手段としての加圧ユニット27が搭載されている。この加圧ユニット27は、空気供給路28を介して加圧空気をカートリッジ21の空気室24に圧送する装置であり、加圧ポンプ29、圧力センサ30及び大気開放弁31を備えている。空気供給路28は、大気開放弁31の下流側の分配器32を境に複数本(本実施形態では4本)に分岐され、各カートリッジ21にそれぞれ接続されている。
分岐された各空気供給路28の先端部は、各カートリッジ21のケース22を貫通して空気室24内に達している。したがって、加圧ユニット27の加圧ポンプ29が駆動すると、加圧ポンプ29から圧送された空気が空気供給路28を介して各カートリッジ21の空気室24内にそれぞれ導入されるようになっている。そして、空気室24内に圧送された加圧空気の空気圧によってインクパック23が押し潰されて、該インクパック23内のインクがインク供給路26を介してバルブユニット18に圧送されるようになっている。
本体フレーム11内の右端部寄り位置であって、キャリッジ14のホームポジションには、メンテナンスユニット33が配設されている。図3に示すように、メンテナンスユニット33は、封止手段を構成するキャップ34を備えている。キャップ34は、上面が開口した四角箱状に形成され、図示しない昇降機構に連結されている。この昇降機構は、キャリッジ14がホームポジションまで移動した際に、キャップ34を記録ヘッド17の下面と当接する位置まで上昇させて、記録ヘッド17のノズル19を気密状態に封止するようになっている。また、キャップ34の底壁部には吐出口35が貫通形成され、該吐出口35には排出チューブ36が接続されている。この排出チューブ36は、その中間部に吸引ポンプ37が設けられると共に、その先端が廃インクタンク39に接続されている。
次に、上記加圧ユニット27について図4に基づき以下説明する。
図4に示すように、加圧ポンプ29、圧力センサ30及び大気開放弁31は、取付板40に取着されることでユニット化されている。加圧ポンプ29は、ダイヤフラム式ポンプ(容積形ポンプ)であり、側壁が蛇腹状に形成された有蓋筒状の合成樹脂からなるダイヤフラム部としての伸縮部材41を備えている。伸縮部材41の内部には、空気蓄積室(図示略)が設けられ、該空気蓄積室は封止部42によって密閉されている。この封止部42には、加圧ポンプ29から空気を圧送するための排気チューブ43が接続されている。
図4に示すように、加圧ポンプ29、圧力センサ30及び大気開放弁31は、取付板40に取着されることでユニット化されている。加圧ポンプ29は、ダイヤフラム式ポンプ(容積形ポンプ)であり、側壁が蛇腹状に形成された有蓋筒状の合成樹脂からなるダイヤフラム部としての伸縮部材41を備えている。伸縮部材41の内部には、空気蓄積室(図示略)が設けられ、該空気蓄積室は封止部42によって密閉されている。この封止部42には、加圧ポンプ29から空気を圧送するための排気チューブ43が接続されている。
伸縮部材41の先端には、押圧部材44が嵌着されている。押圧部材44は、平板状の基部45と、該基部45に一体形成されたピストン46とを備えている。ピストン46の外周面には、図示しないカム溝が形成されている。また、押圧部材44は、ピストン46を貫挿可能な第1歯車47を備え、該第1歯車47は、ピストン46を中心に相対回転可能に支持されている。
また、基部45と第1歯車47との間には、摺動部48が配設されている。この摺動部48は、第1歯車47に一体形成された突出部47aに取着され、その裏側に、ピストン46の外周面に形成された前記カム溝を摺動する突起(図示せず)を備えている。そして、第1歯車47がピストン46を中心に回転すると、摺動部48もピストン46を中心として公転し、前記突起がピストン46の前記カム溝を摺動する。すると、ピストン46が前記カム溝の形状に基づいて、該ピストン46の軸線方向(図4の矢印方向A)に往復直線運動を行うようになる。
その結果、基部45に係止された伸縮部材41もこの往復直線運動にともなって伸縮して、空気蓄積室(図示略)の体積が増減されることにより、排気チューブ43に空気が圧送されるようになっている。そして、本実施形態では、これらのピストン46及び摺動部48がカム機構49を構成している。
また、取付板40には、加圧ポンプ29の駆動源である加圧モータ50が配設されている。この加圧モータ50は、正逆両方向に回転可能なモータであり、その出力軸にはモータ歯車51が取着されている。取付板40の端縁には、壁部40aが立設され、この壁部40aには、支軸52が形成されている。この支軸52には、モータ歯車51と噛合可能な第2歯車53が回転可能に軸支されている。
この第2歯車53は、第1歯車47と噛合している。そして、本実施形態では、モータ歯車51、第1歯車47及び第2歯車53が、歯車機構54を構成している。したがって、加圧モータ50の回転運動は、歯車機構54によって伝達され、カム機構49によって往復直線運動に変換され、伸縮部材41を伸縮運動させるようになっている。
歯車機構54及びカム機構49の駆動により、ピストン46が伸縮部材41に近接する方向に移動された場合には、伸縮部材41が縮められる(排気動作)。このとき、空気蓄積室(図示略)内の空気は、排気チューブ43に圧送される。この状態から、歯車機構54及びカム機構49の駆動により、ピストン46が伸縮部材41から離間する方向に移動された場合には、伸縮部材41が伸ばされる(吸気動作)。このとき、大気が空気蓄積室(図示略)内に導入される。このように、加圧ポンプ29が吸気動作及び排気動作を繰り返すことにより、排気チューブ43を介して空気が圧送され、カートリッジ21の空気室24内の圧力が段階的に増大されるようになっている。
また、圧力センサ30には、排気チューブ43が接続されている。この圧力センサ30は、加圧ポンプ29が排気する空気の圧力を検出し、その圧力に応じた検出値を出力可能なセンサである。この圧力センサ30は、連通管55を介して大気開放弁31に接続されている。
大気開放弁31は、連通管55と空気供給路28との間に設けられ、弁開放レバー56を備えている。この弁開放レバー56が押し込まれた場合、大気開放弁31は、空気供給路28を大気に開放するように作用する。弁開放レバー56が押し込まれていない状態では、空気供給路28は大気に開放されず、加圧ポンプ29から圧送される空気が空気供給路28を介してカートリッジ21の空気室24内に供給されるようになっている。また、弁開放レバー56の近傍には、図示しない弁開放機構が備えられている。この弁開放機構は、加圧モータ50に連結した歯車機構と、弁開放レバー56を押圧可能な押圧部材とを備え、加圧モータ50が逆回転した際に弁開放レバー56を押圧するようになっている。
さらに、取付板40における加圧ポンプ29の押圧部材44の近傍には、伸縮部材41の位置を検出するホーム検出器57が取着されている。このホーム検出器57は、リミットスイッチやフォトセンサ等から構成され、検出レバー58を備えている。そして、伸縮部材41が最大限に伸びきった状態、すなわち伸縮部材41がホーム位置に配置された場合には、押圧部材44の基部45により検出レバー58が押し込まれることで、ホーム検出器57から検出信号が出力されるようになっている。
次に、上記インクジェット式プリンタ10の電気的構成について図5に基づき以下説明する。
図5に示すように、インクジェット式プリンタ10には、制御手段としての制御部60が設けられている。この制御部60には、サーミスタSE1、及び加圧ユニット27の圧力センサ30などが接続され、該サーミスタSE1及び圧力センサ30などから電気信号が入力されるようになっている。また、制御部60には、紙送りモータ(図示略)、キャリッジモータ16、加圧モータ50及び吸引ポンプ37などが接続され、制御部60は、これら各モータ16,50及び吸引ポンプ37などを駆動させるようになっている。さらに、制御部60には、各カートリッジ21に個別に対応した報知手段としてのランプ61が複数(本実施形態では4つ)接続され、これら各ランプ61は、各カートリッジ21におけるインクパック23内のインクの貯留量(残量)に応じてそれぞれ点灯及び消灯するようになっている。
図5に示すように、インクジェット式プリンタ10には、制御手段としての制御部60が設けられている。この制御部60には、サーミスタSE1、及び加圧ユニット27の圧力センサ30などが接続され、該サーミスタSE1及び圧力センサ30などから電気信号が入力されるようになっている。また、制御部60には、紙送りモータ(図示略)、キャリッジモータ16、加圧モータ50及び吸引ポンプ37などが接続され、制御部60は、これら各モータ16,50及び吸引ポンプ37などを駆動させるようになっている。さらに、制御部60には、各カートリッジ21に個別に対応した報知手段としてのランプ61が複数(本実施形態では4つ)接続され、これら各ランプ61は、各カートリッジ21におけるインクパック23内のインクの貯留量(残量)に応じてそれぞれ点灯及び消灯するようになっている。
制御部60は、CPU62を備え、該CPU62には、ROM63及びRAM64が接続されている。ROM63には、インクジェット式プリンタ10を制御するための各制御プログラム、及び各種のテーブル(後述する環境温度とインクパック23の剛性抵抗及びインク供給路26内におけるインクの動圧との関係を示すテーブル、及び環境温度と閾値との関係を示すテーブル)などが記憶されている。なお、上記閾値は、カートリッジ21を新たなカートリッジ21(インクパック23内にインクが最大限に充填された状態のカートリッジ21)に交換する際の目安となる値のことである。
また、ROM63には、各インクパック23におけるインクの吐出口23aと記録ヘッド17のノズル19との間の水頭差(水頭圧の差)が予め設定記録されている。したがって、本実施形態では、ROM63が、インクパック(液体貯留手段)23におけるインク(液体)の吐出口23aと記録ヘッド(液体噴射ヘッド)17のノズル19との間の水頭差が予め記録される水頭差記憶部として機能するようになっている。なお、本実施形態において、上記水頭差は、環境温度やインクパック23内におけるインクの残量によらず固定された値であり、実験やシミュレーションなどの結果に基づき設定される。一方、RAM64には、インクジェット式プリンタ10の駆動中に適宜書き換えられる各種の情報が記録されるようになっている。
次に、ROM63に記憶される各テーブルについて図6及び図7に基づきそれぞれ説明する。
まず、図6に示すテーブルは、インクジェット式プリンタ10が設置された環境温度Tと、各インクパック23の剛性抵抗PA及びインク供給路26内をインクパック23側の端部26aから記録ヘッド17側の端部26bまで流動したインクに付加された総抵抗(以下、「インクの動圧PB」という。)との関係を示すものである。すなわち、同図のテーブルに示すように、ROM63には、環境温度Tが15℃以下である場合、その環境温度T(例えば10℃)と対応するように、各インクパック23の剛性抵抗PAが第1剛性抵抗PA1に設定記憶されると共に、インク供給路26内におけるインクの動圧PBが第1動圧PB1に設定記憶されている。また、ROM63には、環境温度Tが15℃よりも高く且つ20℃以下である場合、その環境温度T(例えば18℃)と対応するように、各インクパック23の剛性抵抗PAが第2剛性抵抗PA2(<PA1)に設定記憶されると共に、インク供給路26内におけるインクの動圧PBが第2動圧PB2(<PB1)に設定記憶されている。
まず、図6に示すテーブルは、インクジェット式プリンタ10が設置された環境温度Tと、各インクパック23の剛性抵抗PA及びインク供給路26内をインクパック23側の端部26aから記録ヘッド17側の端部26bまで流動したインクに付加された総抵抗(以下、「インクの動圧PB」という。)との関係を示すものである。すなわち、同図のテーブルに示すように、ROM63には、環境温度Tが15℃以下である場合、その環境温度T(例えば10℃)と対応するように、各インクパック23の剛性抵抗PAが第1剛性抵抗PA1に設定記憶されると共に、インク供給路26内におけるインクの動圧PBが第1動圧PB1に設定記憶されている。また、ROM63には、環境温度Tが15℃よりも高く且つ20℃以下である場合、その環境温度T(例えば18℃)と対応するように、各インクパック23の剛性抵抗PAが第2剛性抵抗PA2(<PA1)に設定記憶されると共に、インク供給路26内におけるインクの動圧PBが第2動圧PB2(<PB1)に設定記憶されている。
ROM63には、環境温度Tが20℃よりも高く且つ25℃以下である場合、その環境温度T(例えば22℃)と対応するように、各インクパック23の剛性抵抗PAが第3剛性抵抗PA3(<PA2)に設定記憶されると共に、インク供給路26内におけるインクの動圧PBが第3動圧PB3(<PB2)に設定記憶されている。また、ROM63には、環境温度Tが25℃よりも高く且つ30℃以下である場合、その環境温度T(例えば30℃)と対応するように、各インクパック23の剛性抵抗PAが第4剛性抵抗PA4(<PA3)に設定記憶されると共に、インク供給路26内におけるインクの動圧PBが第4動圧PB4(<PB3)に設定記憶されている。
さらに、ROM63には、環境温度Tが30℃よりも高い場合、その環境温度T(例えば35℃)と対応するように、各インクパック23の剛性抵抗PAが第5剛性抵抗PA5(<PA4)に設定記憶されると共に、インク供給路26内におけるインクの動圧PBが第5動圧PB5(<PB4)に設定記憶されている。すなわち、ROM63には、環境温度Tが高いほど、各インクパック23の剛性抵抗PA及びインク供給路26内におけるインクの動圧PBの値がそれぞれ小さくなるように設定記憶されている。なお、本実施形態では、説明理解の便宜上、各カートリッジ21におけるインクパック23の剛性抵抗PAは、同じ環境温度Tでは同等の抵抗値をそれぞれ示すものとする。同様に、各カートリッジ21から記録ヘッド17へ各別に延設される各インク供給路26内におけるインクの動圧PBは、同じ環境温度Tでは同等の抵抗値をそれぞれ示すものとする。
一方、図7に示すテーブルは、インクジェット式プリンタ10が設置された環境温度Tと、各インクパック23内に貯留されるインクの貯留量に対する閾値KIとの関係を示すものである。同図のテーブルに示すように、ROM63には、環境温度Tが15℃以下である場合、その環境温度T(例えば15℃)と対応するように、閾値KIは第1閾値KI1(例えば8g「グラム」)に設定されている。また、ROM63には、環境温度Tが15℃よりも高く且つ20℃以下である場合、その環境温度T(例えば16℃)と対応するように、閾値KIは、第1閾値KI1よりも低い第2閾値KI2(例えば5g「グラム」)に設定されている。
ROM63には、環境温度Tが20℃よりも高く且つ25℃以下である場合、その環境温度T(例えば24℃)と対応するように、閾値KIは、第2閾値KI2よりも低い第3閾値KI3(例えば4g「グラム」)に設定されている。また、ROM63には、環境温度Tが25℃よりも高く且つ30℃以下である場合、その環境温度T(例えば26℃)と対応するように、閾値KIは、第3閾値KI3よりも低い第4閾値KI4(例えば3.7g「グラム」)に設定されている。さらに、ROM63には、環境温度Tが30℃よりも高い場合、その環境温度T(例えば31℃)と対応するように、閾値KIは、第4閾値KI4よりも低い第5閾値KI5(例えば3.5g「グラム」)に設定されている。したがって、本実施形態では、ROM63が、複数の閾値KI1〜KI5を環境温度Tの高低度合いに対応付けた状態で記憶する記憶手段として機能するようになっている。なお、本実施形態では、説明理解の便宜上、各カートリッジ21におけるインクパック23内のインクの貯留量に対する閾値KIは、インクの種類とは関係なく、同じ環境温度Tでは同等の値をそれぞれ示すものとする。
次に、本実施形態の制御部60が実行する制御処理ルーチンのうち、各カートリッジ21の交換を報知するか否かを決定するための交換報知決定処理ルーチンについて図8に基づき以下説明する。
さて、制御部60は、所定周期毎(例えば、1秒毎)に交換報知決定処理ルーチンを実行する。そして、この交換報知決定処理ルーチンにおいて、制御部60は、サーミスタSE1にて生成された信号を入力し、該入力した信号に基づき環境温度Tを算出(検出)する(ステップS10)。この点で、本実施形態では、制御部60及びサーミスタSE1が、設置された環境の温度(環境温度T)を検出する温度検出手段として機能する。また、制御部60及びサーミスタSE1のうち、サーミスタSE1が温度信号生成部として機能する一方、制御部60が温度算出手段としても機能する。
続いて、制御部60は、ステップS10にて検出された環境温度Tに基づき、閾値KIを設定する(ステップS11)。すなわち、制御部60は、ROM63に記憶される閾値KI1〜KI5のうち、ステップS10にて検出された環境温度T(例えば、25℃)に対応する閾値KI(例えば、第3閾値KI3)を読み出し、該読み出した閾値KIをRAM64の所定領域に設定する。この点で、本実施形態では、制御部60が、閾値KIを、ステップS10にて検出された環境温度Tが高いほど小さな値になるように設定する閾値設定手段としても機能する。
そして、制御部60は、各カートリッジ21におけるインクパック23の吐出口23aと記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCを読み出し、該読み出した水頭差PCをRAM64の所定領域に設定する(ステップS12)。続いて、制御部60は、ステップS10にて検出された環境温度Tに基づき、インク供給路26内を流動するインクの動圧PBを設定する(ステップS13)。すなわち、制御部60は、ROM63に記憶される動圧PB1〜PB5のうち、ステップS10にて検出された環境温度T(例えば、27℃)に対応する動圧PB(例えば、第4動圧PB4)を読み出し、該読み出した動圧PBをRAM64の所定領域に設定する。この点で、本実施形態では、制御部60が、ステップS10にて検出された環境温度Tに対応したインク供給路(液体供給通路)26内におけるインク(液体)の動圧PBを検出する動圧検出部としても機能する。
続いて、制御部60は、ステップS10にて検出された環境温度Tに基づき、各カートリッジ21におけるインクパック23の剛性抵抗PAを設定する(ステップS14)。すなわち、制御部60は、ROM63に記憶される剛性抵抗PA1〜PA5のうち、ステップS10にて検出された環境温度T(例えば、18℃)に対応する剛性抵抗PA(例えば、第2剛性抵抗PA2)を読み出し、該読み出した剛性抵抗PAをRAM64の所定領域に設定する。この点で、本実施形態では、制御部60が、インクパック(液体貯留手段)23の剛性抵抗PAを検出する剛性抵抗検出部としても機能する。
続いて、制御部60は、圧力センサ30からの信号に基づき、加圧ユニット27が各カートリッジ21におけるインクパック23内のインクに付与している圧力PDを検出する(ステップS15)。この点で、本実施形態では、制御部60及び圧力センサ30が、加圧ユニット(圧送手段)27がインクパック(液体貯留手段)23内のインク(液体)に付与した圧力PDを検出する圧力検出部として機能する。
そして、制御部60は、ステップS12〜S15の各処理結果に基づき、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pを算出する(ステップS16)。ちなみに、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pは、以下に示す条件式(イ)に基づき算出される。
P=(PC+PD)−(PA+PB)…(イ)
ただし、P:記録ヘッドのノズル19に加わる水頭値,PA:インクパックの剛性抵抗,PB:インク供給路内を流動するインクの動圧,PC:インクパックの吐出口と記録ヘッドのノズルとの水頭差,PD:加圧ユニットがインクパック内のインクに付与する圧力
すなわち、制御部60は、ステップS12にて検出されたインクパック23の吐出口23aと記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCと、ステップS15にて検出された加圧ユニット27がインクパック23内のインクに付与する圧力PDとを加算することにより第1加算値(PC+PD)を算出する。同様に、制御部60は、ステップS13にて検出されたインク供給路26内を流動するインクの動圧PBと、インクパック23の剛性抵抗PAとを加算することにより第2加算値(PA+PB)を算出する。そして、制御部60は、第1加算値(PC+PD)から第2加算値(PA+PB)を減算することにより、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pを算出する。
ただし、P:記録ヘッドのノズル19に加わる水頭値,PA:インクパックの剛性抵抗,PB:インク供給路内を流動するインクの動圧,PC:インクパックの吐出口と記録ヘッドのノズルとの水頭差,PD:加圧ユニットがインクパック内のインクに付与する圧力
すなわち、制御部60は、ステップS12にて検出されたインクパック23の吐出口23aと記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCと、ステップS15にて検出された加圧ユニット27がインクパック23内のインクに付与する圧力PDとを加算することにより第1加算値(PC+PD)を算出する。同様に、制御部60は、ステップS13にて検出されたインク供給路26内を流動するインクの動圧PBと、インクパック23の剛性抵抗PAとを加算することにより第2加算値(PA+PB)を算出する。そして、制御部60は、第1加算値(PC+PD)から第2加算値(PA+PB)を減算することにより、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pを算出する。
そして、制御部60は、ステップS16にて算出された記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pに基づき、カートリッジ21におけるインクパック23内のインクの貯留量(すなわち、残量)Iを推定する(ステップS17)。この点で、本実施形態では、制御部60、サーミスタSE1及び圧力センサ30が、インクパック(液体貯留手段)23内のインク(液体)の貯留量Iを推定(検出)する貯留量検出手段として機能する。
続いて、制御部60は、ステップS17にて検出されたカートリッジ21におけるインクパック23内のインクの貯留量IがステップS11にて設定された閾値KI以下であるか否かを判定する(ステップS18)。この点で、本実施形態では、制御部60が、判定手段としても機能する。そして、ステップS18の判定結果が否定判定(I>KI)である場合、制御部60は、現在の環境温度Tではインクパック23内にインクが充分に貯留されているものと判断し、交換報知決定処理ルーチンを終了する。
一方、ステップS18の判定結果が肯定判定(I≦KI)である場合、制御部60は、現在の環境温度Tではインクパック23内にインクが充分に貯留されていないものと判断する。すなわち、制御部60は、記録用紙への印刷中に、インク切れが発生するおそれがあると判断し、該カートリッジ21に対応したランプ61を点灯させることにより、そのカートリッジ21と新しいカートリッジ21との交換を促す旨を報知する(ステップS19)。その後、制御部60は、交換報知決定処理ルーチンを終了する。なお、制御部60は、ステップS19の処理に基づき点灯したランプ61を、カートリッジ21が新しいカートリッジ21に交換された場合に消灯させる。
次に、本実施形態のインクジェット式プリンタ10の作用について、カートリッジ21におけるインクパック23内のインクの貯留量Iが閾値KI以下になった場合の作用を中心に以下説明する。なお、インクジェット式プリンタ10が設置された環境の環境温度Tは、25℃であるものとする。
さて、紙送り機構により給送された記録用紙に対して、記録ヘッド17の各ノズル19からインク滴が噴射(吐出)されると、各カートリッジ21におけるインクパック23内のインクの貯留量Iが次第に少なくなっていく。そして、所定周期毎に記録ヘッド17に配設されたサーミスタSE1にて生成された信号に基づき、インクジェット式プリンタ10が設置された環境の環境温度T(=25℃)が検出される。すると、この環境温度Tに対応した閾値KIが、ROM63に記憶されたテーブルから読み出される。すなわち、閾値KIが、第3閾値KI3に設定される。
そして次に、各カートリッジ21におけるインクパック23の吐出口23aと記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCが、ROM63からそれぞれ読み出される。また、検出された環境温度T(=25℃)に対応したインクパック23の剛性抵抗PAと、インク供給路26内を流動するインクの動圧PBとが、ROM63に記憶されたテーブルからそれぞれ読み出される。すなわち、インクパック23の剛性抵抗PAが、第3剛性抵抗PA3に設定されると共に、インク供給路26内を流動するインクの動圧PBが、第3動圧PB3に設定される。
さらに、加圧ユニット27がインクパック23内のインクに付与する圧力PDが、加圧ユニット27に設けられた圧力センサ30からの信号に基づき検出される。すると、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pが、上記条件式(イ)に基づきそれぞれ算出され、該各水頭値Pから各カートリッジ21におけるインクパック23内のインクの貯留量Iがそれぞれ推定される。
そして、カートリッジ21毎にインクの貯留量Iが閾値KI以下になったか否かの判定が行われ、貯留量I≦閾値KIと判断されたカートリッジ21に対応するランプ61が点灯する。すなわち、本実施形態では、ランプ61を点灯させることにより、検出された環境温度Tにおいて、カートリッジ21におけるインクパック23内のインクの貯留量Iが充分ではないと判断されたカートリッジ21について新しいカートリッジ21との交換を促す。そして、新しいカートリッジ21に交換されたことが確認された場合には、ランプ61が消灯することになる。
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)インクパック(液体貯留手段)23を収容するカートリッジ21を新たなカートリッジ21に交換する際の目安となるインクパック23内のインク(液体)の貯留量Iに対する閾値KIは、サーミスタ(温度検出手段)SE1からの信号に基づき検出された環境温度Tに基づき設定される。すなわち、インクジェット式プリンタ(液体噴射装置)10が設置された環境の環境温度Tが高い場合には、記録ヘッド(液体噴射ヘッド)17のノズル19に加わる水頭値Pが比較的小さな値であってもよいため、閾値KIは、環境温度Tが高いほど小さな値となるように設定される。したがって、インクの貯留量Iの低下に基づいて新たなカートリッジ21への交換を促す際において、交換前のカートリッジ21におけるインクパック23内に残存するインクの量を低減させることができる。
(1)インクパック(液体貯留手段)23を収容するカートリッジ21を新たなカートリッジ21に交換する際の目安となるインクパック23内のインク(液体)の貯留量Iに対する閾値KIは、サーミスタ(温度検出手段)SE1からの信号に基づき検出された環境温度Tに基づき設定される。すなわち、インクジェット式プリンタ(液体噴射装置)10が設置された環境の環境温度Tが高い場合には、記録ヘッド(液体噴射ヘッド)17のノズル19に加わる水頭値Pが比較的小さな値であってもよいため、閾値KIは、環境温度Tが高いほど小さな値となるように設定される。したがって、インクの貯留量Iの低下に基づいて新たなカートリッジ21への交換を促す際において、交換前のカートリッジ21におけるインクパック23内に残存するインクの量を低減させることができる。
(2)サーミスタ(温度検出手段)SE1からの信号に基づき検出された環境温度Tに対応した閾値KIをROM(記憶手段)63から読み出すことにより、カートリッジ21の交換の目安となる閾値KIが設定される。すなわち、この閾値KIを設定するために、関係式を用いて演算処理を行う必要もない。したがって、制御部(閾値設定手段)60の処理負担を低減できる。
(3)インク(液体)を噴射する記録ヘッド(液体噴射ヘッド)17にサーミスタ(温度信号生成部)SE1が配設されるため、制御部(温度検出手段)60は、ノズル19から噴射されるインクに近い位置の温度の検出が可能になる。そのため、閾値KIを、記録ヘッド17のノズル19からインクを噴射できる最低限度の水頭圧(以下、「限界水頭圧」ともいう。)近くに設定できる。
(4)記録ヘッド(液体噴射ヘッド)17のノズル19に加わる水頭値Pに対応したインクパック(液体貯留手段)23内のインクの貯留量Iが閾値KI以下になった場合に、ランプ(報知手段)61による報知が行われる。すなわち、閾値KIは、インクジェット式プリンタ(液体噴射装置)10が設置された環境の環境温度Tにおける限界水頭圧に対応した値に設定される。そのため、カートリッジ21の交換時に、該カートリッジ21におけるインクパック23内に残存するインクの量(貯留量I)を良好に低減できる。
(5)加圧ユニット(圧送手段)27がインクパック23内のインクに付与した圧力PDは、加圧ユニット27の圧力センサ(圧力検出部)30からの信号に基づき検出される。そして、第1加算値は、ROM(水頭差記憶部)63から読み出されたカートリッジ21におけるインクパック(液体貯留手段)23の吐出口23aと記録ヘッド(液体噴射ヘッド)17のノズル19との水頭差PCと、加圧ユニット27がインクパック23内のインクに付与した圧力PDとを加算することにより算出される。一方、第2加算値は、制御部(剛性抵抗設定部)60によって設定されたインクパック(液体貯留手段)23の剛性抵抗PAとインク供給路(液体供給通路)26内におけるインク(液体)の動圧PBとを加算することにより算出される。すなわち、第2加算値は、サーミスタSE1からの信号に基づき検出された環境温度Tに対応した値に設定され、その第2加算値を第1加算値から減算することにより、記録ヘッド(液体噴射ヘッド)17のノズル19に加わる水頭値Pが算出される。したがって、加圧ユニット(圧送手段)27を備えた構成であっても、カートリッジ21を新たなカートリッジ21に交換する際に該カートリッジのインクパック23内に残存するインクの量を、サーミスタSE1からの信号に基づき検出された環境温度Tに対応して良好に低減できる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図9に従って説明する。なお、第2の実施形態は、カートリッジ21がキャリッジ14上に載置される構成になっている点が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図9に従って説明する。なお、第2の実施形態は、カートリッジ21がキャリッジ14上に載置される構成になっている点が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図9に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ10Aは、略箱体形状をなす本体フレーム11を備え、該本体フレーム11内にはプラテン12が架設されている。プラテン12上には、紙送りモータ70を有する紙送り機構によりターゲットとしての記録用紙71が給送されるようになっている。また、本体フレーム11内には、プラテン12の長手方向(左右方向)と平行に棒状のガイド部材13が架設されている。
このガイド部材13には、キャリッジ14が、該ガイド部材13の軸線方向(左右方向)に往復移動可能に挿通支持されている。このキャリッジ14の下面には記録ヘッド17が搭載され、この記録ヘッド17の下面には、複数のノズル19が形成されている。また、キャリッジ14における記録ヘッド17の上側には、複数(本実施形態では4つ)のカートリッジ(液体貯留手段)21が着脱可能にそれぞれ搭載され、該各カートリッジ21内には、インクがそれぞれ記録ヘッド17に供給可能に収容されている。
本実施形態のインクジェット式プリンタ10では、各カートリッジ21内のインクが、第1の実施形態のようにインク供給路26を介して記録ヘッド17の各ノズル19に供給されるのではなく、記録ヘッド17の各ノズル19に直接供給される。そのため、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pは、以下に示す条件式(ロ)に基づき算出される。
P=PC−PA…(ロ)
ただし、P:記録ヘッドのノズルに加わる水頭値,PA:カートリッジの剛性抵抗,PC:カートリッジの吐出口と記録ヘッドのノズルとの水頭差
すなわち、本実施形態の制御部60は、サーミスタSE1にて生成された信号に基づき環境温度Tを検出し、該環境温度Tに対応した閾値KIをROM63から読み出して該読み出された閾値KIをRAM64の所定領域に設定する。そして、制御部60は、各カートリッジ21の吐出口と記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCをROM63からそれぞれ読み出す。続いて、制御部60は、検出された環境温度Tに対応するカートリッジ21の剛性抵抗PAをROM63から読み出し、該読み出された剛性抵抗PAをRAM64の所定領域に設定する。
ただし、P:記録ヘッドのノズルに加わる水頭値,PA:カートリッジの剛性抵抗,PC:カートリッジの吐出口と記録ヘッドのノズルとの水頭差
すなわち、本実施形態の制御部60は、サーミスタSE1にて生成された信号に基づき環境温度Tを検出し、該環境温度Tに対応した閾値KIをROM63から読み出して該読み出された閾値KIをRAM64の所定領域に設定する。そして、制御部60は、各カートリッジ21の吐出口と記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCをROM63からそれぞれ読み出す。続いて、制御部60は、検出された環境温度Tに対応するカートリッジ21の剛性抵抗PAをROM63から読み出し、該読み出された剛性抵抗PAをRAM64の所定領域に設定する。
そして、制御部60は、上記条件式(ロ)に基づいて、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pをそれぞれ算出し、該各算出結果から各カートリッジ21内のインクの貯留量Iをそれぞれ推定する。そして次に、制御部60は、各カートリッジ21内のインクの貯留量Iが閾値KI以下であるか否かをカートリッジ21毎に判定し、該判定結果が肯定判定となったカートリッジ21に対応したランプ61を点灯させる。
本実施形態では、上記第1の実施形態の効果(1)〜(4)に加え、さらに以下に示す効果を得ることができる。
(6)記録ヘッド(液体噴射ヘッド)17のノズル19に加わる水頭値Pは、ROM(水頭差記憶部)63に予め設定されたカートリッジ(液体貯留手段)21の吐出口と記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCから制御部(剛性抵抗設定部)60によって設定されたカートリッジ21の剛性抵抗PAを減算することにより算出される。このカートリッジ21の剛性抵抗PAは、サーミスタ(温度検出手段)SE1からの信号に基づき検出された環境温度Tに対応した値である。そのため、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pを、サーミスタSE1からの信号に基づき検出された環境温度Tに対応して良好に低減できる。
(6)記録ヘッド(液体噴射ヘッド)17のノズル19に加わる水頭値Pは、ROM(水頭差記憶部)63に予め設定されたカートリッジ(液体貯留手段)21の吐出口と記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCから制御部(剛性抵抗設定部)60によって設定されたカートリッジ21の剛性抵抗PAを減算することにより算出される。このカートリッジ21の剛性抵抗PAは、サーミスタ(温度検出手段)SE1からの信号に基づき検出された環境温度Tに対応した値である。そのため、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pを、サーミスタSE1からの信号に基づき検出された環境温度Tに対応して良好に低減できる。
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態(別例)に変更してもよい。
・上記第1の実施形態において、加圧ユニット27を設けることなく、各カートリッジ21におけるインクパック23の吐出口23aと記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCのみによって、インクパック23内のインクを記録ヘッド17にインク供給路26を介して供給するようにしてもよい。この場合、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pは、以下に示す条件式(ハ)に基づき算出される。
・上記第1の実施形態において、加圧ユニット27を設けることなく、各カートリッジ21におけるインクパック23の吐出口23aと記録ヘッド17のノズル19との水頭差PCのみによって、インクパック23内のインクを記録ヘッド17にインク供給路26を介して供給するようにしてもよい。この場合、記録ヘッド17のノズル19に加わる水頭値Pは、以下に示す条件式(ハ)に基づき算出される。
P=PC−(PA+PB)…(ハ)
ただし、P:記録ヘッドのノズルに加わる水頭値,PA:インクパックの剛性抵抗,PB:インク供給路内を流動するインクの動圧,PC:インクパックの吐出口と記録ヘッドのノズルとの水頭差
・上記各実施形態において、サーミスタSE1を、インクジェット式プリンタ10,10Aの任意の位置(例えば、メンテナンスユニット33近傍)に配置してもよい。
ただし、P:記録ヘッドのノズルに加わる水頭値,PA:インクパックの剛性抵抗,PB:インク供給路内を流動するインクの動圧,PC:インクパックの吐出口と記録ヘッドのノズルとの水頭差
・上記各実施形態において、サーミスタSE1を、インクジェット式プリンタ10,10Aの任意の位置(例えば、メンテナンスユニット33近傍)に配置してもよい。
・上記各実施形態において、ROM63には、図10に示すように、環境温度Tと閾値KIとの関係を示すマップを記憶させ、このマップに基づき閾値KIを設定するようにしてもよい。また、ROM63には、環境温度Tと閾値KIとの関係式を記憶させ、この関係式に基づき閾値KIを設定するようにしてもよい。
・同様に、ROM63には、環境温度Tとインクパック23(又はカートリッジ21)の剛性抵抗PAとの関係を示すマップを記憶させ、このマップに基づきインクパック23(又はカートリッジ21)の剛性抵抗PAを設定するようにしてもよい。また、ROM63には、環境温度Tとインクパック23(又はカートリッジ21)の剛性抵抗PAとの関係式を記憶させ、この関係式に基づきインクパック23(又はカートリッジ21)の剛性抵抗PAを設定するようにしてもよい。
・また、ROM63には、環境温度Tとインク供給路26内を流動するインクの動圧PBとの関係を示すマップを記憶させ、このマップに基づきインク供給路26内を流動するインクの動圧PBを設定するようにしてもよい。また、ROM63には、環境温度Tとインク供給路26内を流動するインクの動圧PBとの関係式を記憶させ、この関係式に基づきインク供給路26内を流動するインクの動圧PBを設定するようにしてもよい。
・上記各実施形態において、報知手段は、ランプ61ではなく、音声にて報知を行うスピーカなどの任意の報知手段であってもよい。また、報知手段として液晶表示装置を設け、この液晶表示装置の表示画面にカートリッジ21の交換を促すような表示を行うようにしてもよい。
・上記各実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンタ10,10Aとして具体化したが、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造や、有機ELディスプレイ等の画素形成に利用される液体噴射装置に具体化してもよい。
10,10A…インクジェット式プリンタ(液体噴射装置)、14…キャリッジ、17…記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、19…ノズル、21…カートリッジ(液体貯留手段)、23…インクパック(液体貯留手段)、23a…吐出口、26…インク供給路(液体供給通路)、26a…端部(液体貯留手段側の端部)、26b…端部(液体噴射ヘッド側の端部)、27…加圧ユニット(圧送手段)、30…圧力センサ(貯留量検出手段、圧力検出部)、60…制御部(貯留量検出手段、温度検出手段、閾値設定手段、判定手段、制御手段、温度算出部、剛性抵抗設定部、動圧設定部、圧力検出部)、63…ROM(記憶手段、水頭差記憶部)、61…ランプ(報知手段)、I…インクの貯留量(液体の貯留量)、KI,KI1〜KI5…閾値、P…水頭値(液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値)、PA,PA1〜PA5…剛性抵抗、PB,PB1〜PB5…動圧、PC…水頭差(液体貯留手段の吐出口と液体噴射ヘッドのノズルとの水頭差)、PD…圧力、SE1…サーミスタ(貯留量検出手段、温度検出手段、温度信号生成部)。
Claims (7)
- 交換可能に設けられた液体貯留手段から供給される液体をノズルから噴射させる液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置において、
前記液体貯留手段内における液体の貯留量を検出する貯留量検出手段と、
設置された環境の温度を検出する温度検出手段と、
前記液体貯留手段を新たな液体貯留手段に交換する際の目安となる前記液体貯留手段内における液体の貯留量に対する閾値を、前記温度検出手段によって検出された温度が高いほど小さな値になるように設定する閾値設定手段と、
前記貯留量検出手段によって検出された前記液体貯留手段内における液体の貯留量が前記閾値設定手段によって設定された閾値以下になったか否かを判定する判定手段と、
該判定手段による判定結果が肯定判定である場合に、前記液体貯留手段内の液体の貯留量が前記閾値以下になった旨を報知手段によって報知させる制御手段とを備えた液体噴射装置。 - 複数の閾値を前記温度の高低度合いに対応付けた状態で記憶する記憶手段をさらに備え、前記閾値設定手段は、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する閾値を前記記憶手段から読み出す請求項1に記載の液体噴射装置。
- 前記温度検出手段は、温度に応じた信号を生成するための温度信号生成部と、該温度信号生成部にて生成された信号を入力して該信号に基づき温度を算出する温度算出部とを有し、前記温度信号生成部は、前記液体噴射ヘッドに配置されている請求項1又は請求項2に記載の液体噴射装置。
- 前記貯留量検出手段は、前記液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値を算出し、該水頭値に対応した前記液体貯留手段内の液体の貯留量を検出する請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
- 前記液体貯留手段は、前記液体噴射ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジに着脱自在な状態で配設されており、前記貯留量検出手段には、前記液体貯留手段における液体の吐出口と前記液体噴射ヘッドのノズルとの間の水頭差が予め記録される水頭差記憶部と、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する前記液体貯留手段の剛性抵抗を設定する剛性抵抗設定部とが設けられており、
前記貯留量検出手段は、前記水頭差記憶部に記憶された前記水頭差から前記剛性抵抗設定部によって設定された剛性抵抗を減算することにより、前記液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値を算出し、該算出結果に対応した前記液体貯留手段内の液体の貯留量を検出する請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記液体貯留手段は、前記液体噴射ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジとは別の位置に配置されると共に、液体供給通路を介して前記液体噴射ヘッドに接続されており、
前記貯留量検出手段には、前記液体貯留手段における液体の吐出口と前記液体噴射ヘッドのノズルとの間の水頭差が予め記録される水頭差記憶部と、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する前記液体貯留手段の剛性抵抗を設定する剛性抵抗設定部と、前記温度検出手段によって検出された温度に対応する前記液体供給通路内を前記液体貯留手段側の端部から前記液体噴射ヘッド側の端部まで流動した液体に付加される総抵抗を液体の動圧として設定する動圧設定部とが設けられており、
前記貯留量検出手段は、前記剛性抵抗設定部によって設定された剛性抵抗及び前記動圧設定部によって設定された液体の動圧の加算値を算出し、前記水頭差記憶部に記憶された前記水頭差から前記加算値を減算することにより、前記液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値を算出し、該算出結果に対応した前記液体貯留手段内の液体の貯留量を検出する請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。 - 前記液体貯留手段内における液体を前記液体噴射ヘッドに向けて圧送するための圧送手段をさらに備え、前記貯留量検出手段には、前記圧送手段が前記液体貯留手段内の液体に付与した圧力を検出する圧力検出部が設けられており、
前記貯留量検出手段は、前記水頭差記憶部に記憶された前記水頭差と前記圧力検出部によって検出された圧力との第1加算値、及び前記剛性抵抗設定部によって設定された剛性抵抗と前記動圧設定部によって設定された液体の動圧との第2加算値をそれぞれ算出し、前記第1加算値から前記第2加算値を減算することにより、前記液体噴射ヘッドのノズルに加わる水頭値を算出し、該算出結果に対応した前記液体貯留手段内の液体の貯留量を検出する請求項6に記載の液体噴射装置。
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