JP2008012698A - 液体吐出装置、その吐出量導出方法及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】液体の吐出量を精度よく求めることができる液体吐出装置の提供。
【解決手段】インクジェットプリンタにおいて、可撓性のインクカートリッジ２４を内蔵する密閉室２９の圧力が所定圧力となるように伸縮ポンプ３１を制御したあと、ノズルからインクが吐出するよう印刷ヘッドを制御し、続いて密閉室２９の圧力が再び所定圧力となるように伸縮ポンプ３１を制御し、続いてインクの吐出前後における伸縮ポンプ３１のストローク送り量に基づいてノズルから吐出されたインクの吐出量を導出する。ここで、空気供給量と伸縮ポンプ３１のストローク送り量との間には一定の相関関係があるため、伸縮ポンプ３１のストローク送り量に基づいて空気供給量、ひいてはインクの吐出量を精度よく導出することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体吐出装置、その吐出量導出方法及びそのプログラムに関する。

従来より、液体の残量を演算することができる液体吐出装置が知られている。例えば、特許文献１の液体吐出装置は、加圧ポンプから空気を供給可能な圧力室にインクパックを収容し、そのインクパックから記録ヘッド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の空隙（圧力室の容積からインクパックの体積を差し引いた値）が増大するインクカートリッジを備えており、圧力室の圧力が所定値に到達するまでの加圧ポンプの空気供給量から圧力室の空隙の増加分を算出し、この増加分からインクカートリッジのインク残量を算出する。この液体吐出装置は、加圧ポンプの単位時間当たりの空気供給量（空気供給率）が一定であるという前提のもとで、加圧ポンプの駆動時間に基づいて圧力室の空隙の増加分を算出している。
特開２００５−２７１３０３号公報

しかしながら、実際の加圧ポンプの空気供給率は種々の条件によって変化する。例えば、加圧ポンプの駆動モータが停止状態から定常回転状態に至るまでの期間と、定常回転している期間と、定常回転状態から停止状態に至るまでの期間とでは、加圧ポンプの空気供給率が異なるため、特許文献１の液体吐出装置のように空気供給率が一定であるという前提のもとに算出した空隙の増加分は、実際の空隙の増加分と一致しないことがある。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、液体の吐出量を精度よく求めることができる液体吐出装置、その吐出量導出方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。

本発明の液体吐出装置、その吐出量導出方法及びそのプログラムは、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の液体吐出装置は、
ノズルから液体を吐出可能な液体吐出手段と、
内部に収容された液体を前記液体吐出手段に供給可能な可撓性の液体収容バッグと、
前記液体収容バッグが内部に配置された密閉室と、
伸長時に外気を吸い込み収縮時に前記密閉室へ空気を供給する伸縮ポンプと、
前記密閉室の圧力が所定圧力となるように前記伸縮ポンプを制御したあと、前記ノズルから液体が吐出するよう前記液体吐出手段を制御し、続いて前記密閉室の圧力が再び前記所定圧力となるように前記伸縮ポンプを制御し、続いて液体の吐出前後における前記伸縮ポンプのストローク送り量に基づいて前記ノズルから吐出された液体の吐出量を導出する制御手段と、
を備えたものである。

この液体吐出装置では、密閉室の圧力が所定圧力となるように伸縮ポンプを制御したあと、ノズルから液体が吐出するよう液体吐出手段を制御し、続いて密閉室の圧力が再び所定圧力となるように伸縮ポンプを制御し、続いて液体の吐出前後における伸縮ポンプのストローク送り量に基づいてノズルから吐出された液体の吐出量を導出する。ここで、密閉室の圧力を所定圧力となるようにしたあとノズルから液体を吐出させると、液体が吐出した分だけ液体収容バッグの内容量が減少し、その分だけ密閉室の空隙（密閉室の容積から液体収容バックの内容量を引いた値）が増えるため、密閉室の圧力が所定圧力よりも小さくなる。そして、ノズルから液体が吐出した後に密閉室の圧力を所定圧力となるようにすると、密閉室の空隙が増えた分だけ空気が供給される。この空気供給量と伸縮ポンプのストローク送り量との間には一定の相関関係があるため、伸縮ポンプのストローク送り量に基づいて空気供給量、ひいては液体の吐出量を精度よく導出することができる。

本発明の液体吐出装置において、前記伸縮ポンプは、伸縮可能な蛇腹部と、該蛇腹部の一端に取り付けられた固定ディスクと、前記蛇腹部の他端に取り付けられた可動ディスクと、該可動ディスクを前記固定ディスクに対して接近・離間させる作動機構とを備えたポンプであり、前記制御手段は、液体の吐出量を導出するにあたり、液体の吐出前後における前記可動ディスクの所定の基準点からの位置に基づいて前記伸縮ポンプのストローク送り量を求め、該ストローク送り量に基づいて前記ノズルから吐出された液体の吐出量を導出するとしてもよい。こうすれば、伸縮ポンプの蛇腹部は伸縮を繰り返し行ったとしても毎回ほぼ同じように変形して伸縮するため、長期間使用したとしても、密閉室への空気供給量と伸縮ポンプのストローク送り量との相関関係が一定に維持されやすく、導出される液体の吐出量の精度を高く保つことができる。

本発明の液体吐出装置において、前記伸縮ポンプは、シリンダと、該シリンダの内部に挿入されたピストンと、該ピストンを前記シリンダのヘッドに対して接近・離間させる作動機構とを備えたポンプであり、前記制御手段は、液体の吐出量を導出するにあたり、液体の吐出前後における前記ピストンの所定の基準点からの位置に基づいて前記伸縮ポンプのストローク送り量を求め、該ストローク送り量に基づいて前記ノズルから吐出された液体の吐出量を導出するとしてもよい。こうすれば、シリンダやピストンの形状は一定であるため、長期間使用したとしても、密閉室への空気供給量と伸縮ポンプのストローク送り量との相関関係が一定のままであり、導出される液体の吐出量の精度を高く保つことができる。

本発明の液体吐出装置の吐出量導出方法は、
ノズルから液体を吐出可能な液体吐出手段と、内部に収容された液体を前記液体吐出手段に供給可能な可撓性の液体収容バッグと、前記液体収容バッグが内部に配置された密閉室と、伸長時に外気を吸い込み収縮時に前記密閉室へ空気を供給する伸縮ポンプと、を備えた液体吐出装置の吐出量導出方法であって、
前記密閉室の圧力が所定圧力となるように前記伸縮ポンプを制御したあと、前記ノズルから液体が吐出するよう前記液体吐出手段を制御し、続いて前記密閉室の圧力が再び前記所定圧力となるように前記伸縮ポンプを制御し、続いて液体の吐出前後における前記伸縮ポンプのストローク送り量に基づいて前記ノズルから吐出された液体の吐出量を導出するものである。

この液体吐出装置の吐出量導出方法では、密閉室の圧力が所定圧力となるように伸縮ポンプを制御したあと、ノズルから液体が吐出するよう液体吐出手段を制御し、続いて密閉室の圧力が再び所定圧力となるように伸縮ポンプを制御し、続いて液体の吐出前後における伸縮ポンプのストローク送り量に基づいてノズルから吐出された液体の吐出量を導出する。ここで、密閉室の圧力を所定圧力となるようにしたあとノズルから液体を吐出させると、液体が吐出した分だけ液体収容バッグの内容量が減少し、その分だけ密閉室の空隙（密閉室の容積から液体収容バックの内容量を引いた値）が増えるため、密閉室の圧力が所定圧力よりも小さくなる。そして、ノズルから液体が吐出した後に密閉室の圧力を所定圧力となるようにすると、密閉室の空隙が増えた分だけ空気が供給される。この空気供給量と伸縮ポンプのストローク送り量との間には一定の相関関係があるため、伸縮ポンプのストローク送り量に基づいて空気供給量、ひいては液体の吐出量を精度よく導出することができる。なお、上述した本発明の液体吐出装置が備える各種の構成によって奏される作用・機能を実現するためのステップを追加してもよい。

本発明のプログラムは、上述した吐出量導出方法の各ステップを１又は複数のコンピュータに実行させるためのものである。このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（例えばハードディスク、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤなど）に記録されていてもよいし、伝送媒体（インターネットやＬＡＮなどの通信網）を介してあるコンピュータから別のコンピュータへ配信されてもよいし、その他どのような形で授受されてもよい。このプログラムを一つのコンピュータに実行させるか複数のコンピュータに分散して実行させれば、上述した吐出量導出方法の各ステップが実行されるため、上述した吐出量導出方法と同様の作用効果が得られる。

次に本発明を具現化した一実施形態について説明する。図１は本実施形態であるインクジェットプリンタ１０の構成の概略を示す構成図、図２及び図４はインクカートリッジ２４の周辺を表す部分断面図である。

本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、モノクロ専用機として構成され、図１に示すように、プラテン４６上を図中奥から手前へと搬送される記録紙Ｓにインク滴を吐出して印刷を行うプリンタ機構２０と、駆動モータ１４により駆動される紙送りローラ１６と、プラテン４６の一端に形成された非印刷領域としてのフラッシング領域４４と、プラテン４６の他端に形成されたキャッピング装置４８と、ユーザが各種の指示を行ったりユーザへの報知を行ったりする操作パネル６０と、メイン基板４９上に設けられインクジェットプリンタ１０全体をコントロールするコントローラ７０とを備えている。

プリンタ機構２０は、キャリッジベルト２１によりガイド２２に沿って左右に往復動するキャリッジ２３と、ブラック（Ｋ）のインクを収容しキャリッジ２３へインクを供給可能な可撓性を有するインクカートリッジ２４と、このインクカートリッジ２４から供給されたインクに圧力をかけて記録紙Ｓに向かって吐出する印刷ヘッド２５とを備えている。

キャリッジ２３は、メカフレーム１２の右側に取り付けられたキャリッジモータ２６のモータ軸である駆動ローラ２７とメカフレーム１２の左側に取り付けられた従動ローラ２８との間に架設されたキャリッジベルト２１がキャリッジモータ２６によって駆動されるのに伴って移動する。ここでは、キャリッジ２３上にインクカートリッジ２４を搭載しない、いわゆるオフキャリッジ型を採用している。このキャリッジ２３の背面には、キャリッジ移動方向に沿って設けられたリニアスケール４２ａの目盛りを読み取るフォトディテクタ４２ｂが設けられ、このフォトディテクタ４２ｂからの検出信号を用いてキャリッジ２３の位置が管理可能となっている。

インクカートリッジ２４は、可撓性の薄膜フィルムからなるバッグにインクを収容した容器である。このインクカートリッジ２４は、図２に示すように、密閉室２９の内部に配置され、密閉室２９のインク供給口２９ａに液密に接続された開口部２４ａからインクチューブ３０を介して印刷ヘッド２５にインクを供給可能となっている。密閉室２９は、インク供給口２９ａのほか、内部圧力を検出可能な圧力センサ２９ｂや、伸縮ポンプ３１からの空気が密閉室２９へ供給される連通口２９ｃを備えている。

伸縮ポンプ３１は、伸縮可能な蛇腹部３２と、該蛇腹部３２の一端に取り付けられ蛇腹部３２と密閉室２９とを連通する導管３３を有する固定ディスク３４と、蛇腹部３２の他端に取り付けられた可動ディスク３５と、該可動ディスク３５を固定ディスク３４に対して接近・離間させる作動機構３６とを備えている。作動機構３６は、可動ディスク３５を貫通するナット３５ａに螺合され一端が固定ディスク３４の支持穴３４ａに空転自在に挿入された一対のネジ軸３７，３７と、各ネジ軸３７の他端に固着された従動ギヤ３８と、二つの従動ギヤ３８，３８と噛み合う駆動ギヤ３９がモータ軸に固着されたポンプ作動モータ４０とを備えている。このうち、ネジ軸３７とナット３５ａとが図示しないボールを介して螺合されてボールネジを構成し、ネジ軸３７が回転するのに伴ってナット３５ａを含む可動ディスク３５が直線的に移動する。なお、導管３３には、蛇腹部３２から密閉室２９へ空気が流入するのを許容し密閉室２９から蛇腹部３２へ空気が流入するのを禁止する第１の一方向弁Ｖ１が取り付けられている。また、固定ディスク３４には、外気が蛇腹部３２へ流入するのを許容し蛇腹部３２から外部へ空気が流出するのを禁止する第２の一方向弁Ｖ２が取り付けられている。そして、ポンプ作動モータ４０が正回転すると、駆動ギヤ３９及び従動ギヤ３８，３８を介して一対のネジ軸３７，３７が同方向に同期して回転し、このネジ軸３７，３７の回転に伴って可動ディスク３５が固定ディスク３４に接近する。この結果、蛇腹部３２は収縮され、蛇腹部３２から第１の一方向弁Ｖ１を介して密閉室２９へ空気が供給される（このとき、第２の一方向弁Ｖ２は閉じている）。一方、ポンプ作動モータ４０が逆回転すると、駆動ギヤ３９及び従動ギヤ３８，３８を介して一対のネジ軸３７，３７が先ほどとは逆向きに同期して回転し、このネジ軸３７，３７の回転に伴って可動ディスク３５が固定ディスク３４から離間する。この結果、蛇腹部３２は伸長され、外気が第２の一方向弁Ｖ２を介して蛇腹部３２へ流入する（このとき、第１の一方向弁Ｖ１は閉じている）。可動ディスク３５には、ネジ軸３７の長手方向に沿って設けられたリニアスケール４１ａの目盛りを読み取るフォトディテクタ４１ｂが設けられ、このフォトディテクタ４１ｂからの検出信号を用いて固定ディスク３４を基準とする可動ディスク３５の位置を管理することが可能となっている。

印刷ヘッド２５は、キャリッジ２３の下部に設けられており、図示しない圧電素子に電圧をかけることによりこの圧電素子を変形させてインクを加圧する方式により印刷ヘッド２５の下面に設けられた多数のノズル２５ａからインクを吐出するものである。なお、この印刷ヘッド２５は、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。

フラッシング領域４４は、プラテン４６の印刷可能領域から図１中の左側に外れた位置に設けられ、ノズル２５ａの先端でインクが乾燥して固化するのを防止するために定期的又は所定のタイミングで印刷データとは無関係にインク滴を吐出させる、いわゆるフラッシング動作を行うときに利用されるものである。このフラッシング領域４４は、印刷ヘッド２５がキャリッジ２３と共に左端まで移動したときに該印刷ヘッド２５のノズル２５ａと対向するように設けられている。このため、フラッシング動作は、印刷ヘッド２５をキャリッジ２３と共に左端まで移動させたあとに行われる。

キャッピング装置４８は、プラテン４６の印刷可能領域から図１中の右側に外れた位置に設けられ、略直方体で上部が開口した筐体を備えている。このキャッピング装置４８は、印刷ヘッド２５に向かって上昇して印刷ヘッド２５を封止した状態で負圧により強制的にノズル２５ａをクリーニングする際に利用されるほか、印刷休止中などに印刷ヘッド２５が乾燥するのを防止する際にも利用される。

操作パネル６０は、ユーザがインクジェットプリンタ１０に対して各種の指示を入力するためのデバイスであり、各種の指示に応じた文字、図形又は記号が表示されるディスプレイ６２や、ユーザが各種操作を行うためのボタン類６４が設けられている

コントローラ７０は、図１に示すように、メカフレーム１２の背面に取り付けられたメイン基板４９上に設けられ、ＣＰＵ７１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムを記憶したＲＯＭ７２と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ７３と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ７４と、ユーザＰＣ９０などの外部機器との情報のやり取りを行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）７５と、図示しない入出力ポートとを備えている。ＲＡＭ７３には、印刷バッファ領域が設けられており、この印刷バッファ領域にはユーザＰＣ９０から送られてきた印刷データが一時的に記憶される。このコントローラ７０には、キャリッジ２３に搭載されたフォトディテクタ４２ｂからのポジション信号や可動ディスク３５に搭載されたフォトディテクタ４１ｂからのポジション信号、圧力センサ２９ｂからの密閉室２９の内部圧力が図示しない入力ポートを介して入力されるほか、ユーザＰＣ９０から出力された印刷ジョブなどがＩ／Ｆ７５を介して入力される。また、コントローラ７０からは、印刷ヘッド２５への制御信号や駆動モータ１４への駆動信号、キャリッジモータ２６への駆動信号、ポンプ作動モータ４０への駆動信号、キャッピング装置４８への駆動信号などが図示しない出力ポートを介して出力されるほか、ユーザＰＣ９０への印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ７５を介して出力される。

次に、こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンタ１０の動作について説明する。図３は、コントローラ７０のＣＰＵ７１により実行される印刷制御ルーチンの一例を表すフローチャートである。このルーチンは、ＲＯＭ７２に記憶され、インクジェットプリンタ１０の電源がオンされたあと、ユーザＰＣ９０から印刷ジョブの指令をＩ／Ｆ７５を介して受信したときに実行される。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ７１は、まず、密閉室２９の内部圧力を表す圧力センサ２９ｂの出力値が予め定められた所定圧力（例えば１．１気圧）となるようにポンプ作動モータ４０を正回転することにより駆動ギヤ３９を回転駆動して可動ディスク３５を固定ディスク３４に接近させる（ステップＳ１００）。可動ディスク３５が固定ディスク３４に接近すると、蛇腹部３２が収縮され、蛇腹部３２から第１の一方向弁Ｖ１を介して密閉室２９へ空気が供給されるため、圧力センサ２９ｂの出力値が上昇し、ついには所定圧力に達する。このようにして密閉室２９が所定圧力に達した時点で、ポンプ作動モータ４０の回転を止めて可動ディスク３５を停止させる。続いて、そのときの固定ディスク３４を基準とする可動ディスク３５の位置をフォトディテクタ４１ｂのポジション信号から導出し、それをインク吐出前の位置Ｐｏｓ１としてＲＡＭ７３に記憶する（ステップＳ１１０）。

続いて、印刷ジョブに含まれる印刷データのうち、キャリッジ２３がガイド２２に沿って片道移動する際に印刷可能なデータ（１パス分の印刷データ）が記録紙Ｓに印刷されるようにプリンタ機構２０を制御する（ステップＳ１２０）。具体的には、印刷ジョブに含まれる印刷データのうちの１パス分をＲＡＭ７３の印刷バッファから読み出し、該印刷データをビットマップイメージへ展開する。そして、プリンタ機構２０の駆動モータ１４を駆動して紙送りローラ１６を回転させて記録紙Ｓをプラテン４６上の印刷可能領域へ搬送したあと、キャリッジモータ２６を駆動してキャリッジベルト２１を介してキャリッジ２３を片道移動させながら展開データが記録紙Ｓに印刷されるよう印刷ヘッド２５への印加電圧を制御する。

このように１パス分の印刷を実行したあと、ＣＰＵ７１は、再び、密閉室２９の内部圧力を表す圧力センサ２９ｂの出力値が予め定められた所定圧力となるようにポンプ作動モータ４０を正回転することにより駆動ギヤ３９を回転駆動して可動ディスク３５を固定ディスク３４に接近させ（ステップＳ１３０）、そのときの固定ディスク３４を基準とする可動ディスク３５の位置をインク吐出後の位置Ｐｏｓ２としてＲＡＭ７３に記憶する（ステップＳ１４０）。

続いて、可動ディスク３５のインク吐出前の位置Ｐｏｓ１とインク吐出後の位置Ｐｏｓ２との差をストローク送り量として算出し、このストローク送り量に基づいて空気供給量を導出する（ステップＳ１５０）。ここでは、予め蛇腹部３２のストローク送り量と伸縮ポンプ３１から送出される空気供給量との関係を実験などにより求め、その関係をマップで表し該マップをＲＯＭ７２に記憶しておき、今回算出したストローク送り量に対応する空気供給量をそのマップから導出するものとした。なお、マップの代わりにテーブルを用いてもよいし、計算式を用いてもよい。このようにして導出した空気供給量は、今回の１パス分の印刷で消費されたインク量と一致するが、この点を図４を用いて説明する。図４では、インク吐出前のインクカートリッジ２４を一点鎖線で表し、インク吐出後のインクカートリッジ２４を実線で表した。インク吐出後であって伸縮ポンプ３１の可動ディスク３５を移動させる前の位置Ｐｏｓ１にある状態では、インクが吐出された分だけインクカートリッジ２４の内容量が減少し、それに伴い密閉室２９の空隙（密閉室２９の容積からインクカートリッジ２４の内容量を引いた値）が増加するから、内部圧力が所定圧力よりも低くなる。その後、伸縮ポンプ３１の可動ディスク３５を固定ディスク３４に接近させることにより密閉室２９の内部圧力を所定圧力に戻すと、可動ディスク３５は位置Ｐｏｓ２に移動する。このとき、可動ディスク３５が位置Ｐｏｓ１から位置Ｐｏｓ２まで移動したときのストローク送り量に見合った空気が密閉室２９に供給される。この空気供給量は、インクが吐出された分つまりインクカートリッジ２４の内容量が減少した分に相当する。

続いて、このようにして導出した空気供給量をそれまでのインク消費量に加算し、加算後の値を新たなインク消費量として不揮発性のフラッシュメモリ７４に記憶する（ステップＳ１６０）。なお、インク消費量は、工場出荷時には値ゼロに設定されているものとする。その後、インク消費量を、インクカートリッジ２４が空（カラ）になったか否かを判定するための閾値（ここでは工場出荷時のインクカートリッジ２４のインク充填量より僅かに小さい値とする）と比較する（ステップＳ１７０）。そして、インク消費量が閾値を超えていないときには、インクカートリッジ２４にインクが残っているとみなし、今回受信した印刷ジョブに含まれる印刷データの処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ１９０）、未だ完了していないときには再びステップＳ１００〜Ｓ１７０を実行する。一方、今回受信した印刷ジョブに含まれる印刷データの処理が完了したときには、そのまま本ルーチンを終了する。また、ステップＳ１７０でインク消費量が閾値を超えていたときには、インクカートリッジ２４にインクが残っていないとみなし、ユーザにインク切れになったことを知らせるためのエラーメッセージを操作パネル６０のディスプレイ６２に表示し（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。

次に、コントローラ７０のＣＰＵ７１により実行されるメンテナンス制御ルーチンについて説明する。図５はメンテナンス制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ＲＯＭ７２に記憶され、予め定められたフラッシングの実行タイミング（例えばノズル２５ａからのインクの吐出回数が所定回数に至るごと）になったときや操作パネル６０の図示しないクリーニングボタンが押下されたときに実行される。このルーチンが開始されると、ＣＰＵ７１は、まず、密閉室２９の内部圧力が予め定められた所定圧力となるように可動ディスク３５を作動し（ステップＳ２００）、そのときの固定ディスク３４を基準とする可動ディスク３５の位置をインク吐出前の位置Ｐｏｓ１としてＲＡＭ７３に記憶し（ステップＳ２１０）、その後、メンテナンス（フラッシング又はクリーニング）を実行する（ステップＳ２２０）。続いて、再び密閉室２９の内部圧力が予め定められた所定圧力となるように可動ディスク３５を作動し（ステップＳ２３０）、そのときの可動ディスク３５の位置をインク吐出後の位置Ｐｏｓ２としてＲＡＭ７３に記憶し（ステップＳ２４０）、二つの位置Ｐｏｓ１，Ｐｏｓ２に基づいて空気供給量を導出し（ステップＳ２５０）、それまでのインク消費量に今回導出した空気供給量を加算した値を新たなインク消費量とし（ステップＳ２６０）、そのインク消費量が閾値（前出）を超えているか否かを判定する（ステップＳ２７０）。そして、インク消費量が閾値を超えていないときには、そのまま本ルーチンを終了し、インク消費量が閾値を超えていたときには、操作パネル６０のディスプレイ６２にエラーメッセージを表示し（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ２００〜Ｓ２８０（ステップＳ２２０を除く）は実質的に前出のステップＳ１００〜Ｓ１８０（ステップＳ１２０を除く）と同じである。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の印刷ヘッド２５が本発明の液体吐出手段に相当し、インクカートリッジ２４が液体収容バッグに相当し、密閉室２９が密閉室に相当し、伸縮ポンプ３１が伸縮ポンプに相当し、コントローラ７０が制御手段に相当する。なお、本実施形態では、インクジェットプリンタ１０の動作を説明することにより本発明の吐出量導出方法の一例も明らかにしている。

以上詳述した本実施形態のインクジェットプリンタ１０によれば、密閉室２９への空気供給量と伸縮ポンプ３１のストローク送り量との間には一定の相関関係があるため、伸縮ポンプ３１のストローク送り量に基づいて空気供給量、ひいてはインク消費量を精度よく導出することができる。

また、伸縮ポンプ３１の蛇腹部３２は伸縮を繰り返し行ったとしても毎回ほぼ同じように変形して伸縮するため、長期間使用したとしても、密閉室２９への空気供給量と伸縮ポンプ３１のストローク送り量との相関関係が一定に維持されやすく、インク消費量の精度を高く保つことができる。

更に、伸縮ポンプ３１において可動ディスク３５が固定ディスク３４に最接近した場合には、作動機構３６を作動させて可動ディスク３５を固定ディスク３４から離間させることにより、蛇腹部３２を伸長させることができる。この過程において、第２の一方向弁Ｖ２から外気が蛇腹部３２へ流入するが、第１の一方向弁Ｖ１は閉鎖されているため、密閉室２９の内部圧力を維持したまま、再度伸縮ポンプ３１を収縮させることにより密閉室２９へ空気を供給することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、伸縮ポンプ３１として蛇腹部３２を利用したものを採用したが、図６に示すように、固定ディスク３４と可動ディスク３５との間にシリンダ１３２ａとこのシリンダ１３２ａの内部に挿入されたピストン１３２ｃとを有する伸縮ポンプ１３１を採用してもよい。この伸縮ポンプ１３１では、上述した実施形態と同様にして作動機構３６を作動させて可動ディスク３５を固定ディスク３４に接近させることにより、ピストン１３２ｃをシリンダ１３２ａのヘッド１３２ｂに近づけて空気を密閉室２９へ供給することができる。こうすれば、シリンダ１３２ａやピストン１３２ｃの形状は一定であるため、長期間使用したとしても、密閉室２９への空気供給量と伸縮ポンプ１３１のストローク送り量との相関関係が一定のままであり、導出されるインク消費量の精度を高く保つことができる。

上述した実施形態では、インクジェットプリンタ１０をモノクロ専用機として説明したが、フルカラーに対応した機種としてもよい。この場合、各色のインクカートリッジを別々の密閉室に配置し、各密閉室ごとに伸縮ポンプを設置すればよい。

上述した実施形態では、固定ディスク３４を基準とする可動ディスク３５の位置をフォトディテクタ４１ｂからの出力信号に基づいて求めることとしたが、ポンプ作動モータ４０が１回転したときに可動ディスク３５が固定ディスク３４に向かってどれだけ進むかを予め求めておき、ポンプ作動モータ４０の回転数に基づいて可動ディスク３５の位置を導出するようにしてもよい。

上述した実施形態では、液体吐出装置としてインクを吐出するインクジェットプリンタ１０を例示したが、その他の液体吐出装置であってもよい。例えば、本発明を、インクジェット記録機構を内蔵するファクシミリ装置やコピー装置、染色装置に適用してもよいし、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、面発光ディスプレイなどの製造に用いられ電極材や色材などの液体を噴射するディスプレイ製造装置に適用してもよいし、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する生体有機物噴射装置に適用してもよいし、精密ピペットとしての試料噴射装置に適用してもよい。

インクジェットプリンタ１０の概略構成を示す説明図。 インクカートリッジ２４の周辺を表す部分断面図。 印刷制御ルーチンのフローチャート。 インクカートリッジ２４の周辺を表す部分断面図。 メンテナンス制御ルーチンのフローチャート。 伸縮ポンプ１３１を表す部分断面図。

符号の説明

１０ インクジェットプリンタ、１２ メカフレーム、１４ 駆動モータ、１６ 紙送りローラ、２０ プリンタ機構、２１ キャリッジベルト、２２ ガイド、２３ キャリッジ、２４ インクカートリッジ、２４ａ 開口部、２５ 印刷ヘッド、２５ａ ノズル、２６ キャリッジモータ、２７ 駆動ローラ、２８ 従動ローラ、２９ 密閉室、２９ａ インク供給口、２９ｂ 圧力センサ、２９ｃ 連通口、３０ インクチューブ、３１ 伸縮ポンプ、３２ 蛇腹部、３３ 導管、３４ 固定ディスク、３４ａ 支持穴、３５ 可動ディスク、３５ａ ナット、３６ 作動機構、３７ ネジ軸、３８ 従動ギヤ、３９ 駆動ギヤ、４０ ポンプ作動モータ、４１ａ リニアスケール、４１ｂ フォトディテクタ、４２ａ リニアスケール、４２ｂ フォトディテクタ、４４ フラッシング領域、４６ プラテン、４８ キャッピング装置、４９ メイン基板、６０ 操作パネル、６２ ディスプレイ、６４ ボタン類、７０ コントローラ、７１ ＣＰＵ、７２ ＲＯＭ、７３ ＲＡＭ、７４ フラッシュメモリ、７５ インタフェース、９０ ユーザＰＣ、１３１ 伸縮ポンプ、１３２ａ シリンダ、１３２ｂ ヘッド、１３２ｃ ピストン、Ｓ 記録紙、Ｖ１ 第１の一方向弁、Ｖ２ 第２の一方向弁。

Claims (5)

1. ノズルから液体を吐出可能な液体吐出手段と、
   内部に収容された液体を前記液体吐出手段に供給可能な可撓性の液体収容バッグと、
   前記液体収容バッグが内部に配置された密閉室と、
   伸長時に外気を吸い込み収縮時に前記密閉室へ空気を供給する伸縮ポンプと、
   前記密閉室の圧力が所定圧力となるように前記伸縮ポンプを制御したあと、前記ノズルから液体が吐出するよう前記液体吐出手段を制御し、続いて前記密閉室の圧力が再び前記所定圧力となるように前記伸縮ポンプを制御し、続いて液体の吐出前後における前記伸縮ポンプのストローク送り量に基づいて前記ノズルから吐出された液体の吐出量を導出する制御手段と、
   を備えた液体吐出装置。
2. 前記伸縮ポンプは、伸縮可能な蛇腹部と、該蛇腹部の一端に取り付けられた固定ディスクと、前記蛇腹部の他端に取り付けられた可動ディスクと、該可動ディスクを前記固定ディスクに対して接近・離間させる作動機構とを備えたポンプであり、
   前記制御手段は、液体の吐出量を導出するにあたり、液体の吐出前後における前記可動ディスクの所定の基準点からの位置に基づいて前記伸縮ポンプのストローク送り量を求め、該ストローク送り量に基づいて前記ノズルから吐出された液体の吐出量を導出する、
   請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記伸縮ポンプは、シリンダと、該シリンダの内部に挿入されたピストンと、該ピストンを前記シリンダのヘッドに対して接近・離間させる作動機構とを備えたポンプであり、
   前記制御手段は、液体の吐出量を導出するにあたり、液体の吐出前後における前記ピストンの所定の基準点からの位置に基づいて前記伸縮ポンプのストローク送り量を求め、該ストローク送り量に基づいて前記ノズルから吐出された液体の吐出量を導出する、
   請求項１に記載の液体吐出装置。
4. ノズルから液体を吐出可能な液体吐出手段と、内部に収容された液体を前記液体吐出手段に供給可能な可撓性の液体収容バッグと、前記液体収容バッグが内部に配置された密閉室と、伸長時に外気を吸い込み収縮時に前記密閉室へ空気を供給する伸縮ポンプと、を備えた液体吐出装置の吐出量導出方法であって、
   前記密閉室の圧力が所定圧力となるように前記伸縮ポンプを制御したあと、前記ノズルから液体が吐出するよう前記液体吐出手段を制御し、続いて前記密閉室の圧力が再び前記所定圧力となるように前記伸縮ポンプを制御し、続いて液体の吐出前後における前記伸縮ポンプのストローク送り量に基づいて前記ノズルから吐出された液体の吐出量を導出する、
   吐出量導出方法。
5. 請求項４に記載の吐出量導出方法の各ステップを１又は複数のコンピュータに実現させるためのプログラム。
   

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