JP2009137163A - 液体噴射システム、液体噴射装置、液体供給系の異常判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射装置に液体を供給する液体供給系の異常の有無を詳細に判定する。
【解決手段】液体噴射装置２０の制御回路２２は、第１の駆動信号を圧電型センサ３５に印加し、圧電型センサ３５が応答する出力信号の振幅Ａｍ１を検出し、振幅Ａｍ１が所定値以内であれば、液体収容容器１０の状態が「正常」と判定し、振幅Ａｍ１が所定値を超えていれば、「検出不良」と判定する。そして、「検出不良」と判定した場合には、第２の駆動信号を圧電型センサ３５に印加し、圧電型センサ３５が応答する出力信号の振幅Ａｍ２を検出する。その結果、振幅Ａｍ２が振幅Ａｍ１よりも大きければ、「検出不良」の原因が「気泡混入」であると判定し、振幅Ａｍ２が振幅Ａｍ１以下であれば、移動板１６の「動作不良」であると判定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体を対象物に噴射する液体噴射装置を備えた液体噴射システムに関し、さらに詳しくは、液体供給系の異常判定技術に関する。

インクジェット式プリンタでは、インクカートリッジなどのインク収容容器に収容されたインクを噴射ヘッドから紙などの記録媒体上に吐出して、印刷を行う。このようなインクジェット式プリンタでは、インク収容容器のインクを使い果たし、インクが供給されない状態で噴射ヘッドを作動させると、いわゆる空打ちとなって、噴射ヘッドが損傷を受ける。このような損傷を避けるため、例えば、下記特許文献１の技術が知られている。

特開２００４−３５１８７１号公報

特許文献１では、インク収容容器のインク貯留室と、噴射ヘッドへのインク供給口との間にセンサ室を設けたプリンタを開示している。かかるプリンタは、インク貯留室内へ加圧空気を供給し、インクをインク貯留室からセンサ室に流入させると、センサ室の容積が大きくなる。逆に、加圧空気の供給を停止すると、センサ室の外側に設けられた圧縮バネにより、センサ室の容積は小さくなる。このように、センサ室の容積変化を、インク貯留室内の加圧時と非加圧時とに検出することで、インク収容容器が「インク残量あり」、「インク残量なし」、「検出手段の動作不良」のいずれに該当するかを判定する技術を開示している。

しかしながら、特許文献１の技術では、「検出手段の動作不良」と判定した場合であっても、不良の詳細が不明であるため、不良回復のためにどのような措置を取ればよいかの判断が困難であった。かかる問題は、インクジェット式プリンタに限らず、類似の判定技術を用いる種々の液体消費装置に共通する問題であった。

上述の問題を踏まえ、本発明が解決しようとする課題は、液体噴射装置に液体を供給する液体供給系の異常の有無を詳細に判定することである。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］液体を対象物に噴射する液体噴射装置を備えた液体噴射システムであって、
液体を収容する液体収容部と、
加圧することにより、液体収容部と連通する液体貯蔵部に、液体収容部に収容された液体を供給する加圧手段と、
液体貯蔵部内に設けられ、液体噴射装置からの信号により自由振動を励起する振動部と、
液体貯蔵部内に設けられ、液体貯蔵部における液体の収容量に応動して移動可能であると共に、振動部の方向に付勢され加圧手段が非加圧の状態において振動部に近接する移動部と、
振動部に励起された自由振動の状態の検出を、加圧手段が非加圧の状態である第１の検出動作及び第１の検出動作とは自由振動を励起する条件が異なる第２の検出動作として実行する検出手段と、
検出した自由振動の状態に基づいて、液体噴射装置へ液体を供給する液体供給系の異常を判定する判定手段と
を備えた液体噴射システム。

かかる構成の液体噴射システムは、加圧手段が非加圧の状態では、振動部と移動部とが近接する位置関係となる。振動部と移動部とが近接しているか否かにより、励起される振動部の自由振動の状態は変化するので、非加圧の状態で検出動作を実行することにより、振動部と移動部との位置関係、すなわち、液体供給系の異常の有無を判定することができる。また、２種類の検出動作を実行可能であるので、異常の状態を詳細に判定することができ、異常に対する回復措置も行いやすい。

［適用例２］適用例１記載の液体噴射システムであって、第１の検出動作及び第２の検出動作で検出する自由振動の状態は、自由振動の振幅である液体噴射システム。

かかる構成の液体噴射システムは、自由振動の振幅の大きさに基づいて、簡単に液体供給系の異常の有無を判定することができる。

［適用例３］適用例２記載の液体噴射システムであって、第１の検出動作で印加する信号は、液体貯蔵部に液体が充填されている場合に、自由振動の振幅が大きくなる信号であり、第２の検出動作で印加する信号は、液体貯蔵部に空気が充填されている場合に、自由振動の振幅が大きくなる信号である液体噴射システム。

かかる構成の液体噴射システムは、液体貯蔵部に気泡が混入している場合には、第１の検出手段により、自由振動の振幅が比較的小さく、第２の検出手段により、自由振動の振幅が比較的大きく検出される。したがって、自由振動の振幅に基づいて、液体供給系の異常が液体貯蔵部への気泡の混入であるか否かを簡単に判定することができる。

［適用例４］適用例１記載の液体噴射システムであって、第１の検出動作で検出する自由振動の状態は、自由振動の振幅であり、第２の検出動作で検出する自由振動の状態は、自由振動の周波数である液体噴射システム。

かかる構成の液体噴射システムは、自由振動の振幅の大きさと周波数とに基づいて、簡単に液体供給系の異常の有無を判定することができる。

［適用例５］適用例４記載の液体噴射システムであって、第２の検出動作で印加する信号は、液体貯蔵部に空気が充填されている場合に、自由振動の周波数が大きくなる信号である液体噴射システム。

かかる構成の液体噴射システムは、液体貯蔵部に気泡が混入している場合には、第２の検出手段により、自由振動の周波数が比較的大きく検出される。したがって、自由振動の周波数に基づいて、液体供給系の異常が液体貯蔵部への気泡の混入であるか否かを簡単に判定することができる。

［適用例６］適用例１ないし適用例５のいずれか記載の液体噴射システムであって、判定手段は、第１の検出動作により検出した自由振動の状態に基づいて、液体供給系に異常が生じているか否かを判定する液体噴射システム。

かかる構成の液体噴射システムは、第１の検出動作により、簡単に液体供給系の異常の有無について判定することができる。

［適用例７］適用例６記載の液体噴射システムであって、判定手段は、第１の検出動作により検出した自由振動の状態に基づいて、液体供給系に異常が生じていると判定した場合に、更に、第２の検出動作により検出した自由振動の状態に基づいて、液体供給系の異常が気泡の混入であるか否かを判定する液体噴射システム。

かかる構成の液体噴射システムは、第１の検出動作により液体供給系に異常があると判定した場合に、更に、第２の検出動作により液体供給系の異常が気泡の混入であるか否かを判定するので、液体供給系の異常を効率的かつ詳細に判定することができる。

［適用例８］適用例７記載の液体噴射システムであって、更に、判定手段が、液体供給系の異常が気泡の混入であると判定した場合、液体供給系への気泡の混入を解消するメンテナンス動作を実行するメンテナンス手段を備えた液体噴射システム。

かかる構成の液体噴射システムは、液体供給系の異常が気泡の混入である場合に、その異常を簡単に解消することができる。

［適用例９］適用例８記載の液体噴射システムであって、検出手段は、メンテナンス手段がメンテナンス動作を実行した後、再度、検出を行い、判定手段は、再度の検出の結果に基づいて、液体供給系の異常を判定する液体噴射システム。

かかる構成の液体噴射システムは、液体供給系のメンテナンス動作の実行後に、再度、異常の判定を行うので、液体供給系の異常が解消されたか否かを確実に判断できる。

なお、本発明は、液体噴射システムとしての構成のほか、液体噴射装置、液体供給系の異常判定方法としても実現することができる。

Ａ．実施例：
本発明の実施例について説明する。
Ａ−１．液体噴射システムの概略構成：
図１は、液体噴射システム１００の概略構成を示す説明図である。液体噴射システム１００は、液体噴射装置２０に液体収容容器１０が装着されて構成される。以下に、これらの概略構成について説明する。

（１）液体噴射装置の概略構成：
本実施例の液体噴射装置２０は、記録ヘッド２１から記録用紙にインクを吐出（噴射）して画像や文字を印刷するインクジェット式の記録装置である。この液体噴射装置２０には、インクが収容された液体収容容器１０が装着される。液体収容容器１０は、液体噴射装置２０の記録ヘッド２１に対してインクの供給を行う着脱自在なカートリッジ式の容器であり、その構成については、「（２）液体収容容器の構成」で後述する。

図１に示すように、液体噴射装置２０は、空気を大気圧以上に加圧する加圧ポンプ２３と、加圧された空気を液体収容容器１０に供給する空気流路２４とを備えている。また、液体噴射装置２０は、液体収容容器１０から供給されたインクを記録ヘッド２１に導くインク流路２５と、インクを記録媒体に吐出する記録ヘッド２１とを備えている。更に、液体噴射装置２０は、記録ヘッド２１を制御して印刷を行う印刷処理や、後述する異常判定処理を実行する制御回路２２を備えている。

加圧ポンプ２３によって加圧された空気は、空気流路２４を通って液体収容容器１０に供給される。空気流路２４には、圧力センサ２６と大気開放弁２７とが備えられている。圧力センサ２６と大気開放弁２７とは、制御回路２２に接続されている。制御回路２２は、圧力センサ２６によって空気流路２４内の空気の圧力を検出し、その圧力に応じて、加圧ポンプ２３のフィードバック制御を行う。空気の圧力は、液体噴射装置２０の記録ヘッド２１からインクが最適な状態で吐出されるように調整される。なお、本実施例では、加圧流体として空気を加圧して使用することとしたが、他の気体あるいは液体を加圧して液体収容容器１０に送り込むこととしてもよい。

液体収容容器１０から供給されたインクは、インク流路２５を通って記録ヘッド２１に導かれる。インク流路２５には、開閉弁２８が備えられている。開閉弁２８は、例えば、液体噴射装置２０の電源がＯＦＦにされる場合や、液体収容容器１０が液体噴射装置２０から取り外される場合に制御回路２２によって閉弁される。なお、開閉弁２８として、逆止弁を採用することも可能である。この場合、制御回路２２による制御は不要となる。

記録ヘッド２１の近傍には、ヘッドキャップ７２が設けられている。液体噴射装置２０は、電源ＯＦＦ時に、記録ヘッド２１を移動させてヘッドキャップ７２を装着することにより、記録ヘッド２１のノズルの詰まりを抑制する。また、ヘッドキャップ７２には、吸引ポンプ７３が接続しており、記録ヘッド２１にヘッドキャップ７２が装着された状態で吸引ポンプ７３を起動することで、ノズル内のインクを吸引して詰まりを解消したり、インク流路２５、記録ヘッド２１などに進入した気泡を吸引したりすることができる。なお、吸引されたインクは、図示しない高分子吸着剤に吸着される。

制御回路２２は、ＣＰＵ６０、ＲＯＭ６１、ＲＡＭ６２や、図示しないインタフェース部を備えている。ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６１に記録された制御プログラムをＲＡＭ６２にロードして実行することで、図示する検出部６４や判定部６６として機能する。かかる機能部は、装着した液体収容容器１０の異常の有無を判定するものであり、その詳細は、「Ａ−２．異常判定処理」で後述する。

（２）液体収容容器の構成：
図１に示すように、液体収容容器１０は、インクを収容する液体収容室２と、液体収容室２に収容されたインクの残量状態を検出する残量検出器３と、液体収容容器１０と液体噴射装置２０との電気的な接続を行うインタフェース基板７とを備えている。

液体収容容器１０の筐体には、空気流入口９とインク供給口１１とが備えられている。空気流入口９は、液体収容室２に連通しており、インク供給口１１は、残量検出器３に連通している。液体収容容器１０が液体噴射装置２０に装着されると、空気流入口９は、空気流路２４を介して液体噴射装置２０内の加圧ポンプ２３に接続され、インク供給口１１は、インク流路２５を介して液体噴射装置２０内の記録ヘッド２１に接続される。

液体収容室２は、空気流入口９から加圧空気が流入する加圧室５内に、インクの充填された可撓性のインクパック４を設けることで構成されている。インクパック４は、可撓性を有する樹脂フィルム層の上にアルミニウム層が積層形成されたアルミラミネートフィルムを２枚用意し、これらの周縁部を互いに貼り合わせることにより形成されている。インクパック４の一端は、残量検出器３を介してインク供給口１１に連通している。

液体噴射装置２０から空気流入口９を介して加圧室５に加圧空気が流入すると、その圧力によって、インクパック４が圧せられる。すると、インクパック４内からインクが押し出され、残量検出器３及びインク供給口１１を通って液体噴射装置２０の記録ヘッド２１にインクが供給される。

残量検出器３は、液体収容容器１０のインク残量を検出する機構である。残量検出器３は、インタフェース基板７に電気的に接続されている。液体収容容器１０が液体噴射装置２０に装着されると、このインタフェース基板７を介して、残量検出器３が液体噴射装置２０内の制御回路２２に電気的に接続される。これにより、制御回路２２は、液体収容容器１０のインク残量が「インク残量なし」になったことを検知することができる。なお、インタフェース基板７は、例えば、無線通信回路を備え、これにより、制御回路２２と無線による通信を行うものとしてもよい。

残量検出器３については、図２を用いて、更に詳しく説明する。図２は、残量検出器３の詳細な構成を示す断面図である。図示するように、残量検出器３は、内部に凹空間が形成された検出部ケース１９と、凹空間の開口部を封止する可撓性フィルム１７とを備えている。可撓性フィルム１７と凹空間とによって形成された空間のことを、以下、センサ室１８という。なお、センサ室１８は、請求項の液体貯蔵部に該当する。センサ室１８の底部には、センサ室１８内に流入したインクの量を検出するための振動機構１５が備えられている。可撓性フィルム１７の中央部には、振動機構１５と対向するように移動板１６が固着されている。移動板１６及び可撓性フィルム１７は、コイルばね２９によってセンサ室１８の容積が縮小する方向に付勢されている。なお、本実施例においては、付勢手段として、コイルばね２９を用いたが、付勢手段は、これに限られるものではなく、例えば、板バネ、皿バネなどの他の弾性体を用いてもよいし、磁力や移動板１６の自重（重力）であってもよい。

検出部ケース１９の側壁には、液体収容室２内のインクパック４に連通するインク流入路１３と、インク供給口１１とが対向して設けられている。インクパック４が接続されるインク流入路１３には、インクがインクパック４内に逆流することを抑制する逆止弁３７が設けられている。また、図示していないが、インク供給口１１には、液体収容容器１０が液体噴射装置２０に装着された際に、液体噴射装置２０に備えられたインク供給針が挿入されることにより流路が開く弁機構が備えられている。なお、逆止弁３７は、インクの逆流を完全に防止するものではなく、数十分から数時間かけて、センサ室１８内からインクパック４内にインクが逆流する程度の液密性能を有するものとしている。

振動機構１５は、移動板１６が当接可能な底板３１と、底板３１を貫通するＵ字状のインク誘導路３３と、インタフェース基板７を介して液体噴射装置２０の制御回路２２に電気的に接続される圧電型センサ３５とから構成される。なお、振動機構１５は、請求項の振動部に該当し、移動板１６は請求項の移動部に該当する。

液体噴射装置２０から供給された加圧空気が加圧室５に流入すると、インクパック４が力を受けて圧縮され、センサ室１８にインクが流入する。すると、このインクの圧力によって、可撓性フィルム１７が上方に変位する。この可撓性フィルム１７の変位により、移動板１６が上方に移動して、底板３１から離間する。すると、インク誘導路３３がセンサ室１８に連通する。この状態で、液体噴射装置２０の制御回路２２がインタフェース基板７を介して圧電型センサ３５に所定の駆動信号を印加すると、圧電型センサ３５は、アクチュエータとして所定時間励起された後に、圧電型センサ３５の振動板が自由振動を開始する。こうして振動板が自由振動すると、圧電型センサ３５には逆起電力が発生することになる。そうすると、この逆起電力を表す波形が出力信号として、インタフェース基板７を通じ、制御回路２２に送信される。つまり、制御回路２２が、圧電型センサ３５に所定の駆動信号を印加することにより、圧電型センサ３５から所定の波形の信号が出力された場合には、制御回路２２は、液体収容容器１０から「インク有り」を表す信号（以下、「インク有り信号」という）が出力されたと判断することができる。

一方、インクパック４内に残存するインクの量が少なくなると、インクパック４が加圧されても、インクパック４からセンサ室１８に流入するインクの量が減り、センサ室１８内の圧力が低い状態となる。そうすると、移動板１６が底板３１に当接し、インク誘導路３３が閉塞される。このような状況において、制御回路２２が圧電型センサ３５に所定の駆動信号を供給しても、インク誘導路３３内は殆ど振動せず、振幅の小さい波形が出力されることになる。つまり、出力信号として、振幅の小さい波形が出力された場合には、制御回路２２は、液体収容容器１０から「インク無し」を表す信号（以下、「インク無し信号」という）が出力されたと判断することができる。なお、「インク無し」とは、インクパック４内のインクの残量が所定量以下の状態になったことをいい、インクの残量が厳密にゼロになった状態を表すわけではない。この「所定量」は、コイルばね２９のバネ力を調整することで、適宜変更することが可能である。以下の説明では、「インク有り信号」と「インク無し信号」とを、まとめて、「残量信号」という。

図３は、加圧ポンプ２３の駆動状態に応じて液体収容容器１０から出力される残量信号の類型を示す表である。図示するように、液体噴射装置２０の加圧ポンプ２３が停止している場合（以下、「非加圧状態」という）には、液体収容容器１０は、インクパック４内のインクの有無に関わらず、インク無し信号を出力する。加圧空気が供給されない場合には、インクパック４から残量検出器３にインクが流入しないからである。これに対し、加圧ポンプ２３が作動している状態（以下、「加圧状態」という）で、インクパック４内にインクが所定量以上残存していれば、インク有り信号が出力される。また、加圧状態で、インクの残量が所定量未満であれば、インク無し信号が出力される。つまり、液体収容容器１０は、加圧ポンプ２３からの加圧空気の送り込みの有無に応じて、異なる態様で残量信号を出力することになる。

以上説明したように、液体噴射装置２０の制御回路２２は、液体収容容器１０から出力された残量信号と、図３に示す残量信号の類型とを対比することで、液体収容容器１０に異常が生じているか否かを判定することが可能になる。例えば、非加圧状態においてインク有り信号が出力される場合には、液体収容容器１０に異常が生じていると判断できる。これは、非加圧状態においては底板３１と当接しているべき移動板１６が、底板３１と離間しているために異常と判断されたものであり、その原因としては、コイルばね２９の不具合（組み込み不良や付勢不良）などによる移動板１６の動作不良が考えられる。また、インク誘導路３３に気泡が混入している場合は、底板３１と移動板１６が当接している場合でも気泡のコンプライアンスによってインク有り信号と同等の信号が出力される場合がある。インク誘導路３３及びセンサ室１８共に気泡が混入している場合も同様にインク有り信号と同等の信号が出力される場合がある。よって、異常と判断された場合の原因には大別して動作不良と気泡の混入とがある。

Ａ−２．異常判定処理：
液体噴射装置２０の異常判定処理について、図４を用いて説明する。異常判定処理とは、液体噴射装置２０が、装着された液体収容容器１０の異常を判定する処理であり、ここでは、非加圧状態を利用して、残量検出器３の異常の有無と異常の種類とを判定するものである。

本実施例においては、異常判定処理は、液体噴射装置２０の電源ＯＮ時に開始される。この処理が開始されると、制御回路２２のＣＰＵ６０は、検出部６４の処理として、第１の駆動信号を圧電型センサ３５に印加し、圧電型センサ３５の振動板を自由振動させる（ステップＳ２００）。本実施例においては、第１の駆動信号の周波数は３０ｋＨｚとした。この周波数は、インク誘導路３３及びセンサ室１８にインクが充填されている場合に、自由振動の振幅が大きくなる周波数である。

第１の駆動信号が印加されると、圧電型センサ３５は、自由振動に伴う逆起電力を表す波形を出力信号として制御回路２２に出力する。そこで、ＣＰＵ６０は、検出部６４の処理として、この出力信号の振幅Ａｍ１を検出する（ステップＳ２１０）。このステップＳ２００及びＳ２１０の検出動作を、以降、「第１の検出動作」という。

振幅Ａｍ１を検出すると、ＣＰＵ６０は、判定部６６の処理として、振幅Ａｍ１が所定値以内であるか否かを判断する（ステップＳ２２０）。その結果、振幅Ａｍ１が所定値以内であれば（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、振幅Ａｍ１が小さいことから、液体収容容器１０の移動板１６は、底板３１と当接していると判断できる。このとき、加圧ポンプ２３は非加圧状態にあるので、この当接状態は、移動板１６の正常な動作に基づくものであるといえる。そこで、ＣＰＵ６０は、液体収容容器１０の状態が「正常」であると判定し（ステップＳ２３０）、異常判定処理を終了する。

一方、振幅Ａｍ１が所定値を超えていれば（ステップＳ２２０：ＮＯ）、振幅Ａｍ１が大きいことから、液体収容容器１０の移動板１６は、底板３１と当接していないと判断できる。このことは、加圧ポンプ２３が非加圧状態にあることと矛盾する。そこで、ＣＰＵ６０は、液体収容容器１０の状態が「検出不良」であると判定する（ステップＳ２４０）。

なお、この「検出不良」の原因としては、上述の通り、インク誘導路３３（及びセンサ室１８）に気泡が混入している場合と、移動板１６の動作不良が生じている場合とが考えられる。以下のステップは、「検出不良」が上述のいずれの原因により生じているのかを判定するものである。

「検出不良」の判定を行うと、ＣＰＵ６０は、検出部６４の処理として、第２の駆動信号を圧電型センサ３５に印加し、圧電型センサ３５の振動板を自由振動させる（ステップＳ２５０）。本実施例においては、第２の駆動信号の周波数は１００ｋＨｚとした。この周波数は、インク誘導路３３及びセンサ室１８に空気が充填されている場合に、自由振動の振幅が大きくなる周波数である。

第２の駆動信号が印加されると、圧電型センサ３５は、自由振動に伴う逆起電力を表す波形を出力信号として制御回路２２に出力する。そこで、ＣＰＵ６０は、検出部６４の処理として、この出力信号の振幅Ａｍ２を検出する（ステップＳ２６０）。このステップＳ２５０及びＳ２６０の検出動作を、以降、「第２の検出動作」という。

振幅Ａｍ２を検出すると、ＣＰＵ６０は、判定部６６の処理として、振幅Ａｍ２と、上記ステップＳ２１０で検出した振幅Ａｍ１とを比較する（ステップＳ２７０）。その結果、振幅Ａｍ２がＡｍ１よりも大きければ（ステップＳ２７０：ＮＯ）、振幅Ａｍ２は、インク誘導路３３及びセンサ室１８に空気が充填されている場合に、自由振動の振幅が大きくなる第２の駆動信号に対する出力信号であることから、ＣＰＵ６０は、判定部６６の処理として、「検出不良」の原因が「気泡混入」であると判定する（ステップＳ２９０）。

「気泡混入」と判定すると、制御回路２２は、気泡混入を解消するために、所定のメンテナンス動作を実行する（ステップＳ３００）。具体的には、制御回路２２は、記録ヘッド２１を移動させて、記録ヘッド２１にヘッドキャップ７２を装着する。そして、吸引ポンプ７３を起動させて、センサ室１８、インク流路２５及び記録ヘッド２１のインクや空気を吸引することで、センサ室１８に進入した気泡を吸引する。なお、このメンテナンス動作は、異常判定処理に必須ではない。

そして、メンテナンス動作を実行すると、制御回路２２は、処理を上記ステップＳ２００に戻し、再度、液体収容容器１０の異常判定処理を行う。この場合、上記ステップＳ３００におけるメンテナンス動作により気泡混入が解消されていれば、ステップＳ２００〜Ｓ２３０を経て、液体収容容器１０は「正常」と判定されることとなる。一方、気泡混入が解消されていなければ、再度、上記ステップＳ２４０〜Ｓ２９０の処理を経て、「動作不良」または「気泡混入」と判定されることとなる。なお、上記ステップＳ３００のメンテナンス動作を行った後、上記ステップＳ２２０において、振幅Ａｍ１が所定値を超えていれば、「検出不良」と判定して、再度のステップＳ２４０〜Ｓ２９０の処理は行わない構成としてもよい。こうすれば、検出不良の原因が液体噴射装置２０側にあるような場合などに、メンテナンス動作を何度も繰り返し行って、インクを大量に消費することがない。

一方、振幅Ａｍ２が振幅Ａｍ１以下であれば（ステップＳ２７０：ＹＥＳ）、「検出不良」の原因が「気泡混入」ではないということであり、ＣＰＵ６０は、「検出不良」の原因を移動板１６の「動作不良」であると判定し（ステップＳ２８０）、異常判定処理を終了する。

かかる構成の液体噴射システム１００は、加圧ポンプ２３が非加圧の状態では、液体収容容器１０に異常が生じていなければ、残量検出器３が備える底板３１と移動板１６とが当接した状態となる。底板３１と移動板１６とが当接している場合と、当接していない場合とでは、制御回路２２により励起される圧電型センサ３５の自由振動の状態が変化するので、非加圧の状態で検出動作を実行することにより、底板３１と移動板１６との位置関係を判定することができる。すなわち、液体収容容器１０に異常が生じているか否かを判定することができる。また、第１の検出動作により「検出不良」と判定された場合に、第２の検出動作を実行して、「検出不良」の原因が「気泡混入」または「動作不良」のいずれに該当するかを判定するので、液体収容容器１０の異常判定を効率的かつ詳細に行うことができる。また、「気泡混入」と判定された場合にはメンテナンス動作を実行し、「動作不良」と判定された場合には修理に出すといった回復措置をとりやすい。また、第１及び第２の検出動作は、制御回路２２が周波数の異なる駆動信号を発して、それに応答する振動機構１５の出力信号の振幅を検出するのみであるので、簡単に液体収容容器１０の異常判定を行うことができる。

Ｂ．変形例：
上述した実施例の変形例について説明する。
Ｂ−１．変形例１：
本実施例においては、上述の異常判定処理は、液体噴射装置２０の電源ＯＮ時に実行するものとしたが、このような態様に限られるものではない。例えば、液体収容容器１０の交換を行い、新たな液体収容容器１０が液体噴射装置２０に装着され、液体収容容器１０のインタフェース基板７と液体噴射装置２０の制御回路２２とが新たに電気的に接続された際に実行するものとしてもよい。こうすれば、印刷途中に液体収容容器１０のインク残量が無くなり、新たな液体収容容器１０が装着された場合にも、液体収容容器１０の異常の有無を速やかに判定することができる。

あるいは、液体噴射システム１００の印刷実行中（加圧ポンプ２３は起動状態）において、制御回路２２が液体噴射装置２０の印刷量から推算するインク残量が所定量に達した際に、印刷を一時停止し、起動中の加圧ポンプ２３を停止してから、異常判定処理を実行するものとしてもよい。こうすれば、液体収容容器１０がインク切れとなる前に、残量検出器３の異常を確実に判定できるため、空打ちにより記録ヘッド２１が損傷することを回避することができる。

Ｂ−２．変形例２：
本実施例においては、第１の検出動作、第２の検出動作ともに、制御回路２２の駆動信号に対する圧電型センサ３５の出力信号の振幅を検出し、これらの振幅に基づいて、液体収容容器１０の状態を判定したが、このような態様に限られるものではない。例えば、振幅に代えて、出力信号の周波数を検出してもよい。

ただし、移動板１６が底板３１に当接した状態と、当接していない状態とでは、出力信号の周波数は、当接した状態の方が大きくなるものの、その差異は大きいものではない。一方、センサ室１８及びインク誘導路３３にインクが充填された状態と、空気が充填された状態とでは、出力信号の周波数は、大きく異なることが分かっている。そこで、このような現象を利用した異常判定処理の変形例について図５を用いて説明する。

図５は、変形例としての異常判定処理の流れを示すフローチャートである。本変形例は、第１の検出動作において圧電型センサ３５の出力信号の振幅を検出する点で図４に示した実施例と共通しているが、第２の検出動作において出力信号の周波数を検出する点で実施例と異なっている。図５には、実施例と異なる点についてのみ示しており、この点について以下に説明する。ステップＳ２５０において第２の駆動信号が印加されると、圧電型センサ３５は、自由振動に伴う逆起電力を表す波形を出力信号として制御回路２２に出力する。そこで、ＣＰＵ６０は、検出部６４の処理として、この出力信号の周波数Ｆｒ２を検出する（ステップＳ３６０）。

周波数Ｆｒ２を検出すると、ＣＰＵ６０は、判定部６６の処理として、受け取った出力信号の周波数Ｆｒ２が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ３７０）。その結果、周波数Ｆｒ２が所定値よりも大きければ（ステップＳ３７０：ＮＯ）、所定値はインク誘導路３３及びセンサ室１８に空気が充填されている場合に出力される信号の周波数より小さい値に設定されているので、ＣＰＵ６０は、「検出不良」の原因が「気泡混入」であると判定する（ステップＳ２９０）。一方、周波数Ｆｒ２が所定値以下であれば（ステップＳ３７０：ＹＥＳ）、「検出不良」の原因が「気泡混入」ではないということであり、ＣＰＵ６０は、「検出不良」の原因を「動作不良」と判定する。かかる態様であっても、好適に液体収容容器１０に生じている異常を判定することができる。

Ｂ−３．変形例３：
実施例においては、インク誘導路３３を備えた振動機構１５を用いた残量検出器３の構成について示したが、これは例示に過ぎない。残量検出器３の構成としては、振動機構１５と移動板１６とが少なくとも非加圧時に当接し、センサ室１８のインク量の増加に応じて、移動板１６が底板３１と当接しない方向に移動する構成であればよく、種々の構成が可能である。例えば、図６に示すように、振動機構１５は、インク誘導路３３を有しておらず、振動板として機能する凹部３４を有する圧電型センサ３５と、貫通穴３６を有する底板３１とが当接した構成であってもよい。

Ｂ−４．変形例４：
実施例においては、残量検出器３は、液体収容容器１０が備えるものとしたが、液体噴射装置２０が備える構成であってもよい。その場合には、上述した異常判定処理は、液体収容容器１０や残量検出器３などの液体供給系の異常判定処理として実現することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、本発明の液体噴射システムは、実施例に示したインクジェット式プリンタとしての構成のほか、インク以外の他の液体（機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体を含む）や液体以外の流体（流体として噴射できる固体など）を噴射したり吐出したりする流体噴射装置としての構成も可能である。具体的には、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料の液状体を噴射する液状体噴射装置、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用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射する粉体噴射式記録装置であってもよい。また、本発明は、実施例に示した液体噴射システムとしての構成の他に、液体収容容器が未装着の液体噴射装置、液体収容容器の異常判定方法やコンピュータプログラム等の形態でも実現することができる。

液体噴射システム１００の概略構成を示す説明図である。 残量検出器３の概略構成を示す説明図である。 加圧ポンプ２３の駆動状態に応じて液体収容容器１０から出力される残量信号の類型を示す説明図である。 実施例としての異常判定処理の流れを示すフローチャートである。 変形例としての異常判定処理の流れを示すフローチャートである。 変形例としての残量検出器３の概略構成を示す説明図である。

符号の説明

２…液体収容室
３…残量検出器
４…インクパック
５…加圧室
７…インタフェース基板
９…空気流入口
１０…液体収容容器
１１…インク供給口
１３…インク流入路
１５…振動機構
１６…移動板
１７…可撓性フィルム
１８…センサ室
１９…検出部ケース
２０…液体噴射装置
２１…記録ヘッド
２２…制御回路
２３…加圧ポンプ
２４…空気流路
２５…インク流路
２６…圧力センサ
２７…大気開放弁
２８…開閉弁
２９…コイルばね
３１…底板
３３…インク誘導路
３４…凹部
３５…圧電型センサ
３６…貫通穴
３７…逆止弁
６０…ＣＰＵ
６１…ＲＯＭ
６２…ＲＡＭ
６４…検出部
６６…判定部
７２…ヘッドキャップ
７３…吸引ポンプ
１００…液体噴射システム

Claims (11)

1. 液体を対象物に噴射する液体噴射装置を備えた液体噴射システムであって、
   前記液体を収容する液体収容部と、
   加圧することにより、該液体収容部と連通する液体貯蔵部に、前記液体収容部に収容された前記液体を供給する加圧手段と、
   該液体貯蔵部内に設けられ、前記液体噴射装置からの信号により自由振動を励起する振動部と、
   該液体貯蔵部内に設けられ、該液体貯蔵部における前記液体の収容量に応動して移動可能であると共に、前記振動部の方向に付勢され前記加圧手段が非加圧の状態において前記振動部に近接する移動部と、
   前記振動部に励起された前記自由振動の状態の検出を、前記加圧手段が非加圧の状態である第１の検出動作及び該第１の検出動作とは前記自由振動を励起する条件が異なる第２の検出動作として実行する検出手段と、
   該検出した自由振動の状態に基づいて、前記液体噴射装置へ前記液体を供給する液体供給系の異常を判定する判定手段と
   を備えた液体噴射システム。
2. 請求項１記載の液体噴射システムであって、
   前記第１の検出動作及び前記第２の検出動作で検出する前記自由振動の状態は、該自由振動の振幅である
   液体噴射システム。
3. 請求項２記載の液体噴射システムであって、
   前記第１の検出動作で印加する信号は、前記液体貯蔵部に前記液体が充填されている場合に、前記自由振動の振幅が大きくなる信号であり、
   前記第２の検出動作で印加する信号は、前記液体貯蔵部に空気が充填されている場合に、前記自由振動の振幅が大きくなる信号である
   液体噴射システム。
4. 請求項１記載の液体噴射システムであって、
   前記第１の検出動作で検出する前記自由振動の状態は、該自由振動の振幅であり、
   前記第２の検出動作で検出する前記自由振動の状態は、該自由振動の周波数である
   液体噴射システム。
5. 請求項４記載の液体噴射システムであって、
   前記第２の検出動作で印加する信号は、前記液体貯蔵部に空気が充填されている場合に、前記自由振動の周波数が大きくなる信号である
   液体噴射システム。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか記載の液体噴射システムであって、
   前記判定手段は、前記第１の検出動作により検出した前記自由振動の状態に基づいて、前記液体供給系に異常が生じているか否かを判定する
   液体噴射システム。
7. 請求項６記載の液体噴射システムであって、
   前記判定手段は、前記第１の検出動作により検出した前記自由振動の状態に基づいて、前記液体供給系に異常が生じていると判定した場合に、更に、前記第２の検出動作により検出した前記自由振動の状態に基づいて、前記液体供給系の異常が気泡の混入であるか否かを判定する
   液体噴射システム。
8. 請求項７記載の液体噴射システムであって、
   更に、前記判定手段が、前記液体供給系の異常が気泡の混入であると判定した場合、前記液体供給系への気泡の混入を解消するメンテナンス動作を実行するメンテナンス手段を備えた
   液体噴射システム。
9. 請求項８記載の液体噴射システムであって、
   前記検出手段は、前記メンテナンス手段が前記メンテナンス動作を実行した後、再度、前記検出を行い、
   前記判定手段は、前記再度の検出の結果に基づいて、前記液体供給系の異常を判定する
   液体噴射システム。
10. 前記液体を収容する液体収容部と、該液体収容部と連通した液体貯蔵部とを備えた液体供給系から、前記液体の供給を受けて、該液体を対象物に噴射する液体噴射装置であって、
    加圧することにより、前記液体貯蔵部に、前記液体収容部に収容された前記液体を供給する加圧手段と、
    該液体貯蔵部内に設けられ、所定の方向に付勢されると共に、該液体貯蔵部における前記液体の収容量に応動して移動可能な移動部に対して、該液体貯蔵部内の前記所定の方向側で、前記加圧手段が非加圧の状態において近接する位置に設けられた振動部に、自由振動を励起させ、該自由振動の状態の検出を、前記加圧手段が非加圧の状態である第１の検出動作及び該第１の検出動作とは前記自由振動を励起する条件が異なる第２の検出動作として実行する検出手段と、
    該検出した自由振動の状態に基づいて、前記液体供給系の異常を判定する判定手段と
    を備えた液体噴射装置。
11. 液体を対象物に噴射する液体噴射装置に装着され、前記液体を収容する液体収容部と、該液体収容部と連通した液体貯蔵部とを備えた液体供給系の異常を判定する異常判定方法であって、
    前記液体貯蔵部内に設けられ、所定の方向に付勢されると共に、該液体貯蔵部における前記液体の収容量に応動して移動可能な移動部に対して、加圧することにより前記液体収容部に収容された前記液体を前記液体貯蔵部に供給する加圧手段が非加圧の状態において、前記液体貯蔵部内の前記所定の方向側で近接する位置に設けられた振動部に、前記非加圧の状態である第１の検出条件と、該第１の検出条件とは前記自由振動を励起する条件が異なる第２の検出条件とで、自由振動を励起させ、
    前記第１の検出条件と前記第２の検出条件とで、前記振動部に励起された前記自由振動の状態を検出し、
    該検出した自由振動の状態に基づいて、前記液体供給系の異常を判定する
    異常判定方法。

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