JP2009166358A - 液体供給方法、液体供給システム及び液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体収容体の着脱交換時においても交換される交換液体収容体以外の他の非交換液体収容体からは液体が消費される下流側に液体を加圧供給し続けることができる液体供給方法、液体供給システム及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】インクカートリッジ20a〜20dに対して加圧空気を供給する空気供給管25と、インクカートリッジ20a〜20dから記録ヘッド17にインクを供給するインク供給管27a〜27dと、空気供給管25a〜25dに個別対応する加圧流路バルブ26a〜26dと、空気供給管25内を減圧する大気開放弁36と、加圧流路バルブ26a〜26dの開閉状態を制御可能な制御部31とを備え、制御部31は、加圧されたインクカートリッジ20a〜20dを着脱交換する場合には、交換インクカートリッジと非交換インクカートリッジに対応する加圧流路バルブ26a〜26dの開閉状態を互いに逆になるように制御する。
【選択図】図2
【解決手段】インクカートリッジ20a〜20dに対して加圧空気を供給する空気供給管25と、インクカートリッジ20a〜20dから記録ヘッド17にインクを供給するインク供給管27a〜27dと、空気供給管25a〜25dに個別対応する加圧流路バルブ26a〜26dと、空気供給管25内を減圧する大気開放弁36と、加圧流路バルブ26a〜26dの開閉状態を制御可能な制御部31とを備え、制御部31は、加圧されたインクカートリッジ20a〜20dを着脱交換する場合には、交換インクカートリッジと非交換インクカートリッジに対応する加圧流路バルブ26a〜26dの開閉状態を互いに逆になるように制御する。
【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などの液体噴射装置、該液体噴射装置が備える液体供給システム、及び液体供給方法に関する。
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、インクジェット式プリンタ(以下、「プリンタ」という。)が広く知られている。このプリンタは、記録ヘッド(液体噴射ヘッド)に供給されるインク(液体)を記録ヘッドに形成されたノズルから噴射することによりターゲットとしての記録媒体に印刷を施すようになっている。そして、こうしたプリンタにおいて、近時は、特許文献1に記載されるように、加圧ポンプ(加圧手段)から圧送される加圧空気により、インクカートリッジ(液体収容体)内のインクを、インク流路(液体供給流路)を介して記録ヘッドに加圧供給するタイプのプリンタが提案されている。
すなわち、この特許文献1のプリンタにおいては、加圧ポンプにシリコンチューブ等からなる空気流路(加圧流体流路)を介して複数のインクカートリッジが直列状に接続されている。そして、加圧ポンプが駆動された場合には、各インクカートリッジ内のインクが、加圧ポンプから排出された加圧空気に加圧されることにより、記録ヘッドへ加圧供給されるようになっている。
特開2006−159663号公報
ところで、特許文献1のプリンタの場合は、1本のシリコンチューブからなる空気流路が、各インクカートリッジを順次経由して全てのインクカートリッジを直列に接続している。そのため、加圧ポンプが駆動された場合には、全てのインクカートリッジが一律に加圧されることになる。そして、インクカートリッジの交換などのために空気流路を大気開放した場合には、それまで全てのインクカートリッジ内のインクにかかっていた加圧力が大気圧まで低下するようになっていた。したがって、このようなインク供給システムの場合、インクカートリッジの着脱交換中には、記録ヘッドへのインクの加圧供給が行われず、印刷を行うことができなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、液体収容体の着脱交換時においても交換される交換液体収容体以外の他の非交換液体収容体からは液体が消費される下流側に液体を加圧供給し続けることができる液体供給方法、液体供給システム及び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、本発明の液体供給システムは、液体を収容した複数の液体収容体に対して流路の下流側が加圧流体を液体収容体毎に個別に供給可能に並列に接続された加圧流体流路と、前記各液体収容体に対して流路の上流側が当該各液体収容体から液体を当該液体が消費される下流側に向けて液体収容体毎に個別に供給可能に並列に接続された液体供給流路と、前記加圧流体流路における前記各液体収容体に対して並列に接続された各流路部分に各液体収容体と個別対応するように各々設けられた複数の加圧流路バルブと、前記加圧流体流路内の圧力を減圧するために駆動される減圧手段と、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御可能な制御手段とを備え、前記制御手段は、前記加圧流体が前記加圧流体流路を介して前記各液体収容体に個別に加圧供給されている状態において当該各液体収容体のうち何れかの液体収容体の着脱交換を可能とするために前記減圧手段が減圧駆動される場合には、着脱交換される交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態と着脱交換されない非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態とが互いに逆になるように、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御する。
この構成によれば、複数の液体収容体に加圧流体が加圧供給されている状態において、何れかの液体収容体を着脱交換する必要がある場合には、減圧手段が駆動される前に、交換される交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブと交換されない非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブが制御手段により各々開閉制御される。すなわち、その後において減圧手段が減圧駆動した場合の圧力変動が非交換液体収容体には及ぶことがないように、交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態と着脱交換されない非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態とが互いに逆になるように開閉制御される。したがって、液体収容体の着脱交換時においても交換される交換液体収容体以外の他の非交換液体収容体からは液体が消費される下流側に液体を加圧供給し続けることができる。
また、本発明の液体供給システムにおいて、前記複数の液体収容体は、同一種類の液体を収容する複数の同種液体収容体と当該同種液体収容体とは別種類の液体を収容する少なくとも一つの液体収容体とを含むと共に、前記複数の同種液体収容体は、前記液体供給流路を介して下流側に前記液体を供給するために前記加圧流体流路を介して前記加圧流体が加圧供給されている使用中の同種液体収容体と前記加圧流体が加圧供給されていない未使用の同種液体収容体とを含んで構成され、前記制御手段は、前記交換液体収容体が前記使用中の同種液体収容体である場合には、前記使用中の同種液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態と前記未使用の同種液体収容体を含む他の着脱交換されない非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態とが互いに逆になるように、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御する。
この構成によれば、同一種類の液体を収容した複数の同種液体収容体のうち使用中の同種液体収容体が着脱交換される場合には、その使用中の同種液体収容体が着脱交換される前に、その同一種類の液体を消費する下流側への液体の供給経路が使用中の同種液体収容体から未使用の同種液体収容体に切り替えられる。そのため、同一種類の液体を収容した同種液体収容体の着脱交換時には、その同一種類の液体を当該液体が消費される下流側に途切れることなく引き続き加圧供給できる。
また、本発明の液体供給システムにおいて、前記減圧手段は、前記加圧流体流路における前記各加圧流路バルブよりも上流側となる流路部分に配置されており、前記制御手段は、前記交換液体収容体の着脱交換に際して前記減圧手段が前記加圧流体流路内を減圧する場合、前記交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは開放される一方、前記非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは閉鎖されるように、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御する。
この構成によれば、減圧手段が減圧駆動した場合、全ての加圧流路バルブが開放されていると、各加圧流路バルブに個別対応する全ての液体収容体に減圧駆動による圧力変動が及ぶことになる。しかし、この点、制御手段は、減圧手段が減圧駆動される前に、交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは開放される一方、非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブについては閉鎖されるように、各加圧流路バルブの開閉状態を制御する。したがって、個別対応する加圧流路バルブが閉鎖された非交換液体収容体には減圧手段の減圧駆動に基づく圧力変動が及ぶことがなく、それらの非交換液体収容体からは継続して下流側に液体を加圧供給することができる。
また、本発明の液体供給システムにおいて、前記減圧手段は、前記制御手段により減圧駆動状態が制御される構成とされ、前記制御手段は、前記交換液体収容体の着脱交換時には、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御した後に、前記減圧手段を減圧駆動させる。
この構成によれば、制御手段が交換液体収容体及び非交換液体収容体に個別対応する各加圧流路バルブの開閉状態を制御した後に減圧手段を減圧駆動させるので、非交換液体収容体から下流側への継続した液体の加圧供給状態と交換液体収容体の着脱交換作業を迅速且つ容易に実現することができる。
また、本発明の液体供給システムにおいて、前記液体供給流路における前記各液体収容体に対して並列に接続された各流路部分には各液体収容体と個別対応するように複数の液体流路バルブが各々設けられており、前記制御手段は、前記交換液体収容体の着脱交換前に、前記交換液体収容体に個別対応する液体流路バルブは閉鎖される一方、前記非交換液体収容体に個別対応する液体流路バルブは開放されるように、前記各液体流路バルブの開閉状態を制御する。
この構成によれば、交換液体収容体の着脱交換時において全ての液体流路バルブが開放されていると、液体供給流路において交換液体収容体に接続された流路部分から液体が漏れ出す虞がある。しかし、この点、制御手段は、交換液体収容体の着脱交換前に、交換液体収容体に個別対応する液体流路バルブは閉鎖される一方、非交換液体収容体に個別対応する液体流路バルブについては開放されるように、各液体流路バルブの開閉状態を制御する。したがって、交換液体収容体に個別対応する流路部分からの液体漏れを抑制しつつ非交換液体収容体に個別対応する流路部分を通じては非交換液体収容体から継続して下流側に液体を加圧供給することができる。
また、本発明の液体供給システムは、前記各液体収容体における液体残量を検出する液体残量検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記液体残量検出手段の検出結果に基づき前記各液体収容体のうちから前記交換液体収容体を判別する。
この構成によれば、制御手段は液体残量検出手段の検出結果に基づき着脱交換の必要がある交換液体収容体を容易に判別でき、その判別結果に基づき迅速に各加圧流路バルブの開閉制御を実行することができる。
また、本発明の液体供給システムにおいて、前記減圧手段は、前記加圧流体流路における前記各加圧流路バルブと前記液体収容体との間の並列状をなす各流路部分にそれぞれ配置されており、前記制御手段は、前記交換液体収容体の着脱交換に際して当該交換液体収容体に個別対応する流路部分に配置された減圧手段が当該流路部分内を減圧する場合、前記交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは閉鎖される一方、前記非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは開放されるように、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御する。
この構成によれば、加圧流体流路における交換液体収容体に個別対応する流路部分に配置された減圧手段の減圧駆動後において交換液体収容体が取り外されたとき、当該交換液体収容体に個別対応する流路部分を通じて加圧流体流路全体が大気開放されることになり、非交換液体収容体から下流側への液体の加圧供給が阻害されることになる。しかし、この点、制御手段は、交換液体収容体に個別対応する流路部分に配置された減圧手段が減圧駆動される前に、交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは閉鎖される一方、非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブについては開放されるように、各加圧流路バルブの開閉状態を制御する。したがって、交換液体収容体の着脱交換時にも非交換液体収容体からは継続して下流側に液体を加圧供給することができる。
また、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドに液体を供給する上記構成の液体供給システムとを備える。
この構成によれば、液体収容体の着脱交換時にも液体噴射ヘッドからは継続して液体を噴射することができる。
この構成によれば、液体収容体の着脱交換時にも液体噴射ヘッドからは継続して液体を噴射することができる。
また、本発明の液体供給方法は、液体を収容した複数の液体収容体に加圧流体流路を介して加圧流体を供給することにより当該各液体収容体から液体を当該液体が消費される下流側に液体供給流路を介して加圧供給する液体供給方法において、前記各液体収容体には液体収容体毎に個別に前記加圧流体流路を介して前記加圧流体が加圧供給されるようにし、前記各液体収容体のうち何れかの液体収容体を着脱交換するために前記加圧流体流路内を減圧する場合には、その減圧による圧力変動が着脱交換される交換液体収容体以外の非交換液体収容体には及ばないようにした状態で減圧する。
この構成によれば、上記の液体供給システムの場合と同様の作用効果を得ることができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ(以下「プリンタ」という。)及びそのプリンタにおけるインク供給システム(液体供給システム)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。
以下、本発明を液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ(以下「プリンタ」という。)及びそのプリンタにおけるインク供給システム(液体供給システム)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。
図1に示すように、プリンタ10のフレーム11内にはプラテン12が架設され、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記録用紙Pが給送されるようになっている。また、フレーム11内には、プラテン12の長手方向と平行に、棒状のガイド部材13が架設されている。
ガイド部材13には、キャリッジ14が、ガイド部材13の軸線方向に往復移動可能に支持されている。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、液体としてのインクを噴射することにより消費する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、インクの圧力を調整して記録ヘッド17に供給する複数個(本実施形態では4個)の第1〜第4弁装置18a〜18dが、プリンタ10に使用されるインクの色(種類)に対応して備えられている。そして、記録ヘッド17の下面(ノズル形成面)に形成された図示しないノズルから、プラテン12上に給送された記録用紙Pにインク滴が噴射されて印刷が行われるようになっている。
図1に示すように、フレーム11の右端部にはカートリッジホルダ19が設けられている。そして、図1及び図2に示すように、インク供給システム100のカートリッジホルダ19には、複数個(本実施形態では4個)の液体収容体としての第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dが着脱可能に装着されている。第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dは、断面形状が矩形状をなすケース21をそれぞれ備えており、各ケース21の内側にそれぞれ設けられた空気室22内には、可撓性フィルムにより袋状に形成された第1〜第4インクパック23a〜23dがそれぞれ収容されている。
なお、第1インクパック23aにはブラックインクが充填されていると共に、第2インクパック23bにはイエローインクが充填されている。また、第3インクパック23cにはシアンインクが充填されていると共に、第4インクパック23dにはマゼンタインクが充填されている。すなわち、各インクパック23a〜23dには色種類の異なるインクがそれぞれ充填されている。
また、図1に示すように、カートリッジホルダ19の近傍には、加圧ポンプ24が設けられている。そして、この加圧ポンプ24は、加圧流体流路を構成する空気供給管25を介して第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dにそれぞれ接続されている。すなわち、空気供給管25は、その上流側が加圧ポンプ24に接続されると共に、複数本(本実施形態では4本)に分岐された下流側の各流路(以下、「第1〜第4空気供給管25a〜25d」という。)が第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dの各空気室22に対してインクカートリッジ20a〜20d毎に個別対応するように並列に接続されている。
具体的には、第1空気供給管25aは第1インクパック23aを収容した第1インクカートリッジ20aの空気室22に接続されると共に、第2空気供給管25bは第2インクパック23bを収容した第2インクカートリッジ20bの空気室22に接続されている。また、第3空気供給管25cは第3インクパック23cを収容した第3インクカートリッジ20cの空気室22に接続されると共に、第4空気供給管25dは第4インクパック23dを収容した第4インクカートリッジ20dの空気室22に接続されている。
また、空気供給管25における下流側の第1〜第4空気供給管25a〜25dの途中位置には、該第1〜第4空気供給管25a〜25d内を各々開閉可能な第1〜第4加圧流路バルブ26a〜26dがそれぞれ設けられている。そして、これらの第1〜第4加圧流路バルブ26a〜26dが開放されている場合には、第1〜第4空気供給管25a〜25dを介して第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dにおける各ケース21内の空気室22に加圧流体としての加圧空気が供給され得るようになっている(図2参照)。
さらに、第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dには液体供給流路を構成する第1〜第4インク供給管27a〜27dの各上流側がインクカートリッジ20a〜20d毎に個別対応するように並列に接続されている。具体的には、第1インク供給管27aは第1インクカートリッジ20a内の第1インクパック23aに接続されると共に、第2インク供給管27bは第2インクカートリッジ20b内の第2インクパック23bに接続されている。また、第3インク供給管27cは第3インクカートリッジ20c内の第3インクパック23cに接続されると共に、第4インク供給管27dは第4インクカートリッジ20d内の第4インクパック23dに接続されている。そして、第1〜第4インク供給管27a〜27dの各下流側は各々対応する第1〜第4弁装置18a〜18dに接続されている。
また、第1〜第4インク供給管27a〜27dにおける第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dと第1〜第4弁装置18a〜18dとの間の途中位置には、第1〜第4インク供給管27a〜27d内を各々開閉可能な液体流路バルブとしての第1〜第4インク流路バルブ28a〜28dがそれぞれ設けられている。そして、これらの第1〜第4インク流路バルブ28a〜28dが開放されている場合には、第1〜第4インク供給管27a〜27dを介して第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dから第1〜第4弁装置18a〜18dを経由して記録ヘッド17にインクが供給され得るようになっている(図2参照)。
したがって、第1〜第4加圧流路バルブ26a〜26dが開放された状態において加圧ポンプ24が駆動されると、該加圧ポンプ24から空気供給管25,25a〜25dを介して第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dの各空気室22内に圧送された加圧空気の空気圧によって第1〜第4インクパック23a〜23dがそれぞれ押し潰されることになる。そして、第1〜第4インク流路バルブ28a〜28dが開放されている場合には、第1〜第4インクパック23a〜23dのインクが第1〜第4インク供給管27a〜27dを介して対応する第1〜第4弁装置18a〜18dに加圧供給され、対応する弁装置18a〜18dにより圧力調整されつつ記録ヘッド17側にそれぞれ供給されるようになっている。
また、図2に示すように、空気供給管25,25a〜25dにおける加圧ポンプ24と各加圧流路バルブ26a〜26dとの間となる途中位置には、空気供給管25,25a〜25d内の圧力を検出する圧力センサ35と、空気供給管25,25a〜25d内を大気に開放することにより減圧する減圧手段としての大気開放弁36が設けられている。なお、この大気開放弁36は、第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dのうち何れかのインクカートリッジを着脱交換する場合に、その取り外しの前段階で大気開放するように開弁される。
また、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29が配設されている。このメンテナンスユニット29は、上面が開口した四角箱状をなし、記録ヘッド17に対してノズル(図示略)を囲うようにして当接可能なキャップ30を有している。そして、キャップ30がノズルを囲うようにして記録ヘッド17に当接した状態で、図示しない吸引ポンプを駆動させることにより、記録ヘッド17内の増粘したインク等をキャップ30内に吸引排出させる、いわゆるクリーニングが行われるようになっている。
図2、図3に示すように、プリンタ10には、プリンタ10の稼働状態を統括制御する制御手段としての制御部31が設けられている。この制御部31は、中央処理装置として機能することにより各種の演算を実行するCPU32、記憶手段として機能するROM33及びRAM34を備えたデジタルコンピュータにて構成されている。そして、CPU32は、空気供給管25,25a〜25d内の圧力を検出する圧力センサ35、及び各インクカートリッジ20a〜20d内のインクの残量を検出するために設けられた液体残量検出手段としてのインクエンドセンサ37(図3参照)の検出結果に基づき、インク供給システム100における各加圧流路バルブ26a〜26d及び各インク流路バルブ28a〜28d並びに大気開放弁36の開閉状態などを制御するようになっている。
すなわち、CPU32は、圧力センサ35の検出結果に基づいて、各インクカートリッジ20a〜20d内のインクを記録ヘッド17へ加圧供給可能な状態とするために、加圧ポンプ24を駆動制御する。さらに、CPU32は、インクエンドセンサ37の検出結果に基づいて、各インクカートリッジ20a〜20dのうちから交換が必要とされる交換インクカートリッジ(交換液体収容体)を判別する。そして、その判別結果に基づき、CPU32は、各加圧流路バルブ26a〜26d及び各インク流路バルブ28a〜28dの開閉状態を制御すると共に、大気開放弁36の開閉状態を制御する。
次に、制御部31のCPU32が実行する各種の制御処理ルーチンについて、図4及び図5のフローチャートに基づき説明する。
まず、プリンタ10の電源オン時には、図4に示す電源オン時処理ルーチンがCPU32により実行される。すなわち、CPU32は、まずステップS110において、全ての加圧流路バルブ26a〜26dが開弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。すると、空気供給管25,25a〜25dを介して加圧ポンプ24と全てのインクカートリッジ20a〜20dの各空気室22が連通状態とされる。
まず、プリンタ10の電源オン時には、図4に示す電源オン時処理ルーチンがCPU32により実行される。すなわち、CPU32は、まずステップS110において、全ての加圧流路バルブ26a〜26dが開弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。すると、空気供給管25,25a〜25dを介して加圧ポンプ24と全てのインクカートリッジ20a〜20dの各空気室22が連通状態とされる。
そして、CPU32は、次のステップS120において、全てのインク流路バルブ28a〜28dが開弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。すると、各インクカートリッジ20a〜20d内の各インクパック23a〜23dから各インク供給管27a〜27dを通じた記録ヘッド17側へのインクの供給が可能な状態となる。
このような状態において、CPU32は、次のステップS130において、加圧ポンプ24が駆動されるように図示しない駆動モータを回転させる。すると、空気供給管25,25a〜25dを介して加圧空気が各インクカートリッジ20a〜20dの空気室22内に流入する。そして、CPU32は、圧力センサ35の検出結果に基づいて空気供給管25,25a〜25d内の圧力がインクカートリッジ20a〜20d側から記録ヘッド17側へのインクの加圧供給に必要十分な圧力値として予め設定した所定の圧力値になるまで加圧ポンプ24の駆動を継続させる(S140:NO)。
そして、空気供給管25,25a〜25d内の圧力の検出値が所定の圧力値まで上昇したことが圧力センサ35によって検出されると(S140:YES)、ステップS150において、CPU32は、加圧ポンプ24の駆動を終了させる。すると、各インクカートリッジ20a〜20d内の各インクパック23a〜23dは所定の圧力値の加圧空気に加圧されて押し潰されることにより、対応するインク供給管27a〜27dを通じて記録ヘッド17側にインクを加圧状態で供給するようになる。
なお、空気供給管25,25a〜25d内の圧力が所定の圧力値から予め設定された下限圧力値まで低下したことが圧力センサ35により検出された際には、CPU32は、加圧ポンプ24を再度駆動させるようになっている。また、図4に示す電源オン時処理ルーチンの開始時点において、大気開放弁36が開弁状態になっている場合には、ステップS110の実行前に、CPU32は、大気開放弁36を閉弁させるようになっている。
そして、記録ヘッド17からのインクの噴射により各インクパック23a〜23d内のインクが消費され、何れかのインクパック23a〜23d内のインクが残量ゼロのインクエンド状態になったということがインクエンドセンサ37により検出される。すると、CPU32は、このインクエンドセンサ37の検出結果に基づき、着脱交換が必要とされる交換インクカートリッジを判別する。そして、この判別処理が完了すると、CPU32は、図5に示す交換時処理ルーチンを実行する。
以下、第1インクカートリッジ20aが着脱交換される交換インクカートリッジとして判別された場合を例に挙げて説明する。
さて、図5に示す交換時処理ルーチンが開始されると、CPU32は、まずステップS210において、交換インクカートリッジと判別された第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1インク流路バルブ28aが閉弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。そして、次のステップS220において、CPU32は、第1インクカートリッジ20a以外の非交換インクカートリッジ(非交換液体収容体)となる第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dの各々に個別対応する第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dが閉弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。
さて、図5に示す交換時処理ルーチンが開始されると、CPU32は、まずステップS210において、交換インクカートリッジと判別された第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1インク流路バルブ28aが閉弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。そして、次のステップS220において、CPU32は、第1インクカートリッジ20a以外の非交換インクカートリッジ(非交換液体収容体)となる第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dの各々に個別対応する第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dが閉弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。
そして、次のステップS230において、CPU32は、大気開放弁36を開弁させる。すると、着脱交換される第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1加圧流路バルブ26aは開弁されているため、第1インクカートリッジ20aの空気室22内の圧力は大気圧と等しくなるまで減圧される。また、この第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1インク流路バルブ28aは閉弁されているため、第1インクカートリッジ20aをカートリッジホルダ19から取り外しても第1インク供給管27aからインクが漏れ出すことはない。
一方、第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dでは、閉弁された第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dによって各空気室22内に加圧空気が保持されると共に、第2〜第4インク流路バルブ28b〜28dは開弁されたままであるため、これらの非交換インクカートリッジ(第2〜第4インクカートリッジ20b〜20d)からはインクが記録ヘッド17側へ引き続き供給可能とされる。
そして、ステップS240において、CPU32は、インクエンド状態になった第1インクカートリッジ20aと同一種類のブラックインクが充填された新たな第1インクカートリッジ20aとの着脱交換が行われたことを検出すると、次のステップS250において、大気開放弁36を閉弁させる。なお、第1インクカートリッジ20aの着脱交換が行われたか否かの検出は、インクカートリッジに設けられた回路基板の端子(図示略)とカートリッジホルダ19に設けられた端子板(図示略)との接点切断の有無等により判断する。
そして、次のステップS260において、CPU32は、交換された新たな第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1インク流路バルブ28aが開弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御すると共に、ステップS270において、加圧ポンプ24が駆動されるように駆動モータ(図示略)を制御する。すると、開弁された状態にある第1加圧流路バルブ26aを通過して第1インクカートリッジ20aの空気室22内に加圧空気が流入し、第1インクパック23aを加圧してインクを記録ヘッド17へ供給可能とする。
そして、次のステップS280において、CPU32は、圧力センサ35の検出結果に基づいて空気供給管25,25a〜25d内の圧力が所定の圧力値になるまで加圧ポンプ24を駆動させる(S280:NO)。そして、圧力センサ35によって所定の圧力値となったことが検出されると(S280:YES)、次のステップS290において、CPU32は、加圧ポンプ24の駆動を終了させる。そして、ステップS300において、CPU32は、第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dを開弁せる。
次に、以上のように構成されたプリンタ10におけるインク供給システムの作用について、特にインクカートリッジの着脱交換時における作用に着目して以下説明する。なお、説明の前提として、第1〜第4空気供給管25a〜25dに設けられた第1〜第4加圧流路バルブ26a〜26d及び第1〜第4インク供給管27a〜27dに設けられた第1〜第4インク流路バルブ28a〜28dは全て開弁状態にあるものとする。
さて、以上のような前提の下、第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dのうち何れかのインクカートリッジのインク残量がインクエンド状態になった場合には、そのインクエンド状態になったインクカートリッジが同一種類のインクを収容した新たなインクカートリッジに着脱交換される。いま例えば、ブラックインクを収容した第1インクカートリッジ20aが着脱交換される交換インクカートリッジになったものとして説明すると、まず、第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1インク供給管27aの第1インク流路バルブ28aが閉弁される。これは第1インクカートリッジ20aをカートリッジホルダ19から取り外したときに、第1インク供給管27aからインクが漏れ出ないようにするためである。
その一方、着脱交換されない非交換インクカートリッジとなる第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dの各々に個別対応する第2〜第4空気供給管25b〜25dの第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dが閉弁される。これは第1インクカートリッジ20aを着脱交換する場合には大気開放弁36が開弁されるが、その大気開放弁36の開弁に伴う空気供給管25,25a〜25d内の圧力変動(つまり、大気圧への減圧作用)が第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dの各空気室22には及ばないようにするためである。
そして、以上のような第1インク流路バルブ28aが閉弁動作と第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dの閉弁動作が終了すると、大気開放弁36が開弁される。すると、インクエンド状態の第1インクカートリッジ20aは空気室22内が大気圧まで減圧された状態となるため、カートリッジホルダ19からの取り外し時に第1インクパック23a内からインクを漏れ出させることなく、新たな第1インクカートリッジ20aとの着脱交換が行われる。
一方、非交換カートリッジである第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dの各空気室22内は加圧状態が維持されているので、第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dからは記録ヘッド17側へのインクの加圧供給が第1インクカートリッジ20aの着脱交換時にも途切れることなく継続して行われる。そして、第1インクカートリッジ20aの着脱交換が終了すると、新たな第1インクカートリッジ20aからもインクが下流側に加圧供給可能となるように、加圧ポンプ24の駆動に基づき新たな第1インクカートリッジ20aの空気室22内に加圧空気が供給される。そして、その圧力が所定の圧力値になると、加圧ポンプ24の駆動が停止されると共に、閉弁されていた第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dが再び開弁され、インクカートリッジの着脱交換前の状態になる。
上記第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)インクカートリッジ20a〜20dの各空気室22に加圧空気が加圧供給されてインクパック23a〜23dがインクを供給可能な状態において、第1インクカートリッジ20aを着脱交換する必要がある場合には、大気開放弁36が開放される前に、交換される第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1加圧流路バルブ26aと交換されない第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dに個別対応する第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dが制御部31により各々開閉制御される。すなわち、その後において大気開放弁36を開放して圧力が大気圧まで減圧した場合の圧力変動が第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dには及ぶことがないように、第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1加圧流路バルブ26aの開閉状態と着脱交換されない第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dに個別対応する第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dの開閉状態とが互いに逆になるように開閉制御される。したがって、インクカートリッジ20a〜20dの着脱交換時においても交換される第1インクカートリッジ20a以外の第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dからはインクが消費される下流側にインクを加圧供給し続けることができる。
(1)インクカートリッジ20a〜20dの各空気室22に加圧空気が加圧供給されてインクパック23a〜23dがインクを供給可能な状態において、第1インクカートリッジ20aを着脱交換する必要がある場合には、大気開放弁36が開放される前に、交換される第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1加圧流路バルブ26aと交換されない第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dに個別対応する第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dが制御部31により各々開閉制御される。すなわち、その後において大気開放弁36を開放して圧力が大気圧まで減圧した場合の圧力変動が第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dには及ぶことがないように、第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1加圧流路バルブ26aの開閉状態と着脱交換されない第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dに個別対応する第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dの開閉状態とが互いに逆になるように開閉制御される。したがって、インクカートリッジ20a〜20dの着脱交換時においても交換される第1インクカートリッジ20a以外の第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dからはインクが消費される下流側にインクを加圧供給し続けることができる。
(2)大気開放弁36を開放して圧力を大気圧まで減圧させた場合、第1〜第4加圧流路バルブ26a〜26dが全て開放されていると、各加圧流路バルブ26a〜26dに個別対応する全てのインクカートリッジ20a〜20dに大気開放による圧力変動が及ぶことになる。しかし、この点、制御部31は、大気開放弁36が開放される前に、第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1加圧流路バルブ26aは開放される一方、第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dに個別対応する第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dについては閉鎖されるように、各加圧流路バルブ26a〜26dの開閉状態を制御する。したがって、個別対応する第2〜第4加圧流路バルブ26b〜26dが閉鎖された第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dには大気開放弁36の開放にともなって減圧する圧力変動が及ぶことがなく、それらの第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dからは継続して下流側にインクを加圧供給することができる。
(3)制御部31が着脱交換する必要がある第1インクカートリッジ20a及び着脱交換の必要がない第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dに個別対応する各加圧流路バルブ26a〜26dの開閉状態を制御した後に大気開放弁36を開弁させるので、第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dから下流側への継続したインクの加圧供給状態と第1インクカートリッジ20aの着脱交換作業を迅速且つ容易に実現することができる。
(4)インクカートリッジ20a〜20dの着脱交換時においてインク流路バルブ28a〜28dが全て開放されていると、インク供給管27a〜27dにおいて交換が必要な第1インクカートリッジに接続された第1インク供給管27aから液体が漏れ出す虞がある。しかし、この点、制御部31は、第1インクカートリッジ20aの着脱交換前に、第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1インク流路バルブ28aは閉鎖される一方、第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dに個別対応する第2〜第4インク流路バルブ28b〜28dについては開放されるように、各インク流路バルブ28a〜28dの開閉状態を制御する。したがって、第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1インク供給管27aのインク漏れを抑制しつつ第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dに個別対応する流路部分を通じては第2〜第4インクカートリッジ20b〜20dから継続して下流側に液体を加圧供給することができる。
(5)制御部31はインクエンドセンサ37の検出結果に基づき着脱交換の必要があるインクカートリッジ20a〜20dを容易に判別でき、その判別結果に基づき迅速に各加圧流路バルブ26a〜26dの開閉制御を実行することができる。
(6)インクカートリッジ20a〜20dの着脱交換時にも記録ヘッド17からは継続して液体を噴射することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図6〜図8に従って説明する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態とは同一インクを収容したインクカートリッジを複数設けた点でのみ構成が相違しており、その他の構成は共通しているものであるため、同様の構成部分については同一符号を付すことにして、その詳細な重複説明を省略する。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図6〜図8に従って説明する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態とは同一インクを収容したインクカートリッジを複数設けた点でのみ構成が相違しており、その他の構成は共通しているものであるため、同様の構成部分については同一符号を付すことにして、その詳細な重複説明を省略する。
さて、図6に示すように、本実施形態のインク供給システム200では、色種類が同一なインクを収容した同種液体収容体としての同種インクカートリッジを複数(本実施形態では各色2つ)設けている。
すなわち、第1インクカートリッジ20aと並列に、ブラックインクが充填された第5インクパック23eを収容した第5インクカートリッジ20eが、第2インクカートリッジ20bと並列に、イエローインクが充填された第6インクパック23fを収容した第6インクカートリッジ20fが、それぞれカートリッジホルダ19に着脱可能に装着されている。同様に、第3インクカートリッジ20cと並列に、シアンインクが充填された第7インクパック23gを収容した第7インクカートリッジ20gが、第4インクカートリッジ20dと並列に、マゼンタインクが充填された第8インクパック23hを収容した第8インクカートリッジ20hが、それぞれカートリッジホルダ19に着脱可能に装着されている。
そして、上流端が加圧ポンプ24に接続された空気供給管25の複数本(本実施形態では8本)に分岐された下流側の各流路(以下、「第1〜第8空気供給管25a〜25h」という。)が、第1〜第8インクカートリッジ20a〜20hの各空気室22に対して第1〜第8インクカートリッジ20a〜20hに個別に対応するように並列に接続されている。
具体的には、第5空気供給管25eは第5インクパック23eを収容した第5インクカートリッジ20eの空気室22に接続されると共に、第6空気供給管25fは第6インクパック23fを収容した第6インクカートリッジ20fの空気室22に接続されている。また、第7空気供給管25gは第7インクパック23gを収容した第7インクカートリッジ20gの空気室22に接続されると共に、第8空気供給管25hは第8インクパック23hを収容した第8インクカートリッジ20hの空気室22に接続されている。
また、空気供給管25における下流側の第1〜第8空気供給管25a〜25hの途中位置には、該第1〜第8空気供給管25a〜25h内を各々開閉可能な第1〜第8加圧流路バルブ26a〜26hがそれぞれ設けられている。そして、これらの第1〜第8加圧流路バルブ26a〜26hが開放されている場合には、第1〜第8空気供給管25a〜25hを介して第1〜第8インクカートリッジ20a〜20hにおける各ケース21内の空気室22に加圧空気が供給され得るようになっている。
さらに、第1〜第8インクカートリッジ20a〜20hには、同種インクカートリッジ数(本実施形態では2本)に分岐された上流側となる第1〜第8インク供給管27a〜27hが同種インクカートリッジ同士を並列に接続するように、インクカートリッジ20a〜20hの同色毎に対応するように並列に接続されている。
具体的には、第1インク供給管27aの上流側は第1インクカートリッジ20a内の第1インクパック23aに接続されると共に、第5インク供給管27eの上流側は第5インクカートリッジ20e内の第5インクパック23eに接続され、第1インク供給管27aと第5インク供給管27eの下流側は合流している。
同様に、第2インク供給管27bの上流側は第2インクカートリッジ20b内の第2インクパック23bに接続されると共に、第6インク供給管27fの上流側は第6インクカートリッジ20f内の第6インクパック23fに接続され、第2インク供給管27bと第6インク供給管27fの下流側は合流している。また、第3インク供給管27cの上流側は第3インクカートリッジ20c内の第3インクパック23cに接続されると共に、第7インク供給管27gの上流側は第7インクカートリッジ20g内の第7インクパック23gに接続され、第3インク供給管27cと第7インク供給管27gの下流側は合流している。さらに、第4インク供給管27dの上流側は第4インクカートリッジ20d内の第4インクパック23dに接続されると共に、第8インク供給管27hの上流側は第8インクカートリッジ20h内の第8インクパック23hに接続され、第4インク供給管27dと第8インク供給管27hの下流側は合流している。
そして、第1,第5インク供給管27a,27eの合流した下流側は第1弁装置18aに接続されると共に、第2,第6インク供給管27b,27fの合流した下流側は第2弁装置18bに接続されている。そして、第3,第7インク供給管27c,27gの合流した下流側は第3弁装置18cに接続されると共に、第4,第8インク供給管27d,27hの合流した下流側は第4弁装置18dに接続されている。
また、第1〜第8インク供給管27a〜27hにおける第1〜第8インクカートリッジ20a〜20hと各インク供給管27a〜27hの合流点の間には、第1〜第8インク供給管27a〜27h内を各々開閉可能な第1〜第8インク流路バルブ28a〜28hがそれぞれ設けられている。そして、これらの第1〜第8インク流路バルブ28a〜28hが開放されている場合には、第1〜第8インク供給管27a〜27hを介して第1〜第8インクカートリッジ20a〜20hから第1〜第4弁装置18a〜18dを経由して記録ヘッド17にインクが供給され得るようになっている。
したがって、第1〜第8加圧流路バルブ26a〜26hが開放された状態において加圧ポンプ24が駆動されると、該加圧ポンプ24から空気供給管25,25a〜25hを介して第1〜第8インクカートリッジ20a〜20hの各空気室22内に圧送された加圧空気の空気圧によって第1〜第8インクパック23a〜23hがそれぞれ押し潰されることになる。そして、第1〜第8インク流路バルブ28a〜28hが開放されている場合には、第1〜第8インクパック23a〜23hのインクが第1〜第8インク供給管27a〜27hを介して対応する第1〜第4弁装置18a〜18dに加圧供給され、対応する弁装置18a〜18dにより圧力調整されつつ記録ヘッド17側にそれぞれ供給されるようになっている。
次に、制御部31のCPU32が実行する各種の制御処理ルーチンについて、図7及び図8のフローチャートに基づき説明する。なお、本実施形態のインクパック23a〜23h内に充填されたインクの残量は、第5〜第8インクパック23e〜23h内の残量に比べて、第1〜第4インクパック23a〜23d内の方がインクが多く消費されて残量が少ない状態となっているとする。
まず、プリンタ10の電源オン時には、図7に示す電源オン時処理ルーチンがCPU32により実行される。すなわち、CPU32は、まずステップS410において、インクカートリッジ20a〜20hが有する記憶手段(図示略)に記憶されたインク残量に基づいて、ブラックインクを収容した第1,第5インクカートリッジ20a,20eのうち、インク残量の少ない第1インクカートリッジ20aを印刷に用いるものとして選択する。
そして、CPU32は、次のステップS420において、第1加圧流路バルブ26aが開弁されるように、さらにステップS430において、第1インク流路バルブ28aが開弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。すると、第1空気供給管25aを介して加圧ポンプ24と第1インクカートリッジ20aの空気室22が連通状態とされるとともに、加圧ポンプ24の駆動に伴って記録ヘッド17へインクの供給が可能な状態とされる。
このような状態において、CPU32は、次のステップS440〜S460の処理を実行する。これは第1の実施形態の図4におけるステップS130〜S150と同様の処理である。この処理により、第1空気供給管25aを介して加圧空気が第1インクカートリッジ20aの空気室22内に流入すると共に、第1インクパック23aは、所定の圧力値の加圧空気に加圧されて押し潰されることにより、第1インク供給管27aを通じて記録ヘッド17側にインクを加圧状態で供給するようになる。
そして、CPU32は、次のステップS470において、ブラックインク、イエローインク、シアンインク、マゼンタインクのうち加圧供給していないインクがある場合(S470:NO)、ステップS410において、イエローインクを収容した第2,第6インクカートリッジ20b,20fのうち、インク残量の少ない第2インクカートリッジ20bを印刷に用いるものとして選択する。そして、同様にステップS420〜S460の処理を実行し、第2インクパック23bから第2インク供給管27bを通じて記録ヘッド17にインクを加圧状態で供給するようになる。
さらに、シアンインクを収容した第3インクパック23c、マゼンタインクを収容した第4インクパック23dから、それぞれ第3,第4インク供給管27c,27dを通じて記録ヘッド17にインクを加圧状態で供給するようになると、全色のインクを加圧供給可能な状態となり(S470:YES)、CPU32は処理を終了する。
なお、空気供給管25,25a〜25h内の圧力が所定の圧力値から予め設定された下限圧力値まで低下したことが圧力センサ35により検出された際には、CPU32は、加圧ポンプ24を再度駆動させるようになっている。また、図7に示す電源オン時処理ルーチンの開始時点において、加圧流路バルブ26a〜26h、インク流路バルブ28a〜28h及び大気開放弁36が開弁状態になっている場合には、ステップS410の実行前に、CPU32は、加圧流路バルブ26a〜26h、インク流路バルブ28a〜28h及び大気開放弁36を閉弁させるようになっている。
そして、記録ヘッド17からのインクの噴射により第1〜第4インクパック23a〜23d内のインクが消費され、何れかのインクパック23a〜23d内のインクが残量ゼロのインクエンド状態になったということがインクエンドセンサ37により検出される。すると、CPU32は、このインクエンドセンサ37の検出結果に基づき、着脱交換が必要とされる交換インクカートリッジを判別する。そして、この判別処理が完了すると、CPU32は、図8に示す交換時処理ルーチンを実行する。
以下、第1インクカートリッジ20aが着脱交換される交換インクカートリッジとして判別された場合を例に挙げて説明する。
さて、図8に示す交換時処理ルーチンが開始されると、CPU32は、まずステップS510において、交換インクカートリッジと判別された第1インクカートリッジ20aの同種インクカートリッジである第5インクカートリッジ20eと対応する第5インク流路バルブ28eが開弁されるように、そして、ステップS520において、第1インクカートリッジ20aと対応する第1インク流路バルブ28aが閉弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。そして、さらに第5インクカートリッジ20eと対応する第5加圧流路バルブ26eが開弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。
さて、図8に示す交換時処理ルーチンが開始されると、CPU32は、まずステップS510において、交換インクカートリッジと判別された第1インクカートリッジ20aの同種インクカートリッジである第5インクカートリッジ20eと対応する第5インク流路バルブ28eが開弁されるように、そして、ステップS520において、第1インクカートリッジ20aと対応する第1インク流路バルブ28aが閉弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。そして、さらに第5インクカートリッジ20eと対応する第5加圧流路バルブ26eが開弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。
すると、第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dの空気室22及び第1〜第4空気供給管25a〜25dから第5インクカートリッジ20eの空気室22へ加圧空気が流入し、空気供給管25内の圧力が低下する。
そのため、圧力センサ35によって圧力が下限圧力値まで低下したことが検出された際には、CPU32は、次のステップS540〜S560の処理を実行する。これは第1の実施形態の図4におけるステップS130〜S150と同様の処理である。この処理により、第1〜第5空気供給管25a〜25eを介して加圧空気が第1〜第5インクカートリッジ20a〜20eの空気室22内に流入すると共に、インクが残存する第2〜第5インクパック23b〜23eは、所定の圧力値の加圧空気に加圧されて押し潰されることにより、第2〜第5インク供給管27b〜27eを通じて記録ヘッド17側にインクを加圧状態で供給するようになる。
そして、CPU32は、ステップS570において、非交換カートリッジである第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eと対応する第2〜第5加圧流路バルブ26b〜26eが閉弁されるように図示しないバルブ駆動回路を制御する。
このような状態において、CPU32は、次のステップS580〜S600の処理を実行する。これは第1の実施形態の図5におけるステップS230〜S250と同様の処理である。この処理の間、第1インク流路バルブ28aは閉弁しているため、第1インクカートリッジ20aを取り外してもインクが漏れ出すことはない。
さらに、第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eでは、閉弁された第2〜第5加圧流路バルブ26b〜26eによって各空気室22内に加圧空気が保持されていると共に、第2〜第5インク流路バルブ28b〜28eは開弁されたままであるため、これらの非交換インクカートリッジ(第2〜第5インクカートリッジ20b〜20e)からはインクが記録ヘッド17側へ引き続き供給可能とされている。
次に、以上のように構成されたプリンタ10におけるインク供給システムの作用について、特にインクカートリッジの着脱交換時における作用に着目して以下説明する。
なお、説明の前提として、第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dに対応する第1〜第4加圧流路バルブ26a〜26d及び第1〜第4インク流路バルブ28a〜28dは全て開弁状態にあるものとする。一方、第5〜第8インクカートリッジ20e〜20hに対応する第5〜第8加圧流路バルブ26e〜26h及び第5〜第8インク流路バルブ28e〜28hは全て閉弁状態にあるものとする。
なお、説明の前提として、第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dに対応する第1〜第4加圧流路バルブ26a〜26d及び第1〜第4インク流路バルブ28a〜28dは全て開弁状態にあるものとする。一方、第5〜第8インクカートリッジ20e〜20hに対応する第5〜第8加圧流路バルブ26e〜26h及び第5〜第8インク流路バルブ28e〜28hは全て閉弁状態にあるものとする。
さて、以上のような前提の下、第1〜第4インクカートリッジ20a〜20dのうち何れかのインクカートリッジのインク残量がインクエンド状態になった場合には、そのインクエンド状態になったインクカートリッジが同一種類のインクを収容した新たなインクカートリッジに着脱交換される。
いま例えば、ブラックインクを収容した第1インクカートリッジ20aが着脱交換される交換インクカートリッジになったものとして説明すると、まず、同じブラックインクを収容した第5インクカートリッジ20eの第5インク流路バルブ28eが開弁される。このとき、第5加圧流路バルブ26eは閉弁されているため、第5インクカートリッジ20eの空気室22は加圧されておらず、第1インクパック23aにわずかに残ったインクは、第1インク供給管27aから第5インク供給管27eへ流入可能な状態となる。そのため、第1インク流路バルブ28aを閉弁すると共に、第5加圧流路バルブ26eを開弁することで、第1〜第5インクカートリッジ20a〜20eの空気室22内の加圧力を一律化して、第1インクカートリッジ20aのインクを第5インクカートリッジ20eへ流入させないようにする。
そして、加圧ポンプ24が駆動されると、第5加圧流路バルブ26eの開弁に伴って減圧した空気供給管25内が再び所定圧力まで加圧される。これは、開弁状態の第2〜第5インク流路バルブ28b〜28eを通過して、第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eのインクが記録ヘッド17へ供給可能な状態とするためである。
その一方、着脱交換されない非交換インクカートリッジとなる第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eの各々に個別対応する第2〜第5空気供給管25b〜25eの第2〜第5加圧流路バルブ26b〜26eが閉弁される。これは第1インクカートリッジ20aを着脱交換する場合には大気開放弁36が開弁されるが、その大気開放弁36の開弁に伴う空気供給管25,25a〜25h内の圧力変動(つまり、大気圧への減圧作用)が第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eの各空気室22には及ばないようにするためである。
そして、以上のような第2〜第5加圧流路バルブ26b〜26eの閉弁動作が終了すると、大気開放弁36が開弁される。すると、インクエンド状態の第1インクカートリッジ20aは空気室22内が大気圧まで減圧された状態となるため、カートリッジホルダ19からの取り外し時に第1インクパック23a内からインクを漏れ出させることなく、新たな第1インクカートリッジ20aとの着脱交換が行われる。
一方、非交換カートリッジである第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eの各空気室22内は加圧状態が維持されているので、第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eからは記録ヘッド17側へのインクの加圧供給が第1インクカートリッジ20aの着脱交換時にも途切れることなく継続して行われる。
上記第2の実施形態によれば、第1の実施形態における(1)〜(6)の効果に加えて、さらに以下のような効果を得ることができる。
(7)ブラックインクを収容した第1,第5インクカートリッジ20a,20eのうち、使用中の第1インクカートリッジ20aが着脱交換される場合には、第1インクカートリッジ20aが着脱交換される前に、ブラックインクを消費する下流側へのインクの供給経路が第1インク供給管27aから第5インク供給管27eに切り替えられる。そのため、ブラックインクを収容した第1インクカートリッジ20aの着脱交換時には、第5インクカートリッジ20eを使用してブラックインクを記録ヘッド17に途切れることなく引き続き加圧供給できる。
(7)ブラックインクを収容した第1,第5インクカートリッジ20a,20eのうち、使用中の第1インクカートリッジ20aが着脱交換される場合には、第1インクカートリッジ20aが着脱交換される前に、ブラックインクを消費する下流側へのインクの供給経路が第1インク供給管27aから第5インク供給管27eに切り替えられる。そのため、ブラックインクを収容した第1インクカートリッジ20aの着脱交換時には、第5インクカートリッジ20eを使用してブラックインクを記録ヘッド17に途切れることなく引き続き加圧供給できる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態において、大気開放弁36の設置箇所を次のように変更してもよい。すなわち、第1の実施形態においては、インクカートリッジ20a〜20dと加圧流路バルブ26a〜26dの間となる空気供給管25a〜25dにそれぞれ大気開放弁36を設けるようにしてもよい(以下、「第1変形例」という。)。また、第2の実施形態においては、インクカートリッジ20a〜20hと加圧流路バルブ26a〜26hの間となる空気供給管25a〜25hにそれぞれ大気開放弁36を設けるようにしてもよい(以下、「第2変形例」という。)。
・上記各実施形態において、大気開放弁36の設置箇所を次のように変更してもよい。すなわち、第1の実施形態においては、インクカートリッジ20a〜20dと加圧流路バルブ26a〜26dの間となる空気供給管25a〜25dにそれぞれ大気開放弁36を設けるようにしてもよい(以下、「第1変形例」という。)。また、第2の実施形態においては、インクカートリッジ20a〜20hと加圧流路バルブ26a〜26hの間となる空気供給管25a〜25hにそれぞれ大気開放弁36を設けるようにしてもよい(以下、「第2変形例」という。)。
このような構成において、第1変形例では、例えば第1インクカートリッジ20aの着脱交換が必要となった場合、CPU32は、第1インクカートリッジ20aと対応する第1加圧流路バルブ26aと第1インク流路バルブ28aが閉弁するようにバルブ駆動回路を制御する。そして第1空気供給管25aの大気開放弁36を開弁させる。また、第2変形例では、例えば第1インクカートリッジ20aの着脱交換が必要となった場合、CPU32は、第1インクカートリッジ20aに対応する第1加圧流路バルブ26aと第1インク流路バルブ28aが閉弁するようにバルブ駆動回路を制御すると共に、第2インクカートリッジ20bに対応する第2加圧流路バルブ26bと第2インク流路バルブ28bが開弁するようにバルブ駆動回路を制御する。そして、第1空気供給管25aの大気開放弁36を開弁させる。
そして、これらの大気開放弁36を開弁した状態において、着脱交換される第1インクカートリッジ20aに個別対応する第1加圧流路バルブ26aは閉弁されているため、第1インクカートリッジ20aのみが、その空気室22内の圧力を大気圧と等しくなるまで減圧(すなわち、大気開放)される。そのため、第1インクカートリッジ20aを交換する間も、第2〜第4インクカートリッジ20b〜20d(第2〜第5インクカートリッジ20b〜20e)からは、記録ヘッド17へインクが供給される。
すなわち、交換する第1インクカートリッジ20aに対応する第1空気供給管25aに配置された大気開放弁36の開放後において第1インクカートリッジ20aが取り外されたとき、第1インクカートリッジ20aに対応する第1空気供給管25aを通じて空気供給管25,25b〜25h全体が大気開放されることになると、第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eから記録ヘッド17へのインクの加圧供給が阻害されることになる。しかし、この点、例えば第2変形例の場合、制御部31は、第1インクカートリッジ20aに対応する第1空気供給管25aに配置された大気開放弁36が開放される前に、第1インクカートリッジ20aに対応する第1加圧流路バルブ26aは閉弁される一方、第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eに対応する第2〜第5加圧流路バルブ26b〜26eについては開放されるように、各加圧流路バルブ26a〜26hの開閉状態を制御する。したがって、第1インクカートリッジ20aの着脱交換時にも第2〜第5インクカートリッジ20b〜20eからは継続して下流側にインクを加圧供給することができる。
さらに、第1インクカートリッジ20aの交換時に減圧される区画が、空気供給管25に大気開放弁36を1つ設けた構成と比べて小さいため、インクカートリッジ交換後に速やかに所定圧力への回復を行うことができる。
なお、第1及び第2変形例のような構成において、減圧手段は、大気開放弁36を用いずに、インクカートリッジ20a〜20hをカートリッジホルダ19から取り外すことで大気開放するようにしてもよい。このとき、加圧力によってインクカートリッジ20a〜20hがカートリッジホルダ19から勢いよく飛び出すのを抑制するために、加圧状態で装着されている状態から、大気開放状態への移行を許容する第1ストッパと、大気開放状態から取り外し可能な状態への移行を許容する第2ストッパを設けると共に、大気開放状態ではインク供給管27a〜27hが対応するインクパック23a〜23hと接続された状態にあるのが望ましい。
・上記実施形態において、加圧ポンプ24の駆動終了後、記録ヘッド17へインクを供給するインクカートリッジ20a〜20hと対応する加圧流路バルブ26a〜26hを閉弁し、大気開放するようにしてもよい。これにより、インクを供給可能に加圧すると共に、加圧流路を形成する流路形成部材にかかる負荷を低減させることができる。
・上記実施形態において、インクエンドセンサ37を設けずに、印刷などに伴うインクの消費量などから残量を推定して、インクカートリッジ20a〜20hの交換の必要性を判断するようにしてもよい。
・第1の実施形態において、インク流路バルブ28a〜28dを設けない構成としてもよい。また、上記各実施形態において、インク流路バルブ28a〜28hは、インクカートリッジ20a〜20h側から記録ヘッド17側へのインクの通過のみを許容する一方向弁(逆止弁)としてもよい。
・上記実施形態において、大気開放弁36は、制御部31によって開弁制御されなくとも、例えばインクカートリッジ20a〜20hを交換するプリンタ10の使用者によって手動で大気開放されるようにしてもよい。
・上記実施形態において、インクカートリッジ20a〜20hは、インクパック23a〜23hを備えずに、ケース21内に区画形成したインク貯留室内に液体を収容し、各インク収容室とそれぞれ個別に対応するインク供給管27a〜27hを各ケース21に接続するようにしてもよい。
・上記実施形態において、CPU32は、RAM34に記憶された各インクカートリッジ20a〜20hのインク残量と、ROM33に予め記憶された算出方法に基づいて、加圧ポンプ24の駆動時間を算出してもよい。これにより、圧力センサ35を設けずに所定圧力でインクを加圧供給することができる。
・上記実施形態では、インク供給システムが備えられる液体噴射装置をインクジェット式のプリンタ10に具体化したが、この限りではなく、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を含む)を噴射する液体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)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材料を分散または溶解のかたちで含む液状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。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に、インク供給システムを適用することができる。
10…プリンタ(液体噴射装置)、17…記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、20a〜20h…インクカートリッジ(液体収容体)、25,25a〜25h…空気供給管(加圧流体流路)、26a〜26h…加圧流路バルブ、27a〜27h…インク供給管(液体供給流路)、28a〜28h…インク流路バルブ(液体流路バルブ)、31…制御部(制御手段)、36…大気開放弁(減圧手段)、37…インクエンドセンサ(液体残量検出手段)、100,200…インク供給システム(液体供給システム)。
Claims (9)
- 液体を収容した複数の液体収容体に対して流路の下流側が加圧流体を液体収容体毎に個別に供給可能に並列に接続された加圧流体流路と、
前記各液体収容体に対して流路の上流側が当該各液体収容体から液体を当該液体が消費される下流側に向けて液体収容体毎に個別に供給可能に並列に接続された液体供給流路と、
前記加圧流体流路における前記各液体収容体に対して並列に接続された各流路部分に各液体収容体と個別対応するように各々設けられた複数の加圧流路バルブと、
前記加圧流体流路内の圧力を減圧するために駆動される減圧手段と、
前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御可能な制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記加圧流体が前記加圧流体流路を介して前記各液体収容体に個別に加圧供給されている状態において当該各液体収容体のうち何れかの液体収容体の着脱交換を可能とするために前記減圧手段が減圧駆動される場合には、着脱交換される交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態と着脱交換されない非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態とが互いに逆になるように、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御することを特徴とする液体供給システム。 - 前記複数の液体収容体は、同一種類の液体を収容する複数の同種液体収容体と当該同種液体収容体とは別種類の液体を収容する少なくとも一つの液体収容体とを含むと共に、前記複数の同種液体収容体は、前記液体供給流路を介して下流側に前記液体を供給するために前記加圧流体流路を介して前記加圧流体が加圧供給されている使用中の同種液体収容体と前記加圧流体が加圧供給されていない未使用の同種液体収容体とを含んで構成され、
前記制御手段は、前記交換液体収容体が前記使用中の同種液体収容体である場合には、前記使用中の同種液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態と前記未使用の同種液体収容体を含む他の着脱交換されない非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブの開閉状態とが互いに逆になるように、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御することを特徴とする請求項1に記載の液体供給システム。 - 前記減圧手段は、前記加圧流体流路における前記各加圧流路バルブよりも上流側となる流路部分に配置されており、
前記制御手段は、前記交換液体収容体の着脱交換に際して前記減圧手段が前記加圧流体流路内を減圧する場合、前記交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは開放される一方、前記非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは閉鎖されるように、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体供給システム。 - 前記減圧手段は、前記制御手段により減圧駆動状態が制御される構成とされ、前記制御手段は、前記交換液体収容体の着脱交換時には、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御した後に、前記減圧手段を減圧駆動させることを特徴とする請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の液体供給システム。
- 前記液体供給流路における前記各液体収容体に対して並列に接続された各流路部分には各液体収容体と個別対応するように複数の液体流路バルブが各々設けられており、
前記制御手段は、前記交換液体収容体の着脱交換前に、前記交換液体収容体に個別対応する液体流路バルブは閉鎖される一方、前記非交換液体収容体に個別対応する液体流路バルブは開放されるように、前記各液体流路バルブの開閉状態を制御することを特徴とする請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の液体供給システム。 - 前記各液体収容体における液体残量を検出する液体残量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記液体残量検出手段の検出結果に基づき前記各液体収容体のうちから前記交換液体収容体を判別することを特徴とする請求項1〜請求項5のうち何れか一項に記載の液体供給システム。 - 前記減圧手段は、前記加圧流体流路における前記各加圧流路バルブと前記液体収容体との間の並列状をなす各流路部分にそれぞれ配置されており、
前記制御手段は、前記交換液体収容体の着脱交換に際して当該交換液体収容体に個別対応する流路部分に配置された減圧手段が当該流路部分内を減圧する場合、前記交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは閉鎖される一方、前記非交換液体収容体に個別対応する加圧流路バルブは開放されるように、前記各加圧流路バルブの開閉状態を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体供給システム。 - 液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドに液体を供給する請求項1〜請求項7のうち何れか一項に記載の液体供給システムとを備えることを特徴とする液体噴射装置。
- 液体を収容した複数の液体収容体に加圧流体流路を介して加圧流体を供給することにより当該各液体収容体から液体を当該液体が消費される下流側に液体供給流路を介して加圧供給する液体供給方法において、
前記各液体収容体には液体収容体毎に個別に前記加圧流体流路を介して前記加圧流体が加圧供給されるようにし、
前記各液体収容体のうち何れかの液体収容体を着脱交換するために前記加圧流体流路内を減圧する場合には、その減圧による圧力変動が着脱交換される交換液体収容体以外の非交換液体収容体には及ばないようにした状態で減圧することを特徴とする液体供給方法。
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