JP2014172304A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の状態を簡易に検出することができる液体吐出装置を提供する。
【解決手段】液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体を貯留する第１液体貯留部７１と、第１液体貯留部から供給された液体を貯留する第２液体貯留部７２と、第１液体貯留部と第２液体貯留部とを接続する第１液体流路Ｔ１と、第２液体貯留部と液体吐出ヘッドとを接続する第２液体流路と、第１液体流路内の圧力を検出する圧力センサーと５２、を有する液体吐出装置において、圧力センサーを用いて残量検出モードまたは液体状態検出モードを行うコントローラーであって、残量検出モードでは、圧力センサーの検出結果に基づいて第１液体貯留部に貯留された液体が空になったか否かを検出し、液体状態検出モードでは、圧力センサーの検出結果に基づいて第１液体流路内に存在する液体の状態を検出し、液体の状態に応じて液体吐出装置の動作を制御するコントローラーを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

液体吐出装置として、インク（液体の一種）をヘッドから吐出して画像を形成するインクジェット式のプリンターが知られている。このようなプリンターにはインクを貯留するインク貯留部（以下、メインタンクと呼ぶ）からヘッドにインクを供給するインク流路が設けられている。

また、メインタンクからヘッドまでのインク流路に中継用のインク貯留部（以下、サブタンクと呼ぶ）を配置したものも知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、メインタンクとサブタンクの間の流路に圧力センサーを設け、圧力センサーの検出結果に基づいて、メインタンクのインクの残量（空になったか否か）を検出している。

特開２００７-２２２８０１号公報

従来のプリンターでは、インクの使用期限を検出する際には、例えば、インクに関する情報を記憶させた記憶素子（ＣＳＩＣ：Customer Service Integrated Circuit）をインクカートリッジに設けておき、このＣＳＩＣに書き込まれている情報を装置側で読み取っていた。つまり、インクの使用期限を検出するには専用の装置などが別途必要であった。また、沈降性のインクを使用する場合、しばらく印刷を行わないとインク流路においてインクが沈降してしまう。このようなインク流路における沈降の有無の検出ができないため、例えば、インク流路に循環流路を設けて、一定時間経過する毎にインクを循環流路で循環させて沈降を防止していた。

このように、従来では、インク流路に存在するインク（液体）の状態を簡易に検出することができなかった。

そこで、本発明は、液体の状態を簡易に検出することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、
液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体を貯留する第１液体貯留部と、
前記第１液体貯留部から供給された前記液体を貯留する第２液体貯留部と、
前記第１液体貯留部と前記第２液体貯留部とを接続する第１液体流路と、
前記第２液体貯留部と前記液体吐出ヘッドとを接続する第２液体流路と、
前記第１液体流路内の圧力を検出する圧力センサーと、
を有し、前記液体吐出ヘッドから前記液体を吐出して被記録媒体に記録を行う液体吐出装置であって、
前記圧力センサーを用いて残量検出モードまたは液体状態検出モードを行うコントローラーであって、
前記残量検出モードでは、前記圧力センサーの検出結果に基づいて前記第１液体貯留部に貯留された前記液体が空になったか否かを検出し、
前記液体状態検出モードでは、前記圧力センサーの検出結果に基づいて前記第１液体流路内に存在する前記液体の状態を検出し、前記液体の状態に応じて前記液体吐出装置の動作を制御するコントローラー
を備えたことを特徴とする液体吐出装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

プリンター１の全体構成のブロック図である。 印刷領域を含む搬送経路の概略図である。 インク補給ユニット７０の構成を示す模式図である。 本実施形態のプリンター１におけるインク補給ユニット７０の構成を示す模式図である。 残量検出モードによる処理を示すフロー図である。 インク状態検出モードの処理を示すフロー図である。

＝＝＝概要＝＝＝
本明細書及び図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体を貯留する第１液体貯留部と、
前記第１液体貯留部から供給された前記液体を貯留する第２液体貯留部と、
前記第１液体貯留部と前記第２液体貯留部とを接続する第１液体流路と、
前記第２液体貯留部と前記液体吐出ヘッドとを接続する第２液体流路と、
前記第１液体流路内の圧力を検出する圧力センサーと、
を有し、前記液体吐出ヘッドから前記液体を吐出して被記録媒体に記録を行う液体吐出装置であって、
前記圧力センサーを用いて残量検出モードまたは液体状態検出モードを行うコントローラーであって、
前記残量検出モードでは、前記圧力センサーの検出結果に基づいて前記第１液体貯留部に貯留された前記液体が空になったか否かを検出し、
前記液体状態検出モードでは、前記圧力センサーの検出結果に基づいて前記第１液体流路内に存在する前記液体の状態を検出し、前記液体の状態に応じて前記液体吐出装置の動作を制御するコントローラー
を備えたことを特徴とする液体吐出装置が明らかとなる。
このような液体吐出装置によれば、圧力センサーを用いることによって第１液体流路内に存在する液体の状態を簡易に検出することができる。

かかる液体吐出装置であって、前記液体は、光の照射を受けることによって硬化する光硬化型液体であり、前記コントローラーは、前記液体状態検出モードにおいて、前記圧力センサーを用いて前記光硬化型液体の粘度を検出することが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、粘度を検出することにより光硬化型液体の状態を判断することができる。

かかる液体吐出装置であって、前記第１液体流路に前記光硬化型液体を循環させる循環流路を備え、前記光硬化型液体の粘度の検出は、前記循環流路に前記光硬化型液体を循環させて行なってもよい。
このような液体吐出装置によれば、第１液体貯留部から第２液体貯留部に液体を供給することなく液体の状態を検出することができる。

かかる液体吐出装置であって、前記光硬化型液体の粘度の検出は、前記第２液体貯留部に貯留された前記光硬化型液体を、前記第１液体流路を介して前記第１液体貯留部へ供給させて行なってもよい。
このような液体吐出装置によれば、使用期限切れの光硬化型液体が第２液体貯留部に供給されるのを防止することができる。

かかる液体吐出装置であって、通知部を有し、前記光硬化型液体の粘度が予め定められた第１閾値以上である場合、前記コントローラーは、前記第１液体貯留容器および／または前記第２液体貯留容器に貯留されている前記光硬化型液体が使用期限切れである旨を前記通知部に通知させ、前記液体吐出装置の動作を停止させることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、使用期限切れの光硬化型液体を使用することによる不具合（故障等）を防止することができる。

かかる液体吐出装置であって、前記光硬化型液体の粘度が予め定められた第２閾値以上、且つ、前記第１閾値未満である場合、前記コントローラーは、前記第１液体貯留容器および／または前記第２液体貯留容器に貯留されている前記光硬化型液体が使用期限切れ間近であることを前記通知部に通知させることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、光硬化型液体の使用期限間が近いことをユーザーに認識させることができる。

かかる液体吐出装置であって、前記第１液体流路に前記光硬化型液体を循環させる循環流路を備え、前記光硬化型液体の粘度が予め定められた第３閾値未満である場合、前記コントローラーは、前記粘度が前記第３閾値以上となるまで前記光硬化型液体を前記循環流路で循環させることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、光硬化型液体の沈降を回復させることができる。

かかる液体吐出装置であって、前記コントローラーは、前記液体吐出ヘッドからの前記液体の吐出が所定時間行われなかった時および／または前記液体吐出装置の立ち上げ時に前記液体状態検出モードを実行することが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、液体の状態の検出を効率的に行うことができる。

以下の実施形態では、液体吐出装置としてインクジェット式のプリンター（以下プリンター１ともいう）を例に挙げて説明する。

＝＝＝実施形態＝＝＝
≪プリンターの構成について≫
図１は、プリンター１の全体構成のブロック図である。また、図２は、印刷領域を含む搬送経路の概略図である。

プリンター１は、紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する印刷装置であり、外部装置であるコンピューター１１０と通信可能に接続されている。なお、本実施形態においては、プリンター１が画像を記録する媒体の一例として、ロール状に巻かれた用紙（以下、ロール紙Ｓ（連続紙）という）を用いて説明する。

コンピューター１１０にはプリンタードライバーがインストールされている。プリンタードライバーは、コンピューター１１０のディスプレイ１１２にユーザーインターフェイスを表示させ、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換させるためのプログラムである。このプリンタードライバーは、フレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体（コンピューター読み取り可能な記録媒体）に記録されている。または、インターネットを介してコンピューター１１０にプリンタードライバーをダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。

そして、コンピューター１１０は、プリンター１に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンター１に出力する。

本実施形態のプリンター１は、液体の一例として、紫外線（以下、ＵＶ）の照射によって硬化する紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインク）を吐出することによって媒体に画像を印刷する装置である。ＵＶインクは、紫外線硬化樹脂を含むインクであり、ＵＶの照射を受けると紫外線硬化樹脂において光重合反応が起こることにより硬化する。なお、本実施形態のプリンター１は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のＵＶインク（カラーインク）と、背景用のホワイト（白色）のＵＶインク（背景用インク）を用いて画像を印刷する。

プリンター１は、表示ユニット１０、搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０、検出器群５０、コントローラー６０、及びインク補給ユニット７０を有する。外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０）を制御して、印刷データに従って媒体に画像を印刷する。コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、媒体（ロール紙Ｓ）に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は、検出器群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。

表示ユニット１０は、プリンター１の状態や印刷条件などの表示を行うものであり、例えば液晶（ＬＣＤ）の表示部１１（通知部に相当する）を有する。

搬送ユニット２０は、ロール紙Ｓを、予め設定された搬送経路に沿って搬送するものである。この搬送ユニット２０は、図２に示すように、ロール紙Ｓが巻かれ回転可能に支持される繰り出し軸２０１と、中継ローラー２１と、第一搬送ローラー２２と、中継ローラー２３と、搬送ドラム２６と、テンションローラー２７と、第二搬送ローラー２８と、テンションローラー２９と、テンションローラー２９を通過したロール紙Ｓを巻き取るロール紙巻き取り駆動軸２０２と、を有している。

中継ローラー２１は、繰り出し軸２０１から繰り出されたロール紙Ｓを下（図の場合左下）から巻き掛けて水平方向右側に搬送するローラーである。

第一搬送ローラー２２は、不図示のモーターにより駆動される第一駆動ローラー２２ａと、該第一駆動ローラー２２ａに対してロール紙Ｓを挟んで対向するように配置された第一従動ローラー２２ｂとを有している。この第一駆動ローラー２２ａの駆動により、ロール紙Ｓの位置制御や速度制御を行う。

中継ローラー２３は、第一搬送ローラー２２を通過したロール紙Ｓを水平方向左側から巻き掛けて搬送ドラム２６に搬送するローラーである。

搬送ドラム２６は、円筒形状の搬送部材であり、ロール紙Ｓを周面にて支持するとともに搬送方向に搬送する。また、搬送ドラム２６はロール紙Ｓを介して、後述する各ヘッドや各ＵＶ照射部と対向している。また、ロール紙Ｓは所定の張力（テンション）で搬送ドラム２６に密着するように搬送される。

テンションローラー２７は、搬送ドラム２６の右下に設けられており、搬送ドラム２６を通過したロール紙Ｓの搬送方向を反転させて第二搬送ローラー２８に送る。

第二搬送ローラー２８は、不図示のモーターにより駆動される第二駆動ローラー２８ａと、該第二駆動ローラー２８ａに対してロール紙Ｓを挟んで対向するように配置された第二従動ローラー２８ｂとを有している。この第二搬送ローラー２８は、各ヘッドにより画像が記録された後のロール紙Ｓの部位を搬送するローラーである。

テンションローラー２９は、第二搬送ローラー２８を通過したロール紙Ｓを水平方向左側から巻き掛けて鉛直下方の巻き取り駆動軸２０２に搬送させるローラーである。

このように、ロール紙Ｓが各ローラーを順次経由して移動することにより、ロール紙Ｓを搬送するための搬送経路が形成されることになる。

ヘッドユニット３０は、ロール紙ＳにＵＶインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット３０はインクを吐出するヘッド３１（液体吐出ヘッドに相当）をインク色ごとに複数有し、搬送中のロール紙Ｓに対して各ヘッド３１からインクを吐出することによって、ロール紙Ｓにドットを形成し、画像をロール紙Ｓに印刷する。なお、本実施形態のプリンター１のヘッドユニット３０の各ヘッド３１は媒体であるロール紙Ｓの紙幅分のドットを一度に形成することができる。また、前述したように本実施形態では、ＵＶインクとして、画像を形成するための４色のカラーインクと背景用のホワイトインク（以下白インクともいう）を用いる。図２に示すように、搬送方向の上流側から順に、白インクを吐出するホワイト（Ｗ）用のヘッド３１、シアンのＵＶインクを吐出するシアン（Ｃ）用のヘッド３１、マゼンタのＵＶインクを吐出するマゼンタ（Ｍ）用のヘッド３１、イエローのＵＶインクを吐出するイエロー（Ｙ）用のヘッド３１、ブラックのＵＶインクを吐出するブラック（Ｋ）用のヘッド３１の各ヘッドが、搬送ドラム２６の周面と対向するように設けられている。なお、ヘッド３１の構成の詳細については、後で説明する。

照射ユニット４０は、媒体に着弾したＵＶインクに向けてＵＶを照射するものである。媒体上に形成されたドットは、照射ユニット４０からのＵＶの照射を受けることにより、硬化する。本実施形態の照射ユニット４０は、照射部４１と照射部４２を備えている。なお、照射部４１、照射部４２は、それぞれＵＶ照射の光源として、ランプ（メタルハライドランプ、水銀ランプなど）を備えている。

照射部４１は、ホワイト（Ｗ）のヘッド３１とシアン（Ｃ）のヘッド３１の間に設けられている。つまり、照射部４１は、ホワイトのヘッド３１よりも搬送方向の下流側に設けられている。そして、照射部４１は、ホワイトのヘッド３１によってロール紙Ｓに形成されたドット（白ドット）にＵＶを照射して硬化させる。

照射部４２は、ブラック（Ｋ）のヘッド３１よりも搬送方向下流側に設けられている。言い換えるとヘッドユニット３０の各ヘッド３１よりも搬送方向下流側に設けられている。そして、照射部４２は、ヘッドユニット３０の各ヘッド３１によってロール紙Ｓに形成された画像にＵＶを照射してドットを硬化させる。

検出器群５０には、端部検出センサー５１、ロータリー式エンコーダー（不図示）、紙検出センサー（不図示）などが含まれる。端部検出センサー５１はロール紙Ｓの幅方向の端部を検出しロール紙Ｓの蛇行を検出する。ロータリー式エンコーダーは、第一駆動ローラー２２ａや第二駆動ローラー２８ａの回転量を検出する。ロータリー式エンコーダーの検出結果に基づいて、媒体の搬送量を検出することができる。

また、本実施形態のプリンター１は検出器群５０として圧力センサー５２を有している。圧力センサー５２の詳細については後述する。

コントローラー６０は、プリンター１の制御を行うための制御ユニット（制御部）である。コントローラー６０は、インターフェイス部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェイス部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。また、メモリー６３は、後述するフラグ等の制御情報を保持するためのレジスタを有している。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。

インク補給ユニット７０は、ヘッドユニット３０の各ヘッド３１へインクを供給するためのものである。なおインク補給ユニット７０の詳細については後述する。

＜ヘッドの構成について＞
本実施形態のプリンター１は、前述したように４つのカラーインク（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）用のヘッド３１、と背景用の白インクを吐出するホワイト（Ｗ）用のヘッド３１を備えている。これらの各ヘッド３１は、画像あるいは背景を印刷するためのＵＶインクをインク色毎に吐出する。

本実施形態において、各色のヘッド３１は全て同じ構成になっている。具体的には、各ヘッド３１のノズルは、ノズル列方向（紙幅方向）に沿って、６００ｄｐｉ（１／６００インチ）の間隔（ノズルピッチ）で並んでいる。なお、ノズル列方向は、ロール紙Ｓの搬送方向と交差する方向（ロール紙Ｓの紙幅方向）である。これにより、紙幅方向について６００ｄｐｉの解像度でドットを形成可能になっている。また、搬送方向の解像度は、ノズルからのインクの吐出タイミングや搬送速度によって調整することができる。本実施形態では、搬送方向についても６００ｄｐｉの解像度でドットを形成することとする（印刷解像度が６００×６００ｄｐｉである）。

なお、各ノズルにそれぞれ対応してピエゾ素子が設けられている。そして、コントローラー６０が駆動信号をピエゾ素子に印加することに基づいて、そのピエゾ素子と対応するノズルからインクが吐出される。

＜白インクについて＞
本実施形態のプリンター１は、カラーインク（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）以外に白インクを使用していている。

白インクは、カラー画像の背景色（白色）を印刷するためのインクである。このように、背景を白色にすることによって、カラー画像が見やすくなる。なお、白インクは、色材として沈降性の白色顔料を含有する。白色顔料としては、例えば、金属酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等が挙げられる。金属酸化物としては、例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム等が挙げられる。これらの中でも、白色度に優れているという観点から、二酸化チタンが好ましい。白インクは、長時間放置されると、顔料が沈降しやすいという性質を有する沈降性のインクである。

≪印刷動作について≫
プリンター１が印刷を開始する際には、予めロール紙Ｓが搬送ドラム２６の周面に沿わされた状態で、搬送経路に配置されている。そして、ロール紙Ｓには、繰り出し軸２０１、巻き取り駆動軸２０２、第二搬送ローラー２８の出力トルクによりテンションが与えられている。具体的には、ロール紙Ｓの繰り出し部分では、ロール紙Ｓのロール径に応じた繰り出し軸２０１のブレーキトルクにより所定のテンションを付与する。印刷領域部分では、テンションローラー２７でテンションを検出し、所定のテンションとなるように第二搬送ローラー２８のモーター（不図示）のトルクを制御する。巻き取り部では、テンションローラー２９でテンションを検出し、所定のテンションとなるように巻き取り駆動軸２０２のモーター（不図示）のトルクを制御する。これらの各テンションは、ロール紙Ｓのロール径に応じて定められる。

プリンター１がコンピューター１１０から印刷データを受信すると、コントローラー６０は、第一搬送ローラー２２のモーター（不図示）を一定速度で回転させる。上述したようにロール紙Ｓにテンションが与えられた状態で、第一搬送ローラー２２が一定速度で回転することにより、ロール紙Ｓは、一定の速度で搬送方向に搬送される。搬送ドラム２６は、ロール紙Ｓとの摩擦力により、ロール紙Ｓの搬送に従動して矢印方向（搬送方向）に回転する。

搬送ドラム２６の周面上のロール紙Ｓは、搬送ドラム２６の回転に応じて搬送方向に搬送される。なお、搬送中のロール紙Ｓは、搬送ドラム２６に密着されている。本実施形態では、各ヘッドの位置が固定されているので、ロール紙Ｓを搬送方向に搬送させることで、各ヘッドとロール紙Ｓとが搬送方向に相対的に移動することになる。

コントローラー６０は、ロール紙Ｓが搬送ドラム２６の周面上で搬送されている間に、コンピューター１１０から受信した画像データに基づき、ヘッドユニット３０の各ヘッド３１のノズルからインクを断続的に吐出させる（ドット形成動作）。こうすることによってロール紙Ｓにドットを形成する。さらにコントローラー６０は、照射ユニット４０の各照射部からＵＶを照射させる。

まず、コントローラー６０は、ホワイト（Ｗ）のヘッド３１から白インクを吐出させて背景用の白画像（背景画像）を印刷する。その後、コントローラー６０は、照射部４１からＵＶを照射させてホワイトのヘッド３１で形成された背景画像を硬化させる。

次にコントローラー６０は、ロール紙Ｓがシアン（Ｃ）のヘッド３１の下を通る際に、背景画像上に当該ヘッド３１からシアンインクを吐出させてシアンを印刷する。同様に、コントローラー６０は、ロール紙Ｓがマゼンタ（Ｍ）のヘッド３１の下を通る際に当該ヘッド３１からマゼンタインクを吐出させてマゼンタを印刷し、ロール紙Ｓがイエロー（Ｙ）用のヘッド３４の下を通る際に当該ヘッド３１からイエローインクを吐出させてイエローを印刷し、ロール紙Ｓがブラック（Ｋ）のヘッド３１の下を通る際に当該ヘッド３１からブラックインクを吐出させてブラックを印刷する。こうして、白色の背景画像上にカラー画像を印刷する。

最後に、コントローラー６０は、照射部４２からＵＶを照射させてロール紙Ｓ上の各ドットを硬化させる。

≪インク補給ユニットについて≫
図３は、本実施形態のプリンター１におけるインク補給ユニット７０の構成を示す模式図である。

図３に示すインク補給ユニット７０は、メインタンク７１、サブタンク７２、第一電磁弁７４、第二電磁弁７５、ポンプ７６、及びインク供給管Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を有している。また、インク供給管Ｔ１には圧力センサー５２が設けられている。図３においてメインタンク７１からサブタンク７２にインクが供給される方向（図において実線の矢印で示す方向）を順方向とする。

なお、図３では１つのインク色についての構成を示している。実際には前述したように複数色（４色のカラーとホワイト）のインクが使用されており、そのインクの数（言い換えるとヘッド３１の数）に応じて図３の構成がそれぞれ設けられている。

メインタンク７１は、ヘッド３１と対応するインク色のインクカートリッジ（不図示）の収容部（不図示）を有する。そして、インクカートリッジがメインタンク７１の収容部に収容されることにより、メインタンク７１にはその色のインクが貯留される。つまり、メインタンク７１はインクを貯留する第１液体貯留部に相当する。なお、メインタンク７１ごとに対応するインクの色（インクカートリッジ）が予め定められている。これにより、コントローラー６０はインクの色を判断することができる。

サブタンク７２は、メインタンク７１とヘッド３１の間に設けられており、メインタンク７１からヘッド３１へのインクの供給を中継するものである。なお、サブタンク７２はメインタンク７１から供給されたインクを貯留する第２液体貯留部に相当する。

インク供給管Ｔ１（第１液体流路に相当する）は、メインタンク７１とサブタンク７２とを接続している。つまり、インク供給管Ｔ１はメインタンク７１からサブタンク７２へのインクの流路を形成している。

インク供給管Ｔ２（第２液体流路に相当する）は、サブタンク７２とヘッド３１とを接続している。つまり、インク供給管Ｔ２はサブタンク７２からヘッド３１へのインクの流路を形成している。

インク供給管Ｔ３は、インク供給管Ｔ１とともに循環流路（図３の点線で示す流路）を形成するためのものである。インク供給管Ｔ３の一端はインク供給管Ｔ１の第一電磁弁７４の取付部分に接続され、他端はインク供給管Ｔ１の第二電磁弁７５の取付部分に接続されている。

第一電磁弁７４は、インク供給管Ｔ１に設けられておりインク供給管Ｔ１の流路を開閉する（切り替える）。

第二電磁弁７５は、インク供給管Ｔ１において第一電磁弁７４よりも下流側（第一電磁弁７４とサブタンク７２の間）に設けられており、インク供給管Ｔ１の流路を開閉する（切り替える）。なお、第一電磁弁７４及び第二電磁弁７５が共に開状態の場合は、インク供給管Ｔ１においてメインタンク７１からサブタンク７２までのインクの流路が形成され、インク供給管Ｔ３にはインクが流れない。一方、第一電磁弁７４と第二電磁弁７５が共に閉状態の場合は、インク供給管Ｔ１（第一電磁弁７４と第二電磁弁７５の間の部分）とインク供給管Ｔ３とによる循環流路が形成され、メインタンク７１からサブタンク７２にはインクが流れなくなる。この、第一電磁弁７４及び第二電磁弁７５の開閉の状態は、コントローラー６０によって制御されている。

なお、本実施形態ではインク供給管Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３にはそれぞれチューブが用いられている。

ポンプ７６は、インク供給管Ｔ１において第一電磁弁７４と第二電磁弁７５との間に設けられており、インク供給管Ｔ１を流れるインクの量や方向を制御する。また、第一電磁弁７４と第二電磁弁７５との間にポンプ７６が設けられているので、第一電磁弁７４と第二電磁弁７５とが共に閉状態となった場合においても上記の循環流路でインクを流す（循環させる）ことができる。なお、本実施形態のポンプ７６にはギアポンプが用いられている。また、ポンプ７６の動作（換言するとインクの流量や方向）はコントローラー６０によって制御されている。

また、インク供給管Ｔ１において第一電磁弁７４とポンプ７６との間には、圧力センサー５２が設けられている。この圧力センサー５２は、インク供給管Ｔ１内の圧力を検出する。

≪圧力センサー５２を用いた制御について≫
本実施形態のコントローラー６０は、圧力センサー５２を用いることによって、メインタンク７１内のインクの残量を検出するモード（残量検出モード）、および、インク供給管Ｔ１内のインクの状態（例えば、沈降の有無、使用期限など）を検出するモード（インク状態検出モード）を実行する。以下、残量検出モードとインク状態検出モードについて説明する。

＜残量検出モードについて＞
残量検出モードは通常の印刷動作の際に実行されるモードである。

第一電磁弁７４、第二電磁弁７５が共に開状態のとき、メインタンク７１、インク供給管Ｔ１、サブタンク７２は閉じた系になっており、インクが消費される毎に圧力が減少する（負圧になっていく）。このため、インク供給管Ｔ１の圧力を圧力センサー５２で検出することにより、メインタンク７１のインクの残量を検出することができる。なお、インク残量を検出する際にはコントローラー６０は、第一電磁弁７４、第二電磁弁７５を開状態とし、ポンプ７６を停止させる。そして、圧力センサー５２を用いてそのときのインク供給管Ｔ１の圧力を検出させ、この圧力の検出結果に基づいてメインタンク７１のインク残量を求める。そして、メインタンク７１のインクが空（以下、インクエンドともいう）になったか否かを判断する。

＜インク状態検出モードについて＞
本実施形態のプリンター１では、圧力センサー５２を用いてインクの粘度検出を行う。そして、このインク粘度に基づいて、インクの沈降の有無や使用期限の検出を行う。

インク粘度は、固形分濃度（顔料成分の濃度）に依存するので、インク供給管Ｔ１を流れるインクの流速と圧力からインク粘度を検出することが可能である。すなわち、流体の式より、以下の（１）式が成り立つ。

ここで、ρ：固形成分濃度、Ｃ：係数、Ｌ：流路長、Ｑ：供給流量（一定値）、Ｐ：圧力である。この式（１）により、インク供給管Ｔ１の圧力Ｐが分かれば、その部分の固形分濃度ρが求まる。さらに、インク粘度は固形成分濃度ρに依存するので、固形成分濃度ρから流路中のインク粘度を検出できる。これにより、例えば、沈降性のインク（白インク）の沈降の有無を判断することが可能である。

また、インクの寿命（使用期限）は以下の（２）式から算出することができる。

ここで、Ｄａｙ：経過日数、Ｄ：流路径、Ｌ：流路長、ｐ：圧力、η_０：初期粘度、Ｑ：インク供給流量（一定値）、α：粘度減少率〔ｍＰａ・ｓ／Ｄａｙ〕である。

上記（２）式よりインク粘度と圧力Ｐが分かれば経過日数Ｄａｙが求められる。よって、圧力センサー５２を用いてインク供給管Ｔ１内の圧力Ｐを検出することによってインク供給管Ｔ１内のインクの寿命（使用期限）を検出することが可能である。

このようにインクの粘度の検出結果に基づいてインクの状態（沈降の有無、使用期限）を判断することができる。

≪残量検出モードの具体例について≫
図４は、残量検出モードによる処理の一例を示すフロー図である。

なお、前述したように残量検出モードは印刷動作の実行時に行うモードである。つまり、第一電磁弁７４、第二電磁弁７５はともに開状態であり、メインタンク７１からサブタンク７２へインクを供給可能になっている。

まず、コントローラー６０は、印刷動作時においてポンプ７６を駆動させて（Ｓ１０１）、メインタンク７１からインク供給管Ｔ１を介してサブタンク７２にインクを供給させる。

そして、コントローラー６０は、ポンプ７６の駆動を開始してから所定時間が経過したか否かの判断を、所定時間に達するまで行なう（Ｓ１０２）。所定時間経過したと判断すると（Ｓ１０２でＹＥＳ）、コントローラー６０は、ポンプ７６を停止させる（Ｓ１０３）。そして、圧力センサー５２を用いてインク供給管Ｔ１内の圧力を測定する（Ｓ１０４）。コントローラー６０は、圧力センサー５２による圧力の測定結果からインクエンド（メインタンク７１内のインクが空）でないと判断すると（Ｓ１０５でＮＯ）、ステップＳ１０１に戻りポンプ７６を駆動させる。

一方、ステップＳ１０５においてインクエンドと判断すると（Ｓ１０５でＹＥＳ）、表示部１１にインクが空になった旨を表示させる（Ｓ１０６）。

≪インク状態検出モードの具体例について≫
本実施形態のプリンター１では、圧力センサー５２を用いることにより、インクエンドの検出のみでなくインクの状態の検出（インク状態検出モード）も行う。なお、インク状態検出モードは、印刷動作が所定時間実行されなかった時、及び、プリンター１の立ち上げ時の少なくとも一方の場合に自動的に行うように設定されている。こうすることで、インク状態の検出を効率的に行うことができる。

図５は、インク状態検出モードの処理の一例を示すフロー図である。また、図６はインク粘度と閾値との関係の一例を示す図である。図に示すように第１閾値＞第２閾値＞第３閾値となっている。なお、第１閾値はインクの使用期限を判断するための閾値であり、第２閾値はインクの使用期限が間近であるかを判断するための閾値であり、第３閾値はインクの沈降の有無を判断するための閾値である。これらの各閾値は予め定められている。

例えば、プリンター１の立ち上げ時において、コントローラー６０は、第一電磁弁７４と第二電磁弁７５を閉状態として循環流路を形成し、ポンプ７６を駆動させて循環流路内でインクを循環させる（Ｓ２０１）。そして、圧力センサー５２を用いてそのときのインク供給管Ｔ１内の圧力ｐを測定する（Ｓ２０２）。この圧力ｐから（１）式より固形分濃度ρが求られ、その固形分濃度ρと対応する粘度が求められる。コントローラー６０はこのようにインクの粘度を求める（Ｓ２０３）。対象のインクが白インクの場合（Ｓ２０４でＹＥＳ）、求めた粘度からインクが沈降しているか否かを判断する（Ｓ２０５）。インク粘度が第３閾値よりも小さいとインク中の顔料成分が少なくなっている（顔料が沈降している）ため、コントローラー６０は、インク粘度が第３閾値よりも小さい場合、沈降有りと判断して（Ｓ２０５でＹＥＳ）、ステップＳ２０１に戻り、インクの循環を継続させる。この動作を繰り返すことによりインクの沈降を回復させることができる。

一方、ステップＳ２０５で沈降なしと判断した場合（Ｓ２０５でＮＯ）、及びステップＳ２０４で対象のインクが白インクでないと判断した場合（Ｓ２０４でＮＯ）、コントローラー６０は、インク粘度に基づいて、インクが使用期限切れか否かを判断する（Ｓ２０６）。この判断はインク粘度と第１閾値との比較で行なう。すなすわち、インクが古くなるにつれて溶剤成分の揮発あるいは暗重合の進行による硬化の発生により粘度が高くなるため、粘度が第１閾値を超えるとそのインクが寿命であることを判断できることになる。コントローラー６０は、インク粘度が第１閾値以上の場合、インクが使用期限切れであると判断し（Ｓ２０６でＹＥＳ）、ポンプ７６を逆方向に回転（逆転）させて（Ｓ２０７）サブタンク７２のインクをメインタンク７１に戻す。そして、表示部１１にメインタンク７１のインク交換の指示を表示させて（Ｓ２０８）プリンター１の動作を停止させる（Ｓ２０９）。これにより、使用期限切れのインクを使用することによる不具合（故障等）を防止することができる。なお、逆流を行わずに、メインタンク７１および／またはサブタンク７２に貯留されているインクが使用期限切れであることを表示部１１に表示させてもよい。

また、ステップＳ２０６で期限切れではないと判断した場合（Ｓ２０６でＮＯ）、すなわち粘度が第１閾値未満の場合、コントローラー６０はインクの使用期限間が近いか否かの判断を行う（Ｓ２１０）。この判断はインク粘度が第２閾値以上であるか否かによって行う。インク粘度が第２閾値以上（第１閾値未満）である場合、コントローラー６０は、メインタンク７１および／またはサブタンク７２に貯留されているインクの使用期限間近であると判断し（Ｓ２１０でＹＥＳ）、表示部１１にその旨を表示させる（Ｓ２１１）。これにより、インクの使用期限間が近いことをユーザーに認識させることができる。そして、ステップＳ２１１の後、及び、ステップＳ２１０でインクの使用期限間近でないと判断した場合（すなわち、インク粘度が第２閾値未満の場合）、コントローラー６０は、インク状態検出モードを終了し、第一電磁弁７４、第二電磁弁７５をともに開状態にして印刷動作を実行する。

なお、本実施形態のインク状態検出モードでは、インクの沈降の有無の検出と使用期限の検出とを行っているが、何れか一方のみを行うようにしてもよい。例えば、沈降性のインク（白インク）を使用しないプリンターの場合、沈降の有無の検出は行わずに、使用期限のみの検出を行うようにしてもよい。また、インクの使用期限を検出する際に、使用期限間近であるかの判断（インク粘度と第２閾値との比較）を行わずに使用期限の判断（インク粘度と第１閾値との比較）のみを行ってもよい。

≪インク状態検出モードの変形例について≫
例えば、放置されて使用期限切れになった新規（未使用）のインクカートリッジがプリンター１のメインタンク７１に取り付けられるおそれがある。

そこで、新規のインクカートリッジをメインタンク７１に取り付けた場合、メインタンク７１からサブタンク７２へのインクの初期充填時に、一旦インクを逆流させて（すなわち、サブタンク７２側からメインタンク７１側にインクを流して）、そのときの圧力を圧力センサー５２で検出して、前述したステップＳ２０６、Ｓ２１０と同様のインクの使用期限の判断（第１閾値、第２閾値とインク粘度の比較）を行っても良い。使用期限が切れていれば（あるいは使用期限間近であれば）インクカートリッジの交換が必要な旨を表示部１１に表示させ、使用期限に問題がなければ再度メインタンク７１からサブタンク７２にインクを供給し、印刷を行うようにすればよい。

こうすることで、使用期限の切れた（あるいは使用期限間近の）インクがサブタンク７２内に供給されるのを防止できる。

以上説明したように、本実施形態のプリンター１は、インクを吐出するヘッド３１と、インクを貯留するメインタンク７１と、メインタンク７１から供給されたインクを貯留するサブタンク７２と、メインタンク７１とサブタンク７２を接続するインク供給管Ｔ１と、サブタンク７２とヘッド３１を接続するインク供給管Ｔ２と、インク供給管Ｔ１内の圧力を検出する圧力センサー５２を備えている。

そして、プリンター１のコントローラー６０は、圧力センサー５２を用いてメインタンク７１のインクが空になったか否かを検出する残量検出モード、又は、インク供給管Ｔ１内に存在するインクの状態（例えば、沈降の有無や使用期限）を検出し、その結果に応じてプリンター１の動作を制御（例えば停止）するインク状態検出モードを実行している。

このように、本実施形態のプリンター１では、圧力センサー５２を用いることによってインクの状態を簡易に検出することができる。これにより、例えば、インクの使用期限を検出でき、インクカートリッジにＣＳＩＣを設ける必要がなくなりインクカートリッジの構成を簡素化することができる。また、沈降性のインク（例えば白インク）を用いる場合、沈降を回復させる処理を本当に必要な場合のみに行うようにすることができる（一定時ごとに行わなくてもよい）。

また、インク状態検出モードでは循環流路内でインクを循環させて行うので、メインタンク７１からサブタンク７２へインクの供給を行う（インクを移動させる）ことなくインクの状態を検出できる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

＜プリンターについて＞前述した実施形態では、液体吐出装置の一例としてプリンターが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。

また、前述した実施形態では、外部装置としてコンピューター１１０が構成されていたが、プリンター１の構成要素としてコンピューター１１０を備えるようにしてもよい。この場合、インク状態の検出結果をコンピューター１１０のディスプレイ１１２などに表示（通知）させるようにしてもよい。

また、前述した実施形態では、円筒形の搬送ドラム２６の周面と対向するように複数のヘッドが配置され、搬送ドラム２６の周面に沿って媒体（ロール紙Ｓ）を搬送しつつ各ヘッドから媒体にインクを吐出して画像を形成するプリンターであったがこれには限られない。

例えば、ヘッドユニットをノズル列方向と交差する移動方向に移動しながら、移動方向に沿ったドット列を形成するドット形成動作と、ノズル列方向である搬送方向に媒体を搬送する搬送動作（移動動作）とを交互に繰り返して画像を形成するプリンター（いわゆるシリアルプリンター）であってもよい。また、例えば、水平の搬送経路上に紙幅よりも長いヘッドが固定されており、媒体を搬送方向に搬送しながらヘッドからインクを断続的に吐出して媒体に印刷を行う印刷装置（いわゆるラインプリンター）であっても良い。

＜吐出方式について＞
前述の実施形態では、圧電素子（ピエゾ素子）を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。

＜媒体について＞
前述の実施形態では、媒体としてロール紙Ｓを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、カット紙、フィルム、布であってもよい。

＜インクについて＞
前述した実施形態ではプリンターの実施形態であったので液体としてインクが使用されていたが、ノズルから吐出する液体は、このようなインクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料（特に高分子材料）、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体（水も含む）をノズルから吐出しても良い。この場合も沈降性の物質を含む液体については、前述した実施形態と同様の処理を行えばよい。

前述の実施形態のプリンター１ではＵＶの照射を受けて硬化するインク（ＵＶインク）が使用されていたが、ＵＶインク以外のインクを用いていてもよい。

また、前述の実施形態のプリンター１ではカラー画像用のインクとしてシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラーインクを用いていたが、他の色のインク（例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなど）をさらに用いていても良い。

＜インクの状態検出結果の通知について＞
前述の実施形態では、インク状態検出モードでインクの使用期限切れ（あるいは使用期限間近）である場合、表示部１１にその旨を表示していたが、これ以外の方法でユーザーに通知を行なうようにしても良い。例えば、インクの使用期限切れ（あるいは使用期限間近）である旨を示す音を出すようにしてもよい。

１ プリンター、２０ 搬送ユニット、
２１ 中継ローラー、２２ 第一搬送ローラー、
２２ａ 第一駆動ローラー、２２ｂ 第一従動ローラー、
２３ 中継ローラー、２６ 搬送ドラム、
２７ テンションローラー、２８ 第二搬送ローラー、
２８ａ 第二駆動ローラー、２８ｂ 第二従動ローラー、
２９ テンションローラー、
３０ ヘッドユニット、３１ ヘッド、
４０ 照射ユニット、４１ 照射部、４２ 照射部、
５０ 検出器群、５１ 端部検出センサー、
５２ 圧力センサー、
６０ コントローラー、６１ インターフェイス部、６２ ＣＰＵ、
６３ メモリー、６４ ユニット制御回路、
７０ インク補給ユニット、７１ メインタンク、
７２ サブタンク、７４ 第一電磁弁、
７５ 第二電磁弁、７６ ポンプ、
１１０ コンピューター、１１２ ディスプレイ
２０１ 繰り出し軸、２０２ 巻き取り駆動軸

Claims (8)

1. 液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体を貯留する第１液体貯留部と、
   前記第１液体貯留部から供給された前記液体を貯留する第２液体貯留部と、
   前記第１液体貯留部と前記第２液体貯留部とを接続する第１液体流路と、
   前記第２液体貯留部と前記液体吐出ヘッドとを接続する第２液体流路と、
   前記第１液体流路内の圧力を検出する圧力センサーと、
   を有し、前記液体吐出ヘッドから前記液体を吐出して被記録媒体に記録を行う液体吐出装置において、
   前記圧力センサーを用いて残量検出モードまたは液体状態検出モードを行うコントローラーであって、
   前記残量検出モードでは、前記圧力センサーの検出結果に基づいて前記第１液体貯留部に貯留された前記液体が空になったか否かを検出し、
   前記液体状態検出モードでは、前記圧力センサーの検出結果に基づいて前記第１液体流路内に存在する前記液体の状態を検出し、前記液体の状態に応じて前記液体吐出装置の動作を制御するコントローラー
   を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
2. 請求項１に記載の液体吐出装置であって、
   前記液体は、光の照射を受けることによって硬化する光硬化型液体であり、
   前記コントローラーは、前記液体状態検出モードにおいて、前記圧力センサーを用いて前記光硬化型液体の粘度を検出する、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
3. 請求項２に記載の液体吐出装置であって、
   前記第１液体流路に前記光硬化型液体を循環させる循環流路を備え、
   前記光硬化型液体の粘度の検出は、前記循環流路に前記光硬化型液体を循環させて行なう、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
4. 請求項２に記載の液体吐出装置であって、
   前記光硬化型液体の粘度の検出は、前記第２液体貯留部に貯留された前記光硬化型液体を、前記第１液体流路を介して前記第１液体貯留部へ供給させて行なう、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
5. 請求項２〜４の何れかに記載の液体吐出装置であって、
   通知部を有し、
   前記光硬化型液体の粘度が予め定められた第１閾値以上である場合、前記コントローラーは、前記第１液体貯留容器および／または前記第２液体貯留容器に貯留されている前記光硬化型液体が使用期限切れである旨を前記通知部に通知させ、前記液体吐出装置の動作を停止させる、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
6. 請求項５に記載の液体吐出装置であって、
   前記光硬化型液体の粘度が予め定められた第２閾値以上、且つ、前記第１閾値未満である場合、前記コントローラーは、前記第１液体貯留容器および／または前記第２液体貯留容器に貯留されている前記光硬化型液体が使用期限切れ間近であることを前記通知部に通知させる、ことを特徴とする液体吐出装置。
7. 請求項２〜６の何れかに記載の液体吐出装置であって、
   前記第１液体流路に前記光硬化型液体を循環させる循環流路を備え、
   前記光硬化型液体の粘度が予め定められた第３閾値未満である場合、前記コントローラーは、前記粘度が前記第３閾値以上となるまで前記光硬化型液体を前記循環流路で循環させる、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
8. 請求項１〜７の何れかに記載の液体吐出装置であって、
   前記コントローラーは、前記液体吐出ヘッドからの前記液体の吐出が所定時間行われなかった時および／または前記液体吐出装置の立ち上げ時に前記液体状態検出モードを実行する、
   ことを特徴とする液体吐出装置。

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