JP2018108648A - 画像記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】貯留室に貯留された液体の蒸発を抑制する。【解決手段】インクを貯留する貯留室32、貯留室32を大気に連通させる大気連通口96、及び貯留室32内のインクを供給するインク供給部34を有するインクカートリッジ30と、インク供給部34から供給されたインクを貯留する貯留室121、及び貯留室121を大気に連通させる大気連通ポート124を有するカートリッジ装着部110と、大気連通ポート124の状態を大気の流通が可能な第1状態と大気の連通が遮断された第2状態とに切り替える切替部56と、貯留室121から供給されたインクを吐出する記録部24と、制御部130と、を備える。制御部130は、カートリッジ30に貯留されたインクの液面高さがインク供給部34以下であることを条件として(S30:Yes)、切替部56を制御して、大気連通ポート124を第2状態に切り替える(S40)。【選択図】図9

Description

本発明は、第1貯留室を有するカートリッジと、第2貯留室を有するカートリッジ装着部と、を備える画像記録装置に関する。
従来、液体吐出ヘッド及びサブタンクを有する装置本体と、液体貯留室を有しており、装置本体に着脱可能なカートリッジと、を備える液体吐出装置が公知である(特許文献1参照)。
サブタンクから液体吐出ヘッドへインクが流出すると、カートリッジの液体貯留室からサブタンクへインクが流れる。サブタンク及び液体貯留室は、共に大気開放されている。これにより、サブタンクにおけるインクの液面と、カートリッジの液体貯留室におけるインクの液面とは、最終的に同じ高さになる。
特開2008−238792号公報
しかしながら、サブタンク及び液体貯留室が大気開放されていると、サブタンク及び液体貯留室に貯留されたインクの蒸発が進み、使用可能なインクの量が減ってしまう。また、貯留されたインクの残量をソフトウェアによって所謂ドットカウント方式で判定している場合、インクの蒸発によって、インクの残量の検知精度が低下するおそれがある。
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、第1貯留室を有するカートリッジと、第2貯留室を有するカートリッジ装着部と、を備える画像記録装置において、第2貯留室に貯留された液体の蒸発を抑制することにある。
(1) 本発明に係る画像記録装置は、液体を貯留する第1貯留室、上記第1貯留室を大気に連通させる第1大気連通部、及び上記第1貯留室に貯留された液体を供給する供給部を有するカートリッジと、上記供給部と接続可能な接続部、上記接続部に接続された上記供給部から供給された液体を貯留する第2貯留室、上記接続部よりも下方に位置しており上記第2貯留室から液体が流出する液体流出口、及び上記第2貯留室を大気に連通させる第2大気連通部を有するカートリッジ装着部と、上記第2大気連通部の状態を、大気の流通が可能な第1状態、及び単位時間当たりの大気の流通量が上記第1状態より少ない第2状態に切り替える切替部と、上記第1貯留室に貯留された液体の液面の上下方向の位置を判断する判断部と、上記第2貯留室から上記液体流出口を通じて供給された液体をノズルから吐出する記録部と、制御部と、を備える。上記制御部は、上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方であると上記判断部が判断したことを条件として、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第2状態に切り替える。
第1貯留室に貯留された液体の液面が供給部よりも下方となった場合、第2貯留室は、接続部、供給部、第1貯留室、及び第1大気連通部を通じて大気に連通される。これにより、第2貯留室は、第1大気連通部及び第2大気連通部の双方によって大気に連通される。この場合、第2貯留室に貯留された液体は、第1大気連通部及び第2大気連通部の双方を通じて蒸発する。
本構成では、第1貯留室に貯留された液体の液面が供給部よりも下方となった場合、第2大気連通部が第2状態に切り替えられる。これにより、第2貯留室の内部と外部との間の空気の流通量が少なくなる。その結果、第2貯留室に貯留された液体の蒸発を抑制することができる。
また、第2大気連通部が第2状態に切り替えられても、第2貯留室は第1大気連通部によって大気に連通されているため、第2貯留室の内部と外部との間の空気の流通量が極端に少なくならない。そのため、第2貯留室に貯留された液体を適正に記録部へ供給することが可能である。
(2) 上記供給部は、上記第1貯留室の下端と連通している。
上記構成によれば、カートリッジの第1貯留室に貯留された液体を使い切ることができる。
(3) 上記接続部は、液体流路を開閉するバルブを備える。上記バルブは、上記接続部が上記供給部と接続された状態で上記液体流路を開き、上記接続部が上記供給部と接続されていない状態で上記液体流路を閉じるものである。上記供給部と上記接続部とは、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された状態で接続された状態であり、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されていない状態で非接続の状態である。上記画像記録装置は、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されているか否かを検知する第1検知部を備える。上記制御部は、上記記録部を制御してシートへの画像記録処理を実行させる。上記制御部は、上記第2大気連通部が上記第2状態であり、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されていないことを上記第1検知部が検知した状態であり、シートへの画像記録を指示する記録コマンドを取得したことに応じて、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第1状態に切り替える。
カートリッジがカートリッジ装着部に装着されていないことを第1検知部が検知した状態では、供給部と接続部とは非接続の状態である。そのため、第2貯留室は、第1大気連通部によって大気に連通されていない。よって、第2大気連通部が第2状態であって、カートリッジがカートリッジ装着部に装着されていないことを第1検知部が検知した状態では、第2貯留室の内部と外部との間の空気の流通量が、第2大気連通部が第1状態のときよりも少なくなる。この場合、第2貯留室から記録部へ適量の液体を供給することができないおそれがある。そのため、画像記録処理において、ノズルから液体が吐出されないおそれがある。
そこで、本構成では、第2大気連通部が第2状態であって、カートリッジがカートリッジ装着部に装着されていないことを第1検知部が検知した状態において、シートへの画像記録を指示する記録コマンドを取得したことに応じて、第2大気連通部を第1状態に切り替える。これにより、画像記録処理の実行中には、第2貯留室から記録部へ適量の液体を供給することが可能となる。その結果、画像記録処理において、ノズルから液体を吐出することができる。
(4) 本発明に係る画像記録装置は、上記カートリッジを複数備えている。上記カートリッジ装着部は、複数の上記カートリッジの各々に対応して上記接続部及び上記第2貯留室をそれぞれ複数備えるとともに、複数の上記第2貯留室の全てに対応して1つの上記第2大気連通部を備えている。上記判断部は、複数の上記カートリッジの各々について上記第1貯留室に貯留された液体の液面の上下方向の位置を判断するものである。上記制御部は、複数の上記カートリッジの全てについて、上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方であると上記判断部が判断したことを条件として、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第2状態に切り替える。
上記構成によれば、全てのカートリッジの第1貯留室に貯留された液体の液面が供給部よりも下方とならない限り、第2大気連通部は第2状態に切り替えられない。これにより、各第2貯留室は、第2貯留室と同じくカートリッジ装着部に備えられた第1状態の第2大気連通部によって大気を連通される。その結果、各第2貯留室と異なるカートリッジに備えられた第1大気連通部によって、各第2貯留室に大気が連通される場合よりも、各第2貯留室の液体の液面を安定させることができる。
(5) 本発明に係る画像記録装置は、上記カートリッジを複数備えている。上記カートリッジ装着部は、複数の上記カートリッジの各々に対応して上記接続部及び上記第2貯留室をそれぞれ複数備えるとともに、複数の上記第2貯留室の全てに対応して1つの上記第2大気連通部を備えている。上記判断部は、複数の上記カートリッジの各々について上記第1貯留室に貯留された液体の液面の上下方向の位置を判断するものである。上記制御部は、複数の上記カートリッジのうちの一部のカートリッジについて、上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方であると上記判断部が判断したことを条件として、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第2状態に切り替える。
上記構成によれば、複数のカートリッジのうちの一部のカートリッジの第1貯留室に貯留された液体の液面が供給部よりも下方となると、第2大気連通部は第2状態に切り替えられる。これにより、第2貯留室に貯留された液体の蒸発を抑制することができる。
第2大気連通部が第2状態に切り替えられた場合であっても、各第2貯留室は、第1貯留室に貯留された液体の液面が供給部よりも下方となったカートリッジの第1大気連通部から、各第2貯留室と第2大気連通部とを連通する大気流路を通じて、大気に連通されている。そのため、各第2貯留室の内部と外部との間の空気の流通量が極端に少なくならない。よって、各第2貯留室に貯留された液体を適正に記録部へ供給することができる。
(6) 上記供給部と上記接続部とは、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された状態で接続された状態であり、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されていない状態で非接続の状態である。本発明に係る画像記録装置は、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されているか否かを検知する第1検知部を備える。上記制御部は、上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方であると上記判断部によって判断された上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されていない状態となったことを上記第1検知部が検知し、その後に所定のカートリッジが装着された状態となったことを上記第1検知部が検知し、且つ上記所定のカートリッジの上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方でないと上記判断部が判断したことを条件として、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第1状態に切り替える。
第1貯留室に貯留された液体の液面が供給部よりも下方であると判断部が判断したカートリッジがカートリッジ装着部から脱抜されて、新しいカートリッジがカートリッジ装着部に装着されると、第1貯留室に貯留された液体の液面が供給部よりも下方でないと判断部が判断する。この場合、第2貯留室は、第1大気連通部によって大気に連通されていない。また、切替部が第2大気連通部を第2状態に切り替えている場合、第2貯留室の内部と外部との間の空気の流通量が少なくなってしまう。
そこで、本構成では、上記の場合に、第2大気連通部が第1状態に切り替えられる。これにより、第2貯留室の内部と外部との間の空気の流通量を適正に保持できる。
(7) 本発明に係る画像記録装置は、上記第2貯留室に配置されており、上記第2貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記接続部と同じ位置になったことを条件として状態変化する被検知部と、上記被検知部の状態変化を検知する第2検知部と、を備える。上記判断部は、上記被検知部の状態変化を検知した旨の上記第2検知部からの信号に基づいて、上記第1貯留室に貯留された液体の液面の上下方向の位置を判断する。
上記構成によれば、被検知部が第1貯留室に配置されないため、カートリッジの構造を単純化できる。また、第1貯留室に貯留可能な液体量を増やすことができる。
(8) 例えば、上記第2状態は、上記第2大気連通部における大気の流通が遮断された状態である。
本発明によれば、第2貯留室に貯留された液体の蒸発が抑制される。
図1は、複合機10の外観斜視図であって、(A)はカバー87が閉塞位置である状態、(B)はカバー87が開放位置である状態を示す。 図2は、プリンタ部11の内部構造を模式的に示す縦断面図である。 図3は、キャリッジ22及びプラテン26の配置を示す平面図である。 図4は、カートリッジ装着部110の開口112側の外観斜視図である。 図5は、カートリッジ装着部110のタンク103側の外観斜視図である。 図6は、カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30が装着された状態の縦断面図である。 図7は、インクカートリッジ30の前方斜視図である。 図8は、制御部130の構成を示すブロック図である。 図9は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態における大気連通の切替制御を説明するためのフローチャートである。 図10は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されていない状態における大気連通の切替制御を説明するためのフローチャートである。 図11は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入されて装着されたときにおける大気連通の切替制御を説明するためのフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。また、複合機10が使用可能に水平面に設置された姿勢(図1の姿勢であって、「使用姿勢」と表記することがある。)を基準として上下方向7が定義され、複合機10の開口13が設けられている面を前面として前後方向8が定義され、複合機10を前面から見て左右方向9が定義される。本実施形態では、使用姿勢において、上下方向7が鉛直方向に相当し、前後方向8及び左右方向9が水平方向に相当する。前後方向8及び左右方向9は、直交している。
[複合機10の全体構成]
図1に示されるように、複合機10(画像記録装置の一例)は、概ね直方体形状である。複合機10は、インクジェット記録方式で用紙12(図2参照)に画像を記録するプリンタ部11を下部に有している。プリンタ部11は、前面14Aに開口13が形成された筐体14を有している。
図2に示されるように、筐体14の内部には、給送ローラ23と、給送トレイ15と、排出トレイ16と、搬送ローラ対25と、記録部24と、排出ローラ対27と、プラテン26と、カートリッジ装着部110(図1(B)参照)と、が配置されている。複合機10は、ファクシミリ機能及びプリント機能などの各種の機能を有している。なお、図1に示される状態が、複合機10の使用姿勢である。
[給送トレイ15、排出トレイ16、給送ローラ23]
図1に示されるように、給送トレイ15は、開口13を通じて前後方向8に沿ってユーザによって複合機10に対して挿抜される。開口13は、筐体14の前面14Aにおける左右方向9の中央部に位置する。図2に示されるように、給送トレイ15は、積層された複数の用紙12を支持可能である。
排出トレイ16は、給送トレイ15の上方に配置されている。排出トレイ16は、排出ローラ対27によって記録部24とプラテン26との間から排出された用紙12を支持する。
給送ローラ23は、給送トレイ15に支持された用紙12を搬送路17へ給送する。給送ローラ23は、給送用モータ172(図8参照)によって駆動される。
[搬送路17]
図2に示されるように、搬送路17は、その一部がプリンタ部11の内部において、所定間隔で対向する外側ガイド部材18及び内側ガイド部材19によって形成される空間を指す。搬送路17は、給送トレイ15の後端部から後方に延びる経路である。搬送路17は、プリンタ部11の後部において上方に延びつつ前方にUターンし、記録部24とプラテン26との間の空間を経て排出トレイ16に至る経路である。搬送ローラ対25及び排出ローラ対27の間における搬送路17は、左右方向9における複合機10の概ね中央部に設けられており、且つ前後方向8に延びている。搬送路17内における用紙12の搬送向きは、図2において一点鎖線の矢印で示されている。
[搬送ローラ対25]
図2に示されるように、搬送ローラ対25は、搬送路17に配置されている。搬送ローラ対25は、互いに対向する搬送ローラ25A及びピンチローラ25Bを有する。搬送ローラ25Aは、搬送用モータ171(図8参照)によって駆動される。ピンチローラ25Bは、搬送ローラ25Aの回転に伴って連れ回る。用紙12は、搬送用モータ171の正転によって正回転する搬送ローラ25A及びピンチローラ25Bに挟持されて搬送向き(前向き)に搬送される。
[排出ローラ対27]
図2に示されるように、排出ローラ対27は、搬送路17における搬送ローラ対25より搬送向きの下流に配置されている。排出ローラ対27は、互いに対向する排出ローラ27A及び拍車27Bを有する。排出ローラ27Aは、搬送用モータ171(図8参照)によって駆動される。拍車27Bは、排出ローラ27Aの回転に伴って連れ回る。用紙12は、搬送用モータ171の正転によって正回転する排出ローラ27A及び拍車27Bに挟持されて搬送向き(前向き)に搬送される。
[記録部24]
図2に示されるように、記録部24は、搬送路17における搬送ローラ対25及び排出ローラ対27の間に配置されている。記録部24は、搬送路17を挟んでプラテン26と上下方向7に対向配置されている。記録部24は、キャリッジ22と、記録ヘッド21とを備えている。
図3に示されるように、キャリッジ22は、前後方向8に離間する位置において各々が左右方向9に延設されたガイドレール82、83に支持されている。ガイドレール82、83は、プリンタ部11のフレームに支持されている。キャリッジ22は、ガイドレール83に設けられた公知のベルト機構に連結されている。ベルト機構は、キャリッジモータ(不図示)によって駆動される。ベルト機構に連結されたキャリッジ22は、キャリッジ駆動用モータ173(図8参照)の駆動によって左右方向9に沿って往復移動する。キャリッジ22の移動領域は、図3の一点鎖線で示されるように、搬送路17より右方及び左方にまで及ぶ。
キャリッジ22からは、インクチューブ20とフレキシブルフラットケーブル84とが延出されている。
インクチューブ20は、カートリッジ装着部110(図1(B)参照)と記録ヘッド21とを接続するものである。インクチューブ20は、カートリッジ装着部110に装着された各インクカートリッジ30(カートリッジの一例)に貯留されたインク(液体の一例)を記録ヘッド21に供給する。各色(ブラック、マゼンタ、シアン、イエロー)のインクが流通する4本のインクチューブ20が、各インクカートリッジ30に対応して設けられており、これらが束ねられた状態でキャリッジ22と接続されている。
フレキシブルフラットケーブル84は、制御部130(図8参照)と記録ヘッド21とを電気的に接続するものである。フレキシブルフラットケーブル84は、制御部130から出力される制御信号を記録ヘッド21に伝達する。
図2に示されるように、キャリッジ22は、記録ヘッド21を搭載している。記録ヘッド21は、下面に配置された複数のノズル29と、記録ヘッド21内に形成されたインク流路の一部を変形させることでノズル29からインク滴を吐出させる圧電素子45(図8参照)とを備えている。圧電素子45は、後述するように、制御部130により給電されることで動作する。
記録部24は、制御部130によって制御される。キャリッジ22が左右方向9へ移動しているときに、記録ヘッド21は、ノズル29からインク滴をプラテン26に支持されている用紙12へ向けて吐出する。これにより、用紙12に画像が記録される。また、これにより、各インクカートリッジ30に貯留されたインクが消費される。
[プラテン26]
図2及び図3に示されるように、プラテン26は、搬送路17における搬送ローラ対25及び排出ローラ対27の間に配置されている。プラテン26は、搬送路17を挟んで記録部24と上下方向7に対向配置されている。プラテン26は、搬送ローラ対25によって搬送される用紙12を下方から支持する。
[カバー87]
図1に示されるように、筐体14の前面14Aの右部に、開口85が形成されている。開口85の後方には、カートリッジ装着部110を収容可能な収容空間86が形成されている。筐体14には、カバー87が、開口85を覆うようにして取り付けられている。カバー87は、開口85を閉塞する閉塞位置(図1(A)に示される位置)と、開口85を開放する開放位置(図1(B)に示される位置)との間を、左右方向9に延びる回動軸線87A(回動中心)周りに回動可能である。
[カートリッジ装着部110]
図4から図6に示されるように、カートリッジ装着部110は、カートリッジケース101と、接続部107と、接点106と、ロッド125と、装着センサ113(第1検知部の一例)と、ロックシャフト145と、タンク103と、液面センサ55とを備えている。カートリッジ装着部110には、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する4つのインクカートリッジ30が収容可能である。接続部107、接点106、ロッド125、装着センサ113、ロックシャフト145、タンク103、及び液面センサ55は、4つのインクカートリッジ30それぞれに対応して、4つずつ設けられている。なお、カートリッジ装着部110に収容可能なインクカートリッジ30の数は、4つに限らない。
[カートリッジケース101]
図4及び図5に示されるように、カートリッジ装着部110の筐体を形成するカートリッジケース101は、カートリッジケース101の内部空間の天部を確定している天面と、底部を確定している底面と、天部と底部とをつないでいる後面と、後面と前後方向8に対向する位置に設けられた開口112とを有する箱形状である。開口112は、ユーザが複合機10を使用するときに対面する面である筐体14の前面14Aに露出し得る。
筐体14の開口85及びカートリッジ装着部110の開口112を通じて、インクカートリッジ30がカートリッジケース101へ挿抜される。インクカートリッジ30は、カートリッジケース101の底面に設けられたガイド溝109に、インクカートリッジ30の下端部が挿入されることによって、図4において前後方向8へ案内される。カートリッジケース101には、内部空間を上下方向7に長い4つの空間に仕切り分ける3つのプレート104が設けられている。プレート104によって仕切り分けられた各空間それぞれにインクカートリッジ30が収容される。
[接続部107]
図4に示されるように、接続部107は、インクニードル102と、ガイド部105とを備えている。
インクニードル102は、管状の樹脂からなり、カートリッジケース101の後面の下部に位置している。インクニードル102は、カートリッジケース101の後面において、カートリッジ装着部110に装着されたインクカートリッジ30のインク供給部34(供給部の一例)に対応する位置に配置されている。インクニードル102は、カートリッジケース101の後面から前方へ突出している。
ガイド部105は、インクニードル102の周囲に配置されており、円筒形状である。ガイド部105は、カートリッジケース101の後面から前方へ突出し、その突出端(前端)が開放されている。インクニードル102は、ガイド部105の中心に配置されている。ガイド部105は、インクカートリッジのインク供給部34が内方に進入する形状である。
接続部107は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されていない状態において、インクカートリッジ30のインク供給部34と非接続である。一方、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入される過程において、つまりインクカートリッジ30が装着位置(図6に示される位置)へ移動する過程において、インクカートリッジ30のインク供給部34がガイド部105に進入する。さらにインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110の奥へ向けて挿入されると、インクニードル102が、インク供給部34に形成されたインク供給口71に挿入される。これにより、接続部107とインク供給部34とは接続される。そして、インクカートリッジ30の内部に形成された貯留室33に貯留されたインクは、インク供給部34の内部に形成されたインクバルブ室35及びインクニードル102の内部空間を通じてタンク103に流出される。なお、インクニードル102の先端は、平坦であってもよく、尖っていてもよい。
図6に示されるように、インクニードル102の内部空間117(液体流路の一例)には、バルブ114及びコイルバネ115が収容されている。バルブ114は、前後方向8に沿って移動することにより、インクニードル102の突出先端部に形成された開口116を開閉する。つまり、バルブ114は、インクニードル102の内部空間117を開閉する。コイルバネ115はバルブ114を前方へ付勢している。したがって、外力が付与されていない状態(インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されていない状態)において、バルブ114は開口116を閉じている。また、外力が付与されていない状態において、コイルバネ115に付勢されたバルブ114の前端部は、開口116よりも前方へ突出している。接続部107とインク供給部34とが接続される過程において、バルブ114が開口116を開く。バルブ114が開口116を開く動作については、後述される。
[接点106]
図6に示されるように、カートリッジケース101の天面には4つの接点106が設けられている。4つの接点106は、天面からカートリッジケース101の内部空間へ向けて下方に突出している。各図には詳細に示されていないが、4つの接点106は、左右方向9に離れて配置されている。4つの接点106の配置は、後述されるインクカートリッジ30の4つの電極65の配置に対応している。各接点106は、導電性及び弾性を有する部材で構成されており、上方へ弾性的に変形可能である。4つの接点106は、カートリッジケース101に収容可能な4つのインクカートリッジ30に対応して、4組が設けられている。なお、接点106の個数及び電極65の個数は任意である。
各接点106は、電気回路を介して制御部130(図8参照)に電気的に接続されている。接点106と対応する電極65とが係合して電気的に導通されることによって、電圧Vcが電極65に印加されたり、電極65がアースされたり、電極65に電力が供給されたりする。接点106と対応する電極65との電気的に導通により、インクカートリッジ30のICに格納されたデータにアクセス可能となる。電気回路からの出力は制御部130に入力される。
[ロッド125]
図6に示されるように、カートリッジケース101の後面におけるインクニードル102より上方に、ロッド125が形成されている。ロッド125は、カートリッジケース101の後面から前方へ突出している。ロッド125は、円筒形状である。ロッド125は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において、つまりインクカートリッジ30が装着位置に位置する状態において、後述する大気連通口96へ挿入される。
[装着センサ113]
図6に示されるように、カートリッジケース101の天面には、装着センサ113が配置されている。装着センサ113は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されているか否かを検知するものである。装着センサ113は、ロッド125よりも前方且つ接点106よりも後方に位置している。本実施形態において、装着センサ113は、発光部及び受光部を備える。発光部は、受光部よりも右方または左方に、受光部と間隔を空けて設けられている。カートリッジ装着部110への装着が完了したインクカートリッジ30の後述する遮光板67は、発光部及び受光部の間に配置される。換言すれば、発光部及び受光部は、カートリッジ装着部110への装着が完了したインクカートリッジ30の遮光板67を挟んで対向配置されている。
装着センサ113は、発光部から左右方向9に沿って照射された光が受光部で受光されたか否かに応じて異なる検知信号を出力する。例えば、装着センサ113は、発光部から出力された光が受光部で受光できない(すなわち、受光強度が所定の強度未満である)ことを条件として、ローレベル信号を制御部130(図8参照)へ出力する。一方、装着センサ113は、発光部から出力された光が受光部で受光できた(すなわち、受光強度が所定の強度以上である)ことを条件として、ハイレベル信号を制御部130(図8参照)へ出力する。
[ロックシャフト145]
図6に示されるように、ロックシャフト145が、カートリッジケース101の天面付近且つ開口112付近において、カートリッジケース101の左右方向9に延出されている。ロックシャフト145は、左右方向9に沿って延びる棒状の部材である。ロックシャフト145は、例えば、金属の円柱である。ロックシャフト145の左右方向9の両端は、カートリッジケース101の左右方向9の両端を確定している壁に固定されている。ロックシャフト145は、4つのインクカートリッジ30が収納可能な4つの空間に渡って左右方向9に延びている。
ロックシャフト145は、カートリッジ装着部110に装着されたインクカートリッジ30を装着位置に保持するためのものである。インクカートリッジ30は、カートリッジ装着部110に装着された状態で、ロックシャフト145に係合される。これにより、ロックシャフト145は、インクカートリッジ30のコイルバネ78,98がインクカートリッジ30を前方へ押す力に抗してインクカートリッジ30をカートリッジ装着部110内に保持する。
[タンク103]
図4から図6に示されるように、カートリッジケース101の後方にはタンク103が設けられている。タンク103は、内部に貯留室121(第2貯留室の一例)及びバッファ室122を有する箱形状である。貯留室121及びバッファ室122は、バッファ室122を上方として上下方向7に並んでいる。貯留室121とバッファ室122とは、上下方向7へ延びる流路123によって連通している。貯留室121は、流路123より前方へ延びている。貯留室121の水平方向に沿った断面積は、概ね矩形であり、流路123の水平方向に沿った断面積より大きい。
貯留室121は、前方においてインクニードル102の内部空間と連通している。これにより、インクニードル102を通じてインクカートリッジ30から流出したインクが貯留室121に貯留される。貯留室121の上方であって流路123の前方には、内部空間が貯留室121と連続する凸部120が形成されている。凸部120は、左右方向9を向く側壁が透光部材によって形成されている。凸部120には、後述される回動部材50のアーム53及び被検知部54が位置する。
貯留室121は、連通口128(液体流出口の一例)を介して、インク流路126と連通している。連通口128は、貯留室121の下端を区画する底壁129に形成されている。連通口128は接続部107よりも下方に位置している。
インク流路126は貯留室121から上方へ延びてインク流出ポート127と連続している。インク流出ポート127には、インクチューブ20が接続されている。これにより、貯留室121に貯留されたインクが、連通口128から流出して、インク流路126及びインクチューブ20を通じて記録ヘッド21へ供給される。
バッファ室122は、タンク103の上部に設けられた大気連通ポート124(第2大気連通部の一例)と連通している。バッファ室122と大気連通ポート124とは、バッファ室122の前端を区画する前壁122Aに形成された貫通孔119(図6参照)を通じて連通している。貫通孔119は半透膜118によって封止されている。大気連通ポート124は、後述する切替部56を介して、外部へ開口している。これにより、貯留室121及びバッファ室122は、大気開放可能である。つまり、大気連通ポート124は、貯留室121及びバッファ室122を大気に連通させる。
なお、図5においては、タンク103の背面を構成するフィルムが省略されているが、貯留室121、バッファ室122、流路123、及びインク流路126のそれぞれの背面はフィルムによって封止されて構成されている。
[回動部材50]
図6に示されるように、回動部材50が、各タンク103の貯留室121内に配置されている。回動部材50は、貯留室121内に配置された支持部材(不図示)によって、矢印58、59の向きに回動可能に支持されている。なお、回動部材50は、支持部材以外に支持されていてもよい。例えば、回動部材50は、貯留室121を区画するカートリッジケース101の壁によって支持されていてもよい。
回動部材50は、フロート51と、軸52と、アーム53と、被検知部54とを備えている。フロート51は、回動部材50の下部に位置する。フロート51は、貯留室121に貯留されたインクよりも比重が小さい材料によって形成されている。軸52は、フロート51の右面及び左面から左右方向9に沿って突出している。軸52は、支持部材に形成された孔に挿入されている。これにより、回動部材50は、軸52を中心として回動可能に支持部材によって支持される。
アーム53は、フロート51から略上方へ突出している。被検知部54は、アーム53の突出先端部に形成されている。アーム53及び被検知部54は、凸部120の内部空間に位置する。被検知部54は、上下方向7及び前後方向8に延びた板状に構成されている。被検知部54は、後述する液面センサ55(第2検知部の一例)の発光部から出力された光を遮光する材料によって形成されている。
貯留室121に貯留されたインクの液面が上下方向7において接続部107の位置P1より上方の位置であるとき、換言すると、インクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面が上下方向7においてインク供給部34の位置P1より上方であるとき、回動部材50は、フロート51に働く浮力によって、矢印58の向きに回動する。これにより、回動部材50は、図6に実線で示される検知位置に位置する。
ここで、本実施形態において、位置P1は、インクニードル102の軸中心と同じ高さであり、且つインク供給口71の中心と同じ高さである。しかし、位置P1は、上下方向7における接続部107及びインク供給部34と同じ高さであれば、本実施形態の位置に限らない。例えば、位置P1は、インクニードル102の上端や下端と同じ高さであってもよいし、インク供給口71の上端や下端と同じ高さであってもよい。
一方、貯留室121及びインクバルブ室35に貯留されたインクが消費されることでインクの液面が下がり、上下方向7において位置P1以下の位置となると、回動部材50は、液面に追随して矢印59の向きに回動する。これにより、回動部材50は、図6に破線で示される非検知位置に位置する。つまり、回動部材50は、貯留室121に貯留されたインクの液面が上下方向7において接続部107と同じ位置になったことを条件として状態変化する。
[液面センサ55]
液面センサ55(図8参照)は、被検知部54を備えた回動部材50の状態変化を検知するものである。本実施形態において、液面センサ55は、発光部及び受光部を備える。発光部及び受光部は、左右方向9に間隔を空けて、タンク103の凸部120を挟むように配置されている。発光部は、凸部120の右方または左方の一方に配置されており、受光部は、凸部120の右方または左方の他方に配置されている。発光部から出力される光の光路は、左右方向9に一致する。発光部と受光部との間には、検知位置の回動部材50の被検知部54が位置する。
液面センサ55は、発光部から出力された光が受光部で受光されたか否かに応じて異なる検知信号を出力する。例えば、液面センサ55は、発光部から出力された光が受光部で受光できない(すなわち、受光強度が所定の強度未満である)ことを条件として、ローレベル信号(「信号レベルが閾値レベル未満の信号」を指す。)を制御部130(図8参照)へ出力する。一方、液面センサ55は、発光部から出力された光が受光部で受光できた(すなわち、受光強度が所定の強度以上である)ことを条件として、ハイレベル信号(「信号レベルが閾値レベル以上の信号」を指す。)を制御部130へ出力する。
検知位置の被検知部54は、発光部と受光部との間に位置する。よって、タンク103の貯留室121に貯留されたインクの液面(換言すると、インクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面)が上下方向7において位置P1より上方の位置であるとき、発光部から出力された光が受光部で受光できないため、液面センサ55は、ローレベル信号を制御部130へ出力する。一方、非検知位置の被検知部54は、発光部と受光部との間から退避した位置にある。よって、貯留室121に貯留されたインクの液面(換言すると、インクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面)が上下方向7において位置P1以下の位置であるとき、発光部から出力された光が受光部で受光できるため、液面センサ55は、ハイレベル信号を制御部130へ出力する。
[切替部56]
図8に示される切替部56は、チューブ175(図6参照)によってタンク103の大気連通ポート124と連通している。つまり、チューブ175の一端が大気連通ポート124と連通しており、チューブ175の他端が切替部56と連通している。
切替部56は、大気連通ポート124の状態を、第1状態と第2状態とに切り替えるものである。第1状態は、大気連通ポート124からチューブ175を介してカートリッジ装着部110の外部へ至る大気の流通が維持された状態である。第2状態は、大気連通ポート124からチューブ175を介してカートリッジ装着部110の外部へ至る大気の流通が遮断された状態である。
例えば、切替部56は、円筒形状のシリンダと、シリンダの内部に配置された円柱形状の回転体とを備えている。シリンダの内側面には、大気と連通した大気ポート56A(図6参照)が形成されている。回転体の外側面には、チューブ175と連通した接続ポートが形成されている。回転体は、切替部駆動用モータ174(図8参照)の駆動力が伝達することによって回転する。回転体が回転することによって、接続ポートと大気ポート56Aとが対向する位置となると、大気連通ポート124は、チューブ175、接続ポート、及び大気ポート56Aを介して大気の流通が可能な第1状態となる。一方、回転体が回転することによって、接続ポートが大気ポート56Aと対向しない位置となると、接続ポートと大気ポート56Aとの連通が遮断されるため、大気連通ポート124は大気の流通が遮断された第2状態となる。なお、大気の流通の維持及び遮断するための構成は、上記の構成に限らず、種々の公知の構成が採用可能である。
本実施形態において、切替部56は、2つ設けられている。
2つの切替部56の一方は、4つのタンク103のうちの1つ(本実施形態では、ブラックのインクが貯留されたインクカートリッジ30が収容されたカートリッジ装着部110のタンク103)に備えられた大気連通ポート124と連通している。これにより、接続ポートと大気ポート56Aとが対向する位置に回転体が位置するとき、ブラックのインクが貯留されたタンク103の大気連通ポート124が第1状態となる。一方、接続ポートと大気ポートとが対向しない位置に回転体が位置するとき、ブラックのインクが貯留されたタンク103の大気連通ポート124が第2状態となる。
2つの切替部56の他方は、4つのタンク103のうちの3つ(本実施形態では、それぞれシアン、マゼンタ、イエローのインクが貯留された3つのインクカートリッジ30が収容されたカートリッジ装着部110の3つのタンク103)の各々に備えられた大気連通ポート124と連通している。また、3つのタンク103の大気連通ポート124は、チューブ175によって互いに連通している。これにより、接続ポートと大気ポート56Aとが対向する位置に回転体が位置するとき、3つのタンク103の大気連通ポート124の全てが第1状態となる。一方、接続ポートと大気ポートとが対向しない位置に回転体が位置するとき、3つのタンク103の大気連通ポート124の全てが第2状態となる。また、本実施形態において、3つのタンク103の大気連通ポート124は、チューブ175によって互いに連通している。
なお、切替部56と4つのタンク103との対応関係は上記に限らない。例えば、1つの切替部56が4つのタンク103の大気連通ポート124と連通しており、1つの切替部56の動作によって、4つのタンク103の大気連通ポート124の状態が切り替えられてもよい。また、例えば、切替部56が4つのタンク103の各々に対応して4つ設けられており、各切替部56の動作によって、4つのタンク103の大気連通ポート124の各々の状態が個別に切り替えられてもよい。
[開閉センサ57]
開閉センサ57(図8参照)は、切替部56の回転体の位置を検知するものである。例えば、開閉センサ57は、回転体の位置が接続ポートと大気ポート56Aとが対向する位置であるとき、ローレベル信号(「信号レベルが閾値レベル未満の信号」を指す。)を制御部130(図8参照)へ出力する。一方、開閉センサ57は、回転体の位置が接続ポートと大気ポート56Aとが対向する位置であるとき、ハイレベル信号(「信号レベルが閾値レベル以上の信号」を指す。)を制御部130へ出力する。
つまり、開閉センサ57は、大気連通ポート124が第1状態のときにローレベル信号を制御部130へ出力し、大気連通ポート124が第2状態のときにハイレベル信号を制御部130へ出力する。なお、開閉センサ57として、公知の種々のセンサ(近接センサや光学センサなど)が採用可能である。
[インクカートリッジ30]
図6及び図7に示されるインクカートリッジ30はインクが貯留される容器である。図6及び図7に示されているインクカートリッジ30の姿勢は、使用姿勢である。
図6及び図7に示されるように、インクカートリッジ30は、略直方体形状の筐体31を有する。筐体31は、後壁40と、前壁41と、上壁39と、下壁42と、右側壁37と、左側壁38とで構成されている。
筐体31は、全体として、左右方向9に沿った寸法が細く、上下方向7及び前後方向8それぞれに沿った寸法が、左右方向9に沿った寸法よりも大きい扁平形状である。筐体31において、少なくとも前壁41が、貯留室32及び貯留室33に貯留されたインクの液面を外部から視認可能な透光性を有するものである。
筐体31は、下壁42より上方に位置しており、後壁40の下端と連続して前方へ延びるサブ下壁48を有する。本実施形態において、サブ下壁42の後端はインク供給部34の後端よりも後方に位置し、サブ下壁48の前端は、インク供給部34の後端より前方に位置する。下壁42とサブ下壁48とは段差面49によって連続している。インク供給部34は、サブ下壁48の下方、且つ下壁42の上方において、段差面49から後方へ延びている。なお、サブ下壁48の後端の位置は任意であり、例えば、インク供給部34の後端よりも前方に位置していてもよい。
上壁39の外面には、上方に突出する凸部43が設けられている。凸部43は、前後方向8に沿って延びている。凸部43において後方を向く面がロック面151である。ロック面151は、上壁39よりも上方に位置している。ロック面151は、カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30が装着された状態において、ロックシャフト145と前方へ向かって接触し得る面である。ロック面151がロックシャフト145と前方へ向かって接触することにより、インクカートリッジ30がコイルバネ78、98の付勢力に抗してカートリッジ装着部110に保持される。
凸部43におけるロック面151の後方に、傾斜面155が形成されている。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着される過程において、ロックシャフト145が傾斜面155に沿って案内される。これにより、ロックシャフト145は、ロック面151と接触する位置へ導かれる。
上壁39におけるロック面151の前方に、操作部90が形成されている。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において、操作部90の操作面92が下方へ押されると、インクカートリッジ30が回動することでロック面151が下方へ移動する。これにより、ロック面151がロックシャフト145よりも下方に位置する。その結果、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110から脱抜可能となる。
上壁39の外面には、上方に突出する遮光板67が形成されている。遮光板67は、前後方向8に延びている。遮光板67は、凸部43よりも後方に位置している。
遮光板67は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において、装着センサ113の発光部と受光部との間に位置する。これにより、遮光板67は、左右方向9に進行する装着センサ113の光を遮断する。より詳細には、装着センサ113の発光部から出力された光が受光部に到達するまでの間に遮光板67に当たることによって、受光部に到達する光の強度が所定の強度未満、例えば、ゼロとなる。遮光板67は、光が発光部から受光部に進むのを完全に遮断してもよいし、光を部分的に減衰させてもよいし、光の進行方向を曲げてもよいし、光を全反射させてもよい。
本実施形態では、遮光板67には切欠き66が形成されている。切欠き66は、遮光板67の上端から下方へ凹む空間であり、前後方向8に拡がっている。切欠き66が装着センサ113に位置することにより、装着センサ113の発光部から出力された光は、受光部に到達するまでに遮断されない。切欠き66の有無によって、インクカートリッジ30の種別、すなわちインクカートリッジ30が貯留するインクの種類や初期量などが判別可能となる。他方、遮光板67に切欠き66がなければ、遮光板67は、装着状態のインクカートリッジ30において、装着センサ113の発光部と対向する。
上壁39の外面であって、前後方向8における遮光板67と凸部43との間には、IC基板64が設けられている。IC基板64は、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された状態において接点106と導通する。
IC基板64には、シリコンなどで形成された基板に、IC(各図には現れていない)と、4つの電極65が搭載されたものである。4つの電極65は、左右方向9に沿って並んでいる。ICは、半導体集積回路であり、インクカートリッジ30に関する情報、例えば、ロット番号や製造年月日、インク色などの情報を示すデータが読み出し可能に格納されている。また、IC基板64は、可橈性を有するフレキシブル基板にIC及び電極が設けられて構成されてもよい。
各電極65はICと電気的に接続されている。各電極65は、それぞれが前後方向8に沿って延出されており、4つの電極65は、左右方向9に離間されて配置されている。各電極65は、IC基板64の上面に電気的にアクセス可能に露出されている。
上壁39の外面のうち後端にあるサブ上面91の前端から、段差面95が上方へ延びている。段差面95は後方を向く面である。段差面95には、貯留室32を大気に連通させる大気連通口96(第1大気連通部の一例)が形成されている。つまり、大気連通口96は、筐体31の上下方向7の寸法の中心より上方に配置されている。大気連通口96は、段差面95に形成された略円形の開口であって、カートリッジ装着部110のロッド125の外径より大きな内径を有している。図6に示されるように、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着される過程において、ロッド125が大気連通口96に進入する。大気連通口96に進入したロッド125は、大気連通口96を封止するバルブ97をコイルバネ98の付勢力に抗して後方へ移動させる。バルブ97が後方へ移動して大気連通口96から離れることにより、貯留室32が大気開放される。なお、大気連通口96を封止する部材は、バルブ97に限定されない。例えば、段差面95から剥離可能なシールによって大気連通口96が封止されてもよい。
図6に示されるように、筐体31の内部に、貯留室32、貯留室33、インクバルブ室35、及び大気バルブ室36が形成されている。貯留室32、貯留室33、インクバルブ室35は、インクを貯留する。大気バルブ室36には、大気が流通する。貯留室32と貯留室33とは、不図示の貫通孔によって連通している。貯留室32と大気バルブ室36とは、貫通孔46によって連通している。貯留室33とインクバルブ室35とは、貯留室33の下端に形成された貫通孔99によって連通している。貯留室32、33は、第1貯留室の一例である。
大気バルブ室36には、バルブ97及びコイルバネ98が収容されている。大気バルブ室36は、段差面95に形成された大気連通口96によって外部と連通している。バルブ97は、大気連通口96を封止する閉位置と、大気連通口96から離れた開位置に移動可能である。コイルバネ98は、前後方向8に沿って伸縮可能に配置されており、バルブ97を大気連通口96へ当接する方向、すなわち後方へ付勢している。コイルバネ98のバネ定数は、インク供給部34のコイルバネ78のバネ定数よりも小さい。
大気バルブ室36を区画する壁93には貫通孔94が形成されている。貯留室32は、貫通孔46及び貫通孔94を通じて大気バルブ室36と連通している。貫通孔94は、半透膜80によって封止されている。
インク供給部34は、段差面49から後方へ突出している。インク供給部34は、円筒形状の外形をなしている。インク供給部34の内部空間が、インクバルブ室35である。インク供給部34の後端は、インク供給口71によってインクカートリッジ30の外部に開口している。インク供給部34の後端には、シール部材76が設けられている。インク供給部34の前端は、上述したように、貫通孔99によって貯留室33の下端と連通している。つまり、インク供給部34は、貯留室33の下端と連通している。
インクバルブ室35には、バルブ77及びコイルバネ78が収容されている。バルブ77は、前後方向8に沿って移動することにより、シール部材76の中央に貫通されたインク供給口71を開閉する。コイルバネ78はバルブ77を後方へ付勢している。したがって、外力が付与されていない状態において、バルブ77は、シール部材76のインク供給口71を閉じている。
シール部材76は、中央に貫通孔が形成された円盤形状の部材である。シール部材76は、例えば、ゴムやエラストマのような弾性材料から形成されている。シール部材76の中央が前後方向8に貫通されて筒状の内周面が形成され、その内周面によりインク供給口71が形成されている。インク供給口71の内径は、インクニードル102の外径より若干小さい。
バルブ77がインク供給口71を閉じており、且つバルブ114がインクニードル102の開口116を閉じている状態において、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されると、インク供給口71にインクニードル102が進入する。つまり、接続部107とインク供給部34とが接続される。このとき、インクニードル102の外周面は、シール部材76を弾性変形しつつ、インク供給口71を画定する内周面に液密に接触する。インクニードル102の先端がシール部材76を通過してインクバルブ室35へ進入すると、バルブ77に当接する。さらにインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入されることにより、インクニードル102がバルブ77をコイルバネ78の付勢力に抗して後方へ移動させる。これにより、インク供給口71が開かれる。
また、インクニードル102の先端がバルブ77に当接する一方で、バルブ77は前方からバルブ114と当接してこれを押す。すると、バルブ114は、コイルバネ115の付勢力に抗して後方へ移動する。これにより、開口116が開かれる。その結果、貯留室32、33、及びインクバルブ室35に貯留されているインクが、インクニードル102の内部空間117を通じて、タンク103の貯留室121へ流通することが可能となる。ここで、貯留室32、33、及びインクバルブ室35と、貯留室121とは、いずれも大気に開放されている。よって、インクカートリッジ30の貯留室32、貯留室33、及びインクバルブ室35に貯留されたインクは、インク供給部34を通じて水頭差によって、タンク103の貯留室121へ供給される。
[制御部130]
以下、図8が参照されて、制御部130の概略構成が説明される。制御部130が後述するフローチャートにしたがって大気連通ポート124の状態の切替制御を行うことによって、本発明が実現される。制御部130は、複合機10の全体動作を制御するものである。制御部130は、CPU131、ROM132、RAM133、EEPROM134、ASIC135、及びこれらを相互に接続する内部バス137を備えている。
ROM132には、CPU131が記録制御を含む各種動作を制御するためのプログラムなどが格納されている。RAM133は、CPU131が上記プログラムを実行する際に用いるデータや信号等を一時的に記録する記憶領域として使用される。EEPROM134には、電源オフ後も保持すべき設定やフラグ等が格納される。
ASIC135には、搬送用モータ171、給送用モータ172、及びキャリッジ駆動用モータ173が接続されている。また、ASIC135には、切替部56を駆動させるための切替部駆動用モータ174が接続されている。ASIC135には、各モータを制御する駆動回路が組み込まれている。CPU131から所定のモータに応じた駆動回路に各モータを回転させるための駆動信号が入力されると、駆動信号に応じた駆動電流が駆動回路から対応するモータへ出力される。これにより、対応するモータが回転する。つまり、制御部130は、各モータ171、172、173、174を制御する。
また、ASIC135には、装着センサ113から出力される信号が入力される。制御部130は、装着センサ113から入力された信号がローレベルの場合、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ装着されていると判断する。一方、制御部130は、装着センサ113から入力された信号がハイレベルの場合、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ装着されていないと判断する。
また、ASIC135には、液面センサ55から出力される信号が入力される。制御部130は、液面センサ55から入力された信号がローレベルの場合、タンク103の貯留室121及びインクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面が位置P1より上方に位置すると判断する。一方、制御部130は、液面センサ55から入力された信号がハイレベルの場合、タンク103の貯留室121及びインクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面が上下方向7において位置P1以下に位置すると判断する。以上説明した判断、つまり液面センサ55から入力された信号に基づく、貯留室121に貯留されたインクの液面の上下方向7の位置の判断は、本発明における判断部による判断である。制御部130は、インクの液面が上下方向7において位置P1以下に位置すると判断すると、カートリッジの交換が必要である警告を、ディスプレイに表示したり、LEDを点灯させたり、ブザー音を発したりすることによって、ユーザに報知する。
制御部130は、4つのインクカートリッジ30の各々について、貯留室33に貯留されたインクの液面の上下方向7の位置を判断する。また、制御部130は、4つのインクカートリッジ30に対応するタンク103の各々について、貯留室121に貯留されたインクの液面の上下方向7の位置を判断する。
また、ASIC135には、圧電素子45が接続されている。圧電素子45は、不図示のドライブ回路を介して制御部130により給電されることで動作する。制御部130は、圧電素子45への給電を制御し、複数のノズル29から選択的にインク滴を吐出させる。
また、ASIC135には、開閉センサ57から出力される信号が入力される。制御部130は、開閉センサ57から入力された信号がローレベルの場合、大気連通ポート124が第1状態であると判断する。一方、制御部130は、開閉センサ57から入力された信号がハイレベルの場合、大気連通ポート124が第2状態であると判断する。
制御部130は、用紙12に画像を記録する際、搬送用モータ171を制御することによって、搬送ローラ対25及び排出ローラ対27に所定改行分の用紙12の搬送及び停止を交互に繰り返す間欠搬送処理を実行させる。
制御部130は、間欠搬送処理において用紙12が停止している間に、吐出処理を実行する。吐出処理は、キャリッジ22を左右方向9に沿って移動させながら、圧電素子45への給電を制御して、ノズル29からインク滴を吐出させる処理である。つまり、制御部130は、吐出処理において、キャリッジ22を印刷範囲の端から端まで移動させる1回のパス(以下、1パスとも称する。)の間に、ノズル29からインク滴を吐出させる。これにより、用紙12に1パス分の画像が記録される。
間欠搬送処理と吐出処理とが交互に実行されることによって、用紙12の画像記録可能な全領域に、画像を記録することが可能である。
制御部130は、各センサ55、113から入力される信号などに基づいて、各モータ171、172、173や圧電素子45などを制御することによって用紙12へ画像を記録する一連の処理を実行する。当該一連の処理は、複合機10の操作部179(図1参照)や複合機10と接続された外部機器などから、用紙12への画像記録を指示する記録コマンドが制御部130へ送られることで、実行開始される。当該一連の処理は、給送ローラ23によって給送トレイ15に支持された用紙12へ搬送路17へ送り、搬送ローラ対25及び排出ローラ対27によって搬送路17へ送られた用紙12を搬送向きに搬送し、間欠搬送処理及び吐出処理を実行することによって搬送路17を搬送される用紙12に画像を記録し、排出ローラ対27によって画像を記録された用紙12を排出トレイ16へ排出する処理である。
[大気連通の切替制御]
以下、図9〜図11が参照されつつ、大気連通の切替制御が説明される。
まず、図9が参照されつつ、ブラックのインクが貯留されたインクカートリッジ30が対応するカートリッジ装着部110に装着された状態(装着センサ113から制御部130へローレベルの信号が送られている状態)における、当該カートリッジ装着部110のタンク103の大気連通の切替制御が説明される。なお、図9のフローチャートにおける大気連通ポート124の初期状態は、第1状態である。
制御部130は、ブラックのインクが貯留されたインクカートリッジ30に対応して設けられた液面センサ55からの入力信号に基づいて、ブラックのインクが貯留されたインクカートリッジ30において、貯留されたインクの液面が位置P1(図6参照)以下であるか否かを判断する(S10)。
貯留されたインクの液面が位置P1(図6参照)以下である場合(S10:Yes)、制御部130は、切替部駆動用モータ174を駆動させて、大気連通ポート124を第1状態から第2状態に切り替える(S20)。一方、貯留されたインクの液面が位置P1(図6参照)よりも上方である場合(S10:No)、大気連通ポート124は、第1状態に維持される(S30)。
次に、図10が参照されつつ、ブラックのインクが貯留されたインクカートリッジ30が対応するカートリッジ装着部110に装着されていない状態(装着センサ113から制御部130へハイレベルの信号が送られている状態)における、当該カートリッジ装着部110のタンク103の大気連通の切替制御が説明される。
制御部130は、開閉センサ57からの入力信号に基づいて、ブラックのインクが貯留されたタンク103の大気連通ポート124の状態を判断する(S210)。大気連通ポート124が第1状態である場合(S210:Yes)、大気連通ポート124は第1状態に維持される(S220)。なお、大気連通ポート124が第1状態である場合に、制御部130は、大気連通ポート124を第1状態から第2状態に切り替えてもよい。
一方、大気連通ポート124が第2状態である場合(S210:No)、制御部130は、操作部179(図1参照)や複合機10と接続された外部機器などから記録コマンドが送られてきているか否か判断する(S230)。
記録コマンドが送られてきていない場合、つまり画像記録が指示されていない場合(S230:No)、大気連通ポート124は、第2状態に維持される(S240)。
一方、記録コマンドが送られてきている場合、つまり画像記録が指示されている場合(S230:Yes)、制御部130は、切替部駆動用モータ174を駆動させて、大気連通ポート124を第2状態から第1状態に切り替える(S250)。用紙12へ画像を記録する一連の処理(画像記録処理)が終了すると(S270:Yes)、制御部130は、切替部駆動用モータ174を駆動させて、大気連通ポート124を第1状態から第2状態に切り替える(S270)。
次に、図11が参照されつつ、ブラックのインクが貯留されたインクカートリッジ30について、貯留されたインクの液面が位置P1(図6参照)以下であると制御部130によって判断され、当該インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されていない状態(装着センサ113から制御部130へハイレベルの信号が送られている状態)となり、その後に、ブラックのインクが貯留された所定のインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されたときの状態(装着センサ113から制御部130へ送られる信号がハイレベルからローレベルに変わったときの状態)における、大気連通の切替制御が説明される。
この場合、カートリッジ装着部110から脱抜されたインクカートリッジ30は、貯留されたインクの液面が位置P1以下となってから脱抜されている。つまり、図9のステップS40が実行されている。その結果、図11の初期状態において、大気連通ポート124は第2状態である。大気連通ポート124は、カートリッジ装着部110に新たにインクカートリッジ30が装着されるまで、第2状態に維持される(S410:No、S420)。
制御部130は、装着センサ113から送られてきた信号がハイレベルからローレベルに変わることによって、カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30が装着されたと判断する(S410:Yes)。制御部130は、カートリッジ装着部110に新たに装着されたインクカートリッジ30に対応して設けられた液面センサ55からの入力信号を参照する。
カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30が装着した直後において、カートリッジ装着部110のタンク103の貯留室121に貯留されたインクの液面は、位置P1以下である(S430:Yes)。よって、液面センサ55からの入力信号は、ハイレベルである。この時点において、大気連通ポート124は、第2状態に維持される(S440)。
インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されてから時間が経過するにしたがって、インクカートリッジ30の貯留室32、33に貯留されたインクが、接続部107を介して、カートリッジ装着部110のタンク103の貯留室121へ流通する。これにより、貯留室121に貯留されたインクの液面が上昇して位置P1よりも上方に位置するようになる。すると、回動部材50の状態が変化して、液面センサ55から制御部130へ送られる信号が、ハイレベルからローレベルに変化する。
制御部130は、上記の信号の変化によって、新たに装着されたインクカートリッジ30において貯留されたインクの液面が位置P1よりも上方であると判断する(S430:No)。このとき、制御部130は、切替部駆動用モータ174を駆動させて、大気連通ポート124を第2状態から第1状態に切り替える(S450)。
[本実施形態の作用効果]
貯留室32、33に貯留されたインクの液面がインク供給部34よりも下方となった場合、貯留室121は、接続部107、インク供給部34、貯留室32、33、大気バルブ室36、及び大気連通口96を通じて大気に連通される。これにより、貯留室121は、大気連通口96及び大気連通ポート124の双方によって大気に連通される。この場合、貯留室121に貯留されたインクは、大気連通口96及び大気連通ポート124の双方を通じて蒸発する。
本実施形態では、貯留室32、33に貯留されたインクの液面が位置P1よりも下方となった場合、大気連通ポート124が第2状態に切り替えられる。これにより、貯留室121の内部と外部との間の空気の流通が遮断される。その結果、貯留室121に貯留されたインクの蒸発を抑制することができる。
また、大気連通ポート124が第2状態に切り替えられても、貯留室121は大気連通口96によって大気に連通されているため、貯留室121の内部と外部との間の空気の流通量が極端に少なくならない。そのため、貯留室121に貯留されたインクを適正に記録部24へ供給することが可能である。
また、本実施形態によれば、インク供給部34は、貯留室33の下端と連通している。そのため、インクカートリッジ30の貯留室32、33に貯留されたインクを使い切ることができる。
また、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されていないことを装着センサ113が検知した状態では、インク供給部34と接続部107とは非接続の状態である。このとき、接続部107のバルブ114は、インクニードル102の開口116を閉じている。そのため、貯留室121は、大気連通口96によって大気に連通されていない。よって、大気連通ポート124が第2状態であって、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されていないことを装着センサ113が検知した状態では、貯留室121の内部と外部との間の空気の流通が遮断される。この場合、貯留室121から記録部24へインクを供給することができないおそれがある。そのため、画像記録処理において、ノズル29からインクが吐出されないおそれがある。
そこで、本実施形態では、大気連通ポート124が第2状態であって、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されていないことを装着センサ113が検知した状態において、用紙12への画像記録を指示する記録コマンドを取得したことに応じて、大気連通ポート124を第1状態に切り替える。これにより、画像記録処理の実行中には、貯留室121から記録部24へインクを供給することが可能となる。その結果、画像記録処理において、ノズル29からインクを吐出することができる。
また、貯留室32、33に貯留されたインクの液面が位置P1以下であると判断部が判断したインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110から脱抜されて、新しいインクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着されると、新しいインクカートリッジ30から貯留室121へインクが供給される。これにより、貯留室32、33に貯留されたインクの液面が位置P1以下でないと判断部が判断する。この場合、貯留室121は、大気連通口96によって大気に連通されていない。また、切替部56が大気連通ポート124を第2状態に切り替えている場合、貯留室121の内部と外部との間の空気の流通が遮断されてしまう。
そこで、本実施形態では、上記の場合に、大気連通ポート124が第1状態に切り替えられる。これにより、貯留室121の内部と外部との間の空気の流通量を適正に保持できる。
また、本実施形態によれば、回動部材50が貯留室32、33に配置されないため、インクカートリッジ30の構造を単純化できる。また、貯留室32、33に貯留可能なインク量を増やすことができる。
[変形例]
上記実施形態では、ブラックのインクが貯留されたインクカートリッジ30に対応するタンク103について、大気連通ポート124を第1状態から第2状態に切り替える制御が説明された。
以下においては、シアン、マゼンタ、イエローのインクが貯留されたインクカートリッジ30に対応する3つのタンク103について、大気連通ポート124を第1状態から第2状態に切り替える制御が説明される。
この場合、図9及び図10の制御の一部が、上記実施形態と異なる。以下では、上記実施形態と異なる制御についてのみ説明される。
図9のステップS10において、制御部130は、それぞれシアン、マゼンタ、イエローのインクが貯留された3つのインクカートリッジ30のうちの一部のインクカートリッジ30について、貯留されたインクの液面が位置P1(図6参照)以下であるか否か判断する。そして、一部のカートリッジ30について、貯留されたインクの液面が位置P1(図6参照)以下である場合に(S10:Yes)、大気連通ポート124を第1状態から第2状態に切り替える。例えば、制御部130は、3つのインクカートリッジ30のうちの1つのインクカートリッジ30について、貯留されたインクの液面が位置P1(図6参照)以下である場合に、大気連通ポート124を第1状態から第2状態に切り替えてもよい。
上記変形例によれば、複数のインクカートリッジ30のうちの一部のインクカートリッジ30の貯留室32、33に貯留されたインクの液面がインク供給部34よりも下方となると、大気連通ポート124は第2状態に切り替えられる。これにより、貯留室121に貯留されたインクの蒸発を抑制することができる。
大気連通ポート124が第2状態に切り替えられた場合であっても、各貯留室121は、貯留室32、33に貯留されたインクの液面がインク供給部34よりも下方となったインクカートリッジ30の大気連通口96から、当該インクカートリッジ30に対応する貯留室121、及び各貯留室121と大気連通ポート124とを連通する大気流路(切替部56と各大気連通ポート124とを連通しているチューブ175)を介して、大気に連通されている。そのため、各貯留室121の内部と外部との間の空気の流通を維持できる。よって、各貯留室121に貯留されたインクを適正に記録部24へ供給することができる。
また、図9のステップS10において、制御部130は、それぞれシアン、マゼンタ、イエローのインクが貯留された3つのインクカートリッジ30のうちの全てのインクカートリッジ30について、貯留されたインクの液面が位置P1(図6参照)以下であるか否か判断してもよい。そして、全てのカートリッジ30について、貯留されたインクの液面が位置P1(図6参照)以下である場合に(S10:Yes)、大気連通ポート124を第1状態から第2状態に切り替えてもよい。
上記変形例によれば、全てのインクカートリッジ30の貯留室32、33に貯留されたインクの液面が位置P1以下とならない限り、大気連通ポート124は第2状態に切り替えられない。これにより、各貯留室121は、貯留室121と同じくカートリッジ装着部110に備えられた第1状態の大気連通ポート124によって大気を連通される。その結果、各貯留室121と異なるインクカートリッジ30に備えられた大気連通口96によって、各貯留室121に大気が連通される場合よりも、各貯留室121のインクの液面を安定させることができる。
上記実施形態では、制御部130は、回動部材50が状態変化したことによって液面センサ55からの入力信号がローレベルからハイレベルに変化したことを条件として、タンク103の貯留室121及びインクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面が上下方向7において位置P1以下に位置すると判断していた。
しかし、制御部130は、上記条件以外の条件によって、タンク103の貯留室121及びインクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面が上下方向7において位置P1以下に位置すると判断してもよい。
例えば、制御部130は、回動部材50が状態変化したことによって液面センサ55からの入力信号がローレベルからハイレベルに変化してから、記録ヘッド21から吐出されたインク滴をドットカウントしてもよい。そして、ドットカウント値が所定値以上となったことを条件として、タンク103の貯留室121及びインクカートリッジ30の貯留室33に貯留されたインクの液面が上下方向7において位置P1よりも下方の所定位置であると判断してもよい。なお、上記所定値は、接続部107よりも下方における貯留室121の容積などに基づいて決定される。
上記実施形態では、大気連通ポート124の第2状態は、大気連通ポート124からカートリッジ装着部110の外部へ至る大気の流通が遮断された状態であった。しかし、大気連通ポート124の第2状態は、大気の流通が遮断されていない状態であってもよい。但し、この場合、大気連通ポート124の第2状態は、単位時間当たりの大気の流通量が第1状態より少ない。
第2状態における単位時間当たりの大気の流通量を第1状態における単位時間当たりの大気の流通量よりも少なくするには、例えば、切替部56のシリンダの内側面に大きさの異なる複数の大気ポート(第1ポートと、第1ポートより小さい第2ポート)を形成しておけばよい。この場合、接続ポートが第1ポートと対向する位置に回転体が回転すると、大気連通ポート124は第1状態となり、接続ポートが第2ポートと対向する位置に回転体が回転すると、大気連通ポート124は第2状態となる。また、例えば、第1ポートと第2ポートとが同じ大きさであるが、第2ポートにのみ半透膜が貼られていてもよい。
上記実施形態では、装着センサ113及び液面センサ55は、発光部と受光部とを備えた光学センサであった。しかし、装着センサ113及び液面センサ55は、近接センサなどの光学センサとは異なる種類のセンサであってもよい。
上記実施形態では、各タンク103の貯留室121に配置された回動部材50の回動によって、貯留室121に貯留されたインクの液面が位置P1以下となったことが検知されていた。しかし、当該検知は、回動部材50の回動以外によって行われてもよい。
例えば、各タンク103の貯留室121における位置P1と同じ高さに、プリズムが配置されてもよい。そして、貯留室121に貯留されたインクの液面がプリズムよりも上方か否かによってプリズムに入射する光の進行方向が異なることに基づいて、貯留室121に貯留されたインクの液面が位置P1以下であるか否かが検知されてもよい。
また、例えば、各タンク103の貯留室121に2本の電極が配置されてもよい。2本の電極の一方の下端は、位置P1よりも若干高い位置にある。2本の電極の他方の下端は、位置P1よりも下方に位置する。そして、2本の電極間にインクを通じて電流が流れるか否かに基づいて、貯留室121に貯留されたインクの液面が位置P1以下であるか否かが検知されてもよい。
上記実施形態では、貫通孔119が半透膜118によって封止されていたが、貫通孔119は半透膜118によって封止されていなくてもよい。また、貫通孔94が半透膜80によって封止されていたが、貫通孔119は半透膜80によって封止されていなくてもよい。
上記実施形態では、カートリッジ装着部110の接続部107、及びインクカートリッジ30のインク供給部34は、共に水平方向に延びていた。そして、インクカートリッジ30は、カートリッジ装着部110に対して水平方向に沿って挿入されることによって、カートリッジ装着部110に装着されていた。このときに、接続部107とインク供給部34とが水平方向に沿って接続されていた。しかし、インクカートリッジ30は、カートリッジ装着部110に対して水平方向以外、例えば上下方向7に沿って挿入されることによって、カートリッジ装着部110に装着されていてもよい。
この場合、例えば、接続部107は、カートリッジケース101から上方へ向けて突出している。また、インク供給部34は、インクカートリッジ30の下壁から下方へ向けて突出している。なお、この場合、位置P1は、例えば接続部107の上下方向7における中央位置や、インク供給部34の上下方向7における中央位置などに設定される。
上記実施形態では、インクが液体の一例として説明されているが、例えば、インクに代えて、画像記録時にインクに先立って用紙などに吐出される前処理液がインクカートリッジ30やタンク103に貯留されていてもよい。また、記録ヘッド21を洗浄するための水がインクカートリッジ30やタンク103に貯留されていてもよい。
10・・・複合機(画像記録装置)
24・・・記録部
29・・・ノズル
30・・・インクカートリッジ(カートリッジ)
32・・・貯留室(第1貯留室)
33・・・貯留室(第1貯留室)
34・・・インク供給部(供給部)
56・・・切替部
96・・・大気連通口(第1大気連通部)
102・・・インクニードル(接続部)
110・・・カートリッジ装着部
121・・・貯留室(第2貯留室)
124・・・大気連通ポート(第2大気連通部)
128・・・連通口(液体流出口)
130・・・制御部

Claims (8)

  1. 液体を貯留する第1貯留室、上記第1貯留室を大気に連通させる第1大気連通部、及び上記第1貯留室に貯留された液体を供給する供給部を有するカートリッジと、
    上記供給部と接続可能な接続部、上記接続部に接続された上記供給部から供給された液体を貯留する第2貯留室、上記接続部よりも下方に位置しており上記第2貯留室から液体が流出する液体流出口、及び上記第2貯留室を大気に連通させる第2大気連通部を有するカートリッジ装着部と、
    上記第2大気連通部の状態を、大気の流通が可能な第1状態、及び単位時間当たりの大気の流通量が上記第1状態より少ない第2状態に切り替える切替部と、
    上記第1貯留室に貯留された液体の液面の上下方向の位置を判断する判断部と、
    上記第2貯留室から上記液体流出口を通じて供給された液体をノズルから吐出する記録部と、
    制御部と、を備え、
    上記制御部は、
    上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方であると上記判断部が判断したことを条件として、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第2状態に切り替える画像記録装置。
  2. 上記供給部は、上記第1貯留室の下端と連通している請求項1に記載の画像記録装置。
  3. 上記接続部は、液体流路を開閉するバルブを備え、
    上記バルブは、上記接続部が上記供給部と接続された状態で上記液体流路を開き、上記接続部が上記供給部と接続されていない状態で上記液体流路を閉じるものであり、
    上記供給部と上記接続部とは、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された状態で接続された状態であり、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されていない状態で非接続の状態であり、
    上記画像記録装置は、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されているか否かを検知する第1検知部を備え、
    上記制御部は、上記記録部を制御してシートへの画像記録を実行させ、
    上記制御部は、
    上記第2大気連通部が上記第2状態であり、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されていないことを上記第1検知部が検知した状態であり、シートへの画像記録を指示する記録コマンドを取得したことに応じて、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第1状態に切り替える請求項1または2に記載の画像記録装置。
  4. 上記画像記録装置は、上記カートリッジを複数備えており、
    上記カートリッジ装着部は、複数の上記カートリッジの各々に対応して上記接続部及び上記第2貯留室をそれぞれ複数備えるとともに、複数の上記第2貯留室の全てに対応して1つの上記第2大気連通部を備えており、
    上記判断部は、複数の上記カートリッジの各々について上記第1貯留室に貯留された液体の液面の上下方向の位置を判断するものであり、
    上記制御部は、
    複数の上記カートリッジの全てについて、上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方であると上記判断部が判断したことを条件として、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第2状態に切り替える請求項1から3のいずれかに記載の画像記録装置。
  5. 上記画像記録装置は、上記カートリッジを複数備えており、
    上記カートリッジ装着部は、複数の上記カートリッジの各々に対応して上記接続部及び上記第2貯留室をそれぞれ複数備えるとともに、複数の上記第2貯留室の全てに対応して1つの上記第2大気連通部を備えており、
    上記判断部は、複数の上記カートリッジの各々について上記第1貯留室に貯留された液体の液面の上下方向の位置を判断するものであり、
    上記制御部は、
    複数の上記カートリッジのうちの一部のカートリッジについて、上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方であると上記判断部が判断したことを条件として、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第2状態に切り替える請求項1から3のいずれかに記載の画像記録装置。
  6. 上記供給部と上記接続部とは、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着された状態で接続された状態であり、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されていない状態で非接続の状態であり、
    上記画像記録装置は、上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されているか否かを検知する第1検知部を備え、
    上記制御部は、
    上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方であると上記判断部によって判断された上記カートリッジが上記カートリッジ装着部に装着されていない状態となったことを上記第1検知部が検知し、その後に所定のカートリッジが装着された状態となったことを上記第1検知部が検知し、且つ上記所定のカートリッジの上記第1貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記供給部と同じ位置または上記供給部よりも下方でないと上記判断部が判断したことを条件として、上記切替部を制御して、上記第2大気連通部を上記第1状態に切り替える請求項1から5のいずれかに記載の画像記録装置。
  7. 上記第2貯留室に配置されており、上記第2貯留室に貯留された液体の液面が上下方向において上記接続部と同じ位置になったことを条件として状態変化する被検知部と、
    上記被検知部の状態変化を検知する第2検知部と、を備え、
    上記判断部は、上記被検知部の状態変化を検知した旨の上記第2検知部からの信号に基づいて、上記第1貯留室に貯留された液体の液面の上下方向の位置を判断する請求項1から6のいずれかに記載の画像記録装置。
  8. 上記第2状態は、上記第2大気連通部における大気の流通が遮断された状態である請求項1から7のいずれかに記載の画像記録装置。
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