JP5853554B2 - 液体カートリッジ、及び、液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を収容する液体カートリッジ、及び、これを着脱可能な液体吐出装置に関する。

液体カートリッジに関する技術文献として、特許文献１が知られている。
特許文献１によると、液体カートリッジ（カートリッジ１）が液体吐出装置に装着されると、液体カートリッジの弾性を有する栓（シール部材１３６）に、液体吐出装置の中空部材（中空針）が挿入される。これにより、中空部材を介して、液体カートリッジの液体収容部（インク袋１０３）と液体吐出ヘッドとが連通する。

特開２００８−３０７８７１号公報（特に、段落００２１）

しかしながら、栓の状態（材質、厚み、製造後の経過時間、中空部材の挿入回数等）が異なるにも関わらず、中空部材が栓に対して挿入又は抜去される際の、栓に対する中空部材の速度を一定にすると、下記のような問題が生じ得る。
即ち、栓の材質によって、弾性や脆性に差があり、脆性が高い栓に対して大きな速度で中空部材を挿入すると、栓が割れることがある。また、弾性が低い栓から大きな速度で中空部材を抜去すると、中空部材によって栓に形成された孔が塞がる前に中空部材が抜去されてしまい、孔から液体が漏れ出すことがある。同様に、厚みが小さい栓から大きな速度で中空部材を抜去すると、孔が塞がる前に中空部材が抜去されてしまい、孔から液体が漏れ出すことがある。また、栓は、製造後の時間の経過に伴い、弾性が低下したり、脆性が高まることがあり、製造後長期間経過した栓に対して大きな速度で中空部材を挿入又は抜去すると、上記と同様、栓の割れや液体漏れが生じ得る。さらに、栓は、中空部材の挿入回数が増加するにつれて、弾性が低下したり、孔の周囲の微小なクラック等によって脆性が高まり、上記と同様、栓の割れや液体漏れが生じ易くなる。

本発明の目的は、中空部材が栓に対して挿入又は抜去される場合に生じ得る上記のような問題を抑制することができる、液体カートリッジ及び液体吐出装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の第１観点によると、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、前記栓の脆性に関連する情報を記憶する記憶手段と、を備えた液体カートリッジであって、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記栓の脆性が高いほど前記中空部材が前記栓に挿入される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジが提供される。

本発明の第２観点によると、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、前記栓の弾性に関連する情報を記憶する記憶手段と、を備えた液体カートリッジであって、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記栓の弾性が低いほど前記中空部材が前記栓から抜去される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジが提供される。
本発明の第３観点によると、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、前記栓に対する前記中空部材の移動方向に関する前記栓の厚みに関連する情報を記憶する記憶手段と、を備えた液体カートリッジであって、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記栓の厚みが小さいほど前記中空部材が前記栓から抜去される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジが提供される。
本発明の第４観点によると、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、前記栓の製造後の経過時間に関連する情報を記憶する記憶手段と、を備えた液体カートリッジであって、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記経過時間が長いほど前記中空部材が前記栓に挿入される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジが提供される。
本発明の第５観点によると、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、前記栓の製造後の経過時間に関連する情報を記憶する記憶手段と、を備えた液体カートリッジであって、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記経過時間が長いほど前記中空部材が前記栓から抜去される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジが提供される。

本発明の第６観点によると、記憶手段を有する液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置であって、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備え、前記液体カートリッジは、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、を有し、前記記憶手段は、前記中空部材が前記栓に挿入される際の、前記栓に対する前記中空部材の速度に関連する情報を記憶することを特徴とする、液体吐出装置が提供される。

本発明の第７観点によると、記憶手段を有する液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置であって、液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備え、前記液体カートリッジは、液体を収容する液体収容部と、前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、を有し、前記記憶手段は、前記中空部材が前記栓から抜去される際の、前記栓に対する前記中空部材の速度に関連する情報を記憶することを特徴とする、液体吐出装置が提供される。

上記第１〜第７観点によると、液体カートリッジの記憶手段に記憶されている情報に基づいて、栓に対する中空部材の速度を制御することができる。したがって、個々の液体カートリッジの栓の状態に応じて、栓に対する中空部材の速度を適正な範囲にすることにより、上記のような栓の割れ等の問題を抑制することができる。

前記移動手段は、前記栓に対する前記中空部材の速度が一定に保持されるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させてよい。

前記移動手段は、モータと、前記モータの電流を制御する制御手段と、を有してよい。

本発明によると、液体カートリッジの記憶手段に記憶されている情報に基づいて、栓に対する中空部材の速度を制御することができる。したがって、個々の液体カートリッジの栓の状態に応じて、栓に対する中空部材の速度を適正な範囲にすることにより、上記のような問題を抑制することができる。

本発明の液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェット式プリンタを示す外観斜視図である。 プリンタの内部を示す概略側面図である。 プリンタに着脱可能な、本発明の液体カートリッジの一実施形態に係るインクカートリッジを示す斜視図である。 カートリッジの内部を示す概略構成図である。 図４に示す領域Ｖの部分断面図であり、（ａ）はプリンタの中空針が栓に挿入されておらず且つバルブが閉の位置にあるとき、（ｂ）はプリンタの中空針が栓に挿入され且つバルブが開の位置にあるときの図である。 図５（ａ）に示すＶＩ−ＶＩ線に沿った部分断面図である。 カートリッジがプリンタに装着される過程を示す概略平面図である。 カートリッジ及びプリンタの電気的構成を示すブロック図である。 カートリッジがプリンタに装着される際にプリンタのコントローラが実行する制御内容を示すフロー図である。 バルブの移動量とカートリッジのホール素子からの出力値との関係を示すグラフである。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明の液体吐出装置の一実施形態に係るインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。

プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａの正面（図１の紙面左手前側の面）には、上から順に、３つの開口１０ｄ，１０ｂ，１０ｃが形成されている。開口１０ｂは給紙ユニット１ｂ、開口１０ｃはインクユニット１ｃをそれぞれ筐体１ａ内部に挿入するためのものである。開口１０ｄには、下端の水平軸を支点として開閉可能な扉１ｄが嵌め込まれている。扉１ｄは、筐体１ａの主走査方向（筐体１ａの正面と直交する方向）に関して、搬送ユニット２１（図２参照）と対向配置されている。

次いで、図２を参照し、プリンタ１の内部構成について説明する。

筐体１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａには、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクをそれぞれ吐出する４つのインクジェットヘッド２、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、及び、プリンタ１各部の動作を制御するコントローラ１００が配置されている。空間Ｂ，Ｃにはそれぞれ、給紙ユニット１ｂ及びインクユニット１ｃが配置される。プリンタ１の内部には、給紙ユニット１ｂから排紙部３１に向けて、図２に示す太矢印に沿って、用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。

コントローラ１００は、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）に加え、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory：不揮発性ＲＡＭを含む）、Ｉ／Ｆ（Interface）等を有する。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラム、各種固定データ等が記憶されている。ＲＡＭには、プログラム実行時に必要なデータ（画像データ等）が一時的に記憶される。コントローラ１００は、Ｉ／Ｆを介して、カートリッジ４０のメモリ１４１からのデータ受信、カートリッジ４０のセンサユニット７０とのデータ送受信、外部装置（プリンタ１に接続されたＰＣ等）とのデータ送受信等を行う。

給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有する。このうち、給紙トレイ２３が、筐体１ａに対して主走査方向に着脱可能となっている。給紙トレイ２３は、上方に開口する箱であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収容可能である。給紙ローラ２５は、コントローラ１００による制御の下、給紙モータ１２５（図８参照）の駆動により回転し、給紙トレイ２３の最も上方にある用紙Ｐを送り出す。給紙ローラ２５によって送り出された用紙Ｐは、ガイド２７ａ，２７ｂによりガイドされ且つ送りローラ対２６によって挟持されつつ搬送ユニット２１に送られる。

搬送ユニット２１は、２つのベルトローラ６，７、及び、両ローラ６，７間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８を有する。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、コントローラ１００による制御の下、その軸に接続された搬送モータ１２７（図８参照）の駆動により回転し、図２中時計回りに回転する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、ベルトローラ７の回転により搬送ベルト８が走行するのに伴って、図２中時計回りに回転する。

搬送ベルト８のループ内には、４つのヘッド２と対向するように、直方体形状のプラテン１９が配置されている。搬送ベルト８の上側ループは、搬送ベルト８の外周面８ａが４つのヘッド２の下面（インクを吐出する吐出口が多数形成された吐出面）２ａと所定距離離隔しつつ下面２ａと平行に延在するよう、内周面側からプラテン１９により支持されている。

搬送ベルト８の外周面８ａには、弱粘着性のシリコン層が形成されている。給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２１へと送られてきた用紙Ｐは、押さえローラ４によって搬送ベルト８の外周面８ａに押え付けられた後、粘着力によって外周面８ａに保持されつつ、黒塗り矢印に沿って副走査方向に搬送されていく。

ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向と平行な方向である。主走査方向とは、副走査方向に直交し且つ水平面に平行な方向である。

用紙Ｐが４つのヘッド２の直ぐ下方を通過する際に、コントローラ１００による制御の下、各ヘッド２が駆動し、各ヘッド２の下面２ａから用紙Ｐの上面に向けて各色のインクが順に吐出されることで、用紙Ｐ上に所望のカラー画像が形成される。そして用紙Ｐは、剥離プレート５によって搬送ベルト８の外周面８ａから剥離され、ガイド２９ａ，２９ｂによりガイドされ且つ二組の送りローラ対２８によって挟持されつつ上方に搬送され、筐体１ａ上部に形成された開口１３０から排紙部３１へと排出される。各送りローラ対２８の一方のローラは、コントローラ１００による制御の下、送りモータ１２８（図８参照）の駆動により回転する。

ヘッド２は、主走査方向（図１の紙面に直交する方向）に長尺なライン式であり、略直方体の外形形状を有する。４つのヘッド２は、副走査方向に所定ピッチで並び、フレーム３を介して筐体１ａに支持されている。各ヘッド２において、上面には、可撓性チューブが取り付けられるジョイントが設けられ、下面２ａには、多数の吐出口が形成され、内部には、チューブ及びジョイントを介して対応するインクカートリッジ４０から供給されたインクが吐出口に至るまでのインク流路が形成されている。

インクユニット１ｃは、カートリッジトレイ３５、及び、トレイ３５内に並んで配置された４つのインクカートリッジ４０を有する。図２中最も左方のカートリッジ４０は、ブラックのインクを貯留しており、残り３つのカートリッジ４０よりも、副走査方向のサイズ及びインク容量が大きい。残り３つのカートリッジ４０は、それぞれマゼンタ、シアン、イエローのインクを貯留しており、副走査方向のサイズ及びインク容量が同じである。各カートリッジ４０に貯留されたインクは、チューブ及びジョイントを介して、対応するヘッド２に供給される。

トレイ３５は、内部にカートリッジ４０が配置された状態で、筐体１ａに対して主走査方向に着脱可能である。したがって、プリンタ１のユーザは、トレイ３５を筐体１ａから取り出した状態で、トレイ３５内の４つのカートリッジ４０を選択的に交換することができる。

次いで、図３〜図６を参照し、カートリッジ４０の構成について説明する。
なお、トレイ３５内に配置される４つのカートリッジ４０は、上述のようにブラックインクのカートリッジが他の色のカートリッジよりも副走査方向のサイズ及びインク容量が大きいことを除き、いずれも同じ構成である。

カートリッジ４０は、筐体４１、リザーバ４２、供給管４３、栓５０、バルブ６０、センサユニット７０、メモリ１４１、接点１４２、及び電力入力部１４７を有する。

筐体４１は、図３に示すように、直方体形状である。筐体４１の内部は、図４に示すように、区画され、２つの部屋４１ａ，４１ｂが形成されている。右方の部屋４１ａにリザーバ４２、他方の部屋４１ｂに供給管４３がそれぞれ配置されている。

リザーバ４２は、インクを収容する袋であり、筐体４１内に配置されている。リザーバ４２の開口部には、供給管４３の基端が接続されている。

供給管４３は、リザーバ４２に収容されたインクをヘッド２に供給するための供給路４３ａを画定している。
供給管４３は、図４に示すように、先端が筐体４１外に突出している。当該先端には、供給路４３ａのリザーバ４２とは反対側の開口４３ｂを塞ぐように、ゴム等の弾性材料からなる栓５０が圧縮状態で設けられている（図５参照）。当該先端及び栓５０の外側にはキャップ４６が設けられている。キャップ４６の中央には開口４６ａが形成されており、開口４６ａを介して栓５０の正面（バルブ６０に対向する裏面とは反対側の面）が露出している。

バルブ６０は、図５に示すように、供給路４３ａに配置されており、Ｏリング６１及び弁本体６２を有する。

弁本体６２は、図５及び図６に示すように主走査方向に軸を有する円柱形状の、磁性体である。
図６に示すように、供給管４３における弁本体６２が配置された部分は、上壁及び下壁が平坦であり、主走査方向と直交する断面が副走査方向に細長い、円筒状である。供給管４３の副走査方向両側の側壁の内面にはそれぞれ、副走査方向に沿って内側に突出する突起４３ｐが形成されている。各突起４３ｐは、弁本体６２が移動可能な範囲に亘って、主走査方向に延在している。弁本体６２は、供給管４３の突起４３ｐ及び上下壁に挟持され、断面視において供給路４３ａの中央で位置決めされている。弁本体６２と供給管４３の間には、弁本体６２と供給管４３の突起４３ｐ及び上下壁との当接部分を除く部分に、流路が確保されている。

Ｏリング６１は、ゴム等の弾性材料からなり、弁本体６２の正面（栓５０に対向する面）に固定されている。

バルブ６０は、コイルバネ６３によって、開口４３ｙに向けて付勢されている。コイルバネ６３は、一端が供給管４３の基端に固定されており、他端が弁本体６２の裏面に接触している。

図５（ａ）に示すようにバルブ６０が供給路４３ａを閉じる閉の位置にあるとき、Ｏリング６１は、供給管４３の縮径部４３ｘの一端（開口４３ｂに近い方の端部）から供給管４３の径方向中心に向けて突出した部分（弁座）４３ｚに接触し、縮径部４３ｘの一端の開口４３ｙが封止されている。これにより、開口４３ｂを介したリザーバ４２の内部と外部との連通が遮断されている。このとき、Ｏリング６１はコイルバネ６３の付勢力によって弾性変形している。

センサユニット７０は、ホール素子７１及び磁石７２を含む。
磁石７２は、磁場を発生させるものである。
ホール素子７１は、磁気センサであって、入力された磁場を電気信号に変換し、当該電気信号を接点１４２を介してコントローラ１００に出力する。本実施形態において、ホール素子７１は、弁本体６２の移動に伴って変化する磁場の大きさに比例した電圧値を示す信号を、コントローラ１００に出力する。
ホール素子７１は、磁石７２と弁本体６２とによって作られる磁場が入力される位置に配置されている（図５（ａ）参照）。

ホール素子７１及び磁石７２は、図５（ａ）に示すように、それぞれ供給管４３の上壁及び下壁に固定され、鉛直方向に互いに対向している。
図５（ａ）に示すようにバルブ６０が閉の位置にあるとき、ホール素子７１及び磁石７２は、弁本体６２を挟んで対向している（即ち、弁本体６２は、ホール素子７１と磁石７２との間の位置にある）。このとき、磁石７２が発生した磁場が、弁本体６２を介してホール素子７１に効率的に届く。したがって、ホール素子７１が検知する磁場は大きく、ホール素子７１は高い電圧値を示す信号を出力する。
バルブ６０が図５（ａ）に示す閉の位置から図５（ｂ）に示す供給路４３ａを開く開の位置に移動するときに、弁本体６２が鉛直方向に関してホール素子７１及び磁石７２と対向しない位置（即ち、ホール素子７１と磁石７２との間ではない位置）に移動するのに伴い、ホール素子７１が検知する磁場が小さくなり、ホール素子７１から出力される信号が示す電圧値が低くなる。
コントローラ１００は、ホール素子７１から受信した信号が示す電圧値に基づいて、バルブ６０の位置が開か閉かを判断する。

メモリ１４１は、ＥＥＰＲＯＭ等からなり、後に詳述する情報を記憶する。

次いで、図５〜図１０を参照し、カートリッジ４０がプリンタ１に装着される過程について説明する。図８では、電力供給線を太線で示し、信号線を細線で示している。

カートリッジ４０がプリンタ１に装着される前、図５（ａ）に示すように、栓５０には中空針１５３が挿入されておらず、バルブ６０は閉の位置に維持されている。この段階では、図８に示すような接点１４２及び接点１５２間の電気的接続並びに電力入力部１４７及び電力出力部１５７間の電気的接続は、未だなされていない。したがって、この段階において、カートリッジ４０及びプリンタ１間での信号の送受信は不能であり、且つ、センサユニット７０及びメモリ１４１には電力が供給されていない。

カートリッジ４０をプリンタ１に装着するとき、プリンタ１のユーザは、トレイ３５（図２参照）内にカートリッジ４０を配置した状態で、トレイ３５を主走査方向（図７（ａ）の白抜き矢印方向）に移動させて筐体１ａの空間Ｃに挿入する。この際、先ず、図７（ａ）に示すように、カートリッジ４０の接点１４２がプリンタ１の接点１５２と接触し、カートリッジ４０とプリンタ１とが電気的に接続される。これにより、カートリッジ４０及びプリンタ１間の信号の送受信が可能になる。接点１５２は、コントローラ１００のＩ／Ｆとして機能するものであり、筐体１ａの空間Ｃを画定する壁面に形成されている。

また、接点１４２，１５２同士が接触するタイミングと略同じタイミングで、図７（ａ）に示すように、カートリッジ４０の電力入力部１４７とプリンタ１の電力出力部１５７とが互いに接触して電気的に接続される。これにより、電源１５８から、電力出力部１５７及び電力入力部１４７を介して、センサユニット７０及びメモリ１４１に電力が供給される（図８参照）。
電源１５８は、筐体１ａ内に設けられており、プリンタ１の各部に電力を供給する。電力出力部１５７は、電源１５８と電気的に接続し、筐体１ａの空間Ｃを画定する壁面における各カートリッジ４０の電力入力部１４７と対向する位置に設けられている（図７参照）。電力入力部１４７は、センサユニット７０及びメモリ１４１と電気的に接続し、接点１４２の近傍において筐体４１の外面に露出して設けられている。

この段階において、カートリッジ４０は中空針１５３から離隔しており、リザーバ４２はヘッド２のインク流路と連通していない。中空針１５３は、筐体１ａに対して主走査方向に移動可能な支持体１５４に固定され、ヘッド２のジョイントに取り付けられたチューブと連通している。中空針１５３及び接点１５２はカートリッジ４０毎に設けられている。また、図８に示す針駆動モータ１５５も、カートリッジ４０毎に設けられている。

コントローラ１００の制御によって、針駆動モータ１５５が正方向に回転すると、支持体１５４が中空針１５３を支持しつつ図７（ｂ）の黒塗り矢印方向（挿入方向）に移動する。針駆動モータ１５５が逆方向に回転すると、支持体１５４が中空針１５３を支持しつつ挿入方向とは逆の方向（抜去方向）に移動する。

コントローラ１００は、図９に示すように、カートリッジ４０とプリンタ１との電気的接続を検知すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、カートリッジ４０のメモリ１４１に記憶されている情報を読み取る（Ｓ２）。

メモリ１４１は、中空針１５３が栓５０に対して挿入される際及び抜去される際の、栓５０に対する中空針１５３の速度に関連する情報を記憶する。例えば、メモリ１４１は、当該速度の値そのものや、当該速度に関連する情報として、栓５０の材質に関連する情報（例えば、材質の名称、材質による弾性や脆性の値）、栓５０に対する中空針１５３の移動方向（挿入方向及び抜去方向）に関する栓５０の厚みに関連する情報、栓５０の製造後の経過時間に関連する情報（例えば、栓５０が製造された時点の情報（製造年月日、製造日時）や、栓５０が製造された時点から現時点までの時間（日、年等の単位での長さを有する時間）を示す情報）、中空針１５３が栓５０に挿入された回数に関連する情報等を記憶する。
メモリ１４１は、中空針１５３が栓５０に対して挿入される際及び抜去される際について、それぞれ個別の上記情報を記憶する。以下、中空針１５３が栓５０に挿入される際の情報を「挿入用データ」、中空針１５３が栓５０から抜去される際の情報を「抜去用データ」と称す。

Ｓ２の後、コントローラ１００は、Ｓ２で読み取った情報（挿入用データ）に基づいて、針駆動モータ１５５の電流を制御し、針駆動モータ１５５を正方向に回転させる。これにより、支持体１５４及び中空針１５３は共に、挿入方向（図７（ｂ）の黒塗り矢印方向）に移動開始する（Ｓ３）。

コントローラ１００は、Ｓ３で中空針１５３の移動を開始させた後、ホール素子７１からの出力値等に基づいて、バルブ６０が開の位置に配置されたか否かを判断する（Ｓ４）。

Ｓ３での中空針１５３の移動開始に伴い、先ず、図５（ｂ）に示すように、中空針１５３が、開口４６ａを介して栓５０の略中心を主走査方向に貫通する。
このとき、中空針１５３の先端に設けられた開口１５３ｂが供給路４３ａに配置され、開口１５３ｂを介して、中空針１５３内の流路１５３ａと供給路４３ａとが連通する。また、このとき栓５０に中空針１５３による孔が形成されるが、栓５０における当該孔の周囲が弾性により中空針１５３の外周面に密着する。これにより、栓５０の孔と中空針１５３との間からのインク漏れが抑制される。

その後、中空針１５３の先端が弁本体６２に当接する。そして中空針１５３の供給路４３ａへのさらなる進入により、弁本体６２がＯリング６１と共に移動し、Ｏリング６１が弁座４３ｚから離隔する（図５（ｂ）参照）。このとき、バルブ６０の位置が閉から開に切り換わる。

バルブ６０が開の位置にあるとき、開口４３ｂを介したリザーバ４２の内部と外部との連通が許可される。即ち、図５（ｂ）に示すように栓５０に中空針１５３が貫通し且つバルブ６０が開の位置にあるとき、供給路４３ａ、流路１５３ａ等を介して、リザーバ４２とヘッド２のインク流路とが連通している。

図１０に、バルブ６０の移動量とホール素子７１からの出力値との関係を示す。横軸は、図５（ａ）に示す閉の位置から、主走査方向に沿って栓５０から離隔する方向への、バルブ６０の移動量を意味する。コントローラ１００は、ホール素子７１からの出力値が閾値Ｖｔに至ったときに、バルブ６０の位置が閉から開に切り換わったと判断する。

バルブ６０が開の位置に配置されると（Ｓ４：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、針駆動モータ１５５の回転を停止させ、その後、記録制御（Ｓ５）を行い、当該ルーチンを終了する。
記録制御（Ｓ５）において、コントローラ１００は、外部装置から受信した記録指令に伴う処理（給紙モータ１２５、搬送モータ１２７、及び送りモータ１２８（図８参照）並びにヘッド２の駆動制御等）を行う。

バルブ６０が開の位置に配置されないまま所定時間が経過した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、コントローラ１００は、プリンタ１のディスプレイやスピーカ等の出力手段により、エラー報知を行い（Ｓ７）、プリンタ１の各部の動作を停止させる（Ｓ８）。この場合、カートリッジ４０のセンサユニット７０、栓５０、バルブ６０、プリンタ１の中空針１５３、針駆動モータ１５５等に不具合があると推定される。

プリンタ１に複数のカートリッジ４０が同時に装着されたとき、コントローラ１００は、カートリッジ４０毎に、図９に示す一連の処理を行う。

カートリッジ４０がプリンタ１に装着された後、トレイ３５は、空間Ｃから取り出されないよう、ロック機構等によって筐体１ａ内にロックされる。
カートリッジ４０をプリンタ１から取り外す際、プリンタ１のユーザは、先ず、ロック解除ボタンを押下する等して、ロックを解除する。ロック解除ボタンの押下に伴う信号を受信すると、コントローラ１００は、Ｓ２で読み取った情報（抜去用データ）に基づいて、針駆動モータ１５５の電流を制御し、針駆動モータ１５５を逆方向に回転させる。これにより、支持体１５４及び中空針１５３は共に、抜去方向（図７（ｂ）の黒塗り矢印方向とは逆の方向）に移動開始する。

中空針１５３が図５（ｂ）の左方向に移動するのに伴い、コイルバネ６３の付勢力によって、バルブ６０が図５（ｂ）の左方向に移動して弁座４３ｚと接触する。このとき、バルブ６０の位置が開から閉に切り換わる。その後、中空針１５３が栓５０から抜去される。このとき、栓５０に形成された中空針１５３による孔は、当該孔の周囲部分の弾性により、インク漏れが抑制される程度に、小さくなる。

コントローラ１００は、中空針１５３が図７（ａ）に示す初期位置に到達したことを検知すると、針駆動モータ１５５の回転を停止させ、ロックを解除する。これにより、トレイ３５が空間Ｃから取り出し可能となる。
ユーザがトレイ３５を筐体１ａから取り出すと、４つのカートリッジ４０は同時に、対応する接点１５２及び電力出力部１５７から離隔する。これにより、接点１４２及び接点１５２間の電気的接続並びに電力入力部１４７及び電力出力部１５７間の電気的接続が共に解除され、カートリッジ４０及びプリンタ１間の信号の送受信が不能となり、センサユニット７０及びメモリ１４１に電力が供給されなくなる。

なお、コントローラ１００は、Ｓ２で読み取った情報に基づいて針駆動モータ１５５の電流を制御する際、コントローラ１００のＲＯＭに記憶されているテーブルを参照する。
テーブルでは、栓５０に対する中空針１５３の速度、栓５０の材質、栓の厚み、栓５０の製造後の経過時間、中空針１５３が栓５０に挿入された回数等と、針駆動モータ１５５の電流値とが対応付けられている。また、テーブルでは、挿入用データ及び抜去用データについてそれぞれ個別の、針駆動モータ１５５の電流値が対応付けられている。
コントローラ１００は、Ｓ２で読み取った情報に対応する電流値をテーブルから抽出し、当該電流値で駆動するように（本実施形態では電流値が一定に保持されるように）針駆動モータ１５５を制御する。

以上に述べたように、本実施形態によると、カートリッジ４０のメモリ１４１に記憶されている情報（中空針１５３が栓５０に対して挿入又は抜去される際の、栓５０に対する中空針１５３の速度に関連する情報）に基づいて、栓５０に対する中空針１５３の速度を制御することができる。したがって、個々のカートリッジ４０の栓５０の状態に応じて、栓５０に対する中空針１５３の速度を適正な範囲にすることにより、栓５０の割れ等の問題を抑制することができる。

また、本実施形態によると、カートリッジ４０のメモリ１４１は、中空針１５３が栓５０に対して挿入される際及び抜去される際について、それぞれ個別の情報（挿入用データ及び抜去用データ）を記憶する。プリンタ１のコントローラ１００は、中空針１５３が栓５０に対して挿入される際及び抜去される際に、これら個別のデータに基づいて、栓５０に対する中空針１５３の速度を制御する。例えば、挿入時に比べて抜去時の方が栓５０の経時的劣化が進んでいるという観点から、栓５０に対する中空針１５３の速度を、挿入時よりも抜去時において小さくする。これにより、挿入時及び抜去時の両方おいて、栓５０の割れやインク漏れをより確実に抑制することができる。

続いて、本発明に係る液体吐出装置の別の実施形態について説明する。
本実施形態の液体吐出装置は、上述の実施形態のプリンタ１と略同じであるが、コントローラ１００による針駆動モータ１５５の制御方法が異なる。

本実施形態において、コントローラ１００は、針駆動モータ１５５を制御する際に、針駆動モータ１５５の電流値が一定に保持されるようにするのではなく、栓５０に対する中空針１５３の速度が一定に保持されるようにする。具体的には、コントローラ１００は、針駆動モータ１５５のエンコーダからの信号に基づいて針駆動モータ１５５の電流値を変更するというフィードバック制御を行うことにより、栓５０に対する中空針１５３の速度が一定に保持されるようにする。
このときコントローラ１００は、例えば、Ｓ２で読み取った情報に対応する電流値をテーブルから抽出し、当該電流値を基準値として、エンコーダからの信号に基づいて基準値から所定の量だけ変化した値となるように、針駆動モータ１５５の電流値を制御する。

本実施形態によると、栓５０に対する中空針１５３の速度が一定に保持されることから、栓５０の割れ等をより確実に抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

カートリッジの各部品について：
・バルブを検知するセンサは、上述の実施形態のような磁気センサに限定されず、その他様々なタイプのセンサ（例えば、反射型の光センサ、透過型の光センサ、物体に接触するか否かで物体の有無を検知するメカスイッチ型のセンサ等）であってよい。また、センサを省略してもよい。
・バルブの弁本体は、磁性体からなることに限定されず、センサの種類等に応じて、任意の材料からなってよい。例えばセンサが反射型の光センサである場合に、弁本体を磁性体以外の材料から構成し、弁本体の周面を光が反射可能な鏡面としてよい。
・その他、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、カートリッジの各部品（筐体４１、リザーバ４２、供給管４３、栓５０、バルブ６０、センサユニット７０、メモリ１４１等）の構成（形状、位置等）を適宜変更してよく、また、別の部品を追加したり、一部の部品を省略したりしてよい。

カートリッジの記憶手段が記憶する情報について：
・記憶手段は、栓に対する中空部材の速度に関連する情報として、当該速度そのもの、栓の材質に関連する情報、栓に対する中空部材の移動方向に関する栓の厚みに関連する情報、栓の製造後の経過時間に関連する情報、及び、中空部材が栓に挿入された回数に関連する情報、のうちの１以上、或いは、上記速度や各情報以外の、栓に対する中空部材の速度に関連する任意の情報を記憶してよい。
・上記各要素（栓の材質、厚み、製造後の経過時間、挿入回数等）に関連する情報は、各要素そのものに限定されず、各要素を導出可能な情報であればよい。例えば、カートリッジの製造番号と栓の材質や厚みとが対応付けられている場合、記憶手段が製造番号を記憶してよい。
・中空部材が栓に挿入された回数は、現実に挿入された回数、及び、挿入されたであろうと推定される回数のいずれであってもよい。
・テーブル（栓に対する中空部材の速度に関連する情報と、移動手段の駆動制御の指針となる情報とが対応付けられているテーブル）が、カートリッジの記憶手段に記憶されていてもよい。この場合、液体吐出装置は、カートリッジの記憶手段から、当該テーブルと栓に対する中空部材の速度に関連する情報とを読み取り、移動手段の駆動を制御してよい。

移動手段は、中空部材及び液体カートリッジの少なくとも一方を移動させればよい。例えば、上述の実施形態では中空針１５３を針駆動モータ１５５によって移動させるが、中空針１５３を固定してカートリッジ４０を移動させてもよい。この場合、カートリッジを移動させるモータ等の駆動を、カートリッジの記憶手段に記憶されている情報に基づいて制御すればよい。

カートリッジと液体吐出装置との間で信号の送受信が可能となるタイミングや、液体吐出装置からカートリッジへの電力供給が可能となるタイミングは、上述したものに限定されず、任意に変更可能である。また、カートリッジ及び液体吐出装置における接点、電力入力部、電力出力部等の位置も、任意に変更可能である。

中空部材は、針のように先端が尖っていることに限定されない。

液体収容部に収容される液体は、インクに限定されない（例えば、記録媒体上に形成される画質を向上させるための画質向上液、搬送ベルトを洗浄するための洗浄液等であってもよい）。

本発明に係る液体吐出装置に含まれる液体吐出ヘッドの数は４に限定されず、１以上であればよい。
本発明に係る液体吐出装置は、ライン式及びシリアル式のいずれでもよく、また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等の任意の液体吐出装置であってよい。

１ インクジェット式プリンタ（液体吐出装置）
２ インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
４０ インクカートリッジ（液体カートリッジ）
４２ リザーバ（液体収容部）
４３ｂ 開口
５０ 栓
１００ コントローラ（読取手段，移動手段，制御手段）
１４１ メモリ（記憶手段）
１５３ 中空針（中空部材）
１５５ 針駆動モータ（移動手段，モータ）

Claims (9)

1. 液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、
   前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、
   前記栓の脆性に関連する情報を記憶する記憶手段と、
   を備えた液体カートリッジであって、
   液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記栓の脆性が高いほど前記中空部材が前記栓に挿入される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジ。
2. 液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、
   前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、
   前記栓の弾性に関連する情報を記憶する記憶手段と、
   を備えた液体カートリッジであって、
   液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記栓の弾性が低いほど前記中空部材が前記栓から抜去される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジ。
3. 液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、
   前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、
   前記栓に対する前記中空部材の移動方向に関する前記栓の厚みに関連する情報を記憶する記憶手段と、
   を備えた液体カートリッジであって、
   液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記栓の厚みが小さいほど前記中空部材が前記栓から抜去される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジ。
4. 液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、
   前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、
   前記栓の製造後の経過時間に関連する情報を記憶する記憶手段と、
   を備えた液体カートリッジであって、
   液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記経過時間が長いほど前記中空部材が前記栓に挿入される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジ。
5. 液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、
   前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、
   前記栓の製造後の経過時間に関連する情報を記憶する記憶手段と、
   を備えた液体カートリッジであって、
   液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、前記記憶手段に記憶されている前記情報を読み取る読取手段と、前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて、前記経過時間が長いほど前記中空部材が前記栓から抜去される際の前記栓に対する前記中空部材の速度が小さくなるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を有する液体吐出装置に着脱可能であることを特徴とする、液体カートリッジ。
6. 記憶手段を有する液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置であって、
   液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、
   前記記憶手段に記憶されている情報を読み取る読取手段と、
   前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備え、
   前記液体カートリッジは、
   液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、
   前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、を有し、
   前記記憶手段は、前記中空部材が前記栓に挿入される際の、前記栓に対する前記中空部材の速度に関連する情報を記憶することを特徴とする、液体吐出装置。
7. 記憶手段を有する液体カートリッジを着脱可能な液体吐出装置であって、
   液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドと連通した中空部材と、
   前記記憶手段に記憶されている情報を読み取る読取手段と、
   前記読取手段が読み取った前記情報に基づいて前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備え、
   前記液体カートリッジは、
   液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部の内部と外部とを連通させる開口と、
   前記開口を塞ぐ弾性を有する栓と、を有し、
   前記記憶手段は、前記中空部材が前記栓から抜去される際の、前記栓に対する前記中空部材の速度に関連する情報を記憶することを特徴とする、液体吐出装置。
8. 前記移動手段は、前記栓に対する前記中空部材の速度が一定に保持されるように、前記中空部材及び前記液体カートリッジの少なくとも一方を移動させることを特徴とする、請求項６又は７に記載の液体吐出装置。
9. 前記移動手段は、モータと、前記モータの電流を制御する制御手段と、を有することを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の液体吐出装置。

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