JP6293546B2 - 液体供給装置および液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、インク等の液体を供給するための液体供給装置、およびインク等の液体を吐出する液体吐出装置に関するものである。

液体吐出装置としては、例えば、液体吐出ヘッドとしての記録ヘッドから、液体としてのインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置がある。このような記録装置においては、記録ヘッドに対して、それとは別に設置されたインクタンク（液体貯留部）からインクを供給し、インクタンク内のインク残量がなくなったときに、そのインクタンクを交換するものがある。

特許文献１には、このようなインクタンク内のインク残量を検出するために、インクに接する圧力センサを用いて、インクタンク内のインクに加わる圧力を検出する構成が記載されている。

特開平２−１９８８６５号公報

インク残量を検出するためにインクに接する圧力センサを用いた場合には、その圧力センサは、インク中に浸漬するために防水構造でなければならず、さらに、記録ヘッドからのインクの吐出を阻害する成分をインク中に溶出させないものであることが求められる。また、インクと接する圧力センサの表面にインクの成分が固着した場合には、インク残量の検出精度の低下を招くおそれがある。

本発明の目的は、圧力センサと液体とを接触させることなく、液体貯留部内の液体の残量を判定することができる液体供給装置および液体吐出装置を提供することにある。

本発明の液体供給装置は、液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留部と、前記液体貯留部から前記液体吐出ヘッドへ前記液体を供給する供給路と、前記液体から前記液体に含まれる気体を分離する気液分離部であって、該気体の圧力は前記液体貯留部または前記供給路の内部の液体の量に応じて変化する、気液分離部と、前記気液分離部の前記気体の圧力を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記液体貯留部の液体の量を判定する判定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、圧力センサと液体とを接触させることなく、液体貯留部内の液体の残量を判定することができる。

本発明の第１の実施形態における記録装置の概略構成である。 図１の記録装置における制御系のブロック図である。 図１の記録装置におけるインク供給系および回復処理系の概略構成図である。 本発明の第１の実施形態におけるインク残量の検出処理を説明するためのフローチャートである。 インク消費の変化が変化したときの図３のインク供給系の説明図である。 本発明の第２の実施形態におけるインク供給系および回復処理系の概略構成図である。 本発明の第３の実施形態におけるインク残量の検出処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施形態におけるバッファ内の圧力の測定結果の推移の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッドから、液体としてのインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置としての適用例である。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態におけるフルラインタイプのインクジェット記録装置１０の概略正面図である。

記録装置１０は、この記録装置１０に画像情報（記録データおよびコマンドを含む）を送るためのホスト装置（パーソナルコンピュータ）１２に接続されている。記録装置１０には、複数の記録ヘッド２２（本例の場合は、４つの記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ）が記録媒体（本例の場合は、ロ−ル紙）Ｐの搬送方向（矢印Ａ方向）に並ぶように配備されている。記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙからは、それぞれブラック，シアン，マゼンタ，イエローのインクが吐出される。記録ヘッド２２は所謂ラインヘッドである。

記録ヘッド２２にはインクを吐出可能な複数のノズルが形成されており、それらのノズルは、矢印Ａの搬送方向と交差（本例の場合は、直交）する方向に延在するノズル列を形成する。そのノズル列の長さは、記録装置１０において記録可能なロール紙Ｐの最大の幅よりも長い。ノズルは、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などの吐出エネルギー発生素子を用いてインクを吐出する構成となっている。電気熱変換素子を用いた場合には、その発熱によってインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用してノズル先端の吐出口からインクを吐出することができる。

記録ヘッド２２（２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ）のそれぞれに対しては、インクの吐出性能を維持するための回復処理を行う回復ユニット５０が備えられている。回復ユニット５０には、記録ヘッド２２におけるノズルを保護するためのキャップが備えられている。そのキャップは、後述するように、吐出口から画像の記録に寄与しないインクを吐出する予備吐出、吐出口からのインクの吸引排出（吸引回復処理）、および吐出口からのインクの加圧排出（加圧回復処理）のためにも用いられる。また回復ユニット５０には、記録ヘッド２２における吐出口の形成面に付着したインクを除去（ワイピング処理）するためのワイパー部材が備えられている。また、記録装置１０には、記録ヘッド２２（２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ）に供給されるインクを貯留するインクタンク２８（２８Ｋ，２８Ｃ，２８Ｍ，２８Ｙ）、および後述するインクの供給系が備えられている。

ロール紙Ｐは、ロール紙供給ユニット２４から供給され、記録装置１０に組み込まれた搬送機構２６によって矢印Ａの搬送方向に搬送される。搬送機構２６は、記録媒体Ｐを載置して搬送する搬送ベルト２６ａ、この搬送ベルト２６ａを回転させる搬送モータ２６ｂ、および搬送ベルト２６ａに張力を与えるローラ２６ｃを含む。

本例の記録装置１０はいわゆるフルラインタイプであるため、ロール紙Ｐを矢印Ａ方向に連続的に搬送しつつ、定位置の記録ヘッド２２からインクを吐出することによって、ロール紙Ｐ上に画像を記録することができる。このような記録装置１０は、例えば、多数枚の名刺、はがき、およびラベルなどを高速記録するプリンタとして用いられる。

ロール紙Ｐに画像を記録する際には、矢印Ａ方向に搬送されるロール紙Ｐの記録開始位置が記録ヘッド２２Ｋの下方に到達したときに、記録データに基づいて、記録ヘッド２２Ｋにおける複数のノズルから選択的にブラックインクを吐出する。同様に、記録ヘッド２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙがシアン、マゼンタ、イエローのインクを吐出することにより、ロール紙Ｐにカラー画像を記録することができる。

図２は、記録装置１０の制御系の概略構成図である。ホスト装置１２から送信された記録データおよびコマンドなどは、記録装置１０のＣＰＵ１００によって受信される。ＣＰＵ１００は、記録装置１０の記録データの受信、記録動作、ロ−ル紙Ｐのハンドリング等全般の制御を掌る演算処理装置である。ＣＰＵ１００は、受信したコマンドを解析した後に、色成分毎の画像データをＲＡＭ１０１に展開し、ヘッド制御回路１０３を介して記録ヘッド２２（２２Ｋ，２２Ｃ，２２Ｍ，２２Ｙ）に対応する記録データを送信する。ＣＰＵ１００は、記録動作前に、モータ制御回路１０４を介してキャッピングモータ２３およびヘッド昇降モータ２５を駆動することによって、記録ヘッド２２をキャッピング位置から記録位置に移動させる。キャッピング位置は、回復ユニット５０におけるキャップによって記録ヘッド２２がキャッピングされる位置であり、そのキャップは、キャッピングモータ２３によって移動され、記録ヘッド２２は、ヘッド昇降モータ２５によって矢印Ｂの上下方向に移動される。

ＣＰＵ１００は、モータ制御回路１０４を介して搬送モータ２６ｂを駆動することによりロール紙Ｐを矢印Ａ方向に搬送する。さらにＣＰＵ１００は、ロール紙Ｐの搬送に同期して、ＲＡＭ１０１へ展開したインク色毎の記録データをヘッド制御回路１０３から対応する記録ヘッド２２に送信することにより、記録ヘッド２２からインクを吐出させて、ロール紙Ｐにカラー画像を記録する。また、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０２に格納されている制御プログラムにしたがって、ポンプモータ３６、ヘッド昇降モータ２５、キャッピングモータ２３、第１の弁３１、第２の弁３２、第３の弁３３、第４の弁３４、及び第５の弁３５を駆動する。これにより、記録ヘッド２２のインクの吐出性能を維持するため回復処理（吸引回復処理およびワイピング処理を含む）を行うことができる。ポンプモータ３６、第１の弁３１、第２の弁３２、第３の弁３３、第４の弁３４、及び第５の弁３５については後述する。またＣＰＵ１００は、後述するように、圧力センサ４５の検出信号に基づく圧力の測定処理と、その測定結果に対応する処理を実行する。

図３（ａ），（ｂ）は、１つの記録ヘッド２２に対するインクの供給系、および記録ヘッドのための回復処理系の構成の説明図である。他の記録ヘッド２２に対しても同様に、インク供給系および回復処理系が構成されている。

記録ヘッド２２のインク供給部２２Ａは、供給路Ｌ１によって、記録ヘッド２２よりも低い位置に設置されるインクタンク（液体貯留部）２８に連通されている。このように、記録ヘッド２２が高低差をもってインクタンク２８に連通されることにより、その高低差に対応するインクの水頭差によって生じる負圧が記録ヘッド２２内のインクに付与される。記録ヘッド２２には、複数の電極を用いて、記録ヘッド２２内におけるインクの液面が所定範囲内にあるか否かを検出するための液面センサ４７が備えられている。また、インクタンク２８の上部には、大気に連通する連通口２８Ａが形成されている。

供給路Ｌ１は、水平方向に延在する部分Ｌ１ａ，Ｌ１ｃと、上下方向に延在する部分Ｌ１ｂと、を含む。部分Ｌ１ｂには開閉可能な第１の弁３１（図２参照）が備えられ、また部分Ｌ１ａと部分Ｌ１ｂとの間には、図３（ｂ）のような気液分離室４１が備えられている。記録ヘッド２２の圧力導入部２２Ｂは、圧力導入路Ｌ２によって圧力貯留室（以下、「バッファ」という）４２に連通されており、その圧力導入路Ｌ２には第２の弁３２（図２参照）が備えられている。バッファ４２は、空気（気体）を収容する閉空間としての気体室を形成可能であり、連通路Ｌ３によって気液分離室４１に連通されており、その連通路Ｌ３には開閉可能な第３の弁３３（図２参照）が備えられている。バッファ４２は、後述するように、記録ヘッド２２の内部に導入する圧力を貯留可能である。

バッファ４２は、連通路Ｌ４によって、廃インクを回収するためのメンテナンスカートリッジ４４に連通されている。その連通路Ｌ４には、ポンプモータ３６（図２参照）によって正転および逆転可能なポンプ４３が備えられている。本例のポンプ４３はチューブポンプであり、回転方向に応じてバッファ４２内を吸引または加圧し、また回転停止時は連通路Ｌ４を遮断する。バッファ４２の内部は、連通路Ｌ５によって大気と連通されており、その連通路Ｌ５には開閉可能な第４の弁３４（図２参照）が備えられている。またバッファ４２には、その内部の気体の圧力を検出するための圧力センサ４５が備えられている。さらに、バッファ４２は、吸引路Ｌ６によってキャップ４６に連通されており、吸引路Ｌ６には開閉可能な第５の弁３５が備えられている。キャップ４６は回復ユニット５０に備えられており、前述したように、キャッピングモータ２３（図２参照）によって移動される。

（記録動作）
記録動作時において、ＣＰＵ１００は、第２の弁３２、第３の弁３３、第４の弁３４、及び第５の弁３５を閉じて、第１の弁３１を開く。これにより、記録ヘッド２２内のインクに対して、記録ヘッド２２とインクタンク２８の配備位置の高低差に対応する圧力（負圧）が付与され、記録ヘッド２２におけるノズルの吐出口にインクのメニスカスが形成される。この結果、ノズルの吐出口からのインクの漏出が抑制される。このように、記録ヘッド２２内のインクに所定の圧力（負圧）を付与した状態において、ＣＰＵ１００は、ロール紙Ｐを矢印Ａ方向に搬送させつつ、記録データに基づいて記録ヘッド２２のノズルからインクを吐出させることによって、ロール紙Ｐに画像を記録する。

インク中の溶存空気および供給路Ｌ１内に侵入した空気などは、図３（ｂ）のように、気液分離室４１内において上方に分離される。その分離された空気は記録ヘッド２２には供給されず、下方に分離されたインクが供給路Ｌ１の部分Ｌ１ａを通して記録ヘッド２２に供給される。これにより、供給路Ｌ１から記録ヘッド２２内への空気の侵入が抑制されて、その侵入に起因する記録ヘッド２２のインクの吐出不良の発生が抑えられる。気液分離室４１内に溜まった空気は、非記録動作時に、ＣＰＵ１００が第３の弁３３を開いて、ポンプ４３を一方向に回転させることにより、連通路Ｌ３、バッファ４２、および連通路Ｌ４を通してメンテナンスカートリッジ４４内に排出される。

（予備吐出）
ＣＰＵ１００は、非記録動作時に、記録ヘッド２２からキャップ４６内に向かって、画像の記録に寄与しないインクを吐出（予備吐出）することにより、記録ヘッド２２におけるインクの吐出性能を維持することができる。

（吸引回復処理）
ＣＰＵ１００は、非記録動作時に吸引回復処理を行うことができる。吸引回復処理時において、ＣＰＵ１００は、キャップ４６によって記録ヘッド２２をキャッピングし、第２の弁３２、第３の弁３３、第４の弁３４、及び第５の弁３５を閉じ、第１の弁３１を開状態にしてから、ポンプ４３を一方向に回転させる。これにより、バッファ４２内を吸引して、バッファ４２内を所定の圧力（負圧）とする。ＣＰＵ１００は、バッファ４２内が所定の圧力に達したことを圧力センサ４５の検出信号に基づいて検出した後、ポンプ４３を停止させてから第５の弁３５を開く。これにより、記録ヘッド２２内のインクがノズル先端の吐出口からキャップ４６内に吸引排出され、その吸引排出されたインクは、吸引路Ｌ６を通してバッファ４２内に回収される。その後、ＣＰＵ１００は、キャップ４６を記録ヘッド２２から離間させて非キャッピング状態としてから、ポンプ４３を一方向に回転させる。これにより、キャップ４６内、吸引路Ｌ６内、およびバッファ４２内のインクは、連通路Ｌ４を通してメンテナンスカートリッジ４４内に回収される。

（加圧回復処理）
ＣＰＵ１００は、非記録動作時に加圧回復処理を行うことができる。加圧回復処理時において、ＣＰＵ１００は、第１から第５の弁３１から３５を閉じてから、ポンプ４３を他方向に回転させることによりバッファ４２内を加圧して、バッファ４２内を所定の正圧とする。ＣＰＵ１００は、バッファ４２内が所定の正圧に達したことを圧力センサ４５の検出信号に基づいて検出した後、ポンプ４３を停止させてから第２の弁３２を開く。これにより、記録ヘッド２２内が加圧され、その記録ヘッド２２内のインクがノズル先端の吐出口からキャップ４６内に押出され、その押出されたインクはキャップ４６によって受けられる。その後、ＣＰＵ１００は、第２の弁３２を閉じ、かつ第５の弁３５を開いてから、ポンプ４３を一方向に回転させる。これにより、キャップ４６内のインクは、吸引路Ｌ６、バッファ４２、および連通路Ｌ４を通してメンテナンスカートリッジ４４内に回収される。

（ワイピング処理）
ＣＰＵ１００は、非記録動作時において、予備吐出後、吸引回復処理後、および加圧回復処理後にワイピング処理を行うことができる。ワイピング処理時において、ＣＰＵ１００は、回復ユニット５０に備わるワイパー部材によって、記録ヘッド２２における吐出口の形成面をワイピングして、その吐出口面に付着したインクを除去する。これにより、予備吐出、吸引回復処理、および加圧回復処理と相俟って、記録ヘッド２２におけるインクの吐出性能を維持することができる。

（インク残量の検出処理）
図４は、インクタンク２８内のインク残量を検出する検出処理を説明するためのフローチャートである。ＣＰＵ１００は、非記録動作時に、この検出処理を行うことができる。

まず、ＣＰＵ１００は、インクタンク２８内のインク残量の検出タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１）。本例の場合は、ドットカウント値が所定値に達したか否かによって、それを判定する。ドットカウント値は、記録ヘッド２２から吐出されるインク量、記録ヘッドの回復処理のためにノズルから予備吐出あるいは排出されるインク量と、をノズルから吐出されるインク滴の数に換算して累積した値であり、インクの消費量に対応する。このドットカウント値に対応するインクの消費量は、インクの１滴当たりの吐出量のバラツキなどのために、誤差が生じるおそれがある。本例においては、このドットカウント値が、インクタンク２８内のインク貯留量に対応する所定値以上となったときをインク残量の検出タイミングとし、その検出タイミングにおいて、インクタンク２８内のインク残量をより正確に検出する。より具体的に、そのインク残量の検出タイミングは、図５（ａ）のように、供給路Ｌ１内におけるインクの下端部が部分Ｌ１ｃに至る程度にまでインクが消費されたときのタイミングとする。供給路Ｌ１内におけるインクの下端部が部分Ｌ１ｃに位置するときは、そのインクの下端部の位置と、記録ヘッド２２における吐出口の形成面と、の間の高さＨ１に対応する水頭差によって、記録ヘッド２２内のインクに負圧が付与される。

ドットカウント値が所定値以上となったときに、ＣＰＵ１００は、第２の弁３２、第３の弁３３、及び第５の弁３５を閉状態とし、第１の弁３１及び第４の弁３４を開状態とする（ステップＳ２）。これにより、バッファ４２内が大気圧となる。このようにバッファ４２内を大気圧に圧力調整した後、ＣＰＵ１００は、第４の弁３４を閉じて（ステップＳ３）、バッファ４２内を大気圧に保持してから、第３の弁３３を開く（ステップＳ４）。これにより、バッファ４２と気液分離室４１とが連通路Ｌ３によって連通される。このとき、バッファ４２は、第２の弁３２、第４の弁３４、及び第５の弁３５が閉じられた状態であり、さらにポンプ４３が停止し連通路Ｌ４が遮断されている状態であるため、連通路Ｌ３以外からの圧力の影響を受けない状態となっている。つまり、バッファ４２は、連通路Ｌ３以外の部分が密閉された状態となっている。

気液分離室４１には、その気液分離室４１内の液面と、供給路Ｌ１内におけるインクの下端部の位置と、の間の高さＨ２に対応する水頭差によって生じる圧力（負圧）が作用する。図５（ａ）のように、インクの下端部が部分Ｌ１ｃに位置しているときの高さＨ２は、図５（ｂ）のように、インクの下端部が部分Ｌ１ｂに位置しているときの高さＨ２よりも高い。そのため、図５（ａ）のときに気液分離室４１内に作用する圧力は、図５（ｂ）のときに気液分離室４１内に作用する圧力よりも低い。いいかえれば、図５（ａ）のときに気液分離室４１内に作用する負圧は、図５（ｂ）のときに気液分離室４１内に作用する負圧よりも大きい。つまり、供給路Ｌ１内におけるインクの下端位置が上昇するにつれて、つまり記録ヘッド２２によるインクの消費の進行に伴って高さＨ２が短くなるにつれて、気液分離室４１内の圧力が高く（負圧が小さく）なる。

このように、高さＨ２に対応する負圧が付与される気液分離室４１と、内部が大気圧に保持されたバッファ４２と、が連通路Ｌ３によって連通されることにより、バッファ４２内の圧力が大気圧よりも低くなる。そのバッファ４２内の圧力の低下は、高さＨ２が短くなるにしたがって、つまり気液分離室４１内の負圧が小さくなるにしたがって小さくなる。ＣＰＵ１００は、このように変化するバッファ４２内の圧力Ｐ１を圧力センサ４５によって測定し（ステップＳ５）、その後、第３の弁３３を閉じてから（ステップＳ６）、測定圧Ｐ１が予め定めた規定圧Ｐｒ１を越えているか否かを判定する（ステップＳ７）。ＣＰＵ１００は、測定圧Ｐ１が規定圧Ｐｒ１以下のときは、ステップＳ７以降、所定量のインクが消費されたか否かを判定し（ステップＳ８）、所定量のインクが消費された場合はステップＳ２に戻る。本例の場合は、その後におけるドットカウント数が所定数に達するまで待機してから、ステップＳ２に戻る。ＣＰＵ１００は、測定圧Ｐ１が規定圧Ｐｒ１を越えているときは、インクタンク２８のインク残量が無くなったと判断して、音や表示画面などによってインク残量なしの警告を発する（ステップＳ９）。

供給路Ｌ１内におけるインクの下端位置が記録ヘッド２２の吐出口の形成面の位置ＰＡまで上昇したときは、記録ヘッド２２の吐出口内のインクに掛る水頭差が０ｍｍＡｑとなって、記録ヘッド２２内のインクに負圧が付与されなくなる。したがって、供給路Ｌ１内におけるインクの下端位置が位置ＰＡまで上昇する前に、インクタンク２８のインク残量が無くなったと判断する必要がある。そのため、規定圧Ｐｒ１は、供給路Ｌ１内におけるインクの下端位置が位置ＰＡよりも所定距離下方にあるときの、ステップＳ５において測定した場合の値とする。

このように規定圧Ｐｒ１を設定することにより、記録ヘッド２２内のインクに負圧が付与されなくなる前に、バッファ４２内の測定圧Ｐに基づいて、インクタンク２８のインク残量が無くなったことを検出して警告を発することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、１つのバッファ４２に対して、１つの記録ヘッド２２におけるインクの供給系および回復処理系が接続されている。本実施形態においては、図６のように、１つのバッファ４２に対して、複数の記録ヘッド２２のそれぞれに対応するインクの供給系および回復処理系が複数組接続されている。本例の場合は、１つのバッファ４２に対して、２つの記録ヘッド２２Ｋ，２２Ｃに対応するインクの供給系および回復処理系が計２組接続されている。その他の構成については第１の実施形態と同様なので説明は省略する。このような構成のインク供給装置においては、それぞれの記録ヘッド２２に対応する供給路Ｌ１が複数組備えられ、それらの供給路Ｌ１に備わる気液分離室４１によって、インク残量に応じてインクの圧力が変化する部位が複数組設定される。このように、１つのバッファを複数のインクの供給系において共通に用いることにより、１つのバッファによって複数のインクタンク内のインク残量を検出することができる。

（第３の実施形態）
前述した第１の実施形態において、バッファ４２内の圧力を測定するときには、第３の弁３３を開くことによって（ステップＳ４）、大気圧に保持されたバッファ４２と、気液分離室４１と、を連通する。その際、バッファ４２内の大気圧によって、バッファ４２内の空気が連通路Ｌ３から気液分離室４１内に侵入するおそれがある。本実施形態においては、このような気液分離室４１内への空気の侵入を抑制するために、バッファ４２内の圧力を測定する際に、予め、バッファ４２内を所定の圧力にしておく。

図７は、本実施形態におけるインク残量の検出処理を説明するためのフローチャートであり、前述した実施形態の図４と同様のステップには同一符号を付して、その説明を省略する。本実施形態において、ＣＰＵ１００は、第３の弁３３を開くステップＳ４の前に、バッファ４２内の圧力Ｐ０を所定の圧力Ｐｎとする。そのために、圧力センサ４５によってバッファ４２内の圧力を監視しつつ、圧力Ｐ０２が所定の圧力Ｐｎとなるまでポンプ４３を一方向に回転させ、バッファ４２内を吸引して負圧状態にする（ステップＳ１１、Ｓ１２）。その後、第３の弁３３を開いて（ステップＳ４）、バッファ４２内の圧力を測定する（ステップＳ５）。圧力Ｐｎは、図５（ａ）のような状態における気液分離室４１内に圧力よりも低く、つまり供給路Ｌ１内におけるインクの下端部の位置が部分Ｌ１ｃに位置しているときの高さＨ２に対応する水頭差によって生じる圧力よりも低くする。したがって、バッファ４２内の圧力を測定すべく第３の弁３３を開いたときに、バッファ４２内の空気が連通路Ｌ３から気液分離室４１内に侵入するおそれがない。

また、バッファ４２内にインクが侵入した場合には、第２，第３，第５の弁３１，３３，３５を閉じ、かつ第４の弁を開けて、ポンプ４３を一方向に回転させることにより、バッファ４２内のインクをメンテナンスカートリッジ４４内に排出することができる。

なお、第３の実施形態は、第２の実施形態において実施するようにしてもよい。

（第４の実施形態）
本実施形態においては、ドットカウント数が所定数に達する毎に、ＣＰＵ１００が前述した実施形態と同様に、インク残量を検出するためのバッファ４２内の圧力測定を繰り返し、その測定結果の推移に基づいてインク残量を検出する。本実施形態は、第１の実施形態のフロー（図４）におけるステップ７の処理が異なること以外は同様の構成を有しているため、同様の構成の部分についての説明は省略する。

図８は、ドットカウント数が所定数に達する毎に、前述した第１の実施形態と同様にバッファ４２内の圧力を繰り返し測定したときの測定結果と、インクタンク２８内のインクの消費量と、の関係の説明図である。インク消費量が“０”のときは、図３（ａ）のようにインクタンク２８内がインクによって満たされている満タン状態のときであり、そのときの液面の高さはＨ３である。インク消費量がＣ１のときは、高さはＨ３に相当する量のインクが消費されて、供給路Ｌ１内におけるインクの下端部が部分Ｌ１ｃ内に入り始めたときである。インク消費量がＣ２のときは、供給路Ｌ１の部分Ｌ１ｃの長さＬ（図５（ａ））に相当する量のインクがさらに消費されて、供給路Ｌ１内におけるインクの下端部が部分Ｌ１ｂ内に入り始めたときである。インク消費量がＣ３のときは、供給路Ｌ１の部分Ｌ１ｂの高さＨ１（図５（ｂ））に相当する量のインクがさらに消費されて、供給路Ｌ１内におけるインクの下端部が位置ＰＡ（図５（ｂ））に達したときである。

図８において、点線のラインＬＢは、インク残量の検出処理時におけるバッファ４２内の測定圧力の変化を示す。また、実線のラインＬＦは、第２の弁３２、第３の弁３３、第４の弁３４、及び第５の弁３５が閉状態であって、第１の弁３１が開状態であるときに、記録ヘッド２２の吐出口内のインク表面に付与される圧力の変化を示す。ラインＬＢ，ＬＦは、インク消費量が“０”からＣ１になるまでは、インクタンク２８内のインクの液面位置の低下に伴って下降し、インク消費量Ｃ１，Ｃ２の間においては、供給路Ｌ１内におけるインクの下端部の位置が変化しないため、水平となる。またラインＬＢ，ＬＦは、インク消費量Ｃ２からＣ３の間においては、供給路Ｌ１内におけるインクの下端部の位置が上昇に伴って上昇する。このように、ラインＬＢ，ＬＦ上の圧力は、供給路Ｌ１内におけるインクの下端部の移動位置に応じて異なる変化をする。インクが消費量Ｃ３のときは、ラインＬＦは“０”、つまり、記録ヘッド２２の吐出口内のインク表面に付与される負圧が“０”となる。

インク消費量がＣ３に達する前に、インクタンク２８内のインク残量がなくなったことを検出して報知する必要がある。また、インク消費量がＣ２以上かつＣ３未満であるときに、インクタンク２８内のインク残量がなくなったことを検出して報知することが望ましい。本実施形態において、ＣＰＵ１００は、バッファ４２内の測定圧力がラインＬＢのように上昇傾向に転換する時点、つまりインク消費量がＣ２を越えた時点を検出し、その時点において、インクタンク２８内のインク残量がなくなったことを報知する。つまり、本実施形態においては、第１の実施形態における図４中のステップＳ７の処理を、ＣＰＵ１００が、バッファ４２内の測定圧力が上昇傾向に転換したか否かを判断する処理に置き換える。ＣＰＵ１００は、置き換えたステップＳ７において、バッファ４２内の測定圧力が上昇傾向に転換したと判断した場合に、インクタンク２８内のインク残量がなくなったと判断する。ＣＰＵ１００は、置き換えたステップＳ７において、バッファ４２内の測定圧力が上昇傾向に転換していないと判断した場合は、ステップ８に移行する。

なお、本実施形態は、第３の実施形態における図７中のステップＳ７の処理を、ＣＰＵ１００が、バッファ４２内の測定圧力が上昇傾向に転換したか否かを判断する処理に置き換えるようにしてもよい。また、本実施形態を実施する装置構成として、第２の実施形態の装置構成を用いるようにしてもよい。

（第５の実施形態）
前述した４つの実施形態においては、インクタンク２８内または供給路Ｌ１内におけるインク残量に応じてインクの圧力が変化する部位として、供給路Ｌ１に備わる気液分離室４１を設定した。そして、圧力センサ４５によって、気液分離室４１内の圧力に対応するバッファ４２内の空気の圧力を検出する。

しかし、インク残量に応じてインクの圧力が変化する部位は、前述した４つの実施形態において、供給路Ｌ１の中途位置に設定してもよく、あるいはインクタンク２８の内部に設定してもよい。例えば、インク残量に応じてインクの圧力が変化する部位をンクタンク２８の内部に設定し、インクタンク２８を、記録ヘッド２２にインクを供給するための供給部以外は密閉された構成としてもよい。この場合、その部位におけるインクの圧力は、インクタンク２８内におけるインクの液面位置の低下に伴って、つまりインクタンク２８内におけるインク残量の減少に伴って低下することになる。また、インク残量に応じてインクの圧力が変化する部位をインクタンク２８の内部に設定し、インクタンク２８を大気が開放された構成としてもよい。この場合、インクタンク２８に収容されたインクの液面の下部に位置した部分に連通流路を接続し、さらにその連通流路に気体が収容される気体収容部位を設ける。そして、その連通流路を、インクタンク２８の接続部以外からは圧力の影響受けない状態として、ＣＰＵ１００が気体収容部位の気体の圧力を検出するようにしてもよい。その部位におけるインクの圧力は、インクタンク２８内におけるインクの液面位置の低下に伴って、つまりインクタンク２８内におけるインク残量の減少に伴って低下することになる。

また、インク残量に応じてインクの圧力が変化する部位は、記録ヘッド２２に設定してもよい。

（他の実施形態）
本発明は、前述した４つの実施形態において、種々の液体を供給する液体供給装置、および種々の液体を吐出可能な液体吐出装置に対して広く適用することができる。また本発明は、液体を吐出可能なインクジェットヘッドを用いて、種々の媒体（シート）に対して、種々の処理（記録、加工、塗布、照射、読取、検査など）を施すインクジェット装置に対しても適用可能である。その媒体（記録媒体を含む）は、紙、プラスチック、フィルム、織物、金属、フレキシブル基板等、材質は問わず、インクを含む液体が付与される種々の媒体を含む。

２２ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
２８ インクタンク（液体貯留部）
３３ 第３の弁（開閉手段）
４１ 気液分離室
４２ バッファ（気体室）
４５ 圧力センサ
Ｌ１ 供給路

Claims (10)

1. 液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留部と、
   前記液体貯留部から前記液体吐出ヘッドへ前記液体を供給する供給路と、
   前記液体から前記液体に含まれる気体を分離する気液分離部であって、該気体の圧力は前記液体貯留部または前記供給路の内部の液体の量に応じて変化する、気液分離部と、
   前記液体吐出ヘッド内の液体を吸引して外部に排出可能なキャップ手段と、
   前記気液分離部の気体部分と、前記キャップ手段と、に独立して連通可能な気室と、
   前記気室の圧力を検出する検出手段と、
   前記気液分離部の気体部分と前記気室とを連通させ、前記検出手段の検出結果に基づいて前記液体貯留部の液体の量を判定する判定手段と、
   前記検出手段によって検出される圧力を所定圧力としてから、前記気室と前記キャップ手段とを連通させ、前記吸引を行う吸引手段と、
   を有することを特徴とする液体供給装置。
2. 前記気液分離部の気体の圧力は、前記気液分離部の液面と、前記液体貯留部の液面または前記供給路の内部の液面と、の水頭差によって付与されることを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置
3. 前記気液分離部と前記気室の連通と遮断を切り替え可能な開閉手段を更に有し、
   前記判定手段は、前記気液分離部と前記気室の連通を遮断した状態で、前記気室内部を大気圧とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体供給装置。
4. 前記気室内部の圧力を調整可能な圧力調整手段を更に有し、
   前記判定手段は、前記気液分離部と前記気室の連通を遮断した状態で前記気室内部の圧力を調整し、前記気室内部の圧力を調整した状態で前記気液分離部と前記気室を連通させたときの前記気室内部の圧力を検出することを特徴とする請求項３に記載の液体供給装置。
5. 前記判定手段は、前記検出手段が所定の圧力を検出したときに前記液体貯留部内に液体がないと判定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体供給装置。
6. 前記供給路は、水平方向に延在する部分と上下方向に延在する部分とを含み、
   前記気体の圧力は、前記供給路内における液体の下端部の移動位置に応じて異なる変化をすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液体供給装置。
7. 前記判定手段は、前記検出手段の検出結果が所定の変化をしたときに、前記液体貯留部に液体がないと判定することを特徴とする請求項６に記載の液体供給装置。
8. 前記液体貯留部と前記液体吐出ヘッドの複数組に対応する複数の前記供給路および前記気液分離部を有し、
   前記検出手段は、複数の前記気液分離部に対して選択的に接続されて圧力の検出を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の液体供給装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の液体供給装置と、液体吐出ヘッドと、を有することを特徴とする液体吐出装置。
10. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の液体供給装置と、液体吐出ヘッドと、を有し、前記液体が記録用インクであることを特徴とするインクジェット記録装置。

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