JP6322946B2 - Image recording apparatus and liquid cartridge - Google Patents

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本発明は、液体室から記録ヘッドへ液体が供給される画像記録装置及び液体カートリッジに関する。   The present invention relates to an image recording apparatus and a liquid cartridge in which liquid is supplied from a liquid chamber to a recording head.

画像記録装置においては、インクを貯留するインクカートリッジやインクタンクなどから流路を介して記録ヘッドにインクが供給される。インクカートリッジなどに貯留されたインクが消費されると、インクカートリッジを交換したりインクを補充したりする必要がある。そのため、インクカートリッジ内のインク残量を光学的手段を用いて判定する技術が知られている。例えば、公知の画像記録装置においては、インクカートリッジの壁に光路板が設けられている。この光路板の内面がインクに接していると光路板は光をインク中へ向かって透過させ、光路板の内面がインクに接していないと光路板はその内面において光を全反射する。発光部から光路板に照射された光が全反射されるか否かを検知することにより、インク残量が判定される(特許文献1)。   In an image recording apparatus, ink is supplied to a recording head via a flow path from an ink cartridge or an ink tank that stores ink. When the ink stored in the ink cartridge or the like is consumed, it is necessary to replace the ink cartridge or replenish the ink. Therefore, a technique for determining the remaining amount of ink in the ink cartridge using optical means is known. For example, in a known image recording apparatus, an optical path plate is provided on the wall of the ink cartridge. If the inner surface of the optical path plate is in contact with the ink, the optical path plate transmits light into the ink. If the inner surface of the optical path plate is not in contact with the ink, the optical path plate totally reflects light on the inner surface. The remaining amount of ink is determined by detecting whether or not the light applied to the optical path plate from the light emitting unit is totally reflected (Patent Document 1).

また、インクが貯留されているインク室と連続する袋形状の空間の容積が、インクの消費に伴って袋形状が収縮して減少したことを検知することによって、インクの残量を判定する構成が考案されている(特許文献2〜5)。   In addition, the configuration of determining the remaining amount of ink by detecting that the volume of the bag-shaped space that is continuous with the ink chamber in which the ink is stored has decreased due to the shrinkage of the bag shape as the ink is consumed. Have been devised (Patent Documents 2 to 5).

特開平5−332812号公報JP-A-5-332812 特開昭59−204567号公報JP 59-204567 A 特開昭63−57238号公報JP 63-57238 A 特開2006−231528号公報JP 2006-231528 A 特開2005−111955号公報JP 2005-111955 A

特許文献1に記載された構成では、光路がインクで汚れたりするとインク残量の正確な検知ができないという問題がある。一方、特許文献2〜5に記載された構成は、インク室が大気連通されていない気密空間である必要がある。インク室が気密空間であると、インク室からインクが円滑に流出するためには、インク室の収縮が必要となる。そのため、インク室は収縮しやすい袋(パウチ)によって形成されるのが一般的である。しかし、袋の材質に制限があるという問題や、直方体のインクカートリッジの筐体に、袋で形成されたインク室が収容される構造では、筐体の内部容積に対してインクの収容効率が悪いという問題がある。   The configuration described in Patent Document 1 has a problem that the remaining amount of ink cannot be accurately detected if the optical path is stained with ink. On the other hand, the configurations described in Patent Documents 2 to 5 need to be an airtight space in which the ink chamber is not communicated with the atmosphere. If the ink chamber is an airtight space, the ink chamber must be contracted in order for the ink to smoothly flow out of the ink chamber. Therefore, the ink chamber is generally formed by a bag (pouch) that is easily contracted. However, there is a problem that the material of the bag is limited, and in the structure in which the ink chamber formed of the bag is accommodated in the case of the rectangular ink cartridge, the ink storage efficiency is poor with respect to the internal volume of the case. There is a problem.

本発明は、前述された事情に鑑みてなされたものであり、大気連通された液体室の液体残量を判定することが可能な手段を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a means capable of determining the remaining amount of liquid in a liquid chamber communicated with the atmosphere.

本発明に係る画像記録装置は、大気連通がされており、液体が貯留される液体室と、上記液体室から液体を流出させる第1流路と、上記第1流路と連続する第2流路と、上記第2流路を介して供給される液体を吐出する記録ヘッドと、上記第2流路内の圧力に応じて変位するように構成された可撓性の膜を有する圧力変動部と、上記圧力変動部の膜の位置を検知する検知部と、上記検知部の検知に基づいて、上記液体室に貯留された液体の有無を判定する判定部と、を具備する。上記第1流路の流路抵抗Rと、上記圧力変動部の膜が変位するのに必要な膜の内外の最小圧力差ΔPと、上記記録ヘッドの予め定められた動作により上記記録ヘッドへ流れる液体流量の最小値である液体流量Iとが、
流路抵抗R≧最小圧力差ΔP/液体流量I、の関係にある。
なお、流路抵抗Rは、液体室に貯留される液体が第1流路を流れるときに発生する抵抗であることは言うまでもない。
The image recording apparatus according to the present invention is connected to the atmosphere, has a liquid chamber in which the liquid is stored, a first flow path for allowing the liquid to flow out of the liquid chamber, and a second flow that is continuous with the first flow path. A pressure fluctuation section having a path, a recording head for discharging a liquid supplied via the second flow path, and a flexible film configured to be displaced according to the pressure in the second flow path And a detection unit that detects the position of the film of the pressure fluctuation unit, and a determination unit that determines the presence or absence of the liquid stored in the liquid chamber based on the detection of the detection unit. It flows to the recording head by the flow resistance R of the first flow path, the minimum pressure difference ΔP inside and outside the film necessary for displacing the film of the pressure fluctuation portion, and a predetermined operation of the recording head. The liquid flow rate I, which is the minimum value of the liquid flow rate,
There is a relationship of flow path resistance R ≧ minimum pressure difference ΔP / liquid flow rate I.
Needless to say, the flow path resistance R is a resistance generated when the liquid stored in the liquid chamber flows through the first flow path.

記録ヘッドの予め定められた動作は、例えば、記録ヘッドが搭載されたキャリッジが走査方向へ一回移動する動作であってもよいし、記録ヘッドのフラッシング動作であってもよいし、被記録媒体へ画像を印刷するために必要な液体流量が液体流量I以上と推定した画像の記録動作であってもよい。   The predetermined operation of the recording head may be, for example, an operation in which a carriage on which the recording head is mounted moves once in the scanning direction, a flushing operation of the recording head, or a recording medium An image recording operation in which the liquid flow rate necessary for printing an image is estimated to be equal to or higher than the liquid flow rate I may be used.

液体室に液体が貯留されている状態において、記録ヘッドが予め定められた動作を行い、記録ヘッドへ液体流量I以上の流量で液体が流れると、第1流路において流路抵抗Rと液体流量Iとの積RI以上の圧力損失が発生する。すなわち、第2流路内の圧力はRI以上減少する。流路抵抗R≧最小圧力差ΔP/液体流量Iの関係にあるので、第2流路内の圧力がRI以上減少することにより、圧力変動部の膜の内外の圧力差が最小圧力差ΔPより大きくなり、膜が変位する。この変位した膜の位置が検知部に検知される。一方、液体室の液体が消費されて第1流路に空気が進入すると、第1流路の流路抵抗Rが減少し始め、第1流路内が概ね空気となると、第1流路の流路抵抗Rがほぼゼロとなる。したがって、記録ヘッドへ液体流量I以上の流量で液体が流れても、第1流路における圧力損失はほぼゼロなので、圧力変動部の膜は変位しない。このように、第1流路内のインクの有無に基づいて変位する圧力変動部の膜の位置を検知部が検知し、その検知部の検知情報に基づいて判定部が液体室に貯留されたインクの有無を判定する。   When the recording head performs a predetermined operation in a state where the liquid is stored in the liquid chamber and the liquid flows to the recording head at a flow rate equal to or higher than the liquid flow rate I, the flow path resistance R and the liquid flow rate in the first flow path. A pressure loss equal to or greater than the product RI with I occurs. That is, the pressure in the second flow path decreases by RI or more. Since there is a relationship of flow path resistance R ≧ minimum pressure difference ΔP / liquid flow rate I, when the pressure in the second flow path decreases by RI or more, the pressure difference between the inside and outside of the membrane of the pressure fluctuation portion becomes smaller than the minimum pressure difference ΔP. The film becomes larger and the film is displaced. The position of the displaced film is detected by the detection unit. On the other hand, when the liquid in the liquid chamber is consumed and air enters the first flow path, the flow path resistance R of the first flow path starts to decrease, and when the inside of the first flow path becomes almost air, The channel resistance R becomes almost zero. Therefore, even if the liquid flows to the recording head at a flow rate equal to or higher than the liquid flow rate I, the pressure loss in the first flow path is almost zero, so the film of the pressure fluctuation portion does not move. In this manner, the detection unit detects the position of the film of the pressure fluctuation unit that is displaced based on the presence or absence of ink in the first flow path, and the determination unit is stored in the liquid chamber based on the detection information of the detection unit. The presence or absence of ink is determined.

また、本発明は、カートリッジ装着部を介して液体カートリッジから供給される液体を吐出する記録ヘッドを有する装置において、当該カートリッジ装着部に着脱される液体カートリッジであって、大気連通がされており、液体が貯留される液体室と、上記液体室から液体を流出させる第1流路と、上記第1流路、及び液体を外部へ流出するための液体供給口と連続する第2流路と、上記第2流路内の圧力に応じて変位するように構成された可撓性の膜を有する圧力変動部と、を具備しており、上記第1流路の流路抵抗Rと、上記圧力変動部の膜が変位するのに必要な膜の内外の最小圧力差ΔPと、上記記録ヘッドの予め定められた動作における上記記録ヘッドへ流れる液体流量の最小値である液体流量Iとが、
流路抵抗R≧最小圧力差ΔP/液体流量Iの関係にある液体カートリッジとして捉えられてもよい。
Further, the present invention is a liquid cartridge that is attached to and detached from the cartridge mounting portion in an apparatus having a recording head that discharges the liquid supplied from the liquid cartridge via the cartridge mounting portion, and is in air communication. A liquid chamber in which the liquid is stored, a first flow path for allowing the liquid to flow out of the liquid chamber, the first flow path, and a second flow path continuous with the liquid supply port for flowing the liquid to the outside, A pressure fluctuation portion having a flexible film configured to be displaced according to the pressure in the second flow path, and the flow path resistance R of the first flow path and the pressure The minimum pressure difference ΔP inside and outside the film necessary for displacing the film of the variable portion and the liquid flow rate I which is the minimum value of the liquid flow rate flowing to the print head in a predetermined operation of the print head are
It may be regarded as a liquid cartridge having a relationship of flow path resistance R ≧ minimum pressure difference ΔP / liquid flow rate I.

本発明によれば、記録ヘッドが予め定められた動作を行い、記録ヘッドへ液体流量I以上の流量で液体が流れると、第1流路において流路抵抗Rと液体流量Iとの積RI以上の圧力損失が発生するか否かによって、第2流路内の圧力が変化し、圧力変動部の膜が変位するか否かが決まるので、この膜の変位が生じたか否かが検知されることによって、大気連通された液体室の液体残量を判定することができる。   According to the present invention, when the recording head performs a predetermined operation and a liquid flows to the recording head at a flow rate equal to or higher than the liquid flow rate I, the product of the flow path resistance R and the liquid flow rate I in the first flow path is equal to or greater than RI. Depending on whether or not the pressure loss occurs, the pressure in the second flow path changes and it is determined whether or not the film of the pressure fluctuation portion is displaced. Therefore, it is detected whether or not the film is displaced. Thus, the remaining amount of liquid in the liquid chamber communicated to the atmosphere can be determined.

図1は、本発明の実施形態に係るプリンタ10の内部構造を模式的に示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing the internal structure of a printer 10 according to an embodiment of the present invention. 図2は、インクカートリッジ30の内部構成を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the ink cartridge 30. 図3(A)は、ダイヤフラムゴム49がドーム形状である状態の圧力変動部47の断面を示す拡大断面図であり、図3(B)は、ダイヤフラムゴム49が筒部48の空間に向かって撓んだ状態の圧力変動部47の断面を示す拡大断面図である。3A is an enlarged cross-sectional view showing a cross section of the pressure fluctuation portion 47 in a state where the diaphragm rubber 49 has a dome shape, and FIG. 3B shows the diaphragm rubber 49 moving toward the space of the cylindrical portion 48. It is an expanded sectional view which shows the cross section of the pressure fluctuation | variation part 47 of the bent state. 図4は、制御部90の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the control unit 90. 図5は、インク残量判定の手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for determining the remaining amount of ink. 図6は、変形例に係るインク供給装置100の模式断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an ink supply device 100 according to a modification. 図7は、変形例に係るインクカートリッジ30の内部構成を示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the ink cartridge 30 according to the modification.

以下、適宜図面を参照して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が具体化された一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate. The embodiment described below is merely an example in which the present invention is embodied, and it is needless to say that the embodiment can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

[プリンタ10の概要]
図1に示されるように、画像記録装置の一例であるプリンタ10は、インクジェット記録方式に基づいて、記録用紙に対してインク滴を選択的に吐出することにより画像を記録するものである。プリンタ10は、インク供給装置100を備えている。インク供給装置100には、カートリッジ装着部110が設けられている。カートリッジ装着部110には、インクカートリッジ30が装着され得る。カートリッジ装着部110には、その一面が外部に開放された開口112が設けられている。インクカートリッジ30は、開口112を介してカートリッジ装着部110に挿入され、或いはカートリッジ装着部110から抜き出される。
[Overview of Printer 10]
As shown in FIG. 1, a printer 10 as an example of an image recording apparatus records an image by selectively ejecting ink droplets onto a recording sheet based on an inkjet recording method. The printer 10 includes an ink supply device 100. The ink supply device 100 is provided with a cartridge mounting portion 110. The ink cartridge 30 can be mounted on the cartridge mounting unit 110. The cartridge mounting portion 110 is provided with an opening 112 whose one surface is open to the outside. The ink cartridge 30 is inserted into or removed from the cartridge mounting part 110 through the opening 112.

インクカートリッジ30には、プリンタ10で使用可能なインクが貯留されている。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、インクカートリッジ30と記録ヘッド29とがサブタンク28を介してインクチューブ20で接続されている。サブタンク28及び記録ヘッド29はキャリッジ21に搭載されている。サブタンク28は、インクチューブ20を通じて供給されるインクを一時的に貯留する。キャリッジ21は、不図示のモータから駆動力が伝達されて、記録用紙の記録面に沿って図1の紙面と垂直な方向(走査方向)へ往復移動する。記録ヘッド29は、インクジェット記録方式によって、キャリッジ21と共に走査方向へ移動する間に、サブタンク28から供給されたインクをノズルから選択的に吐出する。   The ink cartridge 30 stores ink that can be used by the printer 10. In a state where the ink cartridge 30 is mounted on the cartridge mounting portion 110, the ink cartridge 30 and the recording head 29 are connected by the ink tube 20 via the sub tank 28. The sub tank 28 and the recording head 29 are mounted on the carriage 21. The sub tank 28 temporarily stores the ink supplied through the ink tube 20. The carriage 21 receives a driving force from a motor (not shown) and reciprocates in the direction (scanning direction) perpendicular to the paper surface of FIG. 1 along the recording surface of the recording paper. The recording head 29 selectively ejects ink supplied from the sub tank 28 from the nozzles while moving in the scanning direction together with the carriage 21 by the ink jet recording method.

給紙トレイ15から給紙ローラ23によって搬送路24へ送給された記録用紙は、搬送ローラ対25によってプラテン26上へ搬送される。キャリッジ21に搭載されて移動する記録ヘッド29は、プラテン26上を通過する記録用紙に対して走査されながら、インクを選択的に吐出する。これにより、記録用紙に画像が記録される。プラテン26を通過した記録用紙は、排出ローラ対22によって、搬送路24の最下流に設けられた排紙トレイ16に排出される。   The recording paper fed from the paper feed tray 15 to the transport path 24 by the paper feed roller 23 is transported onto the platen 26 by the transport roller pair 25. A recording head 29 mounted and moved on the carriage 21 selectively ejects ink while being scanned with respect to the recording paper passing over the platen 26. Thereby, an image is recorded on the recording paper. The recording sheet that has passed through the platen 26 is discharged by a discharge roller pair 22 to a discharge tray 16 provided on the most downstream side of the transport path 24.

なお、本実施形態に係るプリンタ10の概略構成は一例に過ぎず、例えば、記録用紙の給紙方式や搬送方式、搬送路の形状などは、公知のインクジェットプリンタにおける他の構成が採用されてもよいことは言うまでもない。   Note that the schematic configuration of the printer 10 according to the present embodiment is merely an example. For example, other configurations in a known inkjet printer may be employed for the recording paper feeding method, the conveying method, the shape of the conveying path, and the like. Needless to say, it is good.

[インク供給装置100]
図1に示されるように、インク供給装置100は、プリンタ10に設けられている。インク供給装置100は、プリンタ10が備える記録ヘッド29へインクを供給するものである。インク供給装置100は、インクカートリッジ30を装着可能なカートリッジ装着部110を備えている。なお、図1においては、カートリッジ装着部110にインクカートリッジ30が装着された状態が示されている。
[Ink supply apparatus 100]
As shown in FIG. 1, the ink supply device 100 is provided in the printer 10. The ink supply device 100 supplies ink to the recording head 29 provided in the printer 10. The ink supply device 100 includes a cartridge mounting unit 110 in which the ink cartridge 30 can be mounted. FIG. 1 shows a state where the ink cartridge 30 is mounted on the cartridge mounting portion 110.

[インクカートリッジ30]
図2に示されるように、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。インクカートリッジ30の内部に形成されている空間がインクを貯留するインク室36である。インク室36は、インクカートリッジ30の外観を形成している筐体31により形成される空間であってもよいし、筐体31内部に配置された、筐体31とは別の部材によって形成される空間であってもよい。
[Ink cartridge 30]
As shown in FIG. 2, the ink cartridge 30 is a container for storing ink. A space formed inside the ink cartridge 30 is an ink chamber 36 for storing ink. The ink chamber 36 may be a space formed by the casing 31 that forms the appearance of the ink cartridge 30, or may be formed by a member that is disposed inside the casing 31 and is different from the casing 31. It may be a space.

インクカートリッジ30は、図2に示された起立状態、つまり、同図の下側の面を底面とし、同図の上側の面を上面として、カートリッジ装着部110に対して矢印50で示される方向(以下「挿入及び取出方向50」と称する。)に沿って挿抜される。すなわち、インクカートリッジ30は、挿入及び取出方向50に沿ってカートリッジ装着部110に挿入され、また、挿入及び取出方向50に沿ってカートリッジ装着部110から抜き出される。インクカートリッジ30は、起立状態のままカートリッジ装着部110に挿抜される。この起立状態が、インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に装着された姿勢である装着姿勢に相当する。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に挿入される向きが挿入向き56であり、取り出される向きが取出向き55である。挿入向き56及び取出向き55が挿入及び取出方向50と平行であることは言うまでもない。本実施形態においては、挿入及び取出方向50は、水平方向に沿う。すなわち、挿入向き56及び取出向き55は、水平方向に沿った向きである。   The ink cartridge 30 is in the standing state shown in FIG. 2, that is, the direction indicated by the arrow 50 with respect to the cartridge mounting portion 110 with the lower surface in the drawing as the bottom surface and the upper surface in the drawing as the top surface. (Hereinafter referred to as “insertion and removal direction 50”). In other words, the ink cartridge 30 is inserted into the cartridge mounting portion 110 along the insertion / removal direction 50 and is removed from the cartridge mounting portion 110 along the insertion / removal direction 50. The ink cartridge 30 is inserted into and removed from the cartridge mounting portion 110 while standing. This standing state corresponds to a mounting posture in which the ink cartridge 30 is mounted in the cartridge mounting portion 110. The direction in which the ink cartridge 30 is inserted into the cartridge mounting portion 110 is the insertion direction 56, and the direction in which the ink cartridge 30 is removed is the extraction direction 55. Needless to say, the insertion direction 56 and the extraction direction 55 are parallel to the insertion and extraction direction 50. In the present embodiment, the insertion and removal direction 50 is along the horizontal direction. That is, the insertion direction 56 and the extraction direction 55 are directions along the horizontal direction.

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、幅方向(図2の紙面と垂直な方向)に短く、高さ方向52と奥行き方向53が幅方向よりも長い扁平形状である。幅方向及び奥行き方向53は、インクカートリッジ30が装着姿勢にあるときに水平方向に沿う。高さ方向52は、インクカートリッジ30が装着姿勢にあるときに鉛直方向に沿う。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110に対して挿抜されるとき、奥行き方向53は、挿入及び取出方向50と平行であり、幅方向及び高さ方向52は、挿入及び取出方向50と直交する。   The ink cartridge 30 has a substantially rectangular parallelepiped housing 31. The casing 31 has a flat shape that is short in the width direction (a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2), and whose height direction 52 and depth direction 53 are longer than the width direction. The width direction and the depth direction 53 are along the horizontal direction when the ink cartridge 30 is in the mounting posture. The height direction 52 is along the vertical direction when the ink cartridge 30 is in the mounting posture. When the ink cartridge 30 is inserted into and removed from the cartridge mounting portion 110, the depth direction 53 is parallel to the insertion and removal direction 50, and the width direction and the height direction 52 are orthogonal to the insertion and removal direction 50.

筐体31は、前壁40及び後壁42を有している。インクカートリッジ30がカートリッジ装着部110へ挿入されるときに挿入向き56の前方側となる筐体31の壁が前壁40であり、後方側となる筐体31の壁が後壁42である。前壁40と後壁42とは、奥行き方向53(挿入及び取出方向50)において対向している。図には現れていないが、筐体31は、前壁40及び後壁42を接続する、挿入及び取出方向50に延びる一対の側壁を有している。側壁は、幅方向において対向している。筐体31は、さらに、側壁と前壁40及び後壁42とを接続し、かつ前壁40の上端から後壁42の上端に向けて延びる上壁39、及び前壁40の下端から後壁42の下端に向けて延びる下壁41を有している。上壁39及び下壁41は、高さ方向52において対向している。   The housing 31 has a front wall 40 and a rear wall 42. When the ink cartridge 30 is inserted into the cartridge mounting portion 110, the wall of the casing 31 that is the front side of the insertion direction 56 is the front wall 40, and the wall of the casing 31 that is the rear side is the rear wall 42. The front wall 40 and the rear wall 42 face each other in the depth direction 53 (insertion and extraction direction 50). Although not shown in the figure, the housing 31 has a pair of side walls that connect the front wall 40 and the rear wall 42 and extend in the insertion and extraction direction 50. The side walls are opposed in the width direction. The casing 31 further connects the side wall with the front wall 40 and the rear wall 42, and extends from the upper end of the front wall 40 toward the upper end of the rear wall 42, and from the lower end of the front wall 40 to the rear wall. A lower wall 41 extending toward the lower end of 42 is provided. The upper wall 39 and the lower wall 41 face each other in the height direction 52.

図2に示されるように、筐体31の前壁40における高さ方向52の下側に、インク供給部43が設けられている。インク供給部43は、円筒形状の外形をなしており、前壁40から奥行き方向53(挿入及び取出方向50)に沿って筐体31の外側へ突出している、すなわち、挿入向き56へ突出している。インク供給部43の先端には、筐体31の外側へ開口するインク供給口45が形成されている。インク供給部43の内部には、インク流路44が形成されている。インク流路44は、インク供給口45から奥行き方向53(挿入及び取出方向50)に延びて、第1インク流出路61及び第2インク流出路62を介して、インク室36へ通じている。   As shown in FIG. 2, an ink supply unit 43 is provided below the height direction 52 of the front wall 40 of the housing 31. The ink supply unit 43 has a cylindrical outer shape and protrudes from the front wall 40 to the outside of the housing 31 along the depth direction 53 (insertion and extraction direction 50), that is, protrudes in the insertion direction 56. Yes. An ink supply port 45 that opens to the outside of the housing 31 is formed at the tip of the ink supply unit 43. An ink flow path 44 is formed inside the ink supply unit 43. The ink flow path 44 extends in the depth direction 53 (insertion and removal direction 50) from the ink supply port 45 and communicates with the ink chamber 36 via the first ink outflow path 61 and the second ink outflow path 62.

なお、図には詳細に示されていないが、インク供給口45は、インク供給口45を塞ぐフィルムや弁などによって液密に封止されている。フィルムや弁は、カートリッジ装着部110のインク導入管122がインク供給口45に挿入されるときに破断されたり、開放されたりする。また、インク供給部43の先端において、インク供給口45を囲う部分がインク導入管122の周壁に液密に接触可能なゴム等の弾性部材により形成されている。   Although not shown in detail in the drawing, the ink supply port 45 is liquid-tightly sealed with a film, a valve, or the like that closes the ink supply port 45. The film and the valve are broken or opened when the ink introduction tube 122 of the cartridge mounting unit 110 is inserted into the ink supply port 45. Further, at the tip of the ink supply unit 43, a portion surrounding the ink supply port 45 is formed by an elastic member such as rubber that can come into liquid-tight contact with the peripheral wall of the ink introduction tube 122.

図2に示されるように、筐体31の前壁40における高さ方向52の上側に、大気連通部46が設けられている。大気連通部46は、インク室36の空気層が存在する箇所において前壁40を貫通する孔である。大気連通部46は、フィルムや弁などによって気密に封止されており、インクカートリッジ32がカートリッジ装着部110に挿入される過程において、フィルムが破断されたり、弁が開放されたりして、インク室36の空気層とインクカートリッジ32外の大気とを連通するものであってもよいし、ラビリンス構造によってインク室36の空気層とインクカートリッジ32外の大気とを連通するものであってもよい。インク室36からカートリッジ装着部110に設けられたインク導入管122内へインクが流出されるのに伴い、大気連通部46を介してインク室36内に大気が流入する。   As shown in FIG. 2, an air communication part 46 is provided on the upper side of the height direction 52 in the front wall 40 of the housing 31. The atmosphere communication portion 46 is a hole that penetrates the front wall 40 at a location where the air layer of the ink chamber 36 exists. The air communication portion 46 is hermetically sealed by a film, a valve, or the like, and in the process of inserting the ink cartridge 32 into the cartridge mounting portion 110, the film is broken or the valve is opened, so that the ink chamber The air layer 36 and the atmosphere outside the ink cartridge 32 may communicate with each other, or the air layer in the ink chamber 36 and the atmosphere outside the ink cartridge 32 may communicate with each other by a labyrinth structure. As ink flows out from the ink chamber 36 into the ink introduction tube 122 provided in the cartridge mounting portion 110, the air flows into the ink chamber 36 through the air communication portion 46.

図2に示されるように、筐体31の前壁40における高さ方向52の中央に、圧力変動部47が設けられている。圧力変動部47は、前壁40から奥行き方向53(挿入及び取出方向50)に沿って筐体31の外側へ突出する、すなわち、挿入向き56へ突出する、中空円筒形状の筒部48と、筒部48の先端側の開口を塞ぐように、筒部48の先端側に設けられたダイアフラムゴム49とを有する。筒部48の基端側は、先端側に比べてその外形が小さくなっており、前壁40を奥行き方向53へ貫通するように、前壁40に取り付けられている。筒部48の内部空間は、前壁40の外側において先端側が挿入向き56へ開口しており、また、筒部48の内部空間は、筒部48の基端側において縮径して、前壁40を貫通して第2インク流出路62とインクを流通可能に連続している。   As shown in FIG. 2, a pressure fluctuation portion 47 is provided in the center of the front wall 40 of the housing 31 in the height direction 52. The pressure fluctuation portion 47 protrudes from the front wall 40 along the depth direction 53 (insertion and extraction direction 50) to the outside of the housing 31, that is, protrudes in the insertion direction 56, a hollow cylindrical tube portion 48, A diaphragm rubber 49 is provided on the distal end side of the tubular portion 48 so as to close the opening on the distal end side of the tubular portion 48. The base end side of the cylindrical portion 48 has a smaller outer shape than the distal end side, and is attached to the front wall 40 so as to penetrate the front wall 40 in the depth direction 53. The inner space of the cylindrical portion 48 is open to the insertion direction 56 on the outer side of the front wall 40, and the inner space of the cylindrical portion 48 is reduced in diameter on the proximal end side of the cylindrical portion 48, The second ink outflow passage 62 and the ink can be circulated continuously through 40.

ダイヤフラムゴム49は、筒部48の先端側の開口を覆うように、筒部48の先端側からドーム型に膨らんだ形状をしている。ダイヤフラムゴム49は、可撓性の薄膜である。ダイヤフラムゴム49は、筒部48の内部空間を区画する壁の一部として構成されている。ダイヤフラムゴム49により開口が閉塞された筒部48の内部空間は、インクで満たされる。図3に示されるように、筒部48の内部空間に満たされたインクの圧力と、外部の大気圧との関係によって、ダイヤフラムゴム49が、ドーム形状に維持されるか(図3(A))、筒部48の内部空間へ向かって凹むように撓むか(図3(B))が決定される。つまり、筒部48の内部空間に満たされたインクの圧力が変動すると、ダイヤフラムゴム49が変位する。   The diaphragm rubber 49 has a swelled shape from the distal end side of the cylindrical portion 48 so as to cover the opening on the distal end side of the cylindrical portion 48. The diaphragm rubber 49 is a flexible thin film. The diaphragm rubber 49 is configured as a part of a wall that partitions the internal space of the cylindrical portion 48. The internal space of the cylindrical portion 48 whose opening is closed by the diaphragm rubber 49 is filled with ink. As shown in FIG. 3, is the diaphragm rubber 49 maintained in a dome shape depending on the relationship between the pressure of the ink filled in the internal space of the cylindrical portion 48 and the external atmospheric pressure (FIG. 3A)? ), Whether to bend toward the inner space of the cylindrical portion 48 is determined (FIG. 3B). That is, when the pressure of the ink filled in the internal space of the cylinder portion 48 varies, the diaphragm rubber 49 is displaced.

ダイヤフラムゴム49がドーム形状に維持されているときに、挿入向き56においてダイヤフラムゴム49の最も先端となる部分の外面には、導電材38が設けられている。導電材38は、カートリッジ装着部110のケース101に設けられた検知部114において流れる検知電流を通電可能な素材からなるものであって、ダイヤフラムゴム49の外面に露出されている。ケース101にインクカートリッジ30が装着された状態において、導電材38は、ダイヤフラムゴム49の変位に伴って、検知部114に対して接離する。   When the diaphragm rubber 49 is maintained in a dome shape, a conductive material 38 is provided on the outer surface of the portion that is the most distal end of the diaphragm rubber 49 in the insertion direction 56. The conductive material 38 is made of a material capable of supplying a detection current flowing in the detection unit 114 provided in the case 101 of the cartridge mounting unit 110, and is exposed on the outer surface of the diaphragm rubber 49. In a state where the ink cartridge 30 is attached to the case 101, the conductive material 38 contacts and separates from the detection unit 114 with the displacement of the diaphragm rubber 49.

圧力変動部47の筒部48の内部空間は、筒部48の基端側において、インク供給部43のインク流路44へ通ずる第2インク流出路62と連続している。第2インク流出路62は、筒部48の基端側から筐体31の前壁40に沿って下壁41へ向かって延出されてインク流路44に連続している。第2インク流出路62は、必ずしも筐体31の幅方向の全域に相当する幅を有する必要はなく、筐体31の幅よりも十分に小さい幅の流路として、つまり断面積が小さな流路として形成されていてもよい。インクチューブ20、インク流路44、及び第2インク流出路62により構成される流路が第2流路に相当する。   The internal space of the cylinder part 48 of the pressure fluctuation part 47 is continuous with the second ink outflow path 62 communicating with the ink flow path 44 of the ink supply part 43 on the proximal end side of the cylinder part 48. The second ink outflow path 62 extends from the base end side of the cylindrical portion 48 along the front wall 40 of the housing 31 toward the lower wall 41 and continues to the ink flow path 44. The second ink outflow path 62 does not necessarily have a width corresponding to the entire region in the width direction of the casing 31, and is a channel having a width sufficiently smaller than the width of the casing 31, that is, a channel having a small cross-sectional area. It may be formed as. A flow path constituted by the ink tube 20, the ink flow path 44, and the second ink outflow path 62 corresponds to the second flow path.

第2インク流出路62、その上端において、インク室36へ通ずる第1インク流出路61と連続している。つまり、第2インク流出路62は、その上端において、挿入向き56に筒部48の内部空間と連続しており、取出し向き55に第1インク流出路61と連続している。第1インク流出路61は、第2インク流出路62と連続している端部から筐体31の前壁40に沿って下壁41へ向かって延出され、さらに下壁41に沿って前壁40と後壁42との間を複数回Uターンして、換言すればつづら折れの如く挿入向き56及び取出向き55に沿ってジグザグに延出されてインク室36へ連続している。したがって、インク室36から流出するインクは、第1インク流出路61を通じて、第2インク流出路62及び圧力変動部47の筒部48の内部空間へ至る。第1インク流出路61は、必ずしも筐体31の幅方向の全域に相当する幅を有する必要はなく、筐体31の幅よりも十分に小さい幅の流路として、つまり断面積が小さな流路として形成されてよい。第1インク流出路61が第1流路に相当する。インク室36から流出されたインクは、第1インク流出路61及び第2インク流出路62を通じてインク流路44へ至る。   The second ink outflow path 62 is continuous with the first ink outflow path 61 leading to the ink chamber 36 at the upper end thereof. That is, the second ink outflow path 62 is continuous with the internal space of the cylindrical portion 48 in the insertion direction 56 at the upper end thereof, and is continuous with the first ink outflow path 61 in the removal direction 55. The first ink outflow path 61 extends from the end continuous with the second ink outflow path 62 along the front wall 40 of the housing 31 toward the lower wall 41, and further along the lower wall 41. The wall 40 and the rear wall 42 are U-turned a plurality of times. In other words, the wall 40 and the rear wall 42 are zigzagged along the insertion direction 56 and the extraction direction 55 like a zigzag and continue to the ink chamber 36. Accordingly, the ink flowing out from the ink chamber 36 reaches the internal space of the second ink outflow path 62 and the cylinder portion 48 of the pressure fluctuation section 47 through the first ink outflow path 61. The first ink outflow path 61 does not necessarily have a width corresponding to the entire width direction of the casing 31, and is a channel having a width sufficiently smaller than the width of the casing 31, that is, a channel having a small cross-sectional area. It may be formed as The first ink outflow path 61 corresponds to the first flow path. The ink that has flowed out of the ink chamber 36 reaches the ink flow path 44 through the first ink outflow path 61 and the second ink outflow path 62.

第1インク流出路61の流路抵抗Rと、圧力変動部47のダイヤフラムゴム49が変位するのに必要なダイヤフラムゴム49の内外の最小圧力差ΔPと、記録ヘッド29の予め定められた動作により記録ヘッド29へ流れるインク流量の最小値であるインク流量Iとは、以下の式1の関係にある。
(流路抵抗R)≧(最小圧力差ΔP)/(インク流量I) ・・・(式1)
なお、ダイヤフラムゴム49の内外の圧力差とは、大気に面しているダイヤフラムゴム49の外面に加わる圧力から筒部48の内部空間に面しているダイヤフラムゴム49の内面に加わる圧力を減じた値である。
By the flow resistance R of the first ink outflow path 61, the minimum pressure difference ΔP inside and outside the diaphragm rubber 49 necessary for the displacement of the diaphragm rubber 49 of the pressure fluctuation portion 47, and a predetermined operation of the recording head 29. The ink flow rate I, which is the minimum value of the ink flow rate flowing to the recording head 29, is in the relationship of the following formula 1.
(Channel resistance R) ≧ (minimum pressure difference ΔP) / (ink flow rate I) (Equation 1)
The pressure difference between the inside and outside of the diaphragm rubber 49 is obtained by subtracting the pressure applied to the inner surface of the diaphragm rubber 49 facing the inner space of the cylindrical portion 48 from the pressure applied to the outer surface of the diaphragm rubber 49 facing the atmosphere. Value.

インク室36は、大気連通部46を介して大気と連通しているので、インク室36内のインクの圧力は大気圧Paと等しい。第1インク流出路61から記録ヘッド29へインクが流れていない状態では、第1インク流出路61、第2インク流出路62、及び圧力変動部47の内部空間内のインクの圧力も大気圧Paである。ダイヤフラムゴム49外の圧力も大気圧Paであるから、ダイヤフラムゴム49の内外の圧力差はゼロであり、ダイヤフラムゴム49は変位しない。   Since the ink chamber 36 communicates with the atmosphere via the atmosphere communicating portion 46, the pressure of the ink in the ink chamber 36 is equal to the atmospheric pressure Pa. In a state where ink does not flow from the first ink outflow path 61 to the recording head 29, the pressure of the ink in the internal space of the first ink outflow path 61, the second ink outflow path 62, and the pressure fluctuation portion 47 is also atmospheric pressure Pa. It is. Since the pressure outside the diaphragm rubber 49 is also the atmospheric pressure Pa, the pressure difference inside and outside the diaphragm rubber 49 is zero, and the diaphragm rubber 49 is not displaced.

記録ヘッド29により予め定められた動作が行われて第1インク流出路61を流量I以上の流量でインクが流れると、流路抵抗Rとインク流量Iとの積RI以上の圧力損失が発生する。したがって、第1インク流出路61と連続している第2インク流出路62内のインクの圧力は、大気圧PaからRIを減じた値(Pa−RI)以下となる。第2インク流出路62と連続している圧力変動部47の内部空間内のインクの圧力も(Pa−RI)以下となるので、ダイヤフラムゴム49の内外の圧力差は、ダイヤフラムゴム49外の大気圧Paとダイヤフラムゴム49内の圧力(Pa−RI)との差であるRI以上となる。(式1)より、RIは、最小圧力差ΔP以上であるので、ダイヤフラムゴム49は変位する。換言すれば、インク流量Iは、圧力変動部47においてダイヤフラムゴム49が変位するために必要な最小の流量である。   When a predetermined operation is performed by the recording head 29 and ink flows through the first ink outflow passage 61 at a flow rate equal to or higher than the flow rate I, a pressure loss equal to or higher than the product RI of the flow path resistance R and the ink flow rate I occurs. . Therefore, the pressure of the ink in the second ink outflow path 62 that is continuous with the first ink outflow path 61 is equal to or less than the value obtained by subtracting RI from the atmospheric pressure Pa (Pa-RI). Since the pressure of the ink in the internal space of the pressure fluctuation portion 47 that is continuous with the second ink outflow path 62 is also less than (Pa-RI), the pressure difference between the inside and outside of the diaphragm rubber 49 is large outside the diaphragm rubber 49. It becomes RI or more which is the difference between the pressure Pa and the pressure in the diaphragm rubber 49 (Pa-RI). From (Equation 1), since RI is not less than the minimum pressure difference ΔP, the diaphragm rubber 49 is displaced. In other words, the ink flow rate I is the minimum flow rate required for the diaphragm rubber 49 to be displaced in the pressure fluctuation unit 47.

ところで、第1インク流出路61を空気が流れるときに発生する流路抵抗は、第1インク流出路61をインクが流れるときの流路抵抗に比べて十分に小さく、実質的にゼロとみなし得る。したがって、インク室36内のインクが消費されて、第1インク流出路61内に空気が進入すると、インクが記録ヘッド29へ流れても、第1インク流出路61内の空気が進入した部分では実質的に圧力損失が発生しなくなる。第1インク流出路61がすべて空気で満たされると、インク流量I以上で記録ヘッド29にインクが流れても、第1インク流出路61内では実質的に圧力損失が発生しなくなるので、ダイヤフラムゴム49の内外の圧力差は実質的に発生せず、ダイヤフラムゴム49は変位しない。したがって、記録ヘッド29が予め定められた動作を行ったときに、ダイヤフラムゴム49が変位するか否かを検知することにより、インク室36内のインクの有無を判定できる。   By the way, the flow path resistance generated when air flows through the first ink outflow path 61 is sufficiently smaller than the flow path resistance when ink flows through the first ink outflow path 61 and can be regarded as substantially zero. . Therefore, when the ink in the ink chamber 36 is consumed and air enters the first ink outflow path 61, even if the ink flows into the recording head 29, the air in the first ink outflow path 61 enters the part. There is virtually no pressure loss. When the first ink outflow path 61 is completely filled with air, no pressure loss occurs in the first ink outflow path 61 even if ink flows to the recording head 29 at an ink flow rate I or higher. The pressure difference between the inside and outside of 49 is not substantially generated, and the diaphragm rubber 49 is not displaced. Accordingly, the presence or absence of ink in the ink chamber 36 can be determined by detecting whether or not the diaphragm rubber 49 is displaced when the recording head 29 performs a predetermined operation.

また、第1インク流出路61における第2インク流出路62と連続している一部分の流路抵抗R’と、圧力変動部47のダイヤフラムゴム49が変位するのに必要なダイヤフラムゴム49の内外の最小圧力差ΔPと、記録ヘッド29の予め定められた動作により記録ヘッド29へ流れるインク流量の最小値であるインク流量Iとは、好ましくは、付加的な条件として、以下の式2の関係にあってもよい。
(流路抵抗R’)<(最小圧力差ΔP)/(インク流量I) ・・・(式2)
この場合、第1インク流出路61内に空気が進入し、第2インク流出路62と連続している一部分(流路抵抗R’を有する部分)のみがインクで満たされている状態となると、インク流量Iで記録ヘッド29にインクが流れても、第1インク流出路61における圧力損失は、流路抵抗R’とインク流量Iとの積R’Iとなり、最小圧力差ΔPよりも小さくなる。よって、ダイヤフラムゴム49は変位しない。したがって、第1インク流出路61内が完全に空気で満たされる前に、インク室36内のインクが無くなったと判定できる。なお、実際には、記録ヘッド29が予め定められた動作を行うと、流量I以上の流量I’で記録ヘッド29へインクが流れることもあり得るので、第2インク流出路62と連続している一部分(流量抵抗R’を有する部分)のみがインクで満たされている状態となっても、流路抵抗R’と流量I’との積R’I’は、最小圧力差ΔPよりも小さくならないことも想定されるが、(式2)が満たされていれば、第1インク流出路61内が完全に空気で満たされる前に、インク室36内のインクが無くなったことを判定できる頻度が高まると言える。
Further, the flow resistance R ′ of a part of the first ink outflow path 61 that is continuous with the second ink outflow path 62 and the inside / outside of the diaphragm rubber 49 necessary for displacing the diaphragm rubber 49 of the pressure fluctuation unit 47 are also illustrated. The minimum pressure difference ΔP and the ink flow rate I, which is the minimum value of the ink flow rate flowing to the recording head 29 by a predetermined operation of the recording head 29, preferably have the relationship of the following formula 2 as an additional condition. There may be.
(Channel resistance R ′) <(minimum pressure difference ΔP) / (ink flow rate I) (Expression 2)
In this case, when air enters the first ink outflow path 61 and only a part (part having the flow path resistance R ′) continuous with the second ink outflow path 62 is filled with ink, Even if ink flows to the recording head 29 at the ink flow rate I, the pressure loss in the first ink outflow path 61 becomes the product R′I of the flow path resistance R ′ and the ink flow rate I, which is smaller than the minimum pressure difference ΔP. . Therefore, the diaphragm rubber 49 is not displaced. Therefore, it can be determined that the ink in the ink chamber 36 has run out before the first ink outflow path 61 is completely filled with air. Actually, if the recording head 29 performs a predetermined operation, the ink may flow to the recording head 29 at a flow rate I ′ that is equal to or higher than the flow rate I. Even when only a portion (portion having flow resistance R ′) is filled with ink, the product R′I ′ of the flow resistance R ′ and the flow I ′ is smaller than the minimum pressure difference ΔP. However, if (Expression 2) is satisfied, the frequency at which it can be determined that the ink in the ink chamber 36 has run out before the first ink outflow path 61 is completely filled with air. Can be said to increase.

[カートリッジ装着部110]
図1に示されるように、カートリッジ装着部110の筐体を形成するケース101は、プリンタ10の正面側に開口112を有する。開口112を通じてケース101へインクカートリッジ30が挿抜される。ケース101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が収容可能であるが、同図においては、1つのインクカートリッジ30に相当するケース101のみが示されている。
[Cartridge mounting part 110]
As shown in FIG. 1, the case 101 forming the housing of the cartridge mounting unit 110 has an opening 112 on the front side of the printer 10. The ink cartridge 30 is inserted into and removed from the case 101 through the opening 112. The case 101 can accommodate four ink cartridges 30 corresponding to each color of cyan, magenta, yellow, and black, but only the case 101 corresponding to one ink cartridge 30 is shown in FIG. .

ケース101は、挿入及び取出方向50において開口112とは反対側に位置し、ケース101の内部空間に面している奥面を有し、ケース101の奥面の下部に接続部103が設けられている。接続部103は、奥面において、ケース101に装着された各インクカートリッジ30のインク供給部43に対応する位置にそれぞれ配置されている。   The case 101 is located on the opposite side of the opening 112 in the insertion and extraction direction 50 and has a back surface facing the internal space of the case 101, and a connecting portion 103 is provided at a lower portion of the back surface of the case 101. ing. The connecting portion 103 is disposed on the back surface at a position corresponding to the ink supply portion 43 of each ink cartridge 30 attached to the case 101.

接続部103は、インク導入管122を有する。インク導入管122は、ケース101の奥面を形成する壁の外面においてインクチューブ20に接続されている。各インク導入管122と接続された各インクチューブ20は、プリンタ10の記録ヘッド29へインクを流通可能に延出されている。   The connection unit 103 has an ink introduction tube 122. The ink introduction tube 122 is connected to the ink tube 20 on the outer surface of the wall that forms the inner surface of the case 101. Each ink tube 20 connected to each ink introduction tube 122 is extended to the recording head 29 of the printer 10 so that ink can be distributed.

図1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に装着されると、接続部103のインク導入管122がインク供給部43のインク供給口45に挿入され、インク室36に貯留されているインクがインクカートリッジ30の外部へ流出可能となる。インク室36から流出されたインクは、第1インク流出路61、第2インク流出路62及びインク流路44を介してインク導入管122内へ流入し、インクチューブ20を通じて記録ヘッド29へ流れる。   As shown in FIG. 1, when the ink cartridge 30 is attached to the cartridge attachment portion 110, the ink introduction tube 122 of the connection portion 103 is inserted into the ink supply port 45 of the ink supply portion 43 and stored in the ink chamber 36. Ink can flow out of the ink cartridge 30. The ink that has flowed out of the ink chamber 36 flows into the ink introduction pipe 122 through the first ink outflow path 61, the second ink outflow path 62, and the ink flow path 44, and then flows into the recording head 29 through the ink tube 20.

図1,3に示されるように、ケース101の奥面であって、ケース101に装着されたインクカートリッジ30の圧力変動部47に対応する位置に、検知部114が設けられている。検知部114は、開口112側の面において上下方向に離間されて配置された一対の導通部115,116を有する。検知部114は、導通部115,116の導通状態に対応した電気信号を出力する。圧力変動部47のダイヤフラムゴム49がドーム形状であるときは、導電材38が導通部115,116に接触して、導通部115,116を導通させる。ダイヤフラムゴム49の変位に伴って導電材38が導通部115,116から離間すると、導通部115,116の導通が遮断される。これにより、検知部114は、ダイヤフラムゴム49の位置を検知して電気信号を出力することとなる。   As shown in FIGS. 1 and 3, a detection unit 114 is provided at a position corresponding to the pressure fluctuation unit 47 of the ink cartridge 30 attached to the case 101 on the back surface of the case 101. The detection unit 114 includes a pair of conduction units 115 and 116 that are spaced apart in the vertical direction on the surface on the opening 112 side. The detection unit 114 outputs an electrical signal corresponding to the conduction state of the conduction units 115 and 116. When the diaphragm rubber 49 of the pressure fluctuation part 47 is dome-shaped, the conductive material 38 comes into contact with the conduction parts 115 and 116 to make the conduction parts 115 and 116 conductive. When the conductive material 38 is separated from the conductive portions 115 and 116 in accordance with the displacement of the diaphragm rubber 49, the conduction of the conductive portions 115 and 116 is interrupted. Thereby, the detection part 114 will detect the position of the diaphragm rubber 49, and will output an electrical signal.

図1に示されるように、ケース101には、ロックレバー145が設けられている。ロックレバー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を装着状態に維持するためのものである。ロックレバー145は、ケース101の開口112付近に設けられている。   As shown in FIG. 1, the case 101 is provided with a lock lever 145. The lock lever 145 is for maintaining the ink cartridge 30 mounted on the cartridge mounting unit 110 in the mounted state. The lock lever 145 is provided near the opening 112 of the case 101.

ロックレバー145は、全体がアーム状に形成されており、中央付近に設けられた支軸147を中心に回動可能であり、ケース101の内部へ進入しているロックレバー145の一端は、インクカートリッジ30と係合して、インクカートリッジ30が取出向き55へ移動しないように制止する。これにより、インクカートリッジ30がケース101に対して装着状態に維持される。ロックレバー145が回動されると、一端がインクカートリッジ30から離間して、インクカートリッジ30がケース101の開口112から取り出し可能となる。   The lock lever 145 is formed in an arm shape as a whole, and can be rotated around a support shaft 147 provided near the center. One end of the lock lever 145 entering the inside of the case 101 has an ink Engage with the cartridge 30 to stop the ink cartridge 30 from moving in the take-out direction 55. As a result, the ink cartridge 30 is kept attached to the case 101. When the lock lever 145 is rotated, one end is separated from the ink cartridge 30 and the ink cartridge 30 can be taken out from the opening 112 of the case 101.

[制御部90]
以下、図4が参照されつつ、プリンタ10の制御部90の概略構成が説明される。
[Control unit 90]
Hereinafter, the schematic configuration of the control unit 90 of the printer 10 will be described with reference to FIG.

制御部90は、プリンタ10の全体動作を制御するものである。制御部90は、CPU91、ROM92、RAM93、EEPROM94、ASIC95を主とするマイクロコンピュータとして構成されている。制御部90が判定部及び推定部に相当する。   The control unit 90 controls the overall operation of the printer 10. The control unit 90 is configured as a microcomputer mainly including a CPU 91, a ROM 92, a RAM 93, an EEPROM 94, and an ASIC 95. The control unit 90 corresponds to a determination unit and an estimation unit.

ROM92には、CPU91がプリンタ10の各種動作を制御するためのプログラムや、後述される判定処理を実行するためのプログラムなどが格納されている。RAM93は、CPU91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、或いはデータ処理の作業領域として使用される。EEPROM94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。   The ROM 92 stores a program for the CPU 91 to control various operations of the printer 10, a program for executing determination processing described later, and the like. The RAM 93 is used as a storage area for temporarily recording data, signals, and the like used when the CPU 91 executes the program, or as a work area for data processing. The EEPROM 94 stores settings, flags, and the like that should be retained even after the power is turned off.

ASIC95には、検知部114が接続されている。なお、図4には示されていないが、給紙ローラ23や搬送ローラ対25等の各ローラを駆動させる駆動回路や、プリンタ10に印刷開始命令等を入力するための入力部や、コンピュータ等の外部接続機器とデータの送受信を行うインターフェース、プリンタ10に関する情報を表示する表示部なども接続されている。   A detection unit 114 is connected to the ASIC 95. Although not shown in FIG. 4, a drive circuit that drives each of the rollers such as the paper feed roller 23 and the transport roller pair 25, an input unit for inputting a print start command and the like to the printer 10, a computer, etc. An interface for transmitting / receiving data to / from the external connection device and a display unit for displaying information related to the printer 10 are also connected.

検知部114は、導通部115,116の導電状態に応じたアナログの電気信号(電圧信号又は電流信号)を出力する。制御部90は、検知部114が出力する電気信号を、所定のタイミングで監視して、その電気信号のレベル(電圧値又は電流値)が所定の閾値以上の場合にHIレベル信号と判定し、所定の閾値未満の場合にLOWレベル信号と判定する。HIレベル信号とLOWレベル信号の一方がダイヤフラムゴム49が変位したことを示す信号であり、他方がダイヤフラムゴム49がドーム形状を維持していることを示す信号である。   The detection unit 114 outputs an analog electrical signal (voltage signal or current signal) corresponding to the conductive state of the conduction units 115 and 116. The control unit 90 monitors the electric signal output from the detection unit 114 at a predetermined timing, and determines that the electric signal level (voltage value or current value) is equal to or higher than a predetermined threshold value as an HI level signal. When it is less than a predetermined threshold, it is determined as a LOW level signal. One of the HI level signal and the LOW level signal is a signal indicating that the diaphragm rubber 49 is displaced, and the other is a signal indicating that the diaphragm rubber 49 maintains a dome shape.

[インクカートリッジ30のインク残量判定]
以下、図3,5が参照されつつ、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のインク残量判定が説明される。
[Determination of ink remaining amount of ink cartridge 30]
Hereinafter, the ink remaining amount determination of the ink cartridge 30 mounted on the cartridge mounting unit 110 will be described with reference to FIGS.

図1に示されるように、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、制御部90は、印刷開始命令を受ける。印刷開始命令は、例えば、プリンタ10が接続されているコンピュータにインストールされているプリンタドライバから発信されたり、プリンタ10の入力部においてスタートボタンが押されたことを受けて入力部から発信されたりする。   As shown in FIG. 1, the control unit 90 receives a print start command in a state where the ink cartridge 30 is mounted in the cartridge mounting unit 110. The print start command is transmitted from, for example, a printer driver installed in a computer to which the printer 10 is connected, or transmitted from the input unit in response to the start button being pressed in the input unit of the printer 10. .

印刷開始命令を受けた制御部90は、印刷データが有するビットマップデータに基づいて、次ぎにキャリッジ21が1回片道走査される間に、記録ヘッド29から吐出されるインク量を算出する(ステップ1;S1)。ビットマップデータには、被記録媒体のどの位置にどの大きさのドット、すなわち大インク滴、中インク滴、小インク滴のいずれが吐出されるかが示されている。ビットマップデータは、コンピュータにインストールされているプリンタドライバにおいて作成されてもよいし、制御部90が作成してもよい。   Upon receiving the print start command, the control unit 90 calculates the amount of ink ejected from the recording head 29 while the carriage 21 is next scanned once in one way based on the bitmap data included in the print data (step 1; S1). The bitmap data indicates which size of a dot, that is, a large ink droplet, a medium ink droplet, or a small ink droplet is ejected to which position on the recording medium. The bitmap data may be created by a printer driver installed in the computer, or may be created by the control unit 90.

制御部90は、印刷データに含まれる印刷モード情報に基づいて、キャリッジ21が1回片道走査されるに要する時間を算出する(ステップ2;S2)。この時間は、例えば、印刷モードに対応したテーブルとして制御部90に予め記憶されていてもよい。印刷モードは、例えば高解像度モードや低解像度モードなどである。制御部90は、前述されたインク量をこの時間で除することによって、キャリッジ21が1回片道走査される間に、インクカートリッジ30の第1インク流出路61から記録ヘッド29へ流れるインク流量I’’を算出する(ステップ3;S3)。   Based on the print mode information included in the print data, the control unit 90 calculates the time required for the carriage 21 to scan once in one way (step 2; S2). This time may be stored in advance in the control unit 90 as a table corresponding to the print mode, for example. The print mode is, for example, a high resolution mode or a low resolution mode. The control unit 90 divides the ink amount described above by this time, so that the ink flow rate I flowing from the first ink outflow path 61 of the ink cartridge 30 to the recording head 29 while the carriage 21 is scanned once in one way. '' Is calculated (step 3; S3).

制御部90は、算出したインク流量I’’が予め定められた閾値以上であるかを判定する(ステップ4;S4)。この閾値は、インクカートリッジ30の圧力変動部47においてダイヤフラムゴム49が変位するために必要な最小のインク流量Iである。制御部90は、(インク流量I’’)<(インク流量I)であれば(ステップ4(No))、キャリッジ21の片道1回の走査を開始して記録ヘッド29からインク滴を吐出させ(ステップ5;S5)、その後、膜検知フラグを立てる(ステップ6;S6)。具体的には、ASIC95のレジスタにフラグを立てる。なお、(インク流量I’’)<(インク流量I)であるので、実際にはダイヤフラムゴム49は変位しないが、ステップ6では、便宜的に膜検知フラグを立てる。   The controller 90 determines whether or not the calculated ink flow rate I ″ is equal to or greater than a predetermined threshold (Step 4; S4). This threshold value is the minimum ink flow rate I necessary for the diaphragm rubber 49 to be displaced in the pressure fluctuation portion 47 of the ink cartridge 30. If (ink flow rate I ″) <(ink flow rate I) (step 4 (No)), the control unit 90 starts one-way scanning of the carriage 21 and ejects ink droplets from the recording head 29. (Step 5; S5), and then a film detection flag is set (Step 6; S6). Specifically, a flag is set in the register of the ASIC 95. Since (ink flow rate I ″) <(ink flow rate I), the diaphragm rubber 49 is not actually displaced, but in step 6, a film detection flag is set for convenience.

制御部90は、(インク流量I’’)≧(インク流量I)であれば(ステップ4(Yes))、キャリッジ21の片道1回の走査を開始して記録ヘッド29からインク滴を吐出させると共にタイマを作動させる(ステップ7;S7)。制御部90は、タイマにより予め定められた時間が経過しているか否かをモニタリングしながら(ステップ8;S8)、検知部114がダイヤフラムゴム49が変位したことを示す電気信号を出力したか否かを判定する(ステップ9;S9)。ステップ4にて、(インク流量I’’)≧(インク流量I)と判定された場合における、インク滴を吐出させながら、走査方向へ片道1回移動する記録ヘッド29の動作が、予め定められた動作に相当する。   If (ink flow rate I ″) ≧ (ink flow rate I) (step 4 (Yes)), the control unit 90 starts one-way scanning of the carriage 21 and ejects ink droplets from the recording head 29. At the same time, the timer is activated (step 7; S7). The control unit 90 monitors whether or not a predetermined time has passed by the timer (step 8; S8), and the detection unit 114 outputs an electrical signal indicating that the diaphragm rubber 49 has been displaced. Is determined (step 9; S9). When it is determined in step 4 that (ink flow rate I ″) ≧ (ink flow rate I), the operation of the recording head 29 that moves once in the scanning direction while ejecting ink droplets is determined in advance. It corresponds to the operation.

インクカートリッジ30のインク室36にインクが残っていると、つまり、第1インク流出路61のすべてがインクで満たされていると、インク流量I以上であるインク流量I’が第1インク流出路61を流れることによって、流路抵抗Rとインク流量I’との積RI’に相当する圧力損失が発生し、圧力変動部47の内部空間の圧力が下がり、ダイヤフラムゴム49が圧力変動部47の内部空間へ向かって撓む、すなわち変位する(図3(B)参照)。なお、インク流量が小さくなって、圧力変動部47の内部空間の圧力が上昇すると、撓んだダイヤフラムゴム49が弾性的にドーム形状に復元する。これに伴って、第2インク流出路62から圧力変動部47の内部空間へインクが流入する。   When ink remains in the ink chamber 36 of the ink cartridge 30, that is, when all of the first ink outflow path 61 is filled with ink, the ink flow rate I ′ that is equal to or higher than the ink flow rate I is the first ink outflow path. By flowing through 61, a pressure loss corresponding to the product RI ′ of the flow path resistance R and the ink flow rate I ′ occurs, the pressure in the internal space of the pressure fluctuation portion 47 decreases, and the diaphragm rubber 49 It bends, that is, displaces toward the internal space (see FIG. 3B). When the ink flow rate is reduced and the pressure in the internal space of the pressure fluctuation portion 47 is increased, the bent diaphragm rubber 49 is elastically restored to a dome shape. Accordingly, ink flows from the second ink outflow path 62 into the internal space of the pressure fluctuation unit 47.

インクカートリッジ30のインク室36にインクが残っておらず、第1インク流出路61が空気で満たされると、インク流量I’で記録ヘッド29にインクが流れたとしても、第1インク流出路61において実質的に圧力損失が発生せず、ダイヤフラムゴム49はドーム形状を維持する(図3(A)参照)。特に、(式2)が満たされている場合には、第1インク流出路61における第2インク流出路62と連続している一部分(流路抵抗R’を有する部分)のみがインクで満たされていると、インク流量I’で記録ヘッド29へインクが流れたとしても、ダイヤフラムゴム49を変位させるに十分な圧力損失が第1インク流出路61において発生せず、ダイヤフラムゴム49はドーム形状を維持するという状況が発生し得る(図3(A)参照)。つまり、第1インク流出路61が完全に空気で満たされる前に、ダイヤフラムゴム49が撓まなくなる状況が発生し得る。   If no ink remains in the ink chamber 36 of the ink cartridge 30 and the first ink outflow path 61 is filled with air, the first ink outflow path 61 may be supplied even if the ink flows into the recording head 29 at the ink flow rate I ′. No substantial pressure loss occurs and the diaphragm rubber 49 maintains the dome shape (see FIG. 3A). In particular, when (Equation 2) is satisfied, only a part of the first ink outflow path 61 that is continuous with the second ink outflow path 62 (part having the flow path resistance R ′) is filled with ink. Therefore, even if ink flows to the recording head 29 at the ink flow rate I ′, a pressure loss sufficient to displace the diaphragm rubber 49 does not occur in the first ink outflow path 61, and the diaphragm rubber 49 has a dome shape. The situation of maintaining may occur (see FIG. 3A). That is, there may occur a situation in which the diaphragm rubber 49 is not bent before the first ink outflow path 61 is completely filled with air.

制御部90は、検知部114がダイヤフラムゴム49が変位したことを示す電気信号を出力したと判定すると(ステップ9(Yes))、膜検知フラグを立てる、具体的にはASIC95のレジスタにフラグを立てる(ステップ10;S10)。検知部114がダイヤフラムゴム49が変位したことを示す電気信号を出力したと判定しないときは(ステップ9(No))、予め定められた時間が経過するまでモニタリングを継続する(ステップ8(No))。予め定められた時間が経過しても、検知部114がダイヤフラムゴム49が変位したことを示す電気信号を出力したと判定しないときは、制御部90は膜検知フラグを立てない(ステップ8(Yes))。   When the control unit 90 determines that the detection unit 114 has output an electric signal indicating that the diaphragm rubber 49 has been displaced (step 9 (Yes)), the control unit 90 sets a film detection flag. Specifically, the control unit 90 sets a flag in the ASIC 95 register. Stand up (step 10; S10). When it is not determined that the detection unit 114 has output an electrical signal indicating that the diaphragm rubber 49 has been displaced (Step 9 (No)), monitoring is continued until a predetermined time has elapsed (Step 8 (No)). ). If it is not determined that the detection unit 114 has output an electrical signal indicating that the diaphragm rubber 49 has been displaced even after a predetermined time has elapsed, the control unit 90 does not set the film detection flag (step 8 (Yes )).

制御部90は、キャリッジ21の1回分の片道走査が終了すると(ステップ11(Yes);S11)、膜検知フラグが立っているか否かを判定する(ステップ12;S12)。膜検知フラグが立っていれば(ステップ12(Yes))、制御部90は膜検知フラグをクリアする(ステップ13;S13)。膜検知フラグが立っていなければ(ステップ12(No))、インクカートリッジ30のインク室36にインク残量が無いと判定して、印刷を中止すると共に(ステップ13;S13)、エラー報知を行う。   When the one-way scanning of the carriage 21 is completed (step 11 (Yes); S11), the controller 90 determines whether or not the film detection flag is set (step 12; S12). If the film detection flag is set (step 12 (Yes)), the control unit 90 clears the film detection flag (step 13; S13). If the film detection flag is not set (step 12 (No)), it is determined that there is no ink remaining in the ink chamber 36 of the ink cartridge 30, printing is stopped (step 13; S 13), and error notification is performed. .

制御部90は、被記録媒体に記録すべき画像の全走査が終了しているか否かを判定し(ステップ15;S15)、終了していなければ(ステップ15(No))、次ぎにキャリッジ21が1回片道走査される間に、記録ヘッド29から吐出されるインク量を算出する(ステップ1)。終了していれば(ステップ15(Yes))、印刷動作を終了する。   The control unit 90 determines whether or not all scanning of the image to be recorded on the recording medium has been completed (step 15; S15). If not completed (step 15 (No)), the carriage 21 is next. The ink amount ejected from the recording head 29 is calculated during one-time scanning of the ink (step 1). If completed (step 15 (Yes)), the printing operation is terminated.

[本実施形態の効果]
本実施形態によれば、キャリッジ21の1回の片道走査において記録ヘッドへインク流量I以上のインク流量I’が流れたときに、第1インク流出路61において流路抵抗Rと液体流量Iとの積RI以上の圧力損失が発生するか否かによって、第2インク流出路62内の圧力が変化し、圧力変動部47のダイヤフラムゴム49の位置が変位するか否かが決まるので、この変位が生じたか否かが検知部114に検知されることによって、大気連通されたインク室36のインク残量を制御部90が判定することができる。
[Effect of this embodiment]
According to the present embodiment, when the ink flow rate I ′ greater than or equal to the ink flow rate I flows to the recording head in a single one-way scan of the carriage 21, the flow path resistance R and the liquid flow rate I in the first ink outflow path 61. Since the pressure in the second ink outflow passage 62 changes depending on whether or not a pressure loss equal to or greater than the product RI of the pressure is generated, it is determined whether or not the position of the diaphragm rubber 49 of the pressure fluctuation portion 47 is displaced. When the detection unit 114 detects whether or not the ink has occurred, the control unit 90 can determine the remaining amount of ink in the ink chamber 36 communicated with the atmosphere.

また、(式2)が満たされている場合、第1インク流出路61内が完全に空気で満たされる前に、インク室36内のインクが無くなったことを判定できる機会が増える。したがって、インク導入管122内に空気が進入する前に、インクカートリッジ30の交換をユーザに促すことができる。インク導入管122内に空気が進入しないので、空気を排出させるための記録ヘッド29からの強制的なインク吐出動作(フラッシング)の回数を減らすことができる。   Further, when (Equation 2) is satisfied, before the first ink outflow path 61 is completely filled with air, the opportunity to determine that the ink in the ink chamber 36 has run out increases. Therefore, it is possible to prompt the user to replace the ink cartridge 30 before air enters the ink introduction tube 122. Since air does not enter the ink introduction pipe 122, the number of forced ink discharge operations (flushing) from the recording head 29 for discharging the air can be reduced.

[変形例]
なお、本実施形態では、ダイヤフラムゴム49の位置を検知部114により電気的に検知していたが、光学的、磁気的、その他の公知の位置検出手段によって検知することとしてもよい。
[Modification]
In the present embodiment, the position of the diaphragm rubber 49 is electrically detected by the detection unit 114, but may be detected by optical, magnetic, or other known position detection means.

また、本実施形態では、圧力変動部47がインクカートリッジ30に設けられているが、本発明における圧力変動部は、インクカートリッジ30ではなく、プリンタ10の例えばカートリッジ装着部110からキャリッジ21までの流路に設けられていてもよい。例えば、図6に示されるように、インクチューブ20の途中に圧力変動部47が設けられており、その圧力変動部47に対応する位置に検知部114が設けられていてもよい。   In the present embodiment, the pressure fluctuation unit 47 is provided in the ink cartridge 30, but the pressure fluctuation unit in the present invention is not the ink cartridge 30, but the flow from the cartridge mounting unit 110 of the printer 10 to the carriage 21. It may be provided on the road. For example, as shown in FIG. 6, the pressure fluctuation portion 47 may be provided in the middle of the ink tube 20, and the detection portion 114 may be provided at a position corresponding to the pressure fluctuation portion 47.

また、圧力変動部47は、筒部48の開口をダイヤフラムゴム49で覆う形態に限られない。例えば、第2インク流出路62内に、内部に大気圧の空気を閉じこめた、可撓性膜による球体を配置してもよい。第1インク流出路61がインクで満たされている状態では、インク流量I以上の流量でインクが流れると、第1インク流出路61で圧力損失が発生し、第2インク流出路62内の圧力が減少する。すると、可撓性膜による球体の内外の圧力差が最小圧力差ΔP以上になり、球体が膨張する。球体が膨張すると、浮力が増すので、球体は、第2インク流出路62内を上昇する。つまり、可撓性膜による球体が変位する。インクが消費されて、第1インク流出路61内が空気で満たされると、インク流量I以上の流量でインクが流れても、第1インク流出路61で実質的に圧力損失が発生しないので、球体は膨張せず、変位しない。この球体の位置、すなわち膜の位置を、第2インク流出路62の外から光学的に検出することにより、インク室36のインク残量を制御部90が判定することができる。   Further, the pressure fluctuation portion 47 is not limited to the form in which the opening of the cylindrical portion 48 is covered with the diaphragm rubber 49. For example, a sphere made of a flexible film in which atmospheric pressure air is confined in the second ink outflow path 62 may be disposed. In a state where the first ink outflow path 61 is filled with ink, when ink flows at a flow rate equal to or higher than the ink flow rate I, a pressure loss occurs in the first ink outflow path 61 and the pressure in the second ink outflow path 62 is increased. Decrease. Then, the pressure difference between the inside and outside of the sphere due to the flexible film becomes equal to or greater than the minimum pressure difference ΔP, and the sphere expands. When the sphere expands, buoyancy increases, and the sphere rises in the second ink outflow path 62. That is, the sphere by the flexible film is displaced. When ink is consumed and the inside of the first ink outflow path 61 is filled with air, even if ink flows at a flow rate equal to or higher than the ink flow rate I, no pressure loss occurs in the first ink outflow path 61. The sphere does not expand and displace. The controller 90 can determine the remaining amount of ink in the ink chamber 36 by optically detecting the position of the sphere, that is, the position of the film from outside the second ink outflow path 62.

また、本実施形態では、キャリッジ21が1回片道走査される間に記録ヘッド29から吐出されるインク量に基づくインク流量I’’がインク流量I以上か否かを制御部90が判定することとされているが、記録ヘッド29からインクが吐出される動作であれば、例えば、記録ヘッド29のメンテナンスのための画像記録を目的としない動作であるフラッシング動作におけるインク流量I’’がインク量I以上か否かが判定されてもよい。つまり、フラッシング動作が開始されてから予め定められた時間内において、制御部90がインクカートリッジ30のインク残量を判定してもよい。また、キャリッジ21が1回片道走査される間に記録ヘッド29から吐出されるインク量に基づくインク流量I’’に代えて、被記録媒体に印刷すべき全画像又は一部の画像を記録するために記録ヘッド29から吐出されるインク量に基づくインク流量I’’がインク流量I以上か否かが判定されてもよい。つまり、キャリッジ21が複数回走査される間において、制御部90がインクカートリッジ30のインク残量を判定してもよい。   In this embodiment, the control unit 90 determines whether the ink flow rate I ″ based on the amount of ink ejected from the recording head 29 is equal to or higher than the ink flow rate I while the carriage 21 is scanned once in one way. However, if the operation is such that ink is ejected from the recording head 29, for example, the ink flow rate I ″ in the flushing operation, which is an operation not intended for image recording for maintenance of the recording head 29, is the ink amount. It may be determined whether or not it is equal to or greater than I. That is, the control unit 90 may determine the remaining amount of ink in the ink cartridge 30 within a predetermined time after the flushing operation is started. Further, instead of the ink flow rate I ″ based on the amount of ink ejected from the recording head 29 while the carriage 21 is scanned once in one way, the whole image or a part of the image to be printed on the recording medium is recorded. Therefore, it may be determined whether the ink flow rate I ″ based on the amount of ink discharged from the recording head 29 is equal to or higher than the ink flow rate I. That is, the controller 90 may determine the remaining amount of ink in the ink cartridge 30 while the carriage 21 is scanned a plurality of times.

また、記録ヘッド29が走査されないラインヘッドである場合には、被記録媒体が1ステップ搬送される毎に、記録ヘッド29から吐出されるインク流量I’’がインク流量I以上であるか否かが判定されてもよい。また、記録ヘッド29がラインヘッドである場合には、被記録媒体1枚分の画像を記録するためのインク量を、被記録媒体1枚分の画像を記録するための被記録媒体の搬送時間で除することによってインク流量I’’を求めてもよい。   If the recording head 29 is a line head that is not scanned, whether or not the ink flow rate I ″ ejected from the recording head 29 is greater than or equal to the ink flow rate I every time the recording medium is conveyed by one step. May be determined. Further, when the recording head 29 is a line head, the ink amount for recording an image for one recording medium, the transport time of the recording medium for recording an image for one recording medium, and the like. The ink flow rate I ″ may be obtained by dividing by.

また、記録ヘッド29がキャリッジ21と共に走査方向へ高速で移動する場合には、インクチューブ20内にインクに加速度が加わって、記録ヘッド29とインクカートリッジ30との間でインクが行き来する。加速度によっては、そのときのインク流量がインク流量I以上となることがある。すなわち、記録ヘッド29からインクが吐出されなくとも、記録ヘッド29が走査方向へ移動するだけで、インク流量I以上でインクが流れる場合がある。この場合、インク残量の判定に必要な記録ヘッド29の予め定められた動作を、記録ヘッド29からインクを吐出させずに、記録ヘッド29を走査方向へ片道1回移動させる動作としてもよい。   Further, when the recording head 29 moves at a high speed in the scanning direction together with the carriage 21, acceleration is applied to the ink in the ink tube 20, and ink moves between the recording head 29 and the ink cartridge 30. Depending on the acceleration, the ink flow rate at that time may be equal to or higher than the ink flow rate I. That is, even if ink is not ejected from the recording head 29, the ink may flow at an ink flow rate I or higher simply by moving the recording head 29 in the scanning direction. In this case, the predetermined operation of the recording head 29 necessary for determining the remaining amount of ink may be an operation of moving the recording head 29 once in the scanning direction without ejecting ink from the recording head 29.

また、図7に示されるように、筐体31は、インク室36の下側において、奥行き方向53に配列された複数の棒131を有していてもよい。各棒131は、筐体31の一対の側壁の間を幅方向に延びており、高さ方向52及び奥行き方向53に平行な断面形状が逆三角形形状である。第1流路に相当する第1インク流出路161の少なくとも一部は、隣り合う棒131の間の空間によって形成されている。第1インク流出路161の流路抵抗Rの大きさは隣り合う棒131の間の空間の大きさに依存する。隣り合う棒131の間の空間の大きさは、(式1)が満たされるように設定されている。この変形例においては、気泡が第1インク流出路161に進入したとしても、その後、気泡は上昇し、隣り合う棒131の間を通って第1インク流出路161から退出することが可能であるので、第1インク流出路161に進入した気泡がダイヤフラムゴム49の動きに悪影響を与えることを低減できる。   As shown in FIG. 7, the casing 31 may have a plurality of bars 131 arranged in the depth direction 53 below the ink chamber 36. Each bar 131 extends in the width direction between the pair of side walls of the casing 31, and the cross-sectional shape parallel to the height direction 52 and the depth direction 53 is an inverted triangular shape. At least a part of the first ink outflow path 161 corresponding to the first flow path is formed by a space between the adjacent bars 131. The magnitude of the flow path resistance R of the first ink outflow path 161 depends on the size of the space between the adjacent bars 131. The size of the space between the adjacent bars 131 is set so that (Equation 1) is satisfied. In this modified example, even if the bubbles enter the first ink outflow path 161, the bubbles thereafter rise and can exit from the first ink outflow path 161 through the adjacent bars 131. Therefore, it is possible to reduce the bubbles that have entered the first ink outflow path 161 from adversely affecting the movement of the diaphragm rubber 49.

10・・・プリンタ(画像記録装置)
21・・・キャリッジ
30・・・インクカートリッジ(液体カートリッジ)
36・・・インク室(液体室)
39・・・記録ヘッド
47・・・圧力変動部
49・・・ダイヤフラムゴム(膜)
61・・・第1インク流出路(第1流路)
62・・・第2インク流出路(第2流路)
90・・・制御部(判定部、推定部)
110・・・カートリッジ装着部
114・・・検知部
10 ... Printer (image recording device)
21 ... Carriage 30 ... Ink cartridge (liquid cartridge)
36 ... Ink chamber (liquid chamber)
39: Recording head 47 ... Pressure fluctuation part 49 ... Diaphragm rubber (film)
61... First ink outflow path (first flow path)
62... Second ink outflow path (second flow path)
90... Control unit (determination unit, estimation unit)
110... Cartridge mounting portion 114.

Claims (12)

大気連通がされており、液体が貯留される液体室と、
上記液体室から液体を流出させる第1流路と、
上記第1流路と連続する第2流路と、
上記第2流路を介して供給される液体を吐出する記録ヘッドと、
上記第2流路内の圧力に応じて変位するように構成された可撓性の膜を有する圧力変動部と、
上記圧力変動部の膜の位置を検知する検知部と、
上記検知部の検知に基づいて、上記液体室に貯留された液体の有無を判定する判定部と、を具備しており、
上記第1流路の流路抵抗Rと、上記圧力変動部の膜が変位するのに必要な膜の内外の最小圧力差ΔPと、上記記録ヘッドの予め定められた動作により上記記録ヘッドへ流れる液体流量の最小値である液体流量Iとが、
流路抵抗R≧最小圧力差ΔP/液体流量I
の関係にある画像記録装置。
A liquid chamber in which the atmosphere is communicated and the liquid is stored;
A first flow path for allowing liquid to flow out of the liquid chamber;
A second flow path continuous with the first flow path;
A recording head for discharging the liquid supplied through the second flow path;
A pressure fluctuation section having a flexible membrane configured to be displaced according to the pressure in the second flow path;
A detection unit for detecting the position of the film of the pressure fluctuation unit;
A determination unit that determines the presence or absence of the liquid stored in the liquid chamber based on the detection of the detection unit;
It flows to the recording head by the flow resistance R of the first flow path, the minimum pressure difference ΔP inside and outside the film necessary for displacing the film of the pressure fluctuation portion, and a predetermined operation of the recording head. The liquid flow rate I, which is the minimum value of the liquid flow rate,
Channel resistance R ≧ minimum pressure difference ΔP / liquid flow rate I
The image recording device in the relationship.
上記圧力変動部は、上記第2流路と連続する空間を有しており、上記膜が当該空間を区画する壁の一部であって当該空間に向かって撓むものであり、
上記検知部は、上記圧力変動部の膜が上記空間に向かって撓んでいる位置にあることを検知するものであり、
上記最小圧力差ΔPは、上記圧力変動部の膜が上記空間に向かって撓むのに必要な膜の内外の最小圧力差である請求項1に記載の画像記録装置。
The pressure fluctuation part has a space continuous with the second flow path, and the membrane is a part of a wall that partitions the space and bends toward the space.
The detection unit detects that the film of the pressure fluctuation unit is in a position bent toward the space,
The image recording apparatus according to claim 1, wherein the minimum pressure difference ΔP is a minimum pressure difference inside and outside the film necessary for the film of the pressure fluctuation portion to bend toward the space.
上記判定部は、上記記録ヘッドが上記予め定められた動作を開始してから予め定められた時間内に、上記検知部が上記圧力変動部の膜が上記空間に向かって撓んだ位置にあることを検知したことを条件として、上記液体室に液体があると判定し、上記記録ヘッドが上記予め定められた動作を開始してから予め定められた時間内に、上記検知部が上記圧力変動部の膜が上記空間に向かって撓んだ位置にあることを検知しなかったことを条件として、上記液体室に液体がないと判定するものである請求項2に記載の画像記録装置。   In the determination unit, the detection unit is in a position where the film of the pressure fluctuation unit is bent toward the space within a predetermined time after the recording head starts the predetermined operation. It is determined that there is liquid in the liquid chamber on the condition that this is detected, and the detection unit detects the pressure fluctuation within a predetermined time after the recording head starts the predetermined operation. The image recording apparatus according to claim 2, wherein it is determined that there is no liquid in the liquid chamber on the condition that it is not detected that the film of the portion is in a position bent toward the space. 上記液体室及び上記第1流路は、カートリッジ装着部に対して着脱可能な液体カートリッジに設けられたものである請求項1から3のいずれかに記載の画像記録装置。   The image recording apparatus according to claim 1, wherein the liquid chamber and the first flow path are provided in a liquid cartridge that is detachable from a cartridge mounting portion. 上記第1流路における上記第2流路と連続している一部分の流路抵抗R’は、
流路抵抗R’<最小圧力差ΔP/液体流量Iの関係にある請求項4に記載の画像記録装置。
A portion of the channel resistance R ′ that is continuous with the second channel in the first channel is:
The image recording apparatus according to claim 4, wherein the relationship of flow path resistance R ′ <minimum pressure difference ΔP / liquid flow rate I is satisfied.
上記圧力変動部は、上記液体カートリッジに設けられたものである請求項4又は5に記載の画像記録装置。   The image recording apparatus according to claim 4, wherein the pressure fluctuation portion is provided in the liquid cartridge. 上記記録ヘッドは、走査方向へ移動するキャリッジに搭載されて、当該キャリッジが移動している間に液体を吐出するものであり、
上記予め定められた動作は、上記記録ヘッドが上記キャリッジと共に走査方向へ一回移動する動作である請求項1から6のいずれかに記載の画像記録装置。
The recording head is mounted on a carriage that moves in the scanning direction, and discharges liquid while the carriage moves.
The image recording apparatus according to claim 1, wherein the predetermined operation is an operation in which the recording head moves once in a scanning direction together with the carriage.
上記予め定められた動作は、上記記録ヘッドのフラッシング動作である請求項1から6のいずれかに記載の画像記録装置。   The image recording apparatus according to claim 1, wherein the predetermined operation is a flushing operation of the recording head. 被記録媒体へ記録する画像を示すビットマップデータに基づいて、当該画像を印刷するために必要な液体流量が、上記液体流量I以上であるか否かを推定する推定部を更に有しており、
上記予め定められた動作は、上記推定部が液体流量I以上の液体流量が必要であると推定した画像を上記記録ヘッドが記録するための画像記録動作である請求項1から6のいずれかに記載の画像記録装置。
Based on bitmap data indicating an image to be recorded on the recording medium, the apparatus further includes an estimation unit that estimates whether the liquid flow rate necessary for printing the image is equal to or higher than the liquid flow rate I. ,
The predetermined operation is an image recording operation for the recording head to record an image that the estimation unit estimates that a liquid flow rate equal to or higher than the liquid flow rate I is required. The image recording apparatus described.
カートリッジ装着部を介して液体カートリッジから供給される液体を吐出する記録ヘッドであって、予め定められた動作を行うことで上記記録ヘッドへ流れる液体流量の最小値が液体流量Iである上記記録ヘッドを有する装置において、当該カートリッジ装着部に着脱される液体カートリッジであって、
大気連通がされており、液体が貯留される液体室と、
上記液体室から液体を流出させる第1流路と、
上記第1流路、及び液体を外部へ流出するための液体供給口と連続する第2流路と、
上記第2流路内の圧力に応じて変位するように構成された可撓性の膜を有する圧力変動部と、を具備しており、
上記第1流路の流路抵抗Rと、上記圧力変動部の膜が変位するのに必要な膜の内外の最小圧力差ΔPと、上記液体流量Iとが、
流路抵抗R≧最小圧力差ΔP/液体流量I
の関係にある液体カートリッジ。
A recording head for discharging liquid supplied from a liquid cartridge via a cartridge mounting unit, wherein the minimum value of the liquid flow rate flowing to the recording head by performing a predetermined operation is the liquid flow rate I. A liquid cartridge that can be attached to and detached from the cartridge mounting portion.
A liquid chamber in which the atmosphere is communicated and the liquid is stored;
A first flow path for allowing liquid to flow out of the liquid chamber;
A first flow path and a second flow path that is continuous with a liquid supply port for flowing the liquid to the outside;
A pressure fluctuation portion having a flexible film configured to be displaced according to the pressure in the second flow path,
The flow path resistance R of the first flow path, the minimum pressure difference ΔP inside and outside the film necessary for the film of the pressure fluctuation portion to be displaced, and the liquid flow rate I are:
Channel resistance R ≧ minimum pressure difference ΔP / liquid flow rate I
Liquid cartridge in the relationship.
上記圧力変動部は、上記第2流路と連続する空間を有しており、上記膜が当該空間を区画する壁の一部であって当該空間に向かって撓むものであり、
上記最小圧力差ΔPは、上記圧力変動部の膜が上記空間に向かって撓むのに必要な膜の内外の最小圧力差である請求項10に記載の液体カートリッジ。
The pressure fluctuation part has a space continuous with the second flow path, and the membrane is a part of a wall that partitions the space and bends toward the space.
The liquid cartridge according to claim 10, wherein the minimum pressure difference ΔP is a minimum pressure difference between the inside and outside of the film necessary for the film of the pressure fluctuation portion to bend toward the space.
カートリッジ装着部を介して液体カートリッジから供給される液体を吐出する記録ヘッドを有する装置において、当該カートリッジ装着部に着脱される液体カートリッジであって、
大気連通がされており、液体が貯留される液体室であって、上記液体カートリッジの前壁と後壁との間に位置する液体室と、
上記後壁から上記前壁に向かう流路と、当該流路と接続し且つ当該流路の下方に位置し且つ上記前壁から上記後壁に向かう流路と、を備える第1流路であって、上記液体室の下方に位置し、上記液体室から液体を流出させる第1流路と、
上記第1流路、及び上記前壁に配置され且つ液体を外部へ流出するための液体供給口と連続する第2流路と、
弾性を有する膜を有し、当該膜によって形成される空間が上記第2流路内と連通する圧力変動部と、を具備しており、
上記第1流路の流路抵抗は、上記液体室の流路抵抗よりも大きく、
上記第2流路の流路抵抗は、上記液体室の流路抵抗よりも大きく、
上記圧力変動部は、
上記空間の外部の圧力から、上記記録ヘッドからのインクの排出により生じた上記空間の内部の圧力を減じた圧力差が、上記空間を形成する上記膜が変位するのに必要な上記空間の内外の最小圧力差ΔPよりも大きくなったことに応じて、上記膜が上記空間の容積を小さくするように変位し、上記圧力差が、上記最小圧力差ΔP以下となったことに応じて、上記膜が弾性によって復元する液体カートリッジ。
In an apparatus having a recording head that discharges liquid supplied from a liquid cartridge via a cartridge mounting portion, the liquid cartridge is attached to and detached from the cartridge mounting portion.
A liquid chamber in which the atmosphere is communicated and the liquid is stored, the liquid chamber positioned between the front wall and the rear wall of the liquid cartridge ;
A first flow path comprising: a flow path from the rear wall toward the front wall; and a flow path connected to the flow path and positioned below the flow path and from the front wall toward the rear wall. A first flow path located below the liquid chamber and allowing the liquid to flow out of the liquid chamber;
A first flow path, and a second flow path that is disposed on the front wall and continues to a liquid supply port for flowing the liquid to the outside;
A pressure variation part having a film having elasticity, and a space formed by the film communicating with the inside of the second flow path;
The channel resistance of the first channel is larger than the channel resistance of the liquid chamber,
The channel resistance of the second channel is greater than the channel resistance of the liquid chamber,
The pressure fluctuation part is
A pressure difference obtained by subtracting the pressure inside the space generated by the discharge of ink from the recording head from the pressure outside the space results in the inside and outside of the space necessary for the film forming the space to be displaced. In response to the pressure difference being greater than the minimum pressure difference ΔP, the membrane is displaced to reduce the volume of the space, and the pressure difference is less than or equal to the minimum pressure difference ΔP. A liquid cartridge whose membrane is restored by elasticity .
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