WO2012153432A1 - インクカートリッジ及び記録装置 - Google Patents

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WO2012153432A1
WO2012153432A1 PCT/JP2011/067208 JP2011067208W WO2012153432A1 WO 2012153432 A1 WO2012153432 A1 WO 2012153432A1 JP 2011067208 W JP2011067208 W JP 2011067208W WO 2012153432 A1 WO2012153432 A1 WO 2012153432A1
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ink cartridge
housing
control unit
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規次 伊藤
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ブラザー工業株式会社
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    • B41J29/00Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
    • B41J29/02Framework

Definitions

  • the present invention relates to an ink cartridge and a recording apparatus.
  • Patent Document 1 describes an ink cartridge in which a valve is attached to an ink bag.
  • the ink supply needle provided in the recording apparatus opens the valve, so that the ink in the ink bag is supplied to the recording apparatus through the ink supply needle.
  • Patent Document 2 discloses an ink jet printer provided with a sub tank for separating ink and gas between the main tank and the ink jet head and forming an appropriate water head difference between the main tank and the ink jet head. Is described.
  • the ink may flow into the sub tank from the ink cartridge. Then, the height of the liquid level in the sub-tank fluctuates and the water head difference from the nozzle deviates from an appropriate range, and the negative pressure applied to the ink in the nozzle deviates from the appropriate range. . If printing is started in this state, there is a possibility that desired ejection characteristics cannot be obtained.
  • an object of the present invention is to provide an ink cartridge and a recording apparatus that can maintain the ejection characteristics of the recording head in a desired state even when the ink cartridge is mounted on the recording apparatus at high speed.
  • An ink cartridge of the present invention is provided in a housing, an ink storage portion that is provided in the housing, and stores ink, a moving body that moves relative to the housing, and the housing.
  • a detection unit that outputs a signal indicating a value corresponding to a relative position of the movable body with respect to the housing; and a value of the signal is different from the first predetermined value to the first predetermined value.
  • a storage unit that stores time data indicating the time taken to change to a predetermined value of 2.
  • the movable body When the ink cartridge having such a configuration is attached to the recording apparatus, the movable body is moved with respect to the housing as the ink cartridge moves. The time required for the value of the signal output from the detection unit to change from the first predetermined value to the second predetermined value is calculated. By comparing the calculated time with the time indicated by the time data stored in the storage unit, it is possible to determine whether or not the ink cartridge is attached to the recording apparatus at high speed. When it is determined that the ink cartridge is mounted on the recording apparatus at a high speed, it is possible to give the recording head desired ejection characteristics by forcibly discharging the ink from the recording head.
  • the casing is provided with only the one detection unit as means for detecting the moving body.
  • the ink cartridge can have a simple configuration.
  • the housing includes an ink outlet port at one end and an ink outlet channel that communicates with the ink container at the other end, and the movable body is disposed inside the ink outlet channel.
  • the ink lead-out port and is configured to move by being pushed by a hollow tube for taking out the ink to the outside.
  • a valve seat is provided on the path, the moving body includes a valve body, and when the valve body is seated on the valve seat, the value of the signal indicates a predetermined initial value, and the moving body It is preferable that the value of the signal sequentially changes from the predetermined initial value to the first predetermined value and the second predetermined value as the hollow tube is pushed and moved. It is possible to determine whether the ink cartridge is moving at high speed while the valve main body opens the ink outlet passage.
  • the moving body is provided to move along a moving path extending in a predetermined moving direction
  • the moving body includes a magnet
  • the detection unit generates the magnet.
  • a magnetic sensor for detecting magnetic flux and the magnetic sensor is provided at a position separated from a predetermined position in the moving path along a predetermined direction orthogonal to the predetermined moving direction;
  • the housing preferably includes a posture maintaining structure for maintaining the posture of the magnet in a posture in which the magnetic poles of the magnet are oriented in the predetermined direction. The moving state of the moving body relative to the housing can be accurately measured by the magnetic sensor.
  • the detection unit may be a photo sensor.
  • the moving state of the moving body with respect to the housing can be measured by a photo sensor.
  • a recording apparatus comprising: a recording head that ejects ink; an ink cartridge; and a mounting portion on which the ink cartridge is detachably mounted.
  • An ink storage portion for storing ink, a movable body that moves relative to the casing, and a movable body that is provided in the casing and that moves relative to the casing.
  • a detection unit that outputs a signal indicating a value corresponding to a relative position, wherein the recording device has a second value that is different from the first predetermined value from the first predetermined value.
  • a storage unit configured to store time data indicating a time taken to change to a predetermined value, and the mounting unit is configured so that the ink cartridge is relative to the mounting unit when the ink cartridge is mounted on the mounting unit; Moving means for moving the moving body relative to the housing as the moving body moves, and the detection unit is configured to move the moving body when the moving body reaches a first position in the housing.
  • a signal indicating a predetermined value of 1 is output, and when the moving body reaches a second position different from the first position, a signal indicating the second predetermined value is output, and the recording apparatus further includes: A calculation unit for calculating a time taken for the value of the signal to change from the first predetermined value to the second predetermined value; a time calculated by the calculation unit; and the stored time data
  • a comparison unit that compares the time shown, an ink discharge mechanism for forcibly discharging ink from the recording head, and a control unit that controls the ink discharge mechanism based on a comparison result by the comparison unit.
  • the moving means moves the moving body relative to the casing.
  • the calculation unit calculates the time taken for the value of the signal output from the detection unit to change from the first predetermined value to the second predetermined value. By comparing the time calculated by the calculating unit with the time indicated by the time data stored in the storage unit, it is possible to determine whether or not the ink cartridge is mounted on the recording apparatus at high speed.
  • the control unit controls the ink discharging mechanism to forcibly discharge the ink from the recording head. Therefore, it is possible to give desired ejection characteristics to the recording head.
  • the recording apparatus includes an ink supply path for supplying ink from the ink cartridge to the recording head, a sub tank is provided in the ink supply path, and the sub tank is the ink tank.
  • the ink supply mechanism is configured to store ink supplied from a cartridge
  • the ink discharge mechanism includes ink supply means for forcibly supplying ink stored in the sub tank to the recording head, and the control
  • the unit determines whether to drive the ink liquid feeding unit based on the comparison result by the comparison unit. According to such a configuration, it is possible to adjust the ink liquid level in the sub tank to a desired range.
  • the ink cartridge of the present invention it can be determined that the ink cartridge is mounted on the recording apparatus at a high speed, and in that case, the ink can be forcibly discharged from the recording head. For this reason, it is possible to give desired ejection characteristics to the recording head.
  • the recording apparatus of the present invention it is possible to give desired ejection characteristics to the recording head, as described above.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of an ink jet printer according to a first embodiment of the present invention. It is a schematic side view which shows the internal structure of the inkjet printer shown in FIG. 1, and shows the state by which the inkjet head is arrange
  • FIG. 4 is a partial side view of an ink jet printer showing a capping operation, in which FIG. FIG.
  • FIG. 2C shows a state in which the cap moves in the scanning direction and opposes the ejection surface of the inkjet head
  • FIG. 1 is a perspective view of an ink cartridge according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an internal structure of the ink cartridge illustrated in FIG. 5. It is a fragmentary sectional view of an ink cartridge, and is a figure showing when the 1st and 2nd valve is in a closed state. It is a fragmentary sectional view of an ink cartridge, and is a figure showing the state where the 1st and 2nd valve opened.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VII (c) -VII (c) in FIG.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an ink jet printer and an ink cartridge.
  • 4A and 4B are partial cross-sectional views showing a situation when the ink cartridge is attached to the attachment portion, where FIG. 5A shows the situation before the attachment, and FIG. 5B shows the situation when the ink cartridge is attached.
  • FIG. 3 is a control flow diagram when the ink cartridge is mounted on the mounting portion of the inkjet printer in the first embodiment of the present invention. It is a schematic block diagram which shows the ink supply system of the inkjet printer by 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 10 is a control flow diagram when an ink cartridge is mounted on a mounting portion of an ink jet printer in a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view of an ink cartridge according to a modified example of the present invention, where (a) shows a state where a second valve is closed, and (b) shows a state where the second valve is open. It is a block diagram which shows the electrical structure of the inkjet printer and ink cartridge in another modification of this invention.
  • the inkjet printer 1 has a rectangular parallelepiped housing 1 a, and the front surface (the front surface in FIG. 1) has 3 in order from the top.
  • Two openings 10d, 10b, and 10c are formed. Doors 1d and 1c that can be opened and closed with the horizontal axis at the lower end as a fulcrum are fitted in the openings 10d and 10c.
  • a paper feed unit 1b is inserted into the opening 10b.
  • a paper discharge unit 11 is provided at the top of the housing 1a.
  • the door 1d is disposed to face the transport unit 21 with respect to the main scanning direction (front direction in FIG. 1) of the housing 1a.
  • the housing 1a of the inkjet printer 1 is divided into three spaces G1 to G3 in order from the top.
  • the space G1 In the space G1, four inkjet heads (recording heads) 2, a maintenance unit (maintenance mechanism / ink discharge mechanism) 30, and a transport unit 21 that respectively eject magenta, cyan, yellow, and black ink are arranged.
  • a paper feeding unit 1b is arranged in the space G2.
  • Four ink cartridges 40 are arranged in the space G3.
  • the attachment / detachment of the paper supply unit 1b and the four ink cartridges 40 to / from the housing 1a is performed along the main scanning direction (the vertical direction in the middle of FIG. 2A).
  • the sub-scanning direction is a direction parallel to the transport direction when the paper P is transported by the transport unit 21, and the main scanning direction is a direction orthogonal to the sub-scanning direction and along the horizontal plane.
  • the printer 1 is provided with a control unit 100 that controls the paper feed unit 1 b, the maintenance unit 30, the transport unit 21, and the inkjet head 2.
  • the four inkjet heads 2 each extend along the main scanning direction, are arranged in parallel in the sub-scanning direction, and are supported by the housing 1a via the frame 3. That is, the ink jet printer 1 is a line type color ink jet printer. Further, the frame 3 is arranged in the housing 1a so as to be movable in the vertical direction by an elevating mechanism (not shown). The lifting mechanism moves the inkjet head 2 between a printing position (position shown in FIG. 2A) and a retracted position (see FIG. 4A) above the printing position under the control of the control unit 100.
  • the inkjet head 2 includes a laminated body (both illustrated) in which a flow path unit in which a plurality of ink flow paths including a plurality of pressure chambers are formed and a plurality of actuators that apply pressure to the ink in the plurality of pressure chambers are bonded together. Z).
  • the bottom surface of the inkjet head 2 is an ejection surface 2a on which a plurality of ejection ports (not shown) for ejecting ink from the plurality of pressure chambers are formed.
  • the sheet feeding unit 1 b includes a sheet feeding tray 23 that can store a plurality of sheets P, and a sheet feeding roller 25 attached to the sheet feeding tray 23.
  • the paper feed roller 25 feeds out the paper P located on the uppermost side of the paper feed tray 23 when a driving force is applied by a paper feed motor (not shown) controlled by the control unit 100.
  • the paper P fed out by the paper feed roller 25 is guided to the guides 27 a and 27 b and sent to the transport unit 21 while being sandwiched by the feed roller pair 26.
  • the transport unit 21 has two belt rollers 6 and 7 and an endless transport belt 8 wound so as to be bridged between the rollers 6 and 7. Yes.
  • the belt roller 7 is a driving roller, and rotates in the clockwise direction in FIG. 2A when a driving force is applied to a shaft thereof from a conveyance motor (not shown) controlled by the control unit 100.
  • the belt roller 6 is a driven roller and rotates clockwise in FIG. 2A as the conveyor belt 8 travels due to the rotation of the belt roller 7.
  • the outer peripheral surface 8a of the conveyor belt 8 is subjected to silicone treatment and has adhesiveness.
  • a nip roller 4 is disposed at a position facing the belt roller 6 with the conveyance belt 8 interposed therebetween on the paper conveyance path.
  • the nip roller 4 presses the sheet P sent out from the sheet feeding unit 1 b against the outer peripheral surface 8 a of the transport belt 8.
  • the sheet P pressed against the outer peripheral surface 8a is conveyed rightward in FIG. 2A (the conveyance direction of the paper P) while being held on the outer peripheral surface 8a by the adhesive force.
  • a peeling plate 5 is provided at a position facing the belt roller 7 across the conveyance belt 8 on the sheet conveyance path.
  • the peeling plate 5 peels the paper P held on the outer peripheral surface 8a of the conveyor belt 8 from the outer peripheral surface 8a.
  • the peeled paper P is guided while being guided by the guides 29a and 29b and sandwiched between the two pairs of feed rollers 28, and is discharged to the paper discharge unit 11 through the opening 12 formed in the upper part of the housing 1a.
  • One roller of each feed roller pair 28 is given a driving force by a feed motor (not shown) controlled by the control unit 100.
  • a substantially rectangular parallelepiped platen 19 is disposed in the loop of the conveyor belt 8 so as to face the four inkjet heads 2.
  • the upper surface of the platen 19 is in contact with the inner peripheral surface of the upper loop of the conveyor belt 8 and supports it from the inner peripheral side of the conveyor belt 8.
  • the outer peripheral surface 8a of the upper loop of the conveyor belt 8 and the discharge surface 2a are parallel to each other while facing each other, and a slight gap is formed between the discharge surface 2a and the outer peripheral surface 8a.
  • the gap constitutes a part of the paper transport path.
  • the leftmost ink cartridge 40 in FIG. 2A stores black ink and is larger in size in the sub-scanning direction than the remaining three ink cartridges 40. ing.
  • the ink cartridge 40 on the left has a larger ink capacity than the other three ink cartridges 40.
  • the remaining three ink cartridges 40 have the same ink capacity and store magenta, cyan, and yellow inks.
  • the door 1c When replacing the ink cartridge 40, the door 1c is opened, the ink cartridge 40 is removed from the printer body, and a new ink cartridge 40 is installed.
  • the ink cartridges 40 can be individually mounted on the printer main body.
  • a configuration in which four ink cartridges 40 are placed on one cartridge tray and unitized is mounted on the printer main body. It may be.
  • an ink supply system in the inkjet printer 1 will be described.
  • An ink supply system is provided for each of the four inkjet heads 2.
  • an ink supply system corresponding to one inkjet head 2 will be described with reference to FIG. 2B, and the contents of the description are common to the ink supply systems of any inkjet head 2.
  • one inkjet head 2 is connected to an ink supply path 154 (see FIG. 11) described later via a flexible tube 102 (ink supply path).
  • An ink flow path inside the inkjet head 2 communicates with the tube 102.
  • a pump 104 (ink discharge mechanism / ink feeding means) is provided in the middle of the tube 102.
  • the ink cartridge 40 is mounted on the printer main body (housing 1a)
  • the ink cartridge 40 is connected to the ink supply path 154 so that the ink inside can be supplied to the corresponding inkjet head 2.
  • the pump 104 is for forcibly feeding the ink in the ink cartridge 40 to the inkjet head 2.
  • the pump 104 is included in a maintenance unit 30 described later.
  • a maintenance unit (maintenance mechanism) 30 that eliminates the ejection failure of the inkjet head 2 is provided between the four inkjet heads 2 and the transport unit 21.
  • the maintenance unit 30 has four plate-like members 32 arranged at equal intervals along the sub-scanning direction, and is fixed on each plate-like member 32, and can cover the ejection surface 2a of each inkjet head 2. Two caps 31 are provided.
  • the cap 31 is formed long along the main scanning direction, and the longitudinal direction thereof is parallel to the longitudinal direction of the inkjet head 2. Moreover, the cap 31 is comprised from elastic materials, such as rubber
  • the four caps 31 are arranged upstream of the corresponding inkjet head 2 with respect to the transport direction. Specifically, the cap 31 at the most upstream is disposed upstream of the inkjet head 2 at the most upstream, and the remaining three caps 31 are respectively disposed between the inkjet heads.
  • the four caps 31 are moved in the vertical and horizontal directions in FIG. 2A with respect to the corresponding inkjet head 2 in accordance with the movement of the maintenance unit 30.
  • the maintenance unit 30 includes a pair of inner frames 33 that sandwich the plate-like members 32 and have corners 33a protruding upward at both ends.
  • a pinion gear 34 fixed to a shaft of a drive motor (not shown) controlled by the control unit 100 is engaged with a rack gear 35 provided in the horizontal direction at one corner 33a of each inner frame 33. Is provided.
  • the pinion gear 34 is shown only in the inner frame 33 on the front side.
  • the maintenance unit 30 has an outer frame 36 provided on the outer periphery of the pair of inner frames 33 as shown in FIG.
  • a rack gear 35 shown in FIG. 3A is fixed inside the outer frame 36.
  • the outer frame 36 is provided with a pinion gear 37 fixed to a shaft of a drive motor (not shown) controlled by the control unit 100 so as to mesh with a rack gear 38 provided in the vertical direction.
  • the rack gear 38 is erected inside the housing 1a.
  • the pair of inner frames 33 are moved in the sub-scanning direction by rotating the two pinion gears 34 in synchronization with each other under the control of the control unit 100. Further, by rotating the pinion gear 37 under the control of the control unit 100, the outer frame 36 moves along the vertical direction.
  • the pair of inner frames 33 moves downstream along the conveying direction, and the cap 31 is disposed at a position facing the ejection surface 2a as shown in FIG. 4 (b).
  • the cap 31 is pressed against the discharge surface 2a and disposed at the cap position covering the discharge surface 2a.
  • the corresponding ejection surface 2a is covered by each cap 31.
  • the cap 31 is returned to the initial position by the reverse procedure, and the inkjet head 2 is also arranged at the printing position.
  • the ink cartridge 40 will be described with reference to FIGS.
  • the power supply line is indicated by a thick line
  • the signal line is indicated by a thin line.
  • the ink cartridge 40 includes a substantially rectangular parallelepiped housing 41.
  • an ink bag (ink storage portion) 42 filled with ink inside an housing 41 of the ink cartridge 40, an ink outlet tube 43 communicating with the ink bag 42 at one end, and a control Unit 90, a magnetic sensor 66 (detection unit) connected to the control unit 90, and a storage unit 125 are arranged.
  • the casing 41 is partitioned so that two rooms 41a and 41b are formed therein.
  • An ink bag 42 is disposed in the right room 41a.
  • an ink outlet tube 43, a magnetic sensor 66, a control unit 90, and a storage unit 125 are arranged in the other chamber 41b.
  • the casing 41 is formed with an air communication hole (not shown) that allows the inside of the casing 41 to communicate with the atmosphere, and the ink bag 42 is under atmospheric pressure. Therefore, when the ink cartridge 40 is mounted in the ink jet printer 1, a negative pressure is applied to the ink in the ink jet head 2 due to a water head difference between the ink jet head 2 and the ink bag 42.
  • the ink cartridge 40 for storing black ink has a larger size and ink capacity than the other three ink cartridges 40, but the chamber 41a and the ink bag 42 are simply larger in the sub-scanning direction. is there. That is, since the four ink cartridges 40 have almost the same configuration, only one ink cartridge 40 will be described.
  • an ink flow path 43a is formed inside the ink outlet tube 43.
  • the ink flow path 43 a extends along the main scanning direction and communicates with the ink bag 42.
  • the ink outlet tube 43 includes a tube 44 and a tube 45. Both the tube 44 and the tube 45 extend in the main scanning direction.
  • the tube 44 is connected to a connection portion 42 a provided in the ink bag 42.
  • a groove 44c (FIG. 7C) extending in the main scanning direction is formed on the inner peripheral surface of the tube 44, and an ink flow path 43a is secured.
  • the tube 45 is fitted to one end side (left side) of the tube 44.
  • the tubes 44 and 45 in the present embodiment are both made of a non-magnetic material (for example, resin).
  • a lid 46 is provided at one end of the tube 45, and an ink discharge port 46 a is formed in the lid 46.
  • a flange 47 is formed at one end of the tube 44 as shown in FIGS. As shown in FIG. 7A, the flange 47 is formed with a cylindrical portion 49 that surrounds the outer periphery of the flange 47 and an annular protrusion 48.
  • the annular protrusion 48 is provided with an O-ring 48a.
  • the space between the housing 41 and the annular protrusion 48 is sealed by an O-ring 48a.
  • the flange 47 functions as a part of the wall of the room 41b.
  • a contact 91 is formed on the outer surface of the flange 47.
  • the contact 91 is arranged alongside the ink discharge port 46a along the sub-scanning direction.
  • the contact 91 is connected to the control unit 90.
  • the contact 91 may be disposed at any position as long as it is disposed at a position that does not overlap the ink discharge port 46a vertically below.
  • the contact 91 of the signal transmission system is arranged at a position that does not overlap with the ink discharge port 46a in the vertical direction, thereby preventing the ink dripping from the ink discharge port 46a from adhering to the contact 91. It becomes possible.
  • a power input unit 92 is provided on the side surface of the casing 41 on the ink discharge port 46a side.
  • a step surface 41 c that is recessed from the flange 47 toward the ink bag 42 in the main scanning direction is provided between the ink discharge port 46 a of the housing 41 and the power input portion 92.
  • the electric power input part 92 is arrange
  • the power input unit 92 is disposed with a contact 91 between the ink discharge port 46a in the sub-scanning direction. That is, the power input unit 92 is further away from the contact point 91 from the ink discharge port 46a along the sub-scanning direction. Further, as shown in FIG.
  • the power input unit 92 is electrically connected to the control unit 90 and the magnetic sensor 66.
  • the power input unit 92 supplies power to the control unit 90 and the magnetic sensor 66 by being electrically connected to a power output unit 162 described later.
  • the power input unit 92 may be disposed at any position as long as it is disposed at a position that does not overlap the ink discharge port 46a vertically below.
  • the power input unit 92 of the power transmission system is arranged at a position that does not overlap the ink discharge port 46a vertically below, so that the ink dripping from the ink discharge port 46a adheres to the power input unit 92. Can be suppressed. Furthermore, since the power input unit 92 is further away from the ink discharge port 46a than the contact 91, it is more difficult for ink to adhere. For this reason, it can suppress that the power input part 92 is short-circuited and the control part 90 etc. are damaged.
  • the step surface 41c is provided between the power input unit 92 and the ink discharge port 46a, the power input unit 92 and the ink discharge port 46a are greatly separated not only in the sub-scanning direction but also in the main scanning direction. It will be. Therefore, it is possible to further suppress the ink from adhering to the power input unit 92.
  • a first valve 50 is provided on the pipe 45 of the ink outlet pipe 43.
  • the first valve 50 includes a sealing body (elastic body) 51 that seals an opening (ink outlet port) formed at one end (left end) of the tube 45.
  • the sealing body 51 is made of an elastic material such as rubber.
  • the lid 46 is provided at one end of the tube 45 so that the sealing body 51 is not detached from the tube 45.
  • a hollow needle 153 (hollow tube, moving means) described later passes through the sealing body 51 through the ink discharge port 46a.
  • the first valve 50 changes from the closed state to the open state.
  • a hole 153 b is formed near the tip of the hollow needle 153.
  • the hollow needle 153 communicates with the ink flow path 43a.
  • the hollow needle 153 is removed from the sealing body 51, the communication between the hollow needle 153 and the ink flow path 43a is blocked.
  • a hole is formed in the sealing body 51.
  • the 1st valve 50 changes from an open state to a closed state.
  • the first valve 50 is in an open state in which the ink outlet tube 43 communicates with the hollow needle 153 in response to insertion / removal of the hollow needle 153, and in a closed state in which communication between the ink outlet tube 43 and the hollow needle 153 is blocked. Take one of them.
  • a second valve 60 is disposed in the pipe 44.
  • the second valve 60 includes a valve seat 61, a valve member 62 (moving body), and a coil spring 63.
  • the valve seat 61 is made of an elastic material such as rubber, and its flange 61a is sandwiched between an annular protrusion 44a protruding from the inner peripheral surface near the center of the tube 44 and a step 45a included in the tube 45. Is arranged. Further, a hole 61b penetrating in the main scanning direction is formed at the center of the valve seat 61, and the pipe 44 and the pipe 45 can communicate with each other.
  • the valve member 62 includes a valve main body 62a, a connecting portion 62b, a detected portion 62c, and a spring mounting portion 62d.
  • the valve main body 62a is disc-shaped and slides with respect to the inner peripheral surface of the tube 44, thereby contacting the valve seat 61, closing the second valve 60, and opening the second valve 60 away from the valve seat 61.
  • the detected portion 62 c has a substantially cylindrical shape extending in the main scanning direction, and is slidable with respect to the inner peripheral surface of the tube 44.
  • the detected part 62 c is composed of a magnetic material, specifically a magnet, and is detected by the magnetic sensor 66.
  • the spring mounting portion 62d has a columnar shape having a smaller diameter than the detected portion 62c, and one end of the coil spring 63 is fitted therein.
  • the connecting portion 62b is a cylindrical rod-like member extending along the main scanning direction, and connects the valve main body 62a and the detected portion 62c.
  • the diameter of the connection part 62b is smaller than the diameters of the valve body 62a and the detected part 62c.
  • the valve main body 62a, the connecting portion 62b, and the spring mounting portion 62d are formed of a non-magnetic material (for example, resin), and the valve main body 62a and the connecting portion 62b are integrally formed.
  • the detected portion 62c is bonded to the connecting portion 62b and the spring mounting portion 62d with an adhesive or the like.
  • the detected portion 62c is magnetized in the sub-scanning direction as shown in FIG. That is, the NS poles of the detected part 62c are arranged in the sub-scanning direction.
  • the detected portion 62c is spline-coupled to the tube 44, and the detected portion 62c is maintained in its posture so that the NS poles are arranged in the sub-scanning direction.
  • a pair of grooves 62c1 (posture maintaining structure) is formed on the peripheral surface of the detected portion 62c. Each groove 62c1 extends in the main scanning direction.
  • a pair of projecting portions 44 b (posture maintaining structure) is formed on the inner peripheral surface of the tube 44.
  • Each protrusion 44b also extends in the main scanning direction.
  • Each protrusion 44b is engaged with the corresponding groove 62c1.
  • the detected portion 62c is allowed to move relative to the tube 44 along the main scanning direction, but is not allowed to rotate relative to the main scanning direction. That is, the substantially columnar detected portion 62c cannot be rotated around its axis. For this reason, a magnetic flux extending in the sub-scanning direction is always generated from the detected portion 62c.
  • the density of the magnetic flux generated in the sub-scanning direction generated from the detected portion 62c is maximum at the substantially center position of the detected portion 62c in the main scanning direction.
  • one end of the coil spring 63 is fixed to the spring mounting portion 62d, and the other end is in contact with the connection portion 42a (FIG. 7A).
  • the coil spring 63 always urges the valve member 62 toward the valve seat 61. That is, the coil spring 63 urges the valve member 62 in the direction toward the sealing body 51, and the valve main body 62a comes into contact with the right end portion (opening edge of the hole 61b) of the valve seat 61, whereby the ink flow path 43a.
  • the communication of is blocked. That is, the communication between the pipe 44 and the pipe 45 is blocked, and the second valve 60 is closed.
  • the right end portion of the valve seat 61 is elastically deformed by the biasing force of the coil spring 63. Further, the coil spring 63 urges the valve member 62 toward the sealing body 51, and the elements constituting the first and second valves 50 and 60 are aligned in a straight line along the main scanning direction.
  • the first and second valves 50 and 60 can be opened and closed by inserting and removing the hollow needle 153 with respect to the sealing body 51.
  • the second valve 60 can have a simple configuration, and the failure of the second valve 60 can be reduced.
  • a push member 70 that pushes and moves the valve member 62 in a direction opposite to the biasing direction by the coil spring 63 when the hollow needle 153 is inserted.
  • the push member 70 is a cylindrical rod-like member extending along the main scanning direction.
  • the push member 70 is made of a non-magnetic material (for example, resin), and is formed integrally with the valve body 62a.
  • the pressing member 70 has a diameter smaller than the diameter of the hole 61b, and is disposed through the hole 61b. As shown in FIG.
  • the pressing member 70 is formed between the sealing body 51 and the tip of the pressing member 70 in a state where the valve main body 62a and the valve seat 61 are in contact (the second valve 60 is closed).
  • the length is such that a gap is formed between them.
  • the hollow needle 153 is sealed as shown in FIG. 7B. After passing through the stop 51 and opening the first valve 50, it comes into contact with the tip of the push member 70. By further insertion of the hollow needle 153, the push member 70 and the valve member 62 are moved relative to the housing 41 in the direction in which the coil spring 63 contracts (the right direction in the drawing) along the main scanning direction. The main body 62a is separated from the valve seat 61. As a result, the second valve 60 changes from the closed state to the open state.
  • the ink in the ink bag 42 flows into the hollow needle 153.
  • the valve member 62 and the push member 70 are moved by the bias of the coil spring 63, and the valve main body 62 a is in close contact with the valve seat 61.
  • the 2nd valve 60 changes from an open state to a closed state.
  • the second valve 60 also takes one of an open state in which the ink flow path 43a of the ink outlet tube 43 is communicated and a closed state in which the communication is blocked in accordance with the insertion / extraction of the hollow needle 153.
  • the magnetic sensor 66 is located in the housing 41 (inside the room 41b) at a position spaced apart from the tube 44 in the sub-scanning direction, and in the main scanning direction of the tube 44. It is provided opposite to the place.
  • This predetermined location is a location where the center of the detected portion 62c in the main scanning direction is located in the initial state (FIG. 7A) where the second valve 60 is closed.
  • the magnetic sensor 66 is composed of, for example, a Hall element, and is fixed in a direction in which a magnetic flux passing through the magnetic sensor 66 in the sub-scanning direction is sensed.
  • the magnetic sensor 66 outputs a signal indicating the magnetic flux density of the detected magnetic flux to the control unit 90.
  • FIG. 8 shows the mounting direction of the detected portion 62c relative to the housing 41 in the tube 44 when the ink cartridge 40 is moved in the mounting direction (left direction in the figure) so as to be mounted on the mounting portion 150. It is a figure explaining the state which moves to the opposite direction (right direction in a figure).
  • the X axis is parallel to the main scanning direction.
  • the position (relative position with respect to the casing 41) in the casing 41 of the center of the detected section 62c in the main scanning direction is defined as “position X of the detected section 62c”.
  • the time (t2-t1) from the time t1 when the sensor output Out reaches the first predetermined value Out1 to the time t2 when the sensor output Out reaches the second predetermined value Out2 is The time (hereinafter referred to as the movement time) for which the detection unit 62c has moved from the first predetermined position X1 to the second predetermined position X2 by a distance (X2-X1) is shown.
  • the distance (X2-X1) is constant. Therefore, this moving time indicates the moving speed of the detected portion 62c with respect to the magnetic sensor 66. That is, the shorter the movement time, the faster the movement speed.
  • the storage unit 125 stores the first and second predetermined values Out1 and Out2.
  • the storage unit 125 further stores data shown in Table 1 below.
  • Table 1 shows the necessity of maintenance operation (operation for forcibly discharging ink from the recording head) for the ink jet head 2 when the ink cartridge 40 is attached to a mounting portion 150 described later, and the ejection port of the ink jet head 2.
  • Ink leakage amount ink outflow amount from ink cartridge. Specifically, the necessity of the maintenance operation and the ink leakage amount corresponding to the four time ranges T1 to T4 and the four ink amount ranges V1 to V4 are shown.
  • time ranges T1 to T4 are, for example, a range in which the time range T1 is 0 second to less than 0.2 seconds, a time range T2 is a range from 0.2 seconds to less than 0.4 seconds, and the time range T3 is The range is 0.4 seconds or more and less than 0.6 seconds, the time range T4 is a range of 0.6 seconds or more, and they are adjacent to each other.
  • the ink amount ranges V1 to V4 are, for example, a range where the ink amount range V1 is from 0 ml to less than 500 ml, an ink amount range V2 is a range from 500 ml to less than 700 ml, and an ink amount range V3 is from 700 ml to less than 800 ml.
  • the ink amount range V4 is a range of 800 ml or more and less than 1000 ml, and is adjacent to each other.
  • Table 1 shows that when the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of installation corresponds to the ink amount range V1, the maintenance can be performed no matter which time range T1 to T3 the moving time (t2-t1) is. It shows that it is unnecessary and there is no ink leakage.
  • Table 1 also shows that when the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting corresponds to the ink amount range V2, maintenance is necessary and ink leakage is almost 0 ml only when the moving time corresponds to the time range T1. It is shown that. In other words, when the moving time is less than 0.2 seconds (predetermined time), which is a boundary indicating whether or not maintenance is required, there is a possibility that ink leakage may occur slightly, indicating that maintenance is required. ing.
  • Table 1 shows that when the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting corresponds to the ink amount range V3 and the moving time corresponds to the time range T1, maintenance is necessary and the amount of ink leakage is very small ( For example, it is about 1 ml). Further, Table 1 shows that when the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting corresponds to the ink amount range V3 and the moving time corresponds to the time range T2, maintenance is necessary and ink leakage is almost 0 ml. It is shown that. That is, when the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of attachment falls within the ink amount range V3, maintenance is required when the movement time is less than 0.4 seconds (predetermined time), and maintenance is not required when the movement time is longer than that. .
  • Table 1 shows that maintenance is required in any time range T1 to T3 when the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting corresponds to the ink amount range V4.
  • Table 1 shows that when the movement time falls within the time range T1, the ink leakage amount is small (for example, about 3 ml), and when the movement time falls within the time range T2, the ink leakage amount is very small. That is, when the moving time falls within the time range T3, it indicates that the ink leakage is almost 0 ml. Further, Table 1 shows that when the ink amount is less than 1000 ml and the moving time is 0.6 seconds (predetermined time) or more (time range T4), there is no ink leakage and no maintenance is required. .
  • the storage unit 125 stores the data indicating the predetermined time (0 seconds, 0.2 seconds, 0.4 seconds, 0.6 seconds) serving as a boundary indicating whether or not the maintenance needs to be performed in the ink amount range V1.
  • Each of V4 is stored. That is, a predetermined time of 0 seconds in the ink amount range V1, a predetermined time of 0.2 seconds in the ink amount range V2, a predetermined time of 0.4 seconds in the ink amount range V3, and 0. 0 in the ink amount range V4. A predetermined time of 6 seconds is stored. Further, these predetermined times become longer as the ink amount indicated by the ink amount ranges V1 to V4 is larger.
  • the storage unit 125 includes a flash memory that can be rewritten from the control unit 90 or an external device (such as a printer main body), and also stores data indicating the ink amount of the ink cartridge that includes the storage unit 125. . Therefore, the control unit 100 can rewrite the ink amount consumed at the time of printing or the ink amount consumed by the purge operation to the ink remaining amount obtained by subtracting the ink amount of the ink cartridge 40 immediately before the rewriting. Further, since the storage unit 125 also stores the amount of ink leakage, it is possible to correct the remaining amount of ink when the ink amount is rewritten. That is, the control unit 90 can rewrite the ink remaining amount obtained by subtracting the ink leakage amount when the ink cartridge 40 is mounted. Therefore, the storage unit 125 can accurately store the current ink remaining amount.
  • the ink cartridge 40 that has used up the ink is dispensed again to regenerate the ink cartridge 40, the amount of ink to be dispensed at a factory or the like is made larger or smaller than a predetermined amount before the reproduction. Even when the specifications are changed, the data indicating the ink amount can be easily rewritten. Further, since the storage unit 125 is provided in the ink cartridge 40, the storage capacity of the printer main body can be reduced.
  • the mounting portion 150 formed on the printer main body will be described with reference to FIGS.
  • the printer main body four mounting portions 150 to which the ink cartridges 40 are respectively mounted are arranged in parallel along the sub-scanning direction. Since all the mounting parts 150 have almost the same configuration, only one mounting part 150 will be described.
  • the mounting portion 150 has a recess 151 along the outer shape of the ink cartridge 40 as shown in FIGS.
  • a hollow needle (ink introduction tube) 153, an ink supply path 154, a contact 161 electrically connected to the control unit 100, and a printer main body are provided at the innermost portion 151a of the recess 151 in the main scanning direction.
  • a power output unit 162 that outputs power from the power supply unit 110 (see FIG. 10) is provided.
  • the hollow needle 153 extends along the main scanning direction and is fixed at a position facing the ink discharge port 46a.
  • the hollow needle 153 is formed with a hollow portion 153a communicating with the ink supply path 154 and a hole 153b communicating with the outside and the hollow portion 153a in the vicinity of the tip (see FIG. 7B).
  • the hollow needle 153 and the tube 45 portion of the ink flow path 43a are in communication with each other.
  • the ink cartridge 40 is removed from the printer main body and the hole 153b enters the sealing body 51, the communication between the hollow needle 153 and the ink flow path 43a is blocked.
  • the hollow needle 153 communicates with the ink flow path 43a when the hole 153b passes through the sealing body 51. However, the ink in the ink bag 42 is retained in the hollow portion 153a until the second valve 60 is opened. It will not enter the state.
  • the flow path from the hole 153b of the hollow needle 153 to the discharge port of the inkjet head 2 is a sealed flow path that is not open to the atmosphere. For this reason, the ink does not come into contact with air, and an increase in the viscosity of the ink can be suppressed.
  • the contact 161 is disposed at a position facing the contact 91 and along with the hollow needle 153 along the sub-scanning direction.
  • the contact 161 is a rod-like member extending in the main scanning direction, and is slidably supported in a hole 151c formed in the innermost portion 151a and extending in the main scanning direction.
  • a spring 151d is provided in the hole 151c, and the contact 161 is urged outward from the hole 151c by the spring 151d.
  • the hollow needle 153 is provided. Is electrically connected to the contact 91 immediately before being inserted into the sealing body 51.
  • the contact 161 is connected to the contact 91 before the first valve 50 is opened.
  • the contact 161 is electrically connected to the contact 91 when the ink cartridge 40 is removed from the printer body and until the hollow needle 153 is removed from the sealing body 51 (FIG. 11B). ).
  • the power output portion 162 is provided on a step surface 151b formed in the innermost portion 151a.
  • the power output unit 162 is disposed at a position facing the power input unit 92 and has a contact 163 protruding in the main scanning direction.
  • the contact 163 is electrically connected to the power input unit 92 by entering the power input unit 92 when the ink cartridge 40 is mounted on the printer main body (FIG. 11B).
  • the contact 163 is electrically connected to the power input unit 92 immediately before the hollow needle 153 is inserted into the sealing body 51.
  • a sensor 170 (mounting detection unit) that detects the housing 41 and is connected to the control unit 100 is provided in the recess 151 of each mounting unit 150.
  • This sensor 170 is a mechanical switch type sensor that detects the presence or absence of an object based on whether or not it is in contact with the object, and has a detection unit 171 biased toward the recess 151 (FIG. 11A). )). And when this detection part 171 and the level
  • a signal (hereinafter referred to as “signal B”) corresponding to the exited state is output to the control unit 100.
  • the control unit 100 can distinguish and detect whether or not the housing 41 is mounted on the mounting unit 150.
  • the control unit 100 determines whether the ink cartridge 40 is mounted on the mounting unit 150 or the ink cartridge 40 is mounted.
  • the ink cartridge 40 When the ink cartridge 40 is detected to be located in the vicinity of the mounting position in the section 150 and the detection section 171 receives the signal B corresponding to the state of being pulled out from the sensor 170, the ink cartridge 40 is mounted on the mounting section 150. It is detected that it is not installed.
  • the sensor 170 is not limited to a mechanical switch type sensor, and for example, an optical sensor can be used.
  • a buzzer (notification means) 13 is provided in the housing 1a as shown in FIG.
  • the buzzer 13 is controlled by the control unit 100.
  • “the data is not stored in the storage unit 125”
  • “printing is possible.
  • a plurality of types of sounds that can inform the user of “something” and can ask the user whether to perform maintenance are generated.
  • a storage unit 120 is further provided as shown in FIG.
  • the storage unit 120 is electrically connected to the control unit 100 and the power supply unit 110.
  • the execution program of the control unit 100 is stored in the storage unit 120
  • the execution program of the control unit 90 is stored in the storage unit 125.
  • the printer main body 1 and the ink cartridge 40 communicate with each other to communicate with each other (FIG. 12). Is executed.
  • the execution programs may be collectively stored in the storage unit 125 and executed by the control unit 100 and the control unit 90. Alternatively, the execution programs may be collectively stored in the storage unit 120 and executed by the control unit 100 and the control unit 90.
  • the storage unit 120 also stores data of a predetermined wearing limit time, which will be described later. Further, an operation unit (not shown) is provided in the housing 1a, and the user can input an instruction such as whether maintenance should be performed.
  • step 1 the control unit 100 determines whether or not the mounting of the ink cartridge 40 to the mounting unit 150 is started. This determination is based on whether the detection unit 171 of the sensor 170 is in contact with the housing 41, the signal output from the sensor 170 changes from the signal B to the signal A, and whether the control unit 100 receives the signal A. Determined.
  • control unit 100 determines that the mounting is not started and waits as it is, and receives the signal A from the sensor 170. If it is determined that mounting has started, the process proceeds to step 2 (S2).
  • the control unit 90 compares the output of the magnetic sensor 66 with a predetermined value Out1. If the magnetic sensor output is equal to or greater than the predetermined value Out1, the control unit 90 repeatedly compares the magnetic sensor output with the predetermined value Out1 until the magnetic sensor output becomes lower than the predetermined value Out1 (No in S2). When the magnetic sensor output becomes lower than the predetermined value Out1 (Yes in S2), the process proceeds to Step 3 (S3).
  • step 5 the process proceeds to step 5 (S5).
  • the ink cartridge 40 is not normally attached to the attachment portion 150
  • the valve member 62 does not move due to damage such as a loss of the tip of the hollow needle 153
  • the push member The case where 70 is broken and the valve member 62 does not move can be considered.
  • step 5 the control unit 90 compares the output of the magnetic sensor 66 with a predetermined value Out2. If the output of the magnetic sensor 66 is equal to or greater than the predetermined value Out2 (No in S5), the process returns to S3. When the magnetic sensor output becomes lower than the predetermined value Out2 (Yes in S5), the control unit 90 becomes lower than the predetermined value Out2 at timing t1 when the output of the magnetic sensor 66 becomes lower than the predetermined value Out1 in Step 6. A time difference (t2 ⁇ t1) from the timing t2 is calculated as a movement time.
  • the operation from when the signal A is output from the sensor 170 until the sensor output reaches the predetermined value Out2 is as follows. First, after the signal A is output from the sensor 170 to the control unit 100, the hollow needle 153 is sealed. The contact 91 and the contact 161 are electrically connected to each other, and the contact 163 of the power output unit 162 and the power input unit 92 are electrically connected to each other until being inserted into the power supply 51. As a result, the two control units 90 and 100 are electrically connected to each other to transmit and receive signals, and power is supplied to the control unit 90 and the magnetic sensor 66.
  • step 7 the control unit 90 reads the current ink amount stored in the storage unit 125 and the data shown in Table 1.
  • step 8 (S8) the control unit 90 determines whether the data in the storage unit 125 has been read in step 7. At this time, if no data is stored in the storage unit 125 and the data cannot be read, an error signal is output from the control unit 90 to the control unit 100, and the process proceeds to step 14 (S14). In step 14, the control unit 100 that has received the error signal controls the buzzer 13 to notify the user that there is an abnormality in the storage unit 125.
  • step 15 the control unit 100 controls the buzzer 13 to make a sound asking "Do you want to perform maintenance?"
  • Step 10 the control unit 100 controls the buzzer 13 to make a sound asking "Do you want to perform maintenance?"
  • step 9 the control unit 90 determines which time range T1 to T4 the movement time calculated in step 6 corresponds, and to which ink amount range V1 to V4 the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting is determined. It is determined whether or not this is the case, and it is determined whether or not maintenance is required in the current mounting of the ink cartridge 40.
  • the ink amount range any one of V1 to V4 to which the ink amount at the time of this installation belongs
  • the current movement time is compared with a predetermined time indicating the boundary of whether maintenance is necessary, It is determined whether the current travel time is less than the predetermined time.
  • step 12 (S12), where it is determined that no ink leakage has occurred from the inkjet head 2, and the standby state, that is, the printable state is determined. Become.
  • step 10 the control unit 90 determines that maintenance is necessary, the process proceeds to step 10 (S10), and the control unit 90 outputs a signal requesting the control unit 100 to start maintenance.
  • the control unit 100 first controls the lifting mechanism to perform a purge operation for purging ink from the inkjet head 2, and then moves the inkjet head 2 from the printing position (see FIG. 2A). Move to the retracted position (see FIG. 4A).
  • the control unit 100 controls the drive motor to move each cap 31 to a position facing the ejection surface 2a (see FIG. 4B).
  • the control part 100 controls a drive motor, and arrange
  • the control unit 100 drives the pump 104 for a predetermined time to forcibly send the ink in the ink cartridge 40 to the inkjet head 2.
  • the control unit 100 controls the drive motor to return each cap 31 from the cap position to the initial position.
  • the control unit 100 controls a wiping mechanism (not shown) included in the maintenance unit 30 (for example, a wiper and a drive motor for operating the wiper, not shown), and wipes off ink adhering to the ejection surface 2a by the purge operation. May be.
  • control unit 100 controls the lifting mechanism to return the inkjet head 2 from the retracted position to the printing position.
  • the control unit 100 outputs a signal for notifying the control unit 90 of the completion of the maintenance.
  • step 11 (S11) the control unit 90 that has received a signal notifying the end of maintenance rewrites the ink amount stored in the storage unit 125. Specifically, first, referring to Table 1, it is determined whether the amount of ink leakage is approximately 0 ml, a very small amount, or a small amount. That is, in Table 1, the ink amount range (any one of V1 to V4) to which the ink amount stored in the storage unit 125 belongs, and the time range to which the movement time (t2-t1) calculated in step 6 (S6) belongs ( It is determined whether the amount of ink leakage corresponding to the combination with any one of T1 to T4) is approximately 0 ml, a minute amount, or a small amount.
  • step 12 a calculation is performed to subtract the determined ink leakage amount and the amount consumed by the purge operation from the remaining ink amount stored in the storage unit 125. Then, the value of the remaining amount of ink stored in the storage unit 125 is rewritten to this calculation result value.
  • the amount of ink consumed by the purge operation may be a constant predetermined amount or may be adjusted as appropriate in consideration of environmental conditions such as temperature. In the latter case, the control unit 100 consumes the purge operation. It is necessary to notify the control unit 90 of the ink amount. In step 12, printing is possible on the paper P.
  • step 13 (S13) a signal indicating that printing is possible is output from the control unit 90 to the control unit 100. Then, the control unit 100 that has received the signal controls the buzzer 13 to generate a sound from the buzzer 13 informing the user that “printing is possible”. Thus, the mounting of the ink cartridge 40 is completed. Note that the rewriting of the ink amount in step 11 may be performed between the time when step 13 is performed and the time when printing on the paper P is performed.
  • control unit 100 does not drive the pump 104 during the printing operation.
  • the same amount of ink as the ejected ink is drawn from the ink cartridge 40 to the inkjet head 2 by capillary force.
  • the control unit 100 or the control unit 90 rewrites the remaining ink amount not only in step 11 described above but also when ink is consumed in a printing operation or the like. That is, the control unit 100 or the control unit 90 sets the remaining ink amount stored in the storage unit 125 immediately before the operation of consuming ink to the remaining ink amount obtained by subtracting the ink consumption amount from the remaining ink amount. rewrite.
  • the amount of ink consumed in the printing operation is obtained based on the print data used for the printing operation.
  • the inkjet is performed only when the movement time is less than a predetermined time corresponding to the remaining ink amount at that time. Maintenance can be performed on the head 2. Therefore, unnecessary maintenance can be further suppressed.
  • the operation when the ink cartridge 40 is removed from the printer main body will be described below.
  • the ink cartridge 40 is removed from the printer body after opening the door 1c of the printer body.
  • the valve member 62 and the pushing member 70 are moved to the left in FIG. 7B by the coil spring 63. That is, the push member 70 and the valve member 62 operate in the reverse manner to that when the hollow needle 153 is inserted.
  • the valve member 62 comes into contact with the valve seat 61, the second valve 60 is changed from the open state to the closed state, and the flow of ink in the ink cartridge 40 to the hollow needle 153 is stopped.
  • the signal output from the magnetic sensor 66 to the control unit 90 returns to the maximum value of 100%, and the control unit 90 knows that the second valve 60 is closed.
  • the hollow needle 153 is removed from the sealing body 51, and then the contact 91 and the contact 161, and the power input unit 92 and the contact 163 are disconnected.
  • a signal B is output from the sensor 170 to the control unit 100. Accordingly, the control unit 100 recognizes that the ink cartridge 40 has been removed from the printer main body.
  • the ink cartridge 40 removed from the printer main body is replaced with a new ink cartridge 40, and the ink cartridge 40 is mounted on the printer main body as described above.
  • an ink cartridge 40 such as an ink bag 42 and an ink outlet tube 43 is formed in a half of the housing 41 as shown in FIG. Incorporate parts to be used. Then, the other half of the casing 41 is attached to produce an ink cartridge precursor that does not dispense ink. Next, a predetermined amount of ink is dispensed into the ink bag 42 of the ink cartridge casing using a dispenser for dispensing ink. Then, using the storage device, the data shown in Table 1 and the data indicating the dispensed ink amount are stored in the storage unit 125 of the ink cartridge 40. Thus, the manufacture of the ink cartridge 40 is completed.
  • an ink bag 42 into which ink has been dispensed in advance by a dispenser may be incorporated. Then, after the other half of the casing 41 is attached, the ink cartridge 40 may be manufactured by storing predetermined data in the storage unit 125 using a storage device.
  • the inside of the ink bag 42 and the ink outlet tube 43 is first cleaned.
  • a predetermined amount of ink is dispensed into the ink bag 42 using a dispenser for dispensing ink.
  • the ink amount stored in the storage unit 125 of the ink cartridge 40 is rewritten to data indicating the dispensed ink amount.
  • the reproduction of the ink cartridge 40 is completed.
  • the control unit 90 causes the magnetic sensor output to change from the first predetermined value Out1 to the second predetermined value.
  • the time (t2-t1) required to change to Out2 is calculated as the travel time.
  • the detected portion 62c is located at the first position X1 in the tube 44, and when the output from the magnetic sensor 66 is Out2, the detected portion 62 c is located at the second position X 2 in the housing 41.
  • the distance in the main scanning direction between the first position X1 and the second position X2 is a constant value (X2-X1).
  • the storage unit 125 stores a predetermined time as a boundary of necessity of maintenance for each ink amount range V1 to V4, the movement time calculated by the control unit 90 corresponds to the corresponding ink amount range V1 to V4. It is possible to perform maintenance on the inkjet head 2 only when the time is less than the predetermined time. Therefore, unnecessary maintenance can be suppressed. Further, the predetermined time serving as the boundary becomes longer as the ink amount indicated by the ink amount ranges V1 to V4 increases. Thereby, it is possible to accurately determine whether the inkjet head 2 needs maintenance, and it is possible to keep the ejection characteristics of the inkjet head 2 favorable.
  • the maintenance unit 30 and the control unit 100 for controlling the maintenance unit 30 are provided in the printer body, so that the moving time is less than the predetermined time stored in the storage unit 125. Maintenance can be performed on the inkjet head 2. Therefore, it is possible to keep the ejection characteristics of the inkjet head 2 good.
  • the method for regenerating the ink cartridge 40 of the present embodiment it is possible to regenerate the ink cartridge 40 having the above-described effects.
  • the moving speed of the valve member 62 relative to the casing 41 that is, the mounting speed of the ink cartridge 40 can be accurately measured.
  • the ink cartridge 40 is provided with only a single magnetic sensor 66 as a measuring means for measuring the mounting speed of the ink cartridge 40. Therefore, the ink cartridge 40 can have a simple configuration.
  • control unit 100 may perform the same control as the control unit 90 instead of the control unit 90.
  • control unit 90 may not be provided in the ink cartridge 40. Even in this case, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the storage unit 125 may be provided in the printer main body without being provided in the ink cartridge 40.
  • the storage unit 125 stores another predetermined time corresponding to each printer body in which the ink cartridge 40 can be mounted (a time that is a boundary of necessity of maintenance) or a coefficient that is multiplied by the predetermined time that is already stored. It may be allowed. Specifically, when the flow path length from the hollow needle 153 to the discharge port of the inkjet head 2 is longer than the reference distance, another predetermined time shorter than the reference predetermined time or a predetermined time that is multiplied by the predetermined time When the channel length is shorter than the reference distance, another predetermined time or coefficient opposite to the above may be stored.
  • Another predetermined time or coefficient may correspond to the meniscus pressure resistance instead of the channel length.
  • the discharge port of the inkjet head 2 is larger than the reference diameter (when the meniscus withstand pressure is smaller than the reference withstand pressure)
  • a coefficient that is shorter than the predetermined time is stored, and if it is smaller than the reference diameter, another predetermined time or coefficient that is opposite to the above may be stored.
  • another ink leakage amount corresponding to the printer main body or a coefficient for multiplying the already stored ink leakage amount may be stored in the same manner as the other predetermined time described above.
  • the ink cartridge 40 and the inkjet head 2 are directly connected by the tube 102.
  • the sub tank 310 is provided between the ink cartridge 40 and the ink jet head 2.
  • the sub tank 310 separates ink and gas and forms a water head difference with the inkjet head 2.
  • the inkjet printer 300 according to the present embodiment is the same as the inkjet printer 1 according to the first embodiment except that the inkjet printer 300 includes an ink supply system described below and performs the operation described below. It is.
  • the storage unit 125 of the ink cartridge 40 stores Table 2 described later instead of Table 1. Note that, among the components of the inkjet printer 300 of the present embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • an ink supply system is provided for each of the four inkjet heads 2.
  • an ink supply system corresponding to one inkjet head 2 will be described with reference to FIG. 13, but the contents of the description are common to the ink supply systems of any inkjet head 2.
  • a sub tank 310 is provided for each of the four inkjet heads 2.
  • the ink jet head 2 is connected to the sub tank 310 via a flexible tube 352 (ink supply path).
  • a purge / circulation pump 330 (ink discharge mechanism / ink feeding means) is provided in the middle of the tube 352.
  • the inkjet head 2 and the sub tank 310 are also connected via a flexible tube 354.
  • An opening / closing valve 360 is provided in the middle of the tube 354.
  • the sub tank 310 is connected to the ink supply path 154 via a flexible tube 350 (ink supply path).
  • An ink supply pump 320 is provided in the middle of the tube 350.
  • the ink cartridge 40 When the ink cartridge 40 is mounted on the casing 1a of the printer main body 300, the ink cartridge 40 is connected to the ink supply path 154, and the ink inside can be supplied to the corresponding inkjet head 2 via the corresponding sub tank 310.
  • the ink supply pump 320 is for supplying the ink in the ink cartridge 40 from the ink supply path 154 to the sub tank 310.
  • the purge / circulation pump 330 is for discharging ink from the sub tank 310 by forcibly feeding the ink in the sub tank 300 to the inkjet head 2.
  • the purge / circulation pump 330 also serves to circulate ink between the sub tank 310 and the inkjet head 2.
  • the on-off valve 360 is closed when the ink is discharged from the sub tank 310 via the inkjet head 2, and is opened when the ink is circulated between the sub tank 310 and the inkjet head 2.
  • the sub tank 310 has an air opening hole 316 formed therein, and the sub tank 310 communicates with the atmosphere. For this reason, the gas is separated from the ink flowing into the sub tank 310. Further, if the ink level in the sub tank 310 is within a predetermined range in the vertical direction (between the upper limit level L1 and the lower limit level L2 shown in FIG. 13), the sub tank 310 is located between the sub tank 310 and the inkjet head 2. A water head difference within a desired range can be formed. Therefore, in the present embodiment, control is performed so that the ink level in the sub tank 310 is maintained at the upper limit level L1. Further, even if the ink in the sub tank 310 is consumed by the printing operation, it is controlled so as not to fall below the lower limit level L2.
  • the sub tank 310 is provided with an upper limit sensor 312 and a lower limit sensor 314 for detecting the liquid level of the ink in the sub tank 310.
  • the upper limit sensor 312 and the lower limit sensor 314 are provided at positions corresponding to the upper limit level L1 and the lower limit level L2, respectively.
  • the upper limit sensor 312 outputs an ON signal when the ink level is equal to or higher than the upper limit level L1, and outputs an OFF signal when it is lower.
  • the lower limit sensor 314 outputs an ON signal when the ink level is equal to or higher than the lower limit level L2, and outputs an OFF signal when the ink level is lower.
  • the control unit 100 is configured to receive signals output from the upper limit sensor 312 and the lower limit sensor 314.
  • the control unit 100 drives the ink supply pump 320 to supply ink from the ink cartridge 40 to the sub tank 310 in an initial state where the ink is not yet stored in the sub tank 310.
  • the output signal from the lower limit sensor 314 first changes from the off signal to the on signal, and then the output signal from the upper limit sensor 312 changes from the off signal to the on signal.
  • the driving of the ink supply pump 320 is stopped.
  • control unit 100 drives the purge / circulation pump 330 with the on-off valve 360 closed, thereby forcibly discharging the ink in the sub tank 310 from the discharge surface 2a of the inkjet head 2 (purge). Operation).
  • the purge / circulation pump 330 is included in the maintenance mechanism 30.
  • the control unit 100 drives the purge / circulation pump 330 with the open / close valve 360 opened, thereby circulating the ink between the sub tank 310 and the inkjet head 2 and collecting the ink in the flow path of the inkjet head 2.
  • the discharged air bubbles can be discharged into the sub tank 310.
  • the controller 100 does not drive the ink supply pump 320 or the purge / circulation pump 330 during the printing operation.
  • the control unit 100 continuously checks output signals from the upper limit sensor 312 and the lower limit sensor 314 during the printing operation. As the ink in the sub tank 310 is consumed, first, the output signal from the upper limit sensor 312 changes from an on signal to an off signal.
  • the control unit 100 starts driving the ink supply pump 320 to supply ink from the ink cartridge 40 to the sub tank 310.
  • the driving of the ink supply pump 320 is stopped.
  • the ink liquid level in the sub tank 310 is normally maintained at the upper limit level L1. Further, during the printing operation, it is maintained within the range between the upper limit level L1 and the lower limit level L2.
  • the ink cartridge 40 when the ink cartridge 40 is mounted on the mounting portion 150, if the mounting speed is fast, the ink flows from the ink cartridge 40 into the sub tank 310, the ink level in the sub tank 310 rises and exceeds the upper limit level L1, There is a risk of deviating from the predetermined range.
  • the storage unit 125 provided in the ink cartridge 40 stores the data of Table 2 shown below instead of Table 1.
  • Table 2 also shows the movement time of the ink cartridge 40 for each of the combinations of the four time ranges T1, T2, T3, and T4 and the four ink amount ranges V1, V2, V3, and V4 of the ink cartridge 40. I remember the data. Specifically, for each combination of the time range and the ink amount range, whether or not the ink needs to be discharged from the sub tank 310 to the inkjet head (purge is performed, that is, the ink is forcibly discharged from the recording head).
  • time ranges T1, T2, T3, and T4 are equal to the corresponding numerical values in the first embodiment, and are in the range of 0 second to less than 0.2 seconds, 0.2 seconds or more, respectively.
  • the range is less than 0.4 seconds, the range is 0.4 seconds or more and less than 0.6 seconds, and the range is 0.6 seconds or more.
  • the specific numerical values of the respective ink amount ranges V1, V2, V3, V4 are also equal to the corresponding numerical values in the first embodiment, and are each in the range of 0 ml to less than 500 ml, in the range of 500 ml to less than 700 ml, and 700 ml.
  • the range is less than 800 ml and more than 800 ml and less than 1000 ml.
  • the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting corresponds to the ink amount range V2
  • the amount of ink flowing from the ink cartridge into the sub tank 310 is approximately 0 ml. That is, when the movement time is less than 0.2 seconds (predetermined time), ink may flow in, and it is necessary to discharge the ink.
  • the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting corresponds to the ink amount range V3 and the moving time corresponds to the time range T1 (0 seconds to less than 0.2 seconds)
  • the ink needs to be discharged and the ink is discharged.
  • the amount of inflow is very small (for example, about 1 ml).
  • the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting corresponds to the ink amount range V3 and the moving time corresponds to the time range T2 (0.2 seconds or more and less than 0.4 seconds)
  • ink discharge is necessary.
  • the ink inflow is almost 0 ml.
  • the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting corresponds to the ink amount range V3
  • the ink needs to be discharged when the moving time is less than 0.4 seconds (predetermined time), and is unnecessary when the moving time is longer than that.
  • the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting corresponds to the ink amount range V4
  • ink flows from the ink cartridge to the sub tank 310 in any time range T1 to T3, and the ink needs to be discharged. is there.
  • the ink inflow amount is small (for example, about 3 ml).
  • the ink inflow amount is very small.
  • the ink inflow is almost 0 ml.
  • Table 2 shows that when the amount of ink is less than 1000 ml and the moving time is 0.6 seconds (predetermined time) or more (time range T4), there is no inflow of ink from the ink cartridge to the sub tank 310, and the ink is discharged. Indicates that it is not necessary.
  • the storage unit 125 sets a predetermined time (0 seconds, 0.2 seconds, 0.4 seconds, 0.6 seconds) as a boundary indicating whether or not it is necessary to discharge ink. Data shown is stored for each of the ink amount ranges V1 to V4.
  • step 1 (S1) to step 6 (S6) is the same as the processing in step 1 (S1) to step 6 (S6) in the flowchart of FIG.
  • the control unit 90 calculates the travel time in Step 6 and then reads the current ink amount stored in the storage unit 125 and the data shown in Table 2 in Step 20 (S20). Next, in step 22 (S22), the control unit 90 determines whether the data in the storage unit 125 has been read in step 20. When the control unit 90 determines that the data in the storage unit 125 has been read, the control unit 90 proceeds to step 24 (S24).
  • step 24 (S24) the control unit 100 checks whether the output signal of the upper limit sensor 312 is an on signal or an off signal.
  • step 26 the control unit 90 determines to which time range T1 to T4 the movement time calculated in step 6 corresponds, and the ink amount of the ink cartridge 40 at the time of mounting is determined. It is determined which ink amount range V1 to V4 corresponds, and referring to Table 2, it is determined whether or not it is necessary to discharge ink from the sub tank 310 in the current mounting of the ink cartridge 40.
  • the current movement time is compared with a predetermined time indicating the boundary of whether or not the ink needs to be discharged from the sub tank 310. Then, it is determined whether the current travel time is less than the predetermined time.
  • the control unit 90 If it is determined that the ink needs to be discharged (YES in S26), the control unit 90 outputs a signal requesting the control unit 100 to start the ink discharge operation in step 28 (S28).
  • the control unit 100 that has received this signal moves the inkjet head 2 to the retracted position and moves the cap 31 to the cap position, and then closes the on-off valve 360, as in Step 10 (maintenance processing) of the first embodiment.
  • Step 10 maintenance processing
  • step 30 the control unit 100 checks whether the output signal of the upper limit sensor 312 remains the on signal or changes to the off signal. If the on signal remains (ON at S30), the process returns to step 28 and the ink discharging operation is continued. On the other hand, when the signal changes to the OFF signal (OFF at S30), it can be seen that the ink level in the sub tank 310 has fallen to reach the upper limit level L1, so the driving of the purge / circulation pump 330 is stopped and the cap 31 is stopped. Is returned to the initial position, and the inkjet head 2 is returned to the printing position. Then, the controller 90 is notified of the end of the ink discharge operation, and the process proceeds to step 32 (S32).
  • step 32 the control unit 90 rewrites the ink amount stored in the storage unit 125. Specifically, it is first determined whether the ink inflow amount is approximately 0 ml, a very small amount, or a small amount. That is, in Table 2, the ink amount range (any one of V1 to V4) to which the ink amount stored in the storage unit 125 belongs, and the time range to which the movement time (t2-t1) calculated in Step 6 (S6) belongs ( It is determined whether the ink inflow amount corresponding to the combination with any one of T1 to T4) is approximately 0 ml, a very small amount, or a small amount.
  • step 32 the process proceeds to step 34 (S34), where it is left on standby, that is, ready for printing.
  • step 36 a signal indicating that printing is possible is output from the control unit 90 to the control unit 100. Then, when receiving the signal, the control unit 100 controls the buzzer 13 to generate a sound from the buzzer 13 informing the user that “printing is possible”. Thus, the mounting of the ink cartridge 40 is completed. Note that the rewriting of the ink amount in step 32 may be performed between the time when step 36 is performed and the time when printing on the paper P is performed.
  • step 26 determines whether it is necessary to discharge ink (No in S26). If it is determined in step 26 (S26) that it is not necessary to discharge ink (No in S26), the process proceeds directly from step 26 to step S34.
  • control unit 100 stops driving ink supply pump 320 and notifies control unit 90 of the end of ink supply.
  • Control goes to step 32 (S32).
  • step 32 (S32) performed after the execution of the ink supply operation in step 38, the control unit 90 performs an operation of subtracting the amount consumed by the ink supply operation from the ink amount stored in the storage unit 125, and the storage unit The ink remaining amount stored in 125 is rewritten to the calculation result value.
  • step 22 if no data is stored in the storage unit 125 and the data cannot be read in step 22 (S22), an error signal is output from the control unit 90 to the control unit 100, and the process proceeds to step 42 (S42).
  • step 42 the control unit 100 that has received the error signal controls the buzzer 13 to notify the user that there is an abnormality in the storage unit 125. Then, the process proceeds to step 44 (S44).
  • step 44 the control unit 100 controls the buzzer 13 to make a sound asking "Do you want to discharge ink?" If the user inputs a selection to discharge ink via the operation unit (not shown) (Yes in S44), the process proceeds to step 46 (S46). In step 46, the control unit 100 performs an ink discharging operation as in step 28. Thereafter, the process proceeds to step 34 (S34). On the other hand, when the user inputs a selection not to discharge ink in step 44 (No in S44), the process proceeds directly from step 44 (S44) to step 34 (S34).
  • the ink cartridge 40 when the ink cartridge 40 is mounted on the mounting portion 150 at a high speed, the ink flows from the ink cartridge 40 into the sub tank 310 and the liquid level in the sub tank 310 exceeds the upper limit level L1.
  • the ink can be discharged from the sub tank 310 and the liquid level in the sub tank 310 can be returned to the upper limit level L1. Therefore, the negative pressure applied to the ink in the nozzle can be maintained within an appropriate range.
  • the inkjet head 2 can maintain desired ink ejection characteristics.
  • the mounting speed is low, the ink discharging operation is not performed (No in S26), so that ink is not consumed wastefully.
  • control unit 100 may perform the same control as the control unit 90 instead of the control unit 90.
  • control unit 90 may not be provided in the ink cartridge 40. Even in this case, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the storage unit 125 may be provided in the printer main body without being provided in the ink cartridge 40.
  • the storage unit 125 includes a coefficient that is multiplied by another predetermined time (a time that is a boundary of necessity of ink discharge) according to each printer body in which the ink cartridge 40 can be mounted, or a predetermined time that is already stored. It may be memorized. Specifically, when the flow path length from the hollow needle 153 to the sub tank 310 is longer than the reference distance, it becomes shorter than the reference predetermined time by multiplying by another predetermined time shorter than the reference predetermined time or by multiplication. When such a coefficient is stored and the flow path length is shorter than the reference distance, another predetermined time or coefficient opposite to the above may be stored.
  • the first valve 50 is provided in the ink outlet pipe 43 and can selectively take one of an open state in which the ink outlet pipe 43 is communicated and a closed state in which the ink outlet pipe 43 is blocked. If possible, you may have structures other than the above-mentioned embodiment.
  • the second valve 60 is also provided in the ink outlet pipe 43 between the ink bag 42 and the first valve 50, and the hollow needle 153 is inserted into the ink outlet pipe 43 from the ink bag 42 to the first valve 50.
  • the configuration other than the above-described embodiment may be provided.
  • first valve 50 or the second valve 60 may not be provided.
  • a moving body that moves in accordance with the insertion of the hollow needle 153 may be provided in the ink flow path 43a. Then, the movement of the moving body may be detected by the magnetic sensor 66.
  • the movement of the moving body is restricted within a predetermined range, and the moving body is urged by the urging member in a direction opposite to the insertion direction of the hollow needle 153.
  • the valve seat 61 may be removed from the second valve 60 so that the second valve 60 functions as a simple moving body and does not function as a valve.
  • higher reliability of the first valve 50 is required so that ink does not leak outside.
  • the first valve 50 (sealing body 51) may not be provided, and instead, the elastic body 251 may be provided inside the opening (ink outlet) of the tube 45 as shown in FIG.
  • the elastic body 251 has an annular shape, and a hole 251a penetrating in the main scanning direction is formed at the center.
  • the elastic body 251 is made of rubber, for example.
  • the mounting portion 150 is provided with a hollow tube 253 (hollow tube, moving means) having a larger outer diameter than the hollow needle 153 instead of the hollow needle 153.
  • the hollow tube 253 is formed with a hollow portion 253a communicating with the ink supply path 154 and an opening 253b communicating the outside with the hollow portion 253a.
  • the opening 253 b is formed in a part of the circumferential direction at the tip of the hollow tube 253.
  • the outer diameter of the hollow tube 253 is slightly larger than the diameter of the hole 251a of the elastic body 251.
  • the detected portion 62c is configured by a magnet, and the movement of the detected portion 62c is detected by the magnetic sensor 66.
  • the movement of the detected portion 62c is detected using a sensor other than the magnetic sensor. May be.
  • the detected portion 62c is configured by a substantially cylindrical member having a mirror surface on the outer peripheral surface instead of a magnet.
  • all the members constituting the valve member 62 (the valve main body 62a, the connecting portion 62b, the detected portion 62c, the spring mounting portion 62d), and the pushing member 70 are integrated with a non-magnetic material (for example, resin).
  • a non-magnetic material for example, resin
  • the tubes 44 and 45 are made of a transparent nonmagnetic material (for example, resin).
  • a photo sensor is provided instead of the magnetic sensor 66.
  • a reflection type optical sensor having a light emitting part and a light receiving part is used.
  • the photo sensor 66 is provided in a predetermined location in the main scanning direction along the tube 44, spaced apart from the tube 44 in the housing 41. This predetermined location is the maximum intensity of reflected light received from the detected portion 62c in the initial state where the valve body 62a is seated on the valve seat 61 (FIG. 7 (a), FIG. 8 (a)). Is a place. Therefore, the output of the photosensor becomes the maximum value (100%) in the initial state where the second valve 60 is closed.
  • the relationship between the position X of the detected part 62c in the main scanning direction and the output of the photosensor according to this modification is the position X of the detected part 62c in the main scanning direction and the output of the magnetic sensor 66 in the above-described embodiment.
  • the relationship (FIG. 9A) is substantially the same. Therefore, even when the photo sensor is used, the movement state of the valve member 62 can be detected as in the case where the magnetic sensor 66 is used.
  • the photosensor is not limited to a reflective sensor, and for example, a transmissive optical sensor can also be used.
  • a display may be provided on the housing 1a, and an image instead of sound may be displayed on the display to notify the user.
  • these notification means may be used in combination.
  • the components are magnetic sensor 66, control unit 90, etc.
  • a battery 94 is provided in the ink cartridge
  • a mechanical switch 96 that restricts the supply and stop of power from the battery 94 to the constituent elements is provided by the ink. You may provide in a cartridge.
  • the mechanical switch 96 makes it possible to supply power from the battery 94 to the components by contacting the wall surface of the recess 151 of the mounting unit 150 when the ink cartridge is mounted in the mounting unit 150, and is separated from the wall surface.
  • the mechanical switch 96 is configured so that power can be supplied from the battery 94 to the components at the same timing as when the power input unit 92 and the power output unit 162 are electrically connected. It is preferred that As a result, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

Abstract

 インクカートリッジ(40)は、インク袋(42)と、筐体(41)に対して相対的に移動する移動体(62)と、一つの検出部(66)と、記憶部(125)とを含んでいる。検出部(66)は、移動体(62)の筐体に対する相対的な位置に対応した値を示す信号を出力する。記憶部は、検出部から出力される信号の値が第1の所定値から第1の所定値とは異なる第2の所定値に変化するまでにかかる時間を示す時間データを記憶している。インクカートリッジを高速で記録装置に装着しても記録ヘッドの吐出特性を所望の状態に維持することができる。

Description

インクカートリッジ及び記録装置
 本発明は、インクカートリッジ及び記録装置に関する。
 特許文献1には、インク袋にバルブが取り付けられたインクカートリッジについて記載されている。ユーザがインクカートリッジを記録装置に装着すると、記録装置に設けられたインク供給針がバルブを開くことで、インク袋内のインクがインク供給針を通って記録装置に供給される。
 また、特許文献2には、メインタンクとインクジェットヘッドとの間に、インクと気体とを分離し、かつ、インクジェットヘッド内との間に適切な水頭差を形成するためのサブタンクを設けたインクジェットプリンタについて記載されている。
特開2005-238815号公報 特開2005-306005号公報
 しかしながら、上記特許文献1に記載の技術においては、ユーザがインクカートリッジを高速で記録装置に装着した場合、装着途中(インクカートリッジが高速で動いている状態)から装着完了(インクカートリッジが停止した状態)までのインクカートリッジの減速度が大きくなる。インクカートリッジの減速度が大きいと、インク袋内部のインクに大きな力が加わり、インクに大きな圧力変動が生じる。そして、この大きな圧力変動が記録ヘッドにも伝わり、ノズル開口におけるメニスカスが破壊され、ノズル開口からインクが漏れる。そして、この状態で印刷を開始すると、所望の吐出特性を得ることができなくなる恐れがある。
 また、インクカートリッジとヘッドとの間にサブタンクを設けている場合には、インクカートリッジの減速度が大きいと、インクがインクカートリッジからサブタンク内に流入するおそれがある。すると、サブタンク内の液面の高さが変動してノズルとの間の水頭差が適切な範囲内から逸脱してしまい、ノズル内のインクにかかる負圧が適切な範囲内から逸脱してしまう。そして、この状態で印刷を開始すると、所望の吐出特性を得ることができなくなる恐れがある。
 そこで、本発明の目的は、インクカートリッジを高速で記録装置に装着しても記録ヘッドの吐出特性を所望の状態に維持することが可能なインクカートリッジ及び記録装置を提供することである。
 本発明のインクカートリッジは、筐体と、前記筐体に設けられ、インクを収容するためのインク収容部と、前記筐体に対して相対的に移動する移動体と、前記筐体に設けられ、前記移動体の前記筐体に対する相対的な位置に対応した値を示す信号を出力する一つの検出部と、前記信号の値が第1の所定値から前記第1の所定値とは異なる第2の所定値に変化するまでにかかる時間を示す時間データを記憶する記憶部とを備えている。
 かかる構成のインクカートリッジを記録装置に装着させる際、インクカートリッジが移動するのに応じて移動体を筐体に対して移動させる。検出部から出力される信号の値が第1の所定値から第2の所定値に変化するまでにかかった時間を算出する。算出した時間を記憶部に記憶された時間データが示す時間と比較すれば、インクカートリッジが記録装置に高速で装着されたか否かを判断することができる。そして、インクカートリッジが記録装置に高速で装着されたと判断した場合には、記録ヘッドからインクを強制的に排出させることにより、記録ヘッドに所望の吐出特性を与えることが可能となる。
 また、本発明においては、前記筐体には、前記移動体を検出する手段として、前記一つの検出部のみが設けられていることが好ましい。インクカートリッジを簡易な構成とすることができる。
 また、本発明においては、前記筐体は、一端にインク導出口を備え、他端にて前記インク収容部と連通したインク導出流路を備え、前記移動体は、前記インク導出流路の内部において移動可能に設けられ、前記インク導出口から前記インク導出流路内に進入し、インクを外部に取り出すための中空管に押されることによって移動するように構成されており、前記インク導出流路には弁座が設けられており、前記移動体は弁本体を備え、前記弁本体が前記弁座に着座している時に、前記信号の値は所定の初期値を示し、前記移動体が前記中空管に押されて移動するのに伴って、前記信号の値は、前記所定の初期値から前記第1の所定値および前記第2の所定値へ順次変化することが好ましい。弁本体がインク導出流路を開いている最中にインクカートリッジが高速に移動しているかを判断することができる。
 また、本発明においては、前記移動体は、所定の移動方向に延びる移動経路に沿って移動するように設けられており、前記移動体は磁石を備え、前記検出部は、前記磁石が発生する磁束を検出するための磁気センサからなり、前記磁気センサは、前記移動経路内の所定位置から、前記所定の移動方向に対して直交する所定の方向に沿って離間した位置に設けられており、前記筐体は、前記磁石の姿勢を前記磁石の磁極が前記所定の方向に向く姿勢に維持するための姿勢維持構造を備えていることが好ましい。移動体の筐体に対する移動状態を磁気センサにより精度よく測定することができる。
 また、本発明においては、前記検出部はフォトセンサからなるのでもよい。移動体の筐体に対する移動状態をフォトセンサにより測定することができる。
 また、本発明の記録装置は、インクを吐出する記録ヘッドと、インクカートリッジと、前記インクカートリッジが着脱自在に装着される装着部とを備えた記録装置であって、前記インクカートリッジは、筐体と、前記筐体に設けられ、インクを収容するためのインク収容部と、前記筐体に対して相対的に移動する移動体と、前記筐体に設けられ、前記移動体の前記筐体に対する相対的な位置に対応した値を示す信号を出力する一つの検出部とを備え、前記記録装置は、前記信号の値が第1の所定値から前記第1の所定値とは異なる第2の所定値に変化するまでにかかる時間を示す時間データを記憶する記憶部を備え、前記装着部は、前記インクカートリッジが前記装着部へ装着される際、前記インクカートリッジが前記装着部に対して相対的に移動するにつれ、前記移動体を前記筐体に対して相対的に移動させるための移動手段を備え、前記検出部は、前記移動体が前記筐体における第1の位置に到達した時に前記第1の所定値を示す信号を出力し、前記移動体が前記第1の位置とは異なる第2の位置に到達した時に前記第2の所定値を示す信号を出力し、前記記録装置は、さらに、前記信号の値が前記第1の所定値から前記第2の所定値へ変化するのにかかった時間を算出する算出部と、前記算出部によって算出された時間と前記記憶された時間データが示す時間とを比較する比較部と、前記記録ヘッドからインクを強制的に排出させるためのインク排出機構と、前記比較部による比較結果に基づき前記インク排出機構を制御する制御部とを備えている。
 これによると、インクカートリッジが装着部へ装着される際、移動手段が移動体を筐体に対して相対的に移動させる。算出部が、検出部から出力される信号の値が第1の所定値から第2の所定値に変化するまでにかかった時間を算出する。比較部が算出部により算出された時間を記憶部に記憶された時間データが示す時間と比較することにより、インクカートリッジが記録装置に高速で装着されたか否かを判断することができる。制御部は、インクカートリッジが記録装置に高速で装着された場合には、インク排出機構を制御して、記録ヘッドからインクを強制的に排出させる。したがって、記録ヘッドに所望の吐出特性を与えることが可能となる。
 ここで、本発明においては、前記記録装置は、前記インクカートリッジから前記記録ヘッドへインクを供給するためのインク供給経路を備え、サブタンクが前記インク供給経路に設けられており、前記サブタンクは前記インクカートリッジから供給されるインクを溜めるように構成されており、前記インク排出機構は、前記サブタンクに溜められたインクを前記記録ヘッドに強制的に送液するためのインク送液手段を備え、前記制御部は、前記比較部による前記比較結果に基づき、前記インク送液手段を駆動するか否かを決定することが好ましい。かかる構成によれば、サブタンク内のインク液面を所望の範囲に調整することが可能となる。
 本発明のインクカートリッジによると、インクカートリッジが記録装置に高速で装着されたことが判断でき、その場合に、記録ヘッドからインクを強制的に排出させることが可能となる。そのため、記録ヘッドに所望の吐出特性を与えることが可能となる。
 本発明の記録装置によると、上述と同様に、記録ヘッドに所望の吐出特性を与えることが可能となる。
本発明の第1実施形態によるインクジェットプリンタの外観を示す斜視図である。 図1に示すインクジェットプリンタの内部構造を示す概略側面図であり、インクジェットヘッドが印刷位置に配置されている状態を示す。 図1に示すインクジェットプリンタのインク供給系を示す概略構成図である。 メンテナンスユニットを示す斜視図であり、(a)はメンテナンスユニットが備えるキャップ及び内側フレームの構造を示す図であり、(b)はメンテナンスユニットが備える外側フレームの構造を示す図である。 キャッピング動作を示すインクジェットプリンタの部分側面図であり、(a)はキャップが初期位置に配置されている状態においてインクジェットヘッドが印刷位置から退避位置に移動した状態を示し、(b)はキャップが副走査方向に移動しインクジェットヘッドの吐出面と対向した状態を示し、(c)はキャップがインクジェットヘッドの吐出面を覆うキャップ位置に移動した状態を示す。 本発明の第1実施形態によるインクカートリッジの斜視図である。 図5に示すインクカートリッジの内部構造を示す概略構成図である。 インクカートリッジの部分断面図であり、第1及び第2バルブが閉状態のときを示す図である。 インクカートリッジの部分断面図であり、第1及び第2バルブが開いた状態を示す図である。 図7(a)におけるVII(c)-VII(c)線断面図である。 第2バルブの被検出部がインクカートリッジの筐体に対して相対的に移動する状態を説明する図であり、(a)は第2バルブが閉状態にある時の被検出部の初期状態を示し、(b)は被検出部が初期状態から主走査方向に沿って相対的に移動した状態を示す図である。 磁気センサの出力が第2バルブの被検出部が移動するのに伴い変化する様子を示すグラフであり、(a)は、磁気センサの出力と被検出部の主走査方向における位置との関係を示し、(b)は、磁気センサの出力と時間との関係を示す。 インクジェットプリンタとインクカートリッジの電気的な構成を示すブロック図である。 インクカートリッジを装着部に装着するときの状況を示す部分断面図であり、(a)は装着前の状況を示し、(b)は装着された時の状況を示している。 本発明の第1実施形態においてインクカートリッジをインクジェットプリンタの装着部に装着する際の制御フロー図である。 本発明の第2実施形態によるインクジェットプリンタのインク供給系を示す概略構成図である。 本発明の第2実施形態においてインクカートリッジをインクジェットプリンタの装着部に装着する際の制御フロー図である。 本発明の変更例によるインクカートリッジの部分断面図であり、(a)は第2バルブが閉状態のときを示し、(b)は第2バルブが開いた状態を示す図である。 本発明の別の変形例におけるインクジェットプリンタとインクカートリッジの電気的な構成を示すブロック図である。
 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。
<第1実施形態>
 本発明の第1実施形態によるインクジェットプリンタ1は、図1に示すように、直方体形状の筐体1aを有し、その正面(図1の紙面手前側の面)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10d,10cには、下端の水平軸を支点として開閉可能な扉1d,1cが嵌め込まれている。開口10bには給紙ユニット1bが挿入されている。そして、筐体1aの上部には、排紙部11が設けられている。扉1dは、筐体1aの主走査方向(図1中手前方向)に関して、搬送ユニット21と対向配置されている。
 次に、図2(a)及び図2(b)を参照しつつ、インクジェットプリンタ1の内部構成について説明する。図2(a)に示すように、インクジェットプリンタ1の筐体1a内は、上から順に3つの空間G1~G3に区分されている。空間G1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(記録ヘッド)2、メンテナンスユニット(メンテナンス機構/インク排出機構)30、及び、搬送ユニット21が配置されている。空間G2には、給紙ユニット1bが配置されている。空間G3には、4つのインクカートリッジ40が配置されている。
 給紙ユニット1b及び4つのインクカートリッジ40の筐体1aに対する着脱は、主走査方向(図2(a)中紙面垂直方向)に沿って行われる。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット21で用紙Pを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。また、プリンタ1には、給紙ユニット1b、メンテナンスユニット30、搬送ユニット21及びインクジェットヘッド2を制御する制御部100が設けられている。
 4つのインクジェットヘッド2は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向に並設されており、フレーム3を介して筐体1aに支持されている。すなわち、このインクジェットプリンタ1は、ライン式のカラーインクジェットプリンタである。また、フレーム3は、筐体1a内において、昇降機構(不図示)によって上下方向に移動可能に配置されている。昇降機構は、制御部100の制御によって、インクジェットヘッド2を印刷位置(図2(a)に示す位置)及び印刷位置よりも上方の退避位置(図4(a)参照)の間を移動させる。
 インクジェットヘッド2は、複数の圧力室を含む複数のインク流路が形成された流路ユニットと、これら複数の圧力室のインクに圧力を与える複数のアクチュエータとが貼り合わされた積層体(ともに図示せず)を有している。そして、インクジェットヘッド2の底面は、これら複数の圧力室からのインクを吐出する複数の吐出口(不図示)が形成された吐出面2aとなっている。
 インクジェットプリンタ1の内部には、給紙ユニット1bから排紙部11に向けて、図2(a)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。給紙ユニット1bは、複数枚の用紙Pを収納することが可能な給紙トレイ23と、給紙トレイ23に取り付けられた給紙ローラ25とを有している。給紙ローラ25は、制御部100により制御された給紙モータ(図示せず)によって駆動力が与えられることによって、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へと送られる。
 搬送ユニット21は、図2(a)に示すように、2つのベルトローラ6,7と、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とを有している。ベルトローラ7は、駆動ローラであって、その軸に制御部100により制御された搬送モータ(図示せず)から駆動力が与えられることで、図2(a)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(a)中時計回りに回転する。
 搬送ベルト8の外周面8aにはシリコーン処理が施されており、粘着性を有している。用紙搬送経路上において搬送ベルト8を挟んでベルトローラ6と対向する位置には、ニップローラ4が配置されている。ニップローラ4は、給紙ユニット1bから送り出された用紙Pを搬送ベルト8の外周面8aに押さえ付ける。外周面8aに押さえ付けられた用紙Pは、その粘着力によって外周面8a上に保持されつつ、図2(a)中右方(用紙Pの搬送方向)へと搬送される。
 用紙搬送経路上において搬送ベルト8を挟んでベルトローラ7と対向する位置には、剥離プレート5が設けられている。剥離プレート5は、搬送ベルト8の外周面8aに保持された用紙Pを外周面8aから剥離する。剥離された用紙Pは、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搬送され、筐体1a上部に形成された開口12から排紙部11へと排出される。なお、各送りローラ対28の一方のローラは、制御部100に制御された送りモータ(図示せず)によって駆動力が与えられる。
 搬送ベルト8のループ内には、4つのインクジェットヘッド2と対向するように、ほぼ直方体形状のプラテン19が配置されている。プラテン19の上面は、搬送ベルト8の上側ループの内周面と接触しており、搬送ベルト8の内周側からこれを支持している。これにより、搬送ベルト8の上側ループの外周面8aと吐出面2aとが対向しつつ平行になり、且つ、吐出面2aと外周面8aとの間に僅かな隙間が形成されている。当該隙間は、用紙搬送経路の一部を構成している。搬送ベルト8の外周面8a上に保持されつつ搬送されてきた用紙Pが4つのヘッド2のすぐ下方を順に通過する際に、制御部100の制御により各ヘッド2から用紙Pの上面に向けて各色のインクが吐出され、用紙P上に所望のカラー画像が形成される。
 4つのインクカートリッジ40のうち、図2(a)中最も左方にあるインクカートリッジ40は、ブラックのインクが貯留されており、残りの3つのインクカートリッジ40よりも副走査方向のサイズが大きくなっている。すなわち、左方にあるインクカートリッジ40は、他の3つのインクカートリッジ40よりもインク容量が大きくなっている。残りの3つのインクカートリッジ40はともにインク容量が同じであり、マゼンタ、シアン、イエローのインクが貯留されている。
 なお、インクカートリッジ40を交換する際は、扉1cを開けてプリンタ本体からインクカートリッジ40を取り外し、新しいインクカートリッジ40を装着すればよい。本実施形態においては、インクカートリッジ40をプリンタ本体に個別に装着可能となっているが、1つのカートリッジトレイに4つのインクカートリッジ40を載置してユニット化したインクユニットをプリンタ本体に装着する構成であってもよい。
 次に、インクジェットプリンタ1におけるインク供給系について説明する。インク供給系は、4つのインクジェットヘッド2のそれぞれに対して設けられている。以下、図2(b)を参照して、1つのインクジェットヘッド2に対応するインク供給系について説明するが、当該説明の内容はどのインクジェットヘッド2のインク供給系にも共通するものである。
 各インク供給系において、1つのインクジェットヘッド2が可撓性のチューブ102(インク供給経路)を介して後述のインク供給路154(図11参照)と接続されている。インクジェットヘッド2の内部のインク流路がチューブ102と連通している。また、チューブ102の途中部位にはポンプ104(インク排出機構/インク送液手段)が設けられている。インクカートリッジ40は、プリンタ本体(筐体1a)に装着されると、インク供給路154と接続され、内部のインクが対応するインクジェットヘッド2に供給可能となる。ポンプ104は、インクカートリッジ40のインクをインクジェットヘッド2に強制的に送液するためのものである。ポンプ104は、後述のメンテナンスユニット30に含まれている。
 また、図2(a)に示すように、4つのインクジェットヘッド2と搬送ユニット21との間には、インクジェットヘッド2の吐出不良を解消するメンテナンスユニット(メンテナンス機構)30が設けられている。メンテナンスユニット30は、副走査方向に沿って等間隔で配置された4つの板状部材32と、各板状部材32上に固定され、各インクジェットヘッド2の吐出面2aを覆うことが可能な4つのキャップ31とを有している。
 キャップ31は、図3(a)に示すように、主走査方向に沿って長尺に形成されており、その長手方向がインクジェットヘッド2の長手方向と平行となっている。また、キャップ31はゴムなどの弾性材料から構成されており、上方に向かって開口した凹部を有している。4つのキャップ31は、初期状態において、搬送方向に関して対応するインクジェットヘッド2の上流に配置されている。具体的には、最も上流にあるキャップ31は最も上流にあるインクジェットヘッド2の上流に配置され、残りの3つのキャップ31は、インクジェットヘッド間にそれぞれ配置されている。そして、4つのキャップ31は、メンテナンスユニット30の動きに伴って、対応するインクジェットヘッド2に対して、図2(a)中上下及び左右方向に移動される。
 また、メンテナンスユニット30は、図3(a)に示すように、各板状部材32を挟持し、上方に突出した角部33aを両端に有する一対の内側フレーム33を有している。各内側フレーム33の一方の角部33aには、制御部100により制御される駆動モータ(不図示)の軸に固定されたピニオンギア34が、水平方向に設けられたラックギア35に噛合するように設けられている。なお、図3(a)においては、手前側の内側フレーム33においてのみ、ピニオンギア34を図示している。
 また、メンテナンスユニット30は、図3(b)に示すように、一対の内側フレーム33の外周に設けられた外側フレーム36を有している。この外側フレーム36の内側には、図3(a)に示したラックギア35が固定されている。また、外側フレーム36には、制御部100により制御される駆動モータ(不図示)の軸に固定されたピニオンギア37が、垂直方向に設けられたラックギア38に噛合するように設けられている。なお、ラックギア38は、筐体1aの内部に立設されている。
 この構成において、制御部100の制御により、2つのピニオンギア34を同期させて回転させることにより、一対の内側フレーム33が副走査方向に沿って移動する。また、制御部100の制御により、ピニオンギア37を回転させることにより、外側フレーム36が垂直方向に沿って移動する。
 具体的には、図2(a)に示す初期位置においては、板状部材32同士の間の3つの開口39a、及び、最も下流の板状部材32と角部33aとの間の開口39bが、吐出面2aにそれぞれ対向している。この初期状態から、キャップ31で吐出面2aを覆うキャッピング動作が開始されると、図4(a)に示すように、昇降機構によってインクジェットヘッド2が印刷位置から退避位置に移動される。
 次に、一対の内側フレーム33が搬送方向に沿って下流側に移動し、図4(b)に示すように、キャップ31が吐出面2aと対向する位置に配置される。次に、外側フレーム36が垂直方向に上昇されることで、図4(c)に示すように、キャップ31が吐出面2aに押し付けられて吐出面2aを覆うキャップ位置に配置される。以上の手順により、各キャップ31によって対応する吐出面2aが覆われる。なお、逆の手順により、キャップ31が初期位置に復帰されるとともに、インクジェットヘッド2も印刷位置に配置される。
 続いて、インクカートリッジ40について、図5~図10を参照しつつ説明する。なお、図10においては、電力供給線を太線で示し、信号線を細線で示している。図5に示すように、インクカートリッジ40は、略直方体形状の筐体41を備えている。図6に示すように、インクカートリッジ40の筐体41内には、内部にインクが充填されたインク袋(インク収容部)42と、一端においてインク袋42と連通したインク導出管43と、制御部90と、制御部90に接続された磁気センサ66(検出部)と記憶部125とが配置されている。
 より詳細には、筐体41は、図6に示すように、内部に2つの部屋41a,41bが形成されるように区画されている。右方の部屋41aにインク袋42が配置されている。一方、他方の部屋41bには、インク導出管43、磁気センサ66,制御部90及び記憶部125が配置されている。なお、筐体41には、筐体41内部を大気と連通させる大気連通孔(不図示)が形成されており、インク袋42には大気圧がかかっている。したがって、インクカートリッジ40をインクジェットプリンタ1内に装着すると、インクジェットヘッド2とインク袋42との間の水頭差により、インクジェットヘッド2内のインクに負圧がかかる。
 また、ブラックインクを貯留するインクカートリッジ40は、他の3つのインクカートリッジ40よりもサイズ及びインク容量が大きくなっているが、単に部屋41a及びインク袋42が副走査方向に大きくなっているだけである。つまり、4つのインクカートリッジ40は、どれもほぼ同様な構成を有しているので、1つのインクカートリッジ40についてのみ説明する。
 図7(a)に示すように、インク導出管43の内部にはインク流路43aが形成されている。インク流路43aは、主走査方向に沿って延在しインク袋42と連通している。インク導出管43は、管44と管45とを有している。管44と管45とは、共に、主走査方向に延びている。管44は、インク袋42に設けられた接続部42aに接続されている。管44の内周面には主走査方向に伸びる溝44c(図7(c))が形成されており、インク流路43aが確保されている。管45は、管44の一端側(左方側)に嵌合されている。本実施形態における管44,45は、いずれも非磁性体(例えば、樹脂)から構成されている。管45の一端には蓋46が設けられており、蓋46にインク排出口46aが形成されている。
 管44の一端には、図5~7(a)に示すように、フランジ47が形成されている。フランジ47には、図7(a)に示すように、フランジ47の外周を囲む円筒部49と、環状突起48とが形成されている。環状突起48にはOリング48aが設けられている。筐体41と環状突起48との間がOリング48aによってシールされる。なお、フランジ47は、部屋41bの壁の一部として機能している。
 フランジ47の外面には、接点91が形成されている。接点91は、副走査方向に沿ってインク排出口46aと並んで配置されている。接点91は、制御部90と接続されている。なお、変形例として、接点91は、インク排出口46aと鉛直方向下方に重ならない位置に配置されておれば、どの位置に配置されていてもよい。このように信号伝達系の接点91が、インク排出口46aと鉛直方向下方に重ならない位置に配置されていることで、インク排出口46aから垂れ落ちたインクが接点91に付着するのを抑制することが可能となる。
 また、筐体41のインク排出口46a側の側面には、電力入力部92が設けられている。筐体41のインク排出口46aと電力入力部92との間には、主走査方向であってフランジ47からインク袋42に向かって凹んだ段差面41cが設けられている。そして、電力入力部92が、段差面41cに配置されている。また、電力入力部92は、副走査方向に関してインク排出口46aとの間に接点91を挟んで配置されている。すなわち、電力入力部92は、副走査方向に沿ってインク排出口46aから接点91よりも離れている。また、図10に示すように、電力入力部92は、制御部90及び磁気センサ66と電気的に接続されている。電力入力部92は、後述の電力出力部162と電気的に接続されることによって制御部90及び磁気センサ66に電力を供給する。なお、変形例として、電力入力部92は、インク排出口46aと鉛直方向下方に重ならない位置に配置されておれば、どの位置に配置されていてもよい。
 このように電力伝達系の電力入力部92が、インク排出口46aと鉛直方向下方に重ならない位置に配置されていることで、インク排出口46aから垂れ落ちたインクが電力入力部92に付着するのを抑制することが可能となる。さらに、電力入力部92が接点91よりもインク排出口46aから離れているので、よりインクが付着しにくくなる。このため、電力入力部92がショートして制御部90などが損傷するのを抑制することができる。また、電力入力部92とインク排出口46aとの間に段差面41cが設けられていることで、電力入力部92とインク排出口46aとが副走査方向のみならず主走査方向にも大きく離れることになる。したがって、電力入力部92にインクが付着するのをより一層抑制することが可能となる。
 また、図7(a)に示すように、インク導出管43の管45には第1バルブ50が設けられている。第1バルブ50は、管45の一端(左端)に形成された開口(インクの導出口)を封止する封止体(弾性体)51からなる。封止体51は、ゴムなどの弾性材料から構成されている。なお、蓋46が管45の一端に設けられていることにより、封止体51が管45から外れないようになっている。
 インクカートリッジ40をプリンタ1に装着すると、図7(b)に示すように、後述の中空針153(中空管、移動手段)がインク排出口46aを通して封止体51を貫通する。この結果、第1バルブ50が閉状態から開状態となる。後述するように、中空針153の先端近傍には孔153bが形成されている。この孔153bが封止体51を通過すると、中空針153とインク流路43aとが連通する。一方、中空針153を封止体51から抜くと、中空針153とインク流路43aとの連通が遮断される。なお、中空針153が封止体51を貫通した際、封止体51に孔が形成される。しかしながら、中空針153を封止体51から抜くと、この孔は、封止体51を構成するゴムの弾性により塞がる。このため、第1バルブ50が開状態から閉状態となる。このように第1バルブ50は、中空針153の挿抜に応じて、インク導出管43を中空針153と連通させる開状態、及び、インク導出管43の中空針153との連通を遮断する閉状態のいずれか一方を取る。
 一方、管44内には第2バルブ60が配置されている。第2バルブ60は、図7(a)に示すように、弁座61と、弁部材62(移動体)と、コイルバネ63とを有している。弁座61は、ゴムなどの弾性材料から構成されており、そのフランジ61aが管44の中央近傍の内周面から突出した環状突起44a、及び、管45が有する段差部45aとの間に挟まれて配置されている。また、弁座61の中央には、主走査方向に貫通する孔61bが形成されており、管44と管45とが連通可能となっている。
 弁部材62は、弁本体62aと接続部62bと被検出部62cとバネ装着部62dとを備えている。弁本体62aは、円盤状であり管44の内周面に対して摺動することにより、弁座61に当接して第2バルブ60を閉じ弁座61から離隔して第2バルブ60を開く。被検出部62cは、主走査方向に伸びる略円柱形状を有し、管44の内周面に対して摺動可能となっている。被検出部62cは、磁性体、具体的には、磁石から構成されており、磁気センサ66によって検出される。バネ装着部62dは、被検出部62cより小径の円柱形状を有し、コイルバネ63の一端が嵌め込まれている。接続部62bは、主走査方向に沿って延在する円柱の棒状部材であり、弁本体62aと被検出部62cとを接続している。接続部62bの直径は、弁本体62a及び被検出部62cの直径より小さい。弁本体62a、接続部62b、及び、バネ装着部62dは、非磁性体(たとえば、樹脂)で形成されており、弁本体62aと接続部62bとは一体的に形成されている。被検出部62cは、接続部62b、及び、バネ装着部62dに対し、接着剤等で接着されている。
 被検出部62cは、図7(c)に示すように、副走査方向に着磁されている。すなわち、被検出部62cのNS極は副走査方向に並んでいる。ここで、被検出部62cは管44に対してスプライン結合されており、被検出部62cは、NS極が副走査方向に並ぶように、その姿勢が維持されている。具体的には、被検出部62cの周面上に一対の溝62c1(姿勢維持構造)が形成されている。各溝62c1は主走査方向に伸びている。一方、管44の内周面には一対の突状部44b(姿勢維持構造)が形成されている。各突状部44bも主走査方向に伸びている。そして、各突状部44bが対応する溝62c1に係合している。かかる構成により、被検出部62cは、管44に対し、主走査方向に沿った相対移動は許容されているが、主走査方向周りの相対回転は許容されていない。つまり、略円柱形状の被検出部62cはその軸周りの回転が不能となっている。このため、被検出部62cからは、常に、副走査方向に延びる磁束が発生する。ここで、被検出部62cから発生する副走査方向に延びる磁束の密度は、被検出部62cの主走査方向における略中心位置において最大である。
 コイルバネ63は、上述のように、一端がバネ装着部62dに固定され、他端が接続部42aと接触している(図7(a))。かかる構成により、コイルバネ63は、弁部材62を弁座61に向かって常に付勢している。つまり、コイルバネ63は弁部材62を封止体51に向う方向に付勢しており、弁本体62aが弁座61の右端部(孔61bの開口縁)と接触することで、インク流路43aの連通を遮断している。すなわち、管44と管45との連通を遮断し第2バルブ60を閉状態とする。このとき、弁座61の右端部はコイルバネ63の付勢力によって弾性変形している。また、コイルバネ63が弁部材62を封止体51に向けて付勢し、第1及び第2バルブ50,60を構成する要素が主走査方向に沿って一直線上に並んでいるため、後述の中空針153の封止体51に対する抜き差しによって第1及び第2バルブ50,60を開閉することができる。加えて、第2バルブ60を簡易な構成にすることができ、第2バルブ60の故障を少なくすることができる。なお、コイルバネ63を、コイルバネ以外の付勢部材から構成してもよい。
 インク導出管43内には、中空針153が挿入されることによって弁部材62をコイルバネ63による付勢方向とは反対方向に押して移動させる押し部材70が配置されている。押し部材70は、主走査方向に沿って延在する円柱の棒状部材である。押し部材70は、非磁性体(たとえば、樹脂)で形成されており、弁本体62aと一体的に形成されている。押し部材70は、孔61bの直径よりも小さい直径を有しており、孔61bを通されて配置されている。図7(a)に示すように、押し部材70は、弁本体62aと弁座61とが接触した状態(第2バルブ60が閉状態)において、封止体51と押し部材70の先端との間に間隙が形成される長さとなっている。
 インクカートリッジ40をプリンタ1に装着すべく主走査方向に沿って装着方向(図7(a)中の左方向)に移動させると、中空針153は、図7(b)に示すように、封止体51を貫通して第1バルブ50を開状態とした後に、押し部材70の先端と当接する。中空針153のさらなる挿入によって、押し部材70及び弁部材62は、主走査方向に沿って、コイルバネ63が縮む方向(図中の右方向)へ筐体41に対して相対的に移動し、弁本体62aが弁座61から離れる。これにより、第2バルブ60が閉状態から開状態となる。このとき、インク流路43aの管44,45間が連通するので、インク袋42内のインクが中空針153に流れ込む。一方、中空針153が抜かれると、コイルバネ63の付勢によって弁部材62及び押し部材70が移動し、弁本体62aが弁座61に密着する。これにより、第2バルブ60が開状態から閉状態となる。このように第2バルブ60も、中空針153の挿抜に応じて、インク導出管43のインク流路43aを連通させる開状態、及び、連通を遮断する閉状態のいずれか一方を取る。
 磁気センサ66は、図7(a)に示すように、筐体41内(部屋41b内)において、管44から副走査方向に離間した位置であって、かつ、管44の主走査方向における所定箇所に対向して設けられている。この所定箇所とは、第2バルブ60が閉じている初期状態(図7(a))の時に、被検出部62cの主走査方向における中心が位置する場所である。磁気センサ66は、例えば、ホール素子からなり、磁気センサ66を副走査方向に通過する磁束を感知する向きに固定されている。磁気センサ66は、感知した磁束の磁束密度を示す信号を制御部90へ出力する。
 ここで、管44内における被検出部62cの主走査方向の位置、すなわち、主走査方向における被検出部62cの筐体41に対する相対的位置を以下のように定義する。なお、図8は、インクカートリッジ40を装着部150に装着するべく装着方向(図中左方向)に移動させる際、被検出部62cが管44内を筐体41に対して相対的に装着方向とは反対の方向(図中右方向)に移動する状態を説明する図である。
 すなわち、第2バルブ60が閉状態にある初期状態の時、図8(a)に示すように、被検出部62cの主走査方向における中心が、筐体41内において主走査方向において定義された原点位置X=0に位置しているとする。ここで、X軸を、筐体41内において原点位置X=0から被検出部62cの移動経路に沿って装着方向とは反対の方向に延びる軸として定義する。X軸は主走査方向と平行である。更に、被検出部62cの主走査方向における中心の、筐体41内における位置(筐体41に対する相対位置)を「被検出部62cの位置X」と定義する。インクカートリッジ40を装着方向に移動させると、中空針153が弁部材62を押すことにより、被検出部62cは、図8(b)に示すように、主走査方向に沿って装着方向とは反対の方向に筐体41に対して相対的に移動する。具体的には、被検出部62cは、筐体41内における原点位置X=0から主走査方向に沿って装着方向とは反対方向に移動し、筐体41内における第1の所定位置X=X1及び第2の所定位置X=X2を順次通り過ぎた後インクカートリッジ40の装着が完了する。なお、X1及びX2は、それぞれ、原点位置X=0からの主走査方向における移動距離である。移動距離X2の方が移動距離X1より大きい。
 磁気センサ66は、筐体41内において、原点位置X=0に対向した位置(原点位置X=0から副走査方向に離間した位置)に固定されている。このため、磁気センサ66の出力Out(磁束の副走査方向成分の量)と被検出部62cの位置Xとの間には、図9(a)に示す所定の関係がある。すなわち、磁気センサ66の出力Outは、被検出部62cが原点位置X=0に位置している初期状態において最大値100%を示す。初期状態では、磁気センサ66は、被検出部62cにおける磁束密度が最大の箇所に対向しているからである。被検出部62cが原点位置X=0から主走査方向に沿って移動するにつれ、センサ出力Outは図9(a)のグラフに示すように徐々に減少する。具体的には、磁気センサ66の出力Outは、被検出部62cが第1の所定位置X=X1に到達すると、100%より低い第1の所定の値Out1に達する。磁気センサ66の出力Outは、被検出部62cが第2の所定位置X=X2に到達すると、第1の所定の値Out1より低い第2の所定の値Out2に達する。被検出部62cが更に移動した後、インクカートリッジ40のプリンタ1への装着が完了する。
 図9(b)に示すように、センサ出力Outが第1の所定の値Out1に到達した時刻t1から第2の所定の値Out2に到達した時刻t2までの時間(t2-t1)は、被検出部62cが第1の所定位置X1から第2の所定位置X2まで距離(X2-X1)だけ移動した時間(以下、移動時間という)を示している。ここで、距離(X2-X1)は一定である。したがって、この移動時間は、被検出部62cの磁気センサ66に対する移動速度を示している。すなわち、移動時間が短いほど、移動速度が速い。
 なお、実際には、インクカートリッジ40をプリンタ1に装着する際、中空管153が押し部材70の先端に当接するまでは、被検出部62cは原点位置X=0にとどまっている。中空管153が押し部材70の先端に当接した後インクカートリッジ40を距離X1だけ装着方向に移動させると、被検出部62cは第1の位置X=X1に到達する。インクカートリッジ40をさらに距離(X2-X1)だけ装着方向に移動させると、被検出部62cは第2の位置X=X2に到達する。したがって、移動時間(t2-t1)は、中空管153が第2弁部材62を移動させ第2バルブ60を開いている最中のインクカートリッジ40の移動速度を示している。
 記憶部125は、上記第1及び第2の所定値Out1,Out2を記憶している。記憶部125は、さらに、下記の表1に示すデータを記憶している。表1は、インクカートリッジ40を後述する装着部150に装着したときのインクジェットヘッド2に対するメンテナンス動作(記録ヘッドからインクを強制的に排出させる動作)の要否、及び、インクジェットヘッド2の吐出口からのインク漏れ量(インクカートリッジからのインク流出量)を示している。具体的には、4つの時間範囲T1~T4及び4つのインク量範囲V1~V4に応じたメンテナンス動作の要否及びインク漏れ量が示されている。これら時間範囲T1~T4は、例えば、時間範囲T1が0秒~0.2秒未満の範囲であり、時間範囲T2が0.2秒以上0.4秒未満の範囲であり、時間範囲T3が0.4秒以上0.6秒未満の範囲であり、時間範囲T4が0.6秒以上の範囲であり、互いに隣接している。また、インク量範囲V1~V4は、例えば、インク量範囲V1が0ml~500ml未満の範囲であり、インク量範囲V2が500ml以上700ml未満の範囲であり、インク量範囲V3が700ml以上800ml未満の範囲であり、インク量範囲V4が800ml以上1000ml未満の範囲であり、互いに隣接している。
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 そして、表1は、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V1に該当する際は、上記移動時間(t2-t1)が、どの時間範囲T1~T3内にあっても、メンテナンスが不要であること及びインク漏れがないことを示している。
 また、表1は、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V2に該当する際は、移動時間が時間範囲T1に該当する場合だけ、メンテナンスが必要であること及びインク漏れがほぼ0mlであることを示している。つまり、移動時間がメンテナンスを行う必要があるか否かを示す境界となる0.2秒(所定時間)未満のときには、インク漏れがわずかに起こる可能性があり、メンテナンスが必要であることを示している。
 また、表1は、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V3に該当し、移動時間が時間範囲T1に該当する場合は、メンテナンスが必要であること及びインク漏れ量が微少量(例えば、1ml程度)あることを示している。さらに、表1は、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V3に該当し、移動時間が時間範囲T2に該当する場合は、メンテナンスが必要であること及びインク漏れがほぼ0mlであることを示している。つまり、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V3に該当する場合、移動時間が0.4秒(所定時間)未満のときには、メンテナンスが必要となり、それ以上のときにはメンテナンスが不要となる。
 また、表1は、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V4に該当する場合は、いずれの時間範囲T1~T3においてもメンテナンスが必要であることを示している。また、表1は、移動時間が時間範囲T1に該当する場合は、インク漏れ量が少量(例えば、3ml程度)あること、移動時間が時間範囲T2に該当する場合は、インク漏れ量が微少量であること、移動時間が時間範囲T3に該当する場合は、インク漏れがほぼ0mlであることを示している。さらに、表1は、インク量が1000ml未満の場合において、移動時間が0.6秒(所定時間)以上(時間範囲T4)のときは、インク漏れがなくメンテナンスが不要であることを示している。
 このように記憶部125は、メンテナンスを行う必要がある否かを示す境界となる所定時間(0秒、0.2秒、0.4秒、0.6秒)を示すデータをインク量範囲V1~V4のそれぞれについて記憶している。つまり、インク量範囲V1においては0秒の所定時間、インク量範囲V2においては0.2秒の所定時間、インク量範囲V3においては0.4秒の所定時間及びインク量範囲V4においては0.6秒の所定時間を記憶している。さらに、これら所定時間は、インク量範囲V1~V4が示すインク量が多いほど長くなっている。
 なお、上記表1は、インクカートリッジ40を製造する製造者が、様々な量のインクを充填したインクカートリッジ40を用意し、これらインクカートリッジ40を様々な速度でプリンタ1に装着する実験を行い、インク漏れ量を測定して作成したものである。
 また、記憶部125は、制御部90や外部機器(プリンタ本体など)から書き換え可能なフラッシュメモリから構成されており、当該記憶部125を備えたインクカートリッジのインク量を示すデータも記憶している。このため、印刷時において消費したインク量やパージ動作で消費したインク量を書き換え直前のインクカートリッジ40のインク量から差し引いたインク残量に制御部100によって書き換え可能となる。さらに、記憶部125がインク漏れ量についても記憶しているので、インク量の書き換え時において、インク残量を補正することが可能となる。つまり、インクカートリッジ40の装着時のインク漏れ量も差し引いたインク残量に制御部90によって書き換え可能となる。したがって、記憶部125が、現状のインク残量を正確に記憶することが可能となる。
 また、インクを使い切ったインクカートリッジ40に再度インクを分注してインクカートリッジ40を再生する場合において、工場などで分注するインク量を再生前の所定量よりも多く又は少なくし、インクカートリッジ40自体を仕様替えしたときにおいても、当該インク量を示すデータを容易に書き換えることができる。また、記憶部125が、インクカートリッジ40に設けられているため、プリンタ本体の記憶容量を小さくすることができる。
 次に、プリンタ本体に形成された装着部150について、図10、図11を参照しつつ説明する。プリンタ本体には、インクカートリッジ40がそれぞれ装着される装着部150が副走査方向に沿って4つ並設されている。なお、装着部150は、どれもほぼ同じ構成を有しているため、1つの装着部150について説明する。
 装着部150は、図11(a)(b)に示すように、インクカートリッジ40の外形に沿った凹部151を有している。凹部151の主走査方向における最奥部151aには、中空針(インク導入管)153と、インク供給路154と、制御部100と電気的に接続された接点161と、プリンタ本体に設けられた電源部110(図10参照)からの電力を出力する電力出力部162とが設けられている。
 中空針153は、主走査方向に沿って延在し、且つインク排出口46aと対向する位置に固定されている。中空針153には、インク供給路154と連通した中空部153aと、先端近傍に外部と中空部153aとを連通させる孔153bとが形成されている(図7(b)参照)。この構成において、インクカートリッジ40がプリンタ本体に装着されたときであって孔153bが封止体51を通過したときに、中空針153とインク流路43aの管45部分とが連通状態となる。一方、インクカートリッジ40がプリンタ本体から取り外されたときであって孔153bが封止体51に入り込んだときに、中空針153とインク流路43aとの連通が遮断される。なお、中空針153は、孔153bが封止体51を通過することでインク流路43aと連通するが、第2バルブ60が開状態となるまでは中空部153aにインク袋42内のインクが流入する状態にならない。また、中空針153の孔153bからインクジェットヘッド2の吐出口までの流路は、大気に開放されていない密閉流路となっている。このため、インクが空気に触れることがなくなり、インクの粘度上昇を抑制することができる。
 図11(a)に示すように、接点161は、接点91と対向する位置であって副走査方向に沿って中空針153と並んで配置されている。接点161は、主走査方向に延在した棒状部材であって最奥部151aに形成された主走査方向に伸びる孔151c内にスライド可能に支持されている。孔151c内にはバネ151dが設けられており、接点161は、孔151cから外側に向かってバネ151dによって付勢されており、インクカートリッジ40がプリンタ本体に装着されたときであって中空針153が封止体51に挿入される直前に接点91と電気的に接続される。すなわち、接点161は、第1バルブ50が開状態となる前から接点91と接続される。換言すると、接点161は、インクカートリッジ40がプリンタ本体から取り外されるときであって、中空針153が封止体51から抜かれるまで、接点91と電気的に接続されている(図11(b))。
 図11(a)に示すように、電力出力部162は、最奥部151aに形成された段差面151bに設けられている。また、電力出力部162は、電力入力部92と対向する位置に配置されており、主走査方向に突出した接点163を有している。接点163は、インクカートリッジ40がプリンタ本体に装着されたときに電力入力部92に入り込むことで、電力入力部92と電気的に接続される(図11(b))。接点163も接点161と同様に、中空針153が封止体51に挿入される直前に電力入力部92と電気的に接続される。
 各装着部150の凹部151には、制御部100に接続され、筐体41を検出するセンサ170(装着検出部)が設けられている。このセンサ170は、物体に接触するか否かで物体の有無を検出するメカスイッチ型のセンサであり、凹部151内に向かって付勢された検知部171を有している(図11(a))。そして、この検知部171と筐体41の段差面41cとが接触し検知部171がセンサ170内に入り込む状態になると(図11(b))、センサ170は、その入り込む状態に対応する信号(以下、信号Aと称する)を制御部100に出力する。また、インクカートリッジ40が装着部150から取り外され、検知部171と筐体41とが接触しなくなり検知部171がセンサ170から抜け出した状態になると(図11(a))、センサ170は、その抜け出した状態に対応する信号(以下、信号Bと称する)を制御部100に出力する。これらの信号を受けることで、制御部100は、装着部150に筐体41が装着されているか否かを区別して検出することができる。本実施形態において、制御部100は、検知部171がセンサ170内に入り込む状態に対応する信号Aを受けたとき、インクカートリッジ40が装着部150に装着されているか、もしくは、インクカートリッジ40が装着部150内の装着位置の近傍に位置しているかのいずれかであると検出し、検知部171がセンサ170内から抜け出した状態に対応する信号Bを受けたとき、インクカートリッジ40が装着部150に装着されていないことを検出する。なお、センサ170は、メカスイッチ型のセンサに限られることはなく、例えば、光センサを用いることも可能である。
 また、筐体1a内には、図2(a)に示すように、ブザー(報知手段)13が設けられている。ブザー13は、制御部100により制御され、例えば、「記憶部125にデータが記憶されていないこと」、「インクカートリッジ40の装着が正常に行われていないこと」、及び、「印刷が可能であること」をユーザに知らせること、及び、「メンテナンスを行うべきか」をユーザに問うことが可能な複数種の音を発する。
 筐体1a内には、さらに、図10に示すように、記憶部120が設けられている。記憶部120は、制御部100と電源部110とに電気的に接続されている。制御部100の実行プログラムは記憶部120に、制御部90の実行プログラムは記憶部125にそれぞれ記憶されており、プリンタ本体1とインクカートリッジ40とが相互に通信することで後述するプログラム(図12参照)が実行される。なお、実行プログラムをまとめて記憶部125に記憶して制御部100と制御部90とに実行させても良い。もしくは、実行プログラムをまとめて記憶部120に記憶して制御部100と制御部90とに実行させても良い。また、記憶部120には、後述の所定の装着限度時間のデータ等も記憶されている。さらに、筐体1a内には、図示しない操作部が設けられており、ユーザは、メンテナンスを行うべきか、等の指示を入力することができる。
 続いて、インクカートリッジ40をプリンタ本体に装着するときの動作について、図12を参照しつつ以下に説明する。プリンタ本体にインクカートリッジ40を装着する際は、図12に示すように、プリンタ本体の扉1cを開けてからインクカートリッジ40を対応する装着部150に装着する。このとき、ステップ1(S1)において、制御部100が、装着部150に対するインクカートリッジ40の装着が開始されたか否かを判定する。この判定は、センサ170の検知部171と筐体41とが接触し、センサ170から出力される信号が信号Bから信号Aに変化し、制御部100が当該信号Aを受信するか否かで判定される。そして、制御部100は、センサ170からの信号Aを受信せず信号Bを受信し続けている場合は、装着が開始されていないと判定してこのまま待機し、センサ170からの信号Aを受信し装着が開始されたと判定した場合、ステップ2(S2)に進む。
 S2では、制御部90が、磁気センサ66の出力を所定値Out1と比較する。磁気センサ出力が所定値Out1以上であれば、制御部90は、磁気センサ出力が所定値Out1より低くなるまで、磁気センサ出力を所定値Out1と繰り返し比較する(S2でNo)。磁気センサ出力が所定値Out1より低くなったら(S2でYes)、ステップ3(S3)に進む。
 次に、ステップ3において、制御部100は、信号Aを受信してから磁気センサ出力が所定値Out2に達するまでに装着限度時間を超えているか否かを判定する。この判定は、制御部100が信号Aを受信してからの経過時間がプリンタ本体の記憶部120(図10参照)に記憶された装着限度時間を超えたか否かで判定される。このとき、当該経過時間が装着限度時間を超えた場合は、ステップ4(S4)に進む。そして、制御部100は、ブザー13を制御して、ユーザに対し、「インクカートリッジ40が装着部150に正常に装着されていない」ことを知らせる音をブザー13から発生させる。その後、ステップ4からステップ1に戻る。一方、経過時間が装着限度時間を超えていない場合は、ステップ5(S5)に進む。なお、「インクカートリッジ40が装着部150に正常に装着されていない」の例としては、中空針153の先端が欠落する等の破損を生じて、弁部材62が移動しなかった場合、押し部材70が破断して弁部材62が移動しなかった場合、などが考えられる。
ステップ5にて、制御部90は、磁気センサ66の出力を所定値Out2と比較する。磁気センサ66の出力が所定値Out2以上であれば(S5でNo)、S3に戻る。磁気センサ出力が所定値Out2より低くなったら(S5でYes)、制御部90は、ステップ6にて、磁気センサ66の出力が所定値Out1より低くなったタイミングt1と所定値Out2より低くなったタイミングt2との時間差(t2-t1)を、移動時間として算出する。
 なお、センサ170から信号Aが出力されてからセンサ出力が所定値Out2に到達するまでの動作としては、まず、信号Aがセンサ170から制御部100に出力されてから中空針153が封止体51に挿入されるまでに、接点91と接点161とが、電力出力部162の接点163と電力入力部92とが電気的に接続される。これにより、2つの制御部90,100が電気的に接続され互いに信号の送受信が可能になるとともに、制御部90及び磁気センサ66に電力が供給される。そして、中空針153が封止体51を貫通した後、中空針153の先端と押し部材70とが当接し押し部材70及び弁部材62が図7(b)中右方に移動する。そして、弁部材62と弁座61とが離隔し、第2バルブ60が閉状態から開状態となる。
 次に、ステップ7(S7)において、制御部90は、記憶部125に記憶された現状のインク量、及び、表1に示すデータを読み込む。次に、ステップ8(S8)において、制御部90は、ステップ7において記憶部125のデータを読み込めたかを判定する。このとき、記憶部125にデータが記憶されておらず当該データが読み込めない場合は、制御部90から制御部100にエラー信号が出力され、ステップ14(S14)に進む。そして、ステップ14において、エラー信号を受信した制御部100は、ブザー13を制御して、ユーザに対して記憶部125に異常があることを知らせる。そして、ステップ15(S15)に進み、制御部100はブザー13を制御して、「メンテナンスを行いますか?」と尋ねる音を発する。ユーザがメンテナンスを行うとの選択を操作部(不図示)を介して入力した場合には(S15でYes)、後述のステップ10(S10)に進む。ユーザがメンテナンスを行わないとの選択を入力部(不図示)に入力した場合には(S15でNo)、後述のステップ12(S12)に進む。一方、ステップ8において、制御部90が記憶部125のデータを読み込めたと判定した場合、ステップ9(S9)に進む。
 ステップ9において、制御部90は、ステップ6にて算出した移動時間がどの時間範囲T1~T4に該当するかを判定するとともに装着時のインクカートリッジ40のインク量がどのインク量範囲V1~V4に該当するかを判定し、今回のインクカートリッジ40の装着において、メンテナンスを行う必要があるか否かを判定する。つまり、今回の装着時におけるインク量が属するインク量範囲(V1~V4のいずれか)において、今回の移動時間がメンテナンスを行うことが必要であるか否かの境界を示す所定時間と比較し、今回の移動時間が当該所定時間未満であるかを判定する。
 このとき、制御部90がメンテナンスを行う必要がないと判定した場合は、ステップ12(S12)に進み、インクジェットヘッド2からインク漏れが生じていないと判定され、そのまま待機、すなわち、印刷可能状態となる。
 一方、制御部90がメンテナンスを行う必要があると判定した場合は、ステップ10(S10)に進み、制御部90が制御部100にメンテナンスの開始を要求する信号を出力する。そして、この信号を受信した制御部100は、インクジェットヘッド2からインクをパージするパージ動作を行うために、まず、昇降機構を制御し、インクジェットヘッド2を印刷位置(図2(a)参照)から退避位置に移動させる(図4(a)参照)。次に、制御部100は、駆動モータを制御し、各キャップ31を吐出面2aと対向する位置に移動させる(図4(b)参照)。そして、制御部100は、駆動モータを制御し、各キャップ31を吐出面2aに近づけキャップ位置に配置する(図4(c)参照)。
 次に、制御部100は、ポンプ104を所定時間だけ駆動し、インクカートリッジ40のインクをインクジェットヘッド2に強制的に送液する。これによって、インクジェットヘッド2内のインクがキャップ31内に所定量分パージされる。その後、制御部100は、駆動モータを制御して、各キャップ31をキャップ位置から初期位置に戻す。このとき、制御部100は、メンテナンスユニット30に含まれる図示しない払拭機構(例えば、ワイパー及びこれを動作させる駆動モータ:不図示)を制御し、パージ動作によって吐出面2aに付着したインクを払拭してもよい。そして、制御部100は、昇降機構を制御して、インクジェットヘッド2を退避位置から印刷位置に戻す。こうして、メンテナンス動作が終了する。メンテナンス動作が終了すると、制御部100は制御部90にメンテナンスの終了を通知する信号を出力する。
 次に、ステップ11(S11)において、メンテナンスの終了を通知する信号を受けた制御部90は、記憶部125に記憶されたインク量を書き換える。具体的には、まず表1を参照して、インク漏れ量がほぼ0ml、微少量及び少量のいずれであるかを判定する。すなわち、表1において、記憶部125に記憶されたインク量が属するインク量範囲(V1~V4のいずれか)と、ステップ6(S6)で算出した移動時間(t2-t1)が属する時間範囲(T1~T4のいずれか)との組み合わせに対応するインク漏れ量が、ほぼ0ml、微少量、及び、少量のいずれであるかを判定する。次に、判定されたインク漏れ量とパージ動作によって消費された量とを、記憶部125に記憶されていたインク残量から差し引く演算を行う。そして、記憶部125に記憶されていたインク残量の値を、この演算結果値に書き換える。インクカートリッジ40を装着部150に装着した際、インクジェットヘッド2から漏れたインク量と等しい量のインクがインクカートリッジ40から流出したからである。なお、パージ動作によって消費されるインク量は、一定の所定量でもよく、温度等の環境条件を考慮して適宜調整してもよく、後者の場合は、制御部100は、パージ動作で消費したインク量を制御部90に対して通知する必要がある。そして、ステップ12において、用紙Pに対して印刷可能な状態となる。
 次に、ステップ13(S13)において、制御部90から制御部100に印刷可能であることを示す信号が出力される。そして、当該信号を受信した制御部100が、ブザー13を制御して、ユーザに「印刷が可能であること」を知らせる音をブザー13から発生させる。こうして、インクカートリッジ40の装着が完了する。なお、ステップ11におけるインク量の書き換えは、ステップ13が行われてから用紙Pに対する印刷が行われるまでの間に行われてもよい。
 なお、制御部100は、印刷動作中は、ポンプ104を駆動しない。インクがインクジェットヘッド2の吐出面2aから吐出されて印刷動作が行われると、吐出したインクと同量のインクが毛管力によりインクカートリッジ40からインクジェットヘッド2へ引き込まれる。
 制御部100又は制御部90は、上述のステップ11のみならず、印刷動作などにおいてインクが消費された場合にもインク残量の書き換えを行う。すなわち、制御部100又は制御部90は、記憶部125に記憶されていた、インクを消費した動作が行われる直前のインク残量を、当該インク残量からインク消費量を差し引いたインク残量に書き換える。なお、印刷動作において消費されるインク量は、印刷動作に用いられた印刷データに基づいて求められる。これにより、インクがある程度残ったインクカートリッジ40が装着部150から取り外され、再度、装着部150に装着されても、移動時間がそのときのインク残量に応じた所定時間未満のときだけ、インクジェットヘッド2に対してメンテナンスを行うことが可能となる。そのため、不必要なメンテナンスをより抑制することが可能となる。
 続いて、インクカートリッジ40をプリンタ本体から取り外すときの動作について、以下に説明する。例えば、インクがなくなったときに、プリンタ本体の扉1cを開けてからインクカートリッジ40をプリンタ本体から取り外す。このインクカートリッジ40の取り外しの移動に伴って、弁部材62及び押し部材70がコイルバネ63によって図7(b)中左方に移動する。すなわち、押し部材70及び弁部材62は、中空針153が挿入されるときとは逆の動作をする。そして、弁部材62が弁座61と接触し、第2バルブ60が開状態から閉状態となり、中空針153に対するインクカートリッジ40内のインクの流れ込みが止まる。このとき、磁気センサ66から制御部90に出力される信号は最大値100%に戻り、制御部90は第2バルブ60が閉状態になったことがわかる。
 その後、中空針153の孔153bが封止体51内に侵入すると、第1バルブ50が開状態から閉状態となる。このように、第1及び第2バルブ50,60は、中空針153が抜かれる方向に移動するに伴って自動的に開状態から閉状態となるとともに、これらバルブ50,60の閉状態となるタイミングは第2バルブ60が閉状態となってから、第1バルブ50が閉状態となる。
 インクカートリッジ40のさらなる取り外しの移動に伴って、中空針153が封止体51から抜かれた後、接点91と接点161及び電力入力部92と接点163の接続が解除される。そして、筐体41と検知部171とが離隔して検知部171がセンサ170内から抜け出すと、センサ170から信号Bが制御部100に出力される。これにより、制御部100がプリンタ本体からインクカートリッジ40が取り外されていることを認識する。こうして、プリンタ本体から取り外されたインクカートリッジ40を新しいインクカートリッジ40に交換して、上述したようにインクカートリッジ40をプリンタ本体に装着する。
 続いて、インクカートリッジを製造、及び、再生するときの工程について、以下に説明する。インクカートリッジを製造するときは、まず、2分割された筐体41を製作し、筐体41の半部に図6に示すように、インク袋42やインク導出管43などのインクカートリッジ40を構成する部品を組み込む。そして、もう一方の筐体41の半部を取り付けてインクが分注されていないインクカートリッジ前躯体を製作する。次に、インクを分注する分注器を用いて、インクカートリッジ前躯体のインク袋42内に所定量のインクを分注する。そして、記憶装置を用いて、インクカートリッジ40の記憶部125に表1に示すデータ、及び、分注されたインク量を示すデータを記憶させる。こうして、インクカートリッジ40の製造が完了する。
 変形例として、筐体41の半部にインクカートリッジ40を構成する部品を組み込む際に、予め分注器によってインクが分注されたインク袋42を組み込んでもよい。そして、もう一方の筐体41の半部を取り付けた後、記憶装置を用いて、記憶部125に所定のデータを記憶させて、インクカートリッジ40を製造してもよい。
 一方、使用済みのインクカートリッジ40を回収して、再度、インクカートリッジ40を再生する場合は、まず、インク袋42及びインク導出管43内などを洗浄する。次に、インクを分注する分注器を用いて、インク袋42内に所定量のインクを分注する。そして、記憶装置を用いて、インクカートリッジ40の記憶部125に記憶されたインク量を、分注されたインク量を示すデータに書き換える。こうして、インクカートリッジ40の再生が完了する。
 以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ1によると、インクカートリッジ40が装着部150に装着されたときに、制御部90が、磁気センサ出力が第1の所定値Out1から第2の所定値Out2へ変化するのにかかる時間(t2-t1)を、移動時間として算出する。ここで、磁気センサ66からの出力がOut1である時、被検出部62cは管44内の第1の位置X1に位置しており、磁気センサ66からの出力がOut2である時、被検出部62cは筐体41における第2の位置X2に位置している。第1位置X1と第2位置X2との間の主走査方向における距離は一定の値(X2-X1)である。このため、時間(t2-t1)を、インクカートリッジ40が(X2-X1)の距離を移動するのに要した移動時間として算出することで、インクカートリッジ40が装着部150にどの程度の速さで装着されたかが分かる。つまり、低速で装着された場合は移動時間が長くなり、その装着時における圧力変動も小さくなる。一方、高速で装着された場合は移動時間が短くなり、その装着時における圧力変動が大きくなる。そして、算出した移動時間が所定時間未満であるか否かを、上記表1に示すデータに基づいて判定する。すなわち、制御部90がメンテナンスを行う必要があるか否かを判定する。したがって、インクカートリッジ40が装着部150に高速で装着されたときに、インクジェットヘッド2に対してメンテナンスを行うことが可能となる。そのため、インクジェットヘッド2の吐出特性を良好に保つことが可能となる。
 また、記憶部125が、インク量範囲V1~V4ごとにメンテナンスの要否の境界となる所定時間を記憶しているので、制御部90が算出した移動時間が、該当するインク量範囲V1~V4に応じた所定時間未満のときだけ、インクジェットヘッド2に対してメンテナンスを行うことが可能となる。そのため、不必要なメンテナンスを抑制することが可能となる。また、これら境界となる所定時間は、インク量範囲V1~V4が示すインク量が多いほど長くなっている。これにより、インクジェットヘッド2に対するメンテナンスの要否を精度よく判定することが可能となり、インクジェットヘッド2の吐出特性を良好に保つことが可能となる。
 また、本実施形態のインクカートリッジ40によると、プリンタ本体にメンテナンスユニット30およびこれを制御する制御部100が設けられていることで、移動時間が記憶部125に記憶された所定時間未満のときに、インクジェットヘッド2に対してメンテナンスを行うことが可能となる。そのため、インクジェットヘッド2の吐出特性を良好に保つことが可能となる。また、本実施形態のインクカートリッジ40の再生方法によると、上述の効果を有するインクカートリッジ40を再生することが可能となる。
 本実施形態によれば、単一の被検出部62cの移動を単一の検出手段66によって検出するため、被検出部62cが極めて短い距離(X2-X1)を移動するのにかかった時間の長さを検出することができる。したがって、弁部材62の筐体41に対する移動速度、すなわち、インクカートリッジ40の装着速度を精度よく測定することができる。
 また、本実施形態によれば、インクカートリッジ40には、インクカートリッジ40の装着速度を測定するための測定手段として、単一の磁気センサ66しか設けられていない。したがって、インクカートリッジ40を簡易な構成とすることができる。
 また、上述の第1実施形態においては、制御部100が制御部90に代わって、制御部90と同様な制御を行ってもよい。この場合、制御部90をインクカートリッジ40に設けなくてもよい。これにおいても、第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
 また、別の変形例として、記憶部125をインクカートリッジ40に設けずに、プリンタ本体に設けてもよい。また、記憶部125には、インクカートリッジ40が装着可能な各プリンタ本体に応じた別の所定時間(メンテナンスの要否の境界となる時間)、又は既に記憶している所定時間に乗じる係数を記憶させていてもよい。具体的には、中空針153からインクジェットヘッド2の吐出口までの流路長が基準距離よりも長い場合は、基準となる所定時間よりも短い別の所定時間又は乗じることで基準となる所定時間よりも短くなるような係数を記憶し、流路長が基準距離よりも短い場合は、上述とは逆となる別の所定時間又は係数を記憶しておけばよい。また、別の所定時間又は係数は、流路長に代えてメニスカス耐圧に対応したものであってもよい。具体的には、インクジェットヘッド2の吐出口が基準径よりも大きい場合(メニスカス耐圧が基準耐圧よりも小さい場合)は、基準となる所定時間よりも短い別の所定時間又は乗じることで基準となる所定時間よりも短くなるような係数を記憶し、基準径よりも小さい場合は、上述とは逆となる別の所定時間又は係数を記憶しておればよい。なお、基準となる所定時間及び別の所定時間の選択、又は基準となる所定時間及び係数を乗じて所定時間を算出して採用するのは、適宜、制御部がどのようなプリンタ本体であるかを認識し、そのプリンタ本体に応じて行えばよい。加えて、インク漏れ量においても、上述の別の所定時間と同様にプリンタ本体に応じた別のインク漏れ量、又は既に記憶しているインク漏れ量に乗じる係数を記憶させていてもよい。
<第2実施形態>
 続いて、本発明の第2実施形態によるインクジェットプリンタ300について、図13~図14を参照しつつ以下に説明する。
 第1実施形態のインクジェットプリンタ1では、インクカートリッジ40とインクジェットヘッド2とがチューブ102により直接接続されていた。
 しかしながら、本実施形態のインクジェットプリンタ300では、インクカートリッジ40とインクジェットヘッド2との間にサブタンク310が設けられている。サブタンク310は、インクと気体とを分離すると共に、インクジェットヘッド2との間に水頭差を形成するためのものである。
 なお、本実施形態のインクジェットプリンタ300は、第1の実施形態のインクジェットプリンタ1とは、以下に説明するインク供給系を備えている点、及び、以下に説明する動作を行う点を除き、同一である。なお、本実施形態では、インクカートリッジ40の記憶部125には、表1の代わりに、後述する表2が記憶されている。なお、本実施形態のインクジェットプリンタ300の構成要素のうち、第1実施形態と同一の構成要素については同じ符号で示し具体的な説明を省略する。
 以下、図13を参照して、本実施形態のインクジェットプリンタ300のインク供給系について説明する。
 本実施形態でも、インク供給系は、4つのインクジェットヘッド2のそれぞれに対して設けられている。以下、図13を参照して、1つのインクジェットヘッド2に対応するインク供給系について説明するが、当該説明の内容はどのインクジェットヘッド2のインク供給系にも共通するものである。
 本実施形態のインク供給系では、4つのインクジェットヘッド2のそれぞれに対して、サブタンク310が設けられている。
 各インク供給系において、インクジェットヘッド2は、可撓性のチューブ352(インク供給経路)を介してサブタンク310と接続されている。チューブ352の途中部位にはパージ・循環ポンプ330(インク排出機構/インク送液手段)が設けられている。インクジェットヘッド2とサブタンク310とはまた可撓性のチューブ354を介して接続されている。チューブ354の途中部位には開閉弁360が設けられている。サブタンク310は可撓性のチューブ350(インク供給経路)を介してインク供給路154と接続されている。チューブ350の途中部位にはインク供給ポンプ320が設けられている。インクカートリッジ40は、プリンタ本体300の筐体1aに装着されると、インク供給路154と接続され、内部のインクが対応するサブタンク310を介して対応するインクジェットヘッド2に供給可能となる。インク供給ポンプ320は、インクカートリッジ40内のインクをインク供給路154からサブタンク310に供給するためのものである。パージ・循環ポンプ330は、サブタンク300内のインクをインクジェットヘッド2へ強制的に送液することにより、インクをサブタンク310から排出するためのものである。なお、パージ・循環ポンプ330は、インクをサブタンク310とインクジェットヘッド2との間で循環させるためのものでもある。開閉弁360は、インクをサブタンク310からインクジェットヘッド2を介して排出する際には閉鎖され、インクをサブタンク310とインクジェットヘッド2との間で循環させる際には開放される。
 サブタンク310には大気開放孔316が形成されており、サブタンク310内部は大気に連通している。このため、サブタンク310に流入したインクから気体が分離される。また、サブタンク310内のインクの液面が鉛直方向における所定の範囲内(図13に示す上限レベルL1と下限レベルL2との間)に位置していれば、サブタンク310とインクジェットヘッド2との間に所望の範囲内の水頭差を形成することができる。そこで、本実施の形態では、サブタンク310内のインクの液面が上限レベルL1に維持されるように制御されている。また、印刷動作によりサブタンク310内のインクが消費されても、下限レベルL2を下回らないように制御されている。
 具体的には、サブタンク310には、サブタンク310内のインクの液面を検出するための上限センサ312と下限センサ314とが設けられている。上限センサ312と下限センサ314とは上限レベルL1及び下限レベルL2にそれぞれ対応した位置に設けられている。上限センサ312は、インクの液面が上限レベルL1と同一の高さかそれより上回っているとオン信号を出力し、下回っているとオフ信号を出力する。下限センサ314は、インクの液面が下限レベルL2と同一の高さかそれより上回っているとオン信号を出力し、下回っているとオフ信号を出力する。制御部100が上限センサ312及び下限センサ314から出力される信号を受け取るように構成されている。
 制御部100は、サブタンク310内にインクが未だ貯留されていない初期状態では、インク供給ポンプ320を駆動して、インクをインクカートリッジ40からサブタンク310へ供給する。インクをサブタンク310へ供給するにつれて、まず下限センサ314からの出力信号がオフ信号からオン信号に変化し、その後、上限センサ312からの出力信号がオフ信号からオン信号に変化する。上限センサ312からの出力信号がオン信号に変化したら、インク供給ポンプ320の駆動を停止する。
 さらに、制御部100は、開閉弁360を閉じた状態でパージ・循環ポンプ330を駆動することにより、サブタンク310内のインクをインクジェットヘッド2の吐出面2aから強制的に吐出させるインク排出動作(パージ動作)を行うことができる。なお、インク排出動作を行う場合には、第1実施形態のメンテナンス処理と同様、インクジェットヘッド2を退避位置に移動させキャップ31をキャップ位置に移動させておく。本実施形態では、パージ・循環ポンプ330が、メンテナンス機構30に含まれている。
 なお、制御部100は、開閉弁360を開いた状態でパージ・循環ポンプ330を駆動することにより、インクをサブタンク310とインクジェットヘッド2との間で循環させ、インクジェットヘッド2の流路内に溜まった気泡をサブタンク310内に排出することができる。
 制御部100は、印刷動作中は、インク供給ポンプ320やパージ・循環ポンプ330を駆動しない。インクがインクジェットヘッド2の吐出面2aから吐出されて印刷動作が行われると、吐出したインクと同量のインクが毛管力によりサブタンク310からインクジェットヘッド2へ引き込まれる。なお、制御部100は、印刷動作中、上限センサ312及び下限センサ314からの出力信号を継続的にチェックする。サブタンク310内のインクが消費されるにつれ、まず、上限センサ312からの出力信号がオン信号からオフ信号に変化する。その後、下限センサ314の出力信号がオン信号からオフ信号に変化したら、制御部100はインク供給ポンプ320の駆動を開始してインクをインクカートリッジ40からサブタンク310に供給する。上限センサ312の出力信号がオフ信号からオン信号に変化したら、インク供給ポンプ320の駆動を停止する。
 以上の制御により、サブタンク310内のインク液面は、通常、上限レベルL1に維持される。また、印刷動作中にも、上限レベルL1と下限レベルL2との範囲内に維持される。
 ところが、インクカートリッジ40を装着部150に装着する際、装着速度が速いと、インクがインクカートリッジ40からサブタンク310内に流入し、サブタンク310内のインク液面が上昇して上限レベルL1を上回り、所定範囲内から逸脱するおそれがある。
 そこで、本実施形態においては、インクカートリッジ40が備える記憶部125は、表1の代わりに、以下に示す表2のデータを記憶している。表2も、表1同様、インクカートリッジ40の移動時間として4つの時間範囲T1,T2,T3、T4と、インクカートリッジ40の4つのインク量範囲V1、V2,V3,V4との組み合わせのそれぞれに対するデータを記憶している。具体的には、時間範囲及びインク量範囲の各組み合わせに対し、インクをサブタンク310からインクジェットヘッドへ排出させる(パージを行う、すなわち、インクを記録ヘッドから強制的に排出させる)必要があるか否か、及び、インクカートリッジ40からサブタンク310内に流入するインク流入量(インクカートリッジからのインク流出量)を示すデータを記憶している。なお、各時間範囲T1,T2,T3、T4の具体的な数値は、第1の実施の形態における対応する数値と等しく、それぞれ、0秒~0.2秒未満の範囲、0.2秒以上0.4秒未満の範囲、0.4秒以上0.6秒未満の範囲、0.6秒以上の範囲である。また、各インク量範囲V1、V2,V3,V4の具体的な数値も、第1の実施の形態における対応する数値と等しく、それぞれ、0ml~500ml未満の範囲、500ml以上700ml未満の範囲、700ml以上800ml未満の範囲、800ml以上1000ml未満の範囲である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2は、以下のことを示している。
 装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V1に該当する際は、移動時間(t2-t1)がどの時間範囲T1~T3においても、インクの排出が不要であり、インクカートリッジからサブタンク310へのインクの流入がない。
 装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V2に該当する際は、移動時間が時間範囲T1(0秒~0.2秒未満)に該当する場合だけ、インクの排出が必要であり、インクカートリッジからサブタンク310へのインク流入量がほぼ0mlである。つまり、移動時間が0.2秒(所定時間)未満のときには、インクの流入が起こる可能性があり、インクの排出が必要である。
 また、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V3に該当し、移動時間が時間範囲T1(0秒~0.2秒未満)に該当する場合は、インク排出が必要であり、インク流入量が微少量(例えば、1ml程度)ある。さらに、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V3に該当し、移動時間が時間範囲T2(0.2秒以上0.4秒未満)に該当する場合は、インク排出が必要であり、インク流入がほぼ0mlである。つまり、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V3に該当する場合、移動時間が0.4秒(所定時間)未満のときには、インク排出が必要となり、それ以上のときには不要となる。
 また、装着時のインクカートリッジ40のインク量がインク量範囲V4に該当する場合は、いずれの時間範囲T1~T3においても、インクカートリッジからサブタンク310へのインクの流入があり、インク排出が必要である。ここで、移動時間が時間範囲T1(0秒~0.2秒未満)に該当する場合は、インク流入量が少量(例えば、3ml程度)ある。移動時間が時間範囲T2(0.2秒以上0.4秒未満)に該当する場合は、インク流入量が微少量である。移動時間が時間範囲T3(0.4秒以上0.6秒未満)に該当する場合は、インク流入がほぼ0mlである。
 さらに、表2は、インク量が1000ml未満の場合において、移動時間が0.6秒(所定時間)以上(時間範囲T4)のときは、インクカートリッジからサブタンク310へのインクの流入がなくインク排出が不要であることを示している。
 このように、本実施形態でも、記憶部125は、インク排出を行う必要がある否かを示す境界となる所定時間(0秒、0.2秒、0.4秒、0.6秒)を示すデータをインク量範囲V1~V4のそれぞれについて記憶している。
 なお、表2も、表1と同様、インクカートリッジ40を製造する製造者が、様々な量のインクを充填したインクカートリッジ40を用意し、これらインクカートリッジ40を様々な速度で装着部150に装着する実験を行い、インクの流入量を測定して作成したものである。
 本実施形態では、インクカートリッジ40を装着部150に装着する際、インクジェットプリンタ300の制御部100とインクカートリッジ40の制御部90は、図12のフローチャートの代わりに、図14のフローチャートを実行する。
 図14のフローチャート中、ステップ1(S1)~ステップ6(S6)における処理は、図12のフローチャートにおけるステップ1(S1)~ステップ6(S6)における処理と同一である。
 制御部90は、ステップ6において移動時間を算出した後、ステップ20(S20)にて、記憶部125に記憶された現状のインク量、及び、表2に示すデータを読み込む。次に、ステップ22(S22)において、制御部90は、ステップ20において記憶部125のデータを読み込めたかを判定する。制御部90は、記憶部125のデータを読み込めたと判定した場合、ステップ24(S24)に進む。
 ステップ24(S24)では、制御部100は、上限センサ312の出力信号がオン信号かオフ信号かをチェックする。
 オン信号であれば(S24にてON)、制御部100は、その旨を制御部90に通知する。次に、制御部90は、ステップ26(S26)にて、ステップ6にて算出した移動時間が、どの時間範囲T1~T4に該当するかを判定するとともに装着時のインクカートリッジ40のインク量がどのインク量範囲V1~V4に該当するかを判定し、表2を参照して、今回のインクカートリッジ40の装着において、サブタンク310からインクを排出する必要があるか否かを判定する。つまり、今回の装着時におけるインク量が属するインク量範囲(V1~V4のいずれか)において、今回の移動時間がサブタンク310からインクを排出する必要があるか否かの境界を示す所定時間と比較し、今回の移動時間が当該所定時間未満であるかを判定する。
 インクを排出する必要があると判断した場合には(S26にてyes)、ステップ28(S28)にて、制御部90は制御部100に対しインク排出動作の開始を要求する信号を出力する。この信号を受信した制御部100は、第1実施形態のステップ10(メンテナンス処理)と同様、インクジェットヘッド2を退避位置に移動させキャップ31をキャップ位置に移動させた後、開閉弁360を閉じた状態でパージ・循環ポンプ330を所定時間だけ駆動することにより、サブタンク310内のインクをインクジェットヘッド2を介して排出させる(インク排出動作)。
 次に、ステップ30(S30)にて、制御部100は、上限センサ312の出力信号がオン信号のままかオフ信号に変化したかチェックする。オン信号のままであれば(S30にてON)、ステップ28に戻り、インク排出動作を継続する。一方、オフ信号に変化したら(S30にてOFF)、サブタンク310内のインクの液面が下降して上限レベルL1に達したことがわかるので、パージ・循環ポンプ330の駆動を停止し、キャップ31を初期位置に戻しインクジェットヘッド2を印刷位置に戻した後、インク排出動作の終了を制御部90に通知し、ステップ32(S32)に移行する。
 ステップ32(S32)では、制御部90は、記憶部125に記憶されたインク量を書き換える。具体的には、まずインク流入量がほぼ0ml、微少量及び少量のいずれであるかを判定する。すなわち、表2において、記憶部125に記憶されたインク量が属するインク量範囲(V1~V4のいずれか)と、ステップ6(S6)で算出した移動時間(t2-t1)が属する時間範囲(T1~T4のいずれか)との組み合わせに対応するインク流入量が、ほぼ0ml、微少量、及び、少量のいずれであるかを判定する。次に判定されたインク流入量を記憶部125に記憶されていたインク残量から差し引く演算を行い、最後に記憶部125に記憶されていたインク残量を演算結果値に書き換える。ステップ32(S32)を実行後、ステップ34(S34)に移行し、そのまま待機、すなわち、印刷可能状態となる。
 次に、ステップ36(S36)において、制御部90から制御部100に印刷可能であることを示す信号が出力される。そして、制御部100は、当該信号を受信すると、ブザー13を制御して、ユーザに「印刷が可能であること」を知らせる音をブザー13から発生させる。こうして、インクカートリッジ40の装着が完了する。なお、ステップ32におけるインク量の書き換えは、ステップ36が行われてから用紙Pに対する印刷が行われるまでの間に行われてもよい。
 一方、ステップ26(S26)において、インク排出を行う必要がないと判断されたら(S26にてNo)、ステップ26から直接ステップS34に進む。
 ステップ24(S24)において、上限センサ312の出力がオフ信号であれば(S24にてOFF)、ステップ38(S38)に進む。ステップ38(S38)では、制御部100は、インク供給ポンプ320を駆動してインクをインクカートリッジ40からサブタンク310に供給する。次に、ステップ40(S40)にて、制御部100は、上限センサ312の出力がオフ信号からオン信号に変化したかチェックする。上限センサ312の出力がオフ信号のままであれば(S40にてOFF)、ステップS38に戻り、サブタンク310へのインクの供給を続ける。上限センサ312の出力がオフ信号からオン信号に変化したら(S40にてON)、制御部100は、インク供給ポンプ320の駆動を停止し、インクの供給の終了を制御部90に通知した後、ステップ32(S32)に移行する。なお、ステップ38のインク供給動作実行後に行うステップ32(S32)では、制御部90は、記憶部125に記憶されたインク量からインク供給動作によって消費された量を差し引く演算を行い、当該記憶部125に記憶されていたインク残量を演算結果値に書き換える。
 一方、ステップ22(S22)において、記憶部125にデータが記憶されておらず当該データが読み込めない場合は、制御部90から制御部100にエラー信号が出力され、ステップ42(S42)に進む。そして、ステップ42において、エラー信号を受信した制御部100はブザー13を制御して、ユーザに対して記憶部125に異常があることを知らせる。そして、ステップ44(S44)に移行する。
 ステップ44(S44)では、制御部100はブザー13を制御して、「インク排出を行いますか?」と尋ねる音を発する。ユーザがインク排出を行うとの選択を操作部(不図示)を介して入力した場合には(S44でYes)、ステップ46(S46)に進む。ステップ46では、制御部100は、ステップ28と同様、インク排出動作を行う。その後、ステップ34(S34)に移行する。一方、ステップ44において、ユーザがインク排出を行わないとの選択を入力した場合には(S44でNo)、ステップ44(S44)から直接ステップ34(S34)に移行する。
 以上の構成によれば、インクカートリッジ40を装着部150に高速に装着したためにインクがインクカートリッジ40からサブタンク310へ流入しサブタンク310内の液面が上限レベルL1を超えた場合には、サブタンク310からインクを排出し、サブタンク310内の液面を上限レベルL1まで戻すことができる。したがって、ノズル内のインクにかかる負圧を適切な範囲内に維持することができる。インクジェットヘッド2は所望のインク吐出特性を維持することができる。しかも、装着速度が遅い場合にはインク排出動作を行わない(S26にてNo)ため、インクを無駄に消費することがない。
<変更例>
 また、第2実施形態においても、制御部100が制御部90に代わって、制御部90と同様な制御を行ってもよい。この場合、制御部90をインクカートリッジ40に設けなくてもよい。これにおいても、第1実施形態と同様な効果を得ることができる。
 また、別の変形例として、記憶部125をインクカートリッジ40に設けずに、プリンタ本体に設けてもよい。また、記憶部125には、インクカートリッジ40が装着可能な各プリンタ本体に応じた別の所定時間(インク排出の要否の境界となる時間)、又は既に記憶している所定時間に乗じる係数を記憶させていてもよい。具体的には、中空針153からサブタンク310までの流路長が基準距離よりも長い場合は、基準となる所定時間よりも短い別の所定時間又は乗じることで基準となる所定時間よりも短くなるような係数を記憶し、流路長が基準距離よりも短い場合は、上述とは逆となる別の所定時間又は係数を記憶しておけばよい。なお、基準となる所定時間及び別の所定時間の選択、又は基準となる所定時間及び係数を乗じて所定時間を算出して採用するのは、適宜、制御部がどのようなプリンタ本体であるかを認識し、そのプリンタ本体に応じて行えばよい。加えて、インク流入量においても、上述の別の所定時間と同様にプリンタ本体に応じた別のインク流入量、又は既に記憶しているインク流入量に乗じる係数を記憶させていてもよい。
 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の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変更が可能なものである。
 例えば、第1バルブ50は、インク導出管43に設けられ、インク導出管43を連通させる開状態、及び、インク導出管43の連通を遮断する閉状態のいずれか一方を選択的に取ることが可能であれば、上述の実施形態以外の構成を有していてもよい。
 また、第2バルブ60も、インク袋42と第1バルブ50との間においてインク導出管43に設けられ、中空針153が差し込まれることによってインク導出管43のインク袋42から第1バルブ50までの流路を連通させる開状態、及び、当該流路を遮断する閉状態のいずれか一方を選択的に取ることが可能であれば、上述の実施形態以外の構成を有していてもよい。
 また、第1バルブ50及び第2バルブ60のいずれかは設けなくてもよい。
例えば、第2バルブ60の代わりに、インク流路43a内に中空針153の挿入に応じて移動する移動体を設けてもよい。そして、この移動体の移動を磁気センサ66で検知すればよい。ここで、移動体の移動を所定範囲内に規制するようにし、且つ、移動体を中空針153の挿入方向とは反対方向に付勢部材で付勢することが好ましい。例えば、第2バルブ60から弁座61を取り除き、第2バルブ60を単なる移動体として機能させ、バルブとしては機能させなければよい。ただし、この場合、インクが外部に漏れ出さないように第1バルブ50のより高い信頼性が要求される。
 もしくは、第1バルブ50(封止体51)を設けず、代わりに、図15(a)に示すように、弾性体251を管45の開口(インクの導出口)内部に設けても良い。弾性体251は円環状であり、主走査方向に貫通する孔251aが中央に形成されている。弾性体251は、例えば、ゴムから形成されている。装着部150には、図15(b)に示すように、中空針153の代わりに、中空針153より外径が太い中空管253(中空管、移動手段)を設ける。中空管253には、インク供給路154と連通した中空部253aと、外部と中空部253aとを連通させる開口部253bとが形成されている。開口部253bは、中空管253の先端における周方向の一部に形成されている。ここで、中空管253の外径は弾性体251の孔251aの径よりわずかに大きい。インクカートリッジ40を装着部150に装着すると、中空管253が弾性体251の孔251aを貫通する。その際、弾性体251は、その内周面が中空管253の外周面に密着するように弾性変形する。このため、弾性体251と中空管253との間からインクが漏れない。
 また、上述の実施形態では、被検出部62cを磁石で構成し磁気センサ66にて被検出部62cの移動を検出したが、磁気センサ以外のセンサを用いて、被検出部62cの移動を検出してもよい。
 例えば、被検出部62cを、磁石の代わりに、外周面に鏡面を形成した略円柱形状の部材から構成する。この場合、弁部材62を構成する全ての部材(弁本体62a、接続部62b、被検出部62c、バネ装着部62d)、及び、押し部材70を、非磁性体(たとえば、樹脂)で一体的に形成することができる。さらに、管44,45を透明な非磁性体(例えば、樹脂)で構成する。そして、磁気センサ66の代わりにフォトセンサを設ける。フォトセンサとしては、光出射部と光受光部とを有する反射型の光センサを用いる。フォトセンサ66を、磁気センサ66と同様、筐体41内において、管44から副走査方向に離間し、かつ、管44に沿った主走査方向における所定の箇所に設ける。この所定箇所とは、弁本体62aが弁座61に着座している初期状態の時(図7(a)、図8(a))に被検出部62cから受け取る反射光の強度が最大となる場所である。したがって、フォトセンサの出力は、第2バルブ60が閉じている初期状態の時、最大値(100%)となる。また、本変形例による被検出部62cの主走査方向の位置Xとフォトセンサの出力との関係は、上述の実施形態における被検出部62cの主走査方向の位置Xと磁気センサ66の出力との関係(図9(a))と略同一となる。したがって、フォトセンサを用いても、磁気センサ66を用いた場合と同様に、弁部材62の移動状態を検出することができる。なお、フォトセンサとしては、反射型のセンサに限らず、例えば、透過型の光センサを用いることもできる。
 また、ブザー13に代えて、筐体1aにディスプレイを設け、そのディスプレイに音に代わる画像を表示させて、ユーザに知らせてもよい。また、これらの報知手段(ブザー、ディスプレイ)を併用してもよい。
 また、上述の第1~第2実施形態においては、インクカートリッジ内に設けられた構成要素(磁気センサ66、制御部90など)に対する電力供給は、インクカートリッジをプリンタ本体に装着することで行われているが、図16に示すように、電力入力部92に代えて、インクカートリッジ内に電池94を設け、さらに電池94から当該構成要素への電力の供給及び停止を規制するメカスイッチ96をインクカートリッジに設けてもよい。この場合、メカスイッチ96は、装着部150にインクカートリッジが装着されるときに、装着部150の凹部151の壁面と接触することで電池94から構成要素への電力供給を可能にし、壁面と離隔することで構成要素への電力供給を停止させる。また、メカスイッチ96は、電力入力部92と電力出力部162とが電気的に接続されるタイミングと同じタイミングにおいて、当該電池94から構成要素に電力を供給することが可能になるように、構成されることが好ましい。これにより、第1~第2実施形態と同様な効果を得ることができる。
 1、300 インクジェットプリンタ
  2 インクジェットヘッド
 30 メンテナンスユニット
 40 インクカートリッジ
 41 筐体
 42 インク袋
 43 インク導出管
 43a インク流路
 44 管
 44b 突状部
 44c 溝
 45 管
 61 弁座
 62 弁部材
 62a 弁本体
 62c 被検出部
 62c1 溝
 66 磁気センサ
 90,100 制御部
 102  チューブ
 104 ポンプ
 125 記憶部
 150 装着部
 153 中空針
 310 サブタンク
 330 パージ・循環ポンプ
 350,352 チューブ
 253 中空管

Claims (7)

  1.  筐体と、
     前記筐体に設けられ、インクを収容するためのインク収容部と、
     前記筐体に対して相対的に移動する移動体と、
     前記筐体に設けられ、前記移動体の前記筐体に対する相対的な位置に対応した値を示す信号を出力する一つの検出部と、
     前記信号の値が第1の所定値から前記第1の所定値とは異なる第2の所定値に変化するまでにかかる時間を示す時間データを記憶する記憶部とを備えていることを特徴とするインクカートリッジ。
  2.  前記筐体には、前記移動体を検出する手段として、前記一つの検出部のみが設けられていることを特徴とする請求項1記載のインクカートリッジ。
  3.  前記筐体は、
     一端にインク導出口を備え、他端にて前記インク収容部と連通したインク導出流路を備え、
     前記移動体は、前記インク導出流路の内部において移動可能に設けられ、前記インク導出口から前記インク導出流路内に進入し、インクを外部に取り出すための中空管に押されることによって移動するように構成されており、
     前記インク導出流路には弁座が設けられており、
    前記移動体は弁本体を備え、前記弁本体が前記弁座に着座している時に、前記信号の値は所定の初期値を示し、前記移動体が前記中空管に押されて移動するのに伴って、前記信号の値は、前記所定の初期値から前記第1の所定値および前記第2の所定値へ順次変化することを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
  4.  前記移動体は、所定の移動方向に延びる移動経路に沿って移動するように設けられており、
     前記移動体は磁石を備え、
    前記検出部は、前記磁石が発生する磁束を検出するための磁気センサからなり、
    前記磁気センサは、前記移動経路内の所定位置から、前記所定の移動方向に対して直交する所定の方向に沿って離間した位置に設けられており、
    前記筐体は、前記磁石の姿勢を前記磁石の磁極が前記所定の方向に向く姿勢に維持するための姿勢維持構造を備えていることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
  5.  前記検出部はフォトセンサからなることを特徴とする請求項1に記載のインクカートリッジ。
  6.  インクを吐出する記録ヘッドと、
     インクカートリッジと、
     前記インクカートリッジが着脱自在に装着される装着部とを備えた記録装置であって、
     前記インクカートリッジは、
     筐体と、
     前記筐体に設けられ、インクを収容するためのインク収容部と、
     前記筐体に対して相対的に移動する移動体と、
     前記筐体に設けられ、前記移動体の前記筐体に対する相対的な位置に対応した値を示す信号を出力する一つの検出部とを備え、
     前記記録装置は、
     前記信号の値が第1の所定値から前記第1の所定値とは異なる第2の所定値に変化するまでにかかる時間を示す時間データを記憶する記憶部を備え、
     前記装着部は、前記インクカートリッジが前記装着部へ装着される際、前記インクカートリッジが前記装着部に対して相対的に移動するにつれ、前記移動体を前記筐体に対して相対的に移動させるための移動手段を備え、
    前記検出部は、前記移動体が前記筐体における第1の位置に到達した時に前記第1の所定値を示す信号を出力し、前記移動体が前記第1の位置とは異なる第2の位置に到達した時に前記第2の所定値を示す信号を出力し、
    前記記録装置は、さらに、
     前記信号の値が前記第1の所定値から前記第2の所定値へ変化するのにかかった時間を算出する算出部と、
     前記算出部によって算出された時間と前記記憶された時間データが示す時間とを比較する比較部と、
     前記記録ヘッドからインクを強制的に排出させるためのインク排出機構と、
     前記比較部による比較結果に基づき前記インク排出機構を制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。
  7.  前記インクカートリッジから前記記録ヘッドへインクを供給するためのインク供給経路を備え、
     サブタンクが前記インク供給経路に設けられており、
     前記サブタンクは前記インクカートリッジから供給されるインクを溜めるように構成されており、
     前記インク排出機構は、前記サブタンクに溜められたインクを前記記録ヘッドに強制的に送液するためのインク送液手段を備え、
     前記制御部は、前記比較部による前記比較結果に基づき、前記インク送液手段を駆動するか否かを決定することを特徴とする請求項6に記載の記録装置。
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