(57)【要約】【課題】本発明は、消費電力を抑えるために印刷時間が増加することを避けるとともに、省エネルギー化を実現することができる液体吐出装置を提供すること。【解決手段】インクジェットヘッド４０と、カートリッジ３０〜３３と、インクジェットヘッド４０を担持し、左右方向に往復移動するキャリッジ５と、インクジェットヘッド４０とカートリッジ３０〜３３とを連通させるチューブ２０〜２３と、発電ユニット１００〜１０３とを備え、発電ユニット１００〜１０３は、内部空間１２１を有する筐体１２０と、内部流路１２１内に設けられるものであって、内部流路１２１内に流入するインクと衝突する羽１２６を有し、インクが内部流路１２１に流入する際に回転させられる水車１２４と、一方が水車１２４と接続され、他方が不動状態で配置される、磁石１１４とコイル１１５とを有し、水車１２４の回転により前記一方が連動して動くことで、コイル１１５に誘導電流を発生させる、発電部１１６とを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドへ供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体吐出ヘッドを担持し、所定の仮想面と平行な走査方向に往復移動するキャリッジと、
前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクとを連通させる、液体が流れる液体流路と、
前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクとの間を流れる前記液体の流れを利用して発電を行う発電ユニットと、を備え、
前記液体流路は、
一端が前記液体吐出ヘッドと連通し、他端が前記液体タンクと連通されるとともに、前記一端から所定の長さ分、前記所定の仮想面と平行な方向で且つ前記走査方向の成分を有する方向を向いて配置される、可撓性を有するチューブを含み、
前記発電ユニットは、
筐体本体と、この筐体本体内部に形成され、前記液体流路に含まれる内部流路と、を有する筐体と、
前記内部流路内に設けられるものであって、前記内部流路内に流入する液体と衝突する衝突面を有し、前記液体が前記内部流路に流入する際に所定の動作をさせられる動作部と、
一方が前記動作部と接続され、他方が不動状態で配置される、磁石とコイルとを有し、前記動作部の前記所定の動作により前記一方が連動して動くことで、前記コイルに誘導電流を発生させる、発電部と、
を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記コイルに電気的に接続されるコンデンサを有し、このコンデンサに蓄えられた電荷を放電することが可能な蓄電装置と、
前記液体吐出ヘッドの前記ノズルから液体を排出させることにより、前記ノズルの吐出性能を回復させる回復手段と、
この回復手段が前回駆動してからの経過時間を計測するタイマーと、
前記コンデンサと電気的に接続されるとともに、前記タイマーが駆動するための給電を行う、充電が可能な充電池と、
この充電池の残量を検出する残量検出手段と、
この残量検出手段により検出された前記充電池の残量に基づいて、前記コンデンサから前記充電池に放電するように、前記蓄電装置を制御する蓄電制御手段と、を備え、
前記蓄電制御手段は、
前記残量検出手段により前記充電池の残量が所定残量未満と検出されたときには、前記コンデンサから前記充電池に放電するように、前記蓄電装置を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記コンデンサに蓄えられる電荷量を検出する電荷検出手段と、
前記残量検出手段及び前記電荷検出手段の検出結果に基づいて、印刷動作とは別に前記キャリッジを往復移動させて、前記コイルに誘導電流を発生させる蓄電動作を行うように、前記キャリッジを制御する蓄電動作制御手段と、を備え、
前記蓄電動作制御手段は、
前記残量検出手段により前記充電池の残量が所定残量未満と検出されたときに、前記電荷検出手段により検出された前記電荷量が所定電荷量未満の場合には、前記蓄電動作を行うように、前記キャリッジを制御することを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
液体を吐出する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体を吐出する液体吐出装置の一例として、インクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、インクジェットを担持するとともに所定の走査方向に往復移動するキャリッジと、インクジェットヘッドに供給するインクを貯留するカートリッジと、インクジェットヘッドとカートリッジとを連通するチューブとを有するプリンタが知られている。
ところで、近年では、様々な分野において省エネルギー化に対する関心が高まりつつあり、上記のプリンタにおいては、省エネルギー化として消費電力を抑えるように構成されることが望まれている。その要望に応えるべく、消費電力を抑えたプリンタが特許文献１に開示されている。そのプリンタは、インクジェットヘッドと、インクジェットヘッドを担持し、走査方向に往復移動するキャリッジと、印刷媒体を搬送する搬送手段と、印刷データ量が所定値よりも多いか否かを判断し、印刷データ量に基づいてキャリッジ及び搬送手段を制御する速度制御手段とを備えており、速度制御手段は、印字データ量が所定値よりも少ないと判断した場合には、キャリッジの移動速度及び搬送手段の搬送速度を、印字データ量が所定値以上の場合に比べて遅くなるように、キャリッジと搬送手段を制御するように構成されている。これにより、印刷データ量が少ない場合の消費電力を、キャリッジの移動速度及び搬送手段の搬送速度を遅くすることで、印刷データ量が多い場合よりも抑えることができるので、印刷データ量に関わらず消費電力が一律であった従来のプリンタに比べて、印刷中の消費電力を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のプリンタは、印刷データ量が所定値よりも少ない印刷を行う場合には、かかる印刷を従来のプリンタで行う場合に比べて、印刷時間が長くなってしまう。特に、印刷データ量が所定値よりも少ない印刷を複数の印刷媒体に連続して行う場合、各印刷媒体毎の印刷時間が累積される分、従来のプリンタで行う場合に比べて、印刷時間が大幅に長くなってしまう。その為、ユーザーが印刷時間の長さに不快感を持つことが考えられる。
【０００５】
そこで、本発明は、消費電力を抑えるために印刷時間が増加することを避けるとともに、省エネルギー化を実現することができる液体吐出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明の液体吐出装置は、液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、  前記液体吐出ヘッドへ供給する液体を貯留する液体タンクと、前記液体吐出ヘッドを担持し、所定の仮想面と平行な走査方向に往復移動するキャリッジと、前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクとを連通させる、液体が流れる液体流路と、前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクとの間を流れる前記液体の流れを利用して発電を行う発電ユニットと、を備え、前記液体流路は、一端が前記液体吐出ヘッドと連通し、他端が前記液体タンクと連通されるとともに、前記一端から所定の長さ分、前記所定の仮想面と平行な方向で且つ前記走査方向の成分を有する方向を向いて配置される、可撓性を有するチューブを含み、前記発電ユニットは、筐体本体と、この筐体本体内部に形成され、前記液体流路に含まれる内部流路と、を有する筐体と、前記内部流路内に設けられるものであって、前記内部流路内に流入する液体と衝突する衝突面を有し、前記液体が前記内部流路に流入する際に所定の動作をさせられる動作部と、一方が前記動作部と接続され、他方が不動状態で配置される、磁石とコイルとを有し、前記動作部の前記所定の動作により前記一方が連動して動くことで、前記コイルに誘導電流を発生させる、発電部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
液体吐出ヘッドと液体タンクとを連通される液体流路に含まれるチューブは、キャリッジの往復移動に追従して移動させられて姿勢が変わり、チューブに加わる応力が変化する。そして、チューブに加わる応力が大きくなると、キャリッジの往復移動を妨げる虞がある。また、液体吐出装置を小型化する為に、液体吐出ヘッドと液体タンクとを、仮想面と平行で且つ走査方向と直交する方向に近づけて配置をすると、チューブが圧迫される分、チューブに加わる応力が大きくなってしまう。以上のようなチューブに加わる応力を減らしつつ、小型化を実現するものとして、チューブの一端から所定の長さ分、仮想面と平行で且つ走査方向の成分を有する方向に配置させた液体吐出装置があった。この液体吐出装置は、キャリッジが一方向から反対方向に反転する際に、チューブ内の液体に対して慣性力が作用し、液体の吐出時にチューブ内を液体が流れる場合とは別に、チューブ内の液体が流れる。
【０００８】
この発明によれば、発電ユニットに含まれる動作部が、キャリッジが反転して移動する際にチューブ内を流れる液体により、所定の動作をするように構成されている。この所定の動作により、発電部に設けられた磁石とコイルの一方が連動して動かされ、コイルの磁界を変化させる。このコイルの磁界の変化により、コイルに誘導電流が発生する。従って、キャリッジが反転して移動する際の、液体の流れを利用して発電ができる為、電力を自ら補充することができる分、消費電力を抑えることができることができる。また、印刷時間を増加させることもない為、印刷時間の増加を抑えることもできる。これにより、消費電力を抑えるために印刷時間が増加するのを避けるとともに、省エネルギー化を実現することができる。なお、「所定の動作」とは、キャリッジが反転して移動する際に、チューブ内を流れる液体により動作部が行う動作を指す。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、消費電力を抑えるために印刷時間が増加することを避けるとともに、省エネルギー化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る概略上面図である。
【図２】図１のインクジェットヘッド４０の概略上面図である。
【図３】図１のインクジェットヘッド４０の一部拡大上面図である。
【図４】図３に示すインクジェットヘッド４０のI-I線で切断された断面図である。
【図５】図１のA方向から見た発電ユニット１００〜１０３の配置、及び、発電機１１０〜１１３、及び、蓄電装置１１６の概略図である。
【図６】図５の発電ユニット１００の断面図である。
【図７】図６の発電ユニット１００のII-II線で切断された断面図である。
【図８】プリンタ１の電気的構成の概略図である。
【図９】キャリッジ５、インクジェットヘッド４０、チューブ２０〜２３、及び、印刷用紙Pを示す概略上面図である。
【図１０】蓄電装置１１６の蓄電動作のフローチャート図である。
【図１１】変更形態１の発電ユニット２００の断面図である。
【図１２】変更形態２の発電ユニット３００の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態は、インクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドを備え、かかるインクジェットヘッドから印刷用紙に向けてインクを吐出して、所望の画像や文字等を印刷することができるプリンタに、本発明を適用したものである。
【００１２】
（プリンタの概略構成）
図１は、本実施形態に係るプリンタ１の概略構成を示す上面図である。なお、本明細書、図面における左右、前後は、図１の矢印で示す左右方向、前後方向である。また、本明細書、図面における上下は、図１の左右方向及び前後方向に直交する方向である。
【００１３】
図１に示すように、プリンタ１は、本体フレーム２と、本体フレーム２に取り付けられ、左右方向に延在する一対のガイドレール３と、ガイドレール３に取り付けられたキャリッジ５と、キャリッジ５に担持されたインクジェットヘッド４０とを備える。
【００１４】
本体フレーム２は、無端ベルト６とプーリ７を有している。無端ベルト６は、プーリ７に取り付けられており、さらに、キャリッジ５と連結している。プーリ７は、駆動モータ（図示省略）に取り付けられており、駆動モータによって回転させられる。また、無端ベルト６は、駆動モータによりプーリ７が回転させられることで左右方向に走行し、キャリッジ５は、無端ベルト６の前記走行により、左右方向に往復移動させられる。
【００１５】
また、本体フレーム２は、フラッシングフォーム１５、メンテナンスユニット１６を有している。フラッシングフォーム１５は、インクジェットヘッド４０から排出されたインクを受け止めるもので、時間経過とともに粘度が増加したインクを排出して吐出性能を回復させるフラッシング処理の時に使用される。
【００１６】
メンテナンスユニット１６は、インクジェットヘッド４０の下面（図４参照）を封止するキャップ１７と、キャップ１７と連通する吸引ポンプ１８とを備える。吸引ポンプ１８は、キャップ１７がインクジェットヘッド４０の下面をキャッピングした状態で駆動して、キャップ１７内の空気を吸引してキャップ１７内を減圧し、キャップ１８内に溜まったインクを吸引する。
【００１７】
インクジェットヘッド４０は、キャリッジ５に担持される４つのサブタンク１０〜１３、サブタンク１０〜１３に繋がる４本のチューブ２０〜２３、４つのカートリッジ３０〜３３、及び４つの発電ユニット１００〜１０３とそれぞれ連通されている。サブタンク１０〜１３は、特開２００９−１０３０号公報に開示されるものと同様に、インクジェットヘッド４０に供給するインクを一時的に貯留するように構成される貯留部と、この貯留部を覆う可撓性膜とを有し、可撓性膜が変形して貯留部内の体積を増減変化させることで、チューブ２０〜２３内のインクの動圧を吸収するものである。また、チューブ２０〜２３は、一端から所定の長さ分が左右方向と平行に配置されるようにキャリッジ５に接続されており、図示しない流路を通じてサブタンク１０〜１３にそれぞれ連通されている。また、チューブ２０〜２３の他端はカートリッジ３０〜３３にそれぞれ連通されている。カートリッジ３０〜３３は、インクジェットヘッド４０に供給するインクを貯留するものであり、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダの４色のインクをそれぞれ貯留する。発電ユニット１００〜１０３は、サブタンク１０〜１３とカートリッジ３０〜３３の間に位置し、これらと連通されている。また、発電ユニット１００〜１０３は、発電機１１０〜１１３、及び、蓄電装置１１６にそれぞれ繋がれている。
【００１８】
（インクジェットヘッドの概略構成）
次に、インクジェットヘッド４０について、図２を用いて詳細に説明する。図２は、インクジェットヘッド４０の全体の概略上面図であり、図３は、インクジェットヘッド４０の一部を示す概略上面図である。また、図４は、図３に示すI-I線で切ったインクジェットヘッド４０の断面図である。
【００１９】
図２に示すように、インクジェットヘッド４０は、流路ユニット４１と、流路ユニット４１の上方に積層して配置される圧電アクチュエータ４２とを備えている。流路ユニット４１は、左右方向に並ぶ４つのノズル列６０〜６３を備えている。これらのノズル列６０〜６３は、前後方向にノズル６５が複数並んで構成されており、各ノズル列６０〜６３毎に設けられた４つのマニホールド５７にそれぞれ連通されている。また、４つのマニホールド５７は、それぞれが４つの供給口５９に連通されており、これら４つの供給口５９を通じて４本のチューブ２０〜２３及び４つのインクカートリッジ３０〜３３と連通されている。
【００２０】
図３に示すように、流路ユニット４１は、ノズル６５とマニホールド５７とに連通される圧力室５４が複数形成されている。これらの圧力室５４は、連通孔５５、５６、及び、５８と重なって配置されており、それぞれの連通孔５５、５６、及び５８を通じて、マニホールド５７及びノズル６５と連通されている。圧電アクチュエータ４２は、各圧力室５４と重なる個別電極７２を備える。個別電極７２は、その左端に接続端子７２aを有しており、接続端子７２aが図示しないフレキシブル配線基板の端子と接続されている。そして、個別電極７２は、このフレキシブル配線基板を通じて、図示しないドライバICと電気的に接続されている。
【００２１】
図４に示すように、流路ユニット４１は、キャビティプレート５０、ベースプレート５１、マニホールドプレート５２、及び、ノズルプレート５３を備えており、これら４枚のプレート５０〜５３は積層状態で接合されている。また、これら４枚のプレート５０〜５３のうち、３枚のプレート５０〜５２は、ステンレス鋼等の金属材料で形成されている。また、ノズルプレート５３は、絶縁材料（例えば、ポリイミドなどの高分子合成樹脂材料）で形成されている。
【００２２】
キャビティプレート５０は、圧力室５４が形成されており、ベースプレート５１は、圧力室５４に連通される連通孔５５、５６を備えている。マニホールドプレート５２は、マニホールド５７と、連通孔５８とを備え、マニホールド５７は、連通孔５５を通じて圧力室５４と連通されている。ノズルプレート５３は、ノズル６５が形成されており、ノズル６５は、連通孔５６、５８を通じて、圧力室５４に連通されている。なお、図示はしないが、圧力室５４、連通孔５５、５６、５８、及び、ノズル６５は、４枚のプレート５０〜５３にそれぞれ複数形成されており、紙面鉛直方向（前後方向）に並んで配置されている。また、マニホールド５７は、図２と同様に、前後方向（図４の紙面鉛直方向）に延在する形状を有しており、複数の連通孔５５と重なって配置されている。
【００２３】
圧電アクチュエータ４２は、振動板７０と、振動板７０の上面に積層された圧電層７１と、前述した個別電極７２とを備えている。振動板７０は、キャビティプレート５０の上面に接合されており、圧力室５４を覆うように配置されている。また、振動板７０は、図示しないアースに繋がれ、グランド電位である。圧電層７１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなる。
【００２４】
以上の構成を有する圧電アクチュエータ４２の動作原理について説明する。個別電極７２は、駆動電圧が印加されていない状態では、振動板７０との間に電位差がないグランド電位の状態である。個別電極７２に駆動電圧が印加されると、個別電極７２と振動板７０との間に電位差が生じ、上下方向の電界が圧電層７１に発生する。ここで、圧電層７１の分極方向と電界の向きとが等しい場合には、圧電層７１は上下方向に伸び、上下方向と直交する左右方向に収縮する。この圧電層７１の収縮変形に伴って、振動板７０が上下方向において凸変形する（ユニモルフ変形）。
【００２５】
次に、圧電アクチュエータ４２がインクを吐出する際の動作について説明する。圧電アクチュエータ４２は、インクを吐出しない状態では、個別電極７２に駆動電圧が付与され続ける。その為、振動板７０及び圧電層７１が、圧力室５４側の下方向に凸変形した状態で待機する。そして、インクを吐出するときには、制御装置８０（図８参照）は、個別電極７２への駆動電圧の付与を停止し、それに伴って、個別電極７２がグランド電位となる。個別電極７２がグランド電位となったとき、振動板７０が前述の凸変形した状態から平面形状に変形して圧力室５４内の容積が増大し、圧力室５４内に圧力波が発生する。圧力波は、左右方向において圧力室５４の一方の方向に伝播する。伝播した圧力波は、所定時間経過後に圧力室５４の内壁と衝突し、位相が逆転する。圧力室５４内の圧力は、圧力波の位相の逆転により、負の圧力から正の圧力に変わる。そこで、制御装置８０（図８参照）は、圧力室５４内の圧力が正になるタイミングで再び個別電極７２へ駆動電圧を付与する。圧力室５４の容積増大により発生する圧力波と、振動板７０が圧力室５４側に凸変形する際に生じる圧力波とが合成され、この合成された圧力波が圧力室５４内のインクに吐出エネルギーとして付与されてインクが吐出する。これにより、２つの圧力波を合成して圧力室５４内のインクに付与することができるので、１つの圧力波を圧力室５４内のインクに付与する場合に比べ、非常に大きな圧力を付与できる。
【００２６】
（発電ユニットの概略構成）
次に、発電ユニットの概略構成について、図５〜図７を参照して説明する。図５は、Ａ方向から見た発電ユニット１００〜１０３の配置、及び、発電ユニット１００〜１０３と繋がる発電機１１０〜１１３、及び、蓄電装置１１６の概略図であり、図６は、発電ユニット１００の断面図である。また、図７は、図６のII-II線に沿って切断された断面図である。
【００２７】
図５に示すように、発電ユニット１００〜１０３は、上下方向に並んで配置されており、４本のチューブ２０〜２３にそれぞれ接続されている。また、各発電ユニット１００〜１０３の上方には大気連通孔１２７が形成されており、後述にて説明する軸１２５は、各発電ユニット１００〜１０３から延びて、発電機１１０〜１１３と繋がる。なお、大気連通孔１２７は、気体のみを通しインクを通さない気体透過膜により構成されている。また、発電機１１０〜１１３は、特開２００９−５５６８号公報に開示されるものと同様であり、軸１２５と接続される磁石１１４と、磁石１１４の周囲に配置されるコイル１１５とを備えている。この構成により、軸１２５が回転させられたときに、磁石１１４がコイル１１５内を回転し、コイル１１５内の磁界が変化させられる。これにより、コイル１１５に誘導電流が発生する。また、コイル１１５は、蓄電装置１１６のコンデンサ１１７に接続されている。蓄電装置１１６は、特開平１１−１２２８１１号公報と同様の構成を有するもので、発電機１１０のコイル１１５と電気的に接続されるコンデンサ１１７を有している。コンデンサ１１７は、充電池８８と電気的に接続されており、電荷が所定量以上になると、充電池８８に放電するように構成されている。
【００２８】
図６に示すように、発電ユニット１００は、筐体１２０と、筐体１２０内部に形成された内部空間１２１（内部流路）と、内部空間１２１と連通するもので、図６の左右方向に形成された２つの貫通穴１２２、１２３とを有する。２つの貫通穴１２２、１２３は、チューブ２０に含まれるチューブ２０aとチューブ２０ｂとに繋がれている。チューブ２０aは、サブタンク１０（図１参照）に連通し、チューブ２０ｂはカートリッジ３０に連通する。
【００２９】
図６に示すように、内部空間１２１には水車１２４（動作部）が配置されている。この水車１２４は、その中央に設けられた軸１２５と、軸１２５から放射状に延びた複数の羽１２６（衝突面）とを備える。軸１２５は、筐体１２０に水車１２４を軸支するとともに、筐体１２０とは軸受けを介して接続されている。複数の羽１２６は、内部空間１２１内に流入するインクと衝突することが可能なように配置されている。以上の構成により、チューブ２０a、２０ｂ内のインクが２つの貫通穴１２２、１２３を通じて内部空間１２１に流入された際に、水車１２４と軸１２５がともに回転させられる。
【００３０】
発電ユニット１００は、図７に示すように、内部空間１２１のうち水車１２４の上方がエアバッファ空間１２８となっている。エアバッファ空間１２８は、大気連通孔１２７と連通されており、インクに混入する気泡を貯留するとともに、外部に排出させる。これにより、発電ユニット１２０は、チューブ２０内のインクに混入する気泡を貯留して、外部に排出させることも可能である。なお、本実施形態のサブタンク１０、チューブ２０、及び、内部空間１２１は、本発明の「液体流路」に含まれる構成の一例である。
【００３１】
（プリンタの電気的構成）
次に、プリンタ１の電気的構成について図８を参照して説明する。図８に示すように、プリンタ１は、制御装置８０を備えている。ここで、制御装置８０は、例えば、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタ１の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵで実行されることにより、以下に説明するような種々の制御をソフトウェア的に行うものであってもよい。あるいは、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェアで実現するものであってもよい。
【００３２】
図８に示すように、制御装置８０は、印刷制御部８１、メンテ制御部８２、タイマー制御部８３、蓄電制御部８４を備えている。印刷制御部８１は、PC等の入力装置７９から入力された印刷データに基づいて、CRモータ８５を制御してキャリッジ５（図１参照）を左右方向に往復移動させるとともに、インクジェットヘッド４０を制御してノズル６５からインクを吐出させる。また、印刷制御部８１は、印刷用紙Pが前方向に搬送されるように紙送りローラ（図示省略）を制御する。以上の制御が行われることにより、印刷用紙Pに所望の画像等が印刷させる。
【００３３】
メンテ制御部８２は、吸引ポンプ１９と昇降モータ８６とを制御するものである。メンテ制御部８２は、昇降モータ８６を制御して、キャップ１７（図１参照）をインクジェットヘッド４０のノズル６５が形成された下面に密着させるとともに、吸引ポンプ１８を制御して、ノズル６５からインクジェットヘッド４０内のインクを吸引する吸引動作を行う。
【００３４】
タイマー制御部８３は、前回行った吸引動作からの経過時間を記憶するタイマーユニット８７を制御する。タイマーユニット８７は充電池８８を有しており、プリンタ１の電源がOFFの状態になっても、経過時間の更新とこの更新された時間の記憶とを行うことができる。また、充電池８８は、その残量がタイマー制御部８３により監視されるように構成されている。
【００３５】
蓄電制御部８４は、蓄電装置１１６を制御する。蓄電制御部８４は、タイマー制御部８３が充電池８８の残量を所定残量未満と判断した場合に、コンデンサ１１７から充電池８８への放電を行わせる。蓄電制御部８４は、タイマー制御部８３により充電池８８の残量が所定残量未満と検出された場合に、コンデンサ１１７から蓄電池８８への放電を行わせる。また、コンデンサ１１７に蓄電される電荷量は、蓄電制御部８４により検出することが可能である。
【００３６】
なお、本実施形態の印刷制御部８１は、本発明の「蓄電動作制御手段」の一例である。また、本実施形態のタイマー制御部８３は、本発明の「残量検出手段」の一例である。さらに、本実施形態の蓄電制御部８４は、本発明の「蓄電制御手段」と「電荷検出手段」の一例である。
【００３７】
（発電ユニットの発電原理）
次に、発電ユニット１００が発電を行う発電原理について図９を参照して説明する。図９は、キャリッジ５、インクジェットヘッド４０、チューブ２０〜２３、及び、印刷用紙Pを示す概略上面図である。
【００３８】
図９に示すように、キャリッジ５は、印刷用紙Pへの印刷を行う際に、印刷用紙Ｐの左端から右端へ移動して、右端に到達したときに、矢印Ｂの方向へ反転して移動するために急ブレーキを掛ける。このとき、チューブ２０〜２３内のインクに対し、矢印Cの方向に慣性力が作用して、チューブ２０〜２３内のインクが矢印Cの方向へ流れる。チューブ２０〜２３内のインクは、チューブ２０〜２３の所定の長さ分が左右方向に延在して配置されている為、キャリッジ５が左右方向に移動する際に、キャリッジ５とともにチューブ２０〜２３内を移動する。そして、キャリッジ５が急ブレーキを掛けると、キャリッジ５は止まるが、チューブ２０〜２３内のインクは、キャリッジ５の移動方向に慣性力が作用する。これにより、チューブ２０〜２３内のインクが流れる。これにより、図６、図７に示す発電ユニット１００の内部空間１２１内にインクが流入して、水車１２４が回転させられる。この水車１２４の回転とともに、軸１２５と磁石１１４が回転し、周囲のコイル１１５内の磁界を変化させてコイル１１５に誘導電流を発生させることができる。これにより、コイル１１５の誘導電流がコンデンサ１１７へ流れ、コンデンサ１１７に電荷を蓄えさせることができる。
【００３９】
（充電動作及び蓄電動作の説明）
ここで、タイマーユニット８７の充電池８８の残量が所定残量未満の場合、充電池８８への充電を行わなければ、充電池８８の残量がゼロとなって、タイマーユニット８７が前述の経過時間の更新とこの更新された時間の記憶を行うことができなくなる。その為、タイマーユニット８７の充電池の残量が所定残量未満の場合に、蓄電装置１１６から充電池８８への充電をする充電動作を行う。ところが、蓄電装置１１６のコンデンサ１１７に蓄電される電荷量が少ない場合、充電理８８を充電することができない。このような場合であっても、充電池８８の充電を行うことができるように、蓄電装置１１６のコンデンサ１１７に電荷を蓄電させる蓄電動作を行う。蓄電動作とは、蓄電装置１１６のコンデンサ１１７へ誘導電流を供給するための動作であり、発電ユニット１００の水車１２４（図６参照）を回転させる為に、キャリッジ５（図１参照）を左右方向に複数回、往復移動させる動作である。
【００４０】
ここで、充電動作及び蓄電動作について、図１０を参照して説明する。まず、充電動作について説明する。図１０に示すように、制御装置８０は、充電池８８の残量が所定残量未満とタイマー制御部８３により判断された場合（S１：ＮＯ）、コンデンサ１１７の電荷量を判断する（Ｓ２）。そして、コンデンサ１１７の電荷量が所定電荷量以上と判断した場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、蓄電装置１１６を制御して、充電池８８への充電を行わせる（Ｓ４）。また、前述のＳ１において、充電池８８の残量が所定残量以上とタイマー制御部８３により判断された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、前述の充電動作を行わない。なお、充電池８８の残量の確認は、プリンタ１の電源がＯＦＦになってから所定時間が経過した後に行われる。その後、この残量の確認を定期的に行い、充電池８８の残量が所定残量未満の場合には、上記の充電動作を行う。
【００４１】
以上の充電動作により、充電装置１１６のコンデンサ１１７からタイマーユニット８７の充電池８８に充電をすることができる為、タイマーユニット８７の充電池８８が電池切れとなるのを防ぐことができる。その為、プリンタ１の電源がＯＦＦになってから長時間が経過したとしても、充電池８８の残量がゼロになるのを防ぐことが可能となり、タイマーユニット８７が止まるのを極力防ぐことができる。これにより、タイマーユニット８７が電池切れで動かなくなるのを防ぎ、長時間、前回行った吸引動作からの経過時間を正確に更新するとともにこの更新された時間を記憶させることができる。
【００４２】
次に、蓄電動作について説明する。図１０に示すように、制御装置８０は、充電池８８の残量が所定残量以上でないとタイマー制御部８３により検出された場合（S１：NO）、蓄電制御部８４により、蓄電装置１１６のコンデンサ１１７が蓄電する電荷量を検出させる。そして、コンデンサ１１７の電荷量が所定電荷量以上でない場合には（S２：NO）、印刷制御部８１により、CRモータ８５（図８参照）を駆動させてキャリッジ５（図１参照）を左右方向に複数回、往復移動をさせて、蓄電動作を行わせる（S３）。そして、蓄電動作の終了後、蓄電装置１１６を制御して、充電池８８への充電を行わせる（S４）。
【００４３】
このように、蓄電池８８の残量が所定残量未満の場合に、蓄電装置１１６のコンデンサ１１７の電荷量が所定電荷量未満の場合、印刷とは別にキャリッジ５を左右方向に複数回、往復移動させる。このとき、チューブ内のインクに慣性力が作用してインクが流れ、かかるインクの流れにより、発電ユニット１００内の水車１２４が回転させられる。これにより、コイル１１５に誘導電流が流れ、蓄電装置１１６のコンデンサ１１７に電荷を蓄えることができる為、充電池８８に放電を行うことができず、タイマーユニット８７が電池切れになるのを防ぐことができる。なお、本実施形態の蓄電動作におけるキャリッジ５の往復回数は、コンデンサ１１７が満タンの電荷量となるようにキャリッジ５を移動させる場合に限らず、充電池８８の残量がゼロになるのを一時的に防ぐ程度の電荷量を充電する場合も含む。
【００４４】
（変更形態）
次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００４５】
（変更形態１）
上記の実施形態においては、発電機１１０が、水車１２４と接続される軸１２５を回転させることで発電させられるように構成されていたが、この構成には限られない。例えば、コイルが水車の周囲に配置され、さらに、磁石が水車に配置されるようにして、水車の回転によりコイルに誘導電流が流れるように構成されていてもよい。図１１に示すように、発電ユニット２００は、軸２２５から放射状に延びたコイル２２９を複数有する。コイル２２９は、水車２２４の周囲に配置されている。また、水車２２４は、その中心から法線方向に延びる縁部分に、N極を有する磁石２３０と、S極を有する磁石２３１とが、交互に配置されている。コイル２２９は、蓄電装置１１６と接続されており、コイル２２９を流れる電流は、蓄電装置へと流れる。
【００４６】
水車２２４が、軸２２５を中心に回転させられると、磁石２３０と磁石２３１とがコイル２２９で囲われた領域を交互に通過させられる。このとき、コイル２２９で囲われた領域の磁界が、磁石２３０と磁石２３１とが交互に通過することで変化する。このようなコイル２２９内の磁界の変化により、ファラデーの法則に則って、誘導電流がコイル２２９を流れ、さらには蓄電装置１１６に流れる為、蓄電装置１１６のコンデンサ１１７に電荷を蓄電することができる。これにより、水車２２４が回転することで、蓄電装置に電流を流すことが可能となる。
【００４７】
なお、水車２２４は、軸２２５を通じて発電機１１０と接続されていてもよい。これにより、蓄電装置１１６は、コイル２２９に流れる誘導電流に加えて、発電機１１０から流れる電流によっても、コンデンサ１１７に電荷が蓄電されるようにできる為、短時間で所定量の蓄電量を確保することができる。
【００４８】
（変更形態２）
上記の変更形態では、発電ユニットの構成として水車を用いていたが、この構成に限られない。例えば、水車に変えてインクよりも密度の小さい浮きを用いることもできる。図１２に示すように、発電ユニット３００は、筐体３２０と、この筐体３２０の内部に形成される内部空間３２１と、この内部空間３２１に配置される浮き部材３２４とを備えている。筐体３２０は、内部空間３２１と繋がる貫通穴３２２と３２３とが、上下方向に並ぶように配置されており、貫通穴３２２と３２３のそれぞれに、チューブ２０aと２０ｂが接続されている。また、筐体３２０の周囲には、輪状のコイル３２９が配置されており、コイル３２９は蓄電装置１１６と電気的に接続されている。
【００４９】
また、浮き部材３２４は、インクよりも密度が低く材料で構成されており、チューブ２０aから内部空間３２１にインクが流入していないときには、内部空間３２１上方に位置されている。また、浮き部材３２４は、その両端には、N極を有する磁石３３０と、S極を有する磁石３３１とが設けられている。加えて、浮き部材３２４の両端には、衝突面３２４aと衝突面３２４ｂとを有しており、チューブ２０aから内部空間３２１にインクが流入、あるいは、チューブ２０ｂから内部空間３２１にインクが流入する場合に衝突して、浮き部材３２４が上下方向に移動させられる。また、浮き部材３２４の内部には、浮き部材３２４が貫通穴３２２、３２３を塞がないように、上下方向に貫通する貫通流路３３２が設けられている。
【００５０】
このような構成により、キャリッジ５が左右方向において反転した際に、チューブ２０aから内部空間３２１にインクが流入すると、浮き部材３２４がインクにより下方向に流され、コイル３２９で囲われた領域を通過させられる。このとき、コイル３２９で囲われた領域内は、浮き部材３２４の磁石３３０、磁石３３１の順に通過することで、磁界が変化させられ、コイル３２９に誘導電流が発生する。これにより、コイル３２９と繋がる蓄電装置１１６に誘導電流を流して、蓄電装置１１６内のコンデンサ１１７に電荷を蓄電させることができる。
【００５１】
（その他の変更形態）
本実施形態では、発電ユニット１００の貫通穴１２２と１２３がともにチューブと繋がるものを本発明の一例として説明したが、この構成には限られない。例えば、発電ユニットが、カートリッジの設置部に隣接して配置され、チューブを介さずにカートリッジと接続されるようにしてもよい。
【００５２】
本実施形態の圧電アクチュエータ１２は、インクを吐出する際に、印刷制御回路が個別電極３２に印加する駆動電圧を停止して、圧力室５４内のインクに吐出エネルギーを付与する吐出動作をしていたが、例えば、制御装置が個別電極に駆動電圧を付与して、圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与する吐出動作を行うものも本発明に含まれる。また、本実施形態では、インクの吐出エネルギーを付与する手段として、圧電アクチュエータ１２を用いた場合について説明したが、これに限られない。例えば、圧力室内部に発熱抵抗体を配置して、インクに圧力を付与するサーマル方式のインクジェットプリンタにおいても、本発明は適用できる。
【００５３】
以上説明した実施形態は、本発明を、用紙にインクを吐出して印刷を行うインクジェット方式のプリンタに適用したものであるが、本発明の適用対象はインクジェット方式のプリンタに限られない。即ち、様々な液体を用途に応じて対象に吐出する種々の液体吐出装置においても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１    プリンタ
２０〜２３  チューブ
３０〜３３  インクカートリッジ
１６  メンテナンスユニット
６０〜６３  ノズル列
８０  制御装置
８１  印刷制御部
８２  メンテ制御部
８３  タイマー制御部
８４  蓄電制御部
８７  タイマーユニット
８８  充電池
１００〜１０３  発電ユニット
１１０  発電機
１１１  磁石
１１２  コイル
１１６  蓄電装置
１１７  コンデンサ
１２０  筐体
１２１  内部空間
１２４  水車
１２６  羽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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