(57)【要約】【課題】液体消費装置による液体の消費を中断させることなく、カートリッジに液体を補充可能な技術を提供する。【解決手段】液体供給システムは、液体を注入するための注入口と液体を導出するための導出口とを有し内部に液体が収容されるタンクと、タンクから液体を導入するための導入口と液体を液体消費装置に供給するための供給口とを有し内部に液体が収容されるカートリッジと、タンク内の液体およびカートリッジ内の液体を加圧する加圧源と、を備える。加圧源は、加圧源によって加圧が行われている状態において液体が液体消費装置によって消費されていないと仮定し、かつ、タンクとカートリッジとが接続されていないと仮定した場合の、カートリッジの供給口における液体の圧力Ｐ１が、タンクの導出口における液体の圧力Ｐ２以上になるようにタンクおよびカートリッジ内の液体を加圧する。【選択図】図１
2015168246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体消費装置に液体を供給する液体供給システムであって、
前記液体を注入するための注入口と、前記液体を導出するための導出口とを有し、内部に前記液体が収容されるタンクと、
前記タンクから前記液体を導入するための導入口と、前記液体を前記液体消費装置に供給するための供給口とを有し、内部に前記液体が収容されるカートリッジと、
前記タンク内の前記液体および前記カートリッジ内の前記液体を加圧する加圧源と、
を備え、
前記加圧源によって前記タンク内の前記液体が加圧されると、前記タンク内の液体が前記カートリッジ内に補給され、
前記加圧源によって前記カートリッジ内の前記液体が加圧されると、前記カートリッジ内の前記液体が前記液体消費装置に供給され、
前記加圧源は、
前記加圧源によって加圧が行われている状態において前記液体が前記液体消費装置によって消費されていないと仮定し、かつ、前記タンクと前記カートリッジとが接続されていないと仮定した場合の、
前記カートリッジの前記供給口における前記液体の圧力Ｐ１と、
前記タンクの前記導出口における前記液体の圧力Ｐ２とが、
圧力Ｐ１≦圧力Ｐ２
の関係を満たすように、前記タンク内の前記液体および前記カートリッジ内の前記液体を加圧する、液体供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載の液体供給システムであって、
前記タンクは、内部の前記液体が所定量以下になった場合に前記導出口が閉塞するように構成され、
前記カートリッジは、内部の前記液体が所定量以下になった場合に前記供給口が閉塞するように構成され、
前記タンクの前記導出口の方が、前記カートリッジの前記供給口よりも先に閉塞するように構成されている、液体供給システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体供給システムであって、
前記加圧源は、前記タンク内の前記液体と前記カートリッジ内の前記液体とを両方、加圧するポンプを備える、液体供給システム。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の液体供給システムであって、
前記加圧源は、前記タンク内の前記液体を加圧するための第１のポンプと、前記カートリッジ内の前記液体を加圧するための第２のポンプと、を備える、液体供給システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体供給システムであって、
前記タンクの前記導出口と前記カートリッジの前記導入口とを接続する流路に、前記液体が前記カートリッジ側から前記タンク側に流れることを抑制する弁が備えられている、液体供給システム。
【請求項６】
液体を注入するための注入口と、前記液体を導出するための導出口とを有し、内部に前記液体が収容されるタンクと、
前記タンクから前記液体を導入するための導入口と、前記液体を液体消費装置に供給するための供給口とを有し、内部に前記液体が収容されるカートリッジと、
前記タンク内の前記液体および前記カートリッジ内の前記液体を加圧する加圧源と、
を備える液体供給システムの制御方法であって、
前記加圧源によって前記タンク内の前記液体を加圧して、前記タンク内の液体を前記カートリッジ内に補給し、
前記加圧源によって前記カートリッジ内の前記液体を加圧して、前記カートリッジ内の前記液体を前記液体消費装置に供給し、
前記加圧源は、
前記加圧源によって加圧が行われている状態において前記液体が前記液体消費装置によって消費されていないと仮定し、かつ、前記タンクと前記カートリッジとが接続されていないと仮定した場合の、
前記カートリッジの前記供給口における前記液体の圧力Ｐ１と、
前記タンクの前記導出口における前記液体の圧力Ｐ２とが、
圧力Ｐ１≦圧力Ｐ２
の関係を満たすように、前記タンク内の前記液体および前記カートリッジ内の前記液体の加圧を行う、制御方法。
【請求項７】
請求項６に記載の液体供給システムの制御方法であって、
前記タンクは、内部の前記液体が所定量以下になった場合に前記導出口が閉塞するように構成され、
前記カートリッジは、内部の前記液体が所定量以下になった場合に前記供給口が閉塞するように構成され、
前記タンクの前記導出口の方を、前記カートリッジの前記供給口よりも先に閉塞させる、制御方法。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の液体供給システムの制御方法であって、
前記加圧源は、ポンプによって、前記タンク内の前記液体と前記カートリッジ内の前記液体とを両方、加圧する、制御方法。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載の液体供給システムの制御方法であって、
前記加圧源は、第１のポンプによって前記タンク内の前記液体を加圧し、第２のポンプによって前記カートリッジ内の前記液体を加圧する、制御方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項９までのいずれか一項に記載の液体供給システムの制御方法であって、
前記タンクの前記導出口と前記カートリッジの前記導入口とを接続する流路に備えられた弁によって、前記液体が前記カートリッジ側から前記タンク側に流れることを抑制する、制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給システムおよびその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンターなどの液体消費装置に液体を供給する技術に関し、例えば、特許文献１には、プリンターに装着されるカートリッジ（アタッチメント）に、チューブを介して外部タンクからインクを供給する技術が開示されている。この文献に記載されたカートリッジは、密封ケースの内部に可撓性のインクパックが収容されることで構成されている。インクパック内のインクは、密封ケースとインクパックとの間に加圧空気が導入されることにより、インクパックから外部に押し出されてプリンターに供給される。インクパックとチューブとの接続部には、インクパックから外部タンクにインクが逆流することを防止する逆止弁が備えられている。
【０００３】
この文献では、外部タンク内のインクには、大気圧よりも大きな圧力で、かつ、インクパックを加圧する圧力よりも低い圧力が加えられている。そのため、外部タンクからカートリッジ（インクパック）にインクを補給する際には、インクパックの加圧を停止させることで、外部タンクからの圧力をインクパック内の圧力よりも大きくする。そうすると、逆止弁が開いて、外部タンクからインクパックにインクが補給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２１２８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述したシステムでは、外部タンクからカートリッジにインクを補給するためには、インクパックの加圧を停止する必要がある。そのため、インクの補給中には、プリンターにインクを供給することができなくなり、印刷を行うことができなくなる。よって、プリンターによる印刷を中断させることなく、カートリッジにインクを補給可能な技術が望まれている。このような課題は、プリンターにインクを供給するシステムに限らず、液体を液体消費装置に供給するシステムにも共通した課題である。つまり、液体消費装置による液体の消費を中断させることなく、カートリッジに液体を補給可能な技術が望まれている。
【０００６】
また、従来の液体供給システムにおいては、小型化や、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上、等が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
（１）本発明の一形態によれば、液体消費装置に液体を供給する液体供給システムが提供される。この液体供給システムは、前記液体を注入するための注入口と、前記液体を導出するための導出口とを有し、内部に前記液体が収容されるタンクと；前記タンクから前記液体を導入するための導入口と、前記液体を前記液体消費装置に供給するための供給口とを有し、内部に前記液体が収容されるカートリッジと；前記タンク内の前記液体および前記カートリッジ内の前記液体を加圧する加圧源と、を備える。前記加圧源によって前記タンク内の前記液体が加圧されると、前記タンク内の液体が前記カートリッジ内に補給される。前記加圧源によって前記カートリッジ内の前記液体が加圧されると、前記カートリッジ内の前記液体が前記液体消費装置に供給される。前記加圧源は、前記加圧源によって加圧が行われている状態において前記液体が前記液体消費装置によって消費されていないと仮定し、かつ、前記タンクと前記カートリッジとが接続されていないと仮定した場合の、前記カートリッジの前記供給口における前記液体の圧力Ｐ１と、前記タンクの前記導出口における前記液体の圧力Ｐ２とが、「圧力Ｐ１≦圧力Ｐ２」の関係を満たすように、前記タンク内の前記液体および前記カートリッジ内の前記液体を加圧する。このような形態の液体供給システムであれば、カートリッジ内の液体を加圧して液体消費装置に供給している間にも、タンクからカートリッジに液体を補給することができる。そのため、液体消費装置による液体の消費を中断させることなく、タンクからカートリッジに液体を補給することができる。
【０００９】
（２）上記形態の液体供給システムにおいて、前記タンクは、内部の前記液体が所定量以下になった場合に前記導出口が閉塞するように構成されてもよい。また、前記カートリッジは、内部の前記液体が所定量以下になった場合に前記供給口が閉塞するように構成されてもよい。そして、前記タンクの前記導出口の方が、前記カートリッジの前記供給口よりも先に閉塞するように構成されてもよい。このような形態であれば、タンクの導出口の方が、カートリッジの供給口よりも先に閉塞するので、カートリッジ側の液体の残量が所定量以下であることをセンサー等によって検出すれば、タンク側の液体も所定量以下であることを検出することができる。
【００１０】
（３）上記形態の液体供給システムにおいて、前記加圧源は、前記タンク内の前記液体と前記カートリッジ内の前記液体とを両方、加圧するポンプを備えてもよい。このような形態であれば、１つのポンプでタンク内の液体とカートリッジ内の液体とを加圧することができるので、システムの構成を簡素化することができ、コストダウンを図ることができる。
【００１１】
（４）上記形態の液体供給システムにおいて、前記加圧源は、前記タンク内の前記液体を加圧するための第１のポンプと、前記カートリッジ内の前記液体を加圧するための第２のポンプと、を備えてもよい。このような形態であれば、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とを上記関係とするために、タンク内の液体とカートリッジ内の液体とに水頭差を設ける必要がないので、タンクの配置の自由度を高めることができる。
【００１２】
（５）上記形態の液体供給システムにおいて、前記タンクの前記導出口と前記カートリッジの前記導入口とを接続する流路に、前記液体が前記カートリッジ側から前記タンク側に流れることを抑制する弁が備えられていてもよい。このような形態であれば、カートリッジ内のインクを加圧した際に、液体がカートリッジからタンクに逆流することを抑制することができる。
【００１３】
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
【００１４】
例えば、本発明の一形態は、タンクとカートリッジと加圧源とのうち一つ以上の要素を備えた物として実現可能である。すなわち、この物は、タンクを有していても良く、有していなくても良い。また、この物は、カートリッジを有していても良く、有していなくても良い。また、この物は、加圧源を有していても良く、有していなくても良い。タンクは、例えば、液体を注入するための注入口と、前記液体を導出するための導出口とを有し、内部に前記液体が収容されるタンクとして構成されてもよい。カートリッジは、前記タンクから前記液体を導入するための導入口と、前記液体を液体消費装置に供給するための供給口とを有し、内部に前記液体が一時的に収容されるカートリッジとして構成されてもよい。加圧源は、前記タンク内の前記液体および前記カートリッジ内の前記液体を加圧する加圧源として構成されてもよい。また、加圧源は、前記加圧源によって加圧が行われている状態において前記液体が前記液体消費装置によって消費されていないと仮定し、かつ、前記タンクと前記カートリッジとが接続されていないと仮定した場合の、前記カートリッジの前記供給口における前記液体の圧力Ｐ１と、前記タンクの前記導出口における前記液体の圧力Ｐ２とが、「圧力Ｐ１≦圧力Ｐ２」の関係を満たすように、前記タンク内の前記液体および前記カートリッジ内の前記液体を加圧する加圧源として構成されてもよい。こうした物は、例えば、液体消費装置に液体を供給する液体供給システムとして実現できるが、液体供給システム以外の他の物としても実現可能である。このような形態によれば、その物の小型化や、低コスト化、省資源化、製造の容易化、使い勝手の向上等の種々の課題の少なくとも１つを解決することができる。前述した液体供給システムの技術的特徴の一部又は全部は、いずれもこの物に適用することが可能である。
【００１５】
本発明は、液体供給システム以外の種々の形態で実現することが可能である。例えば、液体供給システムの制御方法や、カートリッジ、液体消費装置、カートリッジと液体消費装置とを備える液体消費システム等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態としての液体供給システムの構成を示す説明図である。
【図２】タンクにインクを注入する処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態としての液体供給システムの構成を示す説明図である。
【図４】第３実施形態としての液体供給システムの構成を示す説明図である。
【図５】第４実施形態としての液体供給システムの構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の第１実施形態としての液体供給システムの構成を示す説明図である。液体供給システム１０は、プリンター８０にインクを供給するシステムである。液体供給システム１０は、カートリッジ２０と、タンク３０と、加圧源としてのポンプ４０とを備えている。本実施形態では、ポンプ４０は、プリンター８０の内部に備えられている。カートリッジ２０とタンク３０とは、接続流路５０を介して接続されている。接続流路５０は、例えば、チューブにより構成される。
【００１８】
図１には、Ｚ軸が描かれている。これ以降に示す図についても必要に応じてＺ軸を付している。このＺ軸は、重力方向に沿った軸である。液体供給システム１０およびプリンター８０は、Ｚ軸に垂直な水平面に設置された状態で使用される。重力方向の下方から上方に向かう方向を＋Ｚ軸方向、その逆方向を−Ｚ軸方向とする。以下では、＋Ｚ軸の方向を「上」、−Ｚ軸の方向を「下」ともいう。
【００１９】
カートリッジ２０は、内部にインクを一時的に収容する容器である。カートリッジ２０は、プリンター８０に備えられた所定のホルダーに着脱可能に構成されている。カートリッジ２０は、カートリッジケース２１とインクパック２２とインク導入口２３とインク供給口２４と空気導入口２５とを備えている。なお、カートリッジ２０は、内部にインクが一時的に収容されるものであるため、アダプタあるいはアタッチメントと称することも可能である。
【００２０】
カートリッジケース２１は、カートリッジ２０の外殻を構成している。カートリッジケース２１は、カートリッジケース２１の内部から外部に空気が漏出しないように、気密に構成されている。
【００２１】
インクパック２２は、可撓性のフィルム部材により構成されている。インクパック２２内にはインクが密閉されて収容されている。このように、本実施形態のカートリッジ２０は、インクが外気に接触しない密閉タイプの容器である。
【００２２】
インク導入口２３は、タンク３０からインクを導入するための開口を有する。インク導入口２３は、インクパック２２内に連通している。インク導入口２３には、接続流路５０が接続される。インクパック２２内には、接続流路５０およびインク導入口２３を通じてタンク３０からインクが導入される。接続流路５０には、逆止弁５１が備えられている。逆止弁５１は、インクパック２２内からタンク３０内にインクが逆流することを防止する。なお、逆止弁５１は、インク導入口２３に一体的に形成されていてもよい。
【００２３】
インク供給口２４は、インクをプリンター８０に供給するための開口を有する。インク供給口２４は、インクパック２２内に連通している。インク供給口２４は、カートリッジ２０がプリンター８０に装着された際に、プリンター８０内のインク供給流路５２に接続される。インク供給口２４は、インクパック２２内のインクが所定量以下になると、インクパック２２が潰れることにより閉塞する。
【００２４】
空気導入口２５は、カートリッジケース２１とインクパック２２との間の空間に空気を導入するための開口を有する。空気導入口２５は、カートリッジケース２１に設けられている。空気導入口２５には、第１空気流路５３を通じてポンプ４０が接続される。ポンプ４０は、空気を大気圧以上の圧力に加圧する装置である。ポンプ４０から供給された加圧空気は、第１空気流路５３および空気導入口２５を通じて、カートリッジケース２１とインクパック２２との間の空間に導入される。カートリッジケース２１とインクパック２２との間の空間に加圧空気が導入されると、インクパック２２が加圧され、インクパック２２内のインクがインク供給口２４を通じてインク供給流路５２に押し出される。なお、前述のとおり接続流路５０には逆止弁５１が備えられているため、インクパック２２が加圧された場合であっても、インクパック２２内のインクはタンク３０に逆流しない。
【００２５】
タンク３０は、内部にインクを収容する容器である。本実施形態では、タンク３０は、プリンター８０の外部に配置されている。タンク３０内には、カートリッジ２０に収容されたインクよりも多くのインクが収容可能である。タンク３０は、透明または半透明の素材で形成されている。そのため、外部からタンク３０内のインクの残量を容易に確認することができる。本実施形態では、カートリッジ２０内のインクと、タンク３０内のインクとが、０を超える水頭差Δｈを有するように、タンク３０の方がカートリッジ２０よりも、上側（＋Ｚ軸方向側）に配置されている。なお、タンク３０は、透明または半透明でなくてもよい。
【００２６】
タンク３０は、タンクケース３１とインク注入口３２とインク導出口３３と空気導入口３４とフロート弁３５とを備えている。タンクケース３１には、インクが収容される。タンクケース３１内では、インクが大気に接触している。つまり、本実施形態のタンク３０は、開放タイプの容器である。
【００２７】
インク注入口３２は、タンクケース３１内にインクを注入するための開口を有する。インク注入口３２には、インク注入流路５４が接続されている。インク注入流路５４には、第１バルブ６０が設けられている。インクの注入時には、第１バルブ６０が開けられ、インク注入流路５４およびインク注入口３２を通じて、タンクケース３１内にインクが注入される。なお、インクを注入する時以外は、第１バルブ６０は閉じられる。本実施形態では、第１バルブ６０の開閉は、プリンター８０の制御部８３によって制御される。第１バルブ６０は、インク注入口３２に一体的に形成されていてもよい。
【００２８】
インク導出口３３は、タンクケース３１内からカートリッジ２０にインクを導出するための開口を有する。インク導出口３３には、接続流路５０が接続されている。インク導出口３３からは、接続流路５０を通じてカートリッジ２０にインクが補給される。インク導出口３３は、液体供給システム１０の使用状態において、タンクケース３１の下面（−Ｚ軸方向の面）に設けられている。しかし、インク導出口３３は、フロート弁３５（詳細は後述）によって閉塞可能であれば、タンクケース３１の側面に設けられてもよい。
【００２９】
空気導入口３４は、タンクケース３１内に空気を導入するための開口を有する。空気導入口３４は、本実施形態では、タンクケース３１の上部に設けられている。インクに気泡が混入することを抑制するためである。空気導入口３４には、第２空気流路５５を通じて、ポンプ４０が接続されている。第２空気流路５５には、第２バルブ６１が設けられている。第２空気流路５５は、第１空気流路５３から分岐している。つまり、本実施形態では、カートリッジ２０およびタンク３０に対して、１つのポンプ４０から同じ圧力の加圧空気が供給される。第２バルブ６１が開いた状態で、ポンプ４０から加圧空気が空気導入口３４を通じてタンクケース３１内に供給されると、供給された加圧空気によって、タンクケース３１内のインクがインク導出口３３から押し出される。本実施形態では、第２バルブ６１の開閉は、プリンター８０の制御部８３によって制御される。
【００３０】
フロート弁３５は、インク導出口３３を閉塞するための弁である。フロート弁３５は、タンクケース３１内のインクに浮かんでおり、インクの水位（残量）に応じてＺ軸方向（重力方向）の位置が変動する。そして、フロート弁３５は、インクの残量が所定量以下になった場合に、インク導出口３３を閉塞する。
【００３１】
プリンター８０は、ポンプ４０とインクエンドセンサー８１と印刷ヘッド８２と制御部８３とを備えている。ポンプ４０は、前述のとおり、カートリッジ２０およびタンク３０に共通して接続されている。
【００３２】
インクエンドセンサー８１は、カートリッジ２０内のインクの残存状態を検知するためのセンサーである。インクエンドセンサー８１は、インク供給流路５２中に設けられている。インクエンドセンサー８１は、カートリッジ２０から供給されるインクの圧力を検出するように構成されている。
【００３３】
印刷ヘッド８２は、インクエンドセンサー８１を介してインク供給流路５２に接続されている。印刷ヘッド８２は、インク供給流路５２を通じてカートリッジ２０から供給されたインクを印刷媒体に吐出（噴射）して画像を形成する。印刷ヘッド８２としては、ピエゾ方式やサーマル方式など、種々の方式のヘッドが適用可能である。
【００３４】
制御部８３は、プリンター８０および液体供給システム１０を制御する回路を備える。例えば、制御部８３は、ポンプ４０によってタンク３０内のインクを加圧して、タンク３０内のインクをカートリッジ２０に補給し、ポンプ４０によってカートリッジ２０内のインクを加圧して、カートリッジ２０内のインクをプリンター８０に供給するという制御を行う。
【００３５】
また、制御部８３は、インクエンドセンサー８１からの出力に基づき、カートリッジ２０内のインクが所定量以下になったか否かを判断する。具体的には、制御部８３は、インクエンドセンサー８１によって検出されたインクの供給圧力が一定圧力以下になった場合に、インクが所定量以下になったと判断する。本実施形態では、カートリッジ２０内のインクが所定量以下になると、インクパック２２が押し潰されるため、カートリッジ２０のインク供給口２４が閉塞する。そのため、制御部８３は、インクの供給圧力が０Ｐａ以下になったことを検出することにより、インクが所定量以下になったと判断することができる。制御部８３は、判断結果を、例えば、プリンター８０に備えられた操作パネルなどに表示する。
【００３６】
ポンプ４０は、制御部８３からの制御を受け、カートリッジ２０およびタンク３０に所定の圧力の空気を供給する。具体的には、ポンプ４０によって空気の加圧が行われている状態においてインクがプリンター８０（印刷ヘッド８２）によって消費されていないと仮定し、かつ、タンク３０とカートリッジ２０とが接続流路５０によって接続されていないと仮定した場合の、
カートリッジ２０のインク供給口２４におけるインクの圧力Ｐ１と、
タンク３０のインク導出口３３におけるインクの圧力Ｐ２とが、
以下の関係式（１）、好ましくは、関係式（２）を満たすように、ポンプ４０は、タンク３０およびカートリッジ２０内のインクを加圧する。
【００３７】
大気圧＜圧力Ｐ１≦圧力Ｐ２  ・・・（１）
大気圧＜圧力Ｐ１＜圧力Ｐ２  ・・・（２）
【００３８】
なお、本実施形態では、ポンプ４０からは、カートリッジ２０とタンク３０とに対して同じ圧力の空気が供給される。しかし、カートリッジ２０内のインクと、タンク３０内のインクとには、水頭差Δｈが与えられているため、圧力Ｐ２は、圧力Ｐ１よりも大きな圧力になる。
【００３９】
以上で説明したように、本実施形態の液体供給システム１０では、カートリッジ２０側のインクの圧力Ｐ１よりもタンク３０側のインクの圧力Ｐ２の方が大きい。そのため、プリンター８０によってインクが消費されると、それに伴って、タンク３０内にインクが存在する限り、タンク３０からカートリッジ２０にインクが常に補給されることになる。つまり、本実施形態では、プリンター８０による印刷を中断することなく、タンク３０からカートリッジ２０にインクを補給することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、タンク３０にインクが注入されず、タンク３０内のインクが所定量以下になると、タンク３０のインク導出口３３がフロート弁３５によって閉塞される。そうすると、カートリッジ２０内のインクが消費されていき、インクパック２２内のインクが所定量以下になると、インクパック２２が潰れて、カートリッジ２０のインク供給口２４が閉塞する。つまり、本実施形態によれば、プリンター８０によってインクが消費されると、カートリッジ２０のインク供給口２４が閉塞するよりも先に、タンク３０のインク導出口３３が閉塞する。よって、タンク３０とカートリッジ２０の両方のインクが所定量以下になったことを、カートリッジ２０にのみ接続されたインクエンドセンサー８１を用いて、適切に検出することができる。そのため、例えば、プリンター８０が、タンク３０の利用が想定されていないプリンターであり、インクエンドセンサー８１が、専らカートリッジ２０内のインク量を検出することを目的として設けられていた場合であっても、タンク３０内のインクを含む液体供給システム１０全体のインクの残存状態を適切に検知することができる。
【００４１】
図２は、タンクにインクを注入する処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、例えば、インク注入のための所定の操作がプリンター８０に対して行われた場合に実行される。この処理が開始されると、まず、制御部８３は、ポンプ４０を駆動したまま、第２バルブ６１を閉じ、その後、第１バルブ６０を開ける（ステップＳ１０）。このとき、カートリッジ２０に供給する加圧空気の圧力が、第２バルブ６１を閉じた前後で変動しないように、制御部８３は、ポンプ４０を制御する。第１バルブ６０が開いた後に、ユーザは、インク注入流路５４を通じてインクをタンク３０内に注入する（ステップＳ２０）。インクの注入が完了したことを示す操作がプリンター８０に対してなされると、制御部８３は、第１バルブ６０を閉じた後に第２バルブ６１を開く（ステップＳ３０）。その後、カートリッジ２０側のインクの圧力Ｐ１と、タンク３０側のインクの圧力Ｐ２が、上記関係式を満たすように、制御部８３は、ポンプ４０を駆動する。
【００４２】
本実施形態では、以上で説明した手順によってタンク３０にインクを注入されている間にも、カートリッジ２０側にはポンプ４０から加圧空気が供給される。そのため、カートリッジ２０からプリンター８０へのインクの供給が滞ることがない。つまり、本実施形態によれば、タンク３０からカートリッジ２０にインクを補給する場合はもとより、外部からタンク３０にインクを注入する場合においても、プリンター８０による印刷を中断させることなく、液体供給システム１０にインクを補充することができる。なお、本実施形態では、図２に示した処理において、第１バルブ６０と第２バルブ６１の開閉制御を制御部８３が行っている。しかし、第１バルブ６０および第２バルブ６１の少なくとも一方の開閉は、ユーザが行うこととしてもよい。
【００４３】
Ｂ．第２実施形態：
図３は、本発明の第２実施形態としての液体供給システムの構成を示す説明図である。第２実施形態の液体供給システム１０ａと、第１実施形態の液体供給システム１０とは、カートリッジの構成が異なっており、他の構成は同じである。
【００４４】
第２実施形態におけるカートリッジ２０ａは、カートリッジケース２１とインク導入口２３とインク供給口２４と空気導入口２５とフロート弁２７とを備えている。本実施形態では、カートリッジケース２１内にはインクパック２２は備えられていない。インクは、カートリッジケース２１内に、直接的に収容されている。カートリッジケース２１内において、インクは、大気と接触している。つまり、本実施形態のカートリッジ２０は、開放タイプの容器として構成されている。カートリッジケース２１内のインクは、空気導入口２５から導入された加圧空気によって加圧され、インク供給口２４からプリンター８０に供給される。
【００４５】
フロート弁２７は、インク供給口２４を閉塞するための弁である。フロート弁２７は、カートリッジケース２１内のインクに浮かんでおり、インクの水位（残量）に応じてＺ軸方向（重力方向）の位置が変動する。そして、フロート弁２７は、カートリッジケース２１内のインクの残量が所定量以下になった場合に、インク供給口２４を閉塞する。本実施形態において、インク供給口２４は、プリンター８０に装着された状態（プリンター８０の使用状態）において、カートリッジケース２１の下側（−Ｚ軸方向側）の面に設けられている。しかし、インク供給口２４は、フロート弁２７によって閉塞可能であれば、カートリッジケース２１の側面に設けられてもよい。
【００４６】
以上で説明した第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、カートリッジ２０ａ内のインクが所定量以下になった場合には、インク供給口２４が閉塞する。そのため、液体供給システム１０ａは、第１実施形態の液体供給システム１０と同様に動作する。よって、第２実施形態の液体供給システム１０ａは、第１実施形態の液体供給システム１０と同様の効果を奏する。
【００４７】
Ｃ．第３実施形態：
図４は、本発明の第３実施形態としての液体供給システムの構成を示す説明図である。第３実施形態の液体供給システム１０ｂと、第１実施形態の液体供給システム１０とは、タンクの構成が異なっており、他の構成は同じである。
【００４８】
第３実施形態におけるタンク３０ｂは、タンクケース３１とインク注入口３２とインク導出口３３と空気導入口３４と、可撓性のインクパック３６とを備えている。インク注入口３２とインク導出口３３とは、インクパック３６内に連通している。インクパック３６内には、インクが密閉されて収容されている。つまり、タンク３０ｂは、密閉タイプの容器として構成されている。
【００４９】
インクパック３６とタンクケース３１との間の空間には、第２空気流路５５が接続されている。インクパック３６とタンクケース３１との間の空間に、第２空気流路５５を通じてポンプ４０から加圧空気が導入されると、インクパック３６が加圧されることにより、インクパック３６内のインクがインク導出口３３を通じて接続流路５０に押し出される。インクパック３６内のインクが所定量以下になると、インクパック３６が潰れることにより、インク導出口３３が閉塞する。
【００５０】
以上で説明した第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、タンク３０ｂ内のインクが所定量以下になった場合には、インク導出口３３が閉塞する。そのため、液体供給システム１０ｂは、第１実施形態の液体供給システム１０と同様に動作する。よって、第３実施形態の液体供給システム１０ｂは、第１実施形態の液体供給システム１０と同様の効果を奏する。
【００５１】
なお、この第３実施形態において、カートリッジ２０は、第２実施形態と同様に、開放タイプの構成とすることも可能である。
【００５２】
Ｄ．第４実施形態：
図５は、本発明の第４実施形態としての液体供給システムの構成を示す説明図である。第４実施形態の液体供給システム１０ｃと、第１実施形態の液体供給システム１０とは、ポンプの構成が異なっており、他の構成は同じである。
【００５３】
第４実施形態の液体供給システム１０ｃ（プリンター８０ｃ）は、加圧源として、第１のポンプ４１と第２のポンプ４２とを備えている。第１のポンプ４１は、第２バルブ６１および第２空気流路５５を介してタンク３０に接続されている。第２のポンプ４２は、第１空気流路５３を介してカートリッジ２０に接続されている。本実施形態では、第２空気流路５５は第１空気流路５３から分岐していない。つまり、本実施形態では、タンク３０とカートリッジ２０とが、それぞれ異なるポンプによって個別に加圧される。
【００５４】
このような構成において、制御部８３は、インク導出口３３におけるインクの圧力Ｐ２とインク供給口２４におけるインクの圧力Ｐ１とが、上記関係式（１）または（２）を満たすように、第１のポンプ４１と第２のポンプ４２とを個別に制御する。このように、本実施形態では、第１のポンプ４１と第２のポンプ４２とを個別に制御するため、カートリッジ２０内のインクとタンク３０内のインクとに水頭差Δｈを設ける必要がない。よって、タンク３０の配置の自由度を高めることができる。また、第４実施形態の液体供給システム１０ｃは、第１実施形態の液体供給システム１０とはポンプの構成が異なるものの、第１実施形態と同様に動作するため、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５５】
なお、本実施形態では、第２バルブ６１を省略することも可能である。この場合において、図２に示したインクの注入処理を行う場合には、ステップＳ１０において、第２バルブ６１を閉じる代わりに第１のポンプ４１を停止させ、ステップＳ３０において、第２バルブ６１を開く代わりに、第１のポンプ４１を駆動させる。
【００５６】
なお、本実施形態において、カートリッジ２０は、第２実施形態と同様に、開放タイプの構成とすることも可能である。また、タンク３０は、第３実施形態と同様に、密閉タイプの構成とすることも可能である。
【００５７】
Ｅ．変形例：
＜第１変形例＞
上記各実施形態では、ポンプ４０，４１，４２は、プリンター８０に備えられている。これに対して、ポンプ４０，４１，４２は、プリンター８０の外部に設けられていてもよい。
【００５８】
＜第２変形例＞
上記各実施形態において、カートリッジ２０は、プリンター８０の使用状態において、プリンター８０のホルダーに装着される。これに対して、カートリッジ２０は、プリンター８０の使用状態において、プリンター８０の外部に配置されてもよい。この場合、プリンター８０側のインク供給流路５２と第１空気流路５３とは、それぞれチューブ等を通じて、カートリッジ２０に接続される。
【００５９】
＜第３変形例＞
上記各実施形態では、タンク３０とカートリッジ２０とが分離している。これに対して、タンク３０とカートリッジ２０とは一体的に形成されていてもよい。一体的に形成されたタンク３０とカートリッジ２０とは、プリンター８０の使用状態において、プリンター８０のホルダーに装着されてもよいし、プリンター８０の外部に配置されてもよい。
【００６０】
＜第４変形例＞
上記各実施形態では、プリンター８０にインクエンドセンサー８１が備えられている。これに対して、プリンター８０は、インクエンドセンサー８１を備えていなくてもよい。上記実施形態では、タンク３０が透明または半透明の素材で形成されているため、インクの有無をタンク３０の外部から容易に確認することができるからである。
【００６１】
＜第５変形例＞
上記各実施形態では、開放タイプのカートリッジあるいはタンクにおいて、フロート弁を用いてインク供給口２４あるいはインク導出口３３を閉塞させている。これに対して、インク量に応じてインク供給口２４あるいはインク導出口３３を閉塞可能であれば、フロート弁に限らず、どのような弁を採用してもよい。
【００６２】
＜第６変形例＞
上記各実施形態では、開放タイプのカートリッジあるいはタンクにおいて、空気とインクとを直接接触させている。これに対して、空気とインクとは、可撓性のフィルム等を介して接触させてもよい。
【００６３】
＜第７変形例＞
上記各実施形態では、制御部８３は、回路によって、プリンター８０の動作全体を制御している。これに対して、制御部８３は、ＣＰＵとメモリとを備え、ＣＰＵがメモリに記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、プリンター８０の動作を制御してもよい。
【００６４】
＜第８変形例＞
本発明は、プリンターおよびインクを収容するカートリッジに限らず、インク以外の他の印刷材を消費する任意の装置及びそのカートリッジにも適用することができる。例えば、以下のような各種の装置及びそのカートリッジに適用可能である。
（１）ファクシミリ装置等の画像記録装置。
（２）液晶ディスプレイ等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材を噴射する印刷装置。
（３）有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイや、面発光ディスプレイ（Field Emission Display、ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材を噴射する印刷装置。
（４）バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む印刷材を噴射する印刷装置。
（５）精密ピペットとしての試料印刷装置。
（６）潤滑油の印刷装置。
（７）樹脂液の印刷装置。
（８）時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する印刷装置。
（９）光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液を基板上に噴射する印刷装置。
（１０）基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を噴射する印刷装置。
（１１）他の任意の微小量の液滴を吐出させるヘッドを備える印刷装置。
【００６５】
なお、「液滴」とは、印刷装置から吐出される印刷材の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、「印刷材」とは、印刷装置が噴射させることができるような材料であれば良い。例えば、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような液状態の材料も「印刷材」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「印刷材」に含まれる。上記のような「印刷材」を、「液体」あるいは「液状体」とも表現することができる。液体や液状体の印刷材の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや、液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。
【００６６】
本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態や変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…液体供給システム
２０，２０ａ…カートリッジ
２１…カートリッジケース
２２…インクパック
２３…インク導入口
２４…インク供給口
２５…空気導入口
２７…フロート弁
３０，３０ｂ…タンク
３１…タンクケース
３２…インク注入口
３３…インク導出口
３４…空気導入口
３５…フロート弁
３６…インクパック
４０…ポンプ
４１…第１のポンプ
４２…第２のポンプ
５０…接続流路
５１…逆止弁
５２…インク供給流路
５３…第１空気流路
５４…インク注入流路
５５…第２空気流路
６０…第１バルブ
６１…第２バルブ
８０，８０ｃ…プリンター
８１…インクエンドセンサー
８２…印刷ヘッド
８３…制御部
８４…印刷ヘッド
【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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