(57)【要約】【課題】導入液からインクへの置換率を検出する。【解決手段】インクジェットヘッドから排出された液体は液体導入流路１１から液体貯留室１２に導入され、液体貯留室１２内の液体は液体排出流路１３から排出される。液体貯留室１２内の側壁１２ａは透明であり、液体導入流路１１と液体排出流路１３との間の高さに配置された光源１５から出射されたレーザ光Ｌは側壁１２ａ及び液体貯留室１２内の液体を通過して受光素子１６に到達する。制御装置１７は、受光素子１６において受光されたレーザ光Ｌの光量を検出し、この光量に基づいて導入液からインクへの置換率を算出するとともに、この置換率に基づいて導入液からインクへの置換が完了したか否かを判定する。表示装置１８には、制御装置１７において検出された置換率、導入液からインクへの置換が完了したことを知らせるメッセージ等が表示される。【選択図】図３
2008132609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予めインクとは光透過率が異なる導入液が導入されたインクジェットヘッドから導入液を排出しながら前記インクジェットヘッドにインクを導入することによって、前記インクジェットヘッド内の液体を導入液からインクに置換する際に、導入液からインクへの置換率を検出する液体置換率検出装置であって、
光透過性の壁によって画定された、液体が貯留される液体貯留室と、
前記液体貯留室に連通し、前記インクジェットヘッドから排出された液体を前記液体貯留室に導入する液体導入流路と、
前記液体貯留室に連通し、前記液体貯留室内の液体を排出する液体排出流路と、
前記液体貯留室に向かって光を出射する発光手段と、
前記発光手段が出射した光を前記液体貯留室を介して受光する受光手段と、
前記受光手段が受光した光の光量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段が検出した光量から前記置換率を算出する置換率算出手段とを備えていることを特徴とする液体置換率検出装置。
【請求項２】
前記置換率算出手段によって算出された前記置換率を表示する表示手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の液体置換率検出装置。
【請求項３】
前記置換率算出手段によって算出された前記置換率が、所定の値よりも大きいときに、前記インクジェットヘッドにおいて導入液からインクへの置換が完了したと判定する判定手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体置換率検出装置。
【請求項４】
前記液体排出流路が、前記発光手段が出射する光が前記液体貯留室と交差する位置よりも下流側かつ上方において前記液体貯留室に連通していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体置換率検出装置。
【請求項５】
前記発光手段が出射する光が通過する前記液体貯留室の内壁面に沿って移動するワイパをさらに有し、前記ワイパは、前記液体貯留室の内壁面に当接し、前記内壁面に付着した異物や残留液体を除去する当接部材を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体置換率検出装置。
【請求項６】
前記ワイパが、前記当接部材に関して前記液体貯留室の内壁面と反対側に配置され、前記当接部材が固定された基材を有し、
前記液体貯留室は前記基材によって２つの領域に隔てられており、
前記基材には、前記２つの領域同士を連通させる連通孔が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液体置換率検出装置。
【請求項７】
前記液体貯留室に連通し、前記液体貯留室に前記液体貯留室の内壁面を洗浄するための洗浄液を導入する洗浄液導入流路をさらに備えていることを特徴とする請求項５に記載の液体置換率検出装置。
【請求項８】
前記液体導入流路、前記液体排出流路及び前記洗浄液導入流路には、それぞれ、前記液体貯留室との連通を遮断可能なバルブが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の液体置換率検出装置。
【請求項９】
前記液体貯留室に連通し、前記液体貯留室内の洗浄液を排出する洗浄液排出流路をさらに備えていることを特徴とする請求項７又は８に記載の液体置換率検出装置。
【請求項１０】
前記洗浄液排出流路が、前記液体貯留室の下端部において前記液体貯留室に連通していることを特徴とする請求項９に記載の液体置換率検出装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液体置換率検出装置と、
インクジェットヘッドとを備えていることを特徴とするプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドにおいて予め導入された導入液からインクへの置換を行ったときの置換率を検出する液体置換率検出装置及びこれを備えたプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、インクジェットヘッドにインクを導入する前に導入液を充填しておき、インクジェットヘッドにカートリッジを接続し、吐出口側からの吸引、あるいはカートリッジ側からの加圧によって、導入液を排出するとともにインクを導入し、インクジェットヘッド内の導入液をインクに置換することが記載されている。そして、このようにインクジェットヘッドに予め導入液を充填しておくことで、インクジェットヘッドにインクが充填されたときに、インクジェットヘッド内に気泡が残ってしまうことを防止することが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９４７０８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、導入液を排出しながらインクを導入した場合、導入液からインクへの置換がどの程度行われたのか（導入液からインクへの置換率）を知ることはできない。これにより、導入液からインクへの置換が十分になされていない状態で導入液からインクへの置換動作を終了すると、インクジェットヘッドから吐出されるインクの色が薄くなるなど、印字品質が低下してしまう。一方、導入液からインクへの置換が十分になされた後、さらに導入液からインクへの置換動作を続けた場合には、インクが無駄に消費されてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、インクジェットヘッドから予め導入された導入液を排出しながら、インクジェットヘッドにインクを導入した場合に、導入液からインクへの置換率を検出することが可能な液体置換率検出装置及びこれを備えたプリンタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体置換率検出装置は、予めインクとは光透過率が異なる導入液が導入されたインクジェットヘッドから導入液を排出しながらインクジェットヘッドにインクを導入することによって、インクジェットヘッド内の液体を導入液からインクに置換する際に、導入液からインクへの置換率を検出する液体置換率検出装置であって、光透過性の壁によって画定された、液体が貯留される液体貯留室と、液体貯留室に連通し、インクジェットヘッドから排出された液体を液体貯留室に導入する液体導入流路と、液体貯留室に連通し、液体貯留室内の液体を排出する液体排出流路と、液体貯留室に向かって光を出射する発光手段と、発光手段が出射した光を液体貯留室を介して受光する受光手段と、受光手段が受光した光の光量を検出する光量検出手段と、光量検出手段が検出した光量から置換率を算出する置換率算出手段とを備えている（請求項１）。
【０００７】
これによると、導入液とインクとは光の透過率が異なることから、導入液がインクに置換されていくにつれて、インクジェットヘッドから排出される液体における光の透過率、モル吸光度が変化するため、光量検出手段において検出される光量も変化する。したがって、光量検出手段において検出された光量から、インクジェットヘッドにおける導入液からインクへの置換率を算出することができる。
【０００８】
さらに、液体貯留室に液体導入流路及び液体排出流路が連通しているため、インクジェットヘッドから排出された液体を廃棄するための流路の途中にこのような液体置換率検出装置を設けることにより、インクジェットヘッドにおける導入液からインクへの置換率を容易に検出することができる。
【０００９】
また、本発明の液体置換率検出装置においては、置換率算出手段によって算出された置換率を表示する表示手段をさらに備えていることが好ましい（請求項２）。これによると、表示手段に導入液からインクへの置換率が表示されるので、ユーザは導入液からインクへの置換率を容易に認識することができる。
【００１０】
また、本発明の液体置換率検出装置においては、置換率算出手段によって算出された置換率が、所定の値よりも大きいときに、インクジェットヘッドにおいて導入液からインクへの置換が完了したと判定する判定手段をさらに備えていることが好ましい（請求項３）。これによると、導入液からインクへの置換が完了したことを自動的に検出することができる。
【００１１】
また、本発明の液体置換率検出装置においては、液体排出流路が、発光手段が出射する光が液体貯留室と交差する位置よりも下流側かつ上方において液体貯留室に連通していることが好ましい（請求項４）。これによると、発光手段から出射される光と液体貯留室とが交差する位置よりも上方において、液体排出流路が液体貯留室に連通しているので、液体導入流路から液体貯留室内に液体が導入され、液体排出流路から液体貯留室内の液体が排出されているとき、発光手段から出射された光は、常に液体貯留室内の液体を通過して受光手段に到達する。したがって、導入液からインクへの置換率を検出する際に液体排出流路と液体貯留室との連通を遮断する必要がなく、導入液からインクへの置換率をリアルタイムで検出することができる。
【００１２】
また、本発明の液体置換率検出装置においては、発光手段が出射する光が通過する液体貯留室の内壁面に沿って移動するワイパをさらに有し、ワイパは、液体貯留室の内壁面に当接し、内壁面に付着した異物や残留液体を除去する当接部材を有していることが好ましい（請求項５）。これによると、発光手段から出射された光が通過する液体貯留室の内壁面に以前に液体貯留室に貯留されていた異物や残留液体が付着していると、これらによって光量検出手段において検出される光量が変動してしまう虞があるが、ワイパによって液体貯留室の壁面に付着した異物や残留液体を除去することにより、このような光量の変動を防止することができる。これにより導入液からインクへの置換率を正確に検出することができる。
【００１３】
このとき、ワイパが、当接部材に関して液体貯留室に関して内壁面と反対側に配置され、当接部材が固定された基材を有し、液体貯留室は基材によって２つの領域に隔てられており、基材には、２つの領域同士を連通させる連通孔が形成されてることが好ましい（請求項６）。これによると、液体貯留室内の液体は、連通孔を介して基材によって隔てられた液体貯留室内の２つの領域間を移動することができるので、液体貯留室に液体が貯留された状態でワイパを移動させることができる。これにより、液体導入流路から液体貯留室への液体の導入及び液体貯留室から液体排出流路への液体の排出を止めることなく、液体貯留室の内壁面に付着した異物や残留液体の除去を行うことができる。すなわち、導入液からインクへの置換率の検出を行いながら、液体貯留室の壁面に付着した異物や残留液体を除去することができる。
【００１４】
また、このとき、液体貯留室に連通し、液体貯留室に液体貯留室の内壁面を洗浄するための洗浄液を導入する洗浄液導入流路をさらに備えていることが好ましい（請求項７）。これによると、液体貯留室の壁面に付着した異物や残留液体の種類によっては、ワイパのみで十分に異物や残留液体を除去できない場合があるが、液体貯留室に洗浄液を導入してからワイパを移動させることによって、液体貯留室内に付着した異物や残留液体をさらに確実に除去することができる。
【００１５】
このとき、液体導入流路、液体排出流路及び洗浄液導入流路には、それぞれ、液体貯留室との連通を遮断可能なバルブが設けられていることが好ましい（請求項８）。これによると、液体導入流路、液体排出流路及び洗浄液導入流路と、液体貯留室との連通を遮断するバルブが設けられているので、各動作を行う際に、液体貯留室と連通させる必要のない流路と液体貯留室との連通をバルブによって遮断しておくことにより、液体や洗浄液が関係のない流路に流れ込むのを防止することができる。
【００１６】
また、本発明のインクジェットヘッドは、液体貯留室に連通し、液体貯留室内の洗浄液を排出する洗浄液排出流路をさらに備えていることが好ましい（請求項９）。これによると、洗浄液を液体排出流路とは別の洗浄液排出流路から排出することにより、液体排出流路に洗浄液が付着してしまうのを防止することができる。
【００１７】
このとき、洗浄液排出流路が、液体貯留室の下端部において液体貯留室に連通していることが好ましい（請求項１０）。これによると、洗浄液排出流路が液体貯留室の下端部において液体貯留室に連通しているので、洗浄液やワイパによって除去された液体が確実に排出され、液体貯留室にこれらの液体が残留してしまうのが防止される。
【００１８】
本発明のプリンタは、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液体置換率検出装置と、
インクジェットヘッドとを備えている（請求項１１）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を含むインクジェットプリンタの概略図である。インクジェットプリンタ１００は、図１に示すように、４つのインクジェットヘッド１０１を有している。４つのインクジェットヘッド１０１は、それぞれ、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクを吐出する。
【００２０】
４つのインクジェットヘッド１０１は、各ヘッドの長手方向が用紙搬送方向（図１中左から右に向かう方向）と直交するように配向されつつ、互いに近接している。つまり、このインクジェットプリンタ１は、ライン式プリンタである。各インクジェットヘッド１０１下面にはインクを下方に向けて吐出するための微小径のノズルが多数並べられて形成されている。
【００２１】
図１中左方には用紙トレイ１０２が、右方には排紙トレイ１０９が、それぞれ配置されている。インクジェットプリンタ１の内部には、用紙トレイ１０２から排紙トレイ１０９に向かって被記録媒体である用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。用紙トレイ１０２の上方には、用紙トレイ１０２内に収納された複数の用紙のうち、最も上方に位置する用紙を送り出すピックアップローラ１０３が設けられている。そして、ピックアップローラ１０３が回転することによって、用紙Ｐは図１中左方から右方へ送られる。
【００２２】
用紙搬送経路の中間部には、二つのベルトローラ１０５と、両ベルトローラ１０５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１０６とが配置されている。搬送ベルト１０６の外周面、すなわち搬送面１０６ａは、シリコーン処理が施されることによって粘着性を有している。搬送ベルト１０６によって囲まれた領域内であって４つのインクジェットヘッド１０１と対向する位置には、搬送ベルト１０６の下面と接触することによって内周側からこれを支持するほぼ直方体形状のプラテン１０７が配置されている。
【００２３】
用紙トレイ１０２のすぐ下流側であって搬送ベルト１０６と対向する位置に押さえローラ１０４が配置されており、用紙トレイ１０２から送り出された用紙Ｐを搬送ベルト１０６の搬送面１０６ａに押さえ付ける。これにより、ピックアップローラ１０３によって送り出された用紙Ｐが、搬送面１０６ａの粘着力により保持されながら、ベルトローラ１０５の回転にともなって、下流側に向かって搬送する。
【００２４】
用紙搬送経路（搬送ベルト１０６）のすぐ下流側には、剥離部材１０８が配置されている。剥離部材１０８は、搬送ベルト１０６の搬送面１０６ａに保持されている用紙を搬送面１０６ａから剥離して、右方の排紙トレイ１０９へ向けて送る。
【００２５】
インクジェットヘッド１０１の下面は、搬送ベルト１０６の搬送面１０６ａと平行で、且つ搬送面１０６ａとの間に少量の隙間が形成されるように配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト１０６上を搬送される用紙が４つのインクジェットヘッド１０１のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙の上面すなわち印字面に向けてノズルから各色のインクが吐出されることで、用紙上に所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００２６】
また、インクジェットプリンタ１００は、メンテナンスユニット９９を有している。メンテナンスユニット９９は、図１中４つのインクジェットヘッド１０１の左方に配置されており、図１の左右方向に移動可能となっている。メンテナンスユニット９９には図示しないパージ機構や後述する廃液トレイ１１１（図２参照）などが配置されている。インクジェットヘッド１０１においてパージを行う際や、後述するようにインクジェットヘッド１０１に導入された導入液をインクに置換する際等には、図示しない移動機構が動作することにより、４つのインクジェットヘッド１０１が上方に移動するとともに、メンテナンスユニット９９が４つのインクジェットヘッド１０１に対向する位置まで図１中右方に移動する。
【００２７】
ここで、インクジェットプリンタ１００の出荷時には、インクジェットヘッド１０１に予めインクから色材を除いたインクよりも光透過性の高い（光透過率の異なる）導入液が導入されている。したがって、インクジェットプリンタ１００を出荷した後、ユーザが始めてインクジェットプリンタを使用する際には、インクジェットヘッド１０１に導入された導入液をインクに置換する必要がある。また、インクジェットプリンタ１００においてインクジェットヘッド１０１を交換する際にも、交換用のインクジェットヘッド１０１に導入液が導入されているため、交換用のインクジェットヘッド１０１に導入された導入液をインクに置換する必要がある。
【００２８】
インクジェットヘッド１０１に導入された導入液をインクに置換する際には、インクジェットヘッド１０１から導入液を排出しながら、インクジェットヘッド１０１に図示しないインクカートリッジなどによりインクを導入することにより、インクジェットヘッド１０１内の液体を導入液からインクに置換する。そして、このように導入液からインクへの置換を行うことにより、インクジェットヘッド１０１には気泡が残ることなくインクを導入することができる。
【００２９】
図２は、図１において、インクジェットヘッド１０１にインクを導入する際に、メンテナンスユニット９９がインクジェットヘッド１０１に対向する位置にきたときのインクジェットヘッド１０１及びインクジェットヘッド１０１から排出された液体が流れる流路の概略を示す図である。図２に示すように、プリンタ１００は、前述したものの他に、廃液トレイ１１１、廃液流路１１２、１１３、廃液タンク１１４及び液体置換率検出装置１０を備えている。
【００３０】
廃液トレイ１１１は、インクジェットヘッド１０１において導入液からインクへの置換を行う際に、図示しないインクの吐出口が形成されたインクジェットヘッド１０１の下面に対向するように配置される。これにより、インクの吐出口から排出された液体は廃液トレイ１１１によって集められる。廃液流路１１２は廃液トレイ１１１に接続されており、廃液トレイ１１１によって集められた液体が廃液流路１１２から排出される。液体置換率検出装置１０は、廃液流路１１２に接続されており、後述するようにインクジェットヘッド１０１における導入液からインクへの置換率を検出する。廃液流路１１３は、液体置換率検出装置１０に接続されており、液体置換率検出装置１０内の液体が廃液流路１１３へ排出される。そして、廃液流路１１３に流れ込んだ液体が廃液タンク１１４に排出される。
【００３１】
次に、液体置換率検出装置１０について説明する。図３は図２の液体置換率検出装置１０の側面図である。図４は図３の液体貯留室を上方から見た図である。図４においては液体導入流路１１及び液体排出流路１３の図示を省略している。図３、４に示すように、液体置換率検出装置１０は、液体導入流路１１、液体貯留室１２、液体排出流路１３、ワイパ１４、光源（発光手段）１５、受光素子１６、制御装置１７及び表示装置１８を備えている。
【００３２】
液体導入流路１１は、両端部がそれぞれ廃液流路１１２及び液体貯留室１２の左側の下端部に接続されており、液体導入流路１１を介して廃液流路１１２から液体貯留室１２に液体が導入される。
【００３３】
液体貯留室１２は、液体導入流路１１に接続された部分から上方に延びた空間である。また、液体貯留室１２を画定する略円筒形状の側壁１２ａは透明の石英ガラス等によって構成されており、光源１５から照射されたレーザ光が側壁１２ａを通過することが可能となっている（光透過性を有している）。
【００３４】
液体排出流路１３は、両端部がそれぞれ液体貯留室１２の図３の右側の上端部付近及び廃液流路１１３に接続されており、液体貯留室１２内の液体は液体排出流路１３を介して廃液流路１１３に排出される。
【００３５】
ワイパ１４は、液体貯留室１２内にその内壁面１２ｂと摺動可能に配置されており、基材２１、ワイピングゴム（当接部材）２２、連通孔２３及びハンドル２４を備えている。基材２１は、平面視で液体貯留室１２と同じ径を有する略円形の板状体であり、液体貯留室１２内（ワイピングゴム２２に関して内壁面１２ｂと反対側）に基材２１が配置されることにより、液体貯留室１２は基材２１の上方の領域と基材２１の下方の領域の２つの領域に隔てられる。
【００３６】
ワイピングゴム２２は、基材２１の外縁に沿って配置されており液体貯留室１２の内壁面１２ｂに当接している。連通孔２３は、基材２１を貫通する略円形の貫通孔であり、連通孔２３を介して基材２１によって隔てられた液体貯留室１２の２つの領域が互いに連通している。ハンドル２４は、基材２１の中央部から上方に延びている。廃液流路１１２から流入した液体は、液体貯留室１２の底部から上方に向かい、連通孔２３を介して上側の領域に流入する。さらに、液体は基材２１上を水平に流れて廃液流路１１３に排出されることになる。
【００３７】
そして、ユーザがハンドル２４を把持して上下方向に動かすことにより、ワイパ１４は液体貯留室１２内で上下方向に移動する。このとき、ワイピングゴム２２が内壁面１２ｂに当接した状態で上下方向に移動するので、内壁面１２ｂに付着した異物や残留液体が除去される。また、基材２１に連通孔２３が形成され、連通孔２３を介して基材２１によって隔てられた液体貯留室１２の２つの領域の間を液体が移動することができるので、インク貯留室１２に液体が貯留されている状態でも基材２１を上下方向に移動させることができる。つまり、インク貯留室１２に液体が貯留された状態でも内壁面１２ｂに付着した異物や残留液体の除去を行うことができる。
【００３８】
光源１５は、液体導入流路１１と液体排出流路１３との間の高さに、液体貯留室１２の図３における左方に配置されており、液体貯留室１２に向かって水平方向にレーザ光Ｌを出射する。受光素子１６は、光源１５と同じ高さに、液体貯留室１２の図３における右方に配置されており、光源１５から出射され、液体貯留室１２を通過したレーザ光Ｌを受光する。
【００３９】
ここで、光源１５及び受光素子１６は、液体導入流路１１と液体排出流路１３との間の高さに位置していることから、液体導入流路１１から導入された液体は、その液面がレーザ光Ｌよりも高い位置にくるまで液体貯留室１２内に貯留された後に液体排出流路１３から排出される。すなわち、液体導入流路１１から液体貯留室１２に液体が導入され、液体貯留室１２の液体が液体排出流路１３から排出されている間、レーザ光Ｌは常に液体貯留室１２内の液体を通過して受光素子１６に達する。
【００４０】
図５は、図３の制御装置１７の機能ブロック図である。制御装置１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成されており、これらが以下に説明する各部として機能する。図５に示すように、制御装置１７は、光量検出部３１、置換率算出部３２及び判定部３３を有している。
【００４１】
光量検出部３１は、受光素子１６を有し、この受光素子１６が受光した光の光量を検出する。置換率算出部３２は、光量検出部３１によって検出された光量に基づいてインクジェットヘッド１０１における導入液からインクへの置換率を算出する。
【００４２】
置換率算出部３２によってインクジェットヘッド１０１における導入液からインクへの置換率を算出する方法について説明する。前述したように、導入液はインクよりも光透過性が高いことから、液体貯留室１２内に導入液のみが貯留されているときに液体貯留室１２内の液体の光透過率が最も大きく（モル吸光度が最も小さく）なっている。そして、導入液からインクへの置換が進み、液体貯留室１２内の液体におけるインクの割合が大きくなるにつれて、液体貯留室１２内の液体の光透過率が小さく（モル吸光度が大きく）なっていき、液体貯留室１２内にインクのみが貯留された状態となったときに、光透過率が最も小さくなる（モル吸光度が最も大きくなる）。
【００４３】
すなわち、受光素子１６が受光する光の光量は、液体貯留室１２内に導入液のみが貯留されているときが最も大きく、液体貯留室１２内に貯留される液体におけるインクの割合が大きくなるにつれて小さくなっていき、液体貯留室１２内にインクのみが貯留された状態となったときに最も小さくなる。
【００４４】
これにより、置換率算出部３２は、光量検出部３１によって検出される光量が、液体貯留室１２内に導入液のみが貯留されているときに光量検出部３１によって検出される光量である場合の置換率を０％とし、光量検出部３１によって検出される光量が、液体貯留室１２内にインクのみが貯留されているときに光量検出部３１によって検出される光量である場合の置換率を１００％として、受光素子１６によって受光されるレーザ光Ｌの光量の大きさに応じて置換率を算出する。なお、インクの色毎にレーザ光Ｌの透過距離が異なる。そのため、液体貯留室１２をレーザ光が横切る距離によっては、受光素子１６でレーザ光Ｌを検知できたりできなかったりする。特にレーザ光Ｌが検知可能なほどにレーザ光Ｌの横断距離が短いときには、置換率１００パーセントとする基準の光量がインク色ごとに設定されることになる。
【００４５】
ここで、前述したように、液体導入流路１１から液体貯留室１２に液体が導入され、液体貯留室１２内の液体が液体排出流路１３から排出されている間、光源１５から出射されたレーザ光Ｌは常に液体貯留室１２内に貯留された液体を通過して受光素子１６に到達するため、液体導入流路１１から液体貯留室１２への液体の導入、及び、液体貯留室１２から液体排出流路１３への液体の排出を止めることなく、リアルタイムで連続的に置換率を算出することができる。
【００４６】
また、内壁面１２ｂに以前に液体貯留室１２に貯留されていた異物や残留液体が付着している場合には、付着した異物や残留液体により受光素子１６が受光するレーザ光Ｌの光量が変動してしまう虞があるが、前述したように、液体貯留室１２内に液体が貯留された状態でワイパ１４により内壁面１２ｂに付着した異物や残留液体を除去することができるので、導入液からインクへの置換率を検出しながら、内壁面１２ｂに付着した異物や残留液体の除去を行うことにより、置換率算出部３２において算出される置換率を正確なものとすることができる。なお、このような内壁面１２ｂのクリーニングは、レーザ光Ｌの照射前に行うことで検知結果に対する異物や残留液体の影響を抑制することができる。また、印字、パージ、フラッシングなどを行う通常使用時においても、定期的にクリーニングを施すことによって、内壁面１２ｂを所望の清浄度に保っておくことができる。
【００４７】
判定部３３は、置換率算出部３２において算出された置換率に基づいてインクジェットヘッド１０１において導入液からインクへの置換が完了したか否かを判定する。具体的には、置換率算出部３２において算出された置換率が所定の値よりも大きくなったときに、インクジェットヘッド１０１において導入液からインクへの置換が完了したと判定する。
【００４８】
なお、液体貯留室１２は、インクジェットヘッド１０１から離隔している分、インクジェットヘッド１０１における液体の置換状態が液体貯留室１２で検知されるには時間差が生じる。つまり、インクジェットヘッド１０１から吐出された液体は廃液トレイ１１１、廃液流路１１２を通過して液体貯留室１２に貯留されることから、インクジェットヘッド１０１において導入液からインクへの置換率がある値となったとき、置換率算出部３２において算出される置換率はこの値よりもわずかに小さい値となる。したがって、上記所定の値はこのことを考慮して決定される。このとき、上述のように、レーザ光Ｌの置換率１００％に対応する光量が、インクの色毎に設定されている。
【００４９】
表示装置１８は、置換率算出部３２によって算出された置換率を表示するとともに、判定部３３によって、インクジェットヘッド１０１において導入液からインクへの置換が完了したと判定されたときにはその旨を知らせるメッセージなどを表示する。これにより、ユーザは、導入液からインクへの置換率、及び、導入液からインクへの置換が完了したことを知ることができ、導入液からインクへの置換が完了したときに速やかにインクジェットヘッド１０１における液体の置換のための動作を終了させることができる。
【００５０】
以上に説明した実施の形態によると、導入液はインクよりも光の透過率が高いので、導入液がインクに置換されていくにつれて、インクジェットヘッド１０１から排出される液体における光の透過率が小さくなり（モル吸光度が大きくなり）、これに伴って光量検出部３１において検出される光量も小さくなる。したがって、置換率算出手段において、光量検出部３１において検出された光量から、インクジェットヘッド１０１における導入液からインクへの置換率を算出することができる。
【００５１】
また、液体貯留室１２に液体導入流路１１及び液体排出流路１３が連通しているため、インクジェットヘッド１０１から排出された液体を廃棄するための廃液流路１１２と廃液流路１１３との間に液体置換率検出装置１０を設けることにより、インクジェットヘッド１０１における導入液からインクへの置換率を容易に検出することができる。
【００５２】
また、表示部１８に導入液からインクへの置換率及び導入液からインクへの置換が完了したことを示すメッセージ等が表示されるので、ユーザはこれらを容易に確認することができる。
【００５３】
また、光源１５から出射されるレーザ光Ｌと液体貯留室１２とが交差する位置よりも上方において、液体排出流路１３が液体貯留室１２に連通しているので、液体導入流路１１から液体貯留室１２に液体が導入され、液体排出流路１３から液体貯留室１２の液体が排出されている間、レーザ光Ｌは常に液体貯留室１２内に貯留された液体を通過して受光素子１６に到達することになる。これにより、インクジェットヘッド１０１における導入液からインクへの置換率をリアルタイムで連続的に検出することができる。
【００５４】
また、ワイパ１４により内壁面１２ｂに付着した異物や残留液体を除去することができるので、導入液からインクへの置換率を正確に検出することができる。
【００５５】
また、液体貯留室１２内の液体は、連通孔２３を介して基材２１によって隔てられた液体貯留室１２内の２つの領域間を移動することができるので、液体貯留室１２に液体が貯留された状態でワイパ１４を移動させることができる。これにより、液体導入流路１１から液体貯留室１２への液体の導入及び液体貯留室１２から液体排出流路１３への液体の排出を止めることなく、液体貯留室１２の内壁面１２ｂに付着した異物や残留液体の除去を行うことができる。つまり、導入液からインクへの置換率の検出を行いながらも、液体貯留室１２の内壁面１２ｂに付着した異物や残留液体を除去することができる。少なくとも、置換率の検出動作に先立ってこのような除去動作を加えることで、検出結果の信頼性を維持できる。
【００５６】
次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。本実施の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適宜その説明を省略する。
【００５７】
変形例１では、図６に示すように、液体置換率検出装置４０において、液体貯留室１２の液体導入流路１１が接続されている部分の近傍（本変形例では上方の部分）に、液体貯留室１２に洗浄液を導入する洗浄液導入流路４１が接続されており、液体貯留室１２の図６の右側の下端部に、液体貯留室１２内の液体を排出する洗浄液排出流路４２が接続されている。さらに、大気連通路４７が液体貯留室１２の天井部に接続され、大気と液体貯留室１２の上側領域とをバルブ４８を介して連通している。また、液体導入流路１１、液体排出流路１３、洗浄液導入流路４１及び洗浄液排出流路４２には、それぞれ、液体貯留室１２との連通を遮断可能なバルブ４３、４４、４５、４６が設けられている。また、ワイパ１４の基材５１には実施の形態のような連通孔２３（図３参照）は設けられていない。
【００５８】
この変形例では、バルブ４３、４４を開くとともに、バルブ４５、４６及び４８を閉じておき、実施の形態と同様にして、インクジェットヘッド１０１における導入液からインクへの置換率の検出を行う。置換率の検出中は、ワイパ１４を液体貯留室１２の上端に配置しておく。液体導入路１１から流入した液体は、液体貯留室１２を上昇してレーザ光Ｌを横切り、ワイパ１４の下面に沿って水平に流れて液体排出流路１３から流出する。一方、ワイパ１４によって内壁面１２ｂに付着した異物や残留液体を除去する際には、置換率の検出を停止し、バルブ４３、４４を閉じる。さらに、バルブ４６、４８を開いたところで、ワイパ１４を、液体貯留室１２の上端から下端に向けて下降移動させる。この間、ワイピングゴム２２が内壁面１２ｂを摺擦する。これによって、ワイパ１４は、液体貯留室１２内の液体を洗浄液排出流路４２から排出するとともに、内壁面１２ｂを清浄にする。
【００５９】
その後、ワイパ１４が下端に達すると、バルブ４６を閉じ、ワイパ１４を液体貯留室１２の上端に向けて上昇移動させる。ワイパ１４が、その上昇途中でバルブ４５の位置に達したときに、バルブ４５を開いて、洗浄液導入流路４１から液体貯留室１２内に洗浄液を導入する。ワイパ１４が、液体貯留室１２の下端からバルブ４５の位置まで上昇する間、液体貯留室１２の下側領域は、一時的に負圧化するが、液体導入流路１１と洗浄液導入流路４１とは近接して配置されているので、負圧によってワイピングゴム２２の水密性が破れることはない。ワイパ１４は、さらに上昇を続け、液体貯留室１２の上端にまで至る。この間、大気連通路４７のバルブ４８は開いたままである。そして洗浄液の導入が完了した後にバルブ４５を閉じる。その後、洗浄液を排出可能にするために、バルブ４６を開く。ワイパ１４を再び液体貯留室１２の下端まで下降移動させることで、洗浄液排出流路４２から洗浄液が排出される。このワイパ１４の下降移動中も、バルブ４８は開いたままで、液体貯留室１２の上側領域を大気と連通した状態にしておく。液体貯留室１２の内壁面１２ｂの汚れ具合によっては、以上の動作を複数回繰り返してもよい。これにより、置換率算出部３２によって算出される置換率が正確なものとなる。そして、洗浄液が排出された後、バルブ４６を閉じるとともに、バルブ４３を開く。ワイパ１４は液体貯留室１２の上端まで上昇させ、この移動にともなって、液体貯留室１２の下側領域をインクで充填していく。ワイパ１４がバルブ４４の位置を通過したところで、このバルブ４４を開きインクと導入液の流通を開始する。ワイパ１４が液体貯留室１２の上端に達したところで、バルブ４８を閉じて液体貯留室１２を密閉する。また、このようにして液体の流通が開始されたところで、導入液からインクへの置換率の検出を再開する。
【００６０】
本変形例１では、液体導入流路１１、液体排出流路１３、洗浄液導入流路４１、洗浄液排出流路４２及び大気連通流路４７にそれぞれバルブ４３、４４、４５、４６及び４８が設けられている。液体の置換率の算出を行う際には、バルブ４３、４４を開くとともにバルブ４５、４６を閉じておく。換算率の検出中は、ワイパ１４を液体貯留室１２の上端であって、液体の流通を妨げない退避位置に配置しておく。一方、内壁面１２ｂの洗浄を行う際には、バルブ４３を閉じるとともに、ワイパ１４の往復移動に合わせてバルブ４４、４５、４６及び４８を前述したように開閉する。これによって、洗浄液の導入と排出がされ,これにともない液体貯留室１２の内壁面１２ｂが清浄化されるとともに、液体や洗浄液が関係のない流路に流れ込むのを防止することができる。
【００６１】
また、洗浄液排出流路４２が液体貯留室１２の下端部に接続されているので、液体貯留室１２内の液体は確実に排出され、液体貯留室１２に洗浄液を含む液体が残留してしまうことがない。さらに、洗浄液を液体排出流路１３とは異なる洗浄液排出流路４２から排出しているため、洗浄液が液体排出流路１３に付着し、置換率の検出を再開したときに液体排出流路１３から液体貯留室１２に洗浄液が流れ込むのを防止することができる。
【００６２】
次に、本変形例１にさらに変更を加えた変形例２について、図７を用いて説明する。図７に示すように、変形例２の液体置換率検出装置４０’は変形例１の液体置換率検出装置４０と比べて、大気連通路４７及びバルブ４８に加え、バルブ４４が除かれており、液体排出流路１３が上端部に接続されている点で異なる。
【００６３】
この変形例２では、バルブ４３を開くとともに、バルブ４５、４６を閉じておいて、変形例１と同様に置換率の検出を行う。置換率の検出中はワイパ１４を液体貯留室１２の上端に配置しておく。この例では、ワイパ１４の厚さが、液体排出流路１３の開口に比べて小さいことが特徴である。そのため、ワイパ１４が液体貯留室１２の上端部に位置しておれば、液体導入流路１１から流入した液体の流通が可能である。一方、ワイパ１４で液体貯留室１２の内壁面１２ｂを清浄化するときは、置換率の検出を中止し、まず、バルブ４３を閉じる。廃液流路１１３内の液体が排出されるのを待って、バルブ４６を開き、ワイパ１４を、液体貯留室１２の上端から下端に向けて下降移動させる。このワイパ１４の下降動作によって、液体貯留室１２内の液体が洗浄液排出流路から流出し、内壁面１２ｂがクリーニングされる。
【００６４】
ワイパ１４が下端に達したところで、バルブ４６を閉じる。ワイパ１４が上端に向かって引き返す途中で、バルブ４５を開き、洗浄液導入流路４１から洗浄液を導入する。洗浄液が液体貯留室１２内を上昇してレーザ光Ｌの光路を横切ったところで、ワイパ１４の上昇移動を止める。この停止点は、光路より上方であればよく、液体貯留室１２の上端でもよい。
【００６５】
この後、バルブ４５を閉じ、バルブ４６を開き、ワイパ１４を下端まで下降移動させる。液体貯留室１２の内壁面１２ｂの汚れ具合によっては、以上の操作を複数回繰り返してもよい。これにより、置換率算出部３２によって算出される置換率が正確なものとなる。洗浄液が排出された後は、バルブ４６を閉じ、バルブ４５を開いてインク（導入液との混合液）の流入を可能にする。さらに、ワイパ１４を液体貯留室の上端に保持して、置換率の検出を再開する。
【００６６】
以上のように、液体排出流路１３が液体貯留室１２の上端部に接続されている。さらに、ワイパ１４の厚さが、液体排出流路１３の開口径よりも薄く構成されている。そのため、置換率の検知や、内壁面１２ｂの洗浄化に対する流路構成やバルブ操作が簡略化され、検知動作への早い復帰及び装置の小型化が可能となる。
【００６７】
次に、本変形例１に別の変更を加えた変形例３について図８を用いて説明する。図８に示すように、変形例３の液体置換率検出装置４０’’は、変形例１の液体置換率検出装置４０と比べて、大気連通路４７及びバルブ４８に加えて、バルブ４４が除かれている。さらに、ワイパ１４は、連通孔２３（本実施例と同様の構成）を有している点で異なる。
【００６８】
この変形例３では、バルブ４３を開くとともに、バルブ４５、４６を閉じておいて、変形例１と同様に、置換率の検出を行う。置換率の検出中は、ワイパ１４が、液体貯留室１２の天井部と液体排出流路１３の接続部との間の退避位置に収容される。
【００６９】
一方、ワイパ１４で液体貯留室１２の内壁面１２ｂを清浄化するときは、置換率の検出を中止し、バルブ４３を閉じ、バルブ４６を開く。これによって、液体貯留室１２内に液体排出流路１３を介して、外気が上側領域に流入し、液体貯留室１２内の液体がバルブ４６を介して流出する。このとき、液面の下降に対応してワイパ１４を下降移動させるが、ワイパ１４は常に液体中に浸漬された状態で移動するとよい。ワイピングゴム２２によって掻き取られた内壁面１２ｂ上の異物や残留液体が流出する液体とともに効果的に排出できる。なお、ワイパ１４の移動範囲は、レーザ光Ｌの光路を含んでいればよく、必ずしも液体貯留室１２の上端から下端に至るフルストロークをその移動範囲にする必要はない。これにより、ワイピングゴム２２の長寿命化が図れる。
【００７０】
本変形例３では、ワイパ１４を液体貯留室１２の下端まで移動させる。このときバルブ４６を閉め、バルブ４５を開き、ワイパ１４の上昇を開始する。ワイパ１４には、連通孔２３が形成されているので、ワイパ１４の下側領域（液体貯留室１２の下側領域）に負圧が生じることを心配する必要はない。バルブ４５を開くと、洗浄液導入流路４１から洗浄液が流入してくる。洗浄液が液体貯留室１２内を上昇してレーザ光Ｌの光路を横切ったところで、ワイパ１４の上昇を止める。この停止位置は、光路より上方であればよく、液体貯留室１２の上端でもよい。所定の停止位置に達したところで、ワイパ１４の上昇移動を止める。また、洗浄液が所定の高さまで充填されたところで、バルブ４５を閉じる。
【００７１】
この後、ワイパ１４を再び下降移動させる。これによって、内壁面１２ｂ上の異物や残留液体が除去される。液体貯留室１２の内壁面１２ｂの汚れ具合によっては、洗浄液中でワイパ１４の往復移動を複数回繰り返してもよい。これにより、置換率算出部３２において算出される置換率が正確なものとなる。このときも、ワイパ１４の移動範囲は、レーザ光Ｌの光路を含んでいればよく、必ずしもフルストロークをその移動範囲と擦る必要はない。これにより、ワイピングゴム２２の長寿命化が図れる。
【００７２】
この後、バルブ４５を閉じ、バルブ４６を開き、ワイパ１４を上端まで上昇移動させる。この間、使用済みの洗浄液は、バルブ４６から液体貯留室１２外に流出する。洗浄液が排出された後は、バルブ４６を閉じ、バルブ４５を開いてインク（導入液との混合液）の流入を可能にする。さらに、ワイパ１４を液体貯留室１２の上端（退避位置）に保持して、置換率の検出を再開する。
【００７３】
なお、ワイパ１４で液体貯留室１２の内壁面１２ｂを清浄化するときは、バルブ４３、４４を閉じて液体貯留室１２内を密閉状態にした後、ワイパ１４の往復移動を行ってもよい。このとき、ワイパ１４の連通孔２３を介して液体貯留室内の液体が上下の領域間を流通する。一方、ワイパ１４は内壁面１２ｂの摺擦しながら滑らかに移動できる。液体貯留室１２の内壁面１２ｂの汚れ具合によっては、以上の操作を複数回繰り返してもよい。これにより、置換率算出部３２によって算出される置換率が正確なものとなる。
【００７４】
以上のように、ワイパ１４は、液体貯留室１２の上下の領域を連通する連通孔２３を有している。そのため、レーザ光Ｌの光路を含んだ状態で液体が充填されておれば、煩雑なバルブ操作をすることなくワイパ１４の往復移動を自由に繰り返すことができ、迅速な内壁面１２ｂの清浄化と置換率の検知への復帰が可能である。
【００７５】
また、本実施の形態では、判定部３３によって導入液からインクへの置換が完了したと判定されたときに表示装置にその旨を表示させ、ユーザはそれを見て、液体を置換する動作を停止させていたが、判定部３３によって導入液からインクへの置換が完了したと判定されたときに、インクジェットヘッド１０１における液体を置換する動作が自動的に停止されるように構成されていてもよい。
【００７６】
また、本実施の形態では、プリンタ１００が、廃液トレイ１１１、廃液流路１１２、１３、液体置換率検出装置１０及び廃液タンク１１４を備えていたが、これらはプリンタ１００とは別体となっていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のインクジェットヘッドから排出された液体が流れる流路の構成を示す図である。
【図３】図２の液体置換率検出装置の側面図である。
【図４】図２の液体貯留室上方から見た図である。
【図５】図３の制御装置の機能ブロック図である。
【図６】変形例１の図３相当の側面図である。
【図７】変形例２の図３相当の側面図である。
【図８】変形例３の図３相当の側面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０  液体置換率検出装置
１１  液体導入流路
１２  液体貯留室
１３  液体排出流路
１４  ワイパ
１５  光源
１６  受光素子
１７  制御装置
１８  表示装置
３１  光量検出部
３２  置換率算出部
３３  判定部
４０  液体置換率検出装置
４１  洗浄液導入流路
４２  液体排出流路
４３〜４６  バルブ
６０  液体置換率検出装置
６４  バルブ
１００  プリンタ
１０１  インクジェットヘッド
【図１】
2008132609.tif 000003
【図２】
2008132609.tif 000004
【図３】
2008132609.tif 000005
【図４】
2008132609.tif 000006
【図５】
2008132609.tif 000007
【図６】
2008132609.tif 000008
【図７】
2008132609.tif 000009
【図８】
2008132609.tif 000010