(57)【要約】【課題】液体供給源となる上流側から下流側に向けて液体を供給するに際して、液体供給源内の液体を最後まで無駄なく供給できる液体供給装置を提供する。【解決手段】インクカートリッジ１３側となる上流側から下流側にインクを供給するインク流路１６と、インク流路１６の一部をポンプ室としてその容積を増減させるようにダイアフラム３３が変位することでポンプ駆動するポンプ３１と、インクカートリッジ１３のインク残量を検出する制御装置４４を備え、インクカートリッジ１３は、インクを収容するインクパック２６の容積がインク残量に応じて変化すると共に、ポンプ３１は、ダイアフラム３３によりポンプ室と仕切られた負圧室４３を有し、制御装置４４は、ポンプ３１がダイアフラム３３をポンプ室の容積が増加する方向に変位させてポンプ室内にインクを吸引する吸引駆動時での負圧室４３内の圧力変化に基づきインクパック２６内のインク残量を検出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、
該液体供給流路の一部をポンプ室として該ポンプ室の容積を増減させるように該ポンプ室の内面の少なくとも一部を構成する変位部材が変位することによりポンプ駆動するポンプと、
前記液体供給源における液体残量を検出する液体残量検出手段とを備えた液体供給装置であって、
前記液体供給源は、前記液体を収容する閉空間の液体収容部の容積が液体残量に応じて変化するように構成されると共に、
前記ポンプは、前記変位部材により前記ポンプ室と仕切られた作動流体導入室を有しており、
前記液体残量検出手段は、前記ポンプが前記変位部材を前記ポンプ室の容積が増加する方向に変位させて該ポンプ室内に前記液体を吸引する吸引駆動時における前記作動流体導入室内の作動流体の圧力変化に基づき前記液体収容部内の液体残量を検出することを特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体供給装置において、
前記液体残量検出手段は、前記ポンプの前記吸引駆動時における前記作動流体導入室内の前記作動流体の圧力を検出するものであって、吸引開始後における前記作動流体導入室内の前記作動流体の圧力が所定の圧力に到達するまでの所要時間が予め設定した前記液体収容部内の液体残量が必要十分であるとした場合における所要時間よりも長い場合に、前記液体収容部は液体残量がゼロである液体エンド状態であると検出することを特徴とする液体供給装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置において、
前記作動流体は空気であることを特徴とする液体供給装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の液体供給装置において、
前記液体供給源は、可撓性を有する液体収容袋であり、該液体収容袋の閉空間の内部が前記液体収容部とされていることを特徴とする液体供給装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の液体供給装置において、
前記液体残量検出手段が前記液体収容部内の液体残量は液体エンド状態であると検出した場合には、前記ポンプの駆動が停止されることを特徴とする液体供給装置。
【請求項６】
液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドに前記液体を供給する請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の液体供給装置とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給装置及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体噴射装置の一つとしてインクジェット式記録装置（以下、「プリンタ」という）が広く知られている。このプリンタでは、インクカートリッジ（以下、「カートリッジ」という）内に収容されたインクパックなどの液体供給源から供給されるインクを液体噴射ヘッドからターゲットに噴射することにより印刷が行われる。
【０００３】
また、従来から、こうしたプリンタは、インクパック内のインク残量を検出するためのインク残量検出手段を備えている。インク残量検出手段としては、例えば、液体噴射ヘッドからのインクの吐出回数（ドット数）を計数することによってインク消費量を算出し、この算出したインク消費量をフル充填インク量（初期値）から減算することによってインク残量を検出するものが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−８８５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に示すように、従来のプリンタでは、インクの吐出回数に基づく演算によりインクパック内のインクの残量を検出している。しかしながら、こうした演算により検出したインク残量は、あくまで推測値でしかなく、必ずしも正確なインク残量ではない。すなわち、インク残量がゼロ（すなわち、インクエンド状態）又はゼロに近い状態（すなわち、ニヤエンド状態）になっているにも拘わらず、インク残量が印刷のためには必要十分に残存していると誤検出してしまうこともあり得る。
【０００５】
そのため、従来から、こうした演算によりインク残量が検出されるプリンタでは、演算により検出したインク残量の値がゼロよりも十分に大きい所定の閾値を下回ることになった場合に、インクエンド（又はニヤエンド）状態であると推定し、まだ実際には使用可能なインク残量のあるインクパックを収容したカートリッジの交換の必要性をメッセージ表示などで報知していた。したがって、このような場合には、交換されるカートリッジのインクパック内に残っているインクが使用されずに無駄になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体供給源となる上流側から下流側に向けて液体を供給するに際して、液体供給源内の液体を最後まで無駄なく供給できる液体供給装置を提供することにある。また、そのような液体供給装置を備えた液体噴射装置を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の液体供給装置は、液体供給源側となる上流側から液体が消費される下流側に向けて液体を供給する液体供給流路と、該液体供給流路の一部をポンプ室として該ポンプ室の容積を増減させるように該ポンプ室の内面の少なくとも一部を構成する変位部材が変位することによりポンプ駆動するポンプと、前記液体供給源における液体残量を検出する液体残量検出手段とを備えた液体供給装置であって、前記液体供給源は、前記液体を収容する閉空間の液体収容部の容積が液体残量に応じて変化するように構成されると共に、前記ポンプは、前記変位部材により前記ポンプ室と仕切られた作動流体導入室を有しており、前記液体残量検出手段は、前記ポンプが前記変位部材を前記ポンプ室の容積が増加する方向に変位させて該ポンプ室内に前記液体を吸引する吸引駆動時における前記作動流体導入室内の作動流体の圧力変化に基づき前記液体収容部内の液体残量を検出する。
【０００８】
上記構成によれば、ポンプが変位部材をポンプ室の容積が増加する方向に変位させて該ポンプ室内に液体供給源側となる上流側から液体を吸引する吸引駆動時において、液体収容部内の液体残量がゼロになった場合、変位部材の変位量は、液体収容部内の液体残量が必要十分である場合の変位量とは異なることになる。そのため、変位部材によりポンプ室と仕切られた作動流体導入室の容積が変化し、ポンプ動作で作動流体導入室内が所定の圧力に到達するまでの所要時間が変化することとなる。したがって、液体残量検出手段は、そのようなポンプの吸引駆動時における作動流体導入室内の圧力変化に基づき液体収容部内の液体残量を誤検出の可能性がある演算によらずに的確に液体エンド状態であると検出できる。したがって、液体供給源となる上流側から下流側に向けて液体を供給するに際して、液体供給源内の液体を最後まで無駄なく供給できる。
【０００９】
また、本発明の液体供給装置において、前記液体残量検出手段は、前記ポンプの前記吸引駆動時における前記作動流体導入室内の前記作動流体の圧力を検出するものであって、吸引開始後における前記作動流体導入室内の前記作動流体の圧力が所定の圧力に到達するまでの所要時間が予め設定した前記液体収容部内の液体残量が必要十分であるとした場合における所要時間よりも長い場合に、前記液体収容部は液体残量がゼロである液体エンド状態であると検出する。
【００１０】
すなわち、液体供給源における閉空間の液体収容部内の液体残量がポンプの吸引駆動により吸引し尽くされた場合には、それ以上に液体収容部内から液体を吸引できなくなるため、変位部材の変位量は液体収容部内の液体残量が必要十分である場合の変位量よりも小さなものになる。そのため、ポンプの吸引駆動時に作動流体導入室内の容積が小さくならないため、ポンプ動作で作動流体導入室内が所定の圧力に到達するまでの所要時間が長くなる。したがって、上記構成によれば、ポンプの吸引開始後における作動流体導入室内の作動流体の圧力が所定の圧力に到達するまでの所要時間が液体収容部内の液体残量が必要十分である場合の所要時間よりも長いということを検出することにより、液体エンド状態であることを確実に検出することができる。
【００１１】
また、本発明の液体供給装置において、前記作動流体は空気である。
上記構成によれば、作動流体が空気であるため、作動流体が例えばシリコンオイル等の液体である場合と異なり、粘性が低い分だけポンプ駆動の応答性を向上することができる。また、作動流体供給路をチューブで構成する場合には、チューブ重量も軽くなる。
【００１２】
また、本発明の液体供給装置において、前記液体供給源は、可撓性を有する液体収容袋であり、該液体収容袋の閉空間の内部が前記液体収容部とされている。
上記構成によれば、液体を収容する閉空間の液体収容部が液体残量に応じて容積が変化する液体供給源を簡単な構成で得ることができる。
【００１３】
また、本発明の液体供給装置は、前記液体残量検出手段が前記液体収容部内の液体残量は液体エンド状態であると検出した場合には、前記ポンプの駆動が停止される。
上記構成によれば、液体エンド状態となってポンプの吸引駆動を継続しても液体を吸引できない場合には、それ以上の不必要なポンプの駆動を停止することにより、ポンプの駆動負荷が過大になることを抑制できる。
【００１４】
また、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、上記構成の液体供給装置とを備えた。
上記構成によれば、上記液体供給装置の発明と同様の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明をインクジェット式プリンタ（以下、「プリンタ」と言う。）に具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態における液体噴射装置としてのプリンタ１１は、ターゲット（図示略）に対してインク（液体）を噴射する液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１２と、この記録ヘッド１２にインクカートリッジ１３内に収容されているインクを供給する液体供給装置としてのインク供給装置１４を備えている。そして、インクカートリッジ１３とインク供給装置１４とにより液体供給システムとしてのインク供給システム１５が構成されている。インク供給装置１４には、インクカートリッジ１３に上流端が接続されると共に、記録ヘッド１２に下流端が接続された状態で、インクカートリッジ１３側となる上流側から記録ヘッド１２側となる下流側に向けてインクを供給するインク流路１６（液体供給流路）が設けられている。
【００１６】
なお、プリンタ１１には、そのプリンタ１１で使用するインクの色数（種類）に対応して複数のインク供給装置１４が設けられている。但し、それらの構成は同じであるため、図１には何れか一色のインクを供給する一つのインク供給装置１４を記録ヘッド１２及び一つのインクカートリッジ１３と共に図示している。そして、以下においては、この図１に示す一つのインク供給装置１４のインク流路１６を介して上流側のインクカートリッジ１３から下流側の記録ヘッド１２に向けてインクを供給する場合を例にして説明することにする。
【００１７】
図１に示すように、記録ヘッド１２には、インク供給装置１４の設置数と対応する複数（本実施形態では４つ）のノズル１７がプラテン（図示略）と対向するノズル形成面１２ａに開口形成されている。そして、これらの各ノズル１７に対して各々対応するインク供給装置１４のインク流路１６からバルブユニット１８を介してインクが供給されるようになっている。すなわち、バルブユニット１８には、インク流路１６から流入したインクを一時貯留する圧力室（図示略）がノズル１７と連通するように設けられ、その圧力室内には、ノズル１７からインクを噴射した場合に、そのインク噴射により消費したインク量に相当する分量のインクが、図示しない弁の開閉動作に基づきインク流路１６から適宜流入するようになっている。
【００１８】
また、プリンタ１１において記録ヘッド１２が非印刷時に位置するホームポジションには、記録ヘッド１２のノズル１７の目詰まり等を解消するべく記録ヘッド１２のクリーニングを行うメンテナンスユニット１９が設けられている。このメンテナンスユニット１９は、記録ヘッド１２のノズル形成面１２ａにノズル１７を囲うように当接可能なキャップ２０と、このキャップ２０内からインクを吸引する際に駆動される吸引ポンプ２１と、この吸引ポンプ２１の駆動に伴いキャップ２０内から吸引されたインクが廃インクとして排出される廃液タンク２２を備えている。そして、クリーニング時には、キャップ２０を移動させて記録ヘッド１２のノズル形成面１２ａに当接させた状態で吸引ポンプ２１を駆動し、キャップ２０の内部空間に負圧を発生させることにより記録ヘッド１２内から増粘したインクや気泡混じりのインクを廃液タンク２２に向けて吸引排出する。
【００１９】
一方、インクカートリッジ１３は、合成樹脂材にて略箱体形状に形成されたケース２３を備えている。ケース２３の側壁にはインクを外部に導出するための液体導出部としてのインク導出口２４が形成されると共に、そのインク導出口２４を基端としてケース２３内に連通する連通部２５がインク流路として機能するように貫通形成されている。また、ケース２３の内部には、可撓性を有する液体収容袋からなり、液体収容部となる閉空間の内部にインクが封入（収容）されたインクパック２６を収容している。また、インクパック２６の一端には内部に封入されているインクを外部に導出するための筒状のインク導出部材２７が設けられており、このインク導出部材２７をケース２３の連通部２５に嵌合させることでインクパック２６はインクカートリッジ１３内の収容位置に固定される。そして、インクカートリッジ１３をインク供給装置１４に接続する際には、インク導出口２４に対してインク供給装置１４からインク流路１６の上流端を構成するべく突設されたインク供給針２８が挿入されるようになっている。このとき、インク導出口２４内の図示していないシール部材によりインク供給針２８の周囲はシールされる。なお、インク導出部材２７の内部には、インクパック２６側となる上流側からインク導出口２４側となる下流側へのインクの通過のみを許容する吸引用の第２の一方向弁２９が設けられている。第２の一方向弁２９は、インク圧力の変化やインクの流動に伴って開弁位置と閉弁位置との間を左右方向に往復移動可能な弁体２９ａと、開弁方向に可動する弁体２９ａを係止する係止部２９ｂにより構成されている。また、ケース２３の上壁には、ケース２３の内部を大気に連通させる大気連通孔３０が貫通形成され、インクが収容されたインクパック２６の外面に対して大気圧を作用させるようになっている。
【００２０】
次に、インク供給装置１４の構成について詳細に説明する。
図１に示すように、インク供給装置１４は、インクカートリッジ１３側からインク流路１６を介して吸引したインクを記録ヘッド１２側に向けて加圧供給するポンプ３１を備えている。ポンプ３１は、略箱形状をなすポンプケース３２を有しており、ポンプケース３２内は、変位部材としてのダイアフラム３３によって左右二室に仕切られている。また、ダイアフラム３３は、ポンプケース３２の右側壁面との間に挟持されたコイルスプリング３４の付勢力によりポンプケース３２の左側壁面に向けて付勢されている。そして、本実施形態では、これらのポンプケース３２、ダイアフラム３３、及びコイルスプリング３４により脈動型のポンプ３１が構成され、ダイアフラム３３とポンプケース３２の左側壁面とによって囲み形成された容積可変の空間域がポンプ３１におけるポンプ室３５として機能するようになっている。このとき、ダイアフラム３３は、ポンプ室３５の内面の一部を構成している。なお、インク流路１６におけるポンプ室３５の上流側となる位置には、インク流路１６を開閉可能な流路開閉バルブ３６が設けられている。
【００２１】
また、ポンプ室３５には、インク供給装置１４におけるインク流路１６の一部を構成するインク供給チューブ３７の一端（上流端）が接続されており、このインク供給チューブ３７の他端（下流端）が記録ヘッド１２側のバルブユニット１８に接続されている。そして、ポンプ３１におけるインク供給チューブ３７との接続部となる位置には、ポンプ室３５側となる上流側から記録ヘッド１２側となる下流側へのインクの通過のみを許容する吐出用の第１の一方向弁３８が配設されている。第１の一方向弁３８は、上記第２の一方向弁３８の場合と同様に、インク圧力の変化やインクの流動に伴って開弁位置と閉弁位置との間を左右方向に往復移動可能な弁体３８ａと、開弁方向に可動する弁体３８ａを係止する係止部３８ｂにより構成されている。
【００２２】
また、ポンプケース３２の底壁には、空気流路３９を介して減圧ポンプ４０、圧力検出器４１、及び大気開放弁４２が接続されている。すなわち、減圧ポンプ４０は、ダイアフラム３３とポンプケース３２の右側壁面とで囲み形成される容積可変の負圧室４３として機能する空間域に空気流路３９を介して接続されている。そして、減圧ポンプ４０は、その駆動により負圧を発生し、空気流路３９を介して接続された負圧室４３内にも同様に負圧を発生させる。また、圧力検出器４１は、空気流路３９を介して接続された負圧室４３内の圧力を検出し、その検出結果を制御装置４４に対して出力する。そして、制御装置４４は、負圧室４３内の圧力が減圧ポンプ４０の駆動により所定の閾値を下回った場合には、減圧ポンプ４０の駆動を停止すると共に、大気開放弁４２を開弁動作させることにより負圧室４３内を大気開放して負圧状態を解消するようになっている。
【００２３】
なお、図１には、減圧ポンプ４０、圧力検出器４１、及び大気開放弁４２が、各インク色に個別対応する複数のインク供給装置１４毎に一つずつ設けられた構成を例示しているが、これは次のように構成してもよい。すなわち、インク供給装置１４のポンプ３１の負圧室４３に接続される空気流路３９の接続端側を各インク色に個別対応する複数のインク供給装置１４の設置数に対応するように分岐し、その分岐した空気流路３９の各接続端を各々対応するインク供給装置１４のポンプ３１の負圧室４３に接続してもよい。このように構成すれば、複数のインク供給装置１４に対して減圧ポンプ４０、圧力検出器４１、及び大気開放弁４２を一つ設けるだけで、各色のインク供給装置１４を駆動することができ、プリンタ１１の小型化を図ることができる。
【００２４】
そこで次に、以上のように構成されたプリンタ１１における作用について、特にインク供給装置１４の作用に着目して以下説明する。
まず、前提として、図１に示す状態は、新旧インクカートリッジ１３の交換直後であって、ポンプ３１のダイアフラム３３はコイルスプリング３４の付勢力でポンプケース３２の左側壁面側に変位した状態にあると共に、大気開放弁４２は閉弁状態にあるものとする。
【００２５】
さて、このような図１に示す状態から、インク供給装置１４がインクカートリッジ１３から記録ヘッド１２側へインクを供給する場合、まず、ポンプ３１をポンプ駆動させるために減圧ポンプ４０を駆動する。すると、減圧ポンプ４０が負圧を発生し、この減圧ポンプ４０と空気流路３９を介して接続されたポンプ３１の負圧室４３が負圧状態になる。そのため、ダイアフラム３３がコイルスプリング３４の付勢力に抗して負圧室４３側に弾性変形（変位）し、負圧室４３の容積を減少させる。すると、この負圧室４３の容積減少に伴い、ダイアフラム３３を介して負圧室４３と区画されたポンプ３１のポンプ室３５は逆に容積が増加する（図２参照）。
【００２６】
ポンプ室３５の容積が増加するに伴い、ポンプ室３５内が負圧状態になり、その負圧が供給針２８を介して第２の一方向弁２９を構成する弁体２９ａに対して下流側から作用する。そして、第２の一方向弁２９の上流側となるインクパック２６側から作用するインク圧力との圧力差に基づき弁体２９ａを右方（開弁方向）へ変位させる。その結果、インクパック２６内とポンプ室３５が連通状態となり、インクパック２６内に収容されたインクがインク流路１６を介してポンプ室３５内に吸引される。つまり、ポンプ３１が吸引駆動することとなる。
【００２７】
一方、このポンプ３１の吸引駆動時には、ポンプ室３５の負圧が第１の一方向弁３８の上流側にも作用する。ここで、ポンプ室３５内はインク供給チューブ３７内よりも低圧となり、一方向弁３８は、弁体３８ａがポンプ室３５内とインク供給チューブ３７との差圧に基づき右側へ移動して閉弁状態となる。
【００２８】
そして次には、図２に示す状態において、ポンプ３１を吐出駆動に移行するか否かを判断するために、減圧ポンプ４０の駆動により負圧室４３内に蓄積された圧力を圧力検出器４１により検出する。そして、制御装置４４は、その検出結果が予め設定された閾値に達した時点でポンプ室３５の容積が最大になった判断し、ポンプ３１を吐出駆動に移行するべく減圧ポンプ４０の駆動を停止すると共に、大気開放弁４２を開弁動作することにより負圧状態にある負圧室４３を大気開放する。すると、ポンプ３１のダイアフラム３３がコイルスプリング３４によりポンプ室３５側へ付勢される。
【００２９】
すなわち、ポンプ３１がダイアフラム３３をポンプ室３５の容積を減少させる方向に付勢することになる。そのため、ポンプ室３５内はインクが加圧された状態となり、その加圧がポンプ室３５よりも上流側ではインク流路１６を介して第２の一方向弁２９を構成する弁体２９ａに対して下流側から作用することにより弁体２９ａを閉弁方向へ変位させる。その結果、インクパック２６内とインク流路１６が第２の一方向弁２９の閉弁動作により非連通状態となり、インクカートリッジ１３からポンプ室３５への第２の一方向弁２９を介したインクの吸入が停止されると共に、ポンプ３１の吐出駆動に伴いポンプ室３５から吐出されたインクが第２の一方向弁２９を介してインクカートリッジ１３側に逆流することが規制される。
【００３０】
一方、このポンプ３１の加圧時には、ポンプ室３５のインクの圧力が第１の一方向弁３８の上流側にも作用する。そのため、このポンプ３１の吐出圧が閉弁状態にある弁体３８ａを開弁動作させ、第１の一方向弁３８を介してポンプ室３５とインク供給チューブ３７内が連通する。その結果、ポンプ室３５からインクが、インク供給チューブ３７を介してバルブユニット１８に加圧状態で供給される。
【００３１】
そして、以後は、ダイアフラム３３に加圧されてポンプ室３５から吐出されるインクの吐出圧がインク流路１６における第２の一方向弁２９よりも下流側の各流路域に均衡する状態が維持される。その後において、記録ヘッド１２からインクがターゲットに向けて噴射されると、そのインク噴射に伴うインクの消費量に相当する分量のインクがバルブユニット１８を介してインク流路１６内から記録ヘッド１２側に供給される。そのため、この下流側（記録ヘッド１２側）でのインク消費に伴い、その消費量に対応するインク量のインクが記録ヘッド１２側となる下流側にコイルスプリング３４の付勢力でポンプ室３５の容積が減少する方向へ付勢されたダイアフラム３３の押圧力に基づき加圧状態で供給される。なお、ポンプ室３５内の加圧状態はコイルスプリング３４の付勢力により発生しているため、ポンプ室３５内を加圧するための装置を別途設けることなく加圧状態を維持することが可能となる。また、ポンプ３１の駆動源として加圧発生装置及び負圧発生装置の機能を兼備した装置を適用した場合には、ポンプ室３５内の加圧状態を維持するために複雑な制御構成が必要となるが、ポンプ３１の駆動源としてコイルスプリング３４を適用した場合にはポンプ室３５内の加圧状態をより簡便に維持することが可能となる。
【００３２】
そして、インクが消費された結果、ポンプ室３５内の容積は次第に減少し、遂にはダイアフラム３３がポンプ室３５の容積を最小にするようなポンプケース３２の左側壁面に対する当接位置近傍まで変位する（図３）。この状態になると記録ヘッド１２側へインクを供給できなくなるため、制御装置４４は、大気開放弁４２を閉弁動作した後に減圧ポンプ４０を再び駆動することにより、減圧ポンプ４０が負圧を発生して負圧室４３が負圧状態となり、ダイアフラム３３がコイルスプリング３４の付勢力に抗して負圧室４３側に弾性変形（変位）する。すなわち、再び、ポンプ３１が吸引駆動を開始する。
【００３３】
その結果、ダイアフラム３３がポンプ室３５の容積を増加する方向に変位することによりポンプ室３５内が負圧状態になるため、その負圧の作用で第２の一方向弁２９を構成する弁体２９ａが開弁方向へ移動する。したがって、インクパック２６内とインク流路１６が第２の一方向弁２９を介して連通状態となり、インクパック２６内からインクが再びポンプ室３５内に吸引される。以後、上記と同様のポンプ３１の吐出駆動が実行されて、ポンプ室３５内からインクがインク供給チューブ３７を介して記録ヘッド１２へと加圧供給される。
【００３４】
ところで、プリンタ１１においては、記録ヘッド１２からのインク噴射などインク流路１６の下流側でのインクの消費に伴ってインクカートリッジ１３内のインクパック２６がインク残量の減少に対応するように容積を減少させて萎むことになる。そして、インクパック２６内のインク残量が記録ヘッド１２からのインクの噴射による印刷のために必要とされるインク残量に満たなくなった場合には、それ以後の印刷のためにインクカートリッジ１３の新旧交換が必要となる。そのため、本実施形態では、インクパック２６内のインク残量が次のようにして検出される。
【００３５】
すなわち、減圧ポンプ４０の駆動に伴いポンプ３１が吸引駆動して第２の一方向弁２９が開弁状態になると、インクパック２６が萎むことでその容積の減少量に対応するインク量のインクがインクパック２６側からポンプ室３５内に吸引される。また、ポンプ３１の吸引駆動に伴い負圧室４３内の圧力が減少するので、負圧室４３と空気流路３９を介して接続された圧力検出器４１がその圧力の検出を開始する。そして、この検出結果が制御装置４４に対して出力されると、制御装置４４は、検出された圧力が所定の値（すなわち、通常においてポンプ３１の吸引駆動が完了した時点での圧力）に到達するまでの所要時間を測定し、測定された所要時間の値が、ダイアフラム３３が負圧室４３の容積を最小とする位置まで変位した場合に対応する所要時間の値として予め設定記憶された判定用閾値を越えるか否かを判定する。そして、その判定結果に基づき、インクパック２６内のインク残量の有無を検出する。
【００３６】
ここで、インクパック２６内のインク残量が印刷時の記録ヘッド１２からのインク噴射のために必要十分な残量である場合には、ポンプ３１の吸引駆動に伴いダイアフラム３３が負圧室４３の容積を最小とする位置まで変位することになる。そのため、制御装置４４は、圧力検出器４１の検出信号に基づき測定された所要時間の値が上記判定用閾値の範囲内にあると判定することでインクパック２６内のインク残量がインクエンド状態ではないと検出する。
【００３７】
一方、インクパック２６内のインク残量が僅少であるインクニヤエンド状態である場合には、ポンプ３１の吸引駆動に伴いインクパック２６内に残存している残り僅かのインクがインクパック２６側からポンプ室３５内に吸引し尽されると、インク残量はゼロとなり、インクパック２６は、それ以上に容積を減少させるように萎むことができない状態になる。すると、ポンプ３１のダイアフラム３３は、インクパック２６側からポンプ室３５内に流入するインクが僅少な量で終わりになるので、それ以上は負圧室４３側に変位ができなくなり、その時点での負圧室４３の容積は通常時における負圧室４３の容積の最小値よりも大きなままで変化しなくなる。
【００３８】
そして、圧力検出器４１は、減圧ポンプ４０がその容積の差分だけ更に空気を吸引した時点で所定の圧力値を検出し、その検出信号を制御装置４４に出力する。すると、制御装置４４では、その検出信号に基づき測定された所要時間の値が上記判定用閾値よりも大きいと判定することにより、インクパック２６内のインク残量はインクエンド状態であると検出する。
【００３９】
そして、以上のように、制御装置４４は、インクパック２６内のインク残量はインクエンド状態であると検出すると、そのようなインクエンド状態にあるインクパック２６を収容したインクカートリッジ１３の交換の必要性を報知するための制御信号を出力し、その旨のメッセージを図示しない表示パネル上に表示させる。また、これ以上はポンプ３１を吸引駆動させてもインクパック２６内からインクを吸引することはできないので、不必要なポンプ３１の吸引駆動を停止させるべく、減圧ポンプ４０の駆動を停止させる。
【００４０】
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ポンプ３１がダイアフラム３３をポンプ室３５の容積が増加する方向に変位させて該ポンプ室３５内にインクカートリッジ１３側となる上流側からインクを吸引する吸引駆動時において、インクパック２６内のインク残量がゼロになった場合、ダイアフラム３３の変位量は、インクパック２６内のインク残量が必要十分である場合の変位量とは異なることになる。そのため、ダイアフラム３３によりポンプ室３５と仕切られた負圧室４３の容積が変化し、ポンプ動作で負圧室４３内が所定の圧力に到達するまでの所要時間が変化することとなる。したがって、制御装置４４は、そのようなポンプ３１の吸引駆動時における負圧室４３内の圧力変化に基づきインクパック２６内のインク残量の誤検出の可能性がある演算によらずに的確にインクエンド状態であると検出できる。したがって、インクカートリッジ１３側となる上流側から下流側に向けてインクを供給するに際して、インクパック２６内のインクを最後まで無駄なく供給できる。
【００４１】
（２）また、制御装置４４は、ポンプ３１の吸引駆動開始後における負圧室４３内の空気の圧力が所定の圧力に到達するまでの所要時間が予め設定したインクパック２６内のインク残量が必要十分であるとした場合における所要時間よりも長い場合に、インクパック２６内のインク残量はインクエンド状態であると判定する。すなわち、インクカートリッジ１３における閉空間のインクパック２６内のインク残量がポンプ３１の吸引駆動により吸引し尽くされた場合には、それ以上にインクパック２６内からインクを吸引することができなくなるため、ダイアフラム３３の変位量はインクパック２６内のインク残量が必要十分である場合の変位量よりも小さなものになる。そのため、ポンプ３１の吸引駆動時における負圧室４３内の容積が大きなままで変化しなくなるため、ポンプ動作で負圧室４３内が所定の圧力に到達するまでの所要時間が長くなる。したがって、制御装置４４は、ポンプ３１の吸引開始後における負圧室４３内の空気の圧力が所定の値に到達するまでの所要時間がインクパック２６内のインク残量が必要十分である場合の所要時間よりも長いことを検出することにより、インクエンド状態であることを確実に検出することができる。
【００４２】
（３）上記実施形態では、ポンプ３１をポンプ駆動させるための作動流体として空気が使用されている。そのため、作動流体として例えばシリコンオイル等の液体を使用した場合と異なり、粘性が低い分だけポンプ駆動の応答性を向上することができる。また、作動流体供給路をチューブで構成する場合には、チューブ重量も軽くなる。
【００４３】
（４）上記実施形態において、インクカートリッジ１３は、その内部に可撓性を有するインクパック２６が収納され、そのインクパック２６の内部（閉空間の液体収容部）にインクを収容している。したがって、液体（インク）を収容する閉空間の液体収容部が液体（インク）残量に応じて容積が変化する液体供給源（インクパック２６）を簡単な構成で得ることができる。
【００４４】
（５）上記実施形態において、インク供給装置１４は、制御装置４４がインクパック２６内のインク残量はインクエンド状態であると検出した場合には、減圧ポンプ４０の駆動が停止される。したがって、インクエンド状態となってポンプ３１の吸引駆動を継続してもインクを吸引できない場合には、それ以上の不必要な減圧ポンプ４０の駆動を停止することにより、減圧ポンプ４０の駆動負荷が過大になることを抑制できる。
【００４５】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、内部に閉空間の液体収容部を有する液体供給源は可撓性を有する液体収容袋としてのインクパック２６に限定されない。例えば、インクカートリッジ１３内に液体収容部としてのインク収容室を形成し、そのインク収容室内のインクの液面上にインクを封止するための封止部材を浮動配置することにより、インク収容室を閉空間で容積が変化する液体収容部とする構成としてもよい。この場合は、インクカートリッジ１３が液体供給源となる。要するに、液体残量に応じて容積が変化する閉空間の液体収容部を備えていればよい。
【００４６】
・上記実施形態において、インクカートリッジ１３内を加圧もしくは減圧する作動流体として空気を使用したが、シリコンオイル等の液体を作動流体として使用してもよい。
・なお、本明細書における「液体」には、インク以外の他の液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体も含むものとする。そして、こうした「液体」を噴射したり吐出したりする液体噴射装置としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、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液体噴射装置、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等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態における液体噴射装置の模式図。
【図２】ポンプが吸引駆動時の液体噴射装置の模式図。
【図３】ポンプが吐出駆動時の液体噴射装置の模式図。
【符号の説明】
【００４８】
１２…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１４…液体供給装置としてのインク供給装置、１６…液体供給流路としてのインク流路、２６…液体供給源としてのインクパック、３１…ポンプ、３３…変位部材としてのダイアフラム、３５…ポンプ室、４３…作動流体導入室としての負圧室、４４…液体残量検出手段としての制御装置。
【図１】
2009166359.tif 000003
【図２】
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【図３】
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