JP6859809B2 - 液体排出装置 - Google Patents
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Description
本実施形態に係るプリンタ10は、インクジェット記録方式でシートに画像を記録する液体排出装置の一例である。プリンタ10は、概ね直方体形状の筐体14を有している。また、プリンタ10は、ファクシミリ機能、スキャン機能、及びコピー機能などの機能を有する、所謂、「複合機」であってもよい。
図1に示されるように、筐体14の前面14Aで且つ左右方向9の右端部には、開口85が形成されている。筐体14は、さらにカバー87を備える。カバー87は、開口85を覆う被覆位置(図1(A)に示される位置)と、開口85を露出させる露出位置(図1(B)に示される位置)との間を回動可能である。カバー87は、例えば、上下方向7における筐体14の下端近傍において、左右方向9に沿う回動軸線周りに回動可能に、筐体14によって支持されている。そして、開口85より後方に広がる筐体14内部の収容空間86には、装着ケース150が位置している。
プリンタ10は、カバーセンサ88(図6参照)を有する。カバーセンサ88は、例えば、カバー87が接離するスイッチ等の機械式センサであってもよいし、カバー87の位置によって光が遮断或いは透過される光学式センサであってもよい。カバーセンサ88は、カバー87の位置に応じた信号をコントローラ130に出力する。より詳細には、カバーセンサ88は、カバー87が被覆位置に位置していることに応じて、ローレベル信号をコントローラ130へ出力する。一方、カバーセンサ88は、カバー87が被覆位置と異なる位置に位置していることに応じて、ローレベル信号より信号強度の高いハイレベル信号をコントローラ130へ出力する。換言すれば、カバーセンサ88は、カバー87が露出位置に位置していることに応じて、ハイレベル信号をコントローラ130へ出力する。ハイレベル信号は第3信号の一例であり、ローレベル信号は第4信号の一例である。
装着ケース150は、図3に示されるように、接点152と、ロッド153と、装着センサ154と、液面センサ155と、ロックピン156とを備えている。装着ケース150には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する4つのカートリッジ200が収容可能である。すなわち、装着ケース150は、接点152、ロッド153、装着センサ154、液面センサ155を、4つのカートリッジ200それぞれに対応して、4つずつ備えている。なお、装着ケース150に装着されるカートリッジ200の数は、4つに限定されず、1つでも良いし、5つ以上でも良い。
接点152は、装着ケース150の天壁に位置している。接点152は、天壁から装着ケース150の内部空間へ向けて下方に突出している。接点152は、装着ケース150にカートリッジ200が装着された状態において、カートリッジ200の後述する電極248に接する位置に位置している。接点152は、導電性を有しており、さらに上下方向7に沿って弾性的に変形可能である。接点152は、コントローラ130に電気的に接続されている。
ロッド153は、装着ケース150の奥壁から前方へ突出している。ロッド153は、装着ケース150の奥壁において、後述するジョイント180より上方に位置している。ロッド153は、カートリッジ200が装着ケース150に装着される過程において、カートリッジ200の後述する大気連通口221を通じて大気バルブ室214に進入する。ロッド153が大気バルブ室214に進入すると、後述する大気バルブ室214が大気に連通される。
装着センサ154は、装着ケース150の天壁に位置している。装着センサ154は、カートリッジ200が装着ケース150に装着されているか否かを検出するためのセンサである。装着センサ154は、左右方向9に離間した発光部及び受光部を備える。装着ケース150にカートリッジ200が装着された状態において、カートリッジ200の後述する遮光リブ245は、装着センサ154の発光部及び受光部の間に位置する。換言すれば、装着センサ154の発光部及び受光部は、装着ケース150に装着されたカートリッジ200の遮光リブ245を挟んで、互いに対向した状態で位置している。
液面センサ155は、後述するアクチュエータ190の被検出部194が検出位置に位置しているか否かを検出するためのセンサである。液面センサ155は、左右方向9に離間した発光部及び受光部を備える。換言すれば、液面センサ155の発光部及び受光部は、検出位置に位置した被検出部194を挟んで、互いに対向した状態で位置している。液面センサ155は、発光部から出力された光が受光部で受光されたか否かに応じて異なる信号(図中では、「液面信号」と表記する。)を出力する。
ロックピン156は、装着ケース150の内部空間の上端で且つ開口85付近において、左右方向9に沿って延びる棒状の部材である。ロックピン156の左右方向9の両端は、装着ケース150の一対の側壁に固定されている。ロックピン156は、4つのカートリッジ200が収納可能な4つの空間に亘って左右方向9に延びている。ロックピン156は、装着ケース150に装着されたカートリッジ200を、図5に示される装着位置に保持するためのものである。カートリッジ200は、装着ケース150に装着された状態で、ロックピン156に係合される。
プリンタ10は、4つのカートリッジ200それぞれに対応して、4つのタンク160を備える。タンク160は、装着ケース150の奥壁よりさらに後方に位置している。タンク160は、図3に示されるように、上壁161と、前壁162と、下壁163と、後壁164と、不図示の一対の側壁とで構成されている。なお、前壁162は、各々が前後方向8にずれた複数の壁によって構成される。タンク160の内部は、液室171が形成されている。液室171は、第2液室の一例である。
ジョイント180は、図3に示されるように、ニードル181と、ガイド182とを備えている。ニードル181は、内部に流路が形成された管である。ニードル181は、液室171を画定する前壁162から前方へ突出している。ニードル181の突出先端には、開口183が形成されている。また、ニードル181の内部空間は、前壁162を貫通する貫通孔184を通じて液室171に連通されている。ニードル181は、一端(開口183)がタンク160の外部に連通され、且つ他端(貫通孔184)が液室171に連通された第3流路の一例である。ガイド182は、ニードル181の周囲に配置された円筒形状の部材である。ガイド182は、前壁162から前方に突出して、突出端が開口している。
液室171には、アクチュエータ190が位置している。アクチュエータ190は、液室171内に配置された不図示の支持部材によって、矢印198、199の向きに回動可能に支持されている。アクチュエータ190は、図3の実線で示される位置及び破線で示される位置の間を回動することができる。さらに、アクチュエータ190は、不図示のストッパ(例えば、液室171の内壁)によって、実線の位置より矢印198の向きへの回動が規制される。アクチュエータ190は、フロート191と、軸192と、アーム193と、被検出部194とを備える。
カートリッジ200は、液体の一例であるインクを内部に貯留可能な液室210(図2参照)を有する容器である。液室210は、例えば、樹脂製の壁によって画定されている。カートリッジ200は、図4(A)に示されるように、上下方向7及び前後方向8それぞれに沿った寸法が、左右方向9に沿った寸法よりも大きい扁平形状である。なお、異なる色のインクが貯留されるカートリッジ200の外形形状は同一でもよいし、異なっていてもよい。カートリッジ200を構成する壁のうちの少なくとも一部は、透光性を有している。これにより、ユーザは、カートリッジ200の液室210内に貯留されたインクの液面をカートリッジ200の外部から視認することができる。
コントローラ130は、図6に示されるように、CPU131、ROM132、RAM133、EEPROM134、及びASIC135を備えている。ROM132には、CPU131が各種動作を制御するためのプログラムなどが格納されている。RAM133は、CPU131が上記プログラムを実行する際に用いるデータや信号等を一時的に記録する記憶領域、或いはデータ処理の作業領域として使用される。EEPROM134には、電源オフ後も保持すべき設定情報が格納される。ROM132、RAM133、及びEEPROM134は、装置メモリの一例である。
図7〜図9を参照して、本実施形態に係るプリンタ10の動作を説明する。図7〜図9に示される各処理は、コントローラ130のCPU131によって実行される。なお、以下の各処理は、ROM132に記憶されているプログラムをCPU131が読み出して実行してもよいし、コントローラ130に搭載されたハードウェア回路によって実現されてもよい。また、以下の各処理の実行順序は、本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜変更することができる。
コントローラ130は、プリンタ10に記録指示が入力されたことに応じて、図7に示される画像記録処理を実行する。記録指示は、画像データで示される画像をシートに記録する記録処理をプリンタ10に実行させるための排出指示の一例である。記録指示の取得先は特に限定されないが、例えば、記録指示に対応するユーザ操作を操作パネル22を通じて受け付けてもよいし、不図示の通信インタフェースを通じて外部装置から受信してもよい。
次に図8を参照して、S17でコントローラ130が実行する残量更新処理の詳細を説明する。なお、以下の説明では、図10(A)に示されるように、タンク160内にインクが貯留されていない状態の装着ケース150に、新品(すなわち、最大インク量Vc0のインクが貯留された)カートリッジ200が装着された場合を前提とする。また、残量更新処理は、S14で新たにカートリッジ200の装着を検出した時刻tk−1から期間Δtが経過した時刻tkに実行されるものとする。すなわち、この場合の期間Δt=tk−tk−1である。
次に図9を参照して、S21でコントローラ130が実行するカウント処理の詳細を説明する。なお、コントローラ130は、4つのカートリッジ200のそれぞれに対して、カウント処理を独立して実行する。カートリッジ200毎のカウント処理は共通するので、1つのカートリッジ200に対応するカウント処理のみを説明する。
上述の説明によれば、装着ケース150にカートリッジ200が装着された時点で、液室210、171の液面の高さが異なっているとしても、液室210、171の液面が揃うまでの期間中において、プリンタ10は、式1〜式4に従って、インク量Vc、Vsを個別に算出することができる。但し、装着ケース150からカートリッジ200が抜かれるとインクの移動もなくなるので、プリンタ10は、装着センサ154からハイレベル信号が出力されたことに応じて、高さHc、Hsが閾値高さHth未満か否かに拘わらず、S32〜S35の処理を停止するのが望ましい。
17・・・ディスプレイ
21・・・ヘッド
130・・・コントローラ
134・・・EEPROM
150・・・装着ケース
152・・・接点
154・・・装着センサ
155・・・液面センサ
160・・・タンク
171・・・液室
175・・・大気連通室
176・・・貫通孔
177・・・大気連通ポート
181・・・ニードル
183・・・開口
184,216,219・・・貫通孔
200・・・カートリッジ
210・・・液室
211・・・上部液室
212・・・下部液室
213・・・インクバルブ室
214・・・大気バルブ室
221・・・大気連通口
230・・・供給管
234・・・インク供給口
Claims (13)
- 液体が貯留された第1液室、一端が上記第1液室と連通され且つ他端が外部と連通される第1流路、及び一端が上記第1液室と連通され且つ他端が外部と連通される第2流路を有するカートリッジが、装着される装着ケースと、
第2液室を有するタンクであって、
一端が外部と連通され且つ他端が上記第2液室と連通される第3流路であって、上記カートリッジが上記装着ケースに装着されたときに、上記第1液室及び上記第2液室を連通させる流路を、上記第1流路と共に構成する上記第3流路と、
上記第3流路よりも下方に位置する一端が上記第2液室と連通される第4流路と、
一端が上記第2液室に連通され且つ他端が外部と連通される第5流路と、
を有する上記タンクと、
上記第4流路の他端と連通されるヘッドと、
上記第1液室に貯留されている液体量Vc、及び上記第2液室に貯留されている液体量Vsを記憶する装置メモリと、
装着センサと、
コントローラとを備える液体排出装置であって、
上記コントローラは、
上記装着ケースに上記カートリッジが装着されてないことに応じて上記装着センサが出力する第1信号を、当該装着センサから受信し、
上記装着ケースに上記カートリッジが装着されたことに応じて上記装着センサが出力する第2信号を、上記第1信号を受信した後に当該装着センサから受信し、
上記第2信号を受信したことに応じて、
上記第1液室から上記第2液室へ期間Δtの間に流出する液体の流出量Qcを、基準位置から上記第1液室の液面までの高さHc、上記基準位置から上記第2液室の液面までの高さHs、上記第2流路の流路抵抗Rc、上記第5流路の流路抵抗Rs、及び上記第1流路及び上記第3流路の双方の抵抗又は一方の抵抗である流路抵抗Rnに基づいて算出し、
上記装置メモリから上記液体量Vc、Vsを読み出し、
読み出した上記液体量Vcから上記流出量Qcを減じて、上記期間Δtが経過した後の上記液体量Vcを算出し、
読み出した上記液体量Vsに上記流出量Qcを加えて、上記期間Δtが経過した後の上記液体量Vsを算出し、
算出した上記液体量Vc、Vsを上記装置メモリに記憶させ、
上記高さHc、Hsの差が閾値高さ未満か否かを判断し、
上記高さHc、Hsの差が上記閾値高さ以上だと判断したことに応じて、上記期間Δtが経過するまで待機し、
上記期間Δtが経過したことに応じて、再び、上記流出量Qc及び上記液体量Vc、Vsを算出し且つ算出した上記液体量Vc、Vsを上記装置メモリに記憶させる液体排出装置。 - 上記コントローラは、上記高さHc、Hsの差が上記閾値高さに近づくほど、上記流出量Qc及び上記液体量Vc、Vsを次に算出するまでの上記期間Δtを長くする請求項1に記載の液体排出装置。
- 上記コントローラは、上記装着センサから上記第2信号を受信した後に上記第1信号を受信したことに応じて、上記流出量Qc及び上記液体量Vc、Vsを算出し且つ算出した上記液体量Vc、Vsを上記装置メモリに記憶させる処理を停止する請求項1又は2に記載の液体排出装置。
- 上記コントローラは、上記高さHc、Hsの差が上記閾値高さ未満だと判断したことに応じて、上記流出量Qc及び上記液体量Vc、Vsを算出し且つ算出した上記液体量Vc、Vsを上記装置メモリに記憶させる処理を停止する請求項1から3のいずれかに記載の液体排出装置。
- 該液体排出装置は、接点を備えており、
上記カートリッジは、当該カートリッジが上記装着ケースに装着された状態で、上記接点と導通可能なカートリッジメモリを備えており、
上記コントローラは、算出した上記液体量Vcを上記接点を通じて上記カートリッジメモリに記憶させる請求項1から4のいずれかに記載の液体排出装置。 - 上記装着ケースに対して装着或いは抜かれる上記カートリッジが通過する開口を覆う被覆位置、及び上記開口を露出させる露出位置に移動可能なカバーと、
カバーセンサとを備えており、
上記コントローラは、
上記カバーが上記露出位置であることに応じて上記カバーセンサが出力する第3信号を受信していることに応じて、算出した上記液体量Vcを上記カートリッジメモリに記憶させ、
上記カバーが上記被覆位置であることに応じて上記カバーセンサが出力する第4信号を受信していることに応じて、算出した上記液体量Vcを上記カートリッジメモリに記憶させない請求項5に記載の液体排出装置。 - 該液体排出装置は、接点を備えており、
上記カートリッジは、当該カートリッジが上記装着ケースに装着された状態で、上記接点と導通可能なカートリッジメモリを備えており、
上記コントローラは、上記装着センサから上記第2信号を受信した後に上記第1信号を受信したことに応じて、上記接点を通じて上記カートリッジメモリから上記液体量Vcを読み出して上記装置メモリに記憶させる請求項1から6のいずれかに記載の液体排出装置。 - 上記コントローラは、
上記液体量Vc及び上記高さHcの対応関係を示す第1対応情報に基づいて、算出した上記液体量Vcに対応する上記高さHcを特定し、
算出した上記液体量Vsが閾値量未満であることに応じて、算出した上記液体量Vsに対応する上記高さHsを0と特定し、
算出した上記液体量Vsが上記閾値量以上であることに応じて、上記液体量Vs及び上記高さHsの対応関係を示す第2対応情報に基づいて、算出した上記液体量Vsに対応する上記高さHsを特定し、
上記閾値量は、上記第2液室のうち、上記第3流路との連通位置より下方の部分の容積に相当する請求項1から7のいずれかに記載の液体排出装置。 - 上記コントローラは、
液体を排出する排出指示を受け付け、
上記排出指示に従って上記ヘッドに液体を排出させ、
上記排出指示に示される液体の排出量Dhを算出し、
上記ヘッドを通じた液体の排出中の期間Δtの間に上記第4流路から上記ヘッドに向けて流出する液体の流出量Qaを、算出した上記排出量Dhに基づいて算出し、
上記ヘッドを通じた液体の排出中の上記期間Δtの間に上記第1液室から上記第2液室へ流出する液体の上記流出量Qcを、上記高さHc、Hs、算出した上記流出量Qa、及び上記流路抵抗Rc、Rs、Rnに基づいて算出し、
上記装置メモリから上記液体量Vc、Vsを読み出し、
読み出した上記液体量Vcから上記流出量Qcを減じて、上記期間Δtが経過した後の上記液体量Vcを算出し、
読み出した上記液体量Vsから上記流出量Qaを減じ且つ上記流出量Qcを加えて、上記期間Δtが経過した後の上記液体量Vsを算出し、
算出した上記液体量Vc、Vsを上記装置メモリに記憶させる請求項1から8のいずれかに記載の液体排出装置。 - 上記コントローラは、
上記排出指示を受け付けたことに応じて、上記流出量Qa、Qc及び上記液体量Vc、Vsを算出し且つ算出した上記液体量Vc、Vsを上記装置メモリに記憶させ、
上記ヘッドを通じた液体の排出が終了したことに応じて、
上記排出指示で示された液体の総排出量を排出時間で除した上記排出量Dhを算出し、
算出した上記排出量Dhを用いて、上記流出量Qa、Qc及び上記液体量Vc、Vsを算出し且つ算出した上記液体量Vc、Vsを上記装置メモリに記憶させる請求項9に記載の液体排出装置。 - 該液体排出装置は、ディスプレイを備えており、
上記コントローラは、算出した上記液体量Vc、Vsそれぞれを示す情報を上記ディスプレイに表示させる請求項1から10のいずれかに記載の液体排出装置。 - 上記コントローラは、算出した上記液体量Vsが閾値量未満になったことに応じて、上記ヘッドを通じた液体の排出を禁止する請求項1から11のいずれかに記載の液体排出装置。
- 液体が貯留された第1液室、一端が上記第1液室と連通され且つ他端が外部と連通される第1流路、及び一端が上記第1液室と連通され且つ他端が外部と連通される第2流路を有するカートリッジと、
上記カートリッジが装着される装着ケースと、
第2液室を有するタンクであって、
一端が外部と連通され且つ他端が上記第2液室と連通される第3流路であって、上記カートリッジが上記装着ケースに装着されたときに、上記第1液室及び上記第2液室を連通させる流路を、上記第1流路と共に構成する上記第3流路と、
上記第3流路よりも下方に位置する一端が上記第2液室と連通される第4流路と、
一端が上記第2液室に連通され且つ他端が外部と連通される第5流路と、
を有する上記タンクと、
上記第4流路の他端と連通されるヘッドと、
上記第1液室に貯留されている液体量Vc、及び上記第2液室に貯留されている液体量Vsを記憶する装置メモリと、
装着センサと、
コントローラとを備える液体排出装置であって、
上記コントローラは、
上記装着ケースに上記カートリッジが装着されてないことに応じて上記装着センサが出力する第1信号を、当該装着センサから受信し、
上記装着ケースに上記カートリッジが装着されたことに応じて上記装着センサが出力する第2信号を、上記第1信号を受信した後に当該装着センサから受信し、
上記第2信号を受信したことに応じて、
上記第1液室から上記第2液室へ期間Δtの間に流出する液体の流出量Qcを、基準位置から上記第1液室の液面までの高さHc、上記基準位置から上記第2液室の液面までの高さHs、上記第2流路の流路抵抗Rc、上記第5流路の流路抵抗Rs、及び上記第1流路及び上記第3流路の双方の抵抗又は一方の抵抗である流路抵抗Rnに基づいて算出し、
上記装置メモリから上記液体量Vc、Vsを読み出し、
読み出した上記液体量Vcから上記流出量Qcを減じて、上記期間Δtが経過した後の上記液体量Vcを算出し、
読み出した上記液体量Vsに上記流出量Qcを加えて、上記期間Δtが経過した後の上記液体量Vsを算出し、
算出した上記液体量Vc、Vsを上記装置メモリに記憶させ、
上記高さHc、Hsの差が閾値高さ未満か否かを判断し、
上記高さHc、Hsの差が上記閾値高さ以上だと判断したことに応じて、上記期間Δtが経過するまで待機し、
上記期間Δtが経過したことに応じて、再び、上記流出量Qc及び上記液体量Vc、Vsを算出し且つ算出した上記液体量Vc、Vsを上記装置メモリに記憶させる液体排出装置。
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