液体噴射装置及び補助貯留手段
【課題】液体噴射ヘッドに残留した気泡による吐出不良を防止できるとともに、液体廃棄率を減少させる液体噴射装置及び補助貯留手段を提供する。
【解決手段】プリンタ１は、インク滴を吐出する記録ヘッド５と、インクを貯留するカートリッジ１１と、カートリッジ１１に収容されたインクを記録ヘッド５に供給するインク流路１５と、カートリッジ１１から供給されたインクを一時貯留するサブタンクとを備える。また、インク流路１５の途中に、カートリッジ１１から記録ヘッド５にインクを供給するとともに、サブタンク２１内に滞留した空気をカートリッジ１１に送出するチューブポンプ２０を備えた。
【解決手段】プリンタ１は、インク滴を吐出する記録ヘッド５と、インクを貯留するカートリッジ１１と、カートリッジ１１に収容されたインクを記録ヘッド５に供給するインク流路１５と、カートリッジ１１から供給されたインクを一時貯留するサブタンクとを備える。また、インク流路１５の途中に、カートリッジ１１から記録ヘッド５にインクを供給するとともに、サブタンク２１内に滞留した空気をカートリッジ１１に送出するチューブポンプ２０を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置及び補助貯留手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を液体噴射ヘッドからターゲットに対して吐出する液体噴射装置として、インクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタと言う）がある。プリンタは、液体としてのインクを貯留したカートリッジから、キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドにインクを供給する。そして、記録ヘッドを駆動して、ターゲットとしての紙に対してインクを吐出する。
【０００３】
しかし、カートリッジの着脱、各部材の材料のガス透過性により、記録ヘッド側に供給されるインクに、気泡が混入することがある。記録ヘッドの直上には、インクを濾過するフィルタが設けられているが、クリーニングによりフィルタを通過した気泡が記録ヘッド内に残ることがある。記録ヘッド内に気泡が混入すると、ドット抜け等の印刷不良が生じる。またフィルタ上に溜まった気泡が大きくなり流路を塞いでしまうとヘッドにインクが供給されず印刷不良となる。
【０００４】
これに対し、特許文献１では、気泡が滞留しやすい空間に突出部を配置したフィルタが記載されている。このフィルタは、キャリッジにカートリッジを搭載するオンキャリッジ式のインクジェット式プリンタに設けられる。この方法では、気泡が滞留しやすい空間を、フィルタの突出部が占有することにより、気泡排出性を向上させている。また、特許文献２では、記録ヘッドの上流側にバッファタンクを設けたインクジェット式プリンタにおいて、バッファタンクの上部の気泡貯留室に貯留された空気を、排気キャップを介して、外部に排出するプリンタが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２１８８０９号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のプリンタでは、フィルタ上に溜まった気泡を抜けやすくすることは出来るが、発生した気泡を排出するには、記録ヘッドのノズルから内部のインクを吸引するクリーニングを行う必要がある。クリーニングによって吸引されたインクは、廃インクとして、専用のタンクに貯留される。また、クリーニング時に気泡が記録ヘッドを通過するため、記録ヘッドに気泡が残り、吐出不良となることがある。さらに、クリーニングによって気泡を排出するため、インク廃棄率が増大してしまう。
【０００６】
また、特許文献２に記載のプリンタでは、気泡貯留室内の空気とともに、バッファタンクのインクも外部に排出してしまう。このため、インク廃棄率が増大する可能性がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドに残留した気泡による吐出不良を防止できるとともに、液体廃棄率を減少させる液体噴射装置及び補助貯留手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液体を吐出する液体噴射ヘッドと、液体を貯留する主貯留手段と、前記主貯留手段に貯留された液体を前記液体噴射ヘッドに供給する流路と、前記主貯留手段から供給された液体を一時貯留する補助貯留手段とを備える液体噴射装置であって、前記主貯留手段の液体を前記流路を介して前記噴射ヘッドに供給するとともに、前記補助貯留手段内
に滞留した気体を前記流路を介して前記主貯留手段に送出するポンプ手段を備えた。
【０００８】
これによれば、ポンプ手段により、主貯留手段から噴射ヘッドに液体を供給するとともに、補助貯留手段内に滞留した気体が主貯留手段に送出される。このため、補助貯留手段内に滞留した気体を排出することにより、噴射ヘッドに供給する液体に気泡が混入しないようにすることができる。また、主貯留手段に気体を排出するので、気体排出の際に、補助貯留手段内の液体が排出されても、排出された液体を主貯留手段に貯留することができるので、液体噴射用の液体として再利用することができる。このため、主貯留手段の液体廃棄率を低下させることができる。また、同じ流路を介して、液体及び気体を供給又は排出するので、例えば気体排出用の流路を省くことができる。
【０００９】
この液体噴射装置において、前記主貯留手段は、液体を貯留する貯留部と、前記補助貯留手段側に液体を導出するための液体供給口と、前記液体供給口に対して鉛直方向上方に位置し、前記補助貯留手段から排出された気体を貯留する貯留部とを備えた。
【００１０】
これによれば、補助貯留手段から排出された気体は、主貯留手段の貯留部のうち、液体供給口よりも鉛直方向上方に位置する部分に貯留される。このため、主貯留手段に貯留された気体が、液体供給口から、補助貯留手段及び噴射ヘッド側に送り戻されることがない。
【００１１】
この液体噴射装置において、前記補助貯留手段は、前記ポンプ手段に連通し、内部容積を変更可能であって、容積が拡大する方向に付勢された可変容積部と、前記可変容積部に、前記主貯留手段側から供給された液体を導入する液体導入部と、前記可変容積部に滞留した気体を、前記主貯留手段側に排出する排出部と、前記噴射ヘッドに液体を供給する液体導出部とを備え、前記ポンプ手段の駆動により、前記可変容積部の気体を前記主貯留手段側に排出して、前記可変容積部の内部容積を縮小するとともに、縮小した前記可変容積部の付勢力と、前記ポンプ手段の駆動とにより、前記主貯留手段側から液体を前記可変容積部内に導入する。
【００１２】
これによれば、可変容積部は、ポンプ手段の駆動に伴い、内部の気体を排出して縮小する。また、可変容積部は、縮小した容積を拡大する方向に付勢されているので、縮小した際に負圧が発生し、その負圧とポンプ駆動とにより、液体を吸入する。このため、短時間で比較的多量の液体を補助貯留手段に貯留することができる。
【００１３】
この液体噴射装置において、前記可変容積部は、内部容積が拡大する方向に付勢する付勢手段を備えている。
これによれば、可変容積部を、付勢手段により、内部容積が拡大する方向に確実に付勢することができる。
【００１４】
この液体噴射装置において、前記可変容積部内の気体を排出する前記排出部及び前記可変容積部内に液体を導入する前記液体導入部は、一体であって、気体を排出及び液体を導入する開口は、前記可変容積部の内側底面と該開口との間に、液体を充填するための空間を保持した位置に設けられる。
【００１５】
これによれば、気体を排出する排出部と液体導入部とは一体に設けられている。また、その排出部（又は液体導入部）の開口部は、可変容積部の内側底面と開口部との間に、液体を充填するための空間を保持した位置に設けられる。このため、可変容積部に、所定量の液体を保持した状態で、その液面の上に滞留した気体を、その開口から排出することができる。
【００１６】
この液体噴射装置において、前記可変容積部は、所定の方向に伸縮する伸縮部材を有するとともに、前記伸縮部材の最大容積と最小容積とを検出するための検出手段をさらに備える。
【００１７】
これによれば、検出手段により、最大容積と最小容積とを検出するので、最大容積検出時又は最小容積検出時にポンプ手段を制御して、可変容積部内の液体量又は気体量を管理することができる。
【００１８】
この液体噴射装置において、前記検出手段は、前記伸縮部材の内部容積が最小容積の際に、前記伸縮部材の一部と接触する第１スイッチと、前記伸縮部材の内部容積が最大容積の際に、前記伸縮部材の一部と接触する第２スイッチとからなる。
【００１９】
これによれば、検出手段は、最小容積又は最大容積の際に伸縮部材の一部と接触する第１スイッチ及び第２スイッチから構成される。このため、伸縮部材の伸長動作及び縮小動作を有効利用して、最大容積及び最小容積を検出できる。
【００２０】
この液体噴射装置において、前記可変容積部の内部容積が上限値に到達した際に、前記可変容積部に当接して、さらなる内部容積の拡大を規制する規制手段をさらに備えた。
これによれば、内部容積が上限値に到達した際に、規制手段により、さらなる内部容積の拡大を規制するようにした。このため、可変容積部等の破損を防止できる。
【００２１】
この液体噴射装置において、前記ポンプ手段を一方向に駆動することにより、前記補助貯留手段に液体を供給する液体供給動作と、前記ポンプ手段を他方向に駆動することにより、前記補助貯留手段の気体を前記主貯留手段に排出する気体排出動作とを、交互に繰り返して、前記補助貯留手段に液体を充填する。
【００２２】
これによれば、液体供給動作と、気体排出動作とを交互に繰り返して補助貯留手段内に液体を充填する。このため、補助貯留手段内に気体が多量に残留しない状態で、液体を充填できる。
【００２３】
この液体噴射装置において、所定期間毎に、前記気体排出動作と前記液体供給動作とを行って、前記補助貯留手段内の気体抜きを行う。
これによれば、所定時間毎に、気体排出動作及び液体供給動作を行って、気体抜きを行うので、噴射ヘッドに液体のみを供給するようにすることができる。
【００２４】
この液体噴射装置において、前記噴射ヘッドにより液体が噴射され、前記検出手段が、前記可変容積部の最小容積を検出した際に、前記ポンプ手段を一方向に駆動して、前記補助貯留手段に液体を供給する。
【００２５】
これによれば、補助貯留手段内の液体が消耗され、可変容積部の最小容積が検出された際に、ポンプ手段により液体を供給するようにした。このため、補助貯留手段内に、常に一定量以上の液体を貯留することができる。
【００２６】
この液体噴射装置において、前記ポンプ手段を一方向に駆動して、前記補助貯留手段に液体を供給する液体供給動作を行う経過時間が最大所要時間を超えても、前記検出手段により前記可変容積部の最大容積が検出されない場合に、前記主貯留手段の液体消耗状態を検出する。
【００２７】
これによれば、検出手段が、可変容積の最大容積を検出せず、ポンプ手段を最大所要時間駆動しても、最大容積にならないときに、主貯留手段の液体消耗状態を検出する。この
ため、簡単な構成で、主貯留手段の液体消耗状態を検出できる。
【００２８】
本発明の補助貯留手段は、内部容積を変更可能であって、容積が拡大する方向に付勢された可変容積部と、前記可変容積部に、外部から供給された液体を導入する液体導入部と、前記可変容積部に滞留した気体を、外部に排出する排出部と、液体を外部に供給する液体導出部とを備え、前記可変容積部の気体を排出するに伴い、前記可変容積部の内部容積が縮小し、縮小した前記可変容積部の付勢力に基づく負圧により、外部から液体を前記可変容積部内に導入する。
【００２９】
これによれば、可変容積部は、内部の気体を排出して縮小する。また、可変容積部は、縮小した容積を拡大する方向に付勢されているので、縮小した際に負圧が発生し、その負圧により、液体を吸入する。このため、短時間で比較的多量の液体を補助貯留手段に吸入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図１４に従って説明する。
図１は、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ（以下、プリンタ１と言う）の概略を説明する図である。図１に示すように、プリンタ１は、１対のフレーム板２を備え、各フレーム板２間には、棒状のガイド部材３が架設されている。ガイド部材３には、キャリッジ４がガイド部材３の軸線方向に往復移動可能に挿通支持されている。このキャリッジ４は、図示しない１対のプーリに張設されたタイミングベルトを介して、キャリッジモータＭ１（図５参照）に連結されている。これにより、キャリッジ４は、キャリッジモータＭ１の駆動により、ガイド部材３に沿って主走査方向（図中Ｙ矢印方向及び反Ｙ矢印方向）に往復移動するようになっている。
【００３１】
キャリッジ４の下面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド５が搭載されている。記録ヘッド５は、流路が形成された流路形成部材、圧電素子、下面に設けられたノズルプレート等を備えている。この記録ヘッド５内の流路には、インク供給機構１０から液体としてのインクが供給され、圧電素子の駆動により、ノズルプレートに穿孔されたノズルから微小なインク滴が吐出されるようになっている。
【００３２】
また、プリンタ１は、紙送モータＭ２（図５参照）を有する紙送機構（図示略）を備え、紙送機構は、記録ヘッド５の下方に、副走査方向（図中Ｘ矢印方向）に、紙等の印刷媒体を搬送する。そして、キャリッジ４に搭載された記録ヘッド５が主走査方向に往復移動しながらインク滴を吐出する動作と、上記した紙送機構により記録ヘッド５の下方に紙を副走査方向に搬送する動作とを交互に繰り返すことで印刷が行われる。
【００３３】
次に、インク供給機構１０について説明する。インク供給機構１０は、４個の主貯留手段としての各カートリッジ１１と、カートリッジ１１内のインクを記録ヘッド５に導出するインク流路１５、キャリッジ４に搭載された４個の補助貯留手段、補助貯留手段としてのサブタンク２１とを備えている。
【００３４】
各カートリッジ１１は、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのインクをそれぞれ貯留している。各カートリッジ１１は、プリンタ１本体側に設けられたカートリッジホルダ１２に着脱可能に取り付けられる。
【００３５】
図２に示すように、カートリッジ１１は、合成樹脂等からなる箱状のケース１３内に貯留部としてのインクパック１４を収容している。ケース１３は、前壁部１３ａ、背壁部１３ｂ、上壁部１３ｃ、底壁部１３ｄを有し、前壁部１３ａには、インクパック１４を固定するための貫挿孔１３ｅが貫通形成されている。インクパック１４は、ガスバリア性を有
するフィルムＦを溶着して袋状に形成した袋部１４ａと、袋部１４ａ内に一端が挟まれた合成樹脂からなる供給口１４ｂとを備えている。各カートリッジ１１の各袋部１４ａには、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの４色の脱気されたインクが充填されている。供給口１４ｂは内部に図示しない流路を備えており、長手方向の一端を袋部１４ａ内に挿入した状態で、フィルムＦの内側に溶着されている。このインクパック１４は、供給口１４ｂを、ケース１３の貫挿孔１３ｅに固定することにより、ケース１３に対して位置決めされる。
【００３６】
図２に示すように、カートリッジホルダ１２は、インクパック１４を収容したカートリッジ１１を、ケース１３の前壁部１３ａが、背壁部１３ｂよりも鉛直方向（Ｚ矢印方向）において下方になるように斜めに取り付ける構成になっている。これにより、カートリッジホルダ１２に取り付けられた各カートリッジ１１内のインクパック１４は、液体供給口としての供給口１４ｂが下方に配置された、傾斜した姿勢になる。従って、インクパック１４内に気体としての空気が気泡として混入した場合等には、インクパック１４のうち鉛直方向上方の部分、即ち袋部１４ａのうち、供給口１４ｂが取着された側と反対側に設けられた、貯留部としての端部１４ｃに滞留する。その結果、インクパック１４内に混入した気泡は、カートリッジ１１から記録ヘッド５側に排出されない。
【００３７】
カートリッジホルダ１２には、中空状の挿入針（図示略）がそれぞれ設けられ、これらの各挿入針には、インク流路１５が連結されている。図１に示すように、各インク流路１５は、流路途中にポンプ手段としての第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄが配設された各ポンプ側流路１６と、キャリッジ４の往復動作に追従して撓む可撓性チューブ１８とを有し、ポンプ側流路１６と可撓性チューブ１８とは継ぎ手１７で連結されている。
【００３８】
各ポンプ側流路１６は、合成樹脂製の流路形成部材に形成された流路、又は、ポリエチレン等の可撓性のチューブ等から構成されている。また、ポンプ側流路１６は、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのインクをそれぞれ可撓性チューブ１８に導出する。
【００３９】
第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄは、エラストマチューブ等、可撓性のポンプ用チューブ及びローラ（図示略）を備えている。第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄのポンプ用チューブは、ポンプ側流路１６とそれぞれ接続されている。
【００４０】
また、第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄには、プリンタ１が備える各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄ（図５参照）がそれぞれ連結されている。これらのポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄの正方向の回転により、各チューブポンプ２０ａ〜２０ｄの上記ローラは正方向に回転し、ポンプ用チューブ内のインク又は空気を、下流側、即ち記録ヘッド５側にそれぞれ送り出す。各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄがそれぞれ逆転すると、上記ローラが逆方向に回転し、ポンプ用チューブ内のインク又は空気を、上流側、即ちカートリッジ１１側にそれぞれ送り出すようになっている。ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄは、ステッピングモータ等からなり、第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄに対して例えば１個ずつ備えられている。尚、この第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄ、各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄを互いに区別しないで説明する場合には、単にチューブポンプ２０、ポンプモータＭ３として説明する。
【００４１】
インク流路１５を構成する可撓性チューブ１８は、例えば、４つの流路がＺ矢印方向に並べられた集束流路であって、ポリエチレンチューブ、又はポリエチレンチューブにアルミ層を備えたチューブ等、少なくともその一部が可撓性材質からなるチューブである。可撓性チューブ１８とキャリッジ４とは、可撓性チューブ１８がキャリッジ４の動作により脱落しないように連結部１９を介して連結されている。また、可撓性チューブ１８の各流路は、連結部１９を介して、キャリッジ４上の各サブタンク２１に接続されている。各サ
ブタンク２１は、各インク流路１５を介して送出された、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのインクをそれぞれ一時貯留している。
【００４２】
このような構成により、各ポンプモータＭ３が正方向に回転すると、各チューブポンプ２０が正転して、ポンプ側流路１６内の流体を記録ヘッド５側に圧送する。チューブポンプ２０がさらに回転を継続すると、チューブポンプ２０よりも上流（カートリッジ１１側）の流路が負圧状態となり、カートリッジ１１内のインクが、ポンプ側流路１６に導出される。その結果、カートリッジ１１から、インク流路１５を介して、サブタンク２１にインクが圧送される。
【００４３】
また、各ポンプモータＭ３が逆転すると、キャリッジ４に搭載された各サブタンク２１内の空気が、インク流路１５を介してカートリッジ１１に排出されることにより、サブタンク２１内の空気排出が行われる。これにより、サブタンク２１内のインクへの気泡混入を防止する。このとき、サブタンク２１内の空気が、カートリッジ１１のインクパック１４内に混入するが、その空気はインクパック１４の鉛直方向上方の端部１４ｃに貯留され、供給口１４ｂ側から導出されることがないようになっている。
【００４４】
次に、サブタンク２１について図３及び図４に従って説明する。図３は、サブタンク２１の要部を説明する側面図、図４はサブタンク２１の要部断面図である。図３に示すように、サブタンク２１は、図中鎖線で示す箱状のケース２２内に、合成樹脂からなる板状の流路形成板２３を備えている。図４に示すように、この流路形成板２３には、管状の導入口２４が突出形成されている。この導入口２４に、上記した連結部１９に連通するチューブＴが貫挿されることにより、インク流路１５内のインクを、流路形成板２３内に導入する。また、流路形成板２３の下面２３ｂには、導入口２４内の流路に連通する、連通溝２５が形成されている。この連通溝２５は、流路形成板２３の下面２３ｂにガスバリア性を有するフィルム２６が熱溶着等により張られることで、シールされている。連通溝２５は、流路形成板２３の上面２３ａ側に突出形成された、液体導入部、排出部としての鉛直管２７内に連通している。鉛直管２７は、内部に連通溝２５に連通する流路２７ａを有し、流路形成板２３からＺ矢印方向に延出されている。
【００４５】
また、流路形成板２３の上面２３ａであって、鉛直管２７の隣には、略円形状の嵌合部２８が突出形成されている。この嵌合部２８は、鉛直管２７の高さよりも低く形成され、その上面２８ａには、さらに環状突部２９が突出形成されている。環状突部２９の内側には、すり鉢状の傾斜部３０が形成されている。環状突部２９の内側であって、傾斜部３０の上側には、フィルタ３１が設けられている。フィルタ３１は、環状突部２９の内径とほぼ同じ直径の略円盤状に形成され、環状突部２９の内側に嵌合されている。また、傾斜部３０の底部には、記録ヘッド５に連通する液体導出部としてのヘッド側流路３２が紙面奥側に向かって貫通形成されている。ヘッド側流路３２は、流路形成板２３の下面２３ｂに溝状に形成され、下面２３ｂに溶着されたフィルム２６によって封止されることで流路をなしている。
【００４６】
また、流路形成板２３の上面２３ａには、略コの字状の規制手段としての規制部材３３が、各ボルト３４によって締結されている。規制部材３３は、基端に形成されたボルト締結部３５、鉛直部３６、水平部３７を備えている。水平部３７の略中央には、反Ｚ矢印方向に突出した突出部３８が形成されている。
【００４７】
また、規制部材３３と流路形成板２３との間には、可変容積部としての伸縮部材４０が設けられている。伸縮部材４０は、有蓋筒状に形成された可撓性の合成樹脂からなり、その側壁は蛇腹状に形成されている。図４に示すように、伸縮部材４０の上部には、嵌合突部４２が突出形成されている。さらに、嵌合突部４２の先端には、板状の当接部４３が設
けられている。嵌合突部４２には、伸縮部材４０の上面よりも大きく形成された検出板４４が嵌合されている。嵌合突部４２に検出板４４を固定した状態では、嵌合突部４２の先端の当接部４３は、検出板４４よりも突出した状態になる。
【００４８】
また、伸縮部材４０の下部開口４０ａは、流路形成板２３の嵌合部２８の外径とほぼ同じ大きさに形成され、その下部開口４０ａが嵌合部２８に嵌合されることで、伸縮部材４０と流路形成板２３とが連結される。また、下部開口４０ａを嵌合部２８に嵌合すると、流路形成板２３の鉛直管２７、フィルタ３１は、伸縮部材４０の内側に内包されるとともに、伸縮部材４０の当接部４３が、規制部材３３の突出部３８に当接した状態になる。
【００４９】
そして、伸縮部材４０の側壁及び上壁と、流路形成板２３とにより、インクを一時貯留する貯留室４１が形成される。鉛直管２７の開口２７ｂは、貯留室４１の底面である、流路形成板２３の上面２３ａに対し、鉛直方向（Ｚ矢印方向）において高い位置に配置されている。
【００５０】
流路形成板２３の上面２３ａと、検出板４４の下面４４ｂとの間には、付勢手段としての付勢ばね４６が配設されている。付勢ばね４６は、検出板４４をＺ矢印方向に付勢し、伸縮部材４０を、その貯留室４１が拡大する方向に付勢している。
【００５１】
規制部材３３の鉛直部３６には、リミットスイッチからなる、検出手段を構成する第１スイッチ３６ａと、第２スイッチ３６ｂとが設けられている。第１スイッチ３６ａは、第２スイッチ３６ｂよりも、鉛直方向において下方に設けられている。
【００５２】
各チューブポンプ２０の駆動により、伸縮部材４０が伸縮して、その接触部４５が、第１スイッチ３６ａ又は第２スイッチ３６ｂに接触すると、第１スイッチ３６ａ又は第２スイッチ３６ｂはオン信号を出力し、検出板４４の位置、即ち伸縮部材４０の伸縮状態を検出するようになっている。サブタンク２１を組み立てを完了した初期状態には、この接触部４５は、第２スイッチ３６ｂに接触した状態になっている。また、初期状態では、伸縮部材４０の当接部４３が、規制部材３３の突出部３８に当接し、伸縮部材４０のＺ方向への伸長が規制された状態になっている。
【００５３】
また、流路形成板２３の上面２３ａと、検出板４４の下面４４ｂとの間には、付勢手段としての付勢ばね４６が介在している。付勢ばね４６は、検出板４４をＺ矢印方向に押圧し、伸縮部材４０を、その貯留室４１の容積が拡大する方向に付勢している。
【００５４】
このように構成されたサブタンク２１に、チューブポンプ２０が正転することにより、カートリッジ１１から、インク流路１５を介してインクが送出されると、流路形成板２３の導入口２４、連通溝２５、鉛直管２７内の流路２７ａを介して、伸縮部材４０の貯留室４１にインクが供給される。チューブポンプ２０が所定時間回転駆動することにより、貯留室４１には所定量のインクが貯留される。そして、貯留室４１に一時貯留されたインクは、貯留室４１に一時貯留された後、フィルタ３１によって濾過され、傾斜部３０、ヘッド側流路３２を介して、記録ヘッド５に供給される。
【００５５】
チューブポンプ２０が停止した後、プリンタ１の印刷動作によって、記録ヘッド５からインク滴が噴射され、記録ヘッド５内のインクが消耗されると、貯留室４１に貯留されたインクが記録ヘッド５に供給される。そして、貯留室４１内のインクが消耗されると、貯留室４１の内圧が下降し、付勢ばね４６の付勢力に抗して伸縮部材４０が反Ｚ矢印方向に縮む。このとき、チューブポンプ２０が再び正転すると、カートリッジ１１から貯留室４１にインクが供給され、貯留室４１内のインク量が増大する。そして、貯留室４１の内圧が上昇するに伴い、伸縮部材４０はＺ矢印方向に伸長する。
【００５６】
次に、プリンタ１のコントローラ１ａの構成について、図５に従って説明する。コントローラ１ａは、主制御を行うＣＰＵ５０、ＲＡＭ５１、ＲＯＭ５２、ＡＳＩＣ５３、タイマ５４、検出手段を構成する検出部５５を備えている。ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５２に格納された制御プログラムに従って、キャリッジモータＭ１を駆動制御する第１モータ駆動回路５６、紙送モータＭ２を駆動制御する第２モータ駆動回路５７、ポンプモータＭ３を駆動制御する第３モータ駆動回路５８に各種駆動信号を出力する。また、記録ヘッド５を駆動制御するヘッド駆動回路５９、プリンタ１の図示しない外郭ケースに設けられたディスプレイ６１に各種画像を表示するディスプレイ駆動回路６０を駆動制御する。また、ＡＳＩＣ５３は、プリンタ１が外部から入力した画像データをビットマップ変換したり、２値化等の画像処理を行う。タイマ５４は、サブタンク２１にインクが充填された時点からの経過時間等を計時する。検出部５５は、第１スイッチ３６ａ、第２スイッチ３６ｂからのオン信号を検出し、ＣＰＵ５０に検出信号を出力する。
【００５７】
次に、本実施形態の処理手順について、図６〜図８に従って説明する。まず、プリンタ１の使用開始時等、インク流路１５及び記録ヘッド５にインクが充填されていない初期状態の際の処理手順について、図６に従って説明する。カートリッジ１１が装着された後、コントローラ１ａのＣＰＵ５０は、第３モータ駆動回路５８を駆動制御して、各ポンプモータＭ３を正方向に回転させ、各チューブポンプ２０を正転させる（ステップＳ１−１）。また、各ポンプモータＭ３が回転を開始すると、タイマ５４は、開始時点からの経過時間（以下、モータ正転時間）を計測する。
【００５８】
各ポンプモータＭ３が正方向に回転すると、各チューブポンプ２０の上記各ローラがそれぞれ正方向に回転して、ポンプ用チューブをしごくことにより、内部の空気（又はプリンタ１の初期状態に各インク流路１５内に充填されている洗浄液）を下流側に圧送する。これにより、各チューブポンプ２０よりも上流側の各ポンプ側流路１６内に負圧が発生して、各カートリッジ１１内のインクがポンプ側流路１６に導出される。そして、各チューブポンプ２０がさらに正転することにより、インクが、各インク流路１５を介してサブタンク２１内に流入する。
【００５９】
各サブタンク２１は、初期状態においては、図４に示すように、各伸縮部材４０の当接部４３が、規制部材３３の突出部３８にそれぞれ当接するとともに、各検出板４４の接触部４５が、各規制部材３３の第２スイッチ３６ｂにそれぞれ接触した状態になっている。サブタンク２１の導入口２４にインクが流入すると、図９に示すように、連通溝２５を介して、鉛直管２７内の流路２７ａにインクＩが流入する。そして、鉛直管２７の開口２７ｂからインクＩが溢れ出て、各貯留室４１内に流入する。各貯留室４１内に導出されたインクＩは、フィルタ３１によって濾過され、傾斜部３０及びヘッド側流路３２を介して記録ヘッド５に供給される。
【００６０】
各チューブポンプ２０がさらに回転を継続すると、図９のように貯留室４１にインクＩが溜まり、液面が上昇する。これにより、各貯留室４１内の内圧が上昇し、伸縮部材４０はＺ矢印方向に伸長しようとするが、伸縮部材４０の当接部４３と、規制部材３３の突出部３８との当接により、初期状態以上の伸長が規制されている。
【００６１】
また、図６に示すように、ＣＰＵ５０は、タイマ５４が計時したモータ正転時間が、所定時間Ｔ１を超えたか否かを判断する（ステップＳ１−２）。この所定時間Ｔ１は、各ポンプモータＭ３を所定の回転速度で駆動したときに、各貯留室４１の内圧上昇により記録ヘッド５からインクＩが漏出しない程度に、各貯留室４１にインクＩが溜まるまでの時間である。この所定時間Ｔ１が経過したとき、各貯留室４１に貯留されたインクＩの液面は、鉛直管２７の開口２７ｂよりも下方になっている。
【００６２】
所定時間Ｔ１が経過したと判断すると（ステップＳ１−２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ５０は、第３モータ駆動回路５８を介してポンプモータＭ３を逆転させる（ステップＳ１−３）。ポンプモータＭ３が逆転すると、各チューブポンプ２０が逆方向にそれぞれ回転し、各チューブポンプ２０のローラが、ポンプ用チューブを下流側から上流側へしごきながら回転する。その結果、各チューブポンプ２０より下流側（記録ヘッド側５）のポンプ側流路１６内に負圧が発生し、図９に示す貯留室４１内のうち、インクＩの液面よりも上方に収容されている空気が、鉛直管２７を介して各可撓性チューブ１８内にそれぞれ排出される。このとき、伸縮部材４０の縮小による空気排出量が、可撓性チューブ１８及びポンプ側流路１６内の体積よりも大きいので、可撓性チューブ１８に排出された空気は、ポンプ側流路１６及びチューブポンプ２０を介して、カートリッジ１１のインクパック１４内に排出される。このとき、空気は、各インクパック１４の供給口１４ｂを介して流入し、袋部１４ａの端部１４ｃにそれぞれ貯留される。
【００６３】
さらにチューブポンプ２０が逆転し、貯留室４１内の空気が排出されると、伸縮部材４０の内圧が低下し、付勢ばね４６の付勢力に抗して、伸縮部材４０が流路形成板２３側（反Ｚ矢印方向）に向かって縮む。その結果、検出板４４が流路形成板２３側に変位し、各第２スイッチ３６ｂに接触していた検出板４４の接触部４５が、第２スイッチ３６ｂから離間する。そして、各伸縮部材４０の縮小に従って、検出板４４は、第１スイッチ３６ａ側に下降する。
【００６４】
ＣＰＵ５０は、各検出板４４の接触部４５が、各第１スイッチ３６ａにそれぞれ接触したか否かを判断する（ステップＳ１−４）。第１スイッチ３６ａからオン信号が出力されていない場合には（ステップＳ１−４においてＮＯ）、チューブポンプ２０の逆転を継続する（ステップＳ１−３）。
【００６５】
貯留室４１の気体が減少するに従い、図１０に示すように、各伸縮部材４０が縮小して、各検出板４４の接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触すると、各第１スイッチ３６ａからオン信号が出力される（尚、以下、このときの伸縮部材４０の状態を、最大収縮状態という）。また、上記したように、最大収縮状態にある伸縮部材４０は、付勢ばね４６により、貯留室４１が拡大する方向に付勢力を受けている。このため、このときの貯留室４１は、負圧状態になっている。
【００６６】
接触部４５と第１スイッチ３６ａとが接触すると、コントローラ１ａの検出部５５は、第１スイッチ３６ａのオン信号を入力し、ＣＰＵ５０に検出信号を出力する。これに基づき、ＣＰＵ５０は接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触したと判断して（ステップＳ１−４においてＹＥＳ）、各ポンプモータＭ３を正方向に回転する（ステップＳ１−５）。
【００６７】
各ポンプモータＭ３を正方向に回転すると、各貯留室４１内に生じた負圧及びチューブポンプ２０の正転による圧力により、各カートリッジ１１から各サブタンク２１に向かってインクＩがそれぞれ供給される。最大収縮状態にある伸縮部材４０内にインクＩが流入すると、各伸縮部材４０が伸長し、この伸縮部材４０の伸長に伴い、各検出板４４は第１スイッチ３６ａから離間し、第２スイッチ３６ｂに向かって変位する。
【００６８】
続いて、ＣＰＵ５０は、各検出板４４の接触部４５が、各第２スイッチ３６ｂに接触したか否かを判断する（ステップＳ１−６）。検出板４４の接触部４５が、第１スイッチ３６ａと第２スイッチ３６ｂの間に位置するとき、第２スイッチ３６ｂからオン信号が出力されていないので（ステップＳ１−６においてＮＯ）、ポンプモータＭ３の正方向の回転を継続する（ステップＳ１−５）。
【００６９】
各貯留室４１内のインクＩが増大すると、図１１に示すように、各伸縮部材４０が伸長し、各検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触した状態になる。このとき、各伸縮部材４０の当接部４３は、各規制部材３３の突出部３８と当接しない状態になっている（以下、伸縮部材４０のこの状態を、最大伸長状態という）。１回目に伸縮部材４０が最大伸長状態になったとき、各貯留室４１内のインクＩの液面は、鉛直管２７の開口２７ｂよりも下方になっている。各接触部４５と各第２スイッチ３６ｂとが接触し、第２スイッチ３６ｂからオン信号が出力されると、ＣＰＵ５０は、接触部４５と第２スイッチ３６ｂとが接触したと判断して（ステップＳ１−６においてＹＥＳ）、ステップＳ１−７に進む。
【００７０】
ステップＳ１−７では、ＣＰＵ５０は、ＲＡＭ５１に記憶された伸縮回数カウンタのカウンタ値Ｃａに「１」を加算して、更新する。このカウンタは、伸縮部材４０が最大伸長状態になった回数を計数するカウンタであって、初期値は「０」になっている。そして、ＣＰＵ５０は、カウンタ値Ｃａが、所定回数Ｎ１に到達したか否かを判断する（ステップＳ１−８）。所定回数Ｎ１は、貯留室４１内のインクＩが最大量になるまでに伸縮部材４０が伸長する回数を予め実験で求めた回数に設定されている。本実施形態では、所定回数は「２」回に設定されている。
【００７１】
カウンタ値Ｃａが所定回数Ｎ１を超えていないと判断すると（ステップＳ１−８においてＮＯ）、ステップＳ１−３に戻り、ＣＰＵ５０は、第３モータ駆動回路５８を介して各ポンプモータＭ３を逆方向に回転する。これにより、各チューブポンプ２０が逆転し、インクＩの液面よりも鉛直方向（Ｚ矢印方向）上方にある開口２７ｂにより、液面よりも上方に滞留する空気をそれぞれ吸入する。各開口２７ｂから吸入された空気は、各インク流路１５を介して各カートリッジ１１にそれぞれ圧送される。このとき、インク液面が開口２７ｂとほぼ同じ高さにあったとき、開口２７ｂからインクＩを少量吸入することがあるが、吸入されたインクＩは、空気とともに各カートリッジ１１に送出される。各インクパック１４に圧送された空気は、インクパック１４の端部１４ｃに貯留され、インクＩはインクパック１４内のインクＩとともに貯留される。即ち、空気排出時にサブタンク２１から吸入したインクＩも、各インクパック１４に貯留され再利用されるので、廃棄することがない。このように貯留室４１の空気が減少すると、図１２に示すように、各伸縮部材４０が縮み、各検出板４４の接触部４５が第１スイッチ３６ａにそれぞれ接触する。
【００７２】
ＣＰＵ５０は、各接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触したと判断すると（ステップＳ１−４においてＹＥＳ）、各ポンプモータＭ３を正方向に回転し、各チューブポンプ２０を正転する（ステップＳ１−５）。その結果、各カートリッジ１１から、各インク流路１５を介して、各サブタンク２１にインクＩがそれぞれ圧送される。これにより、各貯留室４１内のインクＩがさらに増加する。
【００７３】
各貯留室４１内のインクＩが増加するに従い、インクＩの液面が、鉛直管２７の開口２７ｂよりも高くなる。また、内圧上昇に伴い伸縮部材４０が伸長し、図１３に示すように、検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触する。このとき、貯留室４１内のインクＩは、最大量になっている。
【００７４】
接触部４５と第２スイッチ３６ｂが接触すると、第２スイッチ３６ｂがコントローラ１ａの検出部５５にオン信号を出力する。ＣＰＵ５０は、接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触したと判断し（ステップＳ１−６においてＹＥＳ）、伸縮回数カウンタのカウンタ値Ｃａを更新する（ステップＳ１−７）。
【００７５】
そして、ＣＰＵ５０が、カウンタ値Ｃａが所定回数「２」回に到達したと判断すると（ステップＳ１−８においてＹＥＳ）、カウンタ値Ｃａをリセットし（ステップＳ１−９）
、初期状態からのインク充填処理を終了する。
【００７６】
このようにサブタンク２１内にインクＩを充填した後、プリンタ１は、印刷動作を行う。上記したように、プリンタ１は、紙送動作と、印刷動作とを交互に行い、記録ヘッド５のノズルからは、インク滴が噴射される。尚、本実施形態では、ＣＰＵ５０は、各サブタンク２１からの検出信号等に基づき、各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄをそれぞれ別に制御する。
【００７７】
印刷動作により、貯留室４１内のインクＩが消耗されると、貯留室４１の内圧が低下し、伸縮部材４０が、付勢ばね４６の付勢力に抗して、流路形成板２３に向かって縮む。その結果、図１４に示すように、検出板４４も流路形成板２３に向かって下降し、検出板４４の接触部４５は、第２スイッチ３６ｂから離間して、第１スイッチ３６ａに徐々に接近する。
【００７８】
図７に示すように、ＣＰＵ５０は、印刷動作中、接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触するのを待つ（ステップＳ２−１）。そして、貯留室４１内のインクＩがさらに消耗され、図１０のように伸縮部材４０が最大収縮状態になると、接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触する。また、付勢ばね４６の付勢力により、貯留室４１は、負圧状態になっている。尚、このとき、貯留室４１内のインクＩの液面は、フィルタ３１よりも上方になっており、フィルタ３１は、空気に曝されることがない。
【００７９】
ＣＰＵ５０は、一つのサブタンク２１が備える第１スイッチ３６ａから、オン信号を入力すると、そのサブタンク２１の接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触したと判断し（ステップＳ２−１においてＹＥＳ）、オン信号を出力したサブタンク２１に対応するポンプモータＭ３を正方向に回転して、チューブポンプ２０を正転する（ステップＳ２−２）。その結果、チューブポンプ２０の正転及び貯留室４１内に発生した負圧により、カートリッジ１１からそのサブタンク２１にインクＩが送出される。このとき、伸縮部材４０は、貯留室４１の内圧の上昇に伴い伸長する。
【００８０】
続いて、ＣＰＵ５０は、タイマ５４を制御して、チューブポンプ２０の正転時間を計測する（ステップＳ２−３）。そして、検出板４４の接触部４５が、第２スイッチ３６ｂに接触するのを待つ（ステップＳ２−４）。接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触しないとき（ステップＳ２−４においてＮＯ）、ＣＰＵ５０は、タイマ５４により計測された正転時間が所定時間Ｔ２を超えたか否かを判断する（ステップＳ２−５）。この所定時間Ｔ２は、貯留室４１内のインクＩが消耗されて、伸縮部材４０が最大収縮状態となったときから、チューブポンプ２０の正転により、伸縮部材４０が最大伸長状態に到達するまでの時間を実験で求めた時間である。
【００８１】
正転時間が所定時間Ｔ２以内であるとき（ステップＳ２−５においてＮＯ）、ステップＳ２−２に戻り、正転時間が所定時間Ｔ２を超えるまで、チューブポンプ２０を正転する。正転時間が所定時間Ｔ２を超えたと判断すると（ステップＳ２−５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ５０は、チューブポンプ２０を正転させても伸縮部材４０が最大伸長状態にならないことから、カートリッジ１１のインクエンド（液体消耗状態）を検出する（ステップＳ２−６）。このとき、ＣＰＵ５０は、ディスプレイ駆動回路６０を駆動制御して、ディスプレイ６１に、そのカートリッジ１１のインクエンド表示を出力する。
【００８２】
一方、チューブポンプ２０の正転により、ＣＰＵ５０が、検出部５５を介して検出信号を入力して、検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触したと判断すると（ステップＳ２−４においてＹＥＳ）、ポンプモータＭ３を制御して、チューブポンプ２０を停止する（ステップＳ２−７）。このとき、貯留室４１のインクＩは増量された状態にな
っている。
【００８３】
このように、貯留室４１内に一時貯留されるインクＩには、カートリッジ１１の着脱時にインク流路１５に流入した空気や、伸縮部材４０の側壁を透過した空気等が混入することがある。即ち、伸縮部材４０等の各部材は、ガスバリア性を有しているものの、僅かな量の空気の透過や、各部材の継ぎ目からの微量な空気の混入がある。インクＩに混入した空気は、貯留室４１に貯留されている間に、インクＩの液面より上方に滞留する。長期間が経過すると、貯留室４１内での空気の占有体積が大きくなり、伸縮部材４０が伸長する。このように、空気の占有体積が大きくなると、インクＩの貯留量が少なくなって、インクＩが吐出できなくなる。このため、所定期間毎に貯留室４１内の空気を排出する空気排出動作を行う必要がある。
【００８４】
この空気排出動作について、図８に従って説明する。まず、ＣＰＵ５０は、タイマ５４を制御して、各サブタンク２１毎に、初期状態から最初にインクが充填された時点、又は前回空気排出動作を完了した時点からの経過時間の計時をそれぞれ開始する（ステップＳ３−１）。そして、タイマ５４が計測した時間が、所定時間Ｔ３（最大所要時間）を経過したか否かを判断する（ステップＳ３−２）。所定時間Ｔ３は、初期状態から最初にインクが充填された時点、又は前回空気排出動作を完了した時点から、貯留室４１に空気が溜まる時間を予め実験等により求めた時間である。
【００８５】
所定時間Ｔ３が経過したと判断すると（ステップＳ３−２においてＹＥＳ）、所定時間Ｔ３が経過したサブタンク２１に対応するポンプモータＭ３を正方向に回転し、チューブポンプ２０を正転させる（ステップＳ３−３）。これにより、カートリッジ１１からそのサブタンク２１にインクＩが圧送される。ポンプモータＭ３を正転させると、ＣＰＵ５０は、タイマ５４が計時した経過時間をリセットする。また、ポンプモータＭ３を正方向に回転すると、ＣＰＵ５０は、タイマ５４を制御して、チューブポンプ２０の正転時間の計測を開始する（ステップＳ３−４）。
【００８６】
次に、ＣＰＵ５０は、そのサブタンク２１の検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触したか否かを判断する（ステップＳ３−５）。接触部４５と第２スイッチ３６ｂとが接触していない場合には（ステップＳ３−５においてＮＯ）、タイマ５４が計測した正転時間が、インクエンドを検出するための所定時間Ｔ２を超えたか否かを判断する（ステップＳ３−６）。所定時間Ｔ２を超えていない場合には（ステップＳ３−６においてＮＯ）、ステップＳ３−５に戻る。所定時間Ｔ２を超えた場合には（ステップＳ３−６においてＹＥＳ）、上記したステップＳ２−６と同様に、インクエンドを検出して（ステップＳ３−７）、処理を終了する。
【００８７】
ステップＳ３−５において、図９に示すように、接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触したと判断すると（ステップＳ３−５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ５０は、ポンプモータＭ３を逆方向に回転して、チューブポンプ２０を逆転する（ステップＳ３−８）。これにより、図９のように、そのサブタンク２１の貯留室４１に溜まった空気が、鉛直管２７の開口２７ｂに吸入され、対応するカートリッジ１１側に排出される。カートリッジ１１に流入した空気は、インクパック１４の端部１４ｃに滞留する。
【００８８】
次に、ＣＰＵ５０は、検出板４４の接触部４５が、第１スイッチ３６ａに接触したか否かを判断する（ステップＳ３−９）。接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触していない場合には（ステップＳ３−９においてＮＯ）、ステップＳ３−８に戻り、ポンプモータＭ３の逆方向の回転を継続する。接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触したと判断すると（ステップＳ３−９においてＹＥＳ）、ＲＡＭ５１に記憶された、そのサブタンク２１に対応する伸縮回数カウンタのカウンタ値Ｃｂに「１」を加算して更新する（ステップＳ３
−１０）。
【００８９】
そして、ＣＰＵ５０は、カウンタ値Ｃｂが所定回数Ｎ２に到達したか否かを判断する（ステップＳ３−１０）。所定回数Ｎ２は、所定時間Ｔ３が経過したときの貯留室４１内の空気を排出するまでにかかる伸縮部材４０の伸縮回数を予め実験で求めた回数である。カウンタ値Ｃｂが所定回数Ｎ２に到達していない場合には、ステップＳ３−３に戻り、所定回数Ｎ２に到達するまで伸縮部材４０の縮小による空気排出、伸長によるインクＩの供給を繰り返す。カウンタ値Ｃｂが所定回数Ｎ２に到達した場合には（ステップＳ３−１０においてＹＥＳ）、空気排出動作を終了する。
【００９０】
（１）上記実施形態では、カートリッジ１１と記録ヘッド５とを接続するインク流路１５の途中に、カートリッジ１１から記録ヘッド５にインクＩを供給するとともに、記録ヘッド５の直上のサブタンク２１内に滞留した空気を、カートリッジ１１に送り戻すチューブポンプ２０を備えるようにした。このため、サブタンク２１内に滞留した空気を排出することにより、記録ヘッド５に供給するインクＩに気泡が混入しないようにすることができるので、吐出不良（印刷不良）を防止できる。また、カートリッジ１１にサブタンク２１内の空気を排出するので、空気排出動作の際に、サブタンク２１内に貯留されたインクＩの一部が排出されても、排出されたインクＩをカートリッジ１１に貯留することができる。このため、サブタンク２１から排出されたインクＩを、印刷用のインクＩとして再利用することができる。このため、インク廃棄率を低下させることができる。
【００９１】
（２）上記実施形態では、カートリッジ１１内のインクパック１４を、供給口１４ｂが袋部１４ａよりも鉛直方向下方にして、斜めの姿勢にするようにした。このため、サブタンク２１から排出された空気は、カートリッジ１１のインクパック１４のうち、供給口１４ｂよりも鉛直方向上方に位置する端部１４ｃに貯留される。このため、カートリッジ１１に貯留された空気が、供給口１４ｂから、サブタンク２１及び記録ヘッド５側に送り戻されることがない。
【００９２】
（３）上記実施形態では、サブタンク２１は、チューブポンプ２０に連通し、内部容積を変更可能である伸縮部材４０と、伸縮部材４０にインクＩを導入するとともに、伸縮部材４０内に滞留した空気をカートリッジ１１に排出する鉛直管２７とを備えるようにした。また、伸縮部材４０を、付勢ばね４６により、貯留室４１（内部容積）が拡大する方向に付勢するようにした。そして、伸縮部材４０が縮小したとき、付勢ばね４６の付勢力とチューブポンプ２０の駆動とにより、カートリッジ１１からインクＩを導入するようにした。このため、短時間で比較的多量のインクＩをサブタンク２１に貯留することができる。
【００９３】
（４）上記実施形態では、鉛直管２７の開口２７ｂを、貯留室４１の底面である、流路形成板２３の上面２３ａに対し、鉛直方向（Ｚ矢印方向）において高い位置に配置した。即ち、伸縮部材４０（貯留室４１）の内側底面と開口２７ｂとの間に、インクＩを充填するための空間を保持した。このため、伸縮部材４０に、所定量のインクＩを保持した状態で、その液面の上に滞留した空気を、その開口２７ｂから排出することができるので、サブタンク２１内に滞留した空気を効率良く排出できる。
【００９４】
（５）上記実施形態では、伸縮部材４０の貯留室４１が最小容積（最大収縮状態）の際に、検出板４４の接触部４５が、第１スイッチ３６ａに接触するようにした。また、伸縮部材４０の貯留室４１が、最大容積（最大伸長状態）の際に、第２スイッチ３６ｂに接触するようにした。また、第１及び第２スイッチ３６ａ，３６ｂは、検出板４４と接触した際に、コントローラ１ａの検出部５５にオン信号を出力するようにした。このため、伸縮部材４０の伸縮動作を制御することにより、貯留室４１内のインクＩの量を管理すること
ができる。
【００９５】
（６）上記実施形態では、規制部材３３の突出部３８により、伸縮部材４０の最大伸長状態以上の伸長を規制するようにした。このため、伸縮部材４０の破損や、伸縮部材４０が延びきって、縮小動作ができなくなるような事象の発生を防止できる。
【００９６】
（７）上記実施形態では、チューブポンプ２０の正転によるサブタンク２１へのインク供給動作と、サブタンク２１内の空気を排出する空気排出動作とを交互に繰り返して、サブタンク２１内にインクＩを充填する。このため、サブタンク２１内のインクＩへの気泡混入を防止しながらインクＩを充填できる。
【００９７】
（８）上記実施形態では、所定時間Ｔ３毎に、空気排出動作及び液体供給動作を行って、サブタンク２１内の空気抜きを行うようにした。このため、空気（気泡）が溜まって、インクＩの残量が少量になる前に、空気を排出してインクＩを充填できる。
【００９８】
（９）上記実施形態では、印刷動作により、サブタンク２１内のインクＩが消耗され、検出板４４の接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触した際に、インク供給動作を行うようにした。このため、サブタンク２１内に一定量以上のインクＩを常に貯留できる。
【００９９】
（１０）上記実施形態では、インク供給動作を行って所定時間Ｔ２経過しても、検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触しない場合には、カートリッジ１１のインクエンドを検出するようにした。このため、簡単な構成及び制御で、カートリッジ１１のインクエンドを検出できる。
【０１００】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、印刷動作、空気抜き動作の際、ＣＰＵ５０は、各サブタンク２１からの検出信号等に基づき、各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄをそれぞれ別に制御するとしたが、同期して制御するようにしてもよい。
【０１０１】
・上記実施形態では、各インク流路１５に対して別個にチューブポンプ２０を設けたが、１つのポンプを共通駆動源としてもよい。
・上記実施形態では、印刷によりインクＩが消耗されたとき、チューブポンプ２０を正転させることで、貯留室４１内のインクＩを増量させたが、チューブポンプ２０の正転及び逆方向の回転を繰り返すことで、貯留室４１内にインクＩを供給しても良い。
【０１０２】
・可撓性チューブ１８は、集束流路であるとしたが、これ以外にしても良い。
・上記実施形態では、可変容積部として、側壁が蛇腹状に形成された伸縮部材４０を用いたが、鉛直方向に伸縮できる部材であればよい。
【０１０３】
・上記実施形態では、カートリッジ１１は、インクパック１４を備えたカートリッジにしたが、ケースの開口にフィルムを溶着し、ケース内側面とフィルムとにより区画された空間にインクを貯留するカートリッジでもよい。この場合、ケースに形成された供給口を、貯留空間よりも鉛直方向下方に配置すればよい。
【０１０４】
・上記実施形態では、補助貯留手段を、記録ヘッド５上方に搭載されたサブタンク２１に具体化したが、その他の流路等に設けても良い。
・液体噴射装置は、プリンタ１に限定されない。例えば、液体噴射装置は、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造装置、有機ＥＬディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成装置、バイオチップ製造用の生体有機物を噴射する噴射装置、精密ピペット用の製造装置等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本実施形態のプリンタの平面図。
【図２】カートリッジの要部断面図。
【図３】サブタンクの要部側面図。
【図４】同サブタンクの要部断面図。
【図５】プリンタのコントローラのブロック図。
【図６】本実施形態の処理手順の説明図。
【図７】本実施形態の処理手順の説明図。
【図８】本実施形態の処理手順の説明図。
【図９】同サブタンクの要部断面図。
【図１０】同サブタンクの要部断面図。
【図１１】同サブタンクの要部断面図。
【図１２】同サブタンクの要部断面図。
【図１３】同サブタンクの要部断面図。
【図１４】同サブタンクの要部断面図。
【符号の説明】
【０１０６】
１…液体噴射装置としてのプリンタ、５…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１１…主貯留手段としてのカートリッジ、１４…貯留部としてのインクパック、１４ｂ…液体供給口としての供給口、１５…流路としてのインク流路、２０…ポンプ手段としてのチューブポンプ、２１…補助貯留手段としてのサブタンク、２７…液体導入部及び排出部としての鉛直管、２７ａ…流路、２７ｂ…開口、３２…液体導出部としてのヘッド側流路、３３…規制手段としての規制部材、３６ａ，３６ｂ…検出手段を構成する第１及び第２スイッチ、３８…規制手段としての突出部、４０…可変容積部としての伸縮部材、４５…検出手段を構成する接触部、４６…付勢手段としての付勢ばね、５５…検出手段を構成する検出部、Ｉ…液体としてのインク、Ｔ３…最大所要時間としての所定時間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置及び補助貯留手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を液体噴射ヘッドからターゲットに対して吐出する液体噴射装置として、インクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタと言う）がある。プリンタは、液体としてのインクを貯留したカートリッジから、キャリッジに搭載された液体噴射ヘッドとしての記録ヘッドにインクを供給する。そして、記録ヘッドを駆動して、ターゲットとしての紙に対してインクを吐出する。
【０００３】
しかし、カートリッジの着脱、各部材の材料のガス透過性により、記録ヘッド側に供給されるインクに、気泡が混入することがある。記録ヘッドの直上には、インクを濾過するフィルタが設けられているが、クリーニングによりフィルタを通過した気泡が記録ヘッド内に残ることがある。記録ヘッド内に気泡が混入すると、ドット抜け等の印刷不良が生じる。またフィルタ上に溜まった気泡が大きくなり流路を塞いでしまうとヘッドにインクが供給されず印刷不良となる。
【０００４】
これに対し、特許文献１では、気泡が滞留しやすい空間に突出部を配置したフィルタが記載されている。このフィルタは、キャリッジにカートリッジを搭載するオンキャリッジ式のインクジェット式プリンタに設けられる。この方法では、気泡が滞留しやすい空間を、フィルタの突出部が占有することにより、気泡排出性を向上させている。また、特許文献２では、記録ヘッドの上流側にバッファタンクを設けたインクジェット式プリンタにおいて、バッファタンクの上部の気泡貯留室に貯留された空気を、排気キャップを介して、外部に排出するプリンタが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２１８８０９号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のプリンタでは、フィルタ上に溜まった気泡を抜けやすくすることは出来るが、発生した気泡を排出するには、記録ヘッドのノズルから内部のインクを吸引するクリーニングを行う必要がある。クリーニングによって吸引されたインクは、廃インクとして、専用のタンクに貯留される。また、クリーニング時に気泡が記録ヘッドを通過するため、記録ヘッドに気泡が残り、吐出不良となることがある。さらに、クリーニングによって気泡を排出するため、インク廃棄率が増大してしまう。
【０００６】
また、特許文献２に記載のプリンタでは、気泡貯留室内の空気とともに、バッファタンクのインクも外部に排出してしまう。このため、インク廃棄率が増大する可能性がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドに残留した気泡による吐出不良を防止できるとともに、液体廃棄率を減少させる液体噴射装置及び補助貯留手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液体を吐出する液体噴射ヘッドと、液体を貯留する主貯留手段と、前記主貯留手段に貯留された液体を前記液体噴射ヘッドに供給する流路と、前記主貯留手段から供給された液体を一時貯留する補助貯留手段とを備える液体噴射装置であって、前記主貯留手段の液体を前記流路を介して前記噴射ヘッドに供給するとともに、前記補助貯留手段内
に滞留した気体を前記流路を介して前記主貯留手段に送出するポンプ手段を備えた。
【０００８】
これによれば、ポンプ手段により、主貯留手段から噴射ヘッドに液体を供給するとともに、補助貯留手段内に滞留した気体が主貯留手段に送出される。このため、補助貯留手段内に滞留した気体を排出することにより、噴射ヘッドに供給する液体に気泡が混入しないようにすることができる。また、主貯留手段に気体を排出するので、気体排出の際に、補助貯留手段内の液体が排出されても、排出された液体を主貯留手段に貯留することができるので、液体噴射用の液体として再利用することができる。このため、主貯留手段の液体廃棄率を低下させることができる。また、同じ流路を介して、液体及び気体を供給又は排出するので、例えば気体排出用の流路を省くことができる。
【０００９】
この液体噴射装置において、前記主貯留手段は、液体を貯留する貯留部と、前記補助貯留手段側に液体を導出するための液体供給口と、前記液体供給口に対して鉛直方向上方に位置し、前記補助貯留手段から排出された気体を貯留する貯留部とを備えた。
【００１０】
これによれば、補助貯留手段から排出された気体は、主貯留手段の貯留部のうち、液体供給口よりも鉛直方向上方に位置する部分に貯留される。このため、主貯留手段に貯留された気体が、液体供給口から、補助貯留手段及び噴射ヘッド側に送り戻されることがない。
【００１１】
この液体噴射装置において、前記補助貯留手段は、前記ポンプ手段に連通し、内部容積を変更可能であって、容積が拡大する方向に付勢された可変容積部と、前記可変容積部に、前記主貯留手段側から供給された液体を導入する液体導入部と、前記可変容積部に滞留した気体を、前記主貯留手段側に排出する排出部と、前記噴射ヘッドに液体を供給する液体導出部とを備え、前記ポンプ手段の駆動により、前記可変容積部の気体を前記主貯留手段側に排出して、前記可変容積部の内部容積を縮小するとともに、縮小した前記可変容積部の付勢力と、前記ポンプ手段の駆動とにより、前記主貯留手段側から液体を前記可変容積部内に導入する。
【００１２】
これによれば、可変容積部は、ポンプ手段の駆動に伴い、内部の気体を排出して縮小する。また、可変容積部は、縮小した容積を拡大する方向に付勢されているので、縮小した際に負圧が発生し、その負圧とポンプ駆動とにより、液体を吸入する。このため、短時間で比較的多量の液体を補助貯留手段に貯留することができる。
【００１３】
この液体噴射装置において、前記可変容積部は、内部容積が拡大する方向に付勢する付勢手段を備えている。
これによれば、可変容積部を、付勢手段により、内部容積が拡大する方向に確実に付勢することができる。
【００１４】
この液体噴射装置において、前記可変容積部内の気体を排出する前記排出部及び前記可変容積部内に液体を導入する前記液体導入部は、一体であって、気体を排出及び液体を導入する開口は、前記可変容積部の内側底面と該開口との間に、液体を充填するための空間を保持した位置に設けられる。
【００１５】
これによれば、気体を排出する排出部と液体導入部とは一体に設けられている。また、その排出部（又は液体導入部）の開口部は、可変容積部の内側底面と開口部との間に、液体を充填するための空間を保持した位置に設けられる。このため、可変容積部に、所定量の液体を保持した状態で、その液面の上に滞留した気体を、その開口から排出することができる。
【００１６】
この液体噴射装置において、前記可変容積部は、所定の方向に伸縮する伸縮部材を有するとともに、前記伸縮部材の最大容積と最小容積とを検出するための検出手段をさらに備える。
【００１７】
これによれば、検出手段により、最大容積と最小容積とを検出するので、最大容積検出時又は最小容積検出時にポンプ手段を制御して、可変容積部内の液体量又は気体量を管理することができる。
【００１８】
この液体噴射装置において、前記検出手段は、前記伸縮部材の内部容積が最小容積の際に、前記伸縮部材の一部と接触する第１スイッチと、前記伸縮部材の内部容積が最大容積の際に、前記伸縮部材の一部と接触する第２スイッチとからなる。
【００１９】
これによれば、検出手段は、最小容積又は最大容積の際に伸縮部材の一部と接触する第１スイッチ及び第２スイッチから構成される。このため、伸縮部材の伸長動作及び縮小動作を有効利用して、最大容積及び最小容積を検出できる。
【００２０】
この液体噴射装置において、前記可変容積部の内部容積が上限値に到達した際に、前記可変容積部に当接して、さらなる内部容積の拡大を規制する規制手段をさらに備えた。
これによれば、内部容積が上限値に到達した際に、規制手段により、さらなる内部容積の拡大を規制するようにした。このため、可変容積部等の破損を防止できる。
【００２１】
この液体噴射装置において、前記ポンプ手段を一方向に駆動することにより、前記補助貯留手段に液体を供給する液体供給動作と、前記ポンプ手段を他方向に駆動することにより、前記補助貯留手段の気体を前記主貯留手段に排出する気体排出動作とを、交互に繰り返して、前記補助貯留手段に液体を充填する。
【００２２】
これによれば、液体供給動作と、気体排出動作とを交互に繰り返して補助貯留手段内に液体を充填する。このため、補助貯留手段内に気体が多量に残留しない状態で、液体を充填できる。
【００２３】
この液体噴射装置において、所定期間毎に、前記気体排出動作と前記液体供給動作とを行って、前記補助貯留手段内の気体抜きを行う。
これによれば、所定時間毎に、気体排出動作及び液体供給動作を行って、気体抜きを行うので、噴射ヘッドに液体のみを供給するようにすることができる。
【００２４】
この液体噴射装置において、前記噴射ヘッドにより液体が噴射され、前記検出手段が、前記可変容積部の最小容積を検出した際に、前記ポンプ手段を一方向に駆動して、前記補助貯留手段に液体を供給する。
【００２５】
これによれば、補助貯留手段内の液体が消耗され、可変容積部の最小容積が検出された際に、ポンプ手段により液体を供給するようにした。このため、補助貯留手段内に、常に一定量以上の液体を貯留することができる。
【００２６】
この液体噴射装置において、前記ポンプ手段を一方向に駆動して、前記補助貯留手段に液体を供給する液体供給動作を行う経過時間が最大所要時間を超えても、前記検出手段により前記可変容積部の最大容積が検出されない場合に、前記主貯留手段の液体消耗状態を検出する。
【００２７】
これによれば、検出手段が、可変容積の最大容積を検出せず、ポンプ手段を最大所要時間駆動しても、最大容積にならないときに、主貯留手段の液体消耗状態を検出する。この
ため、簡単な構成で、主貯留手段の液体消耗状態を検出できる。
【００２８】
本発明の補助貯留手段は、内部容積を変更可能であって、容積が拡大する方向に付勢された可変容積部と、前記可変容積部に、外部から供給された液体を導入する液体導入部と、前記可変容積部に滞留した気体を、外部に排出する排出部と、液体を外部に供給する液体導出部とを備え、前記可変容積部の気体を排出するに伴い、前記可変容積部の内部容積が縮小し、縮小した前記可変容積部の付勢力に基づく負圧により、外部から液体を前記可変容積部内に導入する。
【００２９】
これによれば、可変容積部は、内部の気体を排出して縮小する。また、可変容積部は、縮小した容積を拡大する方向に付勢されているので、縮小した際に負圧が発生し、その負圧により、液体を吸入する。このため、短時間で比較的多量の液体を補助貯留手段に吸入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図１４に従って説明する。
図１は、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ（以下、プリンタ１と言う）の概略を説明する図である。図１に示すように、プリンタ１は、１対のフレーム板２を備え、各フレーム板２間には、棒状のガイド部材３が架設されている。ガイド部材３には、キャリッジ４がガイド部材３の軸線方向に往復移動可能に挿通支持されている。このキャリッジ４は、図示しない１対のプーリに張設されたタイミングベルトを介して、キャリッジモータＭ１（図５参照）に連結されている。これにより、キャリッジ４は、キャリッジモータＭ１の駆動により、ガイド部材３に沿って主走査方向（図中Ｙ矢印方向及び反Ｙ矢印方向）に往復移動するようになっている。
【００３１】
キャリッジ４の下面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド５が搭載されている。記録ヘッド５は、流路が形成された流路形成部材、圧電素子、下面に設けられたノズルプレート等を備えている。この記録ヘッド５内の流路には、インク供給機構１０から液体としてのインクが供給され、圧電素子の駆動により、ノズルプレートに穿孔されたノズルから微小なインク滴が吐出されるようになっている。
【００３２】
また、プリンタ１は、紙送モータＭ２（図５参照）を有する紙送機構（図示略）を備え、紙送機構は、記録ヘッド５の下方に、副走査方向（図中Ｘ矢印方向）に、紙等の印刷媒体を搬送する。そして、キャリッジ４に搭載された記録ヘッド５が主走査方向に往復移動しながらインク滴を吐出する動作と、上記した紙送機構により記録ヘッド５の下方に紙を副走査方向に搬送する動作とを交互に繰り返すことで印刷が行われる。
【００３３】
次に、インク供給機構１０について説明する。インク供給機構１０は、４個の主貯留手段としての各カートリッジ１１と、カートリッジ１１内のインクを記録ヘッド５に導出するインク流路１５、キャリッジ４に搭載された４個の補助貯留手段、補助貯留手段としてのサブタンク２１とを備えている。
【００３４】
各カートリッジ１１は、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのインクをそれぞれ貯留している。各カートリッジ１１は、プリンタ１本体側に設けられたカートリッジホルダ１２に着脱可能に取り付けられる。
【００３５】
図２に示すように、カートリッジ１１は、合成樹脂等からなる箱状のケース１３内に貯留部としてのインクパック１４を収容している。ケース１３は、前壁部１３ａ、背壁部１３ｂ、上壁部１３ｃ、底壁部１３ｄを有し、前壁部１３ａには、インクパック１４を固定するための貫挿孔１３ｅが貫通形成されている。インクパック１４は、ガスバリア性を有
するフィルムＦを溶着して袋状に形成した袋部１４ａと、袋部１４ａ内に一端が挟まれた合成樹脂からなる供給口１４ｂとを備えている。各カートリッジ１１の各袋部１４ａには、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの４色の脱気されたインクが充填されている。供給口１４ｂは内部に図示しない流路を備えており、長手方向の一端を袋部１４ａ内に挿入した状態で、フィルムＦの内側に溶着されている。このインクパック１４は、供給口１４ｂを、ケース１３の貫挿孔１３ｅに固定することにより、ケース１３に対して位置決めされる。
【００３６】
図２に示すように、カートリッジホルダ１２は、インクパック１４を収容したカートリッジ１１を、ケース１３の前壁部１３ａが、背壁部１３ｂよりも鉛直方向（Ｚ矢印方向）において下方になるように斜めに取り付ける構成になっている。これにより、カートリッジホルダ１２に取り付けられた各カートリッジ１１内のインクパック１４は、液体供給口としての供給口１４ｂが下方に配置された、傾斜した姿勢になる。従って、インクパック１４内に気体としての空気が気泡として混入した場合等には、インクパック１４のうち鉛直方向上方の部分、即ち袋部１４ａのうち、供給口１４ｂが取着された側と反対側に設けられた、貯留部としての端部１４ｃに滞留する。その結果、インクパック１４内に混入した気泡は、カートリッジ１１から記録ヘッド５側に排出されない。
【００３７】
カートリッジホルダ１２には、中空状の挿入針（図示略）がそれぞれ設けられ、これらの各挿入針には、インク流路１５が連結されている。図１に示すように、各インク流路１５は、流路途中にポンプ手段としての第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄが配設された各ポンプ側流路１６と、キャリッジ４の往復動作に追従して撓む可撓性チューブ１８とを有し、ポンプ側流路１６と可撓性チューブ１８とは継ぎ手１７で連結されている。
【００３８】
各ポンプ側流路１６は、合成樹脂製の流路形成部材に形成された流路、又は、ポリエチレン等の可撓性のチューブ等から構成されている。また、ポンプ側流路１６は、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのインクをそれぞれ可撓性チューブ１８に導出する。
【００３９】
第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄは、エラストマチューブ等、可撓性のポンプ用チューブ及びローラ（図示略）を備えている。第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄのポンプ用チューブは、ポンプ側流路１６とそれぞれ接続されている。
【００４０】
また、第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄには、プリンタ１が備える各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄ（図５参照）がそれぞれ連結されている。これらのポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄの正方向の回転により、各チューブポンプ２０ａ〜２０ｄの上記ローラは正方向に回転し、ポンプ用チューブ内のインク又は空気を、下流側、即ち記録ヘッド５側にそれぞれ送り出す。各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄがそれぞれ逆転すると、上記ローラが逆方向に回転し、ポンプ用チューブ内のインク又は空気を、上流側、即ちカートリッジ１１側にそれぞれ送り出すようになっている。ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄは、ステッピングモータ等からなり、第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄに対して例えば１個ずつ備えられている。尚、この第１〜第４チューブポンプ２０ａ〜２０ｄ、各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄを互いに区別しないで説明する場合には、単にチューブポンプ２０、ポンプモータＭ３として説明する。
【００４１】
インク流路１５を構成する可撓性チューブ１８は、例えば、４つの流路がＺ矢印方向に並べられた集束流路であって、ポリエチレンチューブ、又はポリエチレンチューブにアルミ層を備えたチューブ等、少なくともその一部が可撓性材質からなるチューブである。可撓性チューブ１８とキャリッジ４とは、可撓性チューブ１８がキャリッジ４の動作により脱落しないように連結部１９を介して連結されている。また、可撓性チューブ１８の各流路は、連結部１９を介して、キャリッジ４上の各サブタンク２１に接続されている。各サ
ブタンク２１は、各インク流路１５を介して送出された、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラックのインクをそれぞれ一時貯留している。
【００４２】
このような構成により、各ポンプモータＭ３が正方向に回転すると、各チューブポンプ２０が正転して、ポンプ側流路１６内の流体を記録ヘッド５側に圧送する。チューブポンプ２０がさらに回転を継続すると、チューブポンプ２０よりも上流（カートリッジ１１側）の流路が負圧状態となり、カートリッジ１１内のインクが、ポンプ側流路１６に導出される。その結果、カートリッジ１１から、インク流路１５を介して、サブタンク２１にインクが圧送される。
【００４３】
また、各ポンプモータＭ３が逆転すると、キャリッジ４に搭載された各サブタンク２１内の空気が、インク流路１５を介してカートリッジ１１に排出されることにより、サブタンク２１内の空気排出が行われる。これにより、サブタンク２１内のインクへの気泡混入を防止する。このとき、サブタンク２１内の空気が、カートリッジ１１のインクパック１４内に混入するが、その空気はインクパック１４の鉛直方向上方の端部１４ｃに貯留され、供給口１４ｂ側から導出されることがないようになっている。
【００４４】
次に、サブタンク２１について図３及び図４に従って説明する。図３は、サブタンク２１の要部を説明する側面図、図４はサブタンク２１の要部断面図である。図３に示すように、サブタンク２１は、図中鎖線で示す箱状のケース２２内に、合成樹脂からなる板状の流路形成板２３を備えている。図４に示すように、この流路形成板２３には、管状の導入口２４が突出形成されている。この導入口２４に、上記した連結部１９に連通するチューブＴが貫挿されることにより、インク流路１５内のインクを、流路形成板２３内に導入する。また、流路形成板２３の下面２３ｂには、導入口２４内の流路に連通する、連通溝２５が形成されている。この連通溝２５は、流路形成板２３の下面２３ｂにガスバリア性を有するフィルム２６が熱溶着等により張られることで、シールされている。連通溝２５は、流路形成板２３の上面２３ａ側に突出形成された、液体導入部、排出部としての鉛直管２７内に連通している。鉛直管２７は、内部に連通溝２５に連通する流路２７ａを有し、流路形成板２３からＺ矢印方向に延出されている。
【００４５】
また、流路形成板２３の上面２３ａであって、鉛直管２７の隣には、略円形状の嵌合部２８が突出形成されている。この嵌合部２８は、鉛直管２７の高さよりも低く形成され、その上面２８ａには、さらに環状突部２９が突出形成されている。環状突部２９の内側には、すり鉢状の傾斜部３０が形成されている。環状突部２９の内側であって、傾斜部３０の上側には、フィルタ３１が設けられている。フィルタ３１は、環状突部２９の内径とほぼ同じ直径の略円盤状に形成され、環状突部２９の内側に嵌合されている。また、傾斜部３０の底部には、記録ヘッド５に連通する液体導出部としてのヘッド側流路３２が紙面奥側に向かって貫通形成されている。ヘッド側流路３２は、流路形成板２３の下面２３ｂに溝状に形成され、下面２３ｂに溶着されたフィルム２６によって封止されることで流路をなしている。
【００４６】
また、流路形成板２３の上面２３ａには、略コの字状の規制手段としての規制部材３３が、各ボルト３４によって締結されている。規制部材３３は、基端に形成されたボルト締結部３５、鉛直部３６、水平部３７を備えている。水平部３７の略中央には、反Ｚ矢印方向に突出した突出部３８が形成されている。
【００４７】
また、規制部材３３と流路形成板２３との間には、可変容積部としての伸縮部材４０が設けられている。伸縮部材４０は、有蓋筒状に形成された可撓性の合成樹脂からなり、その側壁は蛇腹状に形成されている。図４に示すように、伸縮部材４０の上部には、嵌合突部４２が突出形成されている。さらに、嵌合突部４２の先端には、板状の当接部４３が設
けられている。嵌合突部４２には、伸縮部材４０の上面よりも大きく形成された検出板４４が嵌合されている。嵌合突部４２に検出板４４を固定した状態では、嵌合突部４２の先端の当接部４３は、検出板４４よりも突出した状態になる。
【００４８】
また、伸縮部材４０の下部開口４０ａは、流路形成板２３の嵌合部２８の外径とほぼ同じ大きさに形成され、その下部開口４０ａが嵌合部２８に嵌合されることで、伸縮部材４０と流路形成板２３とが連結される。また、下部開口４０ａを嵌合部２８に嵌合すると、流路形成板２３の鉛直管２７、フィルタ３１は、伸縮部材４０の内側に内包されるとともに、伸縮部材４０の当接部４３が、規制部材３３の突出部３８に当接した状態になる。
【００４９】
そして、伸縮部材４０の側壁及び上壁と、流路形成板２３とにより、インクを一時貯留する貯留室４１が形成される。鉛直管２７の開口２７ｂは、貯留室４１の底面である、流路形成板２３の上面２３ａに対し、鉛直方向（Ｚ矢印方向）において高い位置に配置されている。
【００５０】
流路形成板２３の上面２３ａと、検出板４４の下面４４ｂとの間には、付勢手段としての付勢ばね４６が配設されている。付勢ばね４６は、検出板４４をＺ矢印方向に付勢し、伸縮部材４０を、その貯留室４１が拡大する方向に付勢している。
【００５１】
規制部材３３の鉛直部３６には、リミットスイッチからなる、検出手段を構成する第１スイッチ３６ａと、第２スイッチ３６ｂとが設けられている。第１スイッチ３６ａは、第２スイッチ３６ｂよりも、鉛直方向において下方に設けられている。
【００５２】
各チューブポンプ２０の駆動により、伸縮部材４０が伸縮して、その接触部４５が、第１スイッチ３６ａ又は第２スイッチ３６ｂに接触すると、第１スイッチ３６ａ又は第２スイッチ３６ｂはオン信号を出力し、検出板４４の位置、即ち伸縮部材４０の伸縮状態を検出するようになっている。サブタンク２１を組み立てを完了した初期状態には、この接触部４５は、第２スイッチ３６ｂに接触した状態になっている。また、初期状態では、伸縮部材４０の当接部４３が、規制部材３３の突出部３８に当接し、伸縮部材４０のＺ方向への伸長が規制された状態になっている。
【００５３】
また、流路形成板２３の上面２３ａと、検出板４４の下面４４ｂとの間には、付勢手段としての付勢ばね４６が介在している。付勢ばね４６は、検出板４４をＺ矢印方向に押圧し、伸縮部材４０を、その貯留室４１の容積が拡大する方向に付勢している。
【００５４】
このように構成されたサブタンク２１に、チューブポンプ２０が正転することにより、カートリッジ１１から、インク流路１５を介してインクが送出されると、流路形成板２３の導入口２４、連通溝２５、鉛直管２７内の流路２７ａを介して、伸縮部材４０の貯留室４１にインクが供給される。チューブポンプ２０が所定時間回転駆動することにより、貯留室４１には所定量のインクが貯留される。そして、貯留室４１に一時貯留されたインクは、貯留室４１に一時貯留された後、フィルタ３１によって濾過され、傾斜部３０、ヘッド側流路３２を介して、記録ヘッド５に供給される。
【００５５】
チューブポンプ２０が停止した後、プリンタ１の印刷動作によって、記録ヘッド５からインク滴が噴射され、記録ヘッド５内のインクが消耗されると、貯留室４１に貯留されたインクが記録ヘッド５に供給される。そして、貯留室４１内のインクが消耗されると、貯留室４１の内圧が下降し、付勢ばね４６の付勢力に抗して伸縮部材４０が反Ｚ矢印方向に縮む。このとき、チューブポンプ２０が再び正転すると、カートリッジ１１から貯留室４１にインクが供給され、貯留室４１内のインク量が増大する。そして、貯留室４１の内圧が上昇するに伴い、伸縮部材４０はＺ矢印方向に伸長する。
【００５６】
次に、プリンタ１のコントローラ１ａの構成について、図５に従って説明する。コントローラ１ａは、主制御を行うＣＰＵ５０、ＲＡＭ５１、ＲＯＭ５２、ＡＳＩＣ５３、タイマ５４、検出手段を構成する検出部５５を備えている。ＣＰＵ５０は、ＲＯＭ５２に格納された制御プログラムに従って、キャリッジモータＭ１を駆動制御する第１モータ駆動回路５６、紙送モータＭ２を駆動制御する第２モータ駆動回路５７、ポンプモータＭ３を駆動制御する第３モータ駆動回路５８に各種駆動信号を出力する。また、記録ヘッド５を駆動制御するヘッド駆動回路５９、プリンタ１の図示しない外郭ケースに設けられたディスプレイ６１に各種画像を表示するディスプレイ駆動回路６０を駆動制御する。また、ＡＳＩＣ５３は、プリンタ１が外部から入力した画像データをビットマップ変換したり、２値化等の画像処理を行う。タイマ５４は、サブタンク２１にインクが充填された時点からの経過時間等を計時する。検出部５５は、第１スイッチ３６ａ、第２スイッチ３６ｂからのオン信号を検出し、ＣＰＵ５０に検出信号を出力する。
【００５７】
次に、本実施形態の処理手順について、図６〜図８に従って説明する。まず、プリンタ１の使用開始時等、インク流路１５及び記録ヘッド５にインクが充填されていない初期状態の際の処理手順について、図６に従って説明する。カートリッジ１１が装着された後、コントローラ１ａのＣＰＵ５０は、第３モータ駆動回路５８を駆動制御して、各ポンプモータＭ３を正方向に回転させ、各チューブポンプ２０を正転させる（ステップＳ１−１）。また、各ポンプモータＭ３が回転を開始すると、タイマ５４は、開始時点からの経過時間（以下、モータ正転時間）を計測する。
【００５８】
各ポンプモータＭ３が正方向に回転すると、各チューブポンプ２０の上記各ローラがそれぞれ正方向に回転して、ポンプ用チューブをしごくことにより、内部の空気（又はプリンタ１の初期状態に各インク流路１５内に充填されている洗浄液）を下流側に圧送する。これにより、各チューブポンプ２０よりも上流側の各ポンプ側流路１６内に負圧が発生して、各カートリッジ１１内のインクがポンプ側流路１６に導出される。そして、各チューブポンプ２０がさらに正転することにより、インクが、各インク流路１５を介してサブタンク２１内に流入する。
【００５９】
各サブタンク２１は、初期状態においては、図４に示すように、各伸縮部材４０の当接部４３が、規制部材３３の突出部３８にそれぞれ当接するとともに、各検出板４４の接触部４５が、各規制部材３３の第２スイッチ３６ｂにそれぞれ接触した状態になっている。サブタンク２１の導入口２４にインクが流入すると、図９に示すように、連通溝２５を介して、鉛直管２７内の流路２７ａにインクＩが流入する。そして、鉛直管２７の開口２７ｂからインクＩが溢れ出て、各貯留室４１内に流入する。各貯留室４１内に導出されたインクＩは、フィルタ３１によって濾過され、傾斜部３０及びヘッド側流路３２を介して記録ヘッド５に供給される。
【００６０】
各チューブポンプ２０がさらに回転を継続すると、図９のように貯留室４１にインクＩが溜まり、液面が上昇する。これにより、各貯留室４１内の内圧が上昇し、伸縮部材４０はＺ矢印方向に伸長しようとするが、伸縮部材４０の当接部４３と、規制部材３３の突出部３８との当接により、初期状態以上の伸長が規制されている。
【００６１】
また、図６に示すように、ＣＰＵ５０は、タイマ５４が計時したモータ正転時間が、所定時間Ｔ１を超えたか否かを判断する（ステップＳ１−２）。この所定時間Ｔ１は、各ポンプモータＭ３を所定の回転速度で駆動したときに、各貯留室４１の内圧上昇により記録ヘッド５からインクＩが漏出しない程度に、各貯留室４１にインクＩが溜まるまでの時間である。この所定時間Ｔ１が経過したとき、各貯留室４１に貯留されたインクＩの液面は、鉛直管２７の開口２７ｂよりも下方になっている。
【００６２】
所定時間Ｔ１が経過したと判断すると（ステップＳ１−２においてＹＥＳ）、ＣＰＵ５０は、第３モータ駆動回路５８を介してポンプモータＭ３を逆転させる（ステップＳ１−３）。ポンプモータＭ３が逆転すると、各チューブポンプ２０が逆方向にそれぞれ回転し、各チューブポンプ２０のローラが、ポンプ用チューブを下流側から上流側へしごきながら回転する。その結果、各チューブポンプ２０より下流側（記録ヘッド側５）のポンプ側流路１６内に負圧が発生し、図９に示す貯留室４１内のうち、インクＩの液面よりも上方に収容されている空気が、鉛直管２７を介して各可撓性チューブ１８内にそれぞれ排出される。このとき、伸縮部材４０の縮小による空気排出量が、可撓性チューブ１８及びポンプ側流路１６内の体積よりも大きいので、可撓性チューブ１８に排出された空気は、ポンプ側流路１６及びチューブポンプ２０を介して、カートリッジ１１のインクパック１４内に排出される。このとき、空気は、各インクパック１４の供給口１４ｂを介して流入し、袋部１４ａの端部１４ｃにそれぞれ貯留される。
【００６３】
さらにチューブポンプ２０が逆転し、貯留室４１内の空気が排出されると、伸縮部材４０の内圧が低下し、付勢ばね４６の付勢力に抗して、伸縮部材４０が流路形成板２３側（反Ｚ矢印方向）に向かって縮む。その結果、検出板４４が流路形成板２３側に変位し、各第２スイッチ３６ｂに接触していた検出板４４の接触部４５が、第２スイッチ３６ｂから離間する。そして、各伸縮部材４０の縮小に従って、検出板４４は、第１スイッチ３６ａ側に下降する。
【００６４】
ＣＰＵ５０は、各検出板４４の接触部４５が、各第１スイッチ３６ａにそれぞれ接触したか否かを判断する（ステップＳ１−４）。第１スイッチ３６ａからオン信号が出力されていない場合には（ステップＳ１−４においてＮＯ）、チューブポンプ２０の逆転を継続する（ステップＳ１−３）。
【００６５】
貯留室４１の気体が減少するに従い、図１０に示すように、各伸縮部材４０が縮小して、各検出板４４の接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触すると、各第１スイッチ３６ａからオン信号が出力される（尚、以下、このときの伸縮部材４０の状態を、最大収縮状態という）。また、上記したように、最大収縮状態にある伸縮部材４０は、付勢ばね４６により、貯留室４１が拡大する方向に付勢力を受けている。このため、このときの貯留室４１は、負圧状態になっている。
【００６６】
接触部４５と第１スイッチ３６ａとが接触すると、コントローラ１ａの検出部５５は、第１スイッチ３６ａのオン信号を入力し、ＣＰＵ５０に検出信号を出力する。これに基づき、ＣＰＵ５０は接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触したと判断して（ステップＳ１−４においてＹＥＳ）、各ポンプモータＭ３を正方向に回転する（ステップＳ１−５）。
【００６７】
各ポンプモータＭ３を正方向に回転すると、各貯留室４１内に生じた負圧及びチューブポンプ２０の正転による圧力により、各カートリッジ１１から各サブタンク２１に向かってインクＩがそれぞれ供給される。最大収縮状態にある伸縮部材４０内にインクＩが流入すると、各伸縮部材４０が伸長し、この伸縮部材４０の伸長に伴い、各検出板４４は第１スイッチ３６ａから離間し、第２スイッチ３６ｂに向かって変位する。
【００６８】
続いて、ＣＰＵ５０は、各検出板４４の接触部４５が、各第２スイッチ３６ｂに接触したか否かを判断する（ステップＳ１−６）。検出板４４の接触部４５が、第１スイッチ３６ａと第２スイッチ３６ｂの間に位置するとき、第２スイッチ３６ｂからオン信号が出力されていないので（ステップＳ１−６においてＮＯ）、ポンプモータＭ３の正方向の回転を継続する（ステップＳ１−５）。
【００６９】
各貯留室４１内のインクＩが増大すると、図１１に示すように、各伸縮部材４０が伸長し、各検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触した状態になる。このとき、各伸縮部材４０の当接部４３は、各規制部材３３の突出部３８と当接しない状態になっている（以下、伸縮部材４０のこの状態を、最大伸長状態という）。１回目に伸縮部材４０が最大伸長状態になったとき、各貯留室４１内のインクＩの液面は、鉛直管２７の開口２７ｂよりも下方になっている。各接触部４５と各第２スイッチ３６ｂとが接触し、第２スイッチ３６ｂからオン信号が出力されると、ＣＰＵ５０は、接触部４５と第２スイッチ３６ｂとが接触したと判断して（ステップＳ１−６においてＹＥＳ）、ステップＳ１−７に進む。
【００７０】
ステップＳ１−７では、ＣＰＵ５０は、ＲＡＭ５１に記憶された伸縮回数カウンタのカウンタ値Ｃａに「１」を加算して、更新する。このカウンタは、伸縮部材４０が最大伸長状態になった回数を計数するカウンタであって、初期値は「０」になっている。そして、ＣＰＵ５０は、カウンタ値Ｃａが、所定回数Ｎ１に到達したか否かを判断する（ステップＳ１−８）。所定回数Ｎ１は、貯留室４１内のインクＩが最大量になるまでに伸縮部材４０が伸長する回数を予め実験で求めた回数に設定されている。本実施形態では、所定回数は「２」回に設定されている。
【００７１】
カウンタ値Ｃａが所定回数Ｎ１を超えていないと判断すると（ステップＳ１−８においてＮＯ）、ステップＳ１−３に戻り、ＣＰＵ５０は、第３モータ駆動回路５８を介して各ポンプモータＭ３を逆方向に回転する。これにより、各チューブポンプ２０が逆転し、インクＩの液面よりも鉛直方向（Ｚ矢印方向）上方にある開口２７ｂにより、液面よりも上方に滞留する空気をそれぞれ吸入する。各開口２７ｂから吸入された空気は、各インク流路１５を介して各カートリッジ１１にそれぞれ圧送される。このとき、インク液面が開口２７ｂとほぼ同じ高さにあったとき、開口２７ｂからインクＩを少量吸入することがあるが、吸入されたインクＩは、空気とともに各カートリッジ１１に送出される。各インクパック１４に圧送された空気は、インクパック１４の端部１４ｃに貯留され、インクＩはインクパック１４内のインクＩとともに貯留される。即ち、空気排出時にサブタンク２１から吸入したインクＩも、各インクパック１４に貯留され再利用されるので、廃棄することがない。このように貯留室４１の空気が減少すると、図１２に示すように、各伸縮部材４０が縮み、各検出板４４の接触部４５が第１スイッチ３６ａにそれぞれ接触する。
【００７２】
ＣＰＵ５０は、各接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触したと判断すると（ステップＳ１−４においてＹＥＳ）、各ポンプモータＭ３を正方向に回転し、各チューブポンプ２０を正転する（ステップＳ１−５）。その結果、各カートリッジ１１から、各インク流路１５を介して、各サブタンク２１にインクＩがそれぞれ圧送される。これにより、各貯留室４１内のインクＩがさらに増加する。
【００７３】
各貯留室４１内のインクＩが増加するに従い、インクＩの液面が、鉛直管２７の開口２７ｂよりも高くなる。また、内圧上昇に伴い伸縮部材４０が伸長し、図１３に示すように、検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触する。このとき、貯留室４１内のインクＩは、最大量になっている。
【００７４】
接触部４５と第２スイッチ３６ｂが接触すると、第２スイッチ３６ｂがコントローラ１ａの検出部５５にオン信号を出力する。ＣＰＵ５０は、接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触したと判断し（ステップＳ１−６においてＹＥＳ）、伸縮回数カウンタのカウンタ値Ｃａを更新する（ステップＳ１−７）。
【００７５】
そして、ＣＰＵ５０が、カウンタ値Ｃａが所定回数「２」回に到達したと判断すると（ステップＳ１−８においてＹＥＳ）、カウンタ値Ｃａをリセットし（ステップＳ１−９）
、初期状態からのインク充填処理を終了する。
【００７６】
このようにサブタンク２１内にインクＩを充填した後、プリンタ１は、印刷動作を行う。上記したように、プリンタ１は、紙送動作と、印刷動作とを交互に行い、記録ヘッド５のノズルからは、インク滴が噴射される。尚、本実施形態では、ＣＰＵ５０は、各サブタンク２１からの検出信号等に基づき、各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄをそれぞれ別に制御する。
【００７７】
印刷動作により、貯留室４１内のインクＩが消耗されると、貯留室４１の内圧が低下し、伸縮部材４０が、付勢ばね４６の付勢力に抗して、流路形成板２３に向かって縮む。その結果、図１４に示すように、検出板４４も流路形成板２３に向かって下降し、検出板４４の接触部４５は、第２スイッチ３６ｂから離間して、第１スイッチ３６ａに徐々に接近する。
【００７８】
図７に示すように、ＣＰＵ５０は、印刷動作中、接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触するのを待つ（ステップＳ２−１）。そして、貯留室４１内のインクＩがさらに消耗され、図１０のように伸縮部材４０が最大収縮状態になると、接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触する。また、付勢ばね４６の付勢力により、貯留室４１は、負圧状態になっている。尚、このとき、貯留室４１内のインクＩの液面は、フィルタ３１よりも上方になっており、フィルタ３１は、空気に曝されることがない。
【００７９】
ＣＰＵ５０は、一つのサブタンク２１が備える第１スイッチ３６ａから、オン信号を入力すると、そのサブタンク２１の接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触したと判断し（ステップＳ２−１においてＹＥＳ）、オン信号を出力したサブタンク２１に対応するポンプモータＭ３を正方向に回転して、チューブポンプ２０を正転する（ステップＳ２−２）。その結果、チューブポンプ２０の正転及び貯留室４１内に発生した負圧により、カートリッジ１１からそのサブタンク２１にインクＩが送出される。このとき、伸縮部材４０は、貯留室４１の内圧の上昇に伴い伸長する。
【００８０】
続いて、ＣＰＵ５０は、タイマ５４を制御して、チューブポンプ２０の正転時間を計測する（ステップＳ２−３）。そして、検出板４４の接触部４５が、第２スイッチ３６ｂに接触するのを待つ（ステップＳ２−４）。接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触しないとき（ステップＳ２−４においてＮＯ）、ＣＰＵ５０は、タイマ５４により計測された正転時間が所定時間Ｔ２を超えたか否かを判断する（ステップＳ２−５）。この所定時間Ｔ２は、貯留室４１内のインクＩが消耗されて、伸縮部材４０が最大収縮状態となったときから、チューブポンプ２０の正転により、伸縮部材４０が最大伸長状態に到達するまでの時間を実験で求めた時間である。
【００８１】
正転時間が所定時間Ｔ２以内であるとき（ステップＳ２−５においてＮＯ）、ステップＳ２−２に戻り、正転時間が所定時間Ｔ２を超えるまで、チューブポンプ２０を正転する。正転時間が所定時間Ｔ２を超えたと判断すると（ステップＳ２−５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ５０は、チューブポンプ２０を正転させても伸縮部材４０が最大伸長状態にならないことから、カートリッジ１１のインクエンド（液体消耗状態）を検出する（ステップＳ２−６）。このとき、ＣＰＵ５０は、ディスプレイ駆動回路６０を駆動制御して、ディスプレイ６１に、そのカートリッジ１１のインクエンド表示を出力する。
【００８２】
一方、チューブポンプ２０の正転により、ＣＰＵ５０が、検出部５５を介して検出信号を入力して、検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触したと判断すると（ステップＳ２−４においてＹＥＳ）、ポンプモータＭ３を制御して、チューブポンプ２０を停止する（ステップＳ２−７）。このとき、貯留室４１のインクＩは増量された状態にな
っている。
【００８３】
このように、貯留室４１内に一時貯留されるインクＩには、カートリッジ１１の着脱時にインク流路１５に流入した空気や、伸縮部材４０の側壁を透過した空気等が混入することがある。即ち、伸縮部材４０等の各部材は、ガスバリア性を有しているものの、僅かな量の空気の透過や、各部材の継ぎ目からの微量な空気の混入がある。インクＩに混入した空気は、貯留室４１に貯留されている間に、インクＩの液面より上方に滞留する。長期間が経過すると、貯留室４１内での空気の占有体積が大きくなり、伸縮部材４０が伸長する。このように、空気の占有体積が大きくなると、インクＩの貯留量が少なくなって、インクＩが吐出できなくなる。このため、所定期間毎に貯留室４１内の空気を排出する空気排出動作を行う必要がある。
【００８４】
この空気排出動作について、図８に従って説明する。まず、ＣＰＵ５０は、タイマ５４を制御して、各サブタンク２１毎に、初期状態から最初にインクが充填された時点、又は前回空気排出動作を完了した時点からの経過時間の計時をそれぞれ開始する（ステップＳ３−１）。そして、タイマ５４が計測した時間が、所定時間Ｔ３（最大所要時間）を経過したか否かを判断する（ステップＳ３−２）。所定時間Ｔ３は、初期状態から最初にインクが充填された時点、又は前回空気排出動作を完了した時点から、貯留室４１に空気が溜まる時間を予め実験等により求めた時間である。
【００８５】
所定時間Ｔ３が経過したと判断すると（ステップＳ３−２においてＹＥＳ）、所定時間Ｔ３が経過したサブタンク２１に対応するポンプモータＭ３を正方向に回転し、チューブポンプ２０を正転させる（ステップＳ３−３）。これにより、カートリッジ１１からそのサブタンク２１にインクＩが圧送される。ポンプモータＭ３を正転させると、ＣＰＵ５０は、タイマ５４が計時した経過時間をリセットする。また、ポンプモータＭ３を正方向に回転すると、ＣＰＵ５０は、タイマ５４を制御して、チューブポンプ２０の正転時間の計測を開始する（ステップＳ３−４）。
【００８６】
次に、ＣＰＵ５０は、そのサブタンク２１の検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触したか否かを判断する（ステップＳ３−５）。接触部４５と第２スイッチ３６ｂとが接触していない場合には（ステップＳ３−５においてＮＯ）、タイマ５４が計測した正転時間が、インクエンドを検出するための所定時間Ｔ２を超えたか否かを判断する（ステップＳ３−６）。所定時間Ｔ２を超えていない場合には（ステップＳ３−６においてＮＯ）、ステップＳ３−５に戻る。所定時間Ｔ２を超えた場合には（ステップＳ３−６においてＹＥＳ）、上記したステップＳ２−６と同様に、インクエンドを検出して（ステップＳ３−７）、処理を終了する。
【００８７】
ステップＳ３−５において、図９に示すように、接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触したと判断すると（ステップＳ３−５においてＹＥＳ）、ＣＰＵ５０は、ポンプモータＭ３を逆方向に回転して、チューブポンプ２０を逆転する（ステップＳ３−８）。これにより、図９のように、そのサブタンク２１の貯留室４１に溜まった空気が、鉛直管２７の開口２７ｂに吸入され、対応するカートリッジ１１側に排出される。カートリッジ１１に流入した空気は、インクパック１４の端部１４ｃに滞留する。
【００８８】
次に、ＣＰＵ５０は、検出板４４の接触部４５が、第１スイッチ３６ａに接触したか否かを判断する（ステップＳ３−９）。接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触していない場合には（ステップＳ３−９においてＮＯ）、ステップＳ３−８に戻り、ポンプモータＭ３の逆方向の回転を継続する。接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触したと判断すると（ステップＳ３−９においてＹＥＳ）、ＲＡＭ５１に記憶された、そのサブタンク２１に対応する伸縮回数カウンタのカウンタ値Ｃｂに「１」を加算して更新する（ステップＳ３
−１０）。
【００８９】
そして、ＣＰＵ５０は、カウンタ値Ｃｂが所定回数Ｎ２に到達したか否かを判断する（ステップＳ３−１０）。所定回数Ｎ２は、所定時間Ｔ３が経過したときの貯留室４１内の空気を排出するまでにかかる伸縮部材４０の伸縮回数を予め実験で求めた回数である。カウンタ値Ｃｂが所定回数Ｎ２に到達していない場合には、ステップＳ３−３に戻り、所定回数Ｎ２に到達するまで伸縮部材４０の縮小による空気排出、伸長によるインクＩの供給を繰り返す。カウンタ値Ｃｂが所定回数Ｎ２に到達した場合には（ステップＳ３−１０においてＹＥＳ）、空気排出動作を終了する。
【００９０】
（１）上記実施形態では、カートリッジ１１と記録ヘッド５とを接続するインク流路１５の途中に、カートリッジ１１から記録ヘッド５にインクＩを供給するとともに、記録ヘッド５の直上のサブタンク２１内に滞留した空気を、カートリッジ１１に送り戻すチューブポンプ２０を備えるようにした。このため、サブタンク２１内に滞留した空気を排出することにより、記録ヘッド５に供給するインクＩに気泡が混入しないようにすることができるので、吐出不良（印刷不良）を防止できる。また、カートリッジ１１にサブタンク２１内の空気を排出するので、空気排出動作の際に、サブタンク２１内に貯留されたインクＩの一部が排出されても、排出されたインクＩをカートリッジ１１に貯留することができる。このため、サブタンク２１から排出されたインクＩを、印刷用のインクＩとして再利用することができる。このため、インク廃棄率を低下させることができる。
【００９１】
（２）上記実施形態では、カートリッジ１１内のインクパック１４を、供給口１４ｂが袋部１４ａよりも鉛直方向下方にして、斜めの姿勢にするようにした。このため、サブタンク２１から排出された空気は、カートリッジ１１のインクパック１４のうち、供給口１４ｂよりも鉛直方向上方に位置する端部１４ｃに貯留される。このため、カートリッジ１１に貯留された空気が、供給口１４ｂから、サブタンク２１及び記録ヘッド５側に送り戻されることがない。
【００９２】
（３）上記実施形態では、サブタンク２１は、チューブポンプ２０に連通し、内部容積を変更可能である伸縮部材４０と、伸縮部材４０にインクＩを導入するとともに、伸縮部材４０内に滞留した空気をカートリッジ１１に排出する鉛直管２７とを備えるようにした。また、伸縮部材４０を、付勢ばね４６により、貯留室４１（内部容積）が拡大する方向に付勢するようにした。そして、伸縮部材４０が縮小したとき、付勢ばね４６の付勢力とチューブポンプ２０の駆動とにより、カートリッジ１１からインクＩを導入するようにした。このため、短時間で比較的多量のインクＩをサブタンク２１に貯留することができる。
【００９３】
（４）上記実施形態では、鉛直管２７の開口２７ｂを、貯留室４１の底面である、流路形成板２３の上面２３ａに対し、鉛直方向（Ｚ矢印方向）において高い位置に配置した。即ち、伸縮部材４０（貯留室４１）の内側底面と開口２７ｂとの間に、インクＩを充填するための空間を保持した。このため、伸縮部材４０に、所定量のインクＩを保持した状態で、その液面の上に滞留した空気を、その開口２７ｂから排出することができるので、サブタンク２１内に滞留した空気を効率良く排出できる。
【００９４】
（５）上記実施形態では、伸縮部材４０の貯留室４１が最小容積（最大収縮状態）の際に、検出板４４の接触部４５が、第１スイッチ３６ａに接触するようにした。また、伸縮部材４０の貯留室４１が、最大容積（最大伸長状態）の際に、第２スイッチ３６ｂに接触するようにした。また、第１及び第２スイッチ３６ａ，３６ｂは、検出板４４と接触した際に、コントローラ１ａの検出部５５にオン信号を出力するようにした。このため、伸縮部材４０の伸縮動作を制御することにより、貯留室４１内のインクＩの量を管理すること
ができる。
【００９５】
（６）上記実施形態では、規制部材３３の突出部３８により、伸縮部材４０の最大伸長状態以上の伸長を規制するようにした。このため、伸縮部材４０の破損や、伸縮部材４０が延びきって、縮小動作ができなくなるような事象の発生を防止できる。
【００９６】
（７）上記実施形態では、チューブポンプ２０の正転によるサブタンク２１へのインク供給動作と、サブタンク２１内の空気を排出する空気排出動作とを交互に繰り返して、サブタンク２１内にインクＩを充填する。このため、サブタンク２１内のインクＩへの気泡混入を防止しながらインクＩを充填できる。
【００９７】
（８）上記実施形態では、所定時間Ｔ３毎に、空気排出動作及び液体供給動作を行って、サブタンク２１内の空気抜きを行うようにした。このため、空気（気泡）が溜まって、インクＩの残量が少量になる前に、空気を排出してインクＩを充填できる。
【００９８】
（９）上記実施形態では、印刷動作により、サブタンク２１内のインクＩが消耗され、検出板４４の接触部４５が第１スイッチ３６ａに接触した際に、インク供給動作を行うようにした。このため、サブタンク２１内に一定量以上のインクＩを常に貯留できる。
【００９９】
（１０）上記実施形態では、インク供給動作を行って所定時間Ｔ２経過しても、検出板４４の接触部４５が第２スイッチ３６ｂに接触しない場合には、カートリッジ１１のインクエンドを検出するようにした。このため、簡単な構成及び制御で、カートリッジ１１のインクエンドを検出できる。
【０１００】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、印刷動作、空気抜き動作の際、ＣＰＵ５０は、各サブタンク２１からの検出信号等に基づき、各ポンプモータＭ３ａ〜Ｍ３ｄをそれぞれ別に制御するとしたが、同期して制御するようにしてもよい。
【０１０１】
・上記実施形態では、各インク流路１５に対して別個にチューブポンプ２０を設けたが、１つのポンプを共通駆動源としてもよい。
・上記実施形態では、印刷によりインクＩが消耗されたとき、チューブポンプ２０を正転させることで、貯留室４１内のインクＩを増量させたが、チューブポンプ２０の正転及び逆方向の回転を繰り返すことで、貯留室４１内にインクＩを供給しても良い。
【０１０２】
・可撓性チューブ１８は、集束流路であるとしたが、これ以外にしても良い。
・上記実施形態では、可変容積部として、側壁が蛇腹状に形成された伸縮部材４０を用いたが、鉛直方向に伸縮できる部材であればよい。
【０１０３】
・上記実施形態では、カートリッジ１１は、インクパック１４を備えたカートリッジにしたが、ケースの開口にフィルムを溶着し、ケース内側面とフィルムとにより区画された空間にインクを貯留するカートリッジでもよい。この場合、ケースに形成された供給口を、貯留空間よりも鉛直方向下方に配置すればよい。
【０１０４】
・上記実施形態では、補助貯留手段を、記録ヘッド５上方に搭載されたサブタンク２１に具体化したが、その他の流路等に設けても良い。
・液体噴射装置は、プリンタ１に限定されない。例えば、液体噴射装置は、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造装置、有機ＥＬディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成装置、バイオチップ製造用の生体有機物を噴射する噴射装置、精密ピペット用の製造装置等でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本実施形態のプリンタの平面図。
【図２】カートリッジの要部断面図。
【図３】サブタンクの要部側面図。
【図４】同サブタンクの要部断面図。
【図５】プリンタのコントローラのブロック図。
【図６】本実施形態の処理手順の説明図。
【図７】本実施形態の処理手順の説明図。
【図８】本実施形態の処理手順の説明図。
【図９】同サブタンクの要部断面図。
【図１０】同サブタンクの要部断面図。
【図１１】同サブタンクの要部断面図。
【図１２】同サブタンクの要部断面図。
【図１３】同サブタンクの要部断面図。
【図１４】同サブタンクの要部断面図。
【符号の説明】
【０１０６】
１…液体噴射装置としてのプリンタ、５…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１１…主貯留手段としてのカートリッジ、１４…貯留部としてのインクパック、１４ｂ…液体供給口としての供給口、１５…流路としてのインク流路、２０…ポンプ手段としてのチューブポンプ、２１…補助貯留手段としてのサブタンク、２７…液体導入部及び排出部としての鉛直管、２７ａ…流路、２７ｂ…開口、３２…液体導出部としてのヘッド側流路、３３…規制手段としての規制部材、３６ａ，３６ｂ…検出手段を構成する第１及び第２スイッチ、３８…規制手段としての突出部、４０…可変容積部としての伸縮部材、４５…検出手段を構成する接触部、４６…付勢手段としての付勢ばね、５５…検出手段を構成する検出部、Ｉ…液体としてのインク、Ｔ３…最大所要時間としての所定時間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する液体噴射ヘッドと、
液体を貯留する主貯留手段と、
前記主貯留手段に貯留された液体を前記液体噴射ヘッドに供給する流路と、
前記主貯留手段から供給された液体を一時貯留する補助貯留手段とを備える液体噴射装置であって、
前記主貯留手段の液体を前記流路を介して前記噴射ヘッドに供給するとともに、前記補助貯留手段内に滞留した気体を前記流路を介して前記主貯留手段に送出するポンプ手段を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置において、
前記主貯留手段は、
液体を貯留する貯留部と、
前記補助貯留手段側に液体を導出するための液体供給口と、
前記液体供給口に対して鉛直方向上方に位置し、前記補助貯留手段から排出された気体を貯留する貯留部とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体噴射装置において、
前記補助貯留手段は、
前記ポンプ手段に連通し、内部容積を変更可能であって、容積が拡大する方向に付勢された可変容積部と、
前記可変容積部に、前記主貯留手段側から供給された液体を導入する液体導入部と、
前記可変容積部に滞留した気体を、前記主貯留手段側に排出する排出部と、
前記噴射ヘッドに液体を供給する液体導出部とを備え、
前記ポンプ手段の駆動により、前記可変容積部の気体を前記主貯留手段側に排出して、前記可変容積部の内部容積を縮小するとともに、
縮小した前記可変容積部の付勢力と、前記ポンプ手段の駆動とにより、前記主貯留手段側から液体を前記可変容積部内に導入することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体噴射装置において、
前記可変容積部は、内部容積が拡大する方向に付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の液体噴射装置において、
前記可変容積部内の気体を排出する前記排出部及び前記可変容積部内に液体を導入する前記液体導入部は、一体であって、
気体を排出及び液体を導入する開口は、前記可変容積部の内側底面と該開口との間に、液体を充填するための空間を保持した位置に設けられることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記可変容積部は、所定の方向に伸縮する伸縮部材を有するとともに、
前記伸縮部材の最大容積と最小容積とを検出するための検出手段をさらに備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液体噴射装置において、
前記検出手段は、前記伸縮部材の内部容積が最小容積の際に、前記伸縮部材の一部と接触する第１スイッチと、前記伸縮部材の内部容積が最大容積の際に、前記伸縮部材の一部と接触する第２スイッチとからなることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記可変容積部の内部容積が上限値に到達した際に、前記可変容積部に当接して、さらなる内部容積の拡大を規制する規制手段をさらに備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記ポンプ手段を一方向に駆動することにより、前記補助貯留手段に液体を供給する液体供給動作と、
前記ポンプ手段を他方向に駆動することにより、前記補助貯留手段の気体を前記主貯留手段に排出する気体排出動作とを、交互に繰り返して、前記補助貯留手段に液体を充填することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液体噴射装置において、
所定期間毎に、前記気体排出動作と前記液体供給動作とを行って、前記補助貯留手段内の気体抜きを行うことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記噴射ヘッドにより液体が噴射され、前記検出手段が、前記可変容積部の最小容積を検出した際に、前記ポンプ手段を一方向に駆動して、前記補助貯留手段に液体を供給することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記ポンプ手段を一方向に駆動して、前記補助貯留手段に液体を供給する液体供給動作を行う経過時間が最大所要時間を超えても、前記検出手段により前記可変容積部の最大容積が検出されない場合に、前記主貯留手段の液体消耗状態を検出することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１３】
内部容積を変更可能であって、容積が拡大する方向に付勢された可変容積部と、
前記可変容積部に、外部から供給された液体を導入する液体導入部と、
前記可変容積部に滞留した気体を、外部に排出する排出部と、
液体を外部に供給する液体導出部とを備え、
前記可変容積部の気体を排出するに伴い、前記可変容積部の内部容積が縮小し、
縮小した前記可変容積部の付勢力に基づく負圧により、外部から液体を前記可変容積部内に導入することを特徴とする補助貯留手段。
【請求項１】
液体を吐出する液体噴射ヘッドと、
液体を貯留する主貯留手段と、
前記主貯留手段に貯留された液体を前記液体噴射ヘッドに供給する流路と、
前記主貯留手段から供給された液体を一時貯留する補助貯留手段とを備える液体噴射装置であって、
前記主貯留手段の液体を前記流路を介して前記噴射ヘッドに供給するとともに、前記補助貯留手段内に滞留した気体を前記流路を介して前記主貯留手段に送出するポンプ手段を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置において、
前記主貯留手段は、
液体を貯留する貯留部と、
前記補助貯留手段側に液体を導出するための液体供給口と、
前記液体供給口に対して鉛直方向上方に位置し、前記補助貯留手段から排出された気体を貯留する貯留部とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体噴射装置において、
前記補助貯留手段は、
前記ポンプ手段に連通し、内部容積を変更可能であって、容積が拡大する方向に付勢された可変容積部と、
前記可変容積部に、前記主貯留手段側から供給された液体を導入する液体導入部と、
前記可変容積部に滞留した気体を、前記主貯留手段側に排出する排出部と、
前記噴射ヘッドに液体を供給する液体導出部とを備え、
前記ポンプ手段の駆動により、前記可変容積部の気体を前記主貯留手段側に排出して、前記可変容積部の内部容積を縮小するとともに、
縮小した前記可変容積部の付勢力と、前記ポンプ手段の駆動とにより、前記主貯留手段側から液体を前記可変容積部内に導入することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体噴射装置において、
前記可変容積部は、内部容積が拡大する方向に付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の液体噴射装置において、
前記可変容積部内の気体を排出する前記排出部及び前記可変容積部内に液体を導入する前記液体導入部は、一体であって、
気体を排出及び液体を導入する開口は、前記可変容積部の内側底面と該開口との間に、液体を充填するための空間を保持した位置に設けられることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記可変容積部は、所定の方向に伸縮する伸縮部材を有するとともに、
前記伸縮部材の最大容積と最小容積とを検出するための検出手段をさらに備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液体噴射装置において、
前記検出手段は、前記伸縮部材の内部容積が最小容積の際に、前記伸縮部材の一部と接触する第１スイッチと、前記伸縮部材の内部容積が最大容積の際に、前記伸縮部材の一部と接触する第２スイッチとからなることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記可変容積部の内部容積が上限値に到達した際に、前記可変容積部に当接して、さらなる内部容積の拡大を規制する規制手段をさらに備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記ポンプ手段を一方向に駆動することにより、前記補助貯留手段に液体を供給する液体供給動作と、
前記ポンプ手段を他方向に駆動することにより、前記補助貯留手段の気体を前記主貯留手段に排出する気体排出動作とを、交互に繰り返して、前記補助貯留手段に液体を充填することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液体噴射装置において、
所定期間毎に、前記気体排出動作と前記液体供給動作とを行って、前記補助貯留手段内の気体抜きを行うことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記噴射ヘッドにより液体が噴射され、前記検出手段が、前記可変容積部の最小容積を検出した際に、前記ポンプ手段を一方向に駆動して、前記補助貯留手段に液体を供給することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか１項に記載の液体噴射装置において、
前記ポンプ手段を一方向に駆動して、前記補助貯留手段に液体を供給する液体供給動作を行う経過時間が最大所要時間を超えても、前記検出手段により前記可変容積部の最大容積が検出されない場合に、前記主貯留手段の液体消耗状態を検出することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１３】
内部容積を変更可能であって、容積が拡大する方向に付勢された可変容積部と、
前記可変容積部に、外部から供給された液体を導入する液体導入部と、
前記可変容積部に滞留した気体を、外部に排出する排出部と、
液体を外部に供給する液体導出部とを備え、
前記可変容積部の気体を排出するに伴い、前記可変容積部の内部容積が縮小し、
縮小した前記可変容積部の付勢力に基づく負圧により、外部から液体を前記可変容積部内に導入することを特徴とする補助貯留手段。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００７−２３００４１（Ｐ２００７−２３００４１Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３２３８（Ｐ２００６−５３２３８）
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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