液滴吐出装置
【課題】液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備える液滴吐出装置において、メインタンク内の残量を精度良く検出できるようにすることにより、所定の液量となるまでメインタンク内の液体を有効に使い切ることができるようにする。
【解決手段】メインタンク１内の液体をサブタンク２へ供給するための送液手段６の駆動による累積送液時間、累積送液量又は駆動回数のいずれかの検出値を取得する送液動作検出手段を備え、メインタンク１内の液量が第１の液量Ｐ１まで低下したことを検出した後に、サブタンク２内の液量が所定量を下回ったことを検出したことによって送液手段６を駆動させたときの送液動作検出手段の検出値を監視することにより、メインタンク１内の液量が第１の液量Ｐ１よりも少ない第２の液量Ｐ２まで低下したことを検出する。
【解決手段】メインタンク１内の液体をサブタンク２へ供給するための送液手段６の駆動による累積送液時間、累積送液量又は駆動回数のいずれかの検出値を取得する送液動作検出手段を備え、メインタンク１内の液量が第１の液量Ｐ１まで低下したことを検出した後に、サブタンク２内の液量が所定量を下回ったことを検出したことによって送液手段６を駆動させたときの送液動作検出手段の検出値を監視することにより、メインタンク１内の液量が第１の液量Ｐ１よりも少ない第２の液量Ｐ２まで低下したことを検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備え、サブタンク内の液体が液滴吐出ヘッドからの液滴吐出によって消費された場合に、メインタンク内の液体をサブタンクに供給する制御を行う液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置は、液体供給源であるメインタンクの他に、液滴吐出ヘッド近傍にサブタンクを設置し、メインタンクから送液ポンプ等によって供給される液体をこのサブタンクに一旦貯留させ、サブタンクから各液滴吐出ヘッドに液体を供給するものが知られている。このサブタンクは、液量（内圧）が所定範囲となるように維持されることで、メインタンクの液量に関わらずに液滴吐出ヘッドのノズルに掛かる圧力（背圧）を所定範囲に維持し、液滴を安定して吐出できるようにしている。
【０００３】
このような液滴吐出装置では、サブタンク内の液量が液滴を安定吐出可能な所定の範囲を下回ってしまうと、サブタンク内の圧力変化により液滴吐出ヘッドのノズルに掛かる圧力が変化してしまい、最悪の場合、ノズル内のメニスカスがブレイクしてしまうおそれがある。このため、サブタンクの液量が所定範囲にあるか否かを検出するための検出センサを備え、液量が所定量を下回った場合にメインタンクから一定量ずつの液体を供給することで、サブタンク内の液量が常に所定範囲となるように制御するようになっている。
【０００４】
一方、メインタンクも液量を検出する検出センサを備えており、サブタンクへ液体を供給し続けることによって液量が所定量まで低下したことを検出すると、オペレータに対して残量の通知を行い、液体の補充やタンク交換を促すようにしている。
【０００５】
ここで、この所定量は、通常、液切れによってサブタンクに空気を供給してしまうことのないよう、十分な液量を残して設定される。サブタンクに空気が供給されると、液滴吐出ヘッドに気泡が混入して吐出が不安定となるおそれがあるからである。しかし、これではメインタンク内に多量の液体が残留した状態でオペレータに液体補充やタンク交換を促すこととなり、メインタンク内の多量の液体を無駄にしてしまったり、液体補充やタンク交換の回数が増えることでオペレータの負担が増加する問題がある。
【０００６】
従って、検出センサによって検出されるメインタンク内の残量は、液体を無駄なく使い切ることができ、液体補充やタンク交換の回数をできるだけ少なくすることができる液量で、且つ、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量に設定されることが望まれる。
【０００７】
しかしながら、このような液量をメインタンクに設けた検出センサだけで検出することには限界がある。例えば、検出センサとして、フロートによって液面位置を検出することで液量を検出する安価なフロートセンサを用いた場合、フロートによって検出可能な液面の下限位置には限度があり、フロートが下限位置まで下降しても、実際にはかなりの液量が残留している。また、電極等の他の検出センサを使用して液量を検出する場合やタンク重量から液量を検出する場合も、検出精度にばらつきがあったり、高精度の検出が不可能であったりして、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量を正確に検出することは現実的には極めて困難である。
【０００８】
従って、まず、検出センサによって検出するメインタンク内の液量として、サブタンクに空気を供給してしまうことのない十分な液量を検出しておき、更にその検出の後、残留する液量がサブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまでを他の手段によって検出することが考えられる。
【０００９】
従来、このように検出センサによってある液量のレベルを検出した後、残留する液量を他の手段によって検出する技術として、特許文献１、２に記載のものがある。
【００１０】
特許文献１は、電気抵抗値を検出することによって所定レベルのインク残量を検出した時点から、記録枚数の計数、吐出パルス信号のパルス数の計数又はヘッドの走査回数の計数を行い、その計数値を予め記憶された設定値と比較し、設定値に達した時点で警告信号を出力すると同時に記録動作を停止させるものである。
【００１１】
また、特許文献２は、一対の電極を用いて所定液面となったことを検出した後のインク残量を、ドット数のカウント値から換算したインク消費量とメンテナンス時の駆動回数のカウント値から換算したインク消費量とを足し合わせた値から判定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平３−２４７４５６号公報
【特許文献２】特開平８−３４１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
メインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備えた液滴吐出装置において、サブタンクに空気を供給してしまうことのない十分な液量をメインタンク内に残した状態で、更に残りの液量のうち、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまでを、記録枚数やヘッドの走査回数の計数値から換算する場合、これらは必ずしも液体の現実の消費量と比例しているとは限らないため、これによってサブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量を検出することは大変危険である。
【００１４】
一方、パルス数やドット数は、実際の液体の消費量と比例するため、記録枚数やヘッドの走査回数を計数する場合に比べて正確な消費量を検出できると考えられるが、このような技術を、メインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを有する液滴吐出装置に適用する場合、次のような問題がある。
【００１５】
すなわち、サブタンク内の液量は、液滴吐出ヘッドからの液滴吐出によって消費されて低下していくのに対し、メインタンク内の液量は、サブタンク内の液量が所定量を下回った場合にのみ間欠的に送液されることで段階的に低下していくものであるために、パルス数やドット数のカウント値からメインタンク内の液量を検出しようとする場合、これらパルス数やドット数のカウント値を更にメインタンクからサブタンクへの送液量に換算し直すことにより、メインタンク内の残りの液量を検出し直さなくてはならない。
【００１６】
しかしながら、サブタンク内の液量は、パルス数やドット数の増加と一定の比例関係にあるものの、メインタンク内の液量は、サブタンクへの間欠的な送液によって段階的に低下するために、パルス数やドット数等の増加とは必ずしも一定の比例関係にはないため、正確な液量を検出することは困難であり、誤差が大きくなってしまう。
【００１７】
しかも、仮に、パルス数やドット数のカウント値をサブタンクへの送液量に換算し直したとしても、液滴吐出により実際に消費される液量は、温度特性に起因する変動や液滴吐出ヘッドのノズル毎のばらつきに起因する変動等が加わることにより、カウント数が大きくなればなる程誤差が大きくなるために、より一層、検出値のばらつきは大きくなってしまい、精度の良い検出を行うことは極めて難しい。
【００１８】
更に、単にパルス数やドット数といった駆動周波数を計測する方式では、メンテナンス（ヘッドクリーニングを含む）時のインク消費量が反映されないため、やはり精度の良い検出はできない。
【００１９】
従って、サブタンクに空気を供給してしまうことのない十分な液量をメインタンク内に残した状態で、更に残りの液量を検出する際、その検出液量を、このような検出精度のばらつきを考慮して、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量に対して十分に余裕をもたせた液量に設定せざるを得なくなってしまい、依然としてメインタンク内には相当量の液体が残留してしまうこととなってしまう。
【００２０】
このため、従来、メインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備えた液滴吐出装置においては、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまで液体を有効に使い切ることはできなかった。
【００２１】
そこで、本発明は、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備える液滴吐出装置において、メインタンク内の残量を精度良く検出できるようにすることにより、所定の液量となるまでメインタンク内の液体を有効に使い切ることができるようにすることを課題とする。
【００２２】
また、本発明は、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備える液滴吐出装置において、装置毎の個体差による検出精度のばらつきを解消でき、メインタンク内の残量を精度良く検出できるようにすることにより、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまでメインタンク内の液体を有効に使い切ることができるようにすることを課題とする。
【００２３】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００２５】
請求項１記載の発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、液体を貯留するメインタンクと、前記液滴吐出ヘッドと前記メインタンクとの間において前記液滴吐出ヘッドへ供給するための所定量の液体を貯留するサブタンクと、前記メインタンク内の液体を前記サブタンクへ供給するための送液手段と、前記メインタンク内の液量が第１の液量まで低下したことを検出するメインタンク液量検出手段と、前記サブタンク内の液量が前記所定量を下回ったことを検出するサブタンク液量検出手段とを有し、前記サブタンク液量検出手段により前記サブタンク内の液量が前記所定量を下回ったことを検出した場合に、前記送液手段を駆動させて前記メインタンク内の液体を前記サブタンクに供給する制御を行う液滴吐出装置において、
前記送液手段の駆動による累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかの検出値を取得する送液動作検出手段と、
前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量まで低下したことを検出した後に、前記サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出したことによって前記送液手段を駆動させたときの前記送液動作検出手段の前記検出値を監視することにより、前記メインタンク内の液量が前記第１の液量よりも少ない第２の液量まで低下したことを検出する残量検出手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置である。
【００２６】
請求項２記載の発明は、前記サブタンクは、内部の圧力を所定範囲に維持することにより前記液滴吐出ヘッドに対する背圧を所定範囲に維持するように機能する背圧維持装置であることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置である。
【００２７】
請求項３記載の発明は、前記メインタンク内の液量が前記第１の液量から前記第２の液量となるまでの前記送液動作検出手段の前記検出値の基準値を予め記憶した記憶手段を有し、
前記残量検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記基準値と前記検出値との差が所定の値に達したときに、前記メインタンク内の液量が前記第２の液量まで低下したことを判断することを特徴とする請求項１又は２記載の液滴吐出装置である。
【００２８】
請求項４記載の発明は、前記記憶手段に記憶させる前記基準値を設定する基準値設定手段を有し、
前記基準値設定手段は、前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量となったことを検出したときから前記送液手段を駆動させて前記サブタンク内の液体を消費するよう制御すると共に、前記サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出した後、前記送液手段を駆動させても該サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出したままの状態となるまでの前記送液動作検出手段の前記検出値に基づいて基準値を設定し、前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項３記載の液滴吐出装置である。
【００２９】
請求項５記載の発明は、前記残量検出手段は、前記メインタンク内が前記第２の液量となったことを判断した時に、少なくとも前記送液手段の駆動を禁止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出装置である。
【００３０】
請求項６記載の発明は、前記残量検出手段によって前記第２の液量が検出された時に、前記メインタンクへの液体補充又は前記メインタンクの交換を促す通知を行う通知手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液滴吐出装置である。
【００３１】
請求項７記載の発明は、装置電源投入時に前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量を検出した場合に、液滴吐出動作を開始させない制御を行う動作制御手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出装置である。
【００３２】
請求項８記載の発明は、前記送液動作検出手段は、前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量を検出しなくなった場合に、それまでに検出された前記検出値をクリアすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液滴吐出装置である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備える液滴吐出装置において、メインタンク内の残量を、精度良く検出でき、所定の液量となるまでメインタンク内の液体を有効に使い切ることができる。
【００３４】
また、本発明によれば、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備える液滴吐出装置において、装置毎の個体差による検出精度のばらつきを解消でき、メインタンク内の残量を精度良く検出できるようにすることにより、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまでメインタンク内の液体を有効に使い切ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の液量検出手段が所定レベル以下となったことを検出した後の送液手段の送液時間とメインタンク内の残量との関係を示すグラフ
【図２】液滴吐出装置の第１の実施形態における主要部を示す概略構成図
【図３】サブタンクの一例を示す断面図
【図４】液滴吐出装置の内部構成を示すブロック図
【図５】液滴吐出装置におけるメインタンク内の液体の残量を検出する際の一例を示すフローチャート
【図６】不揮発メモリ内に基準時間又は基準量の値を設定する場合のフローチャート
【図７】液滴吐出装置の第２の実施形態における主要部を示す概略構成図
【図８】液滴吐出装置の第３の実施形態における主要部を示す概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明において液滴を吐出する液滴吐出ヘッドは、一般にノズルから液滴を吐出してインクジェット記録を行うためのインクジェットヘッドとして知られている。ノズルから液滴を吐出するための手段は、圧電素子からなる側壁のせん断変形によって液室内の容積を変化させるもの、ピエゾ素子の伸縮作用によって液室内の容積を変化させるもの、液体の膜沸騰現象を利用するもの等があるが、本発明においては特に問わない。
【００３７】
メインタンクには一般に大量の液体が貯留される。このようなメインタンクとしては、装置に固定され、液量が低下したら液体を注ぎ入れて継ぎ足しながら使用する固定型のタンク、装置に着脱可能に設けられ、液量が低下したら装置から取り外して交換するカートリッジ型のタンク等があり、本発明はいずれでもよい。
【００３８】
サブタンクは液滴吐出ヘッドの近傍に配置される。サブタンクはメインタンクよりも少量の液体を、液量が所定量となるように一旦貯留することのできる大きさに形成される。このようなサブタンクとしては、内部に所定の負圧状態を作り出すことで、これと連通する液滴吐出ヘッドのノズル内が所定の圧力となるように維持する機能を有するタンク、液滴吐出ヘッドのノズル面の高さ位置よりも低い所定の高さ位置となるように配置されることで、液滴吐出ヘッドのノズル内が所定の圧力となるように維持する機能を有するタンク等がある。
【００３９】
特に、前者のサブタンクは、内部の圧力を所定範囲に維持することにより液滴吐出ヘッドに対する背圧を所定範囲に維持する背圧維持装置として機能するものであり、サブタンク内の液量が所定量を下回った場合に、メインタンクから所定時間の送液を繰り返して所定液量となるまで送液を行うような間欠的な送液を行っても、サブタンク内の圧力を所定範囲内に維持することができるため、本発明において好ましい。
【００４０】
メインタンクとサブタンクとの間、サブタンクと液滴吐出ヘッドとの間は、それぞれ液体供給管を介して液体供給可能に接続され、液滴吐出ヘッドにおいて液滴が吐出されることでサブタンク内の液体が消費される。送液手段は、液滴吐出によってサブタンクの液体が消費されて所定量を下回った場合に、所定時間（例えば１ｓｅｃ）駆動してメインタンク内の液体をサブタンクに送液することで、一回の駆動によって定量の送液を行うものが好ましく用いられる。このような送液手段は、通常、サブタンクの液量が所定量となるまで間欠的に複数回駆動され、定量ずつの送液を複数回に亘って行う。
【００４１】
送液手段としては、一般には送液ポンプを用いることができる。送液ポンプは一定時間の駆動によって一定量の液体を送液することのできるものであればよく、具体的にはダイヤフラムポンプ、チューブポンプ、シリンジポンプ等が好ましく用いられる。
【００４２】
その他、送液手段には、メインタンクからサブタンクへの液体供給管の流路の開閉動作によって液体を送液するものを用いることもできる。流路の開閉動作は、例えば電磁弁によって行うことができ、この電磁弁の開度及び／又は開放時間の調整によって送液量が規定される。この場合、メインタンクには、可撓性フィルムによって形成されたパック状のものが好ましく用いられ、ばね等の弾性部材やおもり等によって送液に必要なだけの所定の加圧力が掛けられることが好ましい。
【００４３】
一方、サブタンクから液滴吐出ヘッドへは液滴吐出による消費によって自然に送液される。
【００４４】
本発明においてメインタンク液量検出手段は、メインタンク内の液量が第１の液量まで低下したことを検出する。この「第１の液量」とは、メインタンク内の液量が完全に０になるよりも十分に手前であり、好ましくは、送液手段によってサブタンクに向けて空気を供給してしまうまでに十分に余裕を持った液量である。サブタンクに向けて空気を供給してしまうまでに十分に余裕を持った液量は、その液量を検出した時点で更に送液手段を所定時間、所定量又は所定回数駆動させても空気を供給してしまうことがない程度の液量であり、例えば送液手段がメインタンク内の底部近傍に液体吸引管の先端を配置させたものである場合、液面がこの液体吸引管の先端位置よりも十分に上方の位置となる液量であり、また、送液手段が液体供給管の流路の開閉動作によるものである場合、液面がメインタンクの流出口の上端位置よりも十分に上方の位置となる液量である。
【００４５】
このようなメインタンク内の液量が第１の液量となったことを検出するための具体的な手段としては、メインタンク内に配置され、その内部の液面位置に追従するフロートの高さ位置を検出するフロートセンサや、メインタンク内の所定高さに配置された一対の電極が液体中に浸漬されているか否かを検出する電極型の検出装置や、液量を重量によって検出する重量検出装置等が挙げられる。特に、フロートセンサは比較的安価であり、液面位置そのものを容易に検出することができるために本発明において好ましい。しかも、フロートセンサは検出可能な液量レベルには限度があり、フロートが下限位置まで達しても、依然として多量の液体が残留している場合が多く、本発明の適用によって、その残留する液体を有効に使い切ることができる。
【００４６】
メインタンク液量検出手段が第１の液量となったことを検出した場合、その時点でオペレータに対して通知手段によって通知（予備的通知）を行うことで、オペレータに液量が少なくなってきたことの注意を促すようにしてもよい。通知は、ランプの点灯や点滅、画面表示、ブザーやチャイムの鳴動等によって行うことができる。
【００４７】
本発明においてサブタンク液量検出手段は、サブタンク内の液量が所定量を下回ったことを検出する。この「所定量」とは、サブタンクによって液滴吐出ヘッドのノズル内の圧力（背圧）を液滴の安定吐出を図ることができる程度の圧力に維持することのできる液量の範囲の下限値のことである。
【００４８】
サブタンク液量検出手段は、液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出によってサブタンク内の液量が低下して上記所定量を下回った時点で検出信号（High）を出力するようにしてもよいが、サブタンク内の液量が、上記所定量を満足していることを検出している場合に検出信号（High）を出力し、液体が消費されて上記所定量を下回った時点で検出信号を出力しない（Low）ようにすることで、この所定量を下回ったことを検出できるようにしてもよい。後者の場合、メインタンクからサブタンクに送液されて液量が上記所定量まで復帰すると検出信号(High)が再び出力される。
【００４９】
このようなサブタンク液量検出手段の具体例としては、メインタンク液量検出手段と同様のものを用いることができる。また、サブタンク内の圧力は液量と比例することから、サブタンク内の圧力を検出する圧力検出装置を用い、その圧力値が所定値を下回ったことを検出することによって、液量が所定量を下回ったことを検出することもできる。
【００５０】
本発明における送液手段の制御は、サブタンク液量検出手段が上記所定量を下回ったことを検出した場合に、送液手段を駆動させることでメインタンクからサブタンクへ送液を行い、サブタンク内の液量が上記所定量以上となるように行う。また、メインタンク液量検出手段によりメインタンク内の液量が第１の液量まで低下したことを検出した後も、メインタンク内の液量が後述する第２の液量となるまでは、サブタンク液量検出手段が上記所定量を下回ったことを検出した場合には、送液手段を駆動させることでメインタンクからサブタンクへ送液する制御を行う。
【００５１】
本発明における送液動作検出手段は、送液手段の駆動による累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかを検出する。累積送液時間は、間欠的に送液手段が駆動することによって送液される１回ずつの送液時間を合算した時間のことであり、累積送液量は、間欠的に送液手段が駆動することによって送液される１回ずつの送液量を合算した量のことであり、累積駆動回数は、間欠的に送液手段が駆動することによって送液動作が行われた回数を合算した回数のことである。送液手段の駆動１回当たりの送液量はほぼ一定であるため、累積送液時間によって送液された全体の液量を検出でき、また、駆動回数によって送液された全体の液量を検出できる。
【００５２】
これら送液時間、送液量又は駆動回数のいずれかの検出値は、その検出の都度、不揮発メモリに書き込まれ、順次累積される。検出の都度不揮発メモリに書き込むことで、不意の停電等によって装置電源が遮断されてもそれまでの累積データが消えてしまうことはない。不揮発メモリとしては、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の電気（電圧）の操作によってデータの消去や書き換えが可能となっている半導体記憶装置や、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気記憶方式によってデータを読み書きし、外部記憶装置として搭載されているもの等を用いることができる。
【００５３】
図１は、メインタンク液量検出手段によりメインタンク内の液量が第１の液量となったことを検出した後の送液ポンプの送液時間とメインタンク内の残量との関係を示すグラフである。
【００５４】
図中、Ｐ１はメインタンク液量検出手段によって検出されるメインタンク内の第１の液量であり、この時点では、メインタンク内には未だ十分な液量が残留している。この後、サブタンク内の液量低下により、送液ポンプは時間ｔずつの駆動を繰り返すことで所定量ずつの液体をメインタンクからサブタンクへ供給し、これに伴ってメインタンク内の液量は更に低下していく。本発明によれば、このメインタンク内の液量が第１の液量Ｐ１となった後の時間ｔずつの送液ポンプの送液時間がその都度不揮発メモリに記憶され、累積されることになる。
【００５５】
本発明における残量検出手段は、メインタンク液量検出手段が第１の液量まで低下したことを検出した後に、サブタンク液量検出手段が所定量を下回ったことを検出した場合に送液手段を駆動させたときの送液動作検出手段による上記検出値を監視し、メインタンク内の液量が第１の液量よりも少ない第２の液量となったことを判断する。
【００５６】
本発明において、この「第２の液量」は、送液手段を駆動させてもサブタンクに向けて空気を供給してしまうことのない限界の最小液量であることが好ましい。例えばメインタンク内の底部近傍に液体吸引管の先端が配置される場合には、残留する液体がこの液体吸引管の先端位置と接している液量とすることができる。この第２の液量となったことを判断することによって、メインタンク内の液量がサブタンクに空気を供給してしまうことのないぎりぎりの液量まで液体を有効に使い切ることができる。
【００５７】
残量検出手段における上記検出値の監視は、記憶手段に予め記憶された基準値との比較によって行うことができる。記憶手段には、メインタンク内の液量が第１の液量から第２の液量となるまでの送液動作検出手段による累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかからなる検出値の基準値（基準時間、基準量又は基準回数）が予め記憶される。このような記憶手段も、上記と同様にＥＥＰＲＯＭやＨＤＤ等の不揮発メモリが好ましく使用できる。
【００５８】
残量検出手段における検出値と基準値との比較は、例えば基準値−検出値＝所定値の判別によって行うことができ、この条件を満足したとき、メインタンク内の液量は第２の液量となったと判断することができる。
【００５９】
図１の例では、第１の液量Ｐ１を検出した後に送液ポンプのｔ時間ずつの駆動が５回繰り返されてその累積送液時間５ｔとなったとき、メインタンク内が第２の液量Ｐ２となったことを表している。従って、この場合、累積送液時間５ｔを基準値と比較し、その差が所定値となったことを判別することによって、メインタンク内の液量が第２の液量Ｐ２となったことを判断することができる。
【００６０】
所定値（ｓｅｃ、ｍｌ又は回）は、メインタンク内に残留する液体を有効に使い切るという観点から、一般には０、すなわち基準値＝検出値に設定することができる。
【００６１】
このようにして残量検出手段によってメインタンク内が第２の液量となったことが判断された場合、通知手段によってオペレータに対してメインタンク内への液体の補充又はメインタンクの交換を促すための通知を行うことができる。この場合の通知も、ランプの点灯や点滅、画面表示、ブザーやチャイムの鳴動等によって行うことができる。
【００６２】
本発明によれば、メインタンク内の第２の液量を、従来のように温度特性等による変動によって検出精度にばらつきが大きくなってしまうパルス数やドット数等のカウント値から換算するものとは異なり、メインタンク内の液量低下と一定の比例関係にある送液手段の動作そのものを、送液動作検出手段の検出値の監視によって判断するものであるため、メインタンク内の液量が第１の液量から第２の液量となるまでを精度良く検出することができる。また、検出精度のばらつきを加味して検出液量に大きな余裕を持たせる必要がないため、第２の液量をサブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の最低液量に設定しておくことで、メインタンク内の液体を有効に使い切ることができるようになる。
【００６３】
本発明において、予め基準値を記憶する記憶手段に対して、その記憶すべき基準値を設定するための基準値設定手段を備えることは好ましい。
【００６４】
この基準値設定手段は、メインタンク液量検出手段が第１の液量となったことを検出したときから送液手段を駆動させてサブタンク内の液体を消費するよう制御すると共に、サブタンク液量検出手段が所定量を下回ったことを検出した後、送液手段を駆動させても該サブタンク液量検出手段が所定量を下回ったことを検出したままの状態となるまでの送液動作検出手段の検出値に基づいて基準値を設定し、記憶手段に記憶させる。
【００６５】
ここで、「サブタンク液量検出手段が所定量を下回ったことを検出したままの状態となるまで」は、例えば不揮発メモリに、送液手段を駆動させた後、サブタンク液量検出手段が所定量以上まで復帰したことを検出するであろう送液手段の累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかを既定値として設定しておき、この既定値と送液動作検出手段の検出値とを比較し、検出値が既定値を越えた場合に、送液ができなくなったと判断することで行うことができる。
【００６６】
また、「検出値に基づいて基準値を設定」するとは、基準値を上記の方法によって検出される送液動作検出手段の検出値に一致させてもよいし、検出値よりも送液手段の駆動の若干の時間的又は量的余裕を持たせた小さい値に設定してもよいことを意味する。
【００６７】
このような基準値設定手段による機能は、装置の工場出荷時に実行させることで、送液手段の個体差に起因する送液量のばらつきやメインタンク液量検出手段の装置毎の機械的取り付け精度のばらつき等によって発生する検出ばらつきによる誤差を解消することができる。これにより、装置毎の固有の基準値を適切に設定することができて、メインタンク内の液量の検出精度をより高めることができる。
【００６８】
また、基準値設定手段による機能を装置稼働後のメンテナンス時や使用する液体の種類の交換時等に実行させることで、記憶手段に記憶される基準値を最新のものに更新することができる。これにより、長期使用による送液手段の性能劣化等による送液量の変動に起因する誤差を解消することができ、同様にメインタンク内の液量の検出精度をより高めることができる。
【００６９】
本発明において残量検出手段は、メインタンク内の液量が第２の液量となったと判断した時に、少なくとも送液手段の駆動を禁止させるようにすることが好ましい。これによりその後の送液手段の駆動は禁止されるため、サブタンクに空気を供給してしまうことを確実に防止できる。この後、サブタンク内の液量が十分な間は、液滴吐出ヘッドからの液滴吐出を継続することもできる。もちろん、送液手段の駆動の禁止に加えて、液滴吐出装置の例えば液滴吐出動作や全体の動作を禁止にすることもできる。この送液手段の駆動の禁止は、液体補充の場合は例えばメインタンク内の液量がメインタンク液量検出手段によって第１の液量以上に復帰した時点、タンク交換の場合は例えば新たなタンクの装着を確認した時点で解除される。
【００７０】
本発明において、装置電源投入時にメインタンク液量検出手段が第１の液量まで低下したことを検出した場合に、通知手段にメインタンクの残量が少なくなったことを通知させるための出力を行うと共に液滴吐出動作を開始させない制御を行う動作制御手段を備えることが好ましい。これにより、装置電源投入後のメンテナンス作業中の液体なしによる中断や液滴吐出動作開始直後の液滴なしによる作業停止を防ぐことができ、作業を円滑に続行させることができる。
【００７１】
また、本発明において、送液動作検出手段は、メインタンク液量検出手段が上記所定量まで低下したことを検出しなくなった場合、それまで検出された累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数の値をクリアすることが好ましい。これによりメインタンク内の液面の挙動が不安定となること等によって発生するチャタリングを防止することができ、安定した残量検出を行うことができる。
【００７２】
本発明における各手段の動作の制御は、装置動作を制御するＣＰＵによって行うことができる。
【００７３】
本発明における液滴吐出装置は、液体としてインクを使用することによって、写真、文字、図柄等の通常の画像記録を行う用途に限らず、液体として導電性液体やＥＬ（Electro-Luminescence）機能を持った液体等の機能性液体を使用することによって、所定のパターンを記録形成する各種の産業用途に適用することができる。
【００７４】
次に、本発明の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。
【００７５】
図２は、液滴吐出装置の第１の実施形態における主要部を示す概略構成図である。
【００７６】
図中、１は液体を貯留する固定型のメインタンク、２はメインタンク１から送られる液体を一旦貯留するサブタンク、３はサブタンク２から供給される液体をノズルから液滴として吐出する液滴吐出ヘッドであり、メインタンク１内とサブタンク２内とは液体供給管４によって連通し、サブタンク２内の液滴吐出ヘッド３内とは液体供給管５によって連通している。液体供給管４は、一方の先端４ａがメインタンク１内の底部近傍に配置されており、途中に介設された送液ポンプ６によって、メインタンク１内の液体を間欠的な駆動によって所定量ずつサブタンク２に向けて送液するようになっている。また、メインタンク１内には、液面位置を検出することによって液量が第１の液量Ｐ１まで低下したことを検出するための液面検出装置７（メインタンク液量検出手段）が設けられている。
【００７７】
ここでは液滴吐出ヘッド３は１つだけ示されているが、１つのサブタンク２に対して複数設けられていてもよく、その場合、各液滴吐出ヘッド３内と１つのサブタンク２内とが複数の液体供給管５によって連通される。
【００７８】
サブタンク２は、ここでは液滴吐出ヘッド３のノズルに対して所定の圧力（背圧）をかける背圧制御装置として機能するダンパーが用いられている。このようなサブタンク２の一例を図３に示す。
【００７９】
サブタンク２は、ケーシング２０の一面から凹設された凹部２１の開口部２１ａを、例えばゴムやポリエチレンテレフタレート等のフィルムからなる可撓膜２２によって覆うことで内部空間２３を形成している。この内部空間２３内には、可撓性膜２２に対して内部から凹部２１の外側に向けた力を作用させ、該可撓性膜２２を内部空間２３の容積を拡大させる方向（図３における矢視Ａ方向）に付勢する付勢手段であるコイルばね等の弾性部材２４を有している。
【００８０】
可撓性膜２２は、開口部２１ａの開口面積よりも若干大きな面積を有しており、膜面が緊張せずに弛んだ状態となるように設けられており、弾性部材２４によって付勢力が与えられることで、開口部２１ａの周囲のケーシング２０表面で規定される基準面２０ａに対して、付勢方向に最大でｄだけ突出（変位量＋ｄ）することができるようになっている。また、内部空間２３内の圧力が低くなってくると、可撓性膜２２は弾性部材２４の付勢力に抗して内部空間２３の容積を縮小させる方向（図３における矢視Ｂ方向）に移動しようとするが、この場合も可撓性膜２２は一点鎖線で示すように最大でｄだけ変位（変位量−ｄ）する。通常、液滴吐出動作時に圧力制御しているときは、可撓性膜２２の位置がほぼ基準面２０ａの位置となるように設定されており、弾性部材２４によって可撓性膜２２が矢視Ａ方向に付勢されることで所定の負圧状態が作成される。
【００８１】
２５は弾性部材２４の可撓性膜２２に対する付勢力を変化させるための付勢力調整ねじである。また、２６はサブタンク２の内部空間２３と連通する圧力検知管であり、図２に示すように、この圧力検知管２６に、サブタンク２内の液面を検出する液面検出装置８（サブタンク液量検出手段）とサブタンク２内の圧力を検出する圧力検出装置９が設けられていると共に、液面検出装置８と圧力検出装置９の間から分岐して大気開放弁１０を介して大気と連通可能になっている。
【００８２】
図４は、かかる液滴吐出装置の内部構成を示すブロック図である。
【００８３】
制御部（ＣＰＵ）１００は、送液ポンプ６、メインタンク１の液面検出装置７、サブタンク２の液面検出装置８、サブタンク２の圧力検出装置９、不揮発メモリ２００、通知部３００及び吐出制御部４００とそれぞれ制御可能に接続されている。
【００８４】
送液ポンプ６は、制御部１００の駆動開始信号によって所定時間駆動することによって所定量の送液を行う。送液時間は不揮発メモリ２００の所定領域にその都度記録され、累積される。また、液面検出装置７、８及び圧力検出装置９は、予め設定された所定の液面位置及び圧力値となった場合に、その検出信号を制御部１００に送るようになっている。
【００８５】
ここで、メインタンク１の液面検出装置７によって該メインタンク１内の液量が第１の液量Ｐ１まで低下したことを検出するための液面位置は、メインタンク１内の底部近傍に配置される液体供給管４の先端４ａよりも十分に上方の位置であり、メインタンク１内の液量が完全に０になるよりも十分に手前のレベルである。従って、その検出時点では、送液ポンプ４が駆動してもサブタンク２に向けて空気を供給してしまうおそれはない。
【００８６】
また、サブタンク２の液面検出装置８によって検出される液面位置は、サブタンク２によって液滴吐出ヘッド３のノズル内の圧力（背圧）を液滴の安定吐出を図ることができる程度の圧力に維持可能な液量範囲の最小液量の液面位置であり、サブタンク２内の残量がこの最小液量の液面位置以下になると制御部１００に検出信号を出力する。制御部１００はこのサブタンク２の液面検出装置８からの検出信号を受けると、送液ポンプ６に駆動開始信号を送信し、メインタンク１からサブタンク２に送液を行うように制御する。
【００８７】
不揮発メモリ２００には、予めメインタンク１の液面検出装置７が検出信号を出力した後に該メインタンク１内に残留する液体をサブタンク２に送液し得るだけの送液ポンプ６の累積送液時間である基準時間が記憶されている。制御部１００は、メインタンク１の液面検出装置７が検出信号を出力した後の送液ポンプ６の累積送液時間と、この基準時間とを比較し、その比較の結果に基づいて通知部３００に信号出力する。
【００８８】
次に、かかる液滴吐出装置におけるメインタンク１内の液体の残量を検出する際のフローの一例を図５に基づいて説明する。ここでは、第２の液量Ｐ２として、サブタンク２に空気を供給してしまうことのない限界の最小液量を検出するものとしている。
【００８９】
まず、装置電源ＯＮの後、制御部１００は吐出制御部４００を制御して液滴吐出ヘッド３による所定の液滴吐出動作を行う。これによりサブタンク２内の液量は徐々に低下し、それに伴って、送液ポンプ６の駆動によってメインタンク１から所定量ずつの液体が供給されて補充される動作が繰り返される。送液ポンプ６の送液時間は、その都度不揮発メモリ２００内に書き込まれて累積される。この間、制御部１００は、メインタンク１の液面を検出する液面検出装置７が検出信号を出力しているか否か、すなわちメインタンク１内の液量が第１の液量Ｐ１まで低下したか否かを判別している（Ｓ１）。
【００９０】
ここで、メインタンク１内の液量が未だ第１の液量Ｐ１まで低下していない場合（Yesの場合）、制御部１００は不揮発メモリ２００内に書き込まれた送液ポンプ６のそれまでの累積送液時間をクリアし（Ｓ２）、液面検出装置８によってサブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にあるか否かを判別する（Ｓ３）。その結果、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にある場合（Yesの場合）、上記ステップＳ１からの処理を繰り返し、以後、液滴吐出装置は液滴吐出動作を実行する。
【００９１】
また、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲を下回った場合（Noの場合）、制御部１００は、サブタンク２内の液量は不足していると判断し、送液ポンプ６に駆動開始信号を出力し、所定時間（例えば１ｓｅｃ）だけ送液ポンプ６を駆動させる（Ｓ４）。これにより送液ポンプ６は、駆動時間に対応する所定量の液体をメインタンク１からサブタンク２に送液する。この送液時間は不揮発メモリ２００に書き込まれ、累積される。
【００９２】
所定時間の送液の後、制御部１００は再びサブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にあるか否かを判別し（Ｓ５）、未だ液量が不足している場合は、サブタンク２内の液量が十分となるまで上記ステップＳ４からの処理を繰り返す。
【００９３】
サブタンク２内の液量が十分なレベルに達したら、制御部１００は通知部３００に信号出力し、メインタンク１内の液量は十分である旨の通知を行い（Ｓ６）、上記ステップＳ１からの処理に戻る。このときの通知は、例えば青色ランプの点灯やその旨の画面表示により行われる。
【００９４】
液滴吐出動作を行っている間、メインタンク１内の液量はサブタンク２への送液によって減少し続け、やがて上記ステップＳ１において、メインタンク１内の残量が第１の液量Ｐ１まで低下したしたことを検出する（Noの場合）。制御部１００は、その第１の液量Ｐ１まで低下したことの検出が電源ＯＮ後の初回の検出であるかどうかを判別し（Ｓ７）、初回の検出である場合（Yesの場合）、制御部１００は、不揮発メモリ２００に書き込まれている累積送液時間のデータをクリアし（Ｓ８）、通知部３００に信号出力してメインタンク１内の液量無し通知を行い、オペレータに液体補充を促す（Ｓ９）このときの通知は、例えば赤色ランプの点灯やその旨の画面表示により行われる。
【００９５】
このとき同時に、制御部１００は、以後、メインタンク１内の液量が十分なレベルとなるまで、少なくとも送液ポンプ６の駆動を行わない制御を行う。これにより、装置電源投入後のメンテナンス作業中の液体無しによる中断や液滴吐出動作開始直後の作業停止を防ぐことができ、作業を円滑に続行させることができる。
【００９６】
上記ステップＳ７において、初回の検出でない場合（Noの場合）、制御部１００は、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にあるか否かを判別する（Ｓ１０）。
【００９７】
その結果、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にない場合（Noの場合）、制御部１００は、サブタンク２内の液量は不足していると判断し、次いで、予め記憶されている基準時間と不揮発メモリ２００に書き込まれた送液ポンプ６の累積送液時間との差分を検出する（Ｓ１１）。
【００９８】
すなわち、基準時間−累積送液時間＝所定値（ｓｅｃ）によって検出を行い、その結果が、未だ所定値に達していない場合（Noの場合）、メインタンク１内の残量は、未だサブタンク２内に空気を供給してしまうおそれのない十分な液量であると判別されるため、制御部１００は送液ポンプ６に駆動開始信号を出力し、所定時間（例えば１ｓｅｃ）だけ送液ポンプ６を駆動させる（Ｓ１２）。
【００９９】
これにより送液ポンプ６は、駆動時間に対応する所定量の液体をメインタンク１からサブタンク２に送液する。所定時間の送液の後、制御部１００は再びサブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にあるか否かを判別し（Ｓ１３）、未だ液量が不足している場合は、サブタンク２内の液量が十分となるまで上記ステップＳ１２からの処理を繰り返す。
【０１００】
サブタンク２内の液量が十分なレベルに達したら、制御部１００は、上記ステップＳ１２からの処理によって駆動された送液ポンプ６の累積送液時間を不揮発メモリ２００に書き込むことで累積送液時間を更新した後（Ｓ１４）、通知部３００に信号出力し、メインタンク１内の液量は少量である旨の通知を行い（Ｓ１５）、上記ステップＳ１０からの処理に戻る。このときの通知は、例えば黄色ランプの点灯やその旨の画面表示により行われる。
【０１０１】
また、上記ステップＳ１１において、予め記憶されている基準時間と不揮発メモリ２００に書き込まれている送液ポンプ６の累積送液時間との差分を検出した結果、所定値に達した場合（Yesの場合）、メインタンク１内の残量は、サブタンク２内に送液しても空気を供給してしまうことのない限界の最小液量（第２の液量Ｐ２）に達したと判別されるため、制御部１００は、上記ステップＳ８の処理に進み、不揮発メモリ２００内の累積送液時間のデータクリア（Ｓ８）及び通知部３００への信号出力（Ｓ９）を行い、例えば赤色ランプの点灯やその旨の画面表示により、オペレータに液体補充を促し、以後、メインタンク１内の液量が十分となるまで液滴吐出動作を開始させない制御を行う。
【０１０２】
以上の実施形態では、送液ポンプ６の駆動時に送液時間を累積させるものとしたが、これに代えて送液量又は送液ポンプ６の駆動回数を検出して累積させてもよいことはもちろんである。
【０１０３】
図６は、不揮発メモリ２００に予め記憶される基準時間、基準量、基準回数又は基準回数の値を設定する場合のフローを説明するフローチャートである。ここでも基準時間を設定する場合について説明する。
【０１０４】
このフローは、メインタンク１内の液量が、液面検出手段７によって第１の液量Ｐ１まで低下したことを検出する状態となったところから開始される。このとき、制御部１００は、吐出制御部４００を制御して液滴吐出ヘッド３による液滴吐出動作を継続させ、サブタンク２内の液体を消費し続けている。
【０１０５】
そして、制御部１００は、サブタンク２の液面検出装置８が液滴安定吐出に必要な液量を検出しているか否かを判別する（Ｓ２０）。その結果、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲を検出している場合（Yesの場合）は、通知部３００にメインタンク１の液量が少なくなったことを通知させるための信号出力を行う（Ｓ２１）が、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲を検出していない場合（Noの場合）、制御部１００は、送液ポンプ６に駆動開始信号を出力し、所定時間（例えば１ｓｅｃ）だけ送液ポンプ６を駆動させる（Ｓ２２）。これにより送液ポンプ６は、駆動時間に対応する所定量の液体をメインタンク１からサブタンク２に送液する。この送液時間は不揮発メモリ２００に書き込まれ、累積される。
【０１０６】
所定時間の送液の後、制御部１００は再びサブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲を検出しているか否かを判別し（Ｓ２３）、サブタンク２内の液量が十分となったことを検出した場合（Yesの場合）、制御部１００は、それまで駆動された送液ポンプ６の累積送液時間を不揮発メモリ２００に書き込んだ後（Ｓ２４）、上記ステップＳ２０からの処理に戻る。
【０１０７】
一方、上記ステップＳ２３の判別結果が、未だ液量が不足していると判別された場合、それまで駆動された送液ポンプ６の累積送液時間が予め設定された既定値に達したか否かを判別し（Ｓ２５）、達していない場合（Noの場合）は、上記ステップＳ２２からの処理を繰り返す。
【０１０８】
ここで、メインタンク１内の液量が０になると、送液ポンプ６を駆動しても液体が供給されず、サブタンク２内の液量は増加しない。このため、上記ステップＳ２５において、制御部１００は、それまで駆動された送液ポンプ６の累積送液時間が予め設定された既定値に達したと判別した場合、それまで不揮発メモリ２００に書き込まれた送液ポンプ６の累積送液時間を基準時間と設定し（Ｓ２６）、この基準時間を不揮発メモリ２００内の所定領域に記憶させる（Ｓ２７）。
【０１０９】
この後、制御部１００は、通知部３００にメインタンク１内の液体無し通知を行い、オペレータに液体補充を促す（Ｓ２８）。
【０１１０】
この一連の処理により、基準時間が不揮発メモリ２００に記憶設定される。この処理により、送液ポンプ６の個体差に起因する送液量のばらつきや液面検出装置７の装置毎の機械的取り付け精度のばらつき等によって発生する検出誤差をなくすことができ、装置毎の固有の基準値を適切に設定することができ、第２の液量をサブタンク２に空気を供給してしまうおそれのない限界ぎりぎりに設定しておくことで、メインタンク１内の液体を有効に使い切ることができようになる。
【０１１１】
このような基準値の設定作業は、装置の工場出荷時、装置稼働後のメンテナンス時又は使用する液体の種類の交換時等に実行させる。
【０１１２】
図７は、液滴吐出装置の第２の実施形態における主要部を示す概略構成図である。図２と同一符号は同一構成を示しているので詳細な説明は省略する。
【０１１３】
ここでは、可撓膜２２を有する第１の実施形態に示すサブタンク２に代えて、剛体のタンクにより形成したサブタンク１１を示している。このサブタンク１１は、液滴吐出ヘッド３のノズル面３ａの高さ位置よりも所定距離だけ下方の位置となるように配置されることで、液滴吐出ヘッド３のノズルが所定の負圧状態となるようにしている。
【０１１４】
この場合も、サブタンク１１内の液面位置によって液量を検出するための液面検出装置１２が設けられ、第１の実施形態と同様の処理によってメインタンク１内の液体の残量を検出することで、第２の液量として設定された液量まで、メインタンク１内の液体を有効に使い切ることができる。
【０１１５】
図８は、液滴吐出装置の第３の実施形態における主要部を示す概略構成図である。図２と同一符号は同一構成を示しているので詳細な説明は省略する。
【０１１６】
ここでは、固定型のメインタンク１に代えて、カートリッジ型のメインタンク１３を用いている。カートリッジ型のメインタンク１３は、可撓性のフィルム等によってパック状に形成されており、内部の液量がなくなると、装置からメインタンク１３ごと取り外して他の新しいメインタンク１３と交換する。このメインタンク１３には例えばコイルばねによって付勢される加圧手段１４が設けられおり、メインタンク１３に所定の加圧力を付与している。
【０１１７】
かかるカートリッジ型のメインタンク１３内の液量の検出は、液面検出装置７に代えて、メインタンク１３の重量を検出する重量検出装置１５によって行うことができる。
【０１１８】
このようなカートリッジ型のメインタンク１３を用い、加圧手段１４によって加圧を行う場合、送液手段には送液ポンプ６に代えて、液体供給管４の流路を開閉する電磁弁（図示せず）を用い、制御部１００によって開閉制御することによってメインタンク１からサブタンク２への液体供給を行うようにしてもよい。
【０１１９】
また、この第３の実施形態において、サブタンク２は、図７に示す剛体のタンクにより形成したサブタンク１１を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１３：メインタンク（メインタンク）
２、１１：サブタンク（サブタンク）
３：液滴吐出ヘッド
３ａ：ノズル面
４、５：液体供給管
４ａ：液体供給管の先端
６：送液ポンプ
７：液面検出装置（第１の液量検出手段）
８、１２：液面検出装置（第２の液量検出手段）
９：圧力検出装置
１０：大気開放弁
１４：加圧手段
１５：重量検出装置（第１の液量検出手段）
２０：ケーシング
２０ａ：基準面
２１：凹部
２１ａ：開口部
２２：可撓膜
２３：内部空間
２４：弾性部材
２５：付勢力調整ねじ
２６：圧力検知管
１００：制御部
２００：不揮発メモリ
３００：通知部
４００：吐出制御部
Ｐ１：第１の液量
Ｐ２：第２の液量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備え、サブタンク内の液体が液滴吐出ヘッドからの液滴吐出によって消費された場合に、メインタンク内の液体をサブタンクに供給する制御を行う液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置は、液体供給源であるメインタンクの他に、液滴吐出ヘッド近傍にサブタンクを設置し、メインタンクから送液ポンプ等によって供給される液体をこのサブタンクに一旦貯留させ、サブタンクから各液滴吐出ヘッドに液体を供給するものが知られている。このサブタンクは、液量（内圧）が所定範囲となるように維持されることで、メインタンクの液量に関わらずに液滴吐出ヘッドのノズルに掛かる圧力（背圧）を所定範囲に維持し、液滴を安定して吐出できるようにしている。
【０００３】
このような液滴吐出装置では、サブタンク内の液量が液滴を安定吐出可能な所定の範囲を下回ってしまうと、サブタンク内の圧力変化により液滴吐出ヘッドのノズルに掛かる圧力が変化してしまい、最悪の場合、ノズル内のメニスカスがブレイクしてしまうおそれがある。このため、サブタンクの液量が所定範囲にあるか否かを検出するための検出センサを備え、液量が所定量を下回った場合にメインタンクから一定量ずつの液体を供給することで、サブタンク内の液量が常に所定範囲となるように制御するようになっている。
【０００４】
一方、メインタンクも液量を検出する検出センサを備えており、サブタンクへ液体を供給し続けることによって液量が所定量まで低下したことを検出すると、オペレータに対して残量の通知を行い、液体の補充やタンク交換を促すようにしている。
【０００５】
ここで、この所定量は、通常、液切れによってサブタンクに空気を供給してしまうことのないよう、十分な液量を残して設定される。サブタンクに空気が供給されると、液滴吐出ヘッドに気泡が混入して吐出が不安定となるおそれがあるからである。しかし、これではメインタンク内に多量の液体が残留した状態でオペレータに液体補充やタンク交換を促すこととなり、メインタンク内の多量の液体を無駄にしてしまったり、液体補充やタンク交換の回数が増えることでオペレータの負担が増加する問題がある。
【０００６】
従って、検出センサによって検出されるメインタンク内の残量は、液体を無駄なく使い切ることができ、液体補充やタンク交換の回数をできるだけ少なくすることができる液量で、且つ、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量に設定されることが望まれる。
【０００７】
しかしながら、このような液量をメインタンクに設けた検出センサだけで検出することには限界がある。例えば、検出センサとして、フロートによって液面位置を検出することで液量を検出する安価なフロートセンサを用いた場合、フロートによって検出可能な液面の下限位置には限度があり、フロートが下限位置まで下降しても、実際にはかなりの液量が残留している。また、電極等の他の検出センサを使用して液量を検出する場合やタンク重量から液量を検出する場合も、検出精度にばらつきがあったり、高精度の検出が不可能であったりして、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量を正確に検出することは現実的には極めて困難である。
【０００８】
従って、まず、検出センサによって検出するメインタンク内の液量として、サブタンクに空気を供給してしまうことのない十分な液量を検出しておき、更にその検出の後、残留する液量がサブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまでを他の手段によって検出することが考えられる。
【０００９】
従来、このように検出センサによってある液量のレベルを検出した後、残留する液量を他の手段によって検出する技術として、特許文献１、２に記載のものがある。
【００１０】
特許文献１は、電気抵抗値を検出することによって所定レベルのインク残量を検出した時点から、記録枚数の計数、吐出パルス信号のパルス数の計数又はヘッドの走査回数の計数を行い、その計数値を予め記憶された設定値と比較し、設定値に達した時点で警告信号を出力すると同時に記録動作を停止させるものである。
【００１１】
また、特許文献２は、一対の電極を用いて所定液面となったことを検出した後のインク残量を、ドット数のカウント値から換算したインク消費量とメンテナンス時の駆動回数のカウント値から換算したインク消費量とを足し合わせた値から判定するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平３−２４７４５６号公報
【特許文献２】特開平８−３４１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
メインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備えた液滴吐出装置において、サブタンクに空気を供給してしまうことのない十分な液量をメインタンク内に残した状態で、更に残りの液量のうち、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまでを、記録枚数やヘッドの走査回数の計数値から換算する場合、これらは必ずしも液体の現実の消費量と比例しているとは限らないため、これによってサブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量を検出することは大変危険である。
【００１４】
一方、パルス数やドット数は、実際の液体の消費量と比例するため、記録枚数やヘッドの走査回数を計数する場合に比べて正確な消費量を検出できると考えられるが、このような技術を、メインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを有する液滴吐出装置に適用する場合、次のような問題がある。
【００１５】
すなわち、サブタンク内の液量は、液滴吐出ヘッドからの液滴吐出によって消費されて低下していくのに対し、メインタンク内の液量は、サブタンク内の液量が所定量を下回った場合にのみ間欠的に送液されることで段階的に低下していくものであるために、パルス数やドット数のカウント値からメインタンク内の液量を検出しようとする場合、これらパルス数やドット数のカウント値を更にメインタンクからサブタンクへの送液量に換算し直すことにより、メインタンク内の残りの液量を検出し直さなくてはならない。
【００１６】
しかしながら、サブタンク内の液量は、パルス数やドット数の増加と一定の比例関係にあるものの、メインタンク内の液量は、サブタンクへの間欠的な送液によって段階的に低下するために、パルス数やドット数等の増加とは必ずしも一定の比例関係にはないため、正確な液量を検出することは困難であり、誤差が大きくなってしまう。
【００１７】
しかも、仮に、パルス数やドット数のカウント値をサブタンクへの送液量に換算し直したとしても、液滴吐出により実際に消費される液量は、温度特性に起因する変動や液滴吐出ヘッドのノズル毎のばらつきに起因する変動等が加わることにより、カウント数が大きくなればなる程誤差が大きくなるために、より一層、検出値のばらつきは大きくなってしまい、精度の良い検出を行うことは極めて難しい。
【００１８】
更に、単にパルス数やドット数といった駆動周波数を計測する方式では、メンテナンス（ヘッドクリーニングを含む）時のインク消費量が反映されないため、やはり精度の良い検出はできない。
【００１９】
従って、サブタンクに空気を供給してしまうことのない十分な液量をメインタンク内に残した状態で、更に残りの液量を検出する際、その検出液量を、このような検出精度のばらつきを考慮して、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量に対して十分に余裕をもたせた液量に設定せざるを得なくなってしまい、依然としてメインタンク内には相当量の液体が残留してしまうこととなってしまう。
【００２０】
このため、従来、メインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備えた液滴吐出装置においては、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまで液体を有効に使い切ることはできなかった。
【００２１】
そこで、本発明は、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備える液滴吐出装置において、メインタンク内の残量を精度良く検出できるようにすることにより、所定の液量となるまでメインタンク内の液体を有効に使い切ることができるようにすることを課題とする。
【００２２】
また、本発明は、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備える液滴吐出装置において、装置毎の個体差による検出精度のばらつきを解消でき、メインタンク内の残量を精度良く検出できるようにすることにより、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまでメインタンク内の液体を有効に使い切ることができるようにすることを課題とする。
【００２３】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００２５】
請求項１記載の発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、液体を貯留するメインタンクと、前記液滴吐出ヘッドと前記メインタンクとの間において前記液滴吐出ヘッドへ供給するための所定量の液体を貯留するサブタンクと、前記メインタンク内の液体を前記サブタンクへ供給するための送液手段と、前記メインタンク内の液量が第１の液量まで低下したことを検出するメインタンク液量検出手段と、前記サブタンク内の液量が前記所定量を下回ったことを検出するサブタンク液量検出手段とを有し、前記サブタンク液量検出手段により前記サブタンク内の液量が前記所定量を下回ったことを検出した場合に、前記送液手段を駆動させて前記メインタンク内の液体を前記サブタンクに供給する制御を行う液滴吐出装置において、
前記送液手段の駆動による累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかの検出値を取得する送液動作検出手段と、
前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量まで低下したことを検出した後に、前記サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出したことによって前記送液手段を駆動させたときの前記送液動作検出手段の前記検出値を監視することにより、前記メインタンク内の液量が前記第１の液量よりも少ない第２の液量まで低下したことを検出する残量検出手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置である。
【００２６】
請求項２記載の発明は、前記サブタンクは、内部の圧力を所定範囲に維持することにより前記液滴吐出ヘッドに対する背圧を所定範囲に維持するように機能する背圧維持装置であることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置である。
【００２７】
請求項３記載の発明は、前記メインタンク内の液量が前記第１の液量から前記第２の液量となるまでの前記送液動作検出手段の前記検出値の基準値を予め記憶した記憶手段を有し、
前記残量検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記基準値と前記検出値との差が所定の値に達したときに、前記メインタンク内の液量が前記第２の液量まで低下したことを判断することを特徴とする請求項１又は２記載の液滴吐出装置である。
【００２８】
請求項４記載の発明は、前記記憶手段に記憶させる前記基準値を設定する基準値設定手段を有し、
前記基準値設定手段は、前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量となったことを検出したときから前記送液手段を駆動させて前記サブタンク内の液体を消費するよう制御すると共に、前記サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出した後、前記送液手段を駆動させても該サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出したままの状態となるまでの前記送液動作検出手段の前記検出値に基づいて基準値を設定し、前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項３記載の液滴吐出装置である。
【００２９】
請求項５記載の発明は、前記残量検出手段は、前記メインタンク内が前記第２の液量となったことを判断した時に、少なくとも前記送液手段の駆動を禁止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出装置である。
【００３０】
請求項６記載の発明は、前記残量検出手段によって前記第２の液量が検出された時に、前記メインタンクへの液体補充又は前記メインタンクの交換を促す通知を行う通知手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液滴吐出装置である。
【００３１】
請求項７記載の発明は、装置電源投入時に前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量を検出した場合に、液滴吐出動作を開始させない制御を行う動作制御手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出装置である。
【００３２】
請求項８記載の発明は、前記送液動作検出手段は、前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量を検出しなくなった場合に、それまでに検出された前記検出値をクリアすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液滴吐出装置である。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備える液滴吐出装置において、メインタンク内の残量を、精度良く検出でき、所定の液量となるまでメインタンク内の液体を有効に使い切ることができる。
【００３４】
また、本発明によれば、液体を貯留するメインタンクと液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを備える液滴吐出装置において、装置毎の個体差による検出精度のばらつきを解消でき、メインタンク内の残量を精度良く検出できるようにすることにより、サブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の液量となるまでメインタンク内の液体を有効に使い切ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の液量検出手段が所定レベル以下となったことを検出した後の送液手段の送液時間とメインタンク内の残量との関係を示すグラフ
【図２】液滴吐出装置の第１の実施形態における主要部を示す概略構成図
【図３】サブタンクの一例を示す断面図
【図４】液滴吐出装置の内部構成を示すブロック図
【図５】液滴吐出装置におけるメインタンク内の液体の残量を検出する際の一例を示すフローチャート
【図６】不揮発メモリ内に基準時間又は基準量の値を設定する場合のフローチャート
【図７】液滴吐出装置の第２の実施形態における主要部を示す概略構成図
【図８】液滴吐出装置の第３の実施形態における主要部を示す概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明において液滴を吐出する液滴吐出ヘッドは、一般にノズルから液滴を吐出してインクジェット記録を行うためのインクジェットヘッドとして知られている。ノズルから液滴を吐出するための手段は、圧電素子からなる側壁のせん断変形によって液室内の容積を変化させるもの、ピエゾ素子の伸縮作用によって液室内の容積を変化させるもの、液体の膜沸騰現象を利用するもの等があるが、本発明においては特に問わない。
【００３７】
メインタンクには一般に大量の液体が貯留される。このようなメインタンクとしては、装置に固定され、液量が低下したら液体を注ぎ入れて継ぎ足しながら使用する固定型のタンク、装置に着脱可能に設けられ、液量が低下したら装置から取り外して交換するカートリッジ型のタンク等があり、本発明はいずれでもよい。
【００３８】
サブタンクは液滴吐出ヘッドの近傍に配置される。サブタンクはメインタンクよりも少量の液体を、液量が所定量となるように一旦貯留することのできる大きさに形成される。このようなサブタンクとしては、内部に所定の負圧状態を作り出すことで、これと連通する液滴吐出ヘッドのノズル内が所定の圧力となるように維持する機能を有するタンク、液滴吐出ヘッドのノズル面の高さ位置よりも低い所定の高さ位置となるように配置されることで、液滴吐出ヘッドのノズル内が所定の圧力となるように維持する機能を有するタンク等がある。
【００３９】
特に、前者のサブタンクは、内部の圧力を所定範囲に維持することにより液滴吐出ヘッドに対する背圧を所定範囲に維持する背圧維持装置として機能するものであり、サブタンク内の液量が所定量を下回った場合に、メインタンクから所定時間の送液を繰り返して所定液量となるまで送液を行うような間欠的な送液を行っても、サブタンク内の圧力を所定範囲内に維持することができるため、本発明において好ましい。
【００４０】
メインタンクとサブタンクとの間、サブタンクと液滴吐出ヘッドとの間は、それぞれ液体供給管を介して液体供給可能に接続され、液滴吐出ヘッドにおいて液滴が吐出されることでサブタンク内の液体が消費される。送液手段は、液滴吐出によってサブタンクの液体が消費されて所定量を下回った場合に、所定時間（例えば１ｓｅｃ）駆動してメインタンク内の液体をサブタンクに送液することで、一回の駆動によって定量の送液を行うものが好ましく用いられる。このような送液手段は、通常、サブタンクの液量が所定量となるまで間欠的に複数回駆動され、定量ずつの送液を複数回に亘って行う。
【００４１】
送液手段としては、一般には送液ポンプを用いることができる。送液ポンプは一定時間の駆動によって一定量の液体を送液することのできるものであればよく、具体的にはダイヤフラムポンプ、チューブポンプ、シリンジポンプ等が好ましく用いられる。
【００４２】
その他、送液手段には、メインタンクからサブタンクへの液体供給管の流路の開閉動作によって液体を送液するものを用いることもできる。流路の開閉動作は、例えば電磁弁によって行うことができ、この電磁弁の開度及び／又は開放時間の調整によって送液量が規定される。この場合、メインタンクには、可撓性フィルムによって形成されたパック状のものが好ましく用いられ、ばね等の弾性部材やおもり等によって送液に必要なだけの所定の加圧力が掛けられることが好ましい。
【００４３】
一方、サブタンクから液滴吐出ヘッドへは液滴吐出による消費によって自然に送液される。
【００４４】
本発明においてメインタンク液量検出手段は、メインタンク内の液量が第１の液量まで低下したことを検出する。この「第１の液量」とは、メインタンク内の液量が完全に０になるよりも十分に手前であり、好ましくは、送液手段によってサブタンクに向けて空気を供給してしまうまでに十分に余裕を持った液量である。サブタンクに向けて空気を供給してしまうまでに十分に余裕を持った液量は、その液量を検出した時点で更に送液手段を所定時間、所定量又は所定回数駆動させても空気を供給してしまうことがない程度の液量であり、例えば送液手段がメインタンク内の底部近傍に液体吸引管の先端を配置させたものである場合、液面がこの液体吸引管の先端位置よりも十分に上方の位置となる液量であり、また、送液手段が液体供給管の流路の開閉動作によるものである場合、液面がメインタンクの流出口の上端位置よりも十分に上方の位置となる液量である。
【００４５】
このようなメインタンク内の液量が第１の液量となったことを検出するための具体的な手段としては、メインタンク内に配置され、その内部の液面位置に追従するフロートの高さ位置を検出するフロートセンサや、メインタンク内の所定高さに配置された一対の電極が液体中に浸漬されているか否かを検出する電極型の検出装置や、液量を重量によって検出する重量検出装置等が挙げられる。特に、フロートセンサは比較的安価であり、液面位置そのものを容易に検出することができるために本発明において好ましい。しかも、フロートセンサは検出可能な液量レベルには限度があり、フロートが下限位置まで達しても、依然として多量の液体が残留している場合が多く、本発明の適用によって、その残留する液体を有効に使い切ることができる。
【００４６】
メインタンク液量検出手段が第１の液量となったことを検出した場合、その時点でオペレータに対して通知手段によって通知（予備的通知）を行うことで、オペレータに液量が少なくなってきたことの注意を促すようにしてもよい。通知は、ランプの点灯や点滅、画面表示、ブザーやチャイムの鳴動等によって行うことができる。
【００４７】
本発明においてサブタンク液量検出手段は、サブタンク内の液量が所定量を下回ったことを検出する。この「所定量」とは、サブタンクによって液滴吐出ヘッドのノズル内の圧力（背圧）を液滴の安定吐出を図ることができる程度の圧力に維持することのできる液量の範囲の下限値のことである。
【００４８】
サブタンク液量検出手段は、液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出によってサブタンク内の液量が低下して上記所定量を下回った時点で検出信号（High）を出力するようにしてもよいが、サブタンク内の液量が、上記所定量を満足していることを検出している場合に検出信号（High）を出力し、液体が消費されて上記所定量を下回った時点で検出信号を出力しない（Low）ようにすることで、この所定量を下回ったことを検出できるようにしてもよい。後者の場合、メインタンクからサブタンクに送液されて液量が上記所定量まで復帰すると検出信号(High)が再び出力される。
【００４９】
このようなサブタンク液量検出手段の具体例としては、メインタンク液量検出手段と同様のものを用いることができる。また、サブタンク内の圧力は液量と比例することから、サブタンク内の圧力を検出する圧力検出装置を用い、その圧力値が所定値を下回ったことを検出することによって、液量が所定量を下回ったことを検出することもできる。
【００５０】
本発明における送液手段の制御は、サブタンク液量検出手段が上記所定量を下回ったことを検出した場合に、送液手段を駆動させることでメインタンクからサブタンクへ送液を行い、サブタンク内の液量が上記所定量以上となるように行う。また、メインタンク液量検出手段によりメインタンク内の液量が第１の液量まで低下したことを検出した後も、メインタンク内の液量が後述する第２の液量となるまでは、サブタンク液量検出手段が上記所定量を下回ったことを検出した場合には、送液手段を駆動させることでメインタンクからサブタンクへ送液する制御を行う。
【００５１】
本発明における送液動作検出手段は、送液手段の駆動による累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかを検出する。累積送液時間は、間欠的に送液手段が駆動することによって送液される１回ずつの送液時間を合算した時間のことであり、累積送液量は、間欠的に送液手段が駆動することによって送液される１回ずつの送液量を合算した量のことであり、累積駆動回数は、間欠的に送液手段が駆動することによって送液動作が行われた回数を合算した回数のことである。送液手段の駆動１回当たりの送液量はほぼ一定であるため、累積送液時間によって送液された全体の液量を検出でき、また、駆動回数によって送液された全体の液量を検出できる。
【００５２】
これら送液時間、送液量又は駆動回数のいずれかの検出値は、その検出の都度、不揮発メモリに書き込まれ、順次累積される。検出の都度不揮発メモリに書き込むことで、不意の停電等によって装置電源が遮断されてもそれまでの累積データが消えてしまうことはない。不揮発メモリとしては、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の電気（電圧）の操作によってデータの消去や書き換えが可能となっている半導体記憶装置や、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気記憶方式によってデータを読み書きし、外部記憶装置として搭載されているもの等を用いることができる。
【００５３】
図１は、メインタンク液量検出手段によりメインタンク内の液量が第１の液量となったことを検出した後の送液ポンプの送液時間とメインタンク内の残量との関係を示すグラフである。
【００５４】
図中、Ｐ１はメインタンク液量検出手段によって検出されるメインタンク内の第１の液量であり、この時点では、メインタンク内には未だ十分な液量が残留している。この後、サブタンク内の液量低下により、送液ポンプは時間ｔずつの駆動を繰り返すことで所定量ずつの液体をメインタンクからサブタンクへ供給し、これに伴ってメインタンク内の液量は更に低下していく。本発明によれば、このメインタンク内の液量が第１の液量Ｐ１となった後の時間ｔずつの送液ポンプの送液時間がその都度不揮発メモリに記憶され、累積されることになる。
【００５５】
本発明における残量検出手段は、メインタンク液量検出手段が第１の液量まで低下したことを検出した後に、サブタンク液量検出手段が所定量を下回ったことを検出した場合に送液手段を駆動させたときの送液動作検出手段による上記検出値を監視し、メインタンク内の液量が第１の液量よりも少ない第２の液量となったことを判断する。
【００５６】
本発明において、この「第２の液量」は、送液手段を駆動させてもサブタンクに向けて空気を供給してしまうことのない限界の最小液量であることが好ましい。例えばメインタンク内の底部近傍に液体吸引管の先端が配置される場合には、残留する液体がこの液体吸引管の先端位置と接している液量とすることができる。この第２の液量となったことを判断することによって、メインタンク内の液量がサブタンクに空気を供給してしまうことのないぎりぎりの液量まで液体を有効に使い切ることができる。
【００５７】
残量検出手段における上記検出値の監視は、記憶手段に予め記憶された基準値との比較によって行うことができる。記憶手段には、メインタンク内の液量が第１の液量から第２の液量となるまでの送液動作検出手段による累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかからなる検出値の基準値（基準時間、基準量又は基準回数）が予め記憶される。このような記憶手段も、上記と同様にＥＥＰＲＯＭやＨＤＤ等の不揮発メモリが好ましく使用できる。
【００５８】
残量検出手段における検出値と基準値との比較は、例えば基準値−検出値＝所定値の判別によって行うことができ、この条件を満足したとき、メインタンク内の液量は第２の液量となったと判断することができる。
【００５９】
図１の例では、第１の液量Ｐ１を検出した後に送液ポンプのｔ時間ずつの駆動が５回繰り返されてその累積送液時間５ｔとなったとき、メインタンク内が第２の液量Ｐ２となったことを表している。従って、この場合、累積送液時間５ｔを基準値と比較し、その差が所定値となったことを判別することによって、メインタンク内の液量が第２の液量Ｐ２となったことを判断することができる。
【００６０】
所定値（ｓｅｃ、ｍｌ又は回）は、メインタンク内に残留する液体を有効に使い切るという観点から、一般には０、すなわち基準値＝検出値に設定することができる。
【００６１】
このようにして残量検出手段によってメインタンク内が第２の液量となったことが判断された場合、通知手段によってオペレータに対してメインタンク内への液体の補充又はメインタンクの交換を促すための通知を行うことができる。この場合の通知も、ランプの点灯や点滅、画面表示、ブザーやチャイムの鳴動等によって行うことができる。
【００６２】
本発明によれば、メインタンク内の第２の液量を、従来のように温度特性等による変動によって検出精度にばらつきが大きくなってしまうパルス数やドット数等のカウント値から換算するものとは異なり、メインタンク内の液量低下と一定の比例関係にある送液手段の動作そのものを、送液動作検出手段の検出値の監視によって判断するものであるため、メインタンク内の液量が第１の液量から第２の液量となるまでを精度良く検出することができる。また、検出精度のばらつきを加味して検出液量に大きな余裕を持たせる必要がないため、第２の液量をサブタンクに空気を供給してしまうことのない限界の最低液量に設定しておくことで、メインタンク内の液体を有効に使い切ることができるようになる。
【００６３】
本発明において、予め基準値を記憶する記憶手段に対して、その記憶すべき基準値を設定するための基準値設定手段を備えることは好ましい。
【００６４】
この基準値設定手段は、メインタンク液量検出手段が第１の液量となったことを検出したときから送液手段を駆動させてサブタンク内の液体を消費するよう制御すると共に、サブタンク液量検出手段が所定量を下回ったことを検出した後、送液手段を駆動させても該サブタンク液量検出手段が所定量を下回ったことを検出したままの状態となるまでの送液動作検出手段の検出値に基づいて基準値を設定し、記憶手段に記憶させる。
【００６５】
ここで、「サブタンク液量検出手段が所定量を下回ったことを検出したままの状態となるまで」は、例えば不揮発メモリに、送液手段を駆動させた後、サブタンク液量検出手段が所定量以上まで復帰したことを検出するであろう送液手段の累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかを既定値として設定しておき、この既定値と送液動作検出手段の検出値とを比較し、検出値が既定値を越えた場合に、送液ができなくなったと判断することで行うことができる。
【００６６】
また、「検出値に基づいて基準値を設定」するとは、基準値を上記の方法によって検出される送液動作検出手段の検出値に一致させてもよいし、検出値よりも送液手段の駆動の若干の時間的又は量的余裕を持たせた小さい値に設定してもよいことを意味する。
【００６７】
このような基準値設定手段による機能は、装置の工場出荷時に実行させることで、送液手段の個体差に起因する送液量のばらつきやメインタンク液量検出手段の装置毎の機械的取り付け精度のばらつき等によって発生する検出ばらつきによる誤差を解消することができる。これにより、装置毎の固有の基準値を適切に設定することができて、メインタンク内の液量の検出精度をより高めることができる。
【００６８】
また、基準値設定手段による機能を装置稼働後のメンテナンス時や使用する液体の種類の交換時等に実行させることで、記憶手段に記憶される基準値を最新のものに更新することができる。これにより、長期使用による送液手段の性能劣化等による送液量の変動に起因する誤差を解消することができ、同様にメインタンク内の液量の検出精度をより高めることができる。
【００６９】
本発明において残量検出手段は、メインタンク内の液量が第２の液量となったと判断した時に、少なくとも送液手段の駆動を禁止させるようにすることが好ましい。これによりその後の送液手段の駆動は禁止されるため、サブタンクに空気を供給してしまうことを確実に防止できる。この後、サブタンク内の液量が十分な間は、液滴吐出ヘッドからの液滴吐出を継続することもできる。もちろん、送液手段の駆動の禁止に加えて、液滴吐出装置の例えば液滴吐出動作や全体の動作を禁止にすることもできる。この送液手段の駆動の禁止は、液体補充の場合は例えばメインタンク内の液量がメインタンク液量検出手段によって第１の液量以上に復帰した時点、タンク交換の場合は例えば新たなタンクの装着を確認した時点で解除される。
【００７０】
本発明において、装置電源投入時にメインタンク液量検出手段が第１の液量まで低下したことを検出した場合に、通知手段にメインタンクの残量が少なくなったことを通知させるための出力を行うと共に液滴吐出動作を開始させない制御を行う動作制御手段を備えることが好ましい。これにより、装置電源投入後のメンテナンス作業中の液体なしによる中断や液滴吐出動作開始直後の液滴なしによる作業停止を防ぐことができ、作業を円滑に続行させることができる。
【００７１】
また、本発明において、送液動作検出手段は、メインタンク液量検出手段が上記所定量まで低下したことを検出しなくなった場合、それまで検出された累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数の値をクリアすることが好ましい。これによりメインタンク内の液面の挙動が不安定となること等によって発生するチャタリングを防止することができ、安定した残量検出を行うことができる。
【００７２】
本発明における各手段の動作の制御は、装置動作を制御するＣＰＵによって行うことができる。
【００７３】
本発明における液滴吐出装置は、液体としてインクを使用することによって、写真、文字、図柄等の通常の画像記録を行う用途に限らず、液体として導電性液体やＥＬ（Electro-Luminescence）機能を持った液体等の機能性液体を使用することによって、所定のパターンを記録形成する各種の産業用途に適用することができる。
【００７４】
次に、本発明の具体的な実施の形態について図面を用いて説明する。
【００７５】
図２は、液滴吐出装置の第１の実施形態における主要部を示す概略構成図である。
【００７６】
図中、１は液体を貯留する固定型のメインタンク、２はメインタンク１から送られる液体を一旦貯留するサブタンク、３はサブタンク２から供給される液体をノズルから液滴として吐出する液滴吐出ヘッドであり、メインタンク１内とサブタンク２内とは液体供給管４によって連通し、サブタンク２内の液滴吐出ヘッド３内とは液体供給管５によって連通している。液体供給管４は、一方の先端４ａがメインタンク１内の底部近傍に配置されており、途中に介設された送液ポンプ６によって、メインタンク１内の液体を間欠的な駆動によって所定量ずつサブタンク２に向けて送液するようになっている。また、メインタンク１内には、液面位置を検出することによって液量が第１の液量Ｐ１まで低下したことを検出するための液面検出装置７（メインタンク液量検出手段）が設けられている。
【００７７】
ここでは液滴吐出ヘッド３は１つだけ示されているが、１つのサブタンク２に対して複数設けられていてもよく、その場合、各液滴吐出ヘッド３内と１つのサブタンク２内とが複数の液体供給管５によって連通される。
【００７８】
サブタンク２は、ここでは液滴吐出ヘッド３のノズルに対して所定の圧力（背圧）をかける背圧制御装置として機能するダンパーが用いられている。このようなサブタンク２の一例を図３に示す。
【００７９】
サブタンク２は、ケーシング２０の一面から凹設された凹部２１の開口部２１ａを、例えばゴムやポリエチレンテレフタレート等のフィルムからなる可撓膜２２によって覆うことで内部空間２３を形成している。この内部空間２３内には、可撓性膜２２に対して内部から凹部２１の外側に向けた力を作用させ、該可撓性膜２２を内部空間２３の容積を拡大させる方向（図３における矢視Ａ方向）に付勢する付勢手段であるコイルばね等の弾性部材２４を有している。
【００８０】
可撓性膜２２は、開口部２１ａの開口面積よりも若干大きな面積を有しており、膜面が緊張せずに弛んだ状態となるように設けられており、弾性部材２４によって付勢力が与えられることで、開口部２１ａの周囲のケーシング２０表面で規定される基準面２０ａに対して、付勢方向に最大でｄだけ突出（変位量＋ｄ）することができるようになっている。また、内部空間２３内の圧力が低くなってくると、可撓性膜２２は弾性部材２４の付勢力に抗して内部空間２３の容積を縮小させる方向（図３における矢視Ｂ方向）に移動しようとするが、この場合も可撓性膜２２は一点鎖線で示すように最大でｄだけ変位（変位量−ｄ）する。通常、液滴吐出動作時に圧力制御しているときは、可撓性膜２２の位置がほぼ基準面２０ａの位置となるように設定されており、弾性部材２４によって可撓性膜２２が矢視Ａ方向に付勢されることで所定の負圧状態が作成される。
【００８１】
２５は弾性部材２４の可撓性膜２２に対する付勢力を変化させるための付勢力調整ねじである。また、２６はサブタンク２の内部空間２３と連通する圧力検知管であり、図２に示すように、この圧力検知管２６に、サブタンク２内の液面を検出する液面検出装置８（サブタンク液量検出手段）とサブタンク２内の圧力を検出する圧力検出装置９が設けられていると共に、液面検出装置８と圧力検出装置９の間から分岐して大気開放弁１０を介して大気と連通可能になっている。
【００８２】
図４は、かかる液滴吐出装置の内部構成を示すブロック図である。
【００８３】
制御部（ＣＰＵ）１００は、送液ポンプ６、メインタンク１の液面検出装置７、サブタンク２の液面検出装置８、サブタンク２の圧力検出装置９、不揮発メモリ２００、通知部３００及び吐出制御部４００とそれぞれ制御可能に接続されている。
【００８４】
送液ポンプ６は、制御部１００の駆動開始信号によって所定時間駆動することによって所定量の送液を行う。送液時間は不揮発メモリ２００の所定領域にその都度記録され、累積される。また、液面検出装置７、８及び圧力検出装置９は、予め設定された所定の液面位置及び圧力値となった場合に、その検出信号を制御部１００に送るようになっている。
【００８５】
ここで、メインタンク１の液面検出装置７によって該メインタンク１内の液量が第１の液量Ｐ１まで低下したことを検出するための液面位置は、メインタンク１内の底部近傍に配置される液体供給管４の先端４ａよりも十分に上方の位置であり、メインタンク１内の液量が完全に０になるよりも十分に手前のレベルである。従って、その検出時点では、送液ポンプ４が駆動してもサブタンク２に向けて空気を供給してしまうおそれはない。
【００８６】
また、サブタンク２の液面検出装置８によって検出される液面位置は、サブタンク２によって液滴吐出ヘッド３のノズル内の圧力（背圧）を液滴の安定吐出を図ることができる程度の圧力に維持可能な液量範囲の最小液量の液面位置であり、サブタンク２内の残量がこの最小液量の液面位置以下になると制御部１００に検出信号を出力する。制御部１００はこのサブタンク２の液面検出装置８からの検出信号を受けると、送液ポンプ６に駆動開始信号を送信し、メインタンク１からサブタンク２に送液を行うように制御する。
【００８７】
不揮発メモリ２００には、予めメインタンク１の液面検出装置７が検出信号を出力した後に該メインタンク１内に残留する液体をサブタンク２に送液し得るだけの送液ポンプ６の累積送液時間である基準時間が記憶されている。制御部１００は、メインタンク１の液面検出装置７が検出信号を出力した後の送液ポンプ６の累積送液時間と、この基準時間とを比較し、その比較の結果に基づいて通知部３００に信号出力する。
【００８８】
次に、かかる液滴吐出装置におけるメインタンク１内の液体の残量を検出する際のフローの一例を図５に基づいて説明する。ここでは、第２の液量Ｐ２として、サブタンク２に空気を供給してしまうことのない限界の最小液量を検出するものとしている。
【００８９】
まず、装置電源ＯＮの後、制御部１００は吐出制御部４００を制御して液滴吐出ヘッド３による所定の液滴吐出動作を行う。これによりサブタンク２内の液量は徐々に低下し、それに伴って、送液ポンプ６の駆動によってメインタンク１から所定量ずつの液体が供給されて補充される動作が繰り返される。送液ポンプ６の送液時間は、その都度不揮発メモリ２００内に書き込まれて累積される。この間、制御部１００は、メインタンク１の液面を検出する液面検出装置７が検出信号を出力しているか否か、すなわちメインタンク１内の液量が第１の液量Ｐ１まで低下したか否かを判別している（Ｓ１）。
【００９０】
ここで、メインタンク１内の液量が未だ第１の液量Ｐ１まで低下していない場合（Yesの場合）、制御部１００は不揮発メモリ２００内に書き込まれた送液ポンプ６のそれまでの累積送液時間をクリアし（Ｓ２）、液面検出装置８によってサブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にあるか否かを判別する（Ｓ３）。その結果、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にある場合（Yesの場合）、上記ステップＳ１からの処理を繰り返し、以後、液滴吐出装置は液滴吐出動作を実行する。
【００９１】
また、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲を下回った場合（Noの場合）、制御部１００は、サブタンク２内の液量は不足していると判断し、送液ポンプ６に駆動開始信号を出力し、所定時間（例えば１ｓｅｃ）だけ送液ポンプ６を駆動させる（Ｓ４）。これにより送液ポンプ６は、駆動時間に対応する所定量の液体をメインタンク１からサブタンク２に送液する。この送液時間は不揮発メモリ２００に書き込まれ、累積される。
【００９２】
所定時間の送液の後、制御部１００は再びサブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にあるか否かを判別し（Ｓ５）、未だ液量が不足している場合は、サブタンク２内の液量が十分となるまで上記ステップＳ４からの処理を繰り返す。
【００９３】
サブタンク２内の液量が十分なレベルに達したら、制御部１００は通知部３００に信号出力し、メインタンク１内の液量は十分である旨の通知を行い（Ｓ６）、上記ステップＳ１からの処理に戻る。このときの通知は、例えば青色ランプの点灯やその旨の画面表示により行われる。
【００９４】
液滴吐出動作を行っている間、メインタンク１内の液量はサブタンク２への送液によって減少し続け、やがて上記ステップＳ１において、メインタンク１内の残量が第１の液量Ｐ１まで低下したしたことを検出する（Noの場合）。制御部１００は、その第１の液量Ｐ１まで低下したことの検出が電源ＯＮ後の初回の検出であるかどうかを判別し（Ｓ７）、初回の検出である場合（Yesの場合）、制御部１００は、不揮発メモリ２００に書き込まれている累積送液時間のデータをクリアし（Ｓ８）、通知部３００に信号出力してメインタンク１内の液量無し通知を行い、オペレータに液体補充を促す（Ｓ９）このときの通知は、例えば赤色ランプの点灯やその旨の画面表示により行われる。
【００９５】
このとき同時に、制御部１００は、以後、メインタンク１内の液量が十分なレベルとなるまで、少なくとも送液ポンプ６の駆動を行わない制御を行う。これにより、装置電源投入後のメンテナンス作業中の液体無しによる中断や液滴吐出動作開始直後の作業停止を防ぐことができ、作業を円滑に続行させることができる。
【００９６】
上記ステップＳ７において、初回の検出でない場合（Noの場合）、制御部１００は、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にあるか否かを判別する（Ｓ１０）。
【００９７】
その結果、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にない場合（Noの場合）、制御部１００は、サブタンク２内の液量は不足していると判断し、次いで、予め記憶されている基準時間と不揮発メモリ２００に書き込まれた送液ポンプ６の累積送液時間との差分を検出する（Ｓ１１）。
【００９８】
すなわち、基準時間−累積送液時間＝所定値（ｓｅｃ）によって検出を行い、その結果が、未だ所定値に達していない場合（Noの場合）、メインタンク１内の残量は、未だサブタンク２内に空気を供給してしまうおそれのない十分な液量であると判別されるため、制御部１００は送液ポンプ６に駆動開始信号を出力し、所定時間（例えば１ｓｅｃ）だけ送液ポンプ６を駆動させる（Ｓ１２）。
【００９９】
これにより送液ポンプ６は、駆動時間に対応する所定量の液体をメインタンク１からサブタンク２に送液する。所定時間の送液の後、制御部１００は再びサブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲にあるか否かを判別し（Ｓ１３）、未だ液量が不足している場合は、サブタンク２内の液量が十分となるまで上記ステップＳ１２からの処理を繰り返す。
【０１００】
サブタンク２内の液量が十分なレベルに達したら、制御部１００は、上記ステップＳ１２からの処理によって駆動された送液ポンプ６の累積送液時間を不揮発メモリ２００に書き込むことで累積送液時間を更新した後（Ｓ１４）、通知部３００に信号出力し、メインタンク１内の液量は少量である旨の通知を行い（Ｓ１５）、上記ステップＳ１０からの処理に戻る。このときの通知は、例えば黄色ランプの点灯やその旨の画面表示により行われる。
【０１０１】
また、上記ステップＳ１１において、予め記憶されている基準時間と不揮発メモリ２００に書き込まれている送液ポンプ６の累積送液時間との差分を検出した結果、所定値に達した場合（Yesの場合）、メインタンク１内の残量は、サブタンク２内に送液しても空気を供給してしまうことのない限界の最小液量（第２の液量Ｐ２）に達したと判別されるため、制御部１００は、上記ステップＳ８の処理に進み、不揮発メモリ２００内の累積送液時間のデータクリア（Ｓ８）及び通知部３００への信号出力（Ｓ９）を行い、例えば赤色ランプの点灯やその旨の画面表示により、オペレータに液体補充を促し、以後、メインタンク１内の液量が十分となるまで液滴吐出動作を開始させない制御を行う。
【０１０２】
以上の実施形態では、送液ポンプ６の駆動時に送液時間を累積させるものとしたが、これに代えて送液量又は送液ポンプ６の駆動回数を検出して累積させてもよいことはもちろんである。
【０１０３】
図６は、不揮発メモリ２００に予め記憶される基準時間、基準量、基準回数又は基準回数の値を設定する場合のフローを説明するフローチャートである。ここでも基準時間を設定する場合について説明する。
【０１０４】
このフローは、メインタンク１内の液量が、液面検出手段７によって第１の液量Ｐ１まで低下したことを検出する状態となったところから開始される。このとき、制御部１００は、吐出制御部４００を制御して液滴吐出ヘッド３による液滴吐出動作を継続させ、サブタンク２内の液体を消費し続けている。
【０１０５】
そして、制御部１００は、サブタンク２の液面検出装置８が液滴安定吐出に必要な液量を検出しているか否かを判別する（Ｓ２０）。その結果、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲を検出している場合（Yesの場合）は、通知部３００にメインタンク１の液量が少なくなったことを通知させるための信号出力を行う（Ｓ２１）が、サブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲を検出していない場合（Noの場合）、制御部１００は、送液ポンプ６に駆動開始信号を出力し、所定時間（例えば１ｓｅｃ）だけ送液ポンプ６を駆動させる（Ｓ２２）。これにより送液ポンプ６は、駆動時間に対応する所定量の液体をメインタンク１からサブタンク２に送液する。この送液時間は不揮発メモリ２００に書き込まれ、累積される。
【０１０６】
所定時間の送液の後、制御部１００は再びサブタンク２内が液滴安定吐出に必要な液量範囲を検出しているか否かを判別し（Ｓ２３）、サブタンク２内の液量が十分となったことを検出した場合（Yesの場合）、制御部１００は、それまで駆動された送液ポンプ６の累積送液時間を不揮発メモリ２００に書き込んだ後（Ｓ２４）、上記ステップＳ２０からの処理に戻る。
【０１０７】
一方、上記ステップＳ２３の判別結果が、未だ液量が不足していると判別された場合、それまで駆動された送液ポンプ６の累積送液時間が予め設定された既定値に達したか否かを判別し（Ｓ２５）、達していない場合（Noの場合）は、上記ステップＳ２２からの処理を繰り返す。
【０１０８】
ここで、メインタンク１内の液量が０になると、送液ポンプ６を駆動しても液体が供給されず、サブタンク２内の液量は増加しない。このため、上記ステップＳ２５において、制御部１００は、それまで駆動された送液ポンプ６の累積送液時間が予め設定された既定値に達したと判別した場合、それまで不揮発メモリ２００に書き込まれた送液ポンプ６の累積送液時間を基準時間と設定し（Ｓ２６）、この基準時間を不揮発メモリ２００内の所定領域に記憶させる（Ｓ２７）。
【０１０９】
この後、制御部１００は、通知部３００にメインタンク１内の液体無し通知を行い、オペレータに液体補充を促す（Ｓ２８）。
【０１１０】
この一連の処理により、基準時間が不揮発メモリ２００に記憶設定される。この処理により、送液ポンプ６の個体差に起因する送液量のばらつきや液面検出装置７の装置毎の機械的取り付け精度のばらつき等によって発生する検出誤差をなくすことができ、装置毎の固有の基準値を適切に設定することができ、第２の液量をサブタンク２に空気を供給してしまうおそれのない限界ぎりぎりに設定しておくことで、メインタンク１内の液体を有効に使い切ることができようになる。
【０１１１】
このような基準値の設定作業は、装置の工場出荷時、装置稼働後のメンテナンス時又は使用する液体の種類の交換時等に実行させる。
【０１１２】
図７は、液滴吐出装置の第２の実施形態における主要部を示す概略構成図である。図２と同一符号は同一構成を示しているので詳細な説明は省略する。
【０１１３】
ここでは、可撓膜２２を有する第１の実施形態に示すサブタンク２に代えて、剛体のタンクにより形成したサブタンク１１を示している。このサブタンク１１は、液滴吐出ヘッド３のノズル面３ａの高さ位置よりも所定距離だけ下方の位置となるように配置されることで、液滴吐出ヘッド３のノズルが所定の負圧状態となるようにしている。
【０１１４】
この場合も、サブタンク１１内の液面位置によって液量を検出するための液面検出装置１２が設けられ、第１の実施形態と同様の処理によってメインタンク１内の液体の残量を検出することで、第２の液量として設定された液量まで、メインタンク１内の液体を有効に使い切ることができる。
【０１１５】
図８は、液滴吐出装置の第３の実施形態における主要部を示す概略構成図である。図２と同一符号は同一構成を示しているので詳細な説明は省略する。
【０１１６】
ここでは、固定型のメインタンク１に代えて、カートリッジ型のメインタンク１３を用いている。カートリッジ型のメインタンク１３は、可撓性のフィルム等によってパック状に形成されており、内部の液量がなくなると、装置からメインタンク１３ごと取り外して他の新しいメインタンク１３と交換する。このメインタンク１３には例えばコイルばねによって付勢される加圧手段１４が設けられおり、メインタンク１３に所定の加圧力を付与している。
【０１１７】
かかるカートリッジ型のメインタンク１３内の液量の検出は、液面検出装置７に代えて、メインタンク１３の重量を検出する重量検出装置１５によって行うことができる。
【０１１８】
このようなカートリッジ型のメインタンク１３を用い、加圧手段１４によって加圧を行う場合、送液手段には送液ポンプ６に代えて、液体供給管４の流路を開閉する電磁弁（図示せず）を用い、制御部１００によって開閉制御することによってメインタンク１からサブタンク２への液体供給を行うようにしてもよい。
【０１１９】
また、この第３の実施形態において、サブタンク２は、図７に示す剛体のタンクにより形成したサブタンク１１を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１、１３：メインタンク（メインタンク）
２、１１：サブタンク（サブタンク）
３：液滴吐出ヘッド
３ａ：ノズル面
４、５：液体供給管
４ａ：液体供給管の先端
６：送液ポンプ
７：液面検出装置（第１の液量検出手段）
８、１２：液面検出装置（第２の液量検出手段）
９：圧力検出装置
１０：大気開放弁
１４：加圧手段
１５：重量検出装置（第１の液量検出手段）
２０：ケーシング
２０ａ：基準面
２１：凹部
２１ａ：開口部
２２：可撓膜
２３：内部空間
２４：弾性部材
２５：付勢力調整ねじ
２６：圧力検知管
１００：制御部
２００：不揮発メモリ
３００：通知部
４００：吐出制御部
Ｐ１：第１の液量
Ｐ２：第２の液量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、液体を貯留するメインタンクと、前記液滴吐出ヘッドと前記メインタンクとの間において前記液滴吐出ヘッドへ供給するための所定量の液体を貯留するサブタンクと、前記メインタンク内の液体を前記サブタンクへ供給するための送液手段と、前記メインタンク内の液量が第１の液量まで低下したことを検出するメインタンク液量検出手段と、前記サブタンク内の液量が前記所定量を下回ったことを検出するサブタンク液量検出手段とを有し、前記サブタンク液量検出手段により前記サブタンク内の液量が前記所定量を下回ったことを検出した場合に、前記送液手段を駆動させて前記メインタンク内の液体を前記サブタンクに供給する制御を行う液滴吐出装置において、
前記送液手段の駆動による累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかの検出値を取得する送液動作検出手段と、
前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量まで低下したことを検出した後に、前記サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出したことによって前記送液手段を駆動させたときの前記送液動作検出手段の前記検出値を監視することにより、前記メインタンク内の液量が前記第１の液量よりも少ない第２の液量まで低下したことを検出する残量検出手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記サブタンクは、内部の圧力を所定範囲に維持することにより前記液滴吐出ヘッドに対する背圧を所定範囲に維持するように機能する背圧維持装置であることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記メインタンク内の液量が前記第１の液量から前記第２の液量となるまでの前記送液動作検出手段の前記検出値の基準値を予め記憶した記憶手段を有し、
前記残量検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記基準値と前記検出値との差が所定の値に達したときに、前記メインタンク内の液量が前記第２の液量まで低下したことを判断することを特徴とする請求項１又は２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶させる前記基準値を設定する基準値設定手段を有し、
前記基準値設定手段は、前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量となったことを検出したときから前記送液手段を駆動させて前記サブタンク内の液体を消費するよう制御すると共に、前記サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出した後、前記送液手段を駆動させても該サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出したままの状態となるまでの前記送液動作検出手段の前記検出値に基づいて基準値を設定し、前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項３記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記残量検出手段は、前記メインタンク内が前記第２の液量となったことを判断した時に、少なくとも前記送液手段の駆動を禁止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記残量検出手段によって前記第２の液量が検出された時に、前記メインタンクへの液体補充又は前記メインタンクの交換を促す通知を行う通知手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
装置電源投入時に前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量を検出した場合に、液滴吐出動作を開始させない制御を行う動作制御手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記送液動作検出手段は、前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量を検出しなくなった場合に、それまでに検出された前記検出値をクリアすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、液体を貯留するメインタンクと、前記液滴吐出ヘッドと前記メインタンクとの間において前記液滴吐出ヘッドへ供給するための所定量の液体を貯留するサブタンクと、前記メインタンク内の液体を前記サブタンクへ供給するための送液手段と、前記メインタンク内の液量が第１の液量まで低下したことを検出するメインタンク液量検出手段と、前記サブタンク内の液量が前記所定量を下回ったことを検出するサブタンク液量検出手段とを有し、前記サブタンク液量検出手段により前記サブタンク内の液量が前記所定量を下回ったことを検出した場合に、前記送液手段を駆動させて前記メインタンク内の液体を前記サブタンクに供給する制御を行う液滴吐出装置において、
前記送液手段の駆動による累積送液時間、累積送液量又は累積駆動回数のいずれかの検出値を取得する送液動作検出手段と、
前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量まで低下したことを検出した後に、前記サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出したことによって前記送液手段を駆動させたときの前記送液動作検出手段の前記検出値を監視することにより、前記メインタンク内の液量が前記第１の液量よりも少ない第２の液量まで低下したことを検出する残量検出手段とを有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記サブタンクは、内部の圧力を所定範囲に維持することにより前記液滴吐出ヘッドに対する背圧を所定範囲に維持するように機能する背圧維持装置であることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記メインタンク内の液量が前記第１の液量から前記第２の液量となるまでの前記送液動作検出手段の前記検出値の基準値を予め記憶した記憶手段を有し、
前記残量検出手段は、前記記憶手段に記憶された前記基準値と前記検出値との差が所定の値に達したときに、前記メインタンク内の液量が前記第２の液量まで低下したことを判断することを特徴とする請求項１又は２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶させる前記基準値を設定する基準値設定手段を有し、
前記基準値設定手段は、前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量となったことを検出したときから前記送液手段を駆動させて前記サブタンク内の液体を消費するよう制御すると共に、前記サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出した後、前記送液手段を駆動させても該サブタンク液量検出手段が前記所定量を下回ったことを検出したままの状態となるまでの前記送液動作検出手段の前記検出値に基づいて基準値を設定し、前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項３記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記残量検出手段は、前記メインタンク内が前記第２の液量となったことを判断した時に、少なくとも前記送液手段の駆動を禁止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記残量検出手段によって前記第２の液量が検出された時に、前記メインタンクへの液体補充又は前記メインタンクの交換を促す通知を行う通知手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
装置電源投入時に前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量を検出した場合に、液滴吐出動作を開始させない制御を行う動作制御手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記送液動作検出手段は、前記メインタンク液量検出手段が前記第１の液量を検出しなくなった場合に、それまでに検出された前記検出値をクリアすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２２８１１２（Ｐ２０１０−２２８１１２Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５２４１（Ｐ２００９−７５２４１）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（３０５００２３９４）コニカミノルタＩＪ株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＥＥＰＲＯＭ
【出願人】（３０５００２３９４）コニカミノルタＩＪ株式会社 (317)
【Ｆターム（参考）】
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