JP2001212982A - インクジェットプリンタ - Google Patents

インクジェットプリンタ

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JP2001212982A
JP2001212982A JP2000024642A JP2000024642A JP2001212982A JP 2001212982 A JP2001212982 A JP 2001212982A JP 2000024642 A JP2000024642 A JP 2000024642A JP 2000024642 A JP2000024642 A JP 2000024642A JP 2001212982 A JP2001212982 A JP 2001212982A
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Japan
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ink
maintenance
ink tank
maintenance operation
recording head
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JP2000024642A
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English (en)
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Kyoichi Shibata
協一 柴田
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Toshiba TEC Corp
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Toshiba TEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、実行指令のあったメンテナンス
が実行できるか否かをインクタンク内のインク量から判
断することでメンテナンスを確実に行い、良好な吐出状
態を維持できるインクジェットプリンタを提供すること
にある。 【解決手段】 インクタンク10に収容されたインク残
量を検出するセンサA、B(検出手段)と、記録ヘッド
5の良好なインク吐出状態を維持するためのインク使用
量が異なる複数種類のメンテナンス動作とを設け、メン
テナンス動作の実行指令があったとき、検出されたイン
ク残量から実行指令のあったメンテナンス動作の実行が
可能か否かを判断し、実行が可能な場合にメンテナンス
動作を実行するようにしたインクジェットプリンタ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録ヘッドの良好
なインク吐出状態を維持するために記録ヘッドのメンテ
ナンスのためのメンテナンス動作を実行するインクジェ
ットプリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】記録ヘッドの吐出口から記録媒体へイン
クを吐出させて画像等の記録を行うインクジェットプリ
ンタでは、記録ヘッドの良好なインク吐出状態を維持す
るために所定時間毎またはユーザの指示等によってメン
テナンス動作が行われる。
【0003】このメンテナンス動作としては、記録媒体
に記録を行うときと同様に記録ヘッドを駆動させて吐出
口からインクの吐出を行う動作(スピットと呼ぶ)や記
録ヘッドに対してインクタンクからインクを強制的に供
給して吐出口からインクを排出させる動作(パージと呼
ぶ)、さらに記録ヘッドの吐出口側からインクを吸引す
る吸引動作などがあり、これら各動作は記録に用いるイ
ンクを利用して行われる。
【0004】ところで吐出口を含め記録ヘッド内は絶え
ずインクで満たされている必要があり、もし記録ヘッド
に供給されるインクがない状態で記録動作またはメンテ
ナンス動作が実行されると、記録ヘッド内に気泡が混入
してしまい良好なインク吐出(良好な記録)が行えなく
なることからこのような状態になることは避けなければ
ならない。
【0005】そこで、インクを収容したインクタンク内
のインク残量を監視し、インクタンク内のインクが終了
直前の状態を検知した場合には吸引動作の指令があって
も吸引動作を実行しないように構成したインクジェット
記録装置が知られている(特許第2564833号公
報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、メンテナン
ス動作は同じ動作(例えば吸引動作)でも、記録ヘッド
が目詰まりを起こしたときには動作を強く(インクの使
用量が多い)行うことで目詰まりを解消させ、目詰まり
の発生を防ぐときには動作を弱く(インクの使用量が少
ない)行って記録品質を維持するなど記録ヘッドの状態
に応じて適切なメンテナンスが行える。また、このよう
にすることで無駄なインクの消費を防ぐことができる。
【0007】しかし、このメンテナンス動作を上記従来
技術に適用するとインク終了直前の状態に近い状態であ
りながら、検出手段が未だ終了直前を検出していない状
態でメンテナンス指令に基いてインクの使用量が多いメ
ンテナンスが実行された場合には、実行途中でインクタ
ンク内のインクがなくなり、その結果記録ヘッド内に気
泡が混入してしまうという問題が発生する。
【0008】そこで、この問題はメンテナンス動作の際
に、インクタンク内のインク残量がインクの使用量の最
も多いメンテナンスを実行することができる残量である
か否かを検出手段によって検出するようにすれば解決で
きる。
【0009】しかし、この場合には実行することができ
る状態にあるインクの使用量が少ないメンテナンス動作
であっても実行できなくなってしまうという新たな問題
が発生する。
【0010】そこで本発明はインクの使用量が異なる各
種メンテナンス動作を行うことができ、良好な記録品質
を維持することができるインクジェットプリンタを提供
することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために請求項1記載の発明は、インクを収容したイ
ンクタンクから供給されるインクを記録ヘッドの吐出口
から吐出させて記録媒体に記録を行うインクジェットプ
リンタにおいて、インクタンクに収容されたインクの残
量を検出する検出手段と、記録ヘッドの吐出口から吐出
させるインクの使用量を異ならせた複数種類のメンテナ
ンス動作を個別に実行可能なメンテナンス手段と、メン
テナンス動作の実行指令があったとき、検出手段により
検出されたインクタンクのインクの残量が実行指令のあ
ったメンテナンス動作を実行できる量であるときに限り
メンテナンス動作を実行する手段とを設ける構成とした
ものである。
【0012】このような構成により、メンテナンス動作
の実行指令があったとき、インクタンクのインクの残量
が実行指令のあったメンテナンス動作を実行できる量で
あるときに限りメンテナンス動作を実行するという作用
を有するものである。
【0013】したがって、記録ヘッド内に気泡が混入し
てしまうことなく実行可能なメンテナンスを確実に行う
ことができる。
【0014】請求項2記載の発明は、請求項1におい
て、インクタンクにインクを補給するインクボトルをプ
リンタ本体に着脱自在に設けるとともにインクボトルの
インクをインクタンクに給送する給送手段を設け、検出
手段によってインクタンクのインク残量が所定量となっ
たことに基づいて給送手段を動作させてインクボトルか
らインクタンクへインクを補給する構成としたものであ
る。
【0015】このような構成により、請求項1の発明の
作用に加えて検出手段により検出されたインク残量が所
定量となったとき、給送手段によってインクボトルから
インクタンクへインクの補給がされることから、常に記
録ヘッド内をインクによって満たすことができるという
作用を有する。
【0016】したがって、インクの供給側から記録ヘッ
ドに気泡が混入してしまうことを防止することができ
る。よってそれに基づくメンテナンス動作が不要になる
ためインクの無駄な消費が極力防止できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
乃至図4を参照して説明する。図1はインクジェットプ
リンタ1の全体構成を示す断面図、図2は記録ヘッドと
インク受けの構成を示す側面図であり、図1において符
号2はインクジェットプリンタ1の筐体であり、この筐
体2内には円筒形のドラム3が筐体2の両側壁に固設さ
れた軸3aを中心に一定の周速度で図中反時計方向(矢
印方向)に回転自在に配設されている。
【0018】ドラム3の周囲には、ドラム3の外周面に
記録媒体である用紙Pを密着させるために電荷を付与す
る帯電チャージャ4、帯電チャージャ4の作用によって
外周面に密着された用紙P上にインクを付着させて画像
を形成する記録ヘッド5、及び画像が形成された用紙P
をドラムの外周面から剥離する剥離部材6がドラム3の
回転方向に沿って順に配設されている。
【0019】記録ヘッド5はカラー記録用のライン型記
録ヘッドで、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン
(C)、ブラック(B)の各色のインクに対応した4個
の記録ヘッド5、つまり、イエローヘッド5Y、マゼン
タヘッド5M、シアンヘッド5C、ブラックヘッド5B
が図に示すように順番に配設されている。そして、記録
ヘッド5の各前面、つまりドラム3と対向する面には多
数の吐出口7(図2参照)が記録ヘッド5の長手方向に
等間隔に配列され、これら記録ヘッド5は取付枠8内に
略放射状に取付けられている。
【0020】そして、この取付枠8は記録ヘッド5を保
持した状態でモータ9a、ギャ列9bなどから構成され
る昇降機構9によりドラム3に対して接近した記録位置
とドラム3から離反したメンテナンス位置との間を上下
動可能に設けられている。
【0021】各記録ヘッド5Y乃至5Bにはそれぞれイ
ンクタンク10(図1では1個のみ図示)が4個の加圧
ポンプ11(図1では1個のみ図示)を介してチューブ
12で接続され、さらに各インクタンク10にはこれら
インクタンク10へインクを補給するための4個のイン
クボトル20(図1では1個のみ図示)が給送手段とし
ての4個の補給ポンプ21(各独立駆動)(図1では1
個のみ図示)を介してそれぞれチューブ22(図1では
1個のみ図示)で接続されている。なお、各インクボト
ル20は筐体2に対して着脱自在(交換可能)に設けら
れている。
【0022】前記加圧ポンプ11と補給ポンプ21は共
にローラーが各チューブ12、22を押圧しながら円運
動することでインクを送るチューブポンプであり、この
チューブポンプはローラーの停止位置によってバルブの
機能を果たす。
【0023】各インクタンク10の外部にはそれぞれイ
ンクタンク10内のインクの残量(以下インク量とい
う)を検出するため光を照射可能な発光ダイオード等の
発光部と反射光を受光して電気信号を出力するフォトダ
イオード等の受光部とからなる一対の反射型センサが2
個(センサA、B)設けられている。
【0024】このセンサA、Bは発光部から透明なイン
クタンクへ照射された光がインクがある場合には反射し
受光部に入光されることでインク有を検出する構成であ
る。
【0025】そして、各センサAは各インクタンク10
の下部に配置され、このセンサAはインクタンク10内
のインク残量が各記録ヘッド5Y乃至5B内をインクで
満たすに最低必要な量(所定量という)であることを検
出するものであり、センサAがインクを検出できない
(センサAがオフ状態)ときは記録も後述する第一のメ
ンテナンス、第二のメンテナンスのいずれも実行できな
い状態であり、補給ポンプ21を駆動させてインクボト
ル20からインクタンク10にインクを補給するように
なっている。つまり、センサAの設けられている位置は
インクボトル20からインクタンク10にインクを補給
する必要がある状態か否かを検出する位置である。
【0026】また、各センサBは各インクタンク10の
上部に配置され、インク残量がインクタンク10に収容
可能な最大量(以下十分量という)であることを検出す
るものであり、センサBがインクを検出している(セン
サAがオン状態)ときは、インクタンク10のインク残
量が十分量である状態で、記録はもちろん前記いずれの
メンテナンス動作も実行可能である。
【0027】また、センサAがオンでセンサBがオフの
状態、つまりインク量が所定量より多く十分量より少な
い状態では、インクの使用量が少ないメンテナンス動作
(第一のメンテナンス)及び記録の実行は可能である。
【0028】次に、ドラム3の外周には記録ヘッド5の
良好な記録を維持するためのメンテナンス動作の実行中
において、記録ヘッド5の吐出口7から吐出されるイン
クを受けるインク収容部30aが形成されたインク受け
30が記録ヘッド5と対向するメンテナンス位置(図1
の実線で示す位置)と退避位置(図1の二点鎖線で示す
位置)との間をドラム3の外周に沿って軸3aを中心に
回動可能に取付けられている。
【0029】そして、このインク受け30には記録ヘッ
ド5の吐出口7からインクを吸引することでメンテナン
ス動作を行う吸引部材31が設けられている。
【0030】この吸引部材31は各記録ヘッド5Y乃至
5Bの各吐出口7と当接する4つの吸引口32を有し、
図示しない負圧を発生する吸引ポンプとチューブを介し
て接続され、インク受け30に設けられた吸引キャリア
モータ33と減速機構33aによって回転するリードス
クリュー34によって吐出口7の配列方向(図2では左
右方向)に往復動自在に支持されている。
【0031】この構成により、吸引によるメンテナンス
動作が実行されると吸引ポンプ及び吸引キャリアモータ
33が駆動し、吸引部材31の各吸引口32が各記録ヘ
ッド5Y乃至5Bの吐出口7に当接した状態で吐出口7
の一端から他端に向かって移動しながらインクを吸引し
ていく。
【0032】また、筐体2の底部には複数枚の前記用紙
Pを集積状態で収納可能な給紙カセット40が配設され
ており、筐体2の上面には記録がなされた用紙Pを排出
する排出トレイ41が配設されている。
【0033】このような構成のインクジェットプリンタ
1における記録動作は、給紙カセット40に収納された
用紙Pの最上端の用紙Pが給紙ローラー42によって給
紙されて、一対のアライニングローラー43によってそ
の先端が整えられる。一方、一定速度で回転するドラム
3の外周面に対しては帯電チャージャ4によって所定の
電荷が付与される。
【0034】そして、アライニングローラー43によっ
て整えられた用紙Pはアライニングローラー43の回転
によりドラム3に向けて供給され、用紙Pがドラム3の
外周面に静電吸着される。ドラム3の外周面に静電吸着
された用紙Pは、ドラム3の回転に伴って各記録ヘッド
5Y乃至5Bの各吐出口7から吐出されるインクにより
カラー画像が形成され、記録が終了すると用紙Pは剥離
部材6によりドラム3外周面から剥離され搬送路44に
設けられた各一対の搬送ローラー45によって送られて
排紙トレイ41上に排出される。
【0035】次に、図3は本実施の形態に係るインクジ
ェットプリンタ1の制御構成を示すブロック図で、制御
部50はCPU(中央処理装置)50aと、CPU50
aが各部を制御するためのプログラムデータを格納して
いるROM50bと、CPU50aが行う各種データ処
理のために使用される受信バッファなどのメモリエリア
を設けたRAM50cと、所定の記録枚数に達する度に
メンテナンス動作を行うために電源のオン/オフに関係
なく記録を行った用紙Pの枚数を記憶することができる
不揮発性のEEPROM50dとからなる。
【0036】また、CPU50aはI/O(入出力)ポ
ート51及びI/F(インターフェイス)52と接続さ
れI/F52にはホストコンピュータ53が通信ケーブ
ルを介して接続される。
【0037】上記I/Oポート51には以下に示す各被
制御部が接続され、制御部50との間の信号授受を行
う。
【0038】記録ヘッド5は制御部50からの画像信号
に基づいたヘッドドライバ5aの駆動によりインクを吐
出する。
【0039】加圧ポンプ駆動モータ54はモータドライ
バ54aにより加圧ポンプ11を駆動する。これにより
各インクタンク10内のインクを各記録ヘッド5Y乃至
5Bに強制的に供給して各記録ヘッド5Y乃至5Bの吐
出口7からインクを吐出させるメンテナンスが行え、こ
の加圧ポンプ駆動モータ54の回転速度を変えることに
よってインク使用量が異なるメンテナンスが行われる。
【0040】補給ポンプ駆動モータ55は各色毎に設け
られ、モータドライバ55aにより補給ポンプ21を駆
動することでインクボトル20内のインクをインクタン
ク10に補給する。
【0041】吸引キャリアモータ33はモータドライバ
33aにより駆動することでリードスクリュー34を回
転させてインク受け30上の吸引部材31を記録ヘッド
5の吐出口7に沿って移動させる。
【0042】吸引ポンプ駆動モータ56はモータドライ
バ56aにより吸引ポンプを駆動することで吸引部材3
1を介して各記録ヘッド5Y乃至5Bの吐出口7からイ
ンクを吸引するための負圧を発生する。この吸引ポンプ
は図示しないがシリンダーとピストンから構成されるポ
ンプであり、このピストンの動作速度を変えることによ
ってインク使用量が少ない第一のメンテナンスとインク
の使用量が多い第二のメンテナンスが行われる。
【0043】操作パネル60には使用者が用紙Pへの記
録結果を見た上でメンテナンスを行わせるためのメンテ
ナンス指令キー60aが設けてあり、上記の各種メンテ
ナンスの指令が行えるようになっている。また、操作パ
ネル60にはインクボトル20内のインクがなくなった
とき使用者に交換を促すのを始め各種エラーを表示する
ための表示器(液晶表示器)60bが設けられている。
【0044】タイマ57はインクボトル20からインク
タンク10にインクを補給する場合に補給ポンプ21を
所定時間駆動させるための時間を計測する。
【0045】次に本発明における制御の一実施例を図4
のフローチャートを参照して説明する。この実施例にお
けるメンテナンス動作は、各記録ヘッド5Y乃至5Bの
吐出口7からインクを吸引するメンテナンスで各記録ヘ
ッド5Y乃至5Bの良好な吐出状態を維持するために行
うインク使用量が少ないメンテナンス(第一のメンテナ
ンス)と、記録ヘッド5に目詰まり等の問題が発生した
場合に行うインク使用量が多いメンテナンス(第二のメ
ンテナンス)とを設け、使用者が操作パネル60のメン
テナンス指令キー60aによりメンテナンス動作の実行
指令を行う場合について説明する。
【0046】まず、ST1にて各インクタンク10のイ
ンクが十分量あるかをセンサBにより検出する。ST1
にて全てのセンサBがオンの場合は全てのインクタンク
にインクが十分量あり補給の必要がないのでST6の処
理に移る。
【0047】ST1でセンサBがオフであるインクタン
クがある場合は、ST2で該当する補給ポンプ21をタ
イマ57により所定時間駆動させる。この所定時間の駆
動の中でセンサBがオンとなるか(ST3でYES)、
所定時間が経過した(ST4でYES)ときは補給ポン
プ21の駆動を停止する(ST5)。その他の場合はイ
ンクの補給を続ける。
【0048】次にST6で実行指令のあったメンテナン
スがインク使用量が少ないメンテナンス(第一のメンテ
ナンス)か否かを判断する。
【0049】ST6にて実行指令のあったメンテナンス
が第一のメンテナンスであった場合は、ST7で各イン
クタンク10のセンサAがオンか否かを検出し、全ての
センサAがオンであるなら第一のメンテナンスを実行す
る(ST8)。
【0050】ST7でセンサAがオンでないインクタン
ク10があるときは、このままメンテナンス動作を実行
するとインクタンク10内のインクがなくなり記録ヘッ
ド5内に気泡が混入してしまう記録ヘッドが発生するた
め、第一のメンテナンスの実行は行わず(実行禁止)
に、操作パネル60の表示器60bに該当するインクボ
トル20を新しいものと交換するようメッセージを表示
する(ST9)。
【0051】上記ST6で実行指令が第一のメンテナン
スではない場合は、インク使用量が多い第二のメンテナ
ンスの指令であることから、ST10で各インクタンク
10のセンサBがオンか否かを検出し、全てのセンサB
がオンであるならST11で第二のメンテナンスを実行
する。
【0052】もし、ST10でセンサBがオンでないイ
ンクタンクがあるときは、このまま第二のメンテナンス
を実行するとインクタンク10内のインクがなくなり記
録ヘッド5内に気泡が混入してしまう記録ヘッドが発生
するため、第二のメンテナンスの実行は行わず(実行禁
止)に、操作パネル60の表示器60bに該当するイン
クボトル20を新しいものと交換するようメッセージを
表示する(ST9)。
【0053】このような構成の本発明の実施の形態にお
いては、メンテナンス動作の実行指令があると各インク
タンク10のインク量を検出して実行指令のあったメン
テナンス動作の実行が可能か否かを判断し、実行が可能
な場合はメンテナンス動作を実行し、実行指令のあった
メンテナンス動作を実行するとインクがなくなって記録
ヘッド5内に気泡が混入してしまう場合にはそのメンテ
ナンス動作の実行を禁止するので、インクタンク10内
のインク量から実行可能なメンテナンス動作は確実に行
うことができるとともに、メンテナンス実行中にインク
がなくなることを未然に防ぐことができる。また、メン
テナンス動作の実行が不可能な場合には表示器60bで
使用者にインクボトル20の交換を促すことができる。
【0054】さらに、図4によるメンテナンス動作では
メンテナンス開始後、まずインクタンク10のインク量
をインクタンク10に収容可能な最大量にするよう補給
動作を行うので、毎回全種類のメンテナンス動作を実行
することができる。
【0055】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
この構成に限定されることはなく以下のように構成して
もよい。
【0056】本発明の実施の形態では、メンテナンス動
作を4つの記録ヘッド5に対して同時に行うように構成
したが、記録ヘッド5毎にメンテナンス動作を実行でき
るように構成してもよく、これによりメンテナンス動作
を他のインクタンク10のインク量に関係なく独立して
行うことができ、メンテナンスが必要な記録ヘッド5の
みに実行することができる。そして、これによりインク
の消費も防ぐことができる。
【0057】また、本発明の実施の形態では記録ヘッド
5に対してインクタンク10をチューブ12を介して別
に設ける構成としたが、記録ヘッド5とインクタンク1
0とをキャリッジ上に設け用紙の幅方向にキャリッジが
移動する所謂シリアルプリンタにおいてインクタンク1
0に検出手段を設けて本発明を構成するようにしてもよ
い。
【0058】また、本発明の実施の形態では、インクタ
ンク10のインク量を2箇所で検出するように構成し、
メンテナンス動作の種類もインク使用量が多いものと少
ないものの2種類とした。
【0059】しかし、インク量の検出をさらに細かく行
うように構成することで、インク使用量の異なったメン
テナンス動作の種類をさらに多く設けることができ、そ
れによりさらに記録ヘッド5の状況に応じた適切なイン
クの無駄のないメンテナンスが実行できる。
【0060】また、本発明の実施の形態では、インク量
の検出を2つのセンサA、Bを用いて行ったが、例えば
インクの量によって上下動するフロートの位置を距離に
よって検出するなどしてセンサ1つで検出するように構
成してもよい。また、本発明の実施の形態では、メンテ
ナンス動作として吸引動作を行う場合について説明した
が、スピットまたはパージによるメンテナンス動作でも
同様に行うことができる。
【0061】また、本発明の実施の形態では、複数の記
録ヘッド5を有するカラーインクジェットプリンタとし
て説明したが、この構成に限定されることはなく、1つ
の記録ヘッド5(例えば黒色インク)で記録を行う単色
プリンタのメンテナンスにも適用できる。
【0062】
【発明の効果】以上詳述したように請求項1記載の本発
明によれば、指令のあったメンテナンスが実行可能か否
かをインクタンク内のインクの量から判断するため、実
行可能なメンテナンスを確実に行うことができると共に
メンテナンス実行中にインクがなくなって記録ヘッド内
に気泡が混入してしまうことを防ぐことができ、したが
って、良好なインク吐出状態を維持でき常に良好な記録
が行える。
【0063】また、請求項2記載の本発明によれば、イ
ンクタンクにはインクボトルからインクが補給される構
成であるため、絶えずインクタンクにはインクが存在す
ることから記録ヘッド内にインク供給側から気泡が入る
ことを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るインクジェットプリ
ンタの全体構成を示す断面図。
【図2】同実施の形態に係るインクジェットプリンタの
記録ヘッドとインク受けの構成を示す側面図。
【図3】同実施の形態に係るインクジェットプリンタの
制御構成を示すブロック図。
【図4】同実施の形態に係るメンテナンス動作を示すフ
ローチャート。
【符号の説明】
1 インクジェットプリンタ 5 記録ヘッド 7 吐出口 10 インクタンク 11 加圧ポンプ(メンテナンス手段) 20 インクボトル 21 補給ポンプ(給送手段) 56 吸引ポンプ駆動モータ(メンテナン
ス手段) A センサ(検出手段) B センサ(検出手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクを収容したインクタンクから供給
    されるインクを記録ヘッドの吐出口から吐出させて記録
    媒体に記録を行うインクジェットプリンタにおいて、 前記インクタンクに収容されたインクの残量を検出する
    検出手段と、 前記記録ヘッドの吐出口から吐出させるインクの使用量
    を異ならせた複数種類のメンテナンス動作を個別に実行
    可能なメンテナンス手段と、 前記メンテナンス動作の実行指令があったとき、前記検
    出手段により検出された前記インクタンクのインクの残
    量が前記実行指令のあったメンテナンス動作を実行でき
    る量であるときに限り前記メンテナンス動作を実行する
    手段とを設けたことを特徴とするインクジェットプリン
    タ。
  2. 【請求項2】 請求項1において、インクタンクにイン
    クを補給するインクボトルをプリンタ本体に着脱自在に
    設けるとともに前記インクボトルのインクを前記インク
    タンクに給送する給送手段を設け、前記検出手段によっ
    てインクタンクのインク残量が所定量となったことに基
    づいて前記給送手段を動作させて前記インクボトルから
    前記インクタンクへインクを補給することを特徴とする
    インクジェットプリンタ。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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