JP2007130979A - Image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像形成装置に関し、特にヘッドタンクを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus including a head tank.
一般に、プリンタ/ファックス/コピア或いはこれらの機能を複合した画像形成装置としては、画像形成部に電子写真方式を採用したものが知られているが、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、被記録媒体(以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、記録媒体、転写材なども同義で使用する。)を搬送しながら、記録液の液滴(以下、インク滴ともいう。)を用紙に付着させて画像形成(記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。)を行うインクジェット方式の画像形成部を搭載したものもある。 In general, as an image forming apparatus that combines a printer / fax / copier or a combination of these functions, an image forming unit that employs an electrophotographic method is known. For example, liquid discharge that discharges liquid droplets of recording liquid is known. Recording is performed while a recording medium (hereinafter also referred to as “paper” is not limited to a material, and the recording medium, a transfer material, and the like are also used synonymously) using a recording head constituted by a head. Some are equipped with an image forming unit of an ink jet system that performs image formation (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously) by attaching liquid droplets (hereinafter also referred to as ink droplets) to paper. is there.
このようなインクジェット記録方式の画像形成装置において、キャリッジ上に記録ヘッドに記録液を供給する小容量の記録液収容容器であるヘッドタンク(サブタンクとも称される。)を搭載し、大容量のメインカートリッジ(メインタンク)を装置本体側に設置し、ヘッドタンクに装置本体側のメインカートリッジから記録液(インク)を補充供給するようにした装置が知られている。 In such an ink jet recording type image forming apparatus, a head tank (also referred to as a sub-tank), which is a small-capacity recording liquid container for supplying a recording liquid to a recording head, is mounted on a carriage. 2. Description of the Related Art There is known an apparatus in which a cartridge (main tank) is installed on the apparatus main body side, and recording liquid (ink) is replenished and supplied to the head tank from the main cartridge on the apparatus main body side.
このようなヘッドタンクとしては、特許文献1に記載されているように、記録液収容部を形成するためのケースの開口部をフィルム状部材で覆うとともに、このフィルム状部材を内側から外方に向けて押圧付勢する弾性部材を設け、記録液収容部内に記録液が減少することで弾性部材による付勢力で負圧を発生させるようにし、更に記録液収容部内に収容された収容物の量に応じて変位する変位部材である負圧レバーを備えたものが知られている。
なお、その他のヘッドタンクないしサブタンクやこれらを備える記録装置として、例えば、特許文献4ないし7に記載されているようなものが知られている。
すなわち、特許文献4には、インクカートリッジと記録ヘッドの間に中間タンクとそのタンクから離れた場所に圧力センサを搭載させ、記録ヘッド内部の負圧状態をセンスし、必要に応じて中間タンクを上下動させることにより、所望の負圧を維持する構成が記載されている。
That is, in Patent Document 4, a pressure sensor is mounted between an ink cartridge and a recording head, and a pressure sensor is installed at a location away from the tank, and a negative pressure state inside the recording head is sensed. A configuration for maintaining a desired negative pressure by moving up and down is described.
また、特許文献5には、大気開放口を介して大気に開放されていて、印刷用のインクを収容する第1のインクタンクと、脱気状態を維持しつつインクを収容する第2のインクタンクと、第1、第2のインクタンクを記録ヘッドに選択的に接続する切換弁と、切換弁を制御する制御手段とを備え、記録ヘッドのクリーニング時にキャッピング手段により記録ヘッドに負圧を作用させて第1のインクタンク、または第2のインクタンクのインクを記録ヘッドから排出させるようにすることが記載されている。
また、特許文献6には、負圧発生部材を収容するとともに外部に液体を供給するためのインク供給口と外部と連通するための大気連通口とを備える第1室と、該第1室と連通部を介して連通し連通部を除いて密閉空間を形成する第2室とを有するインクタンクに対し、補充容器を用いてインクを補充するインク注入方法であって、第2室内の気体が存在している部分と連通される第1の中空針と、補充容器内のインクを第2室に移動させるための経路の先端部に設けられた第2室の第1の針より下の部分で連通される第2の中空針と、を第2室と連結し第2室と補充容器とを導通する導通工程と、該導通工程の後で、第2室内の気体を大気に開放した状態で、補充容器のインクを経路を介して第2の中空針から第2室に移動させるインク注入工程と、該インク注入工程の後に、第1の中空針を第2室から抜き、第2室の気体が存在している部分を密閉状態として、第2の中空針及び経路を介して第2室から補充容器へインクを排出するとともに、第1室の大気連通口を通じて導入された大気を連通部を経由して第2室内に導入する気体導入工程と、を備えるインク注入方法が記載されている。
また、特許文献7には、記録ヘッドに供給するインクを自由表面を有する状態で保持する第1インク室を備えるメインインクタンクと、インクが保持されるサブインク室を備えるサブインクタンクと、第1インク室とサブインク室とを連通させる少なくとも一以上の連通路を有する接続手段と、を備え、サブインクタンクからメインインクタンクにインクを供給することが記載されている。
上述した特許文献1等に記載の内容物の量に応じて変位する変位部材を備えるヘッドタンクにあっては、ヘッドタンク内の記録液が減少して記録液をメインタンクから補充供給するとき、変位部材の変位量に基づいて補充量を制御するが、変位部材の変位量はヘッドタンクによってバラツキがある。
In the head tank including a displacement member that is displaced according to the amount of the contents described in
そのため、ヘッドタンクに対する記録液の補充量が狙いの量からずれて、過充填になったり、充填不足になったりすることがある。その結果、ヘッドタンク内の負圧制御が狙いとおりにならずに、画質劣化やヘッドタンクからの記録液漏れなどが生じるおそれがある。 For this reason, the replenishment amount of the recording liquid to the head tank may deviate from the target amount, resulting in overfilling or insufficient filling. As a result, the negative pressure control in the head tank is not aimed, and there is a possibility that image quality deterioration, recording liquid leakage from the head tank, and the like may occur.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドタンクに対する補充量を正確に制御できるようにした画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus in which a replenishment amount for a head tank can be accurately controlled.
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量と記録液の補充に伴う変位部材の変位量に基づいてヘッドタンクに対する記録液の補充を制御する手段を備えている構成とした。 In order to solve the above-described problem, an image forming apparatus according to the present invention is based on a displacement amount of a displacement member with respect to a predetermined content suction amount and a displacement amount of the displacement member accompanying replenishment of the recording solution. It was set as the structure provided with the means to control replenishment.
ここで、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量が所定量の記録液を吸引した時の変位量である構成、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量が所定量の空気を吸引した時の変位量である構成とすることができる。 Here, the displacement amount with respect to the predetermined content suction amount of the displacement member is the displacement amount when the predetermined amount of recording liquid is sucked, and the displacement amount with respect to the predetermined content suction amount of the displacement member is a predetermined amount of air. It can be set as the structure which is the displacement amount when attracting | sucking.
また、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量はヘッドタンクの負圧を形成する動作を行ったときの記録液吸引量に対する変位量である構成とすることができる。この場合、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量をヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うごとに更新することがこのましい。 Further, the displacement amount of the displacement member with respect to the predetermined content suction amount may be a displacement amount with respect to the recording liquid suction amount when the operation of forming the negative pressure of the head tank is performed. In this case, it is preferable to update the displacement amount of the displacement member with respect to the predetermined content suction amount every time the operation of forming the negative pressure of the head tank is performed.
さらに、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量は予めヘッドタンクについて定めた固定値である構成とすることができる。 Further, the displacement amount of the displacement member with respect to the predetermined content suction amount may be a fixed value determined in advance for the head tank.
また、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うとき、変位部材の変位量が異常であるときには変位量が正常となるまで負圧を形成する動作を繰り返し行う構成、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うとき、変位部材の変位量が異常であるときには変位量が正常とみなせるところまで記録液吸引を繰り返し行う構成、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うとき、変位部材の変位量が異常であるときには変位量が正常とみなせるところまで空気吸引を繰り返し行う構成とすることができる。 In addition, when performing the operation of forming the negative pressure of the head tank, when the displacement amount of the displacement member is abnormal, the structure of repeatedly performing the negative pressure until the displacement amount becomes normal, forming the negative pressure of the head tank When the displacement of the displacement member is abnormal, when the displacement of the displacement member is abnormal, the recording liquid is repeatedly sucked until the displacement can be regarded as normal. When the operation of forming the negative pressure of the head tank is performed, the displacement of the displacement member When the air pressure is abnormal, the air suction can be repeated until the displacement amount can be regarded as normal.
また、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うときの変位部材の変位量を蓄積し、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うときに蓄積された過去の変位量を参照して、負圧形成結果の正常/異常を判別する構成とすることができる。 Further, the displacement amount of the displacement member when performing the operation of forming the negative pressure of the head tank is accumulated, and the negative displacement is referred to by referring to the past displacement amount accumulated when performing the operation of forming the negative pressure of the head tank. It can be set as the structure which discriminate | determines normal / abnormal of the pressure formation result.
本発明に係る画像形成装置によれば、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量と記録液の補充に伴う変位部材の変位量に基づいてヘッドタンクに対する記録液の補充を制御する手段を備えているので、ヘッドタンクの変位部材の変位量に応じた補充制御を行うことができて、変位部材の変位量のバラツキによる影響を低減して正確な補充量で補充することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, there is provided means for controlling the replenishment of the recording liquid to the head tank based on the displacement amount of the displacement member with respect to the predetermined content suction amount and the displacement amount of the displacement member accompanying the replenishment of the recording liquid. Therefore, the replenishment control according to the displacement amount of the displacement member of the head tank can be performed, and the influence due to the variation of the displacement amount of the displacement member can be reduced and replenishment can be performed with an accurate replenishment amount.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1は本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。
このインクジェット記録装置は、装置本体1と、装置本体1に装着された用紙を装填するための給紙トレイ2と、装置本体1に着脱自在に装着されて画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ3とを備えている。さらに、装置本体1の前面の一端部側(給排紙トレイ部の側方)には、前面から装置本体1の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部4を有し、このカートリッジ装填部4の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作/表示部5としている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory perspective view of an ink jet recording apparatus as an image forming apparatus according to the present invention as viewed from the front side.
The ink jet recording apparatus includes an apparatus
このカートリッジ装填部4には、色の異なる色材である記録液(インク)、例えば黒(K)インク、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクをそれぞれ収容した複数の記録液収容手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ10k、10c、10m、10y(色を区別しないときは「インクカートリッジ10」という。)を、装置本体1の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部4の前面側には、インクカートリッジ10を着脱するときに開く前カバー(カートリッジカバー)6を開閉可能に設けている。また、インクカートリッジ10k、10c、10m、10yは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。
The cartridge loading unit 4 contains a plurality of recording liquids (inks) that are different color materials, such as black (K) ink, cyan (C) ink, magenta (M) ink, and yellow (Y) ink.
また、操作/表示部5には、各色のインクカートリッジ10k、10c、10m、10yの装着位置(配置位置)に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ10k、10c、10m、10yの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部11k、11c、11m、11yを配置している。さらに、この操作/表示部5には、電源ボタン12、用紙送り/印刷再開ボタン13、キャンセルボタン14も配置している。
Further, the operation /
次に、このインクジェット記録装置の機構部について図2及び図3を参照して説明する。なお、図3は同機構部の概要を示す側面模式的説明図、図4は同じく要部平面説明図である。
フレーム21を構成する左右の側板21A、21Bに横架したガイド部材であるガイドロッド31とステー32とでキャリッジ33を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図3で矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
Next, the mechanism part of the ink jet recording apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic side view illustrating the outline of the mechanism, and FIG.
A
このキャリッジ33には、前述したようにイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド34を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
As described above, the
記録ヘッド34を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
As an inkjet head constituting the
この記録ヘッド34にはドライバICを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス(フレキシブルプリントケーブル)22を介して接続している。
A driver IC is mounted on the
また、キャリッジ33には、記録ヘッド34に各色のインクを供給するための各色のヘッドタンク35を搭載している。この各色のヘッドタンク35には各色のインク供給チューブ36を介して、前述したように、カートリッジ装填部4に装着された各色のインクカートリッジ10から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填4にはインクカートリッジ10内のインクを送液するための供給ポンプユニット24が設けられ、また、インク供給チューブ36は這い回しの途中でフレーム21を構成する後板21Cに係止部材25にて保持されている。
Further, the
一方、給紙トレイ2の用紙積載部(圧板)41上に積載した用紙42を給紙するための給紙部として、用紙積載部41から用紙42を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)43及び給紙コロ43に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド44を備え、この分離パッド44は給紙コロ43側に付勢されている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the
そして、この給紙部から給紙された用紙42を記録ヘッド34の下方側に送り込むために、用紙42を案内するガイド部材45と、カウンタローラ46と、搬送ガイド部材47と、先端加圧コロ49を有する押さえ部材48とを備えるとともに、給送された用紙42を静電吸着して記録ヘッド34に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト51を備えている。
In order to feed the
この搬送ベルト51は、無端状ベルトであり、搬送ローラ52とテンションローラ53との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト51の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ56を備えている。この帯電ローラ56は、搬送ベルト51の表層に接触し、搬送ベルト51の回動に従動して回転するように配置されている。さらに、搬送ベルト51の裏側には、記録ヘッド34による印写領域に対応してガイド部材57を配置している。
The
この搬送ベルト51は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ52が回転駆動されることによって図3のベルト搬送方向に周回移動する。
The
さらに、記録ヘッド34で記録された用紙42を排紙するための排紙部として、搬送ベルト51から用紙42を分離するための分離爪61と、排紙ローラ62及び排紙コロ63とを備え、排紙ローラ62の下方に排紙トレイ3を備えている。
Further, as a paper discharge unit for discharging the
また、装置本体1の背面部には両面ユニット71が着脱自在に装着されている。この両面ユニット71は搬送ベルト51の逆方向回転で戻される用紙42を取り込んで反転させて再度カウンタローラ46と搬送ベルト51との間に給紙する。また、この両面ユニット71の上面は手差しトレイ72としている。
A
さらに、図3に示すように、キャリッジ33の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構81を配置している。
Further, as shown in FIG. 3, a maintenance /
この維持回復機構81には、記録ヘッド34の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)82a〜82d(区別しないときは「キャップ82」という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード83と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け84などを備えている。ここでは、キャップ82aを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ82b〜82dは保湿用キャップとしている。
The maintenance /
そして、この維持回復機構81による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ82に排出されたインク、あるいはワイパーブレード83に付着してワイパークリーナ85で除去されたインク、空吐出受け94に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。
Then, the waste liquid of the recording liquid generated by the maintenance / recovery operation by the maintenance /
また、図3に示すように、キャリッジ33の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け88を配置し、この空吐出受け88には記録ヘッド34のノズル列方向に沿った開口89などを備えている。
Further, as shown in FIG. 3, in the non-printing area on the other side in the scanning direction of the
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ2から用紙42が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙42はガイド45で案内され、搬送ベルト51とカウンタローラ46との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド37で案内されて先端加圧コロ49で搬送ベルト51に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In the ink jet recording apparatus configured as described above, the
このとき、後述する制御部のACバイアス供給部から帯電ローラ56に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト51が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト51上に用紙42が給送されると、用紙42が搬送ベルト51に吸着され、搬送ベルト51の周回移動によって用紙42が副走査方向に搬送される。
At this time, a charging voltage pattern in which a positive output and a negative output are alternately repeated from the AC bias supply unit of the control unit, which will be described later, to the charging
そこで、キャリッジ33を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド34を駆動することにより、停止している用紙42にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙42を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙42の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙42を排紙トレイ3に排紙する。
Therefore, by driving the
また、印字(記録)待機中にはキャリッジ33は維持回復機構81側に移動されて、キャップ82で記録ヘッド34がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ82で記録ヘッド34をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し(「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。)し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド34の安定した吐出性能を維持する。
Further, during printing (recording) standby, the
次に、この画像形成装置におけるヘッドタンク35の一例について図4ないし図7をも参照して説明する。なお、図4は同ヘッドタンクの外観斜視説明図、図5は同ヘッドタンクの分解斜視説明図、図6は同ヘッドタンクの模式的側面説明図、図7は図6のA−A線に沿う概略断面説明図である。
Next, an example of the
ヘッドタンク35は、記録液であるインクを収容するインク収容部100を形成する容器本体(ケース本体)101に、インク収容部100の開口(ヘッドタンク15の一面)を封止する可撓性を有するフィルム状部材(可撓性フィルム状部材)102を接着又は溶着などで貼り付け、更にインク収容部100内部にはケース本体101とフィルム状部材102との間にフィルム状部材102を外方に付勢するための弾性部材であるバネ(スプリング)103を設けている。
The
ここで、フィルム状部材102は単層構成でもよいが、種類の異なる第1層と第2層とをラミネートした二層構成、例えばポリエチレンとナイロンのフィルム状部材をラミネートした構成としたり、第1層にシリカ蒸着層を形成した構成とすることができる。フィルム状部材102を種類の異なる2層以上の構成とすることで、収容するインクに対する耐液性の向上を図れる。この場合、ポリエチレンとナイロンの積層構成とすることによって、インクに対する耐液性を確実に確保することができる。また、フィルム状部材102にシリカ蒸着層を含むことでも収容するインクに対する耐液性の向上を図れる。
Here, the film-
さらに、フィルム状部材102にはバネ103に対応して凸部形状となる膨らみ部102aを形成してその外面に補強部材104を貼り付けている。このように、可撓性フィルム状部材102に凸部を設けることで弾性部材(ここではバネ)103を安定して保持することができる。この場合、可撓性フィルム状部材102は、シート状のフィルム部材を凸形状に成形して作製することで、容易に凸部を形成することができる。
Furthermore, a bulging
そして、フィルム状部材102の変位に応じて変位する変位部材である負圧検知レバー106をケース101の側部に設けた支持部107,107に揺動可能に取り付けている。この負圧検知レバー106はスプリング108によってフィルム状部材102側に押し付けられている。
A negative
また、ケース101にはインク収容部100にインクを補充するためのインク導入路部111を設け、このインク導入路部111とインクカートリッジ10に接続された供給チューブ36とを接続するための連結手段112を着脱自在に装着できるようにしている。
In addition, the
さらに、ケース101の下部にはインク収容部100から記録ヘッド34にインクを供給するための連結部材113を取り付け、この連結部材113には記録ヘッド34のインク供給路114を形成し、インク収容部100との間にはフィルタ115を介装している。
Further, a connecting
そして、ケース101の上部分にはインク収容部100から空気を出すための空気流路121を形成している。この空気流路121は、インク収容部100に開口が臨む入口流路部分122と、この入口流路部分122に続く流路部分123とを含み、下流側でケース101に設けた大気開放穴131に連通し、更に大気開放穴131よりも使用状態で下側になる部分に蓄積部126を連続して形成している。
An
この大気開放穴131にはヘッドタンク35内の密閉状態及び大気開放状態を切り替えるための大気開放手段である大気開放弁機構132を設けている。この大気開放弁機構132はホルダ133内に弁座134、弁体であるボール135及びこのボール135を弁座134側に付勢するスプリング136を収納して構成している。
The
また、ケース101の上部にはヘッドタンク35内の気体(空気)の量が所定量以上になったこと(又はインク残量が所定量以下になったこと)を検知するための2本の検知電極141、142を装着している。検知電極141、142がいずれもインクに浸されている状態と少なくとも一方がインクに浸されていない状態とで検知電極141、142間の導通状態が変化することによって気体の量(又はインクの量)を検知することができる。
In addition, two detections for detecting that the amount of gas (air) in the
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図8を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部300は、この画像形成装置全体の制御を司る、負圧維持制御手段を兼ねたマイクロコンピュータで構成した主制御部301及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部302を備えている。
Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. This figure is an overall block diagram of the control unit.
The
そして、主制御部301は、プリンタドライバ401を搭載したパーソナルコンピュータ等のホスト400から通信回路101から入力される印刷データ等の情報に基づいて、用紙42に画像を形成するために、主走査モータ201や副走査モータ205を主走査モータ駆動回路303及び副走査モータ304を介して駆動制御するとともに、印刷制御部302に対して印刷用データを送出するなどの制御を行なう。
The
また、主制御部301には、キャリッジ33の位置を検出するキャリッジ位置検出回路305からの検出信号が入力され、主制御部301はこの検出信号に基づいてキャリッジ33の移動位置及び移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路305は、例えばキャリッジ33の走査方向に配置されたエンコーダシートのスリット数を、キャリッジ33に搭載されたフォトセンサで読み取って計数することで、キャリッジ33の位置を検出する。主走査モータ駆動回路303は、主制御部301から入力されるキャリッジ移動量に応じて主走査モータ201を回転駆動させて、キャリッジ33を所定の位置に所定の速度で移動させる。
The
また、主制御部301には搬送ベルト51の移動量を検出する搬送量検出回路306からの検出信号が入力され、主制御部301はこの検出信号に基づいて搬送ベルト51の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路306は、例えば搬送ローラ52の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで搬送量を検出する。副走査モータ駆動回路304は、主制御部301から入力される搬送量に応じて副走査モータ205を回転駆動させて、搬送ローラ52を回転駆動して搬送ベルト51を所定の位置に所定の速度で移動させる。
Further, the
主制御部301は、給紙コロ駆動回路307に給紙コロ駆動指令を与えることによって給紙コロ43を一回転させる。主制御部301は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路308を介してモータ191を回転駆動することにより、キャップ82の昇降、ワイパーブレード83の昇降を行なわせる。
The
主制御部301は、インク供給モータ駆動回路311を介して供給ユニット24のポンプを駆動するためのインク供給モータを駆動制御し、カートリッジ装填部4に装填されたインクカートリッジ10からヘッドタンク35に対してインクを補充供給する。
The
主制御部301には、キャリッジ33が維持回復機構81の位置にある状態でヘッドタンク35へのインクの補充供給を行なうとき、ヘッドタンク35の負圧検知レバー106が所定の位置に変位したことを検知する満タン検知センサ312からの検知信号、カートリッジ装填部4の前カバー6の開閉を検知するカートリッジカバーセンサ312からの検知信号などが入力される。
When the
また、主制御部301は、カートリッジ通信回路314を通じて、カートリッジ装填部4に装着された各インクカートリッジ10に設けられる記憶手段である不揮発性メモリ115k、115c、115m、115y(区別しない場合は「不揮発性メモリ115」という。)に記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行なって、本体記憶手段である不揮発性メモリ(例えばEEPROM)315に格納保持する。
In addition, the
ここで、インクカートリッジ10の残量検出は、インクカートリッジ10の不揮発性メモリ115に記憶しているその時の残量情報を読み出して本体側の不揮発性メモリ315に一時格納保存するとともに、記録ヘッド34からの吐出滴数をカウントして、このカウント値に基づいて使用インク量を算出し、インク残量と使用インク量に基づいて得られる新たなインク残量を、印刷毎、インクカートリッジ10からヘッドタンク35に対するインク補給毎にインクカートリッジ10の不揮発性メモリ115に書き込む。そして、インクカートリッジ10の不揮発性メモリ115に格納されるインク残量を読み出してインクなし(インクエンド又はインクニアーエンド)を検出する。
Here, the remaining amount of the
印刷制御部302は、主制御部301からの信号とキャリッジ位置検出回路305及び搬送量検出回路306などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド34(記録ヘッド134)の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成して、ヘッド駆動回路310に与える。
The
ヘッド駆動回路310は、印刷制御部302からの印刷データに基づいて記録ヘッド34の圧力発生手段(ピエゾ型ヘッドであれば圧電素子)を駆動して、所要のノズルから液滴を吐出させる。
The
さらに、主制御部301は、色材(インク)の使用量と印刷枚数を統計情報(統計データ)として不揮発性メモリ(例えばEEPROM)315に格納保持し、インクの残量と印刷枚数に基づいて、ホスト400のプリンタドライバ401を通じて印刷可能枚数の要求がなされたときには、現在のインク残量で印刷可能な枚数に関する印刷可能枚数情報及びインク残量に関する情報をホスト400側に応答する処理を行なう。この画像形成装置からの応答を受けてプリンタドライバ401はホスト400の印刷プロパティなどを通じて印刷可能枚数などを表示させる。
Further, the
そこで、このような画像形成装置に本発明を適用した第1実施形態について図9を参照して説明する。
この実施形態においては、前述したようにインクカートリッジ10から供給ユニット24の供給ポンプ241によって供給チューブ26を介してヘッドタンク35にインクを補充供給する。
Therefore, a first embodiment in which the present invention is applied to such an image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In this embodiment, as described above, ink is replenished and supplied from the
また、維持回復機構81の吸引キャップ82aで記録ヘッド34のノズルが形成された面(ノズル面)をキャッピングし、維持回復機構81の吸引ポンプ811を駆動することで吸引チューブ812を介してノズルからインクを吸引することによってヘッドタンク35内のインクを吸引することができる。なお、吸引した廃インクは廃液タンク813に排出される。
Further, the surface (nozzle surface) on which the nozzles of the
さらに、ヘッドタンク35の負圧形成は、上述したように吸引キャップ82aで記録ヘッド34をキャッピングした状態で、吸引ポンプ811を作動させて記録ヘッド34のノズルから記録液を吸引することよって行うようにしている。つまり、ヘッドタンク35内の記録液を吸引することで、弾性部材103による復元力でフィルム状部材102が復元しようとすることによって負圧が生じる。このとき、ヘッドタンク35の負圧検知レバー106はヘッドタンク35内の記録液が吸引排出されることによってケース本体101側に向う方向に変位することになる。なお、負圧検知レバー106はヘッドタンク35内に記録液が供給されることによってもケース本体101側から離れる方向に変位することになる。
Further, the negative pressure is formed in the
したがって、負圧検知レバー106の開き量は満タン検知センサ312に対するキャリッジ33の相対位置関係として規定することができる。つまり、図10(a)に示すように、キャリッジ33を満タン検知センサ312に対して所要の位置にした状態でヘッドタンク35に対してインクを供給することで、ヘッドタンク35内の記録液量の増加に伴って負圧検知レバー106が変位して満タン検知センサ312が負圧検知レバー106を検知する。このとき、所定量の記録液を供給すれば負圧検知レバー106の開き量L1になるはずであるにもかかわらず、負圧検知レバー106が満タン検知センサ312で検知されなければ、供給量が不足していることになる。
Therefore, the opening amount of the negative
また、図10(b)に示すように、ヘッドタンク35の負圧検知レバー106が満タン検知センサ312で検知されている状態で、ヘッドタンク35から収容物である記録液を吸引することで、ヘッドタンク35内の記録液量の減少に伴って負圧検知レバー106が変位して満タン検知センサ312で検知されなくなる。このとき、ヘッドタンク35から所定量の記録液を吸引すれば負圧検知レバー106が閉じ量L2になって満タン検知センサ312で検知されなくなるにもかかわらず、満タン検知センサ312で検知された状態が維持されていれば、吸引量が不足している(負圧が十分でない)ことになる。
Further, as shown in FIG. 10B, the recording liquid as the contained material is sucked from the
ところが、負圧検知レバー106の変位量は個々のヘッドタンク35によってかならずしも一定ではなく、バラツキが生じる。そのため、ヘッドタンク35から所定量の記録液を吸引したときの変位量が相対的に大きい負圧検知レバー106を備えている場合には、記録液をヘッドタンク35に供給したときにも負圧検知レバー106が所定量の供給が完了していないにもかかわらず満タン検知センサ312で検知されて充填不足(供給量不足)になる。これに対して、ヘッドタンク35から所定量の記録液を吸引したときの変位量が相対的に小さい負圧検知レバー106を備えている場合には、記録液をヘッドタンク35に供給したときにも負圧検知レバー106が所定量の供給が完了しているにもかかわらず満タン検知センサ312で検知されないために過充填になる。
However, the amount of displacement of the negative
そこで、この実施形態では、ヘッドタンク35から所定量の記録液を吸引したときの負圧検知レバー106の変位量(閉じ量)を記憶しておき、この記憶している負圧検知レバー106の変位量とヘッドタンク35に対して記録液を供給することによって変位する負圧検知レバー106の変位量とに基づいて、ヘッドタンク35に対する記録液の供給量を制御するようにしている。
Therefore, in this embodiment, the displacement amount (close amount) of the negative
つまり、この第1実施形態におけるサブタンク35に対する記録液であるインクの補充供給動作について図11を参照して説明する。
この実施形態では、ヘッドタンク35内に負圧を形成する動作を行うときのインク吸引量に対する負圧検知レバー106の変位量をレバー閉じ量データとして不揮発性メモリ(EEPROM)315などに記憶している。この負圧形成時のレバー閉じ量は、ヘッドタンク35から予め定めた所定の吸引量だけ収容物であるインクを吸引することで、当該吸引量に応じて負圧検知レバー106が変位する(閉じる)ので、このときの負圧検知レバー106の変位量(閉じ量)をキャリッジ33の移動量(又位置)として記憶している。
That is, the replenishing and supplying operation of the ink that is the recording liquid to the
In this embodiment, the displacement amount of the negative
そこで、ヘッドタンク35に対する所定量のインク補充動作を開始したときには、供給する所定量に対する負圧検知レバー106の開き量を確認する。そして、上述した負圧形成時のレバー閉じ量データを参照して、所定量に対する負圧検知レバー106の開き量を決定する。この決定した開き量に相当する量だけキャリッジ33と満タン検知センサ312との相対位置関係を定める(キャリッジ33を決定した開き量に相当する位置に満タン検知センサ312に対して相対的に移動させる。)。
Therefore, when a predetermined amount of ink replenishment operation for the
その後、ヘッドタンク35に対してメインタンク10からインクを供給し、満タン検知センサ312が負圧検知レバー106を検知するまでインク供給を継続する。そして、満タン検知センサ312が負圧検知レバー106を検知したときにインク供給を停止し、所定量のインク補充動作を停止する。
Thereafter, ink is supplied from the
つまり、ヘッドタンク35に対して所定量のインクを供給する場合に、負圧形成時のインク吸引量に対する負圧検知レバー106の変位量を記憶しておく記憶手段(メモリ)から、所定量のインクを供給するときの負圧検知レバー106の変位量を計算し、当該変位量を目指してインク供給するよう動作させる制御をする。
That is, when a predetermined amount of ink is supplied to the
したがって、負圧検知レバー106の変位量にバラツキが存在する場合でも、ヘッドタンク35ごとに固有の所定量のインク供給に対する負圧検知レバー106の変位量が規定されるので、高い精度の補充量でインク補充を行うことができる。この結果、負圧形成動作によって正確な負圧を形成できるようになり、負圧不足による画質劣化やインク漏れを防止することができる。
Therefore, even if there is a variation in the amount of displacement of the negative
このように、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量と記録液の補充に伴う変位部材の変位量に基づいてヘッドタンクに対する記録液の補充を制御する手段を備えることによって、ヘッドタンク毎の変位部材の変位量のバラツキがキャンセルされてヘッドタンクごとに非常に精密な記録液供給が可能となる。 As described above, each head tank is provided with means for controlling the replenishment of the recording liquid to the head tank based on the displacement amount of the displacement member with respect to the predetermined content suction amount and the displacement amount of the displacement member accompanying the replenishment of the recording liquid. The variation in the displacement amount of the displacement member is canceled, and a very precise recording liquid can be supplied for each head tank.
この場合、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量を予め固定値として記憶しておくことによって、複雑な処理を要することなく、ヘッドタンクごとに非常に精密な記録液供給が可能となる。 In this case, by storing the displacement amount of the displacement member with respect to the predetermined content suction amount as a fixed value in advance, it is possible to supply a very precise recording liquid for each head tank without requiring complicated processing. .
また、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量として、ヘッドタンクの記録液を所定量吸引したときの変位量を使用することで、非常に単純な構成で非常に精密な記録液供給を行うことができる。さらに、上述したように、負圧形成時の変位部材の変位量を使用することによって、負圧形成動作という当該画像形成装置を通常使用する範囲で補充量に対する変位部材の変位量を規定することができるので、非常に効率よく非常に精密な記録液供給が可能になる。 In addition, by using the amount of displacement when the recording liquid in the head tank is sucked by a predetermined amount as the amount of displacement with respect to the predetermined content suction amount of the displacement member, it is possible to supply a very precise recording liquid with a very simple configuration. It can be carried out. Further, as described above, by using the displacement amount of the displacement member at the time of forming the negative pressure, the displacement amount of the displacement member with respect to the replenishment amount is defined within a range in which the image forming apparatus is normally used as a negative pressure forming operation. Therefore, it is possible to supply recording liquid very efficiently and accurately.
次に、本発明の第2実施形態におけるサブタンク35に対する記録液であるインクの補充供給動作について図12を参照して説明する。
ここでは、前記第1実施形態における、記憶手段に記憶している、負圧形成時のレバー閉じ量データを、ヘッドタンク35からインクを所定量のインクを吸引してヘッドタンク35に負圧を形成する動作(負圧形成動作)を行うごとに更新する処理を行っている。そして、この更新されるレバー閉じ量データを参照して、所定量のインクを供給するときにどれだけ負圧検知レバー106の変位量が見込めるかを計算し、当該変位量を目指してインク供給するように制御する。
Next, the replenishing and supplying operation of the ink that is the recording liquid to the
Here, the lever closing amount data at the time of negative pressure formation stored in the storage means in the first embodiment is used to draw a predetermined amount of ink from the
このように、負圧検知レバー(変位手段)の所定の記録液吸引量に対する変位量を負圧形成動作ごとに更新することによって、環境による変位手段の変位量のバラツキにも対応することができて、より精度の高い供給を行うことができる。 Thus, by updating the displacement amount of the negative pressure detection lever (displacement means) with respect to the predetermined recording liquid suction amount for each negative pressure forming operation, it is possible to cope with variations in the displacement amount of the displacement means due to the environment. Thus, more accurate supply can be performed.
次に、本発明の第3実施形態における負圧形成動作について図13を参照して説明する。
ヘッドタンク35に対してインクを補充供給した場合には、ヘッドタンク35内に負圧を形成するために負圧形成動作を開始し、負圧検知レバー106の変位量目標値を負圧形成時のレバー閉じ量データを参照して決定する。
Next, the negative pressure forming operation in the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
When ink is replenished and supplied to the
そして、記録ヘッド34のノズルからのインク吸引を開始し、負圧検知レバー変位量が目標値に達するまでインク吸引を行い、目標値に達したときにはインク吸引を停止し、負圧形成動作を終了する。
Then, ink suction from the nozzles of the
このような制御を行うことによって、例えば、何らかの原因で吸引ポンプの性能が低下したような場合でも、繰り返しインク吸引を行なうことにより、非常に高い精度で負圧を形成することができる。なお、上述した処理において、負圧検知レバーの変位量を判別したときに目標値を満たさなかった場合には、当該負圧レバーの変位量と目標となっている変位量(目標値)から不足している変位量を算出し、算出した変位量に応じたインク吸引量を決めるように制御することもでき、この場合も同様に非常に高い精度で負圧を形成することができる。 By performing such control, for example, even when the performance of the suction pump is deteriorated for some reason, negative pressure can be formed with very high accuracy by repeatedly performing ink suction. In the above-described processing, if the target value is not satisfied when the displacement amount of the negative pressure detection lever is determined, the displacement amount of the negative pressure lever and the target displacement amount (target value) are insufficient. It is also possible to calculate the amount of displacement being performed and control the ink suction amount in accordance with the calculated amount of displacement, and in this case as well, negative pressure can be formed with very high accuracy.
次に、本発明の第4実施形態における負圧形成動作について図14を参照して説明する。
ヘッドタンク35に対してインクを補充供給した場合には、ヘッドタンク35内に負圧を形成するために負圧形成動作を開始し、負圧検知レバー106の変位量目標値を負圧形成時のレバー閉じ量データを参照して決定する。
Next, the negative pressure forming operation in the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
When ink is replenished and supplied to the
そして、記録ヘッド34のノズルからの所定量のインク吸引を行い、負圧検知レバー変位量が目標値に達したか否かを判別し、所定量のインク吸引を行っても負圧検知レバー変位量が目標値に達していないときには、再度、初めから負圧形成動作を開始し、所定量のインク吸引を行って負圧検知レバー変位量が目標値に達したときにはインク吸引を停止し、負圧形成動作を終了する。
Then, a predetermined amount of ink is sucked from the nozzles of the
このような制御を行うことによって、例えば、何らかの原因で吸引ポンプの性能が低下したような場合でも、負圧形成動作を繰り返すことにより、正確な負圧形成が可能となり、その後の印字等において、インク漏れや画像品質の低下等を防止できる。 By performing such control, for example, even when the performance of the suction pump is deteriorated for some reason, it is possible to form an accurate negative pressure by repeating the negative pressure forming operation. Ink leakage and image quality degradation can be prevented.
次に、本発明の第5実施形態について図15及び図16を参照して説明する。
この実施形態では、図15に示すように、ヘッドタンク35内の空気を吸引する空気吸引ポンプ502を設けるとともに、この空気吸引ポンプ502を制御部300から駆動制御するようにしている。
この実施形態における負圧形成動作は、図16に示すように、ヘッドタンク35に対してインクを補充供給した場合には、ヘッドタンク35内に負圧を形成するために負圧形成動作を開始し、負圧検知レバー106の変位量目標値を負圧形成時のレバー閉じ量データを参照して決定する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16.
In this embodiment, as shown in FIG. 15, an
In the negative pressure forming operation in this embodiment, as shown in FIG. 16, when ink is replenished and supplied to the
そして、記録ヘッド34のノズルからの所定量のインク吸引を行い、負圧検知レバー変位量が目標値に達したか否かを判別し、所定量のインク吸引を行っても負圧検知レバー変位量が目標値に達していないときには、空気吸引ポンプ502を駆動してヘッドタンク35内の空気を所定量吸引した後、また、所定量のインク吸引を行って負圧検知レバー変位量が目標値に達したときにはそのまま、負圧形成動作を終了する。
Then, a predetermined amount of ink is sucked from the nozzles of the
このような制御を行うことによって、例えば、何らかの原因で吸引ポンプの性能が低下したような場合でも、その代替となる空気吸引ポンプを使用しサブタンク内の負圧を形成することが可能となり、記録液吸引ポンプの性能低下による負圧異常で、記録液漏れや画像品質の低下等を生じることを防止できる。 By performing such control, for example, even if the performance of the suction pump is degraded for some reason, it is possible to create a negative pressure in the sub tank using an air suction pump as an alternative, and recording It is possible to prevent the recording liquid from leaking or the image quality from being deteriorated due to the negative pressure abnormality due to the performance deterioration of the liquid suction pump.
なお、上記各実施形態では、ヘッドタンクから記録液を吸引して負圧形成することから、ヘッドタンクから所定量の記録液を吸引したときの変位部材の変位量に基づいて制御を行っているが、ヘッドタンクから空気を吸引して負圧形成するような場合には、ヘッドタンクから所定量の空気を吸引したときの変位部材の変位量に基づいて制御を行う構成とすることもでき、このようにしても単純な構成で精密な記録液供給量制御を行うことができる。 In each of the above embodiments, since the recording liquid is sucked from the head tank to form a negative pressure, the control is performed based on the displacement amount of the displacement member when a predetermined amount of the recording liquid is sucked from the head tank. However, in the case where negative pressure is formed by sucking air from the head tank, it can be configured to control based on the displacement amount of the displacement member when sucking a predetermined amount of air from the head tank, Even in this way, precise recording liquid supply amount control can be performed with a simple configuration.
また、ヘッドタンクの構成は上記実施形態のものに限るものではなく、負圧回復動作を行なうことができるヘッドタンクであれば良い。また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ単機能構成のものに限らず、プリンタ/ファクシミリ/複写などの複合機能を有する画像形成装置であっても良い。 The configuration of the head tank is not limited to that of the above embodiment, and any head tank that can perform a negative pressure recovery operation may be used. The image forming apparatus according to the present invention is not limited to a printer having a single function configuration, and may be an image forming apparatus having a composite function such as a printer / facsimile / copying.
1…装置本体
2…給紙トレイ
3…排紙トレイ
4…カートリッジ装填部
10k、10c、10m、10y…インクカートリッジ
33…キャリッジ
34…記録ヘッド
35…ヘッドタンク
36…インク供給チューブ
51…搬送ベルト
30…制御部
100…インク収容部
102…フィルム状部材
103…弾性部材
106…負圧検知レバー
312…満タン検知センサ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
5. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the displacement amount of the displacement member when accumulating the negative pressure of the head tank is accumulated and accumulated when performing the negative pressure of the head tank. An image forming apparatus characterized by determining normal / abnormal of the negative pressure formation result of the head tank with reference to the past displacement amount.
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