JP2010030066A - インクジェット記録装置、エアリーク検知方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フィルム状部材102により容量が可変なインク収容部100を減圧した状態でエアリークによって表れるフィーラ106の変位を検知し、その変位量をもとにエアリークを判定する。つまり、エアリークによって大気圧に向かって変化するインク収容部の容量が増し、フィーラの変位として表れ、所定の経過時間あたりのフィーラの変位量によってリーク量を得る。エアリークの判定は、フィーラ106の変位量として得たリーク量を検知しようとするエアリークの基準値と比較し、基準値以上である場合に無視できない異常なエアリークが発生したと判定する。
【選択図】 図1
Description
こうしたシリアルプリンタとしての構成を有したインクジェットプリンタにおいては、キャリッジ上にユーザにより交換可能な形でインクタンク(インクカートリッジ)を設置するものがあるが、大量かつ高速に印刷処理を行う業務用途のインクジェットプリンタでは、頻繁にインク交換作業が発生してしまう。この交換作業をできるだけ少なくし、高性能を保つ手段として大容量のインクタンクをキャリッジと分離して設置し、この大容量のインクタンクからキャリッジ上のインクジェットヘッドに接続されたサブタンクにインクを供給する方法をとっている。
下記特許文献1では、サブタンクに弾性部材で構成したインク収容部と、インク収容部を大気に開放する大気開放弁と、インク収容部にインクを供給するインク供給部と、サブタンク内の液量を検知(所定位置で液面レベルを検知)する電極とを有する(以下、このように構成したサブタンクを「弾性収容部構成のサブタンク」という)。このサブタンクでは、インクの液量を検知する電極によって液量が減少したことを検知したときに、大容量タンクからインクの供給動作を行う。このときに、大気開放弁でサブタンク内を大気開放し、サブタンクにインクを供給し、サブタンクにインクを供給した後に大気開放弁を閉じてノズルからインクを吸引することでサブタンク内に負圧を発生させ、インクがノズルへスムーズに流れるようにしている。
このようなエアリークの発生は、サブタンクの負圧力の不足となり、この結果、侵入した空気のためにインクの液面が下降し、液量を検知する電極からインクなしの検知信号が出力される。この場合、サブタンクから余分なエアを除去し、インクを供給して負圧を回復するために、再び大気開放、インクの供給、大気開放弁の閉止及びサブタンク内の負圧発生までのインク供給シーケンスを行う。
液体噴射装置におけるエアリークの発生を検知する手段について、下記特許文献2を従来技術として示すことができる。特許文献2記載の液体噴射装置は、加圧空気を発生させる加圧ポンプ装置を備え、この加圧ポンプ装置とインクカートリッジの間を空気供給チューブで連結して、インクカートリッジ内の空気室に送り込み、その空気室内に収容されているインクパックを押し潰すように加圧することで、キャリッジ上のサブタンク及びインクジェットヘッドにインク供給チューブを通してインクを送出するようにしている。この液体噴射装置では、空気室に生じるエアリークがポンプ作動に伴い排出された加圧気体の圧力を検出するために設けた圧力センサの出力値により判定されている。
なお、エアリークの検出方法として提案された特許文献2に示された方法は、サブタンクのインク収納部に生じるエアリークの検出に適応するものではなく、インクの無駄な消費を減らすことに直接つながらない。
本発明は、キャリッジ上の記録(インクジェット)ヘッドに接続された上記のような弾性収容部構成のサブタンクを有し、このサブタンクに大容量のインクタンクからインクを供給する方法を採用する従来のインクジェット記録装置における上記した問題に鑑みてなされたもので、その課題は、インクを無駄に消費することなく、リーク量が小さくても有効なエアリーク検知を行えるようにすることにある。
本発明は、キャリッジ上に内外圧差により容量が可変なインクタンクと該インクタンクからのインクを記録用紙に噴射するヘッドを一体に搭載し、前記インクタンクに大容量のタンクからインクを供給し、前記インクタンクを減圧した状態で前記ヘッドを動作させるインクジェット記録装置におけるエアリーク検知方法であって、前記ヘッドの準備動作時に前記インクタンクを減圧する減圧工程と、前記減圧工程で減圧された状態にある前記インクタンクの容量を所定時間の経過前後で検知し、それらの間の変化量を得る容量検知工程と、前記容量検知工程で得た変化量が予め定めた判定値を超えるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程で予め定めた判定値を超えた場合に前記インクタンクのエアリーク検知信号を出力するエアリーク検知信号出力工程と、を有したことを特徴とする。
本発明に係るインクジェット記録装置の以下に示す実施形態は、シリアルプリンタへの適用例であり、主走査方向に延びるガイドに沿って移動するキャリッジ上に作像ユニットを搭載する。この作像ユニットは、大容量のインクタンクからインクが供給されるサブタンクとこのサブタンクと一体に接続された記録(インクジェット)ヘッドよりなり、これらの構成及び動作に特徴を有する。
なお、シリアルプリンタでは、インクジェットヘッドから噴射されるインクよって記録(印字)される記録媒体を主走査方向に対して直交する副走査方向に移動させて作像を行う。
まず、作像ユニットの構成を説明する。この作像ユニットでは、サブタンク内部のインク収容部を弾性部材で構成し、膨張、収縮時で容量を可変とする。また、サブタンク内部を大気に対し開放、閉塞する大気開放弁と大容量のタンクからインク収容部にインクを供給するインク供給部を設け、大気開放弁でサブタンク内を大気開放し、大気によりインク収容部を膨張させた後、インク供給部を通してインク収容部にインクを供給する。さらに、インク収容部にインクを供給した後に大気開放弁を遮断して、インクジェットヘッドのノズルからインクを吸引することでインク収容部内を減圧する(負圧を発生させる)。
上記を基本構成とする作像ユニットについて、その1実施形態を図1〜4を参照して、より詳細に説明する。図1は、作像ユニットのサブタンクの分解図である。図2は、図1のサブタンクの側面の模式図で、ケース部分を断面にて示す図である。図3は、図2のA−A断面図を示す図である。また、図4は、図1,2に示す大気開放弁の詳細を組み付け状態で示す図である。
この例におけるフィーラ106の役割は、インク収容部100の変位を従動するフィーラ106の先端部106aで拡大した動きとして表すことにあり、先端部106aの変位を検知する手段(後記図5の説明、参照)を設けることで、インク収容部100の容量の変化を比較的簡素な構造で高精度に検知でき、また、後述するエアリークを確実に検知できる。
なお、インク収容部100の容量の変化を検知することは、後述する閉塞した状態にあるインク収容部100からのエアリークを検知するための1要素となり、また正常動作時にはインク収容部100内のインク量を表すので、インクを補給する際の目安にもなる。
さらに、ケース101の下部にはインク収容部100からインクジェットヘッド(不図示)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にはインクジェットヘッドのインク供給路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。
この大気開放弁132は、通常、コイルスプリング136がボール135を押圧することにより、ボール135が弁座134に密着して大気開放穴131を閉塞し、インク収容部100を密閉状態とする。 図4は、閉塞時の大気開放弁132の状態を示している。なお、図4に示す状態において、押圧ピン137のフランジ137aはホルダ133の先端部133a内周に当接することにより、ホルダ133から外れることがない。
他方、大気開放ピン153が押圧ピン137を押圧すると、押圧ピン137がコイルスプリング136の付勢力に抗してボール135を弁座134から離隔させることにより、大気開放穴131を開口することができ、インク収容部100内から空気を空気流路121を通じて大気開放穴131によって外部に排出することができる。
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インクの有無を検知することができる。つまり、インク収容部100内の上側部に設けた検知電極142がインクに浸る場合の電気抵抗と浸らない場合の電気抵抗の違いによって検出される電気量が変化することでインク収容部100内のインクの液面レベルが所定量(上側部に設けた検知電極142のレベル)以上になったか否かを検知することができる。
大容量インクタンクからサブタンク11のインク収容部100へのインク供給は、初期化等の動作として行う、上記検知電極141、142によるインク液量のチェック、即ち“インク無し”のチェックにより大量のインクを供給するとき、或いは後述するようにセンサ300の検知量に基づいてインクを補給するときである。インクの供給動作は、実際には、記録媒体への印字中には行わず、待機時に非印字領域に設けたサブシステム内に作像ユニットを格納した状態で行う。
なお、このサブシステムは、待機(非印字動作)時にインクジェットヘッドをいつでも印字に用いることができる状態に保ち、印字の準備をするためのシステムである。既存のサブシステムは、インクジェットヘッドをキャッピングし、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し、また、印字開始前、印字途中などに印字と関係なくインクを吐出する回復動作を行って安定した吐出性能を維持する機能を提供する(例えば、特開2005−161834号公報、参照)。
つまり、サブシステムの動作として、インク供給後にインク収容部100を密閉状態として(大気開放弁132を閉じる)インクの吐出動作によって減圧状態を保つようにする。このとき、エアリークがなければ、この減圧状態が保たれるが、エアリークが生じると予め定めた値を超える圧力変化となって、インク収容部100の容積を変化させる。
このようにして、既存のサブシステムで行うことができるインクの吐出動作をエアリークの検知条件となるインク収容部100の減圧に適用することにより、目的とするエアリークの検知を実施することができる。
図5は、(A)及び(B)にインク収容部の容積変化とフィーラ変位の関係を示し、(C)及び(D)に状態の遷移を示すフィーラ変位とフィーラ検知センサとの位置関係を示す図である。
図6は、サブタンクのインク収容部の圧力変化のタイムチャートである。同図は、インク無しの状態から正常にインク供給が継続される場合を示している。
図7は、図6と同様の圧力変化のタイムチャートであるが、この図はインク無しの状態からインク供給後にエアリークが発生した場合を示す図である。
大気開放弁132を開いた状態でインクを供給し続けると、インクの液面レベルが上昇し、検知電極141、142によりインク無しからインク有りが検知され、インク有りの検知を基準に所定の供給量に達したときを満タンの状態として、インクの供給を停止する。このとき、フィーラ106の位置は、最大限開いた状態のままである(図5(A))インク収容部100内の圧力も変化しない(図6,7(I))。
この負圧形成動作の完了は、フィーラ106の変位を検知するセンサ300により完了時の状態を把握する。即ち、図5(C)の矢印(1)に示す方向にフィーラ106が変位し、負圧形成が完了したときの位置を基準位置としてセンサ300の検知量により把握し、この検知量を記憶しておく。
ここでは、センサ300として光透過型のセンサを用いる。即ち、インク収容部100の容積変化に応動するフィーラ106の先端部106aの変位により光を遮断することで透過光量を変化させ、透過光量を光電変換するセンサを採用する。この光透過型(或いは遮断型ともいう)のセンサ300によって、フィーラ106の先端部106aの位置を対応する電気量として検出することができる。
正常な動作(エアリーク等がない)が確保されていれば、このインク量の変化を所定のインターバルで光透過型のセンサ300で検知し、この検知量からインクの減少状態が把握できる。また、このとき、インク収容部100内の圧力変化は、図6の線分(III)に示すように、インクの吐出による容積の減少に伴って圧力が低下する。
大容量インクタンクからのインク供給時におけるように、大気開放弁132を開閉した際に、大気開放弁132の閉塞部に異物を噛み込みことがある。異物の噛み込みは、インク供給により満タンにした後、閉塞し負圧を形成したインク収容部100にエアリークを起こす。
エアリークが発生すると、 負圧を形成した後のインク収容部100を大気圧に戻す方向に働き、この圧力の変化はタンク容量を増やすので、上記[背景技術]の項で述べたように、インクの液面レベルを検知する検知電極141、142によるインク無しの検知に応じてインクを供給する制御を行う場合には、頻繁にインク供給シーケンスを行うことになって、インクを無駄に消費する、といった不具合を起こす。
このように、エアリークは、フィーラ106の変位として表れ、リーク量の大きさを所定の経過時間あたりのフィーラ106の変位量の大きさとして検知できる。
また、エアリークを判定する方法は、基本的には、所定時間経過前後のセンサ300の検知量からフィーラ106の変位量を求め、求めた変位量を検知しようとするエアリークの基準(判定)値と比較し、基準値以上である場合に無視できない(異常な)エアリークが発生したと判定する。
このとき、位置分解能の高いセンサ300を採用することで、前記所定時間を短くすることが可能になり、早期にエアリークを検知することができる。また、検知精度を高めるためには、検知動作を一定条件のもとに行うことが望ましく、例えば、検知フィーラ106が基準位置を示す状態となるようにインク供給を行ったタイミングで検知動作を行うようにする。なお、エアリークの判定を実行するための処理手順については、後記の実施形態にて詳述する。
また、エアリークチェックを行うタイミングは、サブシステムで待機するときに、いつでも印字できる状態を保つための準備動作として大気開放弁132の開閉を行うので、この後に行うことが望ましい。インク供給時に行う大気開放弁132の開閉動作は、その一つである。
図9は、このプリンタの制御部の概要を示すブロック図である。同図は、制御部280と制御部280の制御下で動作する主な要素(デバイス)を示す。
制御部280は、装置全体の制御を司るCPU281と、CPU281が実行するプログラム、その他の制御用データ等の固定データを格納するROM282と、画像データ等を一時格納するRAM283と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための不揮発性メモリ(NVRAM)284と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC285とを備えている。
この実施形態においてはROM282にプログラムを記録(記憶)しているが、これ以外にもCPU281が利用できる各種の記録媒体に後記するエアリークチェック等の処理を実行するプログラムを記録(記憶)しておくことで、CPU281が、記録媒体に記録した制御・処理プログラムや制御データ等をRAM283に読込み、処理の実行時に当該プログラムを駆動することによって、CPU281(コンピュータ)を当該処理の実行手段として機能させることができる。
また、制御部280は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのホストI/F286を備え、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト側からの印刷データ等をケーブル或いはネットワークを介して受信する。
また、CPU281は、I/F286に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ASIC285にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部287に画像データを転送する。
ヘッド駆動制御部287は、記録ヘッド14の1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)を受け取ると、この1行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、ヘッドドライバ288にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ288に送出する。
「実施形態1」
この実施形態は、制御部280が実行するエアリークチェックの手順を示すものである。
この実施形態に示す手順は、上記「エアリークチェック」で述べたエアリークの判定方法に基づいており、付加的な要件として、フィーラ106の変位量(所定時間T経過前後のセンサ300の検知量から求める)を連続する複数の時期の平均値として求めるようにしたものである。つまり、変位量のデータサンプリングを複数回繰り返し、得られる複数回のデータの平均値をエアリークの判定対象の検出量(所定時間Tにおけるサブタンクの容積変化量に対応)とする。
図10は、本実施形態におけるエアリークチェック(I)の手順を実行するための制御フロー図である。
CPU281は、負圧形成が完了した時点で図10の制御フローを実行するプログラムを起動し、エアリークチェック(I)の動作を開始すると、まずセンサ300によって検知されたフィーラ106の位置の検知量をI/O296を介して取得し、この検知量を基準位置LsとしてRAM283に記憶する(ステップS101)。
次に、サンプリング時間間隔として設定されたT時間後に再度フィーラ106の位置を確認するためにタイマ298をスタートさせる(ステップS102)。この後、カウントアップするタイマ298のカウント値tがT時間になるまで待つ(ステップS103)。
このデータサンプリングは、設定された回数(N)行うので、このサンプリング動作を管理するために必要な処理として、次にデータサンプリング回数(k)をk+1として、回数を更新し(ステップS105)、次いで、データサンプリングが設定された回数(N)に達したか否かを確認する(ステップS106)。
ここで、データサンプリングが設定された回数(N)に達していなかった場合は(ステップS106-NO)、ステップS102に戻し、再度サンプリング動作を行い、設定された回数(N)に達するまで(ステップS106-YES)繰り返し、設定された回数のデータサンプリングを行う。
サンプリング時間間隔Tは、例えば、フィーラ106の変位量を5mmとし、24時間で完全にフィーラ106が開いて5mm 変位してしまうエアリークを検知対象とする場合を考えると、
5mm÷(24h×60分) 3.5um/分
であるから、センサ300の位置分解能が1200lpi(line per inch)であったとすれば、メートル系では、
25.4mm÷1200lpi 21um
となり、サンプリング時間間隔T=10分とすれば、検知対象とするエアリークによる変位量の判断は可能である。
このとき、センサ300の位置分解能が高いほど、サンプリング時間間隔Tを短くすることが可能になり、早期にエアリークを検知することができる。
また、サンプリング回数Nについては特に制限されるものではないが、測定誤差などを考慮すると、N=3以上が好ましい。
リーク量は、経過時間あたりのインク収容部100の圧力変化によって表される。つまり、エアリークによって大気圧に向かって圧力が変化するからで、この変化によりインク収容部106の容量が増し、差分データLkに表れるので、リーク量をLk(位置検知量の差分データ)/T(サンプリング時間間隔)により表す。
よって、エアリークによるサブタンク(インク収容部106)内の圧力状態の経時変化を示す図8に示すように、リーク量は、基準点(満タンにした状態)からの傾きによって表され、傾きが大きいほどリーク量が大きい。この実施形態では、所定のサンプリング時間間隔ごとに差分データLkを得ているので、各サンプリング時間の差分データLkによるリーク量は、図8中のLk/Tの実線で示している。
従って、このリーク量の演算は、N回目に得たLk(位置検知量の差分データ)をLnとすれば、求める平均リーク量:ΔLn/Tは、
ΔLn/T=ΣLn/(n×T) 式(1)
となる。なお、この平均リーク量は、図8中においてΔLn/Tの破線で示す。
上記式(1)の演算処理を行なって、求めた平均リーク量ΔLn/Tを一旦RAM283に記憶する(ステップS107)。
なお、この判断基準値ΔLc/Tは、サブタンク内の圧力状態の経時変化を示す図8中にΔLc/Tの実線で示されるように、一定の傾きを持つ。平均リーク量ΔLn/Tの破線が判断基準値ΔLc/Tの実線よりも小さな傾きであれば、正常な動作状態であるとみなし、図8に示すように平均リーク量ΔLn/Tが判断基準値ΔLc/T以上の傾きであれば、無視できないエアリークが発生していると判断する。
制御フローの処理は、ステップS107で求めた平均リーク量ΔLn/Tと判断基準値ΔLc/Tを比較し、ΔLn/Tが基準値ΔLc/T未満か、以上かを判断し、基準値未満である場合(ステップS108-NO)、正常な動作状態であるとみなし、エアリークチェックのシーケンスを終了する。
他方、ΔLn/Tが基準値ΔLc/T以上である場合(ステップS108-YES)、無視できないエアリークが発生していると判断し、直ちにユーザにこの旨を知らせる告知制御へ移行する(ステップS109)。
上記した図10の制御フローによるエアリークチェック方法では、実際には予め定めた判断基準値ΔLc/T以上のリーク量があって、本来チェックされるべきところ、比較的リーク量が小さい場合、或いはセンサ300の位置分解能が低い場合には、設定されたサンプリング時間間隔やサンプリング回数Nで制御フローを実行しても、チェックできない場合が起き得る。
そこで、この実施形態では、このような場合にエアリークチェックを可能にする方法として、図10の制御フローの最終ステップで平均リーク量ΔLn/Tと判断基準値ΔLc/Tを比較し、ΔLn/Tが基準値ΔLc/T未満である場合(ステップS108-NO)、制御フローを終了しないで、再度ステップS101に戻し、設定されたサンプリング時間間隔を保って、制御フローを継続する。
なお、このエアリークチェック動作を行う場合に、実施形態1と同様に各回のループごとにその回に得たリーク量から平均リーク量を求め、求めた平均リーク量に対しエアリークの発生を判断してもよいが、複数回にわたって得たリーク量全体から平均リーク量を求め、エアリークの発生を判断する方法によって実施してもよい。
この実施形態によると、長時間使用されない時、例えば終業時間後、翌朝までの期間、あるいは休日などのタイミングで連続的にエアリークチェックを行う事で、わずかなリーク量があった場合でもエアリークを判定することが可能になる。
上記実施形態1においては、センサ300の位置分解能を考慮してサンプリング時間間隔を設定することによりエアリークを早期に検知できるようにすることを述べたが、減圧(負圧形成)するインク収容部100の圧力は通常使用時のままで、特に圧力条件を変更することを考慮してはいない。
本実施形態では、エアリークをより早期に検知するという課題を解決するための手段として、インク収容部100の減圧レベルを考慮するものである。つまり、インク収容部100の減圧レベルを通常使用時よりも上昇させる方法を採用する。
フィーラ106の基準位置をこのように移動したことにより、この減圧状態から大気開放しフィーラ106が最大開き位置(図5(A)、参照)に至るまでのストロークが長くなり、フィーラ106の変動量が大きくなる。結果として、分解能が向上し、より短時間でエアリーク判定が可能となる。
上記各実施形態においては、エアリークチェックの動作中に記録媒体への印字動作が行われることを考慮していない。本実施形態では、エアリークチェックの動作中に印刷指令を受けた場合に、印字動作によってエアリークチェック動作を中断しても、印字動作後に継続してチェック動作を行えるようにするエアリークチェックの手順を示すものである。
この実施形態に示す手順は、基本的には上記「実施形態1」で述べたエアリークチェック(I)に基づくも、チェック動作の途中で行った印字動作等に伴って供給されたインク量及び実際に印字動作等に使用されたインク消費量によってフィーラ106が受ける変位量分による変動をキャンセルする補正処理を付加する。印字動作に使用された上記インク消費量は、吐出回数及び液滴の大きさをカウントすることで得る。また、インク供給量は、インク供給ポンプ304による送液量を求めることで得る。このインク供給量に対しては、インクに温度依存性があるので、温度情報による補正を行う。
CPU281は、負圧形成が完了した時点で図11の制御フローを実行するプログラムを起動し、エアリークチェック(II)の動作を開始すると、まずセンサ300によって検知されたフィーラ106の位置の検知量をI/O296を介して取得し、この検知量を基準位置LsとしてRAM283に記憶する(ステップS201)。
次いで、インク条件を取得する(ステップS202)。
エアリーク量をフィーラ106の変位量で検知するが、フィーラ106の変位はインク収容部100内のインクの増減による影響を受ける。このため、大容量のインクタンクから供給され、またインクジェットヘッドに送られ消費されるインク収容部100内のインク量の変化を求める。ここで取得するインク条件は、インクの種類や機器(インク供給ポンプ、ノズル等)との関係によって定まる各種の係数値、温度条件及び初期値としてのサブタンクのインク総量、大容量インクタンクのインク総量などが含まれる。これらのインク条件は、処理条件として設定され、後段でインク収容部100内のインク量の変化を算出し、算出したインク量をフィーラ106の変位量に換算する処理に用いられる。
この後、タイマ298をカウントアップし、設定された時間T経つ前に、インク収容部100内のインク量等のインク条件が変わるような動作を伴う制御要求があった場合に、要求に応じて、各々の制御動作を行う。ただし、これらの制御動作は、現在動作中のエアリークチェック(II)とは別のルーチンにて実施する。
この実施形態では、このような制御要求として想定される、印刷制御(ステップS204)、インク供給制御(ステップS205)及びメンテナンス制御(ステップS206)に対応できるように、それぞれの制御要求が発生したときに、現在動作中のエアリークチェック(II)を中断して、別のルーチンとして要求された動作を実行する。従って、別のルーチンで制御動作を行う間、エアリークチェック(II)の制御フローを管理するタイマ298は停止状態を保つ。
ステップS204〜S206の制御ルーチンを終了すると、再びエアリークチェック(II)のルーチンに戻り、タイマ298のカウントアップを再開し、得られるカウント値tがサンプリング時間間隔Tに達したか否かを確認する(ステップS208)。
このような動作の間にタイマ298のカウント値tがサンプリング時間間隔Tに達した場合(ステップS208-NO)、センサ300が検知するフィーラ106の位置を再び読取に行き、得た検知量からT時間前に得た基準位置Lsを減じた検知量の差分LkをRAM283に記憶する(ステップS209)。
即ち、この変動分の算出は、ステップS207で記憶されたインク情報をもとに、今回のサンプリング期間において、インク収容部100に供給されたインク量(温度補正後)の合計をフィーラ106の変位量に換算した値Likと、記録ヘッドから吐出されたインク量の合計をフィーラ106の変位量に換算した値Lokを算出する。
なお、ここで算出したステップS204〜S206の動作による変動分Lik、Lokは、後段でこれらの変動分をキャンセルする補正処理を行うために用いるのでRAM283に記憶する。
なお、サンプリング時間間隔T及びサンプリング回数Nの設定方法については、上記実施形態1において説明した方法と変わりがないので、先の説明を参照することとし、ここでは記載を省略する。
リーク量の演算は基本的には、上記実施形態1において説明した方法と変わりがなく、差分データLkがN回サンプリングされているので、N回の平均をとり、得られる値をエアリークの判断の対象とするリーク量とする(図8、参照)。従って、このリーク量の平均値を求める処理の説明については、先の説明を参照することとし、ここでは記載を省略する。
この補正処理は、差分データLkにはステップS204〜S206の動作によるインク量の増減によるフィーラ106の変動分Lik、Lokが含まれているので、エアリークのみが反映されたフィーラ106の変位量は、この変動分Lik、Lokをキャンセルした量になる。つまり、補正後のあるべき位置Ltは、
Lt=Lk−(Lik−Lok) 式(2)
となる。
また、ここでは、差分データLk及び動分Lik、LokがN回サンプリングされているので、N回の平均をとり、得られる値をエアリークの判断の対象とするリーク量とする。
従って、このリーク量の演算は、N回目に得た差分データLkをLn、又変動分Lik,LokをそれぞれLin,Lonとすれば、求める平均リーク量:ΔLn/Tは、
ΔLn/T=Σ(Ln−Lin+Lon)/(n×T) 式(3)
となる。
上記式(3)の演算処理を行なって、求めた平均リーク量ΔLn/Tを一旦RAM283に記憶する。なお、この平均リーク量は、図8中においてΔLn/Tの破線で示す。
なお、この判断基準値ΔLc/Tは、サブタンク内の圧力状態の経時変化を示す図8中にΔLc/Tの実線で示されるように、一定の傾きを持つ。平均リーク量ΔLn/Tの破線が判断基準値ΔLc/Tの実線よりも小さな傾きであれば、正常な動作状態であるとみなし、図8に示すように平均リーク量ΔLn/Tが判断基準値ΔLc/T以上の傾きであれば、無視できないエアリークが発生していると判断する。
制御フローの処理は、ステップS213で求めた平均リーク量ΔLn/Tと判断基準値ΔLc/Tを比較し、ΔLn/Tが基準値ΔLc/T未満か、以上かを判断し、基準値未満である場合(ステップS214-NO)、正常な動作状態であるとみなし、エアリークチェックのシーケンスを終了する。
他方、ΔLn/Tが基準値ΔLc/T以上である場合(ステップS214-YES)、無視できないエアリークが発生していると判断し、直ちにユーザにこの旨を知らせる告知制御へ移行する(ステップS215)。
以上のような制御フロー(図11)によるエアリークチェック方法を行うことで、エアリークチェックを行っている途中に印刷制御、インク供給制御、メンテナンス制御等の制御要求に対応することが可能になり、かつ要求を受けて行う制御によってサブタンク内のインク量の増減があっても、エアリークチェックを適正に実行することができる。
エアリークチェックを行うタイミングは、上記「エアリークチェック」において、述べたように、大気開放弁132の開閉後に行うことが望ましい。
ただ、エアリークチェックは、大気開放弁132を閉じ、インク収容部100内を減圧(負圧形成)した状態で検知動作を行うため、記録ヘッド面からインクを吸引する。この減圧状態を作るためにインクを吸引する際、記録ヘッドに被せる保湿用のキャップを記録ヘッドから一旦外してキャリッジを移動させる、という動作を行う。こうした動作を行うとから、エアリークチェックを頻繁に行うと、インクヘッド表面が乾燥するなどの弊害が生じることは否めない。
このように、エアリークを発生させる危険が高い動作である大気開放インク充填及び負圧形成を行ったときのみに限ってエアリークチェックを行い、インクを供給しない場合には大気開放弁132を開閉してもエアリークチェックを行わないようにすることで、頻繁にキャリッジを動作させる必要が無いため、インクヘッド表面が乾燥するなどの弊害が起こり難くなる。
Claims (13)
- 内外圧差により容量が可変なインクタンクと、
前記インクタンクに大容量のタンクからインクを供給するインク供給手段と、
前記インクタンクを大気に対し開放又は閉塞する大気開放弁と、
前記大気開放弁によって閉塞された状態の前記インクタンクを減圧する減圧手段と、
前記インクタンクと一体にキャリッジ上に搭載し、前記減圧手段によって減圧された該インクタンクからのインクを記録用紙に噴射するヘッドと、
を有したインクジェット記録装置であって、
前記インクタンクの容量を検知するインクタンク容量検知手段と、
前記ヘッドの準備動作時に前記減圧手段によって減圧された状態で前記インクタンク容量検知手段によって所定時間の経過前後のインクタンク容量を検知し、それらの間の変化量を得、得た変化量が予め定めた判定値を超えることを条件にインクタンクのエアリーク検知信号を出力するエアリーク検知手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1に記載されたインクジェット記録装置において、
前記エアリーク検知手段は、前記変化量を連続する複数の時期の平均として求めるようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1又は2に記載されたインクジェット記録装置において、
前記インクタンク容量検知手段は、前記インクタンクの弾性部材に生じる変位を対応する電気量として検知する手段であることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載されたインクジェット記録装置において、
前記エアリーク検知手段は、前記減圧手段による減圧レベルを前記ヘッドの通常動作時よりも高くしたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載されたインクジェット記録装置において、
前記ヘッドからのインク吐出量を検出する吐出量検出手段と、
前記インク供給手段による供給量を検出する供給量検出手段を備え、
前記エアリーク検知手段は、検知したインクタンク容量の前記変化量に対し、前記所定時間経過の間に前記吐出量検出手段によって検出される準備動作以外の動作によるインク吐出量及び前記供給量検出手段によって検出される供給量による補正演算を施すようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載されたインクジェット記録装置において、
前記エアリーク検知手段は、前記インクタンクへのインクの供給に伴って行われる前記大気開放弁の開放時のみをエアリーク検知の実行タイミングとしたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - キャリッジ上に内外圧差により容量が可変なインクタンクと該インクタンクからのインクを記録用紙に噴射するヘッドを一体に搭載し、前記インクタンクに大容量のタンクからインクを供給し、前記インクタンクを減圧した状態で前記ヘッドを動作させるインクジェット記録装置におけるエアリーク検知方法であって、
前記ヘッドの準備動作時に前記インクタンクを減圧する減圧工程と、
前記減圧工程で減圧された状態にある前記インクタンクの容量を所定時間の経過前後で検知し、それらの間の変化量を得る容量検知工程と、
前記容量検知工程で得た変化量が予め定めた判定値を超えるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程で予め定めた判定値を超えた場合に前記インクタンクのエアリーク検知信号を出力するエアリーク検知信号出力工程と、
を有したことを特徴とするエアリーク検知方法。 - 請求項7に記載されたエアリーク検知方法において、
前記容量検知工程は、検知した前記変化量を連続する複数の時期の平均として求めるようにしたことを特徴とするエアリーク検知方法。 - 請求項7又は8に記載されたエアリーク検知方法において、
前記エアリーク検知工程は、前記減圧工程による減圧レベルを前記ヘッドの通常動作時よりも高くしたことを特徴とするエアリーク検知方法。 - 請求項7乃至9のいずれかに記載されたエアリーク検知方法において、
前記ヘッドからのインク吐出量を検出する吐出量検出工程と、
前記インク供給手段による供給量を検出する供給量検出工程をさらに有し、
前記エアリーク検知工程は、検知したインクタンク容量の前記変化量に対し、前記所定時間経過の間に前記吐出量検出工程によって検出される準備動作以外の動作によるインク吐出量及び前記供給量検出工程によって検出される供給量による補正演算を施すようにしたことを特徴とするエアリーク検知方法。 - 請求項7乃至10のいずれかに記載されたエアリーク検知方法において、
前記エアリーク検知工程は、前記インクタンクへのインクの供給に伴って行われる前記大気開放弁の開放時のみをエアリーク検知の実行タイミングとしたことを特徴とするエアリーク検知方法。 - 請求項7乃至11のいずれかに記載されたエアリーク検知方法の各工程をコンピュータに行わせるためのプログラム。
- 請求項12に記載されたプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
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