JP2013176867A

JP2013176867A - プリンタ

Info

Publication number: JP2013176867A
Application number: JP2012041243A
Authority: JP
Inventors: Masaki Nishida; 勝紀西田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2013-09-09

Abstract

【課題】センサを用いてサブタンクのインク残量を監視することでインク貯留部に貯留されたインクが空であるか否かを検出することができると共に、サブタンクのインク残量を検出して効率よくインクを吐出することができるプリンタを提供すること。
【解決手段】インク貯留部１１０に貯留されたインクを脱気モジュール１１４で脱気し、脱気後のインクを液送ポンプ１１６で送出して変形可能なサブタンク１１８に貯留し、インク貯留部１１０のインク残量を残量センサ１４０で検出し、サブタンク１１８のインク残量をサブタンクセンサ１４２で検出し、制御部によってサブタンク１１８のインク残量が所定量以下であるときに液送ポンプ１１６を駆動させるとともに、そのポンプ駆動時に、残量センサ１４０が所定量以下を検出した場合、又はサブタンクセンサ１４２が所定量以上を検出した場合、に液送ポンプ１１６の駆動を停止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクをヘッドから被記録媒体に向けて吐出するプリンタに関する。

従来、インクをヘッドから被記録媒体に向けて吐出するプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のプリンタは、インクを貯留するボトル状のインク貯留部と、このインク貯留部に貯留されたインクを送出するポンプと、インク貯留部に貯留されてポンプの駆動によって送出されたインクを貯留するサブタンクと、サブタンクに貯留されたインクを受け入れて被印刷媒体に向けて吐出するヘッドと、を備えているものがある。

特開２００５−１９９４９６号公報

しかしながら、上述したプリンタにあっては、インク貯留部に貯留されたインクの量をインク貯留部のセンサで検出してインク残量が空になった場合にインクの吐出を禁止する制御を行うと、サブタンクに貯留されたインクの量はまだ残量がかなりある場合があり、効率よくインクを吐出することがでない、という問題があった。

本発明の目的は、センサを用いてサブタンクのインク残量を監視することでインク貯留部に貯留されたインクが空であるか否かを検出することができると共に、サブタンクのインク残量を検出して効率よくインクを吐出することができるプリンタを提供することである。

上記課題を解決するため、第１発明のプリンタは、インクを貯留するインク貯留部と、前記インク貯留部に貯留されたインクを取り込んで脱気する脱気モジュールと、前記脱気モジュールで脱気したインクを送出するポンプと、前記脱気モジュールで脱気されて前記ポンプの駆動によって送出されたインクを貯留する変形可能なサブタンクと、前記サブタンクに貯留されたインクを受け入れて被印刷媒体に向けて吐出するヘッドと、前記インク貯留部に貯留されたインクの残量を検出する残量センサと、前記サブタンクに貯留されたインクの残量を検出するサブタンクセンサと、前記サブタンクセンサによって検出したインク残量が所定量以下であるときに前記ポンプを駆動する制御部と、を有し、前記制御部は、前記ポンプを駆動しているときに、前記残量センサが所定量以下を検出した場合、又は前記サブタンクセンサが所定量以上を検出した場合、に前記ポンプの駆動を停止することを特徴とする。

本願第１発明においては、インク貯留部には所定の色や特性のインクが貯留され、脱気モジュールによってインク貯留部に貯留されたインクが脱気されたうえで、ポンプの駆動によってインク貯留部に貯留されたインクが変形可能なサブタンクに向けて送出されて貯留され、ヘッドがサブタンクに貯留されたインクを受け入れて被印刷媒体に向けて吐出する。この際、ヘッドからの吐出に伴ってサブタンクに貯留されたインクが減ると、インク貯留部に貯留されたインクが脱気モジュールで脱気されたうえで内部のインクの増減に応じて変形するサブタンクに補充される。
また、ポンプを駆動しているときに、残量センサが所定量以下を検出した場合、又はサブタンクセンサが所定量以上を検出した場合に、制御部がポンプの駆動を停止する。具体的には、サブタンクへのインク補充に伴ってインク貯留部に貯留されたインクの残量が減って所定量以下となったとき、残量センサが所定量以下を検出する。このため、インク貯留部に貯留されたインクが空若しくはそれに近い状態を所定量と設定することにより、ポンプの駆動停止タイミング設定に利用することができる。ヘッドへのインク供給に伴ってサブタンクのインク残量が減り、インク貯留部に貯留されたインクが補充されてサブタンクセンサが所定量以上を検出した場合に、制御部がポンプの駆動を停止する。
以上のようにして、本願第１発明においては、サブタンクに供給されたインクは脱気状態を維持し、サブタンクに脱気後の所定量のインクを補充することができ、プリンタが無駄にポンプを稼動することを防止することができる。

本願第２発明のプリンタは、第１発明のプリンタにおいて、前記ポンプの駆動状態をカウントするカウンタを有し、前記制御部は、前記ポンプを駆動しているときに、前記カウンタによって所定カウント数をカウントしても前記サブタンクセンサの検出結果が所定値でない場合には、前記ポンプの駆動を停止することを特徴とする。

本願第２発明においては、カウンタによってポンプの駆動状態、例えば、駆動時間や駆動回数（送出回数）がカウントされる。ここで、カウンタのカウント数は、インク貯留部からサブタンクに供給されるインク残量が所定量に達する時間や回数をカウントアップ数としている。
そして、制御部は、ポンプを駆動しているときに、カウンタによって所定カウント数がカウントアップされてもサブタンクセンサの検出結果が所定値、即ち、設定された所定量（サブタンクへのインク補充時の所定量と同じに設定又は別に設定の何れでも良い）に達するべきであるにも関わらず、その所定量に達するまでインクが補充されないことから、サブタンクセンサが故障又は異常であるとしてポンプの駆動を停止する。

本願第３発明のプリンタは、第２発明のプリンタにおいて、前記制御部は、前記カウンタが所定カウント数をカウントしたことにより前記ポンプの駆動を停止した場合には、前記ヘッドによる印字に関する駆動の全てを停止することを特徴とする。

本願第３発明においては、カウンタが所定カウント数をカウントしたことによりポンプの駆動を停止した場合には、制御部はヘッドによる印字に関する駆動の全てを停止する。これにより、被印刷媒体への印刷が途中であっても、インク不足による印字のかすれ等の発生を抑制することができる。

本願第４発明のプリンタは、第２発明のプリンタにおいて、前記制御部は、前記カウンタが所定カウント数をカウントしたことにより前記ポンプの駆動を停止した場合には、前記サブタンクセンサによって検出したインク残量が所定量以下でない場合には、所定量以下となるまで前記ヘッドによる印字に関する駆動を行ったうえで、その全てを停止することを特徴とする。

本願第４発明においては、カウンタが所定カウント数をカウントしたことによりポンプの駆動を停止した場合には、制御部はサブタンクセンサによって検出したインク残量が所定量以下でない場合には、ある程度のインクが補充されたとして所定量以下となるまでヘッドによる印字に関する駆動を行ったうえで、その全てを停止する。これにより、被印刷媒体への印刷が途中であった場合に、サブタンクに補充されたインクによって印刷を再開（又は継続）することができ、被印刷媒体への印刷を極力終了させることができる。また、サブタンクの補充インクを使い切ることができる。

本願第５発明のプリンタは、第２発明乃至第４発明の何れかのプリンタにおいて、前記制御部は、前記カウンタが所定カウント数をカウントしたことにより前記ポンプの駆動を停止した場合には、前記インク貯留部が空である旨を報知手段で報知することを特徴とする。

本願第５発明においては、報知手段によりインク貯留部が空である旨を使用者に報知することができる。

本願第６発明のプリンタは、第１発明乃至第５発明の何れかのプリンタにおいて、前記インクにはＵＶインクが用いられ、前記サブタンクには予め所定量の空気が充填されていることを特徴とする。

本願第６発明においては、サブタンクには所定量の空気が充填されているため、空気中の酸素が共存することでＵＶインクが硬化しないようにすることができる。

本願第７発明のプリンタは、第６発明のプリンタにおいて、前記サブタンクの内部には、予め所定量の空気が充填されて空間部を形成するようにスペーサが設けられていることを特徴とする。

本願第７発明においては、サブタンクが変形可能であることから、サブタンクが空の状態であっても、スペーサによってサブタンク内に空気を残存させることができるばかりでなく、サブタンクの内部に貯留されたインクの残量が少なくなったときでも、対向するパック内壁面が互いに張り付いてヘッドへ余計な圧力がかかることを抑制することができる。なお、サブクタンクからヘッドへとインクを送出する送出口は少なくとも空間部が形成される高さよりも低い位置に配置されていれば、空気を送出口から逃げ難くすることができる。

本発明のプリンタは、センサを用いてサブタンクのインク残量を監視することでインク貯留部に貯留されたインクが空であるか否かを検出することができると共に、サブタンクのインク残量を検出して効率よくインクを吐出することができる。

本発明の一実施形態に係るプリンタを示し、（Ａ）は印刷システムの一例の説明図、（Ｂ）はプリンタの概略の内部構成の説明図である。本発明の一実施形態のプリンタを示し、（Ａ）は正常時の要部の説明図、（Ｂ）はサブタンクの拡大断面図である。本発明の一実施形態のプリンタを示し、（Ａ）はサブタンク内に配置されるスペーサの斜視図、（Ｂ）はスペーサを配置したサブタンクの断面図である。本発明の一実施形態のプリンタの概略のシステムブロック図である。本発明の一実施形態のプリンタのメインの制御ルーチンのフロー図である。本発明の一実施形態のプリンタのインク残量検出に関する制御ルーチンのフロー図である。本発明の一実施形態のプリンタのインク残量検出に関する他の制御ルーチンのフロー図である。

次に、本発明の一実施形態に係るプリンタについて、図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明のプリンタにおける好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、以下に示す実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下に示す実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

図１は本発明の一実施形態に係るプリンタを示し、図１（Ａ）は印刷システムの一例の説明図、図１（Ｂ）はプリンタの概略の内部構成の説明図、図２は本発明の一実施形態のプリンタを示し、図２（Ａ）は正常時の要部の説明図、図２（Ｂ）はサブタンクの拡大断面図、図３は本発明の一実施形態のプリンタを示し、図３（Ａ）はサブタンク内に配置されるスペーサの斜視図、図３（Ｂ）はスペーサを配置したサブタンクの断面図、図４は本発明の一実施形態のプリンタの概略のシステムブロック図、図５は本発明の一実施形態のプリンタのメインの制御ルーチンのフロー図、図６は本発明の一実施形態のプリンタのインク残量検出に関する制御ルーチンのフロー図、図７は本発明の一実施形態のプリンタのインク残量検出に関する他の制御ルーチンのフロー図である。

図１において、本発明に係るプリンタ１０は、ＵＶインクを被印刷媒体１２に向けて吐出し、被印刷媒体１２に付着したインクに向けて紫外線を照射してインクを硬化させることにより、被印刷媒体１２に文字、図形、記号等の画像を印刷するものである。プリンタ１０はコンピュータ１４に接続されている。プリンタ１０はコンピュータ装置１４から送信された文字、図形、記号等の画像データを含む印刷データに基づいて被印刷媒体１２に印刷を実行する。印刷データには、上述した画像データの他、印刷枚数、拡大・縮小率、印刷品質、余白、回転・反転といった印刷条件（ユーティリティ）等に関するデータが含まれている。

ＵＶインクは紫外線を照射すると重合反応を起こして硬化するインクである。ＵＶインクを構成する液状のモノマーは紫外線を受けることで結合してポリマーに変化する。ポリマー樹脂の被膜は被印刷媒体１２の表面に画像を形成する。プリンタ１０は、被印刷媒体１２として、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）といったプラスチック等の非吸収性素材への印刷が可能である。ＵＶインクは酸素により硬化が阻害される傾向がある。ラジカルＵＶインクの場合には酸素による重合反応の阻害を受けやすい。なお、本実施形態ではインクとしてＵＶインクを用いているが、紫外線などの光で硬化することのない通常のインクを用いてもよい。

先ず、プリンタ１０の構造について説明する。プリンタ１０は、基台１６と、本体カバー１８と、操作盤２０と、を備えている。なお、操作盤２０は詳細には図示していないが、コンピュータ１４とは別に各種印刷条件設定等に関するスイッチ類の他、液晶表示パネル２２を備えている。

本体カバー１８の内部には、大別してインク供給部１００と駆動部２００とが適宜配置されている。

インク供給部１００は、図２（Ａ）に示すように、ＵＶインク１０１を貯留したインク供給ボトル１１０と、インク供給ボトル１１０から供給されるＵＶインク１０１の逆流を阻止する逆止弁１１２と、インク供給ボトル１１０から供給されるＵＶインク１０１に含まれる気体を脱気する脱気モジュール１１４と、インク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１を送出する液送ポンプ１１６と、インク供給ボトル１１０に貯留されて液送ポンプ１１６の駆動によって送出されたインクを貯留するサブタンク１１８と、サブタンク１１８に貯留されたインクを受け入れて被印刷媒体１２に向けてＵＶインク１０１を吐出するヘッド１２０と、図１（Ｂ）に示すように、被印刷媒体１２に付着したＵＶインク１０１に向けて紫外線を照射してＵＶインク１０１を硬化させるＵＶ照射装置１２２と、が配置されている。

インク供給ボトル１１０は、例えば、ＣＭＹＫ（シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ））である４種類の各種ＵＶインク用が搭載されている。同様に、サブタンク１１８とヘッド１２０とは、その４種類の各種ＵＶインク１０１を各々貯留又は吐出するようにインク供給ボトル１１０に対応して配置されている。インク供給ボトル１１０には、図２（Ａ）に示すように、貯留されたＵＶインク１０１の残量を検出する重量センサ（例えば、ダイヤフラム型ロードセル）等の残量センサ１４０が設けられている。なお、インク供給ボトル１１０は請求項のインク貯留部に相当し、本実施形態のような形状の容器でなくても、インクを収容することができれば本発明のインク貯留部として用いることができ、特に限定されない。

脱気モジュール１１４は、例えば、図２（Ａ）に示すように、三方弁方式のものが採用されており、液体（ＵＶインク１０１）の流入弁部１１４ａと液体の流出弁部１１４ｂとが連通されていると共に、脱気後の気体を放出する気体放出弁部１１４ｃと、を備えている。気体放出弁部１１４ｃには、排気ポンプ１２２が接続されている。

インク供給ボトル１１０と逆止弁１１２とは配管１２６によって接続され、逆止弁１１２と脱気モジュール１１４の流入弁部１１４ａとは配管１２８によって接続され、脱気モジュール１１４の流出弁部１１４ｂと液送ポンプ１１６とは配管１３０によって接続され、液送ポンプ１１６とサブタンク１１８の供給口１１８ａとは配管１３２によって接続され、サブタンク１１８の送出口１１８ｂとヘッド１２０とは配管１３４によって接続されている。各配管１２６，１２８，１３０，１３２，１３４は遮光性（ＵＶカット）を有するものが用いられている。

サブタンク１１８には、貯留したＵＶインク１０１の量に応じて膨張・収縮が可能な気密性を有する袋状のものが用いられている。この際、サブタンク１１８の内部には、予め少量（例えば、最大容積の１０％〜５０％など）の空気１３６が入っており、貯留したＵＶインク１０１がその特性に起因して周辺温度の上昇によって乾燥してしまわないようになっている。また、空気中の酸素を完全に遮断しないようにすることで、ＵＶインク１０１が硬化するのを防止するようにしている。また、空気１３６は、サブタンク１１８が袋状を呈していることから、常にその頂上部付近に位置しており、配管１３２，１３４の接続口を下方寄りとすることによって、ヘッド１２０へと送り出されないようになっている。空気１３６は、インク供給ボトル１１０からＵＶインク１０１がサブタンク１１８に供給される前の初期段階からサブタンク１１８の内部に残存させており、ＵＶインク１０１を貯留した際に気泡状となり難く、脱気モジュール１１４による脱気効果を損なわないようになっている。サブタンク１１８には、図２（Ａ）に示すように、貯留されたＵＶインク１０１の残量を検出するサブタンクセンサ１４２が設けられている。なお、図２（Ａ）ではサブタンクセンサ１４２は簡略化して示されている。

例えば、サブタンク１１８のＵＶインク１０１の残量は次のように検出される。サブタンク１１８は変形可能なパック状であることから、サブタンク１１８は貯留したインク残量によって膨張・収縮する。このサブタンク１１８の変形を阻害しない程度に接触した回動可能な検出板（図示せず）が設けられる。サブタンク１１８の変形に応じて検出板の位置が移動するのをフォトセンサなどのサブタンクセンサ１４２で検出して、サブタンク１１８に貯留されたＵＶインク１０１の残量が検出される。

なお、残量センサ１４０及びサブタンクセンサ１４２は、上述したセンサに限定されるものではない。例えば、サブタンクセンサ１４２として、重量センサ（例えば、ダイヤフラム型ロードセル）等が設けられてもよい。また、残量センサ１４０の場合、配管１２６にフロート機能を設けて液面高さを検出することで残量を検出することができる。また、印刷データに基づくインク使用量の算出や印字枚数のカウント等によるソフト的なセンサでも良い。

サブタンク１１８の内部には、図３に示すように、予め所定量（例えば、最大容積の１０％〜５０％など）の空気１３６が充填されて空間部（空気１３６）を形成するようにスペーサ１３８を配置しても良い。スペーサ１３８は、図３（Ａ）に示すように、複数のシャフト１３８ａの両端を板材１３８ｂで支持することによって空間部を形成することができる。スペーサ１３８は、サブタンク１１８の大きさや空気１３６の量によって適宜形状のものを使用することができる。例えば、図３（Ａ）に示した中空体の他、中実の多面体（６面体）でも良いし、ＵＶインク１０１の供給口１１８ａや送出口１１８ｂをスペーサに代用しても良い。空間部は少なくとも送出口１１８ｂの高さよりも高い位置にあるようにスペーサ１３８の高さを確保すれば、ＵＶインク１０１の送出時にＵＶインク１０１に空気１３６が混ざってしまうことを抑制することができる。スペーサ１３８の材質としては特に限定されず、中空体であればＵＶインク１０１によって浮遊しても良い。図３（Ｂ）に示すように、サブタンク１１８の内部にＵＶインク１０１が貯留されていない状態（例えば、初期状態やエンプティ状態）では、スペーサ１３８によって内部に空気１３６を残存させることができるので、ＵＶインク１０１を貯留した場合には、適切な量の空気１３６による空間部をサブタンク１１８の内部に確保することができる。

インク供給ボトル１１０と逆止弁１１２とを接続する配管１２６は、その一端がインク供給ボトル１１０の内部底面付近にまで臨んでいる。そのため、インク供給ボトル１１０から液送ポンプ１１６に空気が流れ難くすることができる。インク供給ボトル１１０は、その容量等のタンクサイズによっては、上下方向の高さが高くなるので、インク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１の液面とヘッド１２０のノズル面（図の底面）との高さを調整して、ヘッド１２０のノズル面に対して所定範囲の水頭差に維持する必要がある。すなわち、ヘッド１２０のノズル面からＵＶインク１０１を吐出するときに、負圧によってＵＶインク１０１が吐出される。この際、ＵＶインク１０１には他に余分な圧力がかかっていないという前提でヘッド１２０からのインク吐出量が調整されている。ところが、水頭差の関係で、余分な圧力がかかってしまうと、ノズルのメニスカス耐力よりも大きな圧力がかかり、インクの不吐出を起こして画品質に悪影響を及ぼす。

そこで、本実施の形態では、実際には、図２（Ａ）に示すように、ヘッド１２０のノズル面をサブタンク１１８に貯留されたＵＶインク１０１の液面（最高位）よりも上位となる位置に配置している。

ＵＶインク１０１の中に空気の気泡などが含まれていると、パージやインク吐出のときに規定量のＵＶインク１０１をヘッド１２０から吐出することができない等の不具合が発生してしまう。そこで、本発明では、サブタンク１４２よりも上流側の脱気ジュール１１４でＵＶインク１０１に含まれる気体を脱気している。

ヘッド１２０のノズル面はサブタンク１１８に貯留されたＵＶインク１０１の液面よりも上位に配置されており、サブタンク１１８を変形（膨張・収縮）し易く可撓性を有する材質（例えば、ポリエチレン等）から気密性を有するように構成することにより、サブタンク１１８を気密性のある硬質なプラスチック樹脂ケースや金属ケースとした場合に比べて圧力調整を容易とすることができる。インクサブタンク１１８に可撓性を具備させて変形を自在とすることにより、貯留したＵＶインク１０１の量に応じて変形し、ヘッド１２０へ余分な圧力をかけないように水頭差を所定の範囲に維持することができる。サブタンク１１８はヘッド１２０との水頭差を調整するために設けられている。。

駆動部２００は、図１（Ｂ）に示すように、ヘッド１２０とＵＶ照射装置１２２とを保持したキャリッジ２１０と、キャリッジ２１０を左右方向（図１（Ｂ）の紙面左右方向）に案内するＸ軸ガイドレール２１２と、キャリッジ２１０をＸ軸ガイドレール２１２に沿って変位させるＸ軸モータ２１４と、被印刷媒体１２を上面で支持したプラテン２１６と、プラテン２１６を前後方向（図１（Ｂ）の紙面奥行き方向）に案内する一対のＹ軸ガイドレール２１８と、Ｙ軸ガイドレール２１８の間に位置してＹ軸ガイドレール２１８と協働してプラテン２１６を案内するＹ軸送りねじ２２０と、プラテン２１６をＹ軸ガイドレール２１８に沿って駆動させるＹ軸モータ２２２と、を備えている。

駆動部２００の各種駆動系（各モータ２１４，２２２等）は、図４に示すように、コンピュータ１４又は操作盤２０からの操作に基づいて制御部２４０によって駆動制御される。具体的には、プリンタ１０は、本発明のインク残量検出に係る制御プログラムを含む印刷を実行するために必要な印刷制御プログラム並びに各種パレメータやテーブル等を格納したＲＯＭ２４２と、制御部２４０によって演算された各種演算結果並びに複数の文字や記号等の印字用ドットパターンや各ドットの形成エネルギー量である印加パルス数等がドットパターンデータ（印字バッファ）として一時的に記憶されるＲＡＭ２４４と、ＲＡＭ２４４とは別にコンピュータ１４から送信された印刷データ等が格納される記憶媒体２４６と、液送ポンプ１１６の駆動時間又は液体供給回数をカウントするカウンタ２４８と、を備えている。なお、図４においては、入出用インターフェースや各種ドライバ（駆動回路）等は省略している。

プリンタ１０の電源（図示せず）がオンされると、ＲＯＭ２４２に記憶された印刷制御プログラムが呼び出されて制御部２４０が印刷データ待機モードとなる。制御部２４０は、コンピュータ１４からの印刷データを受信した後に、操作盤２０の印刷開始ボタン（図示せず）がオンされて印刷開始の指示信号を受信したときに印刷を開始する。制御部２４０は、印刷開始の指示信号を受信するまでは指示信号待機状態となる。

制御部２４０は、印刷開始の指示信号を受信すると、ヘッド１２０からＵＶインク１０１が吐出される前に、ＵＶ照射装置１２２を駆動させる。次に、制御部２４０は、キャリッジ２１０の移動を開始する。キャリッジ２１０は、Ｘ軸モータ２１４及びＹ軸モータ２２２の駆動によってプラテン２１６の上面に支持された被印刷媒体１２に対して相対的に移動する。次に、制御部２４０は、ヘッド１２０によるＵＶインク１０１の吐出を開始すると共に、キャリッジ２１０をＸ軸ガイドローラ２１２に沿って移動させつつ液送ポンプ１１６を駆動し、ヘッド１２０から被印刷媒体１２に向けてＵＶインク１０１を吐出する。ＵＶ照射装置１２２は被印刷媒体１２に吐出されたＵＶインク１０１に向けてＵＶ照射し、ＵＶインク１０１を硬化させる。制御部２４０によるＵＶインク１０１の吐出処理は、ＲＡＭ２４４の印字バッファに展開された画像データに基づいて行なう。制御部２４０によるヘッド１２０からのＵＶインク１０１の吐出制御は、各種ＵＶインク１０１の種類に対応する制御パラメータに基づき、ヘッド１２０における電圧制御、吐出速度、吐出量等を制御する。このようにして被印刷媒体１２にＵＶインク１０１が吐出され、吐出されたＵＶインク１０１に紫外線が照射されて乾燥や酸化することにより被印刷媒体１２上に画像が印刷される。なお、インク供給ボトル１１０からヘッド１２０に至るＵＶインク１０１の経路や部品は、紫外線がＵＶインク１０１を硬化させないように、紫外線を遮断する部材や材料が配置されている。

次に、制御部２４０による具体的な制御例について説明する。

図５は、本発明の一実施形態のプリンタのメインの制御ルーチンのフロー図である。

（ステップＳ１）
ステップＳ１では、制御部２４０は、コンピュータ１４又は操作盤２０を介して、使用者による操作情報を取得してステップＳ２へと移行する。具体的には、例えば、使用者がコンピュータ１４又は操作盤２０を介して、印刷画像の選択や画像の配置・編集、印刷モードの選択、各種印刷設定の変更等を行なうことにより、制御部２４が操作情報を取得する。

（ステップＳ２）
ステップＳ２では、制御部２４０は、印刷を開始するか否かを判定する。例えば、制御部２４０は、コンピュータ１４又は操作盤２０を介して使用者が入力した情報に印刷開始指令が含まれているか否かを判定する。制御部２４０は、コンピュータ１４よる印刷開始指令が含まれていないと判定した場合にはステップＳ１へとループして使用者による再度の入力を待機し、コンピュータ１４又は操作盤２０による入力に印刷開始指令が含まれていた場合にはステップＳ３に移行する。

（ステップＳ３）
ステップＳ３では、制御部２４０は、ステップＳ１で取得した操作情報をもとに印刷処理を実行し、印刷処理が終了するとステップＳ４に移行する。

（ステップＳ４）
ステップＳ４では、制御部２４０は、後述のインク残量検出処理を行い、このインク残量検出処理が終了するとステップＳ５に移行する。

（ステップＳ５）
ステップＳ５では、制御部２４０は、使用者がプリンタ１０の電源のＯＦＦ操作を行ったか否かを判定する。制御部２４０は、使用者が電源ＯＦＦ操作を行っていない場合には、次の印刷処理のためにステップＳ１へとループし、以降、作業者による操作情報の入力を待機する。制御部２４０は、使用者が電源のＯＦＦ操作を行った場合には、ステップＳ６に移行し、プリンタ１０の終了処理を実行する。ここで制御部２４０が実行する終了処理としては、例えば、起動中のアプリケーションのシャットダウン等がある。

次に、上述したステップＳ４における制御部２４０によるインク残量検出処理の具体例について、図６のフローチャートを参照して説明する。

（ステップＳ１１）
ステップＳ１１では、制御部２４０は、サブタンクセンサ１４２がサブタンク１１８に貯留されたＵＶインク１０１が空である旨を検出したか否かを監視し、サブタンクセンサ１４２が空検出した場合にはステップＳ１２へと移行し、サブタンクセンサ１４２が空検出をしていない場合には引き続きこのルーチンを監視する。

（ステップＳ１２）
ステップＳ１２では、制御部２４０は、排気ポンプ１２２を駆動させて脱気モジュール１１４によるＵＶインク１０１に含まれる気体の脱気を行なう。

（ステップＳ１３）
ステップＳ１３では、制御部２４０は、脱気モジュール１１４の負圧状態を保持する。なお、脱気モジュール１１４の負圧を維持する方法としては、排気ポンプ１２２をエアーポンプ、チューブポンプ、ダイヤフラム等、特に限定されるものではない。

（ステップＳ１４）
ステップＳ１４では、制御部２４０は、液送ポンプ１１６を駆動させ、インク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１をサブタンク１１８へと供給する。

（ステップＳ１５）
ステップＳ１５では、制御部２４０は、各ポンプ１１６，１２２の駆動開始により、カウンタ２４８を駆動させ、上流側のＵＶインク１０１の供給するための液送ポンプ１１６の駆動時間又は液体供給回数のカウントを開始する。

（ステップＳ１６）
ステップＳ１４では、制御部２４０は、サブタンクセンサ１４２がサブタンク１１８に補充されたＵＶインク１０１によってフル検出（満タン検出）検出したか否かを監視し、フル検出した場合にはステップＳ１９へとスキップし、フル検出していない場合にはステップＳ１７へと移行する。

（ステップＳ１７）
ステップＳ１７では、制御部２４０は、残量センサ１４０によりインク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１が補充によって空になったか否かを監視し、空検出した場合にはステップＳ１９へとスキップし、空検出していない場合にはステップＳ１８へと移行する。

（ステップＳ１８）
ステップＳ１８では、制御部２４０は、カウンタ２４８が所定のカウント数をアップし、ステップＳ１９へと移行する。なお、カウントアップのおきには排気ポンプ１２２及び液送ポンプ１１６を駆動してサブタンク１１８へのＵＶインク１０１の補充を継続している。

（ステップＳ１９）
ステップＳ１９では、制御部２４０は、ステップＳ１６でサブタンクセンサ１４２がフル検出したことにより、ステップＳ１７でインク供給ボトル１１０が空になったことにより、又は、ステップＳ１８でカウンタ２４８がカウントアップしたことにより、液送ポンプ１１６の駆動を停止する。

（ステップＳ２０）
ステップＳ２０では、制御部２４０は、サブタンクセンサ１４２がフル検出したのか、インク供給ボトル１１０が空になったのか、又は、カウンタ２４８がカウントアップしたのか、何れの要因で液送ポンプ１１６の駆動を停止したのかを判断する。制御部２４０は、ステップＳ１６でサブタンクセンサ１４２がフル検出したことにより液送ポンプ１１６の駆動を停止した場合には、ステップＳ２１へと移行し、サブタンク１１８にＵＶインク１０１が適正に補充されたとして通常使用状態とする。制御部２４０は、ステップＳ１７でインク供給ボトル１１０が空になったことにより、又は、ステップＳ１８でカウンタ２４８がカウントアップしたことにより、液送ポンプ１１６の駆動を停止した場合には、エラーによる駆動停止としてステップＳ２２へと移行する。

（ステップＳ２１）
ステップＳ２１では、制御部２４０は、ステップＳ１６でサブタンクセンサ１４２がサブタンク１１８のフル（満タン）を検出して液送ポンプ１１６の駆動を停止したことにより、通常動作として印刷の継続や印刷モードを受信するための待機となる。

（ステップＳ２２）
ステップＳ２２では、制御部２４０は、ステップＳ１７でインク供給ボトル１１０が空になったことにより、液送ポンプ１１６の駆動を停止した場合には、サブタンク１１８が所定量としてフル（満タン）となる前にインク供給ボトル１１０が空になった旨を液晶表示パネル２２に表示してこのルーチンを終了する。制御部２４０は、ステップＳ１８でカウンタ２４８がカウントアップしたことにより、液送ポンプ１１６の駆動を停止した場合には、残量センサ１４０が空検出していないにも拘らずサブタンク１１８が満タン（所定値）になる前にカウンタ２４８がカウントアップしたことにより、サブタンクセンサ１４２が故障したとして、液晶表示パネル２２にサブタンク１１８の交換又はサービスマン連絡等のエラーを報知する。これにより、サブタンク１１８が実際には満タンとなっているにも関わらず、引き続きＵＶインク１０１を供給してしまって袋状のサブタンク１１８が破裂してしまうことを抑制することができる。

ところで、上記実施の形態では、ステップＳ２２において、制御部２４０は、ステップＳ１７でサブタンク１１８がフルとなる前にインク供給ボトル１１０が空になったことにより液送ポンプ１１６の駆動を停止したが、図７に示すような応用も可能である。

（ステップＳ３１）
ステップＳ３１では、制御部２４０は、ステップＳ２０でのエラー判断が、ステップＳ１６に起因するエラー判断であるのか、ステップＳ１７に起因するエラー判断であるのかを、例えば、ステップＳ１７と同様に、残量センサ１４０が空検出しているか否かによって判断する。制御部２４０は、残量センサ１４０が空検出していない場合には、ステップＳ２２と同様にサブタンクセンサ１４２が故障したとして、液晶表示パネル２２にサブタンク１１８の交換又はサービスマン連絡等のエラーを報知する。制御部２４０は、残量センサ１４０が空検出した場合には、ステップＳ３２へと移行する。

（ステップＳ３２）
ステップＳ３２では、制御部２４０は、インク供給タンク１１０が空でないことから、サブタンク１１８にはＵＶインク１０１が貯留（補充）されたとして補充された余剰分のＵＶインク１０１を用いて印刷を実行する。

これにより、サブタンク１１８又はサブタンクセンサ１４２が交換されるまで、印刷処理を継続し、例えば、印刷途中の被印刷媒体１２への印刷を完了させることができる。制御部２４０は、この場合、上述したようにサブタンクセンサ１４２の故障は継続しているため、液晶表示パネル２２にサブタンク１１８の交換又はサービスマン連絡等のエラーを報知する。制御部２４０は、例えば、被印刷媒体１２への印刷途中でサブタンクセンサ１４２が故障した場合、その被印刷媒体１２の印刷処理が完了した時点で次の被印刷媒体１２への印刷を行なわないようにすることも可能である。

このように、本発明のプリンタ１０においては、インク供給ボトル１１０には所定の色や特性のＵＶインク１０１が貯留され、脱気モジュール１１４によってインク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１が脱気されたうえで、液送ポンプ１１６の駆動によってインク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１がパック状のサブタンク１１８に向けて送出されて貯留され、ヘッド１２０がサブタンク１１８に貯留されたＵＶインク１０１を受け入れて被印刷媒体１２に向けて吐出する。この際、ヘッド１２０からの吐出に伴ってサブタンク１１８に貯留されたＵＶインク１０１が減ると、インク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１が脱気モジュール１１４で脱気されたうえで内部のＵＶインク１０１の増減に応じて変形するパック状のサブタンク１１８に補充される。

また、液送ポンプ１１６を駆動しているときに、残量センサ１４０が所定量以下を検出した場合、又はサブタンクセンサ１４２が所定量以上を検出した場合に、制御部２４０が液送ポンプ１１６の駆動を停止する。具体的には、サブタンク１１８へのＵＶインク１０１の補充に伴ってインク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１の残量が減って所定量以下となったとき、残量センサ１４０が所定量以下を検出する。このため、インク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１が空若しくはそれに近い状態を所定量と設定することにより、液送ポンプ１１６の駆動停止タイミング設定に利用することができるばかりでなく、インク供給ボトル１１０の交換時期等を認識させることに利用することが可能となる。また、インク供給ボトル１１０から余分な空気等を脱気モジュール１１４等に供給することを抑制することができる。サブタンク１１８がヘッド１２０へのインク供給に伴ってＵＶインク１０１の残量が減り、インク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１が補充されてサブタンクセンサ１４２が所定量以上を検出した場合に、制御部２４０が液送ポンプ１１６の駆動を停止する。これにより、サブタンク１１８に供給されたＵＶインク１０１は脱気状態を維持し、サブタンク１１８に供給されたＵＶインク１０１の乾燥や酸化を抑制することができるうえ、サブタンクに脱気後の所定量のＵＶインク１０１を補充することができる。

また、液送ポンプ１１６を駆動しているときに、残量センサ１４０が所定量以下を検出した場合、又はサブタンクセンサ１４２が所定量以上を検出した場合に、制御部２４０が液送ポンプ１１６の駆動を停止する。具体的には、サブタンク１１８へのＵＶインク１０１の補充に伴ってインク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１の残量が減って所定量以下となったとき、残量センサ１４０が所定量以下を検出する。このため、インク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１が空若しくはそれに近い状態を所定量と設定することにより、液送ポンプ１１６の駆動停止タイミング設定に利用することができるばかりでなく、インク供給ボトル１１０の交換時期等を認識させることに利用することが可能となる。また、インク供給ボトル１１０から余分な空気等を脱気モジュール１１４等に供給することを抑制することができる。ヘッド１２０へのＵＶインク１０１の供給に伴ってサブタンク１１８のＵＶインク１０１の残量が減り、インク供給ボトル１１０に貯留されたＵＶインク１０１が補充されてサブタンクセンサ１４２が所定量以上を検出した場合に、制御部２４０が液送ポンプ１１６の駆動を停止する。したがって、サブタンク１１８に供給されたＵＶインク１０１は脱気状態を維持し、サブタンク１１８に供給されたＵＶインク１０１の乾燥や酸化を抑制することができるうえ、サブタンク１１８に脱気後の所定量のＵＶインク１０１を補充することができる。

また、本発明のプリンタ１０は、カウンタ２４８によって液送ポンプ１１６の駆動状態、例えば、駆動時間や駆動回数（送出回数）がカウントされる。ここで、カウンタ２４８のカウント数は、インク供給ボトル１１０からサブタンク１１８に供給されるＵＶインク１０１が所定量に達する時間や回数をカウントアップ数としている。例えば、ポンプ１回転あたりの送り量がａ（ｍｌ／回転）、フル検出に至るまでの許容回転回数ｂ（回転）、液送ポンプ１１６の回転数（速度）ｃ（ｒｐｍ）とすると、サブタンク１１８へのＵＶインク１０１の送り量はａ×ｂ（ｍｌ）、ポンプ駆動時間はｂ／ｃ（ｍｉｎ）となる。サブタンク１１８に送り出したＵＶインク１０１の補充量に関するカウンタ２４８のカウント値は、サブタンク１１８の容量と液送ポンプ１１６の能力に応じてサブタンク１１８がフル検出に至るまでの許容回転回数やポンプ駆動時間としてもよい。制御部２４０は、液送ポンプ１１６を駆動しているときに、カウンタ２４８によって所定カウント数がカウントアップされてもサブタンクセンサ１４２の検出結果が所定値、即ち、設定された所定量（サブタンク１１８へのＵＶインク１０１の補充時の所定量と同じに設定又は別に設定の何れでも良い）に達するべきであるにも関わらず、その所定量に達するまでＵＶインク１０１が補充されないことから、サブタンクセンサ１４２が故障又は異常であるとして液送ポンプ１１６の駆動を停止する。

本発明のプリンタ１０は、カウンタ２４８が所定カウント数をカウントしたことにより液送ポンプ１１６の駆動を停止した場合には、制御部２４０はヘッド１２０による印字に関する駆動の全てを停止する。これにより、被印刷媒体１２への印刷が途中であっても、ＵＶインク１０１の不足による印字のかすれ等の発生を抑制することができる。なお、制御部２４０は、サブタンクセンサ１４２によって検出したＵＶインク１０１の残量が所定量以下でない場合には、ある程度のＵＶインク１０１が補充されたとして所定量以下となるまでヘッド１２０による印字に関する駆動を行ったうえでその全てを停止させることにより、被印刷媒体１２への印刷が途中であった場合に、サブタンク１１８に補充されたＵＶインク１０１によって印刷を再開（又は継続）することができ、被印刷媒体１２への印刷を極力終了させることができる。また、サブタンク１１８の補充ＵＶインク１０１を使い切ることができ、新たなインク供給ボトル１１０からサブタンク１１８へと供給されたＵＶインク１０１が古いＵＶインク１０１と混在することを極力少なくすることができる。

さらに、本発明のプリンタ１０は、サブタンク１１８に予め所定量の空気１３６を充填しておくことにより、ＵＶインク１０１が熱により硬化してしまわないようにすることができる。ここで、サブタンク１１８の内部にスペーサ１３８を配置すれば、サブタンク１１８が変形可能なパック状であることから、サブタンク１１８が空の状態であっても、スペーサ１３８によってサブタンク１１８の内部に空気１３６を残存させることができるばかりでなく、サブタンク１１８の内部に貯留されたＵＶインクの残量が少なくなったときでも、対向するパック内壁面が互いに張り付いてしまうことを抑制することができる。なお、パック状のサブクタンク１１８からヘッド１２０へとＵＶインク１０１を送出する送出口１１８ｂは少なくとも空間部が形成される高さよりも低い位置に配置されていれば、空気を送出口１１８ｂから逃げ難くすることができる。

１０プリンタ
１２被印刷媒体
１４コンピュータ
１６基台
１８本体カバー
２０操作盤
２２液晶表示パネル
１００インク供給部
１０１ＵＶインク
１１０インク供給ボトル
１１２逆止弁
１１４脱気モジュール
１１６液送ポンプ
１１８サブタンク
１１８ａ供給口
１１８ｂ送出口
１２０ヘッド
１２２ＵＶ照射装置
１２４排気ポンプ
１２６配管
１２８配管
１３０配管
１３２配管
１３４配管
１３６空気（空間部）
１３８スペーサ
１３８ａシャフト
１３８ｂ板材
１４０残量センサ
１４２サブタンクセンサ
２００駆動部
２１０キャリッジ
２１２Ｘ軸ガイドレール
２１４Ｘ軸モータ
２１６プラテン
２１８Ｙ軸ガイドレール
２２０Ｙ軸送りねじ
２２２Ｙ軸モータ
２４０制御部
２４２ＲＯＭ
２４４ＲＡＭ
２４６記憶媒体
２４８カウンタ

Claims

インクを貯留するインク貯留部と、
前記インク貯留部に貯留されたインクを取り込んで脱気する脱気モジュールと、
前記脱気モジュールで脱気したインクを送出するポンプと、
前記脱気モジュールで脱気されて前記ポンプの駆動によって送出されたインクを貯留する変形可能なサブタンクと、
前記サブタンクに貯留されたインクを受け入れて被印刷媒体に向けて吐出するヘッドと、
前記インク貯留部に貯留されたインクの残量を検出する残量センサと、
前記サブタンクに貯留されたインクの残量を検出するサブタンクセンサと、
前記サブタンクセンサによって検出したインク残量が所定量以下であるときに前記ポンプを駆動する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記ポンプを駆動しているときに、前記残量センサが所定量以下を検出した場合、又は前記サブタンクセンサが所定量以上を検出した場合、に前記ポンプの駆動を停止する
ことを特徴とするプリンタ。
請求項１に記載のプリンタにおいて、
前記ポンプの駆動状態をカウントするカウンタを有し、
前記制御部は、前記ポンプを駆動しているときに、前記カウンタによって所定カウント数をカウントしても前記サブタンクセンサの検出結果が所定値でない場合には、前記ポンプの駆動を停止する
ことを特徴とするプリンタ。
請求項２記載のプリンタにおいて、
前記制御部は、前記カウンタが所定カウント数をカウントしたことにより前記ポンプの駆動を停止した場合には、前記ヘッドによる印字に関する駆動の全てを停止する
ことを特徴とするプリンタ。
請求項２記載のプリンタにおいて、
前記制御部は、前記カウンタが所定カウント数をカウントしたことにより前記ポンプの駆動を停止した場合には、前記サブタンクセンサによって検出したインク残量が所定量以下でない場合には、所定量以下となるまで前記ヘッドによる印字に関する駆動を行ったうえで、その全てを停止する
ことを特徴とするプリンタ。
請求項２乃至請求項４の何れか１項記載のプリンタにおいて、
前記制御部は、前記カウンタが所定カウント数をカウントしたことにより前記ポンプの駆動を停止した場合には、前記インク貯留部が空である旨を報知手段で報知する
ことを特徴とするプリンタ。
請求項１乃至請求項５の何れか１項記載のプリンタにおいて、
前記インクにはＵＶインクが用いられ、
前記サブタンクには予め所定量の空気が充填されている
ことを特徴とするプリンタ。
請求項６記載のプリンタにおいて、
前記サブタンクの内部には、予め所定量の空気が充填されて空間部を形成するようにスペーサが設けられている
ことを特徴とするプリンタ。