JP2017074700A - 液体吐出装置および液体吐出装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】圧力センサを用いない安価な構成によって使用環境の気圧を推定することができ、ユーザが煩雑な設定操作を求められることのない液体吐出装置を提供する。【解決手段】液体吐出装置1は、液体供給源16に連通する液室6と、液室6に連通すると共に液室6に貯留される液体を吐出可能な吐出部7を備える。さらに、液体吐出装置1には、液室6に貯留される液体の変化量を検出する検出手段11と、液室6内の気体を吸引することが可能な吸引手段16を備え、液室6内の気体を吸引し、液体供給源16から液室6内に導入される液体の量に基づいて周囲の気圧を判定する。【選択図】図7
Description
本発明は、液体供給源から液室内に供給された液体を液体吐出ヘッドから吐出させる液吐出装置に関する。
インクジェット記録装置などの液体吐出装置には、吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドが搭載されている。この液体吐出ヘッドには、インクタンクなどの液体供給源から供給される液体を貯留する液室と、液室から吐出口に向う液流路と、液流路内の液体を吐出口から吐出させるための発熱素子(ヒータ)と、を備えたもの知られている。この種の液体吐出ヘッドでは、発熱素子から発生させた熱によって液流路内の液体に膜沸騰を生じさせ、膜沸騰によって発生した気泡によって吐出口からインクを吐出させる。このため、装置を使用する雰囲気の気圧に大きな差異が生じた場合、その気圧差によって吐出量が変化することがある。例えば、山岳地域や、標高2000m以上の標高を有する高地では、装置を取り巻く雰囲気の気圧が低いため、ヒータの駆動によって発生した気泡の大きさが低地の環境での発泡量よりも大きくなることがある。この場合、過剰にインクが吐出されて画像の濃度が目標値よりも高くなるという画質上の問題に加え、インクが過剰に消費されるというランニングコスト上の問題も生じる。
さらに、液体吐出装置では、ポンプで発生させた負圧によって液路内のインクを吐出口から強制的に排出させる、いわゆる吸引回復処理が行われる。この際、液体吐出装置の使用地域が高地であった場合、標準気圧を示す低地と同様にポンプを駆動すると、空気密度が低いため十分な吸引が行われず、回復処理不足が生じるおそれもある。
このような問題を解消する技術として、特許文献1には、回復処理を行う際の吸引経路内に圧力センサを設け、ポンプの駆動時間が所定時間以上となる場合は低気圧環境と判定して、通常とは異なる回復処理を行う技術が開示されている。また、特許文献1には、地名と気圧の関係を示すデータベースを本体に格納しておき、ユーザが地名を入力することで、各地の気圧に対応した設定を行う方法も開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示の技術では、高価な圧力センサが用いられるため、記録装置のコストが大幅に増大してしまうという問題がある。さらに、装置の使用範囲が広範囲に及ぶ現在では、全ての地名と気圧との関係を定めることは極めて困難であり、また、全ての地名を入力することはユーザに多大な負担がかかり、設定ミス、設定忘れなどが生じることも懸念される。
本発明は、圧力センサを用いずに使用環境の気圧を判定することができる液体吐出装置および液体吐出装置の制御方法の提供を目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
本発明の第1の形態は、周囲の気圧に応じた動作を行なう液体吐出装置において、液体供給源に連通し、前記液体供給源から導入される液体を貯留可能な液室と、前記液室に連通し、前記液室に貯留される液体を吐出可能な吐出部と、前記液室内の液体の量を検出する検出手段と、前記液室と連通し、前記液室内の気体を吸引することが可能な吸引手段と、前記吸引手段によって前記液室内の気体を吸引し、前記液体供給源から前記液室内に導入される液体の量に基づいて周囲の気圧を判定する気圧判定手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明の第1の形態は、周囲の気圧に応じた動作を行なう液体吐出装置において、液体供給源に連通し、前記液体供給源から導入される液体を貯留可能な液室と、前記液室に連通し、前記液室に貯留される液体を吐出可能な吐出部と、前記液室内の液体の量を検出する検出手段と、前記液室と連通し、前記液室内の気体を吸引することが可能な吸引手段と、前記吸引手段によって前記液室内の気体を吸引し、前記液体供給源から前記液室内に導入される液体の量に基づいて周囲の気圧を判定する気圧判定手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第2の形態は、液体供給源に連通し、前記液体供給源から導入される液体を貯留可能な液室と、前記液室に連通し、前記液室に貯留される液体を吐出可能な吐出部と、前記液室内の液体の量を検出する検出手段と、前記液室と連通し、前記液室内の気体を吸引することが可能な吸引手段と、を備え、周囲の気圧に応じた動作を行なう液体吐出装置の制御方法であって、前記吸引手段によって前記液室内の気体を吸引し、前記液体供給源から前記液室へと液体を導入される液体の量に基づいて周囲の気圧を判定する気圧判定工程と、前記気圧判定工程によって判定された前記気圧環境に応じて、前記吐出部および前記吸引手段を制御する制御工程と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、圧力センサを用いずに使用環境の気圧を判定することができる液体吐出装置および液体供給装置の制御方法の提供することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態におけるインクジェット記録装置(以下、プリンタという)の外観を示す側面図である。図1に示すように、プリンタ1には、記録用紙などの記録媒体を給紙部1Aと、給紙部1Aから給送された記録媒体20に記録を行う記録部1Bと、記録された記録媒体を排出する排出部1Cとを備える。プリンタ1の内部には4本の記録ヘッド5K、5C、5M、5Yが、記録媒体の搬送方向(矢印A方向)に沿って並んで配置されている。これら4つの記録ヘッド5K、5C、5M、5Yからはそれぞれブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のインクが吐出される。各記録ヘッド5K、5C、5M、5Yは、所謂ラインヘッドであり、図1の紙面に直交する方向(矢印A方向に直交する方向)に沿って、インクを吐出可能な吐出口が所定の密度で配置されている。なお、以下の説明において各記録ヘッドを特に区別する必要がない場合には、記録ヘッド5と記すこととする。
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態におけるインクジェット記録装置(以下、プリンタという)の外観を示す側面図である。図1に示すように、プリンタ1には、記録用紙などの記録媒体を給紙部1Aと、給紙部1Aから給送された記録媒体20に記録を行う記録部1Bと、記録された記録媒体を排出する排出部1Cとを備える。プリンタ1の内部には4本の記録ヘッド5K、5C、5M、5Yが、記録媒体の搬送方向(矢印A方向)に沿って並んで配置されている。これら4つの記録ヘッド5K、5C、5M、5Yからはそれぞれブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のインクが吐出される。各記録ヘッド5K、5C、5M、5Yは、所謂ラインヘッドであり、図1の紙面に直交する方向(矢印A方向に直交する方向)に沿って、インクを吐出可能な吐出口が所定の密度で配置されている。なお、以下の説明において各記録ヘッドを特に区別する必要がない場合には、記録ヘッド5と記すこととする。
図2は、本実施形態におけるプリンタ1に設けられた制御系の概略構成を示すブロック図である。プリンタ1は、ホストコンピュータ101に接続されており、ユーザによってホストコンピュータ101から送信された記録データは、インターフェースコントローラ102を介してCPU100にて受信される。CPU100は、プログラムROM104に格納されたプログラムに従って種々の演算、判定、および制御などの処理を行うものであり、気圧判定手段、吐出制御手段として機能する。また、CPU100には、一時的にデータを格納すると共に、CPU100の演算処理に際してワークエリアとして用いられるワークRAMが接続されている。さらに、CPU100には、種々の入力、設定操作を行うための操作パネル110が接続されている。
CPU100は、ホストコンピュータからの記録指令および記録データを受信した後、図1に示す給送部1Aに設けられた給送機構を駆動して給送部1Aから搬送機構へと記録媒体を送り出す。その後、CPU10は出力ポート114に接続されたモータ駆動部116を制御して搬送モータ120を駆動し、図外の搬送機構を動作させて記録媒体20を矢印A方向に搬送させる。この記録媒体20の搬送に同期して、CPU100は記録ヘッド制御回路112を介して、記録ヘッド5に設けられた吐出エネルギー発生素子の駆動を制御し、記録媒体20に向けてインクを吐出させる。本実施形態では、記録ヘッド5K、5C、5M、5Yから、順次、各色のインクを記録媒体20上に吐出してカラー画像を記録媒体20上に形成する。画像が形成された記録媒体20は排出トレイ3上に排出されてユーザに提供される。なお、CPU100は、搬送モータ120および記録ヘッド5以外にも各部の駆動を制御する制御手段として機能する。例えば、記録ヘッド5を昇降させる駆動力を発生するヘッドアップダウンモータ118、後述のキャッピング部材を移動させるための駆動力を発生するキャッピングモータ122、およびポンプモータ124等を、モータ駆動部116を介して制御する。
図3は本実施形態のプリンタ1に設けられた記録ヘッド5、記録ヘッド5に対してインクを供給するインク供給機構、および記録ヘッドの吐出性能を維持・回復させるための回復機構などの構成を模式的に示す図である。
記録ヘッド5は、吐出すべき液体であるインクを貯留可能な液室6と、この液室6の下方部に設けられた複数の液路7(吐出部)とを有する。液路7の上端は液室6に連通し、液室6内のインクが毛管力によって供給される。また、液路7の下端には外部に開口する開口部が形成され、この開口部が液路7に供給されたインクを吐出するための吐出口となっている。各記録ヘッド5に形成された複数の吐出口は記録媒体20の搬送方向(A方向)と直交する方向(B方向)に配置されている。液路7内には、吐出口から液路7内のインクを吐出させるためのエネルギーを発生させる発熱素子(ヒータ)が設けられている。ヒータを駆動し発熱させることによって液路内のインクに膜沸騰が生じ、その時の圧力変化によって液路内のインクが吐出部としての液路7に形成された吐出口から吐出される。なお、記録ヘッド5において吐出口が形成される面を、以下の説明において吐出口面5aという。
記録ヘッド5に液体(インク)を供給する液体供給源としてインクタンク4が設けられている。このインクタンク4は、その外殻をなす筐体4a内に、インクを収容するインク収納室18が形成され、インク収納室18はインク導入流路31を介して記録ヘッド5に連通する液室6に連通している。本実施形態におけるインク収納室18は、インクタンク4の筐体4a内に設けられた可撓性の袋状部材によって構成されている。このインク収納室18内には、拡張板19Aが設けられると共に、インク収納室18の内部空間を拡張させる方向に前記拡張板19Aを付勢する拡張バネ19Bが設けられている。拡張バネ19Bによってインク収納室18を拡張方向に付勢することにより、インク収納室18およびこれに連通する液室6内の気圧を常に負圧に保ち、吐出口から外部へとインクが漏出するのを阻止し得るようになっている。
記録ヘッド5の上部は、流路17、弁14、およびバッファ室23によってポンプ16に連結されている。そして、この弁14の開、閉(open、close)によって、ポンプ16およびバッファ室23と記録ヘッド5の液室6との連通、遮断を任意に切換え得るようになっている。さらにポンプ16は、バッファ室23、弁15および流路21を介して吸引キャップ12に連結され、弁15の開、閉(open、close)によってポンプ16およびバッファ室23と吸引キャップ12との連通、遮断を切換え得るようになっている。また、吸引キャップ12は、キャッピングモータ122の駆動力によって動作する図外の移動機構によって、記録ヘッド5の吐出口面5aに当接、離間させることが可能になっている。吸引キャップ12は弾性体からなり、吐出口面5aに密着して吐出口を覆い、吐出口内のインクの乾燥や吐出口内への異物の混入を阻止すると共に、吐出口を外力から保護する役割を担う。
記録ヘッド5の液室6には、内部に貯留されているインク量を検出するインク量センサ(検出手段)11がCPU100に接続されている。このインク量センサ11は基準電極10と2枚の検出電極(上部電極8と下部電極9)とを備え、各検出電極8、9と基準電極10との間の導通状態により液室内の液面の高さを検出する。具体的には、インク量センサ11の上部電極8の下端が下部電極9および基準電極10の下端より上方に位置している。そして、インクの液面が検出電極8の下端より高い位置にあるとき、検出電極9および基準電極10が共にインクに接した状態となり、両検出電極8、9と基準電極10とが導通状態となる。このときCPU100は、液室6内が「インク有り」の状態にあると判定する。また、インクの液面が検出電極8、9の下端より低く、基準電極10と両検出電極8,9とが絶縁状態にある場合、CPU100は液室6内のインクが殆ど無い「インク無し」の状態であると判定する。さらに、インクの液面が検出電極8の下端より低く、かつ下部電極9および上部電極8の下端よりも高い位置にあり、下部電極9と基準電極10のみが導通状態にある場合、CPU100はインク貯留状態を、「中間」の状態であると判定する。このように、本実施形態では、電極8、9、10の導通状態に基づいて、液室6内のインクの貯留状態を、3段階に分けて判定する。なお、前記の上部電極8、下部電極9、基準電極10と、CPU100によって本発明の検出部が構成されている。
図3において、吸引キャップ12を吐出口面5aに当接させ、流路21に設けた弁15を開き、流路17に設けた弁14を閉じて、ポンプ16を吸引方向に駆動させると、吸引キャップ12内の空気がポンプ16へと吸引されて吸引キャップ12内は減圧される。その結果、記録ヘッド5の吐出口からインクが強制的に引き出され、流路21などを介してポンプ16から外部へと排出される。このように記録ヘッド5の吐出口から液路7内のインクを強制的に引き出すことより、液路7内のインクは、異物や気泡を含んだインクから吐出に適したフレッシュなインクに置き替えられる。これにより、記録ヘッド5の吐出性能は良好な状態に回復する。このような回復処理は、一般に、吸引回復処理と呼ばれ、この処理を行うための吸引キャップ12およびポンプ16が吸引回復機構(吸引回復手段)を構成している。
また、吸引回復時と同様に吸引キャップ12を吐出口面5aに当接させ、流路21に設けた弁15を閉じる一方、流路17に設けた弁14を開いてポンプ16を吸引方向に駆動させる。これにより、吸引キャップ12内の空気がポンプ16へと吸引されて吸引キャップ12内は減圧され、インク収納室18内のインクは、インク導入流路31を経て液室6内に供給される。
次に、以上のように構成されたプリンタ1の動作を説明する。
図4は記録動作を開始する際のプリンタ1の記録ヘッド5およびその周辺構造の状態を示す。記録命令をプリンタ1が受信すると、吸引キャップ12は記録ヘッド5の吐出口面5aから離間する待避位置へと移動する。この後、記録ヘッド5との対向位置に記録媒体20が搬送されると、画像情報に基づいた適切なタイミングで記録ヘッド5の吐出口7からインクが吐出され、記録媒体20上に画像が形成される。記録ヘッド5からインクが吐出されることにより液路7内のインクが減少すると、液室6内のインクが液路7に表面張力によって供給されるため、液室6内のインクが減少する一方、液室6内の空気層が拡張する。その結果、液室6内の空気層の圧力は減少し、インクタンク4との間に圧力差が生じ、その圧力差を補填するようにインクタンク4から液室6へとインクが供給される。
図4は記録動作を開始する際のプリンタ1の記録ヘッド5およびその周辺構造の状態を示す。記録命令をプリンタ1が受信すると、吸引キャップ12は記録ヘッド5の吐出口面5aから離間する待避位置へと移動する。この後、記録ヘッド5との対向位置に記録媒体20が搬送されると、画像情報に基づいた適切なタイミングで記録ヘッド5の吐出口7からインクが吐出され、記録媒体20上に画像が形成される。記録ヘッド5からインクが吐出されることにより液路7内のインクが減少すると、液室6内のインクが液路7に表面張力によって供給されるため、液室6内のインクが減少する一方、液室6内の空気層が拡張する。その結果、液室6内の空気層の圧力は減少し、インクタンク4との間に圧力差が生じ、その圧力差を補填するようにインクタンク4から液室6へとインクが供給される。
このようにして液室6内のインク量は、通常は、一定に保たれている。すなわち、記録動作が行われない静止状態では、インクは、上部電極8の下端以上の高さとなるまで液室内に充填され、液室6内の気圧とインクタンク4内の負圧とが均衡した状態に維持されている。また、記録動作を行わないときには、吸引キャップ12は、吐出口を覆うように記録ヘッド5との当接位置に保持され、吐出口および液路7内のインクの乾燥を防止すると共に、吐出口周辺の吐出口面を外力による損傷から保護する。
次に、プリンタ1を輸送する際に行う対応動作について説明する。液室6内に大量のインクが残留した状態では、輸送時のプリンタ1の向きの変化や振動、落下などでインクが液室6から溢れることがある。このため、輸送前には記録ヘッド5の液室6および液路7内のインクを抜き、記録ヘッド5内を空にした状態で輸送する。この記録ヘッド5からインクを抜く動作を図5(a)〜(e)に従って説明する。なお、ここでは、記録動作が終了した直後のプリンタ1(図4参照)を、他の場所へと輸送する場合を想定して説明を行う。
まず、ユーザは、図4に示すプリンタ1から、図5に示すようにインクタンク4を取り外し、操作パネル110からインク抜き指令を入力する。この指令を受けたCPU100は、まず、弁駆動部117を制御して、弁14を閉じると共に弁15を開く(図5(a)参照)。次いで、CPU100は、モータ駆動部116を制御して、キャッピングモータ122を駆動し、吸引キャップ12を、記録ヘッド5の吐出口面5aに当接させる(図5(a)参照)。この後、CPU100は、モータ駆動部116を制御してポンプモータ124を駆動し、ポンプ16を順方向(F方向)に駆動し、記録ヘッド5の内部のインクを、液路7および吐出口を通じて吸引キャップ12へと抜き出す(図5(b)参照)。このインクの抜き出し動作は、図5(c)に示すように、インクの液面が下部電極9の位置を下回るまで行う。
インクの液面が下部電極9の下端の位置を下回ると、CPU100はモータ駆動部116を制御してキャッピングモータ122を駆動し、図5(d)に示すように、記録ヘッド5の吐出口面5aから吸引キャップ12を離間させる。吸引キャップ12を吐出口面5aから離間させた状態でさらにポンプ16を順方向(F方向)に駆動することにより、吸引キャップ12内および流路21内のインクがポンプ16へと吸引された後、外部へと排出される。ここで、CPU100は、キャッピングモータ122を駆動し、図5(e)に示すように吸引キャップ12を記録ヘッド5の吐出口面5aに当接させ、輸送のための準備動作は完了する。このように記録ヘッド5、吸引キャップ12、流路21などからインクを抜き取ることにより、インク漏れを発生させることなく、安全にプリンタ1を輸送することが可能になる。
次に本実施形態において実施する気圧判定動作を説明する。
一般に、プリンタの記録動作や回復動作に大きく影響が出る気圧の変化には、標高差にして1000m以上の移動が必要である。このため、プリンタ1の設置時もしくは輸送の前後を除いて気圧が大きく変化するような状況が発生することは殆どないと思われる。よって、以下に説明する気圧の判定動作は、プリンタ設置時、もしくは輸送後の設置時に実行される動作、つまり、図6に示すように液室6内のインクが無い状態から開始される。
一般に、プリンタの記録動作や回復動作に大きく影響が出る気圧の変化には、標高差にして1000m以上の移動が必要である。このため、プリンタ1の設置時もしくは輸送の前後を除いて気圧が大きく変化するような状況が発生することは殆どないと思われる。よって、以下に説明する気圧の判定動作は、プリンタ設置時、もしくは輸送後の設置時に実行される動作、つまり、図6に示すように液室6内のインクが無い状態から開始される。
図7は、気圧判定動作を実施した際の記録ヘッド5へのインクの供給状態を段階的に示す模式図、図8は本実施形態においてCPU100により実行される気圧判定の制御動作を示すフローチャートである。以下、図7および図8を参照しつつ、本実施形態における気圧判定動作を説明する。
ユーザがプリンタ1を設置し、電源を投入すると、CPU100はモータ駆動部116を制御してキャッピングモータ122を駆動し、吸引キャップ12を記録ヘッド5の吐出口面5aに密着させる。このとき、CPU100は、弁駆動部117を制御して弁14を閉じると共に、弁15を開け、その状態で、モータ駆動部116を制御してポンプ16を順方向(F方向)に所定量駆動する。これにより、液室6内の空気は、液路7、吐出口、吸引キャップ12、流路21、弁15、バッファ室23などを経てポンプ16へと吸引され、外部へ排出される。この吸引キャップ12による吐出口からの吸気動作によって液室6は減圧され、インクタンク4から液室6へとインクが導入される(ステップ1、図7(a))。但し、この吐出口からの吸気動作によって行われる液室6へのインクの導入は、インクの液面が下部電極9よりも若干、低い位置に留まるように制御する。これにより、下部電極9にインクを接触させることなく、吐出口にインクのメニスカスを形成することができる。
次に、CPU100は、弁駆動部117を制御して弁15を閉じる一方、弁14を開き(図7(b))、その状態でモータ駆動部116を制御して一定の速度でポンプ16を駆動する。これにより、液室6内は再び減圧され、インクタンク4から液室6へとインクが導入される(ステップ2、図7(c))。このインクの導入によって液室6内におけるインクの貯留量が変化(増加)し、その変化量(増加量)に応じて液室6内の液体のインクの液面が上昇する。上昇した液面が、図7(d)に示すように下部電極9の下端に到達すると、下部電極9と基準電極10との間が導通しその状態を示す検出信号がCPU100に入力される。これにより、CPU100はインクの液面が下部電極9に到達したとの判定を下し(ステップ3)、時間計測を開始する(ステップ4)。このとき、インクタンク4から液室6へのインクの吸引動作は継続して行われており、液室6内のインクは継続して変化(増加)し、その変化量(増加量)に伴ってインクの液面は上昇を続ける。この後、液室6内に貯留されているインクの液面が上部電極8の下端に到達すると(図7(e))、上部電極8と下部電極9とが導通状態となり、その状態を示す検出信号がCPU100に入力される。この段階で、この検出信号を受けて、CPU100はインクの液面が上部電極8の下端に到達したと判定し(ステップ5)、時間計測を終了する(ステップ6)。また、CPU100はポンプ16を停止すると共に弁15を閉じ、インクタンク4から液室6へのインクの導入を停止させる(ステップ7)。
また、CPU100は、インクの液面が下部電極9に到達してから上部電極8に到達するまでにかかった時間を所定の記憶領域(例えば、ワークRAM108)に記録する。このとき、プリンタ1を設置した地域が、仮に高地などの低気圧環境地域であったとすれば、空気の密度が低く液室内を減圧する速度が低下するため、インクを液室6内に導入する速度も低下する。よって、低気圧環境下で一定量のインクを導入するために必要される時間(インク導入時間(液体導入時間))は、標準大気圧環境(1atm)で同量のインクを導入するために必要とされる時間(インク導入時間)よりも長くなる。
図9に本実施形態における外気の気圧(プリンタ設置地域の気圧)と、下部電極9の下端から上部電極8の下端までのインク導入時間との関係を示す。本実施形態では、プリンタ1が使用される環境の中で最も高い標高として4000mを想定しており、この標高での気圧は0.6atmとなっている。よって、低気圧環境での制御設定は0.6atmを想定した設定としている。また、本実施形態では、通常気圧環境(1atm)と低気圧(0.6atm)との中間の気圧である0.8atmを低気圧環境と通常気圧環境とを区別するための閾値としている。従って、計測したインク導入時間が、0.8atmの閾値気圧環境下におけるインク導入時間(29秒)以上であれば、CPU100は、プリンタ1が設置されている環境は低気圧環境であるとの判定を行い、0.6atmに対応した制御設定を行う(ステップS9)。また、インク導入時間が29秒未満であると判定されれば、CPU100は、通常気圧環境であるとの判定を行い(ステップS8)、1.0atmに対応した制御設定を行う(ステップS10)。このように、本実施形態では、プリンタ1が設置されている周囲の気圧環境の判定を行う気圧判定手段としての機能をCPU100が司る。
こうした判定結果に基づく制御の一覧を図10に示す。低気圧環境では、インク吐出時にヒータに印加する電圧の印加時間を通常気圧環境時よりも抑え、発泡時の圧力変化の大きさを適正化し、余分な吐出を抑えることを行う。本実施形態では、通常気圧環境でヒータに印加する電圧印加時間の95%の電圧印加時間でヒータを駆動する。これにより低気圧環境での画像濃度の増加や、インクの余計な消費を防止することができる。また、記録ヘッド5の液路7内のインクを吐出口から強制的に吸引する吸引回復処理を行う場合、低気圧環境では、吸引手段としてのポンプ16の回転量を、通常気圧環境におけるポンプ16の回転量より増加させる制御を行う。これによって通常気圧環境と同等のインク吸引性能を発揮させることができる。なお、本実施形態では、低圧環境における吸引回復処理および、後述のインクタンクにおけるインク有無の判定処理におけるポンプ16の回転量を、通常気圧環境でのポンプ16の回転量の200%の回転量としている。これにより、吸引回復処理およびインクタンクにおけるインク有無の判定処理を、通常気圧環境下における場合と同様に実施することが可能になる。
さらに本実施形態では、インクタンク内(液体供給源内)のインクが一定量以下となったか否かを、図11に示すような方法によって判定しているが、この判定においても、上述の気圧の判定結果を用いることによって、より適正な判定を可能にしている。
まず、図11(a)ないし(c)を参照しつつ、本実施形態において行うインクタンク4のインク残量の有無の判定を行う手段(残量判定手段)について説明する。インクタンク4内のインクが無くなると、液室6にインクが供給されなくなるため、記録動作によるインクの消費によってインクの液面が低下していく。そして、インクの液面が上部電極8の下端より低くなると、上部電極8と下部電極9との導通が遮断され、その状態を表す検出信号がCPU100に入力される。
一方、インクタンク4内のインクが無くなっていない状態であっても、多くのインクが吐出された場合には、インクの液面が上部電極8の下端より低くなり、インク無しと判定されることがある。すなわち、インクタンク4内のインクが一定量以下となり、インクタンク4内のインク収納室18内の容積が一定値以下になると、拡張バネ19Bの圧縮力が増大するため、インク収納室18内の負圧が上昇する。その結果、インクタンク4から液室6へとインクが供給されにくくなり、インクタンク4から液室6へのインク供給量よりも、記録動作によるインクの消費量の方が上回った場合には、インクの液面が低下して上部電極8と下部電極9との導通が遮断されることがある。この場合、インクタンク4内にはインクが残留しているにも拘らず、インク無し状態と判定され、インクタンク4が交換されてしまい、残留インクが無駄に消費されることとなる。
このような無駄なインクの発生を避けるため、インクの液面が上部電極8の下端以下になると、上部電極8と下部電極9との導通が遮断され、その状態を表す検出信号がCPU100に入力される。CPU100はこの検出信号を受けると、まず、図11(a)に示すように、吸引キャップ12を記録ヘッド5の吐出口面5aに当接させる。次いで、CPU100は、図11(b)に示すように、弁14を開き、ポンプ16と記録ヘッド5の液室6とを連通させて、ポンプ16を駆動する。そして、一定時間経過しても液面が上昇せず、上部電極8にまでインクが到達しない場合には、CPU100はインクタンク4内のインクが無くなったと判定し、表示器、音声出力器などを駆動してユーザにインクタンク4の交換を促す。
このように本実施形態では、上部電極8と下部電極9との導通が遮断された時点で直ちにインク無しとの判定を下さず、さらにポンプ16の吸気動作によってインク収納室18に残留しているインクをインクタンクへと吸引した後に、インクの有無を判定している。但し、このようなインク有無の判定処理を、プリンタの設置箇所の気圧環境を考慮せずに、実施した場合には、正確なインク有無の判定ができない場合がある。すなわち、プリンタ1が高地などの低気圧環境に設置された状態で、上記のインク有無の判定処理を行った場合、ポンプ16の吸気動作によって液室6内が減圧される速度は、プリンタ1が高気圧環境にある場合(低地に設置されている場合)に比べて低下する。従って、上部電極8と下部電極9との導通が遮断された時点でインクがインクタンク4内に残留していた場合、インク収納室18内のインクが記録ヘッド5内に完全に導入されるまでに要する時間は、プリンタ1が標準気圧環境に設置されている場合に比べて長くなる。従って、気圧環境を考慮せずに、同様のインク有無の判定処理を実施した場合、インク収納室18内のインクを記録ヘッド5へと導入し終える前にインク無しの判定が下され、正確なインク有無の判定がなされない可能性がある。
また、前述の吸引回復処理では、記録ヘッドの吐出口面に当接させた吸引キャップ内の空間をポンプ16によって減圧させ、記録ヘッド5の液室6内と吸引キャップ12内との圧力差を利用して、液室6内のインクを吸引する。このとき、プリンタ1が高地などの低気圧環境に設置されている場合には、ポンプ16は密度の低い空気を排気して吸引キャップ12内を減圧させるこことなる。このため、高地では、低地で減圧させる場合に比べてポンプ16による減圧の速度が低下し、一定の負圧を吸引キャップ12内に発生させるためにはより多くの時間を要することとなる。式(1)に一定の体積の空間を減圧する時にかかる時間の式を示す。
ここでtvは減圧の所要時間、Vは空間の体積、Qはポンプ16が単位時間あたりに排気する気体の体積、P0は減圧前の圧力、P1は減圧後の圧力である。通常気圧(1atm)でのポンプ16の排気時間を100%とした場合に、一定の減圧(P1−P0)を行うための所要時間(減圧時間)が、各気圧環境においてどのように変化するかを図22に示す。ここでは例として0.3atm減圧する時間で比較する。例えば0.8atmの気圧環境にて0.3atmの減圧を行うためには、通常気圧環境下における所要時間に対して約30%の減圧時間を増加する必要があり、0.6atmの気圧環境では約2倍の減圧時間が必要となる。従って、低気圧環境において通常気圧環境における減圧時間と同一の減圧時間で吸引回復処理を行ったとしても、吸引キャップ12内に十分な減圧状態を得ることができず、記録ヘッド5の液路7などに存在する気泡や異物を十分に吸引・排出させることができない。
そこで、本実施形態では、図8に示す気圧判定処理によって判定された気圧環境に応じて、インク有無の判定処理におけるポンプ16の吸気動作を変更するようにしている。具体的には、プリンタ1の設置箇所の気圧環境が低気圧環境であると判定された場合、インク収納室18内のインクの有無を判定する際に行うポンプ16の吸気動作を、通常気圧環境において実施するポンプ16の吸気動作時間よりも長くする。図10に示すように、本実施形態では、通常気圧環境において行う吸気動作時間の200%の時間をかけて低気圧環境下における吸気動作を行う。これにより、インク収納室18内にインクが存在した状態であるにも拘らず、インク無し、と判定されることはなくなり、実際にインク収納室18内からインクが無くなることによってはじめて、インク無し、との判定が下されることとなる。従って、低気圧環境においても正確にインク無し状態を判定することが可能になり、インクタンク内に残留インクが存在したままインクタンクが交換・廃棄されるという無駄はなくなり、ランニングコストを低減することができる。
また、吸引回復処理においても、図10に示すように低気圧環境であると判定された場合には、通常気圧環境において行う吸気動作時間の200%の時間を掛けて減圧動作を行うことにより、吸引キャップ12において十分な減圧状態を得ることができる。従って、記録ヘッド5の液路7などに存在する気泡や異物を十分に吸引・排出させることができる。
以上のように、本実施形態によれば、高価な圧力センサなどを用いることなく、プリンタ1の設置位置における気圧環境を判定することができ、装置の製造コストおよびランニングコストを低減することができる。また、判定した気圧環境に応じてプリンタ1の記録動作および回復処理などを制御するため、より適正な画像形成を実現することが可能になる。
(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態を示す。この第2実施形態は、プリンタの設置位置における気圧環境のより小さな変化を判定可能とし、気圧環境の変化に伴うプリンタ1の制御を、より高精度に実施するものである。すなわち、前述の第1実施形態においては、インクタンク4のインク収納室18から記録ヘッド5へと一定量のインクを導入するためにかかる時間に一定の閾値時間を設け、測定した導入時間が閾値時間を越えるか否かに応じて気圧を判定するものとした。これに対し、この第2実施形態では、以下の式2のような、インク導入時間と気圧との関係式から気圧の判定値をより高精度に算出する。なお、この第2実施形態においても前述の第1実施形態と同様に、図1ないし図3に示す構成を備えるものとする。
次に本発明の第2実施形態を示す。この第2実施形態は、プリンタの設置位置における気圧環境のより小さな変化を判定可能とし、気圧環境の変化に伴うプリンタ1の制御を、より高精度に実施するものである。すなわち、前述の第1実施形態においては、インクタンク4のインク収納室18から記録ヘッド5へと一定量のインクを導入するためにかかる時間に一定の閾値時間を設け、測定した導入時間が閾値時間を越えるか否かに応じて気圧を判定するものとした。これに対し、この第2実施形態では、以下の式2のような、インク導入時間と気圧との関係式から気圧の判定値をより高精度に算出する。なお、この第2実施形態においても前述の第1実施形態と同様に、図1ないし図3に示す構成を備えるものとする。
図12は、第2実施形態の制御動作を示すフローチャートである。図12において、ステップ21〜27は、図8におけるステップ1〜7の動作と同様であるので、ここでは説明を省略する。この第2実施形態では、予め決定した計算式に従って演算処理を実施するためのプログラムをプリンタ1に備えている。このプログラムにおけるステップ21〜27では、計測したインクの導入時間を計算式に導入して演算処理を行い(ステップ28)、それによって、気圧の判定をより高精度に行う。気圧の判定式は以下のようになる。
式2において、Paはプリンタ1が設置されている環境の判定気圧であり、単位はatmである。tiはインク導入時の液面が下部電極9に到達してから上部電極8に到達するまでにかかった時間(インク導入時間)であり、単位は秒(sec)である。なお、ここに示す式2は、図1ないし図3に示す構成を備えたこの第2実施形態において成立するものであり、異なる種類のインクの供給流路、異なる種類のインクを用いる場合は各々に合わせて式2を変化させても良い。
測定したインク導入時間と、このインク導入時間を式2に導入して求めた判定気圧との関係は図13に示すようになる。図示のように、インク導入時間の変化に伴って判定気圧は随時変化することとなる。例えば、インク導入時間tiが31秒であった場合、式2によって得られる判定気圧は0.7atmとなり、インク導入時間tiが27秒であった場合、式2によって得られる判定気圧は0.9atmとなる。
この判定気圧の結果に基づき、プリンタ1の制御設定を行う。本実施形態における制御設定の例を以下に示す。
本実施形態では、判定気圧に従って、ヒータへの電圧印加時間を関係式によって決定する。
第1に、インクを吐出する時のヒータの電圧印加時間は以下の式のように決定する(ステップ29)。
本実施形態では、判定気圧に従って、ヒータへの電圧印加時間を関係式によって決定する。
第1に、インクを吐出する時のヒータの電圧印加時間は以下の式のように決定する(ステップ29)。
ここで、Taは気圧a atm時の電圧印加時間であり、T1は気圧1atm時の電圧印加時間である。この関係を図14に示す。例えば、判定気圧が0.5atmであった場合には、ヒータへの電圧印加時間は、気圧が1atmである時の93.7%とし、判定気圧が0.9atmであった場合には、ヒータへの電圧印加時間は、1atm時の98.7%とする。式3は本実施形態において成り立つものであり、異なる吐出システム、異なる種類のインクを用いる場合は各々に合わせて式を変化させても良い。
第2に、記録ヘッド5の液路7内のインクを、吐出口から吸引してクリーニングを行う吸引回復処理でのポンプ16の駆動時間は以下の式4に従って決定する(ステップ30)。
ここで、TPaは圧力a atm時のポンプ駆動時間であり、TP1は気圧1atm時のポンプ駆動時間である。この関係を図15に示す。例えば、判定気圧が0.7atmであった場合は、1atm時のポンプ駆動時間の175%のポンプ駆動時間とし、判定気圧が0.9atmであった場合は、1atm時のポンプ駆動時間の125%のポンプ駆動時間とする。なお、式4は、図1ないし図3に示す構成を備えたこの第2実施形態において成立するものであり、異なるポンプ、異なるエア流路構成を用いる場合は各々に合わせて式を変化させても良い。
以上のように気圧の判定方法および判定結果に基づいた制御を予め決定した計算式を用いて行うことで、小さい気圧の変化に対して最適な対応を行うことが可能である。例えば、起伏の大きい山地では、同地域内でも様々な気圧の場所が考えられ、このような環境下においては、この第3実施形態により、より正確な気圧の判定を行うことが、良好な画像形成を実現する上で有効である。
(第3実施形態)
次に本発明の第3の実施形態を説明する。この第3実施形態は、インクタンク4から記録ヘッド5の液室6へのインクの導入に対する変動要因が加わった時にも精度良く気圧の判定を行うものである。第1および第2実施形態では、液体(インク)の導入時間に基づいて気圧を判定することを示した。しかし、液体吐出装置では、吐出するインクの粘度の変動などの外乱条件や、インクタンク内の負圧の増減などの変動要因によってインクの導入時間が変動することがある。そこで、本実施形態では上記のような変動要因を加味した制御を行う。すなわち、上記第1実施形態ではインクの導入時間の閾値として一定の閾値時間を設定し、この一定の閾値時間と実際の導入時間との関係で気圧の判定を行った。しかし、この第3実施形態では、インク導入時間に関する閾値時間を環境温度(外気温度)とインク残量(液体残量)に応じて設定し、その閾値に基づいて気圧の判定を行うものとなっている。
次に本発明の第3の実施形態を説明する。この第3実施形態は、インクタンク4から記録ヘッド5の液室6へのインクの導入に対する変動要因が加わった時にも精度良く気圧の判定を行うものである。第1および第2実施形態では、液体(インク)の導入時間に基づいて気圧を判定することを示した。しかし、液体吐出装置では、吐出するインクの粘度の変動などの外乱条件や、インクタンク内の負圧の増減などの変動要因によってインクの導入時間が変動することがある。そこで、本実施形態では上記のような変動要因を加味した制御を行う。すなわち、上記第1実施形態ではインクの導入時間の閾値として一定の閾値時間を設定し、この一定の閾値時間と実際の導入時間との関係で気圧の判定を行った。しかし、この第3実施形態では、インク導入時間に関する閾値時間を環境温度(外気温度)とインク残量(液体残量)に応じて設定し、その閾値に基づいて気圧の判定を行うものとなっている。
図16に環境温度およびインク残量に応じて本実施形態に用いる閾値を示す。一般にインクの粘度は、環境温度が低くなるほど増加する傾向にある。そして、インクタンクから記録ヘッドへと一定量のインクを導入するために必要とされる時間(インク導入時間)は、インクの粘度が高まるほど長くなる。このため、本実施形態では、環境温度が高いほど、インク導入時間の閾値(閾値時間)を大きく(長時間に)設定する。なお、プリンタ1の環境温度は、プリンタ本体が設置された箇所を取り巻く外気の温度に影響されるため、本実施形態では、プリンタ1の周囲の環境温度を、前述の温度センサの検出結果に基づいて定める。なお、環境温度に対するインクの粘度はインク種(染料、顔料)によっても変化するため、インク導入時間の閾値の具体的な値は、インク種に応じて適宜設定する。
ここで、本実施形態で使用するインクタンクの断面を図17に示す。ここに示すインクタンク4は、図3に示したものと同様の構成を有する。すなわち、インクタンク4のインク収納室18は可撓性の袋からなり、その内部に設けた拡張バネ19Bがインク収納室18の内部空間を拡張させる方向に拡張板19Aを押圧することでインク収納室18内に負圧を発生させるよう構成されている。このため、前述のように、インク収納室18内のインク量が減少すると、バネ19Bが収縮するため、より拡張方向への力が強まり、負圧が増大する。その結果、インク収納室18内のインクの残量が一定量より少なくなる残不足が生じると負圧が増大してインクを記録ヘッドへと導入しにくくなる。すなわち、インク収納室18から記録ヘッド5へとインクが導入される速度(インク導入量)が低下する。このため、本実施形態では、図16に示すように、インクの残量が少ないほど、インク導入時間に関する閾値時間を大きく(長時間に)設定する。このように、インク収納室内のインク残量と環境温度とに応じてインク導入時間に関する閾値時間を決定するためのテーブル(図16)が、プログラムROM104に格納されている。なお、インクタンクには、記録動作において記録ヘッドより吐出されたインクの吐出数と、吸引回復動動作の回数とを格納する記憶素子が設けられている。CPU100(図2参照)は、記憶素子から読み出した吸引回復処理の回数をインク吐出数に変換すると共に、その変換したインク吐出数と、記録ヘッドにおける実際のインク吐出数との合計値を算出する。さらに、CPU100は、前述のテーブルを参照し、算出した合計値に対応するインク導入時間に関する閾値時間を決定する。この閾値時間と測定されたインク導入時間とに基づき、プリンタ1の設置地域の気圧が低気圧環境であるか、通常気圧環境であるかを判定する。この判定は、図9に示す関係に基づいてCPU100が行う。
以上のように、この第3実施形態では、インク導入時間に関する閾値時間を環境温度とインク残量とに応じて多段階に設定される。従って、環境温度に伴うインクの粘度変化や、インク残量の変化に伴うインク収納室内の負圧変化などの変動要因が加わった場合にも、それらの外乱条件を考慮した閾値時間が設定される。このため、プリンタ設置地域の気圧環境が低気圧環境であるか通常気圧環境であるかの判定を適正に行うことが可能となり、良好な品質の画像を形成することができる。
(第4実施形態)
次に本発明の第4実施形態を図18ないし図21を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においても、図1および図2に示す構成を有するものとする。また、図18ないし図21において、図3に示す構成と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明の詳細は省く。
次に本発明の第4実施形態を図18ないし図21を参照しつつ説明する。なお、本実施形態においても、図1および図2に示す構成を有するものとする。また、図18ないし図21において、図3に示す構成と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明の詳細は省く。
上記第1、第2実施形態では、設置時には記録ヘッド内にインクが貯留されていないことを前提として、気圧環境の判定を行う例を示した。すなわち、プリンタ1の輸送前に、液室6からインクを抜き取った状態の記録ヘッド5、あるいは未使用の記録ヘッドを搭載した液体吐出装置を設置する際に行う気圧環境の判定を行う例を示した。しかしながら、この第4実施形態では、記録ヘッド5内にインクが貯留されている状態で液体吐出装置1が設置された場合にも、気圧環境を判定し得るものとなっている。
本実施形態の液体吐出装置1における記録ヘッド5およびインク供給機構を図18に示す。本実施形態では、インク導入流路31の下端が、下部電極9および基準電極10の下端より下方に位置しており、インクタンク4と液室6内の液面が空気で分断されずに繋がった状態となっている。またポンプ16は、気体およびインクの順方向(F方向)への移動(吸引)と、逆方向(G方向)への移動(加圧)を選択的に実施可能になっている。これらの点が上記各実施形態と異なる。なお、本実施形態においても、図1および図2に示す構成を同様に備えるものとなっている。
ここで、第4実施形態において実施される気圧の判定動作を説明する。
図19は、第4実施形態による気圧判定のための準備動作の各工程を示す。図19(a)は、液体吐出装置1が設置された初期状態を示している。この初期状態において、記録ヘッド5内には、既に、インクが上部検出電極8の位置まで貯留された状態となっている。気圧判定を実施するに際し、CPU100は、まず、流路17に設けられた弁14を開くと共に、弁15を閉じる。この後、CPU100はポンプ16を逆方向(G方向)に駆動し、ポンプ16から送られた空気を記録ヘッド5の液室6内に圧送して液室6内のインクを加圧する。その結果、液室6内のインクはインク導入流路31を逆流してインクタンク4のインク収納室18内へと送り込まれる。このインクの逆流によって記録ヘッド5内に貯留されていたインクの液面は、図19(b)に示すように低下して行き、最終的に下部電極9および基準電極10の下端より低い位置まで液面が到達した時点でポンプ16の駆動を停止する。
図19は、第4実施形態による気圧判定のための準備動作の各工程を示す。図19(a)は、液体吐出装置1が設置された初期状態を示している。この初期状態において、記録ヘッド5内には、既に、インクが上部検出電極8の位置まで貯留された状態となっている。気圧判定を実施するに際し、CPU100は、まず、流路17に設けられた弁14を開くと共に、弁15を閉じる。この後、CPU100はポンプ16を逆方向(G方向)に駆動し、ポンプ16から送られた空気を記録ヘッド5の液室6内に圧送して液室6内のインクを加圧する。その結果、液室6内のインクはインク導入流路31を逆流してインクタンク4のインク収納室18内へと送り込まれる。このインクの逆流によって記録ヘッド5内に貯留されていたインクの液面は、図19(b)に示すように低下して行き、最終的に下部電極9および基準電極10の下端より低い位置まで液面が到達した時点でポンプ16の駆動を停止する。
このようにして、インクの液面が下部検出電極9より低い位置まで低下させることにより、その後、図20に示す工程を実施することによって気圧判定を行うことができる。まず、CPU100は、弁14を開くと共に、弁15を閉じ、ポンプ16を順方向(F方向)に駆動し、記録ヘッド5の液室6内の空気を吸引する。この空気の吸引によって液室6内には負圧が発生し、インク収納室18内のインクがインク導入流路31を経て記録ヘッド5の液室6内に導入されて行く。インク収納室18からのインクが導入されることにより、液室6内のインクの液面が上昇し、図20(b)に示すように下部検出電極9および基準電極に液体が到達すると、両電極がインクを開始して導通状態となり、CPU100に検出信号が送られる。CPU100はこの検出信号を受けて時間計測を開始する。この後、ポンプ16による空気の吸引動作は継続され、インクの液面が上部検出電極8に到達すると上部電極8と下部電極9とが導通状態となり、検出信号がCPU100に送られる。この検出信号を受けて、CPU100はポンプ16の駆動を停止し、吸引を終了すると同時に、液面が下部電極9に到達してから上部電極8に到達するまでかかった時間(インク導入時間)を所定の記憶領域に格納する。CPU100は、このインク導入時間に基づき、気圧環境を判定し、その判定結果に基づいて記録動作の制御を、上記各実施形態と同様にして行う。
以上のように、この第4実施形態によれば、プリンタ1の記録ヘッド内にインクが貯留された状態であっても、気圧の判定を行うことが可能になる。このため、液体吐出装置1の輸送前に記録ヘッドからのインクを取出し作業を行う必要がなくなり、ユーザに係る負担を軽減することが可能となると共に、インク消費量を削減することが可能になり、ランニングコストも低減される。なお、図19に示す気圧環境の判定工程の前に行う工程、および図20に示す気圧環境の判定工程は、プリンタ1の設置時に限らず、プリンタ本体(液体吐出装置本体)の起動時に実施してもよい。
(本実施形態の有効性の検証)
本発明の実施形態による有効性の検証結果を、従来のプリンタとの対比に基づいて説明する。図21は、画像形成における低気圧環境(0.6atm)と、通常気圧環境(1.0atm)とで、それぞれ画像形成を行った際にどのよう性能差が生じるかを、従来のプリンタと本実施形態のプリンタのそれぞれにおいて確認をした結果を示している。
本発明の実施形態による有効性の検証結果を、従来のプリンタとの対比に基づいて説明する。図21は、画像形成における低気圧環境(0.6atm)と、通常気圧環境(1.0atm)とで、それぞれ画像形成を行った際にどのよう性能差が生じるかを、従来のプリンタと本実施形態のプリンタのそれぞれにおいて確認をした結果を示している。
なお、本実施形態では、ヒータへの電圧印加量を、通常気圧環境よりも低気圧環境において5%削減した例を示している。
本実施形態において、低気圧環境下で形成した画像と通常気圧環境で形成した画像の反射濃度を比較した。その結果、本実施形態のように気圧に応じた制御を行わない従来のプリンタでは、通常気圧環境下で形成した画像の反射濃度(1.2)よりも、低気圧環境で形成した画像の反射濃度の方が高くなる(1.3となる)という結果が生じた。つまり、従来のプリンタでは、低気圧環境で形成した画像と通常気圧で形成した画像との間に濃度の異なる画像が形成されてしまうという問題が生じることとなる。これに対し、本実施形態では低気圧環境下において形成した画像には、通常環境下で形成した画像と同一の反射濃度(1.2)が得られた。
本実施形態において、低気圧環境下で形成した画像と通常気圧環境で形成した画像の反射濃度を比較した。その結果、本実施形態のように気圧に応じた制御を行わない従来のプリンタでは、通常気圧環境下で形成した画像の反射濃度(1.2)よりも、低気圧環境で形成した画像の反射濃度の方が高くなる(1.3となる)という結果が生じた。つまり、従来のプリンタでは、低気圧環境で形成した画像と通常気圧で形成した画像との間に濃度の異なる画像が形成されてしまうという問題が生じることとなる。これに対し、本実施形態では低気圧環境下において形成した画像には、通常環境下で形成した画像と同一の反射濃度(1.2)が得られた。
また、プリンタの気圧環境に関係なく、一定の吸引力で吸引回復処理を行う従来のプリンタでは、吸引回復処理によって、吐出口および液路に存在する気泡、異物の除去率は、通常気圧では95%であるのに対し、低気圧環境下では80%へと低下した。これに対し、本実施形態では、低気圧環境下で吸引回復処理を行った場合の気泡、異物の除去率は、通常気圧で吸引回復処理を行った場合と同等の除去率(95%)を得ることができた。このように、本実施形態によれば、プリンタの設置位置を取り巻く気圧環境が異なる場合にも、画像の反射濃度に大きな変動が生じるのを抑えることが可能になると共に、記録ヘッドに対する回復処理性能も安定化することが確認された。
4 インクタンク(液体供給源)
6 液室
5 記録ヘッド
7 液路(突出部)
8 上部電極
9 下部電極
10 基準電極
11 インク量センサ(検出手段)
100 CPU(気圧判定手段、吐出制御手段)
16 ポンプ(吸引手段)
6 液室
5 記録ヘッド
7 液路(突出部)
8 上部電極
9 下部電極
10 基準電極
11 インク量センサ(検出手段)
100 CPU(気圧判定手段、吐出制御手段)
16 ポンプ(吸引手段)
Claims (11)
- 周囲の気圧に応じた動作を行なう液体吐出装置において、
液体供給源に連通し、前記液体供給源から導入される液体を貯留可能な液室と、
前記液室に連通し、前記液室に貯留される液体を吐出可能な吐出部と、
前記液室内の液体の量を検出する検出手段と、
前記液室と連通し、前記液室内の気体を吸引することが可能な吸引手段と、
前記吸引手段によって前記液室内の気体を吸引し、前記液体供給源から前記液室内に導入される液体の量に基づいて周囲の気圧を判定する気圧判定手段と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記気圧判定手段は、前記液室に導入される液体が所定量に達するまでの時間に基づいて前記周囲の気圧を判定することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
- 前記気圧判定手段は、前記液室に導入される液体が所定量に達するまでの時間と閾値とを比較することにより前記周囲の気圧を判定することを特徴とする請求項2に記載の液体吐出装置。
- 前記気圧判定手段は、液体吐出装置の周囲の温度に基づいて前記閾値を変更することを特徴とする請求項3項に記載の液体吐出装置。
- 前記気圧判定手段は、前記液体供給源内の液体残量に基づいて前記閾値を変更することを特徴とする請求項3または4に記載の液体吐出装置。
- 前記気圧判定手段は、前記液体供給源に貯留されている液体の種類に基づいて前記閾値を変更することを特徴とする請求項3ないし5のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
- 前記吐出部から液体を吐出させるための吐出エネルギーを制御する吐出制御手段を備え、
前記吐出制御手段は、前記気圧判定手段によって判定された前記気圧環境に応じて前記吐出エネルギーを制御することを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 - 前記液体供給源における液体の残量を判定する残量判定手段をさらに備え、
前記残量判定手段は、前記気圧判定手段の判定結果に基づいて前記残量の判定方法を変更することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 - 前記吐出部から液体を吸引する吸引回復処理を行う吸引回復手段をさらに備え、
前記回復手段は、前記気圧判定手段の判定結果に基づいて前記吸引回復処理方法を変更することを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載の液体吐出装置。 - 前記検出手段が前記液室に貯留される液体の液面の高さを検出するものであることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
- 液体供給源に連通し、前記液体供給源から導入される液体を貯留可能な液室と、
前記液室に連通し、前記液室に貯留される液体を吐出可能な吐出部と、
前記液室内の液体の量を検出する検出手段と、
前記液室と連通し、前記液室内の気体を吸引することが可能な吸引手段と、を備え、周囲の気圧に応じた動作を行なう液体吐出装置の制御方法であって、
前記吸引手段によって前記液室内の気体を吸引し、前記液体供給源から前記液室へと液体を導入される液体の量に基づいて周囲の気圧を判定する気圧判定工程と、
前記気圧判定工程によって判定された前記気圧環境に応じて、前記吐出部および前記吸引手段を制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする液体吐出装置の制御方法。
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