JP2018069533A

JP2018069533A - インクジェット記録装置

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Publication number: JP2018069533A
Application number: JP2016211020A
Authority: JP
Inventors: 佑輔清川; Yusuke Kiyokawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-05-10
Anticipated expiration: 2036-10-27
Also published as: JP6900168B2

Abstract

【課題】インクの液面変動中に残量検知動作が行われると、正確なインク量を管理することができない。【解決手段】インクを吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドへ供給されるインクを収容するサブタンクと、サブタンクへ供給されるインクを収容するメインタンクと、サブタンクと記録ヘッドの間に設けられ、内部の容積を変化させることが可能な容積変化部材を有しメインタンクからサブタンクへインクを供給するための供給ユニットと、サブタンク内のインク残量を検知する残量検知動作を行う残量検知手段と、残量検知手段によって検知されたインク残量が所定量以上か否かを判定する判定動作を行う判定手段と、を備え、判定手段は、供給ユニットが動作しているときに残量検知手段によって検知されたインク残量に基づいて判定動作を行わない。【選択図】図６

Description

本発明は、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置に関する。

特許文献１には、装置本体に着脱可能なインクタンクから装置本体に備えられたサブタンクを介して記録ヘッドへインクを供給し、記録ヘッドからインクを吐出して記録動作を行うインクジェット記録装置が開示されている。サブタンクと記録ヘッドの間には、サブタンクと記録ヘッドを接続する流路部の閉塞及び開放が可能な開閉弁の機能を兼ねた容積変化部材（ダイヤフラム部）が備えられている。容積変化部材の容積を増減させることで、インクタンクからサブタンクへインクを供給し、サブタンク内にインクを充填するサブタンク充填動作が行われる。サブタンク充填動作を行うために、サブタンク内にはインク有無検知センサが設けられ、サブタンク内のインク量を検知している。このようにサブタンク内のインク量を検知し、検知結果に基づいてサブタンク充填動作を行うことで、記録ヘッドへ安定してインクを供給することができる。

特開２０１０−２０８１５１号公報

サブタンク充填動作が行われているときは、容積変化部材の容積が増減されるため、接続されているサブタンク内のインクの液面が上下に変動する。特許文献１の構成では、このようにサブタンク充填動作によってインクの液面が上下変動しているときも、サブタンク内のインク量を検知してその結果が反映される。そのため、液面変動によってインク有無検知センサとインクとの接触状態が不安定なときにインク量が検知されても、検知結果として反映されることがある。

上記課題に鑑みて本発明は、より正確なインク量の管理を行うことができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドへ供給されるインクを収容するサブタンクと、前記サブタンクへ供給されるインクを収容するメインタンクと、前記サブタンクと前記記録ヘッドの間に設けられ、内部の容積を変化させることが可能な容積変化部材を有し前記メインタンクから前記サブタンクへインクを供給するための供給ユニットと、前記サブタンク内のインク残量を検知する残量検知動作を行う残量検知手段と、前記残量検知手段によって検知されたインク残量が所定量以上か否かを判定する判定動作を行う判定手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、前記判定手段は、前記供給ユニットが動作しているときに前記残量検知手段によって検知されたインク残量に基づいて前記判定動作を行わないことを特徴とする。

本発明によれば、より正確なインク量の管理を行うことができるインクジェット記録装置が提供される。

第１実施形態に係るインクジェット記録装置の外観斜視図である。第１実施形態に係るインク流路を模式的に示す図である。第１実施形態に係る記録装置の制御構成を示すブロック図である。第１実施形態に係るインク残量検知に関する回路の接続構成を模式的に示す図である。第１実施形態に係るメインタンクから記録ヘッドへのインク供給を模式的に示す図である。第１実施形態に係るサブタンク内の残量検知動作に関わる制御を示すフローチャートである。第１実施形態の変形例に係るサブタンク内の残量検知動作に関わる制御を示すフローチャートである。第２実施形態に係るメインタンクから記録ヘッドへのインク供給を模式的に示す図である。第２実施形態に係るサブタンク内の残量検知動作に関わる制御を示すフローチャートである。第３実施形態に係るメインタンクから記録ヘッドへのインク供給を模式的に示す図である。第３実施形態に係るインク液室内の残量検知動作に関わる制御を示すフローチャートである。

本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態について説明する。ただし、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。本明細書においては、間欠的に搬送される記録媒体に対しインクを吐出するヘッドを、記録媒体の搬送方向と交差する方向に往復移動させて記録を行う、シリアル型のインクジェット記録装置を例に説明する。しかしながら、本発明はシリアル型のインクジェット記録装置に限らず、長尺プリントヘッドを用いて連続的にプリントを行うライン型のインクジェット記録装置にも適用することができる。本明細書において「記録」とは、平面的なものに対する記録に限らず、立体物に対する記録も含む。本明細書において「記録用紙」とは、液体を吐出されるものであって、紙、布、プラスチックフィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等の記録媒体の総称として用いる。さらに、記録用紙はロール状の連続紙に限らずカット紙も含む。また、本明細書において「インク」とは、記録液等の液体の総称とし、記録用紙上に付与されることで、画像、模様、パターン等の形成または加工、或いはインクの処理（記録用紙に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供される。

〔第１実施形態〕
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置（以下、記録装置）１００の外観斜視図である。記録装置１００は、６０〜１００インチサイズ等の記録用紙２０５に画像を記録する。記録装置１００は、記録ヘッド２０１等を備えた本体部を乗せるスタンド１０１と、排出された記録用紙２０５を受ける排出トレイ１０２を備える。また、ユーザに対して記録情報や設定結果等を表示するための表示パネル（報知手段）１０３と、ユーザが記録モードや記録用紙の種類等の設定をするための操作パネル部１０４を備える。さらに記録装置１００には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー等のインクを収容して記録ヘッド２０１へインクを供給するためのメインタンク装着部１０５を備える。以下、図１に示すＺ方向を鉛直方向とする。

図２は、メインタンク装着部１０５に装着されたメインタンク２０８から、記録ヘッド２０１までのインク流路を模式的に示す図である。本明細書において「インク流路」は、メインタンク２０８から記録ヘッド２０１までのインクが流れる経路の総称として用いる。図２に示すように、記録ヘッド２０１はホスト装置（不図示）から送られてきた記録データに基づき、記録ヘッド２０１内部にある電気熱変換素子に電気エネルギーを供給することで熱エネルギーを発生させる。発生した熱エネルギーによってインクに気泡が発生し、気泡発生の際に生じる圧力によって記録ヘッド２０１内部にある各吐出口からインク滴が吐出される。

記録媒体は不図示の搬送ローラ等によってＹ方向（搬送方向）に搬送される。記録ヘッド２０１はキャリッジ２０２に搭載され、メインレール２０３とキャリッジ搬送ベルト２０４に案内されてＹ方向と交差するＸ方向に往復移動する。本実施形態においてはＸ方向とＹ方向は直交する。記録ヘッド２０１は往復移動しながらインク滴を吐出して、記録用紙２０５に対して１バンド分の画像を記録する記録動作を行う。記録用紙２０５に１バンド分の画像が記録されると、記録用紙２０５は不図示の搬送ローラ等の回転によって所定の搬送量だけＹ方向に搬送される（間欠搬送動作）。この１バンド分の記録動作と間欠搬送動作を繰り返すことによって、記録用紙２０５の全体に画像が記録される。

記録ヘッド２０１には複数の吐出口が列状に設けられており、各吐出口列からブラック、シアン、マゼンタ、イエロー等のインクが吐出され、記録用紙２０５上に画像が記録される。その際、キャリッジ２０２はリニアスケール２０６に設けられたスケールを読み取り、その結果をエンコーダセンサ２０７がパルス信号として出力する。後述するＣＰＵ３０１が当該パルス信号をカウントすることで、キャリッジ２０２の移動距離と位置が検知される。また、キャリッジ２０２の移動領域内で、且つ、記録用紙２０５が搬送される搬送領域の外側には、回復ユニット２１４が設けられている。回復ユニット２１４には吸引キャップやワイパ等が設けられ、記録ヘッド２０１の吐出口をワイパで拭き取り、吸引キャップによってインクを吸引し、記録ヘッド２０１の吐出口面を覆うためのキャッピングを行う。これら回復ユニット２１４による一連の動作を記録ヘッド２０１に対する回復動作とも称する。

メインタンク２０８はユーザによって着脱可能なカートリッジ式で、メインタンク装着部１０５に色毎に装着されている。ユーザがメインタンク２０８をメインタンク装着部１０５に装着すると、インク供給針２１０を介して鉛直下方に設けられたサブタンク２０９と連通する。また、サブタンク２０９の鉛直下方で、サブタンク２０９と記録ヘッド２０１の間にはインク供給ユニット２１１が設けられ、メインタンク２０８からサブタンク２０９へのインク供給を行う。サブタンク２０９から記録ヘッド２０１へのインク供給には可撓性チューブ等のインク供給路２１２が用いられる。さらにサブタンク２０９には、サブタンク２０９内のインク量を検知するための電極２１３が設けられている。

図３は記録装置１００の制御構成を示すブロック図である。記録装置１００はＣＰＵ３０１により制御される。通信Ｉ／Ｆ３０２はＬＡＮやＵＳＢ等によるホスト装置との通信制御を行う。メモリ３０３はＲＯＭやＲＡＭ等で構成される。メモリ３０３はＣＰＵ３０１の制御のためのプログラムを格納し、ホスト装置から転送されて通信Ｉ／Ｆ３０２により受信する画像データを一時的に蓄える画像処理バッファや作業領域として使用される。また、サブタンク２０９内におけるインク残量の有無の判定、すなわちインク残量が所定量以上か否かを判定する判定動作を行うために、電極２１３に電力を供給した際に発生する電極間の電圧値と閾値電圧Ｖｔｈとを比較判定する。そして、その判定結果等もメモリ３０３に保存される。

ヘッド制御回路３０４は、記録ヘッド２０１の位置を示すエンコーダセンサ２０７と同期し、ＣＰＵ３０１が読み出すべき画像データのメモリアドレスに関する情報を記録動作前にＣＰＵ３０１に与える。記録ヘッド２０１が記録用紙２０５上を往復移動すると、ＣＰＵ３０１は記録ヘッド２０１の位置に対応する画像データをメモリ３０３から読み出し、記録ヘッド２０１に適時画像データ及び吐出タイミングに関する情報を与える。

モータ制御回路３０５は、ステッピングモータやＤＣモータ等に代表されるモータを制御する。具体的には、キャリッジ２０２を往復移動させるためのキャリッジモータ３０６や記録用紙２０５を搬送するための搬送モータ３０７を制御する。その他に、メインタンク２０８からサブタンク２０９へインクを供給するためのインク供給モータ５０１やメインタンク２０８及びサブタンク２０９内のインクを攪拌するためのインク撹拌モータ９０１を制御する。さらに、記録ヘッド２０１の回復動作を行うための吸引ポンプ５０４を駆動するための吸引モータ５０５を制御する。

センサ制御回路３１０は記録用紙２０５の先端及び後端を検知する光学ＳＷセンサ３１１や、メインタンク装着部１０５の開閉を検知するメカレバーセンサ３１２の制御を行う。さらには記録用紙２０５の搬送量を検知する搬送エンコーダセンサ３１３、インク供給ユニット２１１の駆動量を検知するインク供給エンコーダセンサ３１４を制御する。

インク残量検知制御部３１５は電力供給回路３０９を備えており、ＣＰＵ３０１の制御によって、サブタンク２０９に設けられた第１の電極２１３ａと第２の電極２１３ｂの間に一定の電流又は電圧を供給する。そして、Ａ／Ｄ変換制御部４０２は供給された電流又は電圧によって生じた第１の電極２１３ａと第２の電極２１３ｂの間の電圧値を測定する。測定された電極間の電圧に基づき、ＣＰＵ３０１によってサブタンク２０９のインクが所定量以上か否かが判定され、その判定結果及び検知結果に関する情報はメモリ３０３に反映され、サブタンク２０９のインク量の管理に使用される。これらの情報に基づき、メインタンク２０８からサブタンク２０９へのインクの供給がＣＰＵ３０１によって制御される。

図４はサブタンク２０９内のインク量を検知するために用いられる回路の接続構成を模式的に示す図である。図４（ａ）はメインタンク２０８にインクが所定量以上あり、サブタンク２０９に継続的にインクが供給されている様子を示す図である。図４（ｂ）はメインタンク２０８のインク残量が不足していて、記録動作の際はサブタンク２０９内のインクのみから記録ヘッド２０１へインクを供給する様子を示す図である。

図４（ｃ）は図４（ｂ）と同様に、メインタンク２０８のインク残量が不足していて、記録ヘッド２０１へのインク供給等によりサブタンク２０９内のインクの液面が変動している様子を示す図である。サブタンク２０９には第１の電極２１３ａと第２の電極２１３ｂの２本が設けられ、２本をまとめて電極２１３と称する。第１の電極２１３ａには電力が供給される。第２の電極２１３ｂには電力が供給されずＧＮＤに接続される。電極２１３はサブタンク２０９の鉛直上面に設けられ、底面へ向けて延在している。図４（ｃ）においては液面が変動しているため、電極２１３とインクの接触状態が不安定になっている様子を示す。

インク残量検知制御部３１５は、サブタンク２０９のインク残量が所定量以上か否かを検知するために電極２１３と電力供給回路３０９とを接続し、電極２１３に電力を供給する。電力の供給はＣＰＵ３０１が生成する残量検知開始信号ＳＴＡに基づいて行われ、電力供給回路３０９にＨｉｇｈレベル（本実施形態では３Ｖ）の電力が供給される。一方、インクの残量検知を行わないときはＬｏｗレベル（本実施形態では０Ｖ）の電力が供給される。

ＣＰＵ３０１によって残量検知開始信号ＳＴＡが生成されると、電力供給制御部４０１が駆動され、電力供給回路３０９の制御が行われる。その後、サブタンク２０９内に設けられた第１の電極２１３ａと第２の電極２１３ｂの間に、ＣＰＵ３０１によって所定時間所定の電流が供給される。

サブタンク２０９内にインクが存在しない場合は、２本の電極間で電流が遮断されるためＨｉｇｈレベル（３Ｖ）の電圧値が出力される。一方、サブタンク２０９のインクが所定量以上ある場合はインクの導電作用によって電流が流れ、２本の電極間においてインクの抵抗値に相当する電圧が出力される。出力された電圧はインク残量検知制御部３１５に備えられたＡ／Ｄ変換制御部４０２で取得される。そして取得された電圧値は閾値電圧判定部４０３にて閾値電圧Ｖｔｈとの比較判定がなされ、残量判定データ抽出部４０４にてサブタンク２０９内のインク残量に関する情報として抽出される。その後、残量データ制御部４０５においてインク残量の情報に基づいて、表示パネル１０３におけるインク残量の表示、メインタンク２０８からサブタンク２０９へのインクの供給動作、ユーザに対するメインタンク２０８の交換指示等の制御が行われる。

図５は本実施形態におけるメインタンク２０８から記録ヘッド２０１へのインク供給経路を模式的に示す図である。インク供給ユニット２１１内には、インク供給モータ５０１、供給カム５０２、インク供給弁５０３及びレバー５０６が設けられている。インク供給モータ５０１は、ギア（不図示）を介して供給カム５０２の回転を制御する。供給カム５０２は回転することによってレバー５０６を動作させ、レバー５０６の動作によってインク供給弁５０３の開閉動作が行われる。

インク供給弁５０３は、容積変化部材として内部の容積を増減させることによってインク流路を閉塞した第１の状態（閉状態）とインク流路を開放した第２の状態（開状態）とに切り替え可能な開閉弁である。インク供給弁５０３は閉状態から開状態に変化する（第１の動作）ときに容積が大きくなり、開状態から閉状態に変化する（第２の動作）ときに容積が小さくなる。インク供給弁５０３はＣＰＵ３０１によって開閉が制御されることで、メインタンク２０８からサブタンク２０９へのインクの供給を行う。上述した、インク供給モータ５０１、供給カム５０２、インク供給弁５０３及びレバー５０６をまとめてインク供給ユニット２１１と称する。

インク供給ユニット２１１は、メインタンク２０８からサブタンク２０９へのインクの供給動作を行うときに動作する。インク供給モータ５０１によって供給カム５０２が回転すると、インク供給弁５０３はレバー５０６に押されて開状態から閉状態になる。同時に、インク供給弁５０３の容積分だけサブタンク２０９内の空気がメインタンク２０８内に押し出される。

続いて、インク供給モータ５０１によって供給カム５０２が回転すると、インク供給弁５０３はレバー５０６で引かれて閉状態から開状態になる。すると、インク供給弁５０３の容積変化分だけメインタンク２０８内のインクがサブタンク２０９内に引き込まれ、メインタンク２０８には大気連通孔２１５から同じ容積分の空気が引き込まれる。このようにインク供給弁５０３の開閉動作によって、メインタンク２０８からサブタンク２０９へのインク供給動作が行われる。インク供給ユニット２１１によってインク供給動作が実行されているときサブタンク２０９内のインクは流動するため、液面変動が生じている状態となる。

なお、インク供給弁５０３から記録ヘッド２０１までのインク流路中の圧力損失は、インク供給弁５０３からメインタンク２０８までの圧力損失に比べて非常に大きい。そのため、インク供給弁５０３の開閉動作によって記録ヘッド２０１からインクが吐出されることはほとんどないように構成されている。

上述したサブタンク２０９の充填動作は、記録装置１００を使い始めるときに記録ヘッド２０１までのインク流路にインクを充填するための初期充填のときと、ユーザがメインタンク２０８を交換したときに行われる。初期充填の際は、インク流路をインクで満たすために吸引ポンプ５０４による記録ヘッド２０１及びインク供給路２１２へのインクの充填動作が終わった後に、サブタンク２０９へのインク充填動作が行われる。ユーザによるメインタンク２０８の交換時は、メインタンク２０８の着脱を検知するセンサの検知結果に基づいてＣＰＵ３０１がインク供給ユニット２１１を動作させる。

図６はサブタンク２０９内の残量検知動作に関わる制御を示すフローチャートである。ステップＳ７０１にて、ＣＰＵ３０１がサブタンク２０９内の残量検知動作を開始する。ステップＳ７０２では、ＣＰＵ３０１が残量検知の対象となるサブタンク２０９を選択する。続いてステップＳ７０３では、ＣＰＵ３０１によってインク残量検知制御部３１５の動作が開始され、電力供給回路３０９が駆動される。ステップＳ７０４に進み、ステップＳ７０３における第１の電極２１３ａへの電力供給によって生じた電極２１３間の電圧（Ｖｓ）をＡ／Ｄ変換制御部４０２が取得する。

次にステップＳ７０５では取得した電極２１３間の電圧（Ｖｓ）と閾値電圧（Ｖｔｈ）を比較する。比較の結果、電極２１３間の電圧Ｖｓが閾値電圧Ｖｔｈより大きい（Ｖｓ＞Ｖｔｈ）場合はインク残量が所定量未満である。そのためステップＳ７０６に進み、ＣＰＵ３０１は対象のサブタンク２０９内のインク残量を「不足」と判定する。これに対して、電極２１３間の電圧Ｖｓが閾値電圧Ｖｔｈより小さい（Ｖｓ≦Ｖｔｈ）場合はインク残量が所定量以上である。そのためステップＳ７０７に進み、ＣＰＵ３０１は対象のサブタンク２０９内のインク残量を「有り」と判定する。

判定後、ステップＳ７０８にてＣＰＵ３０１によってインク供給ユニット２１１が動作中か否かが判定される。具体的には、インク供給モータ５０１を駆動させる供給システム制御信号ＳＣ＿ＳＴＡが生成されているか否かをＣＰＵ３０１が判定する。ＣＰＵ３０１によってインク供給ユニット２１１が動作中であると判定された場合、ステップＳ７０９に進み、ステップＳ７０６及びステップＳ７０７で判定したインク残量に関する情報を反映させず、スキップ処理を行う。具体的にはステップＳ７０６及びステップＳ７０７におけるインク残量の判定結果に関する情報をメモリ３０３に格納せずに廃棄し、ステップＳ７０３に戻ってインク残量の検知を再度実行する。

これに対してステップＳ７０８でＣＰＵ３０１によってインク供給ユニット２１１が動作中ではないと判定された場合、ステップＳ７１０に進み、残量検知の対象となるサブタンク２０９全てに対する判定が完了したかどうかを調べる。ここで、ＣＰＵ３０１によって対象となるサブタンク２０９全てに対する判定が完了していないと判定された場合は、処理はステップＳ５０２に戻り、対象の全てのサブタンク２０９の残量検知動作が完了するまで処理が継続される。ＣＰＵ３０１によって対象となる全てのサブタンク２０９の判定が完了したと判定されると、ステップＳ７１１に進み、残量検知の全ての処理結果を記録装置１００内部に備えたメモリ３０３に保存して処理を終了する。

このように、インク供給ユニット２１１の動作によってサブタンク２０９内のインクが液面変動しているときには、インク残量の判定結果をメモリ３０３に記憶させないことで、より正確なインク残量を管理することができる。制御の方法としてはこれに限らず、インク供給ユニット２１１の動作中に残量検知によって取得した電圧を、比較判定に使用しない構成としても同様の効果を得ることができる。すなわち、サブタンク２０９内のインクが液面変動しているときに取得した電圧は、インク残量の管理に反映させない制御がＣＰＵ３０１によって行われることで同様の効果を奏する。

図７は、図６に示すフローチャートの変形例である。具体的には、残量検知を行う前にインク供給ユニット２１１が動作中であるか否か、すなわち供給システム制御信号ＳＣ＿ＳＴＡが生成されているか否かを判定する。以下、図６と同じ処理ステップについては説明を省略し、図７のフローチャートを説明する。なお、図６の処理ステップと同じ処理内容のステップには同じ数字を付している。

ステップＳ７０１でＣＰＵ３０１がサブタンク２０９の残量検知動作を開始し、ステップＳ７０２で残量検知対象となるサブタンク２０９を選択する。その後ステップＳ７０８’にてインク供給ユニット２１１が動作中か否かを判定する。インク供給ユニット２１１が動作中と判定された場合、動作が停止するまで残量検知は行われない。

ステップＳ７０８’でインク供給ユニット２１１が動作していないと判定された場合、ステップＳ７０３に進み、インク残量検知制御部３１５の動作を開始する。ステップＳ７０４でＣＰＵ３０１によって電極２１３間の電圧Ｖｓが取得され、ステップＳ７０５で閾値電圧Ｖｔｈと比較される。比較結果に応じてステップＳ７０６又はステップＳ７０７に進んで判定結果を取得し、ステップＳ７１１’にてメモリ３０３に判定結果が保存される。最後にステップＳ７１０に進み、全てのサブタンク２０９に対する残量検知動作が完了したか否かを確認して、完了していれば処理を終了し、完了していなければステップＳ７０２に戻る。

上述した本実施形態及び変形例によれば、インク供給ユニット２１１が動作しているとき、すなわちサブタンク２０９におけるインクの液面変動が起こり得るときは、残量検知し比較判定した結果がメモリ３０３に反映されない。言い換えれば、インクの液面変動が発生していないときに残量検知し比較判定した結果をメモリ３０３に反映させることで、正確なインク量をユーザに対して報知することができる。なお、インク量の判定結果は全てのサブタンク２０９における残量検知動作が終わってからメモリ３０３に保存しても、個々のサブタンク２０９における残量検知動作が終わる毎にメモリ３０３に保存してもよい。

〔第２実施形態〕
図８は第２実施形態におけるメインタンク２０８から記録ヘッド２０１へのインク流路を模式的に示す図である。第１実施形態と異なり、本実施形態はインク供給ユニット２１１内に、サブタンク２０９及びメインタンク２０８のインクを撹拌するためのインク撹拌ユニットを備える。インク撹拌ユニットは主に、インク撹拌モータ９０１、メインタンク弁（第１の弁）９０２、サブタンク弁（第２の弁）９０３、撹拌ポンプ９０４、流路部９０７によって構成される。メインタンク弁９０２とサブタンク弁９０３は、開状態と閉状態とに開閉可能に構成される。また、本実施形態では、メインタンク２０８とサブタンク２０９は流路部９０７によって接続されている。メインタンク２０８と流路部９０７は第１の接続部９０５によって接続され、サブタンク２０９と流路部９０７は第２の接続部９０６によって接続される。メインタンク弁９０２は第１の接続部９０５を開状態と閉状態とに切り替えることで、メインタンク２０８と流路部９０７を接続状態と非接続状態とに切り替える。同様に、サブタンク弁９０３は、第２の接続部９０６を開状態と閉状態とに切り替えることで、サブタンク２０９と流路部９０７を接続状態と非接続状態とに切り替える。

流路部９０７内で、メインタンク弁９０２及びサブタンク弁９０３の間には撹拌ポンプ９０４が設けられている。撹拌ポンプ９０４は、メインタンク弁９０２とサブタンク弁９０３の開閉と連動して流路部９０７内の圧力と容量を変化させる。これらメインタンク弁９０２とサブタンク弁９０３と撹拌ポンプ９０４はインク撹拌モータ９０１によって駆動される。

続いてインク撹拌ユニットの具体的な動きに関わる、メインタンク２０８内のインクを撹拌する第１の撹拌動作を説明する。まず、ＣＰＵ３０１によってインク供給弁５０３が開放される。その後、ＣＰＵ３０１によってインク撹拌モータ９０１が駆動され、メインタンク弁９０２が閉塞される。その後、インク撹拌モータ９０１によって撹拌ポンプ９０４が駆動されることで、流路部９０７のインクがメインタンク２０８へ押し出される。続いて、ＣＰＵ３０１によってメインタンク弁９０２が開放されると、サブタンク弁９０３が閉塞される。この状態で再びインク撹拌モータ９０１によって撹拌ポンプ９０４が駆動されることで、サブタンク２０９のインクが流路部９０７へ引き込まれる。以上の第１の撹拌動作によって、メインタンク２０８とサブタンク２０９のインクが循環される。

次にサブタンク２０９内のインクを撹拌する第２の撹拌動作を説明する。まず、ＣＰＵ３０１によってインク供給弁５０３が開放される。その後、ＣＰＵ３０１によってインク撹拌モータ９０１が駆動され、メインタンク弁９０２及びサブタンク弁９０３が開放される。さらにインク撹拌モータ９０１によって撹拌ポンプ９０４が駆動され、サブタンク２０９から流路部９０７へインクが引き込まれる。続いて、インク撹拌モータ９０１によって撹拌ポンプ９０４が駆動されると、流路部９０７に引き込まれたインクとほぼ同量のインクをサブタンク２０９内へ押し出す。以上の第２の撹拌動作が繰り返されることにより、サブタンク２０９内のインクが撹拌される。

第１の撹拌動作と第２の撹拌動作はいずれも、サブタンク２０９内と流路部９０７内でインクが行き来するため、サブタンク２０９内においてインクの液面変動が生じる。従って、撹拌ユニットが動作しているときの残量検知動作を制御することで、ＣＰＵ３０１によってより正確なインク量を管理することができる。以下、本実施形態の制御に関して説明する。

図９はサブタンク２０９内の残量検知動作に関わる制御を示すフローチャートである。第１実施形態における図６と同じ処理ステップについては同じステップ参照番号を付し、その説明は省略する。

ステップＳ７０１で残量検知動作が開始されると、ステップＳ７０２〜Ｓ７０７の処理は図６と同様に実行され、ステップＳ１１０１に進む。ステップＳ１１０１では、ＣＰＵ３０１が対象のサブタンク２０９の撹拌ユニットが動作中か否かを判定する。具体的には、撹拌システム制御信号ＲＣ＿ＳＴＡが生成されているか否かをＣＰＵ３０１が判定する。ＣＰＵ３０１によって撹拌ユニットが動作中であると判定された場合ステップＳ７０９に進み、撹拌ユニットによる撹拌動作が終了した後、ステップＳ７０３から残量検知動作が再開される。これに対してステップＳ１１０１で撹拌ユニットが動作中ではないと判定された場合、ステップＳ７１０及びステップＳ７１１に進み、処理を終了する。

また、第１実施形態の変形例として図７を参照しながら説明したように、ステップＳ１１０１における撹拌ユニットの動作判定をステップＳ７０２の直後に実施して、残量検知動作自体を行うか否か決定する形態にも適用することができる。以上説明した本実施形態によれば、撹拌ユニットが動作しておらず、インクの液面変動が生じていないときのインク量の判定結果のみを反映させることにより、ＣＰＵ３０１によってサブタンク２０９内のインク量がより正確に管理される。

〔第３実施形態〕
図１０は第３実施形態におけるメインタンク２０８から記録ヘッド２０１へのインク供給経路を模式的に示す図である。本実施形態は第１実施形態及び第２実施形態と異なり、記録ヘッド２０１内に備えられるインク液室２２１に、インク液室２２１内のインク残量の有無を検知するための第１の電極１２０１及び第２の電極１２０２が設けられている。第１の電極１２０１には電力が供給される。第２の電極１２０２には電力が供給されずＧＮＤに接続される。

記録動作中、インク供給弁５０３は開状態となるようにＣＰＵ３０１によって制御され、インク供給路２１２はメインタンク２０８と記録ヘッド２０１を接続する。記録動作によってインク液室２２１のインクが消費されると、負圧によってメインタンク２０８から記録ヘッド２０１へインクが供給される。

記録装置１００は、キャリッジ２０２がＸ方向に往復移動することで記録用紙２０５への記録動作を行う。そのため、記録動作中は往復移動可能なキャリッジ２０２の往復移動によってインク液室２２１内で液面変動が生じる。さらに、記録ヘッド２０１の吐出口からのインクの吐出（消費）とサブタンク２０９からのインクの供給がインク液室２２１内で繰り返されることによっても、インク液室２２１内において液面変動が生じる。

図１１はインク液室２２１の残量検知動作を示すフローチャートである。第１実施形態における図６と同じ処理ステップについては同じステップ参照番号を付し、その説明は省略する。

ステップＳ７０１で残量検知動作が開始されると、ステップＳ７０２〜Ｓ７０７の処理は図６と同様に実行され、ステップＳ１４０１に進む。ステップＳ１４０１では、記録ヘッド２０１が記録動作中か否かがＣＰＵ３０１によって判定される。具体的には、駆動動作信号ＣＲ＿ＳＴＡが生成されているか否かをＣＰＵ３０１が判定する。記録ヘッド２０１が記録動作中であると判定された場合、ステップＳ７０９に進みステップＳ７０３に戻る。反対に記録ヘッド２０１は記録動作をしていないと判定された場合、ステップＳ７１０及びステップＳ７１１に進み処理を終了する。

第１実施形態において図７を参照して説明したのと同様に、ステップＳ１４０１における記録ヘッド２０１の記録動作中か否かの判定は、ステップＳ７０２の直後に実施して、残量検知動作自体を行う否か決定する形態にも適用することができる。

上述したように本実施形態によれば、キャリッジ２０２が駆動しておらず、インク液室２２１の液面変動が発生していないときにＣＰＵ３０１がインク残量の有無を判定することにより、インク液室２２１のインク量をより正確に判定することができる。

なお本実施形態における電極の構成は、インク液室２２１内に第１の電極１２０１を備え、記録ヘッド２０１内部の電気熱変換素子に併設されるＧＮＤ端子を第２の電極として備える構成であってもよい。さらに、本実施形態の制御方法を、インク液室２２１内ではなくサブタンク２０９内に備える電極でインク残量の有無を判定することもできる。具体的には、記録動作中はインク液室２２１だけでなく、記録ヘッド２０１へのインク供給を行うことでサブタンク２０９においても液面変動が生じる。そのため、記録動作中において第１実施形態や第２実施形態と同様にサブタンク２０９における残量検知動作の制御を実行することで、同様の効果を得ることができる。さらに、記録動作中か否かを判定する別の手段として、ホスト装置から記録データを受信するタイミングから判定する方法も適用することができる。

以上説明した各実施形態で図示した構成は一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。例えば、インクの成分等に応じて電力を供給する時間と検知された電極間の電圧値を判定する時間を変更してもよい。

また、残量検知のために用いられる電極は、サブタンク２０９やインク液室２２１の鉛直上面から底面に向けて延在する構成を示しているが、これに限らず、横方向から挿入される構成でもインクの液面変動の影響を受けるため適用することができる。

２０１記録ヘッド
２０８メインタンク
２０９サブタンク
２１１インク供給ユニット
２１３ａ第１の電極
２１３ｂ第２の電極
４０３閾値電圧判定部（判定手段）

Claims

インクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドへ供給されるインクを収容するサブタンクと、
前記サブタンクへ供給されるインクを収容するメインタンクと、
前記サブタンクと前記記録ヘッドの間に設けられ、内部の容積を変化させることが可能な容積変化部材を有し前記メインタンクから前記サブタンクへインクを供給するための供給ユニットと、
前記サブタンク内のインク残量を検知する残量検知動作を行う残量検知手段と、
前記残量検知手段によって検知されたインク残量が所定量以上か否かを判定する判定動作を行う判定手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記判定手段は、前記供給ユニットが動作しているときに前記残量検知手段によって検知されたインク残量に基づいて前記判定動作を行わないことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記判定手段は、前記供給ユニットが動作していないときに前記残量検知手段によって検知されたインク残量に基づいて前記判定動作を行うことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
前記判定手段は、前記供給ユニットが動作しているときに前記残量検知手段によって検知されたインク残量を前記判定動作に使用しないことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
前記判定手段によって判定されたインク残量に関する情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記情報を報知する報知手段と、を備え、前記記憶手段は、前記供給ユニットが動作していないときに前記判定手段によって判定された前記情報を記憶して前記報知手段が前記情報を報知し、前記供給ユニットが動作しているときに前記判定手段によって判定された前記情報を記憶しないことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
前記残量検知手段は、前記供給ユニットが動作しているときは前記残量検知動作を行わないことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
前記供給ユニットは、前記容積変化部材を所定の容積の第１の状態から前記第１の状態よりも容積の大きい第２の状態に切り替える第１の動作と、前記第２の状態から前記第１の状態に切り替える第２の動作と、を繰り返し実行することで前記メインタンクから前記サブタンクへインクが供給されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
前記供給ユニットが前記第１の動作を実行するときに前記メインタンクから前記サブタンクへインクが供給され、前記第２の動作を実行するときに前記サブタンクから前記メインタンクへ空気が供給されることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
前記供給ユニットは、前記第１の動作を実行するときに前記容積変化部材によって前記記録ヘッドと前記サブタンクのとの間のインク流路を閉塞し、前記第２の動作を実行するときに前記容積変化部材によって前記記録ヘッドと前記サブタンクのとの間のインク流路を開放することを特徴とする請求項６または７に記載のインクジェット記録装置。
インクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドへ供給されるインクを収容するサブタンクと、
前記サブタンクへ供給されるインクを収容するメインタンクと、
前記サブタンク内のインクを撹拌する撹拌ユニットと、
前記サブタンク内のインク残量を検知する残量検知動作を行う残量検知手段と、
前記残量検知手段によって検知されたインク残量が所定量以上か否かを判定する判定動作を行う判定手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記判定手段は、前記撹拌ユニットが動作しているときに前記残量検知手段によって検知されたインク残量に基づいて前記判定動作を行わないことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記サブタンクと前記メインタンクの間に流路部を備え、前記流路部に前記撹拌ユニットが設けられていることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
前記撹拌ユニットは、前記メインタンクと前記流路部との接続状態を切り替え可能な第１の弁と、前記サブタンクと前記流路部との接続状態を切り替え可能な第２の弁と、前記第１の弁と前記第２の弁との間に設けられたポンプと、を有することを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
前記第１の弁が開き前記第２の弁が閉じた状態で前記ポンプを駆動すると前記流路部から前記メインタンクへインクが供給され、前記第１の弁が閉じて前記第２の弁が開いた状態で前記ポンプを駆動すると前記サブタンクから前記流路部へインクが供給されることで、前記サブタンク内のインクを撹拌することを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録装置。
前記第１の弁と前記第２の弁が開いた状態で、前記ポンプを駆動することで前記サブタンク内のインクを撹拌することを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット記録装置。
インクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドへ供給されるインクを収容するサブタンクと、
前記サブタンクへ供給されるインクを収容するメインタンクと、
前記サブタンクと前記記録ヘッドの間に設けられ内部の容積を変化させることが可能な容積変化部材と、
前記サブタンク内のインク残量を検知する残量検知動作を行う残量検知手段と、
前記残量検知手段によって検知されたインク残量が所定量以上か否かを判定する判定動作を行う判定手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記判定手段は、前記記録ヘッドからインクが吐出されているときに前記残量検知手段によって検知されたインク残量に基づいて前記判定動作を行わないことを特徴とするインクジェット記録装置。
インクを収容するインク液室を有し前記インク液室からインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドへ供給されるインクを収容するサブタンクと、
前記サブタンクへ供給されるインクを収容するメインタンクと、
前記サブタンクと前記記録ヘッドの間に設けられ内部の容積を変化させることが可能な容積変化部材と、
前記インク液室内のインク残量を検知する残量検知動作を行う残量検知手段と、
前記残量検知手段によって検知されたインク残量が所定量以上か否かを判定する判定動作を行う判定手段と、を備えるインクジェット記録装置であって、
前記判定手段は、前記記録ヘッドからインクが吐出されているときに前記残量検知手段によって検知されたインク残量に基づいて前記判定動作を行わないことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記記録ヘッドを搭載して往復移動可能なキャリッジを備え、前記判定手段は、前記キャリッジが往復移動しているときに前記残量検知手段によって検知されたインク残量に基づいて前記判定動作を行わないことを特徴とする請求項１４または１５に記載のインクジェット記録装置。
前記残量検知手段は電流を供給される第１の電極と電流を供給されない第２の電極を有し、前記第１の電極に電流を供給したときに前記第１の電極と前記第２の電極の間に生じる電圧を検知することを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。