JP2024003718A

JP2024003718A - 記録装置

Info

Publication number: JP2024003718A
Application number: JP2022103068A
Authority: JP
Inventors: 亨大鹿; Toru Oshika
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2022-06-27
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2024-01-15

Abstract

【課題】チューブ閉塞手段が解除された後、チューブによるインクの供給を必要とする動作開始時間までを短縮することを目的とする。【解決手段】チューブ閉塞状態における経過時間や、記録装置の温度に基づいて、チューブ閉塞状態を解除してからインクの供給を必要とする動作を開始する前の待機時間を決定する。【選択図】図５

Description

本発明は記録装置に関する。

インクを記録媒体に吐出して画像を記録するインクジェット記録装置において、装置内に配置したインクタンクから記録ヘッドへのインク供給をチューブによって行うものが知られている。このような構成のインクジェット記録装置において、初期設置時のインク充填動作、装置輸送時の外部へのインク漏れ防止、チューブ内の泡抜きといった動作のためにインク供給のためのチューブを押し潰して閉塞させることがある。押し潰されたチューブは開放されると復元し、インクの供給が可能な状態になる。

特許文献１には、押し潰した際には潰れやすく、開放した際には復元しやすくするためにチューブの素材としてエラストマやシリコーンゴムといった弾性材を用いることが開示されている。

特開２０１２－５１３１４号公報

しかし、エラストマやシリコンなどの弾性材からなるチューブであっても、押し潰して閉塞された状態で長時間放置された場合にはチューブに貼り付きが発生し、閉塞手段を解除された後も十分にインクが流れない状態が継続することがある。この状態でインク吐出を行った場合、十分なインクが供給されず不吐出や印字かすれ等の問題が発生する虞がある。

また、チューブ素材の特性上、この貼り付き状態から完全に開放された状態に戻るのに必要な時間は、閉塞状態における経過時間と周囲温度、及び、閉塞手段を解除した時の周囲温度に依存し、条件によってはほぼ０秒で戻る場合もあるが、長時間にわたる場合もある。

閉塞手段解除後にチューブ内部の貼り付きが解消しインクが十分に流れる状態になると推定されるワースト条件まで待つやり方も考えられる。しかし、既に貼り付きが解消しているのに待つ場合があり、チューブによるインクの供給を必要とする動作開始まで必要のない待ち時間が発生することとなる。

本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、チューブ閉塞手段が解除された後、チューブによるインクの供給を必要とする動作開始時間までを短縮することを目的とする。

本発明は、記録ヘッドへインクを供給するためのチューブと、前記チューブを押しつぶし、前記チューブ内のインクの流れを止める閉塞状態にする閉塞手段と、前記閉塞手段を閉塞状態にしてから閉塞状態を解除するまでの経過時間を取得する経過時間取得手段と、前記経過時間に基づいて、前記閉塞手段による前記チューブの閉塞状態が解除されてからインクの供給を必要とする動作を開始するまでの待機時間を決定する決定手段と、を有する記録装置。

本発明により、チューブ閉塞手段が解除された後、チューブによるインクの供給を必要とする動作開始時間までを短縮することができる。

実施形態に係るインクジェット記録装置を示す模式図である。実施形態に係る供給チューブ図である。実施形態に係るチューブ閉塞機構を示す図である。実施形態に係るブロック図である。チューブ閉塞開始から閉塞状態から開放し印字待機時間を判断するまでのフローチャートである。閉塞状態における経過時間及び機内温度とチューブ内部の貼り付きが解消するまでの推定待機時間の関係を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る記録装置について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

＜第１の実施形態＞
（インクジェット記録装置の構成）
図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）を示す模式図である。インクタンク１０１は、装置本体に設けられたインクタンクホルダ１０２に着脱自在に装着される。インクタンクホルダ１０２には、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインクの４色の顔料インクをそれぞれ収容するインクタンク１０１が個別に装着される。インクタンク１０１は、供給チューブ１０６を介してキャリッジ１０８に搭載された記録ヘッド１０７に各色のインクを供給する。キャリッジ１０８は、記録ヘッド１０７を着脱自在に搭載する。搬送機構１０９は、プラテンに支持された記録シート（記録媒体）１１１を搬送方向Ａに搬送する。キャリッジ１０８は、搬送方向Ａと交差する方向に往復移動可能に構成されている。キャリッジ１０８は、記録ヘッド１０７は、各色のインクを吐出可能な吐出口（ノズル）が複数配された吐出口面（ノズル面）を有している。記録シート１１１の搬送が停止している間にキャリッジ１０８が記録シート１１１上を移動し、記録ヘッド１０７はキャリッジ１０８の移動中に吐出口からインクを吐出することで記録シート１１１に画像を記録する記録動作を行う。本実施形態ではインクタンク１０１が装置本体に対して着脱可能な形態であるが、インクタンクが本体に固定され、インクボトル等からインクタンク内にインクを注入するような形態であっても良い。

図２は、インクタンク、供給チューブ、記録ヘッドの構成を模式的に示す図である。インクタンク１０１と記録ヘッド１０７は供給チューブ１０６で接続され、供給チューブ１０６の途中には供給チューブ１０６を押し潰すことで供給チューブ１０６の中を閉塞させインクの流れを止めるためのチューブ閉塞機構２１２を備えている。

次にチューブ閉塞機構２１２について説明する。図３（ａ）、図３（ｂ）はチューブ閉塞機構２１２の概略を示す断面図である。図３に示すようにカバー部材１６２及び保持部材１６９は、供給チューブ１０６を保持しており、前述のように供給チューブ１０６は、一方を記録ヘッド１０７に接続し、他方がインクタンク１０１に接続されている。

図３に示すように変位部材１６４は、供給チューブ１０６を押圧する押圧部１６４ａを含み、カム１６５に対してばね（不図示）で付勢されており、カム１６５の回転に連動する。受け部材１６３は、供給チューブ１０６に対して干渉する方向に変位する変位部材１６４を受けるための部材であり、当接部１６３ａを含む。受け部材１６３は供給チューブ１０６に対して変位部材１６４が設けられている側と反対側に設けられている。図３（ｂ）に示すように変位部材１６４の押圧部１６４ａが受け部材１６３の当接部１６３ａに対して供給チューブ１０６を押し付けながら潰すことにより、供給チューブ１０６内が閉塞され、インクタンク１０１から記録ヘッド１０７へのインク供給が遮断される。カム１６５を回転させるのは不図示のモータであり、チューブ閉塞機構制御回路２１１（図４参照）によって制御される。

供給チューブ１０６の素材はエラストマやシリコンなどの弾性材からなるが、押し潰され閉塞された状態で長時間放置された場合にはチューブに貼り付きが発生することがある。貼り付きが発生すると、閉塞機構による閉塞状態が解除された開放状態になった後も供給チューブ１０６が貼り付き、インクが正常に流れることができない状態が継続する。その継続時間は閉塞状態の経過時間や閉塞状態における温度や閉塞状態から開放状態になった後の温度によって変化する。これはチューブ素材の特性上、押し潰された状態が長く経過するほど元に戻りにくく、また、閉塞状態における温度が高いほどチューブが貼り付きやすくなるためである。

図４は、本実施形態の記録装置における制御部の構成を示すブロック図である。ＣＰＵ２０２は、メインバスライン２０９を介して装置各部の制御およびデータ処理を実行する。ＣＰＵ２０２は、ＲＯＭ２０３に格納されるプログラムに従い、データ処理、記録ヘッドの駆動、キャリッジの駆動等を以下の各部を介して制御することにより、記録動作や回復動作（予備吐出、吸引動作を含む）等を実行する。また、ＣＰＵ２０２は、インターフェース２０１を介して、ホスト装置との通信処理を行う。ＲＡＭ２０４は、ＣＰＵ２０２によるデータ処理等のワークエリアとして用いられ、一時的に記録データを保存する。

画像入力部２０７は、インターフェース２０１を介してホスト装置から入力された画像を一時的に保持することができる。ヘッド駆動制御回路２１６は、記録ヘッド１０７によるインク吐出のための駆動を制御し、記録ヘッド１０７に予備吐出動作や記録動作におけるインク吐出を行わせる。キャリッジ駆動回路２３０は、画像信号処理部２０６で処理されたプリントデータに従いキャリッジ１０８の往復移動動作を制御する。搬送制御回路２３２は、搬送機構１０９による記録シート１１１の搬送動作を制御する。チューブ閉塞機構制御回路２１１は供給チューブ１０６を押し潰すことで閉塞状態にし、インクの流れを止めるチューブ閉塞機構２１２を制御する。

また、温度センサ２１０は、装置内部のプリント基板に実装されているサーミスタであり、装置内部の雰囲気温度の検出に用いられる。温度センサ２１０はプリント基板内の回路により検出した温度に応じてサーミスタが接続される信号線がＧＮＤ～Ｖｃｃの間の電圧レベルを示すように構成されている。この信号線はＣＰＵ２０２のＡ／Ｄポートに入力され、デジタル値に変換されたのち、ＲＯＭ２０３に格納されているサーミスタ用のＡ／Ｄ値―温度テーブルを参照することで温度に換算される。不揮発性メモリ２０５は、温度センサ２１０により取得された装置本体内部の温度に関する情報やタイマ２０８により取得されたチューブ閉塞状態の経過時間に関する情報等を記憶する。また、後述する閉塞状態における経過時間及び機内温度とチューブ内部の貼り付きが解消するまでの推定待機時間の関係を示すプロファイルデータも不揮発性メモリ２０５もしくはＲＯＭ２０３に保持する。また、不揮発性メモリ２０５は、装置本体の電源がＯＦＦにされても情報を保持することができる。本実施形態では、温度センサ２１０は装置内部の温度を検出するように設けられているが、温度センサを装置の周囲の温度を検出するように設けても良い。装置の周囲の温度でも推定待機時間を決定するのに用いることができる。

次に、第１の実施形態に係るインクジェット記録装置における供給チューブ１０６（以下チューブ１０６とも称する）を閉塞状態にし、しばらく放置した後、チューブ１０６を開放状態に戻してから印字開始までの待機時間を決定するまでのフローについて説明する。このフローチャートを図５に示す。この処理はＲＯＭ２０３に格納されたプログラムに従ってＣＰＵ２０２が各制御部を制御することによって実施される。

まず、ユーザの操作によって、もしくは最後に記録を行ってから所定時間経つことで自動的に、記録装置がすぐに記録を開始できるような状態から消費電力を下げた状態であるスタンバイ状態（スリーブ状態ともいう）以降する。スタンバイ状態になってから規定の時間が経過すると、チューブ１０６を閉塞状態にするための処理が開始される。

記録装置内のタイマ２０８により時刻ＴｉｍｅＡを取得（ステップＳ４０１）した後、温度センサ２１０によって機内温度ＴｅｍｐＡを取得（ステップＳ４０２）し、時刻ＴｉｍｅＡと機内温度ＴｅｍｐＡを不揮発性メモリ２０５に格納する。

その後、チューブ閉塞機構制御回路２１１によってチューブ閉塞機構２１２を制御することで変位部材１６４によってチューブ１０６を押し潰し、閉塞状態にする（ステップＳ４０３）。チューブ１０６を閉塞状態にするとタイマ２０８のカウントを開始し、タイマ２０８は経過時間取得手段として機能する。チューブ閉塞機構２１２によってチューブ１０６の閉塞状態が維持されている間はタイマ２０８によって経過時間をカウント（ステップＳ４０５）する。タイマ２０８は現在時刻だけを取得し、経過時間はＣＰＵ２０２によって計算して求めるようにしてもよい。

規定時間が経過すると（例えば４時間）に（ステップＳ４０６）タイマ２０８によって時刻ＴｉｍｅＢを取得し、温度センサ２１０によってその時刻における機内温度ＴｅｍｐＢを取得し、不揮発性メモリ２０５に格納する。（ステップＳ４０７）。さらに規定時間経過するとタイマ２０８によって時刻ＴｉｍｅＣを取得し、温度センサ２１０によってその時刻における機内温度ＴｅｍｐＣを取得し、不揮発性メモリ２０５に格納する。以降、規定時間が経過する毎にタイマ２０８によって時刻ＴｉｍｅＤ、Ｅ…を取得し、温度センサ２１０によってその時刻における機内温度ＴｅｍｐＤ、Ｅ…を取得し、不揮発性メモリ２０５に格納する。

チューブ１０６の閉塞状態において、ユーザの操作によって、もしくは記録装置がホスト装置から印字ジョブを受けると、スタンバイ状態から記録を行える状態に状態遷移するために、チューブ１０６開放状態にするための処理が開始される（ステップＳ４０４）。チューブ閉塞機構制御回路２１１によってチューブ閉塞機構２１２を制御することで変位部材１６４のチューブ１０６の押しつぶしを開放し、チューブ１０６を閉塞状態から開放状態できるにする（ステップＳ４０８）。

次に、タイマ２０８により時刻ＴｉｍｅＺを取得（ステップＳ４０９）した後、温度センサ２１０によって機内温度ＴｅｍｐＺを取得（ステップＳ４１０）し、時刻ＴｉｍｅＺと機内温度ＴｅｍｐＺを不揮発性メモリ２０５に格納する。ここで、時刻ＴｉｍｅＺ及び機内温度ＴｅｍｐＺの取得は、前記チューブ１０６を閉塞状態から開放状態にする動作の前に実施しても良い。

次に、時刻ＴｉｍｅＡ及びＴｉｍｅＺから閉塞状態における総経過時間ＴｉｍｅＰｒｇを算出する（ステップＳ４１１）。また、時刻ＴｉｍｅＡ～ＴｉｍｅＺにおける機内温度ＴｅｍｐＡ～ＴｅｍｐＺから、閉塞状態中の平均温度ＴｅｍｐＡｖｅを算出する（ステップＳ４１２）。ステップＳ４１３では、図６に例示する関係表（プロファイル）を不揮発性メモリ２０５もしくはＲＯＭ２０３から呼び出す。そして、前記総経過時間ＴｉｍｅＰｒｇ及び平均温度ＴｅｍｐＡｖｅから、チューブ内部の貼り付きが解消するまでの推定待機時間を選択し、印字開始までの待機時間を決定する（ステップＳ４１３）。

以下に閉塞状態中の総経過時間及び平均温度の１事例を示す。
ＴｉｍｅＡ：１日目０６時、ＴｅｍｐＡ：２２℃
ＴｉｍｅＢ：１日目１１時（４時間後）、ＴｅｍｐＢ：２５℃
ＴｉｍｅＣ：１日目１６時（８時間後）、Ｔｅｍｐ：Ｃ：３５℃
ＴｉｍｅＤ：１日目２１時（１２時間後）、Ｔｅｍｐ：Ｄ：２８℃
ＴｉｍｅＥ：２日目０２時（１６時間後）、Ｔｅｍｐ：Ｅ：２５℃
ＴｉｍｅＦ：２日目０７時（２０時間後）、Ｔｅｍｐ：Ｆ：２２℃
ＴｉｍｅＦ：２日目１２時（２４時間後）、Ｔｅｍｐ：Ｆ：３５℃
ＴｉｍｅＺ：２日目１６時（２８時間後）、Ｔｅｍｐ：Ｚ：３０℃
であった場合、総経過時間ＴｉｍｅＰｒｇは２８時間であり
平均温度ＴｅｍｐＡｖｅは（２２＋２５＋３５＋２８＋２５＋２２＋３５＋３０）／７＝３１．７℃となる。

この総経過時間２８時間＝１日＋４時間、及び平均温度３１．７℃を総経過時間及び平均温度と推定待機時間の関係表図６に適用し１８０秒の待機時間が選択される。

選択した待機時間が経過するまでの間は、印字開始命令が出されても印字動作を開始せず、待機中である旨をユーザに告知する。また、待機時間中はユーザに待ち時間を告知しても良い。

また、チューブ１０６の閉塞部より記録ヘッド１０７側にある程度の量のインクを貯留できる系においてはそのインク量分だけの枚数の印字は待機時間中であっても印字するような形態であってもよい。

また、上述の閉塞状態における経過時間と平均機内温度に加えて、チューブ１０６を開放した際の温度を待機時間選択のパラメータとして追加してもよい。チューブ１０６の内部貼り付きの解消速度はチューブ１０６が開放状態になった時の温度にも依存することがあり、チューブ１０６を開放した際の温度をパラメータに追加することによりさらに最適な待機時間を選択することができる。

＜第２の実施形態＞
第２の実施形態について説明する。この実施形態は、チューブ閉塞状態において、温度センサ２１０への電源供給がされない等により、機内温度取得ができない場合の形態である。第１の実施形態と同様の部分については省略する。

機内温度が取得できない場合、閉塞状態における機内温度取得ができないため、ＴｅｍｐＡｖｅはＴｅｍｐＡとＴｅｍｐＺのみから待機時間が算出される。ここで、待機時間選択のための機内温度ＴｅｍｐＡｖｅとして、ＴｅｍｐＡとＴｅｍｐＺの平均値を使用しても良いし、ＴｅｍｐＡとＴｅｍｐＺの高い方を用いても良い。また、ＴｅｍｐＡとＴｅｍｐＺの温度差が例えば１０℃以下だった場合はＴｅｍｐＡｖｅを待機時間選択の判断に使用する。しかし、それ以上の温度差があった場合は閉塞状態中に場所の移動や大きな環境の変化が生じたと判断し、待機時間判断のための機内温度としてワースト条件（図６のプロファイルを使用する場合には６００秒）を適用するようにしても良い。

また、チューブ閉塞状態において機内温度が取得できない場合の別の機内温度の取得方法として、閉塞状態になる前の機内温度を定期的に取得しておき、それらの規定された時間内の平均温度を待機時間判断のための機内温度ＴｅｍｐＡｖｅとして用いても良い。

＜その他の実施形態＞
上記の実施形態では、チューブ閉塞状態における経過時間とその状態における平均機内温度の両方を用いて待機時間を選択したが、チューブ閉塞状態における経過時間のみから待機時間を選択しても良い。この場合、機体内温度情報は取得せず、タイマ２０８から取得した時刻ＴｉｍｅＡ及びＴｉｍｅＺから閉塞状態における総経過時間ＴｉｍｅＰｒｇを算出する。そして、不図示の経過時間とチューブ内部の貼り付きが解消するまでの推定待機時間の関係を示すプロファイルデータから待機時間を選択する。

また、チューブ閉塞状態における機内温度のみから待機時間を選択しても良い。この場合、上述の平均温度ＴｅｍｐＡｖｅもしくは、前記実施例のＴｅｍｐＡとＴｅｍｐＺの高い方、またはＴｅｍｐＺを用いて不図示の機内温度とチューブ内部の貼り付きが解消するまでの推定待機時間の関係を示すプロファイルデータから待機時間を選択する。このように、待機時間を決定するための条件を減らすことで、スタンバイ状態のときに駆動する制御部を減らすことができ、省電力化することができる。

また、上記実施形態では、印字開始のみを待機時間を決定する処理の対象としているが、例えば記録ヘッド１０７の状態を回復するための回復動作を開始するときの待機時間の決定にも適用することができる。回復動作は、記録ヘッドの吐出口内で固着したインクやごみを取り除くことによって記録ヘッド１０７の吐出状態を回復させる動作であり、例えば画像を記録するインクの吐出ではない予備吐出や、吐出口内のインクを吸い出す吸引等がある。こうした回復動作は、印字を開始できるまで待たなくとも開始することができるので、待機時間を短く設定できる。そのため、印字開始までの待機時間と、回復動作開始までの待機時間の２種類のプロファイルを用意しても良い。

また、時刻や機内温度の取得は記録装置内のタイマ２０８、温度センサ２１０ではなく、外部装置の、例えば記録装置本体とＵＳＢや無線通信等で通信可能に接続されたＰＣから取得しても良いし、無線で接続されたスマートスピーカーなどから取得しても良い。これにより、チューブ閉塞状態では記録装置はほとんど電力を消費しない状態とすることができる。また、機内温度と室温に大きな差は無いと推定できるため、制御にもさほど誤差は出ないと思われる。

以上説明した実施形態により、閉塞機構によりチューブが閉塞された状態を解除した際のチューブ内の貼り付き状態が解消されるまでの待機時間を適切に設定することができる。それにより、貼り付きによるチューブによるインクの供給を必要とする動作での不具合の発生を抑制しつつ、過剰にユーザを待機させることを防ぐことができる。

Claims

記録ヘッドへインクを供給するためのチューブと、
前記チューブを押しつぶし、前記チューブ内のインクの流れを止める閉塞状態にする閉塞手段と、
前記閉塞手段を閉塞状態にしてから閉塞状態を解除するまでの経過時間を取得する経過時間取得手段と、
前記経過時間に基づいて、前記閉塞手段による前記チューブの閉塞状態が解除されてからインクの供給を必要とする動作を開始するまでの待機時間を決定する決定手段と、
を有する記録装置。
記録装置内の温度情報または記録装置の周囲の温度情報を取得する温度取得手段をさらに有し、
前記決定手段は、前記経過時間と前記温度情報とに基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
記録ヘッドへインクを供給するためのチューブと、
前記チューブを押しつぶし、前記チューブ内のインクの流れを止める閉塞状態にする閉塞手段と、
記録装置内の温度情報または記録装置の周囲の温度情報を取得する温度取得手段と、
前記温度情報に基づいて、前記閉塞手段による前記チューブの閉塞状態が解除されてからインクの供給を必要とする動作を開始するまでの待機時間を決定する決定手段と、
を有する記録装置。
前記閉塞手段を閉塞状態にしてから閉塞状態を解除するまでの経過時間を取得する経過時間取得手段をさらに有し、
前記決定手段は、前記温度情報と前記経過時間とに基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
前記決定手段は、前記閉塞手段により前記チューブが閉塞状態となっているときに前記温度取得手段が取得した温度情報の平均に基づいて、前記待機時間を決定することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の記録装置。
前記決定手段は、前記閉塞手段により前記チューブが閉塞状態となっているときに前記温度取得手段が取得した温度と、前記閉塞手段が閉塞状態を解除した後に前記温度取得手段が取得した温度情報に基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
前記決定手段は、前記閉塞手段により前記チューブを閉塞状態とする前に前記温度取得手段が取得した温度情報と、前記閉塞手段が閉塞状態を解除したときに前記温度取得手段が取得した温度情報のうち、高い温度を示す温度情報に基づいて、前記待機時間を決定することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の記録装置。
前記決定手段は、前記閉塞手段により前記チューブを閉塞する前の規定の時間内における前記温度取得手段が取得した温度情報の平均の温度情報に基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の記録装置。
前記決定手段は、前記閉塞手段により前記チューブを閉塞する前に前記温度取得手段が取得した温度と、前記閉塞手段が閉塞状態を解除した後に前記温度取得手段が取得した温度情報に基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の記録装置。
インクの供給を必要とする動作は、前記記録ヘッドによる印字動作または前記記録ヘッドのインクの吐出状態を回復させるための回復動作であることを特徴とする請求項１または３に記載の記録装置。
前記回復動作は、予備吐出または吸引動作であることを特徴とする請求項１０に記載の記録装置。
前記温度取得手段は、前記記録装置内に設けられた温度センサであることを特徴とする請求項２または３に記載の記録装置。
前記温度取得手段は、外部装置と通信可能に接続し、前記外部装置から前記温度情報を取得することを特徴とする請求項２または３に記載の記録装置。
前記経過時間と前記温度情報と、前記待機時間との関係を規定したプロファイルを保持する保持手段を有し、
前記決定手段は、前記保持手段に保持された前記プロファイルに基づいて前記待機時間を決定することを特徴とする請求項２または４のいずれか１項に記載の記録装置。