JP3700627B2 - インクジェット式記録装置及びその制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクにより記録媒体に情報を記録するインクジェット式記録装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀塩フィルムを用いるカメラに代わってＣＣＤとメモリを用いるデジタルカメラが普及してきているが、このようなデジタルカメラで撮った画像は記録装置により記録媒体上に記録される。この記録装置としては例えばインクジェット式プリンタが使用され、記録媒体としては例えば印刷用紙が使用される。このような状況から、銀塩フィルムを現像し画像を印画紙に焼き付けて写真とするいわゆるラボにおいても、インクジェット式プリンタを設置してデジタル画像を印刷するようになってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したラボにおいてデジタル画像の印刷量が増加した場合は、複数のインクジェット式プリンタを導入してシステム化する必要がある。従来、このようなインクジェット式プリンタシステムは実現されていないが、提案として各色毎に１つの大容量のインクタンクを設置し、そのインクタンクと複数のインクジェット式プリンタを配管接続してシステム化するというものがある。
【０００４】
ところが、この方式では、インクタンクとインクジェット式プリンタとの間のインク流路の長さの違いによる動圧差が発生するため、インクの供給流量が各インクジェット式プリンタ間で異なる。例えば、複数のインクジェット式プリンタを水平方向にレイアウトした場合、インクタンクから最も遠いインクジェット式プリンタがインク流路が最も長くなるため、インク供給時間が最も長くなり、逆にインクタンクから最も近いインクジェット式プリンタがインク流路が最も短くなるため、インク供給時間が最も短くなる。
【０００５】
また、インクタンクを最下部に配置し、複数のインクジェット式プリンタを高さ方向にレイアウトした場合、最上部のインクジェット式プリンタがインク流路が最も長くなり、水頭差による圧力損失も最も大きくなるため、インク供給時間が最も長くなり、逆に最下部のインクジェット式プリンタがインク流路が最も短くなり、水頭差による圧力損失も最も小さくなるため、インク供給時間が最も短くなる。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、１つのメインタンクと、サブタンクを有する複数の記録手段とを組み合わせてシステム化したときに、１つのメインタンクから各サブタンクへのインク供給を効率的に行うことができるインクジェット式記録装置及びその制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成の為、本発明に係るインクジェット式記録装置では、記録ヘッドへインクを供給するサブタンクを有する複数の記録手段と、前記各サブタンクと配管接続されており、貯留しているインクを前記各サブタンクに供給する１つのメインタンクと、前記各記録手段及び前記メインタンクを制御するシステム制御部とを備えたインクジェット式記録装置であって、前記記録手段は、前記サブタンクに供給されるインク流量を制御するサブタンク供給制御手段を有し、前記インクのインク流路の長さの違いによる動圧差と水頭圧による圧力損失との和が最も小さい為に最も短時間で前記インクが供給される前記記録手段から順に、前記サブタンク供給制御手段を優先的に制御することを特徴としている。また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、記録ヘッドへインクを供給するサブタンクを有する複数の記録手段と、前記各サブタンクと配管接続されており、貯留しているインクを前記各サブタンクに供給する１つのメインタンクと、前記各記録手段及び前記メインタンクを制御するシステム制御部とを備えたインクジェット式記録装置であって、前記記録手段は、前記サブタンクに供給されるインク流量を制御するサブタンク供給制御手段を有し、前記インクのインク流路の長さの違いによる動圧差が最も小さい前記記録手段から順に、前記サブタンク供給制御手段を制御してインクの供給が可能な状態にすることを特徴としている。そして、本発明に係るインクジェット式記録装置では、記録ヘッドへインクを供給するサブタンクを有する複数の記録手段と、前記各サブタンクと配管接続されており、貯留しているインクを前記各サブタンクに供給する１つのメインタンクと、前記各記録手段及び前記メインタンクを制御するシステム制御部とを備えたインクジェット式記録装置であって、前記記録手段は、前記サブタンクに供給されるインク流量を制御するサブタンク供給制御手段を有し、前記インクの水頭圧による圧力損失が最も小さい前記記録手段から順に、前記サブタンク供給制御手段を制御してインクの供給が可能な状態にすることを特徴としている。
【０００８】
これにより、記録量が増加した場合でもインクの供給が早く済む記録手段に多めに振り分けることができるので、インク供給時間を短縮させることができる。
【０００９】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記サブタンクは、容積変化可能な柔軟性を有する材料で気密に構成されていることを特徴としている。これにより、インク流路を大気開放する必要が無いため、インクの脱気状態を保持しつつ記録することができる。
【００１０】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記サブタンク供給制御手段は、インク供給路におけるインクの流量を制御するサブタンクバルブ手段であり、該サブタンクバルブ手段は、前記サブタンクに設けられているインク量検出手段により得られる検出信号によって、前記サブタンクに供給するインク流量を制御するためにバルブの開閉制御を行うことを特徴としている。これにより、メインタンクとサブタンクとの間に高低差が付けられても、相互の逆流を防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記サブタンクバルブ手段は、前記サブタンク内のインク量が少なくなったことが検出されたときは開となり、前記メインタンクからの供給によりインクが規定量に達したことが検出されたときは閉となることを特徴としている。これにより、サブタンク内のインクが不足するような事態を防止することができるので、インクを大量消費する複数の記録装置へインクを十分に供給することができる。
【００１２】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記メインタンクから前記サブタンクへの前記インクの供給は、水頭差による加圧により行われることを特徴としている。これにより、複数の記録装置のサブタンクへインクを供給する際には、水頭差によって常に加圧された状態にあるので、単純な構造で確実にインクを供給することができる。
【００１３】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記メインタンクから前記サブタンクへの前記インクの供給は、前記メインタンクを加圧することにより行われることを特徴としている。これにより、メインタンクが複数の記録装置のサブタンクより低い位置にレイアウトされていても、インクを供給する際には加圧された状態にあるので、確実にインクを供給することができる。
【００１４】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記メインタンクの加圧は、ポンプで行われることを特徴としている。これにより、メインタンクが複数の記録装置のサブタンクより低い位置にレイアウトされていても、インクを供給する際にはメインタンクはポンプにより加圧された状態にあるので、確実にインクを供給することができる。
【００１５】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記ポンプまたは前記ポンプと前記メインタンクとの間の空気流路中に大気開放機構が配設されていることを特徴としている。これにより、インク供給が不要なときは大気開放して加圧状態を解除することができるので、加圧状態が維持されることによる装置の故障等を無くすことができ、信頼性を高めることができると共に、加圧制御エラーやインク供給エラー時の安全性を高めることができる。
【００１６】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、インク供給路の前記メインタンク側近傍に前記サブタンクに供給するインク流量を制御するメインタンク供給制御手段が配設されていることを特徴としている。これにより、メインタンクからサブタンクに至るインク供給路をメインタンク側にて閉じることができるので、印字中であってもインク供給路への空気の混入やインク漏れを引き起こすことなく、メインタンクを交換することができる。
【００１７】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記メインタンク供給制御手段は、インク供給路におけるインクの流量を制御するメインタンクバルブ手段であることを特徴している。そして、前記サブタンクへのインク供給が必要なときは、前記メインタンクを加圧した状態で前記メインタンクバルブ手段を開けて前記サブタンクバルブ手段を開け、前記サブタンクへのインク供給が不要なときは、前記メインタンクバルブ手段を閉じることによりインク供給の制御を行うことを特徴としている。これにより、加圧制御エラーやサブタンクバルブ制御エラー時もメインタンクバルブを閉じることによりシステムを安全側にまとめることができるので、インク供給制御の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記サブタンクへインクを供給して充填完了したときは、前記サブタンクバルブ手段を閉じて前記メインタンクの加圧状態を解除し、前記メインタンクバルブ手段を閉じることによりインク供給の制御を行うことを特徴としている。この順序の動作により、サブタンクバルブ手段からメインタンクバルブ手段の間のインク供給路中を加圧状態で保持したまま電源オフされて長期間放置されてしまうことを防止することができるので、インク供給路からのインク漏れ等を防止して安全性を高めることができる。
【００１９】
上記目的達成のため、本発明にかかるインクジェット式記録装置の制御方法では、インクジェット式記録装置を制御して、インクにより情報を記録媒体に記録することを特徴としている。これにより、上記各作用を奏するインクジェット式記録装置の制御方法を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット式記録装置を構成するプリンタの構成例を示す斜視図である。図１に示すプリンタ１は、フレーム２により印刷用紙が通過可能な幅の窓３が形成されており、窓３の上部には主走査方向に往復移動するキャリッジ４に搭載されたプリントへッド５が配設され、窓３の下部には印刷用紙を支持する用紙ガイド部材６が配設されている。さらに、フレーム２の図示右サイドには、内蔵されている制御部を操作するための操作パネル７が配設され、フレーム２の図示左サイドには、開閉可能なカバー８により覆われており、着脱可能なメインタンクが収納されるメインタンク収納部９が配設されている。
【００２２】
通常、フルカラーのプリンタ１のプリントへッド５は、ブラックインクを吐出するブラックインク用のプリントへッドと、イエロー、シアン、マゼンタ等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用のプリントヘッドで構成されている。そして、各色のプリントヘッドは、対応する各色のサブタンクと配管接続されている。このような構成において、印刷用紙を副走査方向に間欠的に設定量ずつ送りつつキャリッジ４を主走査方向に移動させ、サブタンクからプリントへッド５へ送られてくるインクをインク滴として印刷用紙に吐出して印刷するようになっている。
【００２３】
図２は、本発明の実施の形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略構成図である。このインクジェット式記録装置１０は、複数の上記プリンタ１、１つのメインタンク１１、エアポンプ１２とアキュムレータ１３と大気開放機構１９及びシステム制御部１４を備えている。複数のプリンタ１は、高低差を付けて配設されている。
【００２４】
メインタンク１１は、空気室１１ａとインク室１１ｂに分離されており、インク室１１ｂは、各プリンタ１に設けられたサブタンク２０と配管１５で接続され、貯留しているインクを各プリンタ１のサブタンク２０に供給するようになっている。サブタンク２０は、ダンパ５ａを介してプリントヘッド５と配管２０ａで接続され、貯留しているインクをプリントヘッド５に供給するようになっている。
【００２５】
エアポンプ１２は、アキュムレータ１３と大気開放機構１９を介してメインタンク１１の空気室１１ａと配管１６で接続され、取り込んだ空気をメインタンク１１の空気室１１ａに供給するようになっている。アキュムレータ１３は、エアポンプ１２の圧力の変動を防止して圧力の安定化を図るようになっている。なお、アキュムレータ１３は特に設けなくても、インクジェット式記録装置１０として機能させることは可能である。大気開放機構１９は、配管１６内及び空気室１１ａ内を大気開放してエアポンプ１２による加圧状態を解除するようになっている。
【００２６】
メインタンク１１近傍の配管１５には電磁バルブ１７が配設され、各サブタンク２０近傍の配管１５には電磁バルブ１８が配設されている。そして、システム制御部１４は、各プリンタ１の制御部１ａ、メインタンク１１、エアポンプ１２、電磁バルブ１７及び大気開放機構１９と電気的に接続されており、各プリンタ１やエアポンプ１２及び大気開放機構１９の駆動等、メインタンク１１内のインク残量チェック等及び電磁バルブ１７の開閉を制御するようになっている。また、各プリンタ１の制御部１ａは、電磁バルブ１８やサブタンク２０等と電気的に接続されており、電磁バルブ１８の開閉やサブタンク２０内のインク残量チェック等を制御するようになっている。
【００２７】
なお、図２においては便宜上、メインタンク１１、配管１５、１６及びサブタンク２０は上述した各色のインク別には示していないが、実際にはメインタンク１１及びサブタンク２０は各色毎に設けられて各色毎の配管１５、１６でそれぞれ接続されている。
【００２８】
このような構成において、その動作例を図３のフローチャートを参照して説明する。システム制御部１４は、例えば図示しないホストコンピュータから印刷指令を受けると（ステップＳ１）、その印刷指令をメインタンク１１からプリンタ１へのインクの供給時間が最も短時間であるプリンタ１、すなわちメインタンク１１とプリンタ１とを接続する配管１５の長さが最も短いプリンタ（以下、第１優先プリンタという）１の制御部１ａへ送る（ステップＳ２）。すると、その第１優先プリンタ１の制御部１ａは、受けた印刷指令に基づいて印刷処理を開始すると共に、サブタンク２０内のインク残量をチェックする（ステップＳ３）。
【００２９】
さらに、システム制御部１４は、ホストコンピュータから印刷指令を受けると（ステップＳ４）、その印刷指令をメインタンク１１とプリンタ１とを接続する配管１５の長さが次に短いプリンタ（以下、第２優先プリンタという）１の制御部１ａへ送る（ステップＳ２）。すると、その第２優先プリンタ１の制御部１ａは、受けた印刷指令に基づいて印刷処理を開始すると共に、サブタンク２０内のインク残量をチェックする（ステップＳ３）。以降、同様に第３優先プリンタ、第４優先プリンタ・・と制御する（ステップＳ１〜Ｓ４）。
【００３０】
このように、メインタンク１１からプリンタ１へのインクの供給時間が最も短時間であるプリンタ１、すなわちメインタンク１１とプリンタ１とを接続する配管１５の長さが最も短いプリンタ１から順に優先制御することにより、印刷量が増加した場合でもインクの供給が早く済むプリンタ１に多めに振り分けることができるので、インク供給時間を短縮させることができる。
【００３１】
そして、最優先制御されている第１優先プリンタ１の制御部１ａが、サブタンク２０内のインク残量が僅かになったか否かを検出し（ステップＳ５）、サブタンク２０内のインク残量が僅かになったと判断したときは、その旨をシステム制御部１４へ送る（ステップＳ６）。すると、システム制御部１４は、エアポンプ１２を駆動すると共に、電磁バルブ１７を開け（ステップＳ７）、さらに第１優先プリンタ１の制御部１ａを介して電磁バルブ１８を開ける（ステップＳ８）。
【００３２】
エアポンプ１２は、メインタンク１１の空気室１１ａへ空気を供給することによりメインタンク１１のインク室１１ｂ内のインクを加圧して、第１優先プリンタ１のサブタンク２０に供給して充填する（ステップＳ９）。その後、第１優先プリンタ１の制御部１ａは、サブタンク２０内のインクの充填が完了したことを検出したら（ステップＳ１０）、その旨をシステム制御部１４へ送る（ステップＳ１１）。
【００３３】
すると、システム制御部１４は、上記プリンタ１の制御部１ａを介して電磁バルブ１８を閉め（ステップＳ１２）、エアポンプ１２の駆動を停止し、さらに大気開放機構１９を作動させて配管１６内及び空気室１１ａ内を大気開放してエアポンプ１２による加圧状態を解除し、最後に電磁バルブ１７を閉める（ステップＳ１３）。
【００３４】
このように、大気開放機構１９を作動させることにより、インク供給が不要になったときは大気開放して加圧状態を解除することができるので、加圧状態が維持されることによる装置の故障等を無くすことができ、信頼性を高めることができると共に、加圧制御エラーやインク供給エラー時の安全性を高めることができる。以降、同様に第２優先プリンタ、第３優先プリンタ・・にインクを供給する（ステップＳ５〜Ｓ１３）。
【００３５】
以上の動作をインクジェット式記録装置１０が電源ＯＮ状態で繰り返す。なお、システム制御部１４が、メインタンク１１内のインク残量が僅かになったことを検出したら、その旨をホストコンピュータに送って例えば表示手段に表示させる。これにより、ユーザは、該当するメインタンク１１を新規なものに交換する。
【００３６】
このように、ユーザは、１つのメインタンク１１内のインクのみを管理すれば良いので、インクの残量チェックが容易になる。
【００３７】
さらに、プリンタ１内のサブタンク２０とプリントヘッド５の水頭差及び配管２０ａを一定にレイアウトすることにより、サブタンク２０からプリントヘッド５へのインク供給は安定して行われるので、エアポンプ１２によりインクを強制的に供給していることから、メインタンク１１の配置位置が何処であっても、プリンタ１の配置位置は、縦横（水平）あるいは上下（垂直）に２次元的に並べて配置し、さらには縦横上下に３次元的に並べて配置することが可能となる。このように、特に複数のプリンタ１を可能な限り上下に並べることにより、複数のインクジェット式プリンタ１の設置スペースを最小限に抑えることができるので、限られた空間でのインクジェット式記録装置１０の規模を最大限に構築することができる。
【００３８】
なお、図２においては、メインタンク１１にエアポンプ１２を接続したインクジェット式記録装置１０としたが、エアポンプ１２は除かれて、メインタンク１１が最上部に配置され、その下方に各プリンタ１が高低差を付けて配置されたインクジェット式記録装置に対しても同様に適用可能である。
【００３９】
このような構成によれば、メインタンク１１と各プリンタ１のサブタンク２０との水頭差により、電磁バルブ１７及び電磁バルブ１８を開くことにより電磁バルブ１８を開いたサブタンク２０に確実にインクを供給することができる。
【００４０】
図３は、上記インクジェット式記録装置１０のサブタンク２０及びサブタンク２０に設けられているインク量検出手段３０の一例を示す分解図、図４は、そのサブタンク２０の詳細を示す斜視図である。このサブタンク２０は、インク量検出手段３０が取り付けられ、フレーム４０に固定された構成となっている。サブタンク２０は、容積変化可能な柔軟性を有する材料で、インク量の変化に柔軟に追従できるサイズ、例えば５ｃｃ〜３００ｃｃ程度の容量の気密性を有する袋状に形成されている。そして、対向する辺には、それぞれ配管１５と接続可能な流入口２１と、配管２０ａと接続可能な流出口２２が設けられている。
【００４１】
サブタンク２０の構成材料としては、ガスバリア性を確保するために例えばアルミ箔を中間層として２枚のフィルム、例えば外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだアルミラミネートフィルムが使用可能である。さらに、可撓性及び遮気性に加えて透光性を備えたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やナイロン等の高分子フィルムの表面に酸化珪素を蒸着して酸化珪素層を形成し、これの表面を熱溶着性に優れたポリエチレン等の高分子フィルムを積層して成る光透過性フィルムも使用可能である。
【００４２】
このような構成とすることにより、サブタンク２０は内部のインク量の変動に対応して膨張収縮するので、インク量検出手段３０もその膨張収縮に追従して変位する。よって、インク量検出手段３０の変位を機械的、電気的もしくは光学的なセンサにより検出することにより、サブタンク２０内のインク残量を検出することができる。
【００４３】
このように、サブタンク２０を容積変化可能な柔軟性を有する材料で形成しているので、メインタンク１１からサブタンク２０へのインク供給を強制しても、インクがプリントヘッド５から漏れるようなことはなく、プリントヘッド５のノズルのメニスカスが破壊されることもない。さらに、インクが空気に触れないので酸化等することはなく、メインタンク１１からサブタンク２０へのインク流路の内径や長さ等の制限がなくなり、インクの脱気状態を保持しつつ印刷することができる。
【００４４】
なお、上述した実施形態では、プリンタを例に説明したが、これに限られるものではなく、メインタンクとサブタンクを有する記録装置、例えばファクシミリ装置やコピー装置等にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット式記録装置によれば、記録量が増加した場合でもインクの供給が早く済む記録手段に多めに振り分けることができるので、インク供給時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット式記録装置を構成するプリンタの構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略構成図である。
【図３】図２のインクジェット式記録装置の動作例を示すフローチャートである。
【図４】図２のインクジェット式記録装置のサブタンク及びサブタンクに設けられているインク量検出手段の一例を示す分解図である。
【図５】図４のサブタンクの詳細を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ プリンタ
１ａ 制御部
２ フレーム
３ 窓
４ キャリッジ
５ プリントヘッド
６ 用紙ガイド部材
７ 操作パネル
８ カバー
９ メインタンク収納部
１０ インクジェット式記録装置
１１ メインタンク
１２ エアポンプ
１３ アキュムレータ
１４ システム制御部
１５、１６、２０ａ 配管
１７、１８ 電磁バルブ
１９ 大気開放機構
２０ サブタンク
３０ インク量検出手段
４０ フレーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクにより記録媒体に情報を記録するインクジェット式記録装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀塩フィルムを用いるカメラに代わってＣＣＤとメモリを用いるデジタルカメラが普及してきているが、このようなデジタルカメラで撮った画像は記録装置により記録媒体上に記録される。この記録装置としては例えばインクジェット式プリンタが使用され、記録媒体としては例えば印刷用紙が使用される。このような状況から、銀塩フィルムを現像し画像を印画紙に焼き付けて写真とするいわゆるラボにおいても、インクジェット式プリンタを設置してデジタル画像を印刷するようになってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したラボにおいてデジタル画像の印刷量が増加した場合は、複数のインクジェット式プリンタを導入してシステム化する必要がある。従来、このようなインクジェット式プリンタシステムは実現されていないが、提案として各色毎に１つの大容量のインクタンクを設置し、そのインクタンクと複数のインクジェット式プリンタを配管接続してシステム化するというものがある。
【０００４】
ところが、この方式では、インクタンクとインクジェット式プリンタとの間のインク流路の長さの違いによる動圧差が発生するため、インクの供給流量が各インクジェット式プリンタ間で異なる。例えば、複数のインクジェット式プリンタを水平方向にレイアウトした場合、インクタンクから最も遠いインクジェット式プリンタがインク流路が最も長くなるため、インク供給時間が最も長くなり、逆にインクタンクから最も近いインクジェット式プリンタがインク流路が最も短くなるため、インク供給時間が最も短くなる。
【０００５】
また、インクタンクを最下部に配置し、複数のインクジェット式プリンタを高さ方向にレイアウトした場合、最上部のインクジェット式プリンタがインク流路が最も長くなり、水頭差による圧力損失も最も大きくなるため、インク供給時間が最も長くなり、逆に最下部のインクジェット式プリンタがインク流路が最も短くなり、水頭差による圧力損失も最も小さくなるため、インク供給時間が最も短くなる。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、１つのメインタンクと、サブタンクを有する複数の記録手段とを組み合わせてシステム化したときに、１つのメインタンクから各サブタンクへのインク供給を効率的に行うことができるインクジェット式記録装置及びその制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成の為、本発明に係るインクジェット式記録装置では、記録ヘッドへインクを供給するサブタンクを有する複数の記録手段と、前記各サブタンクと配管接続されており、貯留しているインクを前記各サブタンクに供給する１つのメインタンクと、前記各記録手段及び前記メインタンクを制御するシステム制御部とを備えたインクジェット式記録装置であって、前記記録手段は、前記サブタンクに供給されるインク流量を制御するサブタンク供給制御手段を有し、前記インクのインク流路の長さの違いによる動圧差と水頭圧による圧力損失との和が最も小さい為に最も短時間で前記インクが供給される前記記録手段から順に、前記サブタンク供給制御手段を優先的に制御することを特徴としている。また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、記録ヘッドへインクを供給するサブタンクを有する複数の記録手段と、前記各サブタンクと配管接続されており、貯留しているインクを前記各サブタンクに供給する１つのメインタンクと、前記各記録手段及び前記メインタンクを制御するシステム制御部とを備えたインクジェット式記録装置であって、前記記録手段は、前記サブタンクに供給されるインク流量を制御するサブタンク供給制御手段を有し、前記インクのインク流路の長さの違いによる動圧差が最も小さい前記記録手段から順に、前記サブタンク供給制御手段を制御してインクの供給が可能な状態にすることを特徴としている。そして、本発明に係るインクジェット式記録装置では、記録ヘッドへインクを供給するサブタンクを有する複数の記録手段と、前記各サブタンクと配管接続されており、貯留しているインクを前記各サブタンクに供給する１つのメインタンクと、前記各記録手段及び前記メインタンクを制御するシステム制御部とを備えたインクジェット式記録装置であって、前記記録手段は、前記サブタンクに供給されるインク流量を制御するサブタンク供給制御手段を有し、前記インクの水頭圧による圧力損失が最も小さい前記記録手段から順に、前記サブタンク供給制御手段を制御してインクの供給が可能な状態にすることを特徴としている。
【０００８】
これにより、記録量が増加した場合でもインクの供給が早く済む記録手段に多めに振り分けることができるので、インク供給時間を短縮させることができる。
【０００９】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記サブタンクは、容積変化可能な柔軟性を有する材料で気密に構成されていることを特徴としている。これにより、インク流路を大気開放する必要が無いため、インクの脱気状態を保持しつつ記録することができる。
【００１０】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記サブタンク供給制御手段は、インク供給路におけるインクの流量を制御するサブタンクバルブ手段であり、該サブタンクバルブ手段は、前記サブタンクに設けられているインク量検出手段により得られる検出信号によって、前記サブタンクに供給するインク流量を制御するためにバルブの開閉制御を行うことを特徴としている。これにより、メインタンクとサブタンクとの間に高低差が付けられても、相互の逆流を防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記サブタンクバルブ手段は、前記サブタンク内のインク量が少なくなったことが検出されたときは開となり、前記メインタンクからの供給によりインクが規定量に達したことが検出されたときは閉となることを特徴としている。これにより、サブタンク内のインクが不足するような事態を防止することができるので、インクを大量消費する複数の記録装置へインクを十分に供給することができる。
【００１２】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記メインタンクから前記サブタンクへの前記インクの供給は、水頭差による加圧により行われることを特徴としている。これにより、複数の記録装置のサブタンクへインクを供給する際には、水頭差によって常に加圧された状態にあるので、単純な構造で確実にインクを供給することができる。
【００１３】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記メインタンクから前記サブタンクへの前記インクの供給は、前記メインタンクを加圧することにより行われることを特徴としている。これにより、メインタンクが複数の記録装置のサブタンクより低い位置にレイアウトされていても、インクを供給する際には加圧された状態にあるので、確実にインクを供給することができる。
【００１４】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記メインタンクの加圧は、ポンプで行われることを特徴としている。これにより、メインタンクが複数の記録装置のサブタンクより低い位置にレイアウトされていても、インクを供給する際にはメインタンクはポンプにより加圧された状態にあるので、確実にインクを供給することができる。
【００１５】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記ポンプまたは前記ポンプと前記メインタンクとの間の空気流路中に大気開放機構が配設されていることを特徴としている。これにより、インク供給が不要なときは大気開放して加圧状態を解除することができるので、加圧状態が維持されることによる装置の故障等を無くすことができ、信頼性を高めることができると共に、加圧制御エラーやインク供給エラー時の安全性を高めることができる。
【００１６】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、インク供給路の前記メインタンク側近傍に前記サブタンクに供給するインク流量を制御するメインタンク供給制御手段が配設されていることを特徴としている。これにより、メインタンクからサブタンクに至るインク供給路をメインタンク側にて閉じることができるので、印字中であってもインク供給路への空気の混入やインク漏れを引き起こすことなく、メインタンクを交換することができる。
【００１７】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記メインタンク供給制御手段は、インク供給路におけるインクの流量を制御するメインタンクバルブ手段であることを特徴している。そして、前記サブタンクへのインク供給が必要なときは、前記メインタンクを加圧した状態で前記メインタンクバルブ手段を開けて前記サブタンクバルブ手段を開け、前記サブタンクへのインク供給が不要なときは、前記メインタンクバルブ手段を閉じることによりインク供給の制御を行うことを特徴としている。これにより、加圧制御エラーやサブタンクバルブ制御エラー時もメインタンクバルブを閉じることによりシステムを安全側にまとめることができるので、インク供給制御の信頼性を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係るインクジェット式記録装置では、前記サブタンクへインクを供給して充填完了したときは、前記サブタンクバルブ手段を閉じて前記メインタンクの加圧状態を解除し、前記メインタンクバルブ手段を閉じることによりインク供給の制御を行うことを特徴としている。この順序の動作により、サブタンクバルブ手段からメインタンクバルブ手段の間のインク供給路中を加圧状態で保持したまま電源オフされて長期間放置されてしまうことを防止することができるので、インク供給路からのインク漏れ等を防止して安全性を高めることができる。
【００１９】
上記目的達成のため、本発明にかかるインクジェット式記録装置の制御方法では、インクジェット式記録装置を制御して、インクにより情報を記録媒体に記録することを特徴としている。これにより、上記各作用を奏するインクジェット式記録装置の制御方法を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット式記録装置を構成するプリンタの構成例を示す斜視図である。図１に示すプリンタ１は、フレーム２により印刷用紙が通過可能な幅の窓３が形成されており、窓３の上部には主走査方向に往復移動するキャリッジ４に搭載されたプリントへッド５が配設され、窓３の下部には印刷用紙を支持する用紙ガイド部材６が配設されている。さらに、フレーム２の図示右サイドには、内蔵されている制御部を操作するための操作パネル７が配設され、フレーム２の図示左サイドには、開閉可能なカバー８により覆われており、着脱可能なメインタンクが収納されるメインタンク収納部９が配設されている。
【００２２】
通常、フルカラーのプリンタ１のプリントへッド５は、ブラックインクを吐出するブラックインク用のプリントへッドと、イエロー、シアン、マゼンタ等の各色のインクを吐出する複数のカラーインク用のプリントヘッドで構成されている。そして、各色のプリントヘッドは、対応する各色のサブタンクと配管接続されている。このような構成において、印刷用紙を副走査方向に間欠的に設定量ずつ送りつつキャリッジ４を主走査方向に移動させ、サブタンクからプリントへッド５へ送られてくるインクをインク滴として印刷用紙に吐出して印刷するようになっている。
【００２３】
図２は、本発明の実施の形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略構成図である。このインクジェット式記録装置１０は、複数の上記プリンタ１、１つのメインタンク１１、エアポンプ１２とアキュムレータ１３と大気開放機構１９及びシステム制御部１４を備えている。複数のプリンタ１は、高低差を付けて配設されている。
【００２４】
メインタンク１１は、空気室１１ａとインク室１１ｂに分離されており、インク室１１ｂは、各プリンタ１に設けられたサブタンク２０と配管１５で接続され、貯留しているインクを各プリンタ１のサブタンク２０に供給するようになっている。サブタンク２０は、ダンパ５ａを介してプリントヘッド５と配管２０ａで接続され、貯留しているインクをプリントヘッド５に供給するようになっている。
【００２５】
エアポンプ１２は、アキュムレータ１３と大気開放機構１９を介してメインタンク１１の空気室１１ａと配管１６で接続され、取り込んだ空気をメインタンク１１の空気室１１ａに供給するようになっている。アキュムレータ１３は、エアポンプ１２の圧力の変動を防止して圧力の安定化を図るようになっている。なお、アキュムレータ１３は特に設けなくても、インクジェット式記録装置１０として機能させることは可能である。大気開放機構１９は、配管１６内及び空気室１１ａ内を大気開放してエアポンプ１２による加圧状態を解除するようになっている。
【００２６】
メインタンク１１近傍の配管１５には電磁バルブ１７が配設され、各サブタンク２０近傍の配管１５には電磁バルブ１８が配設されている。そして、システム制御部１４は、各プリンタ１の制御部１ａ、メインタンク１１、エアポンプ１２、電磁バルブ１７及び大気開放機構１９と電気的に接続されており、各プリンタ１やエアポンプ１２及び大気開放機構１９の駆動等、メインタンク１１内のインク残量チェック等及び電磁バルブ１７の開閉を制御するようになっている。また、各プリンタ１の制御部１ａは、電磁バルブ１８やサブタンク２０等と電気的に接続されており、電磁バルブ１８の開閉やサブタンク２０内のインク残量チェック等を制御するようになっている。
【００２７】
なお、図２においては便宜上、メインタンク１１、配管１５、１６及びサブタンク２０は上述した各色のインク別には示していないが、実際にはメインタンク１１及びサブタンク２０は各色毎に設けられて各色毎の配管１５、１６でそれぞれ接続されている。
【００２８】
このような構成において、その動作例を図３のフローチャートを参照して説明する。システム制御部１４は、例えば図示しないホストコンピュータから印刷指令を受けると（ステップＳ１）、その印刷指令をメインタンク１１からプリンタ１へのインクの供給時間が最も短時間であるプリンタ１、すなわちメインタンク１１とプリンタ１とを接続する配管１５の長さが最も短いプリンタ（以下、第１優先プリンタという）１の制御部１ａへ送る（ステップＳ２）。すると、その第１優先プリンタ１の制御部１ａは、受けた印刷指令に基づいて印刷処理を開始すると共に、サブタンク２０内のインク残量をチェックする（ステップＳ３）。
【００２９】
さらに、システム制御部１４は、ホストコンピュータから印刷指令を受けると（ステップＳ４）、その印刷指令をメインタンク１１とプリンタ１とを接続する配管１５の長さが次に短いプリンタ（以下、第２優先プリンタという）１の制御部１ａへ送る（ステップＳ２）。すると、その第２優先プリンタ１の制御部１ａは、受けた印刷指令に基づいて印刷処理を開始すると共に、サブタンク２０内のインク残量をチェックする（ステップＳ３）。以降、同様に第３優先プリンタ、第４優先プリンタ・・と制御する（ステップＳ１〜Ｓ４）。
【００３０】
このように、メインタンク１１からプリンタ１へのインクの供給時間が最も短時間であるプリンタ１、すなわちメインタンク１１とプリンタ１とを接続する配管１５の長さが最も短いプリンタ１から順に優先制御することにより、印刷量が増加した場合でもインクの供給が早く済むプリンタ１に多めに振り分けることができるので、インク供給時間を短縮させることができる。
【００３１】
そして、最優先制御されている第１優先プリンタ１の制御部１ａが、サブタンク２０内のインク残量が僅かになったか否かを検出し（ステップＳ５）、サブタンク２０内のインク残量が僅かになったと判断したときは、その旨をシステム制御部１４へ送る（ステップＳ６）。すると、システム制御部１４は、エアポンプ１２を駆動すると共に、電磁バルブ１７を開け（ステップＳ７）、さらに第１優先プリンタ１の制御部１ａを介して電磁バルブ１８を開ける（ステップＳ８）。
【００３２】
エアポンプ１２は、メインタンク１１の空気室１１ａへ空気を供給することによりメインタンク１１のインク室１１ｂ内のインクを加圧して、第１優先プリンタ１のサブタンク２０に供給して充填する（ステップＳ９）。その後、第１優先プリンタ１の制御部１ａは、サブタンク２０内のインクの充填が完了したことを検出したら（ステップＳ１０）、その旨をシステム制御部１４へ送る（ステップＳ１１）。
【００３３】
すると、システム制御部１４は、上記プリンタ１の制御部１ａを介して電磁バルブ１８を閉め（ステップＳ１２）、エアポンプ１２の駆動を停止し、さらに大気開放機構１９を作動させて配管１６内及び空気室１１ａ内を大気開放してエアポンプ１２による加圧状態を解除し、最後に電磁バルブ１７を閉める（ステップＳ１３）。
【００３４】
このように、大気開放機構１９を作動させることにより、インク供給が不要になったときは大気開放して加圧状態を解除することができるので、加圧状態が維持されることによる装置の故障等を無くすことができ、信頼性を高めることができると共に、加圧制御エラーやインク供給エラー時の安全性を高めることができる。以降、同様に第２優先プリンタ、第３優先プリンタ・・にインクを供給する（ステップＳ５〜Ｓ１３）。
【００３５】
以上の動作をインクジェット式記録装置１０が電源ＯＮ状態で繰り返す。なお、システム制御部１４が、メインタンク１１内のインク残量が僅かになったことを検出したら、その旨をホストコンピュータに送って例えば表示手段に表示させる。これにより、ユーザは、該当するメインタンク１１を新規なものに交換する。
【００３６】
このように、ユーザは、１つのメインタンク１１内のインクのみを管理すれば良いので、インクの残量チェックが容易になる。
【００３７】
さらに、プリンタ１内のサブタンク２０とプリントヘッド５の水頭差及び配管２０ａを一定にレイアウトすることにより、サブタンク２０からプリントヘッド５へのインク供給は安定して行われるので、エアポンプ１２によりインクを強制的に供給していることから、メインタンク１１の配置位置が何処であっても、プリンタ１の配置位置は、縦横（水平）あるいは上下（垂直）に２次元的に並べて配置し、さらには縦横上下に３次元的に並べて配置することが可能となる。このように、特に複数のプリンタ１を可能な限り上下に並べることにより、複数のインクジェット式プリンタ１の設置スペースを最小限に抑えることができるので、限られた空間でのインクジェット式記録装置１０の規模を最大限に構築することができる。
【００３８】
なお、図２においては、メインタンク１１にエアポンプ１２を接続したインクジェット式記録装置１０としたが、エアポンプ１２は除かれて、メインタンク１１が最上部に配置され、その下方に各プリンタ１が高低差を付けて配置されたインクジェット式記録装置に対しても同様に適用可能である。
【００３９】
このような構成によれば、メインタンク１１と各プリンタ１のサブタンク２０との水頭差により、電磁バルブ１７及び電磁バルブ１８を開くことにより電磁バルブ１８を開いたサブタンク２０に確実にインクを供給することができる。
【００４０】
図３は、上記インクジェット式記録装置１０のサブタンク２０及びサブタンク２０に設けられているインク量検出手段３０の一例を示す分解図、図４は、そのサブタンク２０の詳細を示す斜視図である。このサブタンク２０は、インク量検出手段３０が取り付けられ、フレーム４０に固定された構成となっている。サブタンク２０は、容積変化可能な柔軟性を有する材料で、インク量の変化に柔軟に追従できるサイズ、例えば５ｃｃ〜３００ｃｃ程度の容量の気密性を有する袋状に形成されている。そして、対向する辺には、それぞれ配管１５と接続可能な流入口２１と、配管２０ａと接続可能な流出口２２が設けられている。
【００４１】
サブタンク２０の構成材料としては、ガスバリア性を確保するために例えばアルミ箔を中間層として２枚のフィルム、例えば外側をナイロンフィルム、内側をポリエチレンフィルムにより挟み込んだアルミラミネートフィルムが使用可能である。さらに、可撓性及び遮気性に加えて透光性を備えたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やナイロン等の高分子フィルムの表面に酸化珪素を蒸着して酸化珪素層を形成し、これの表面を熱溶着性に優れたポリエチレン等の高分子フィルムを積層して成る光透過性フィルムも使用可能である。
【００４２】
このような構成とすることにより、サブタンク２０は内部のインク量の変動に対応して膨張収縮するので、インク量検出手段３０もその膨張収縮に追従して変位する。よって、インク量検出手段３０の変位を機械的、電気的もしくは光学的なセンサにより検出することにより、サブタンク２０内のインク残量を検出することができる。
【００４３】
このように、サブタンク２０を容積変化可能な柔軟性を有する材料で形成しているので、メインタンク１１からサブタンク２０へのインク供給を強制しても、インクがプリントヘッド５から漏れるようなことはなく、プリントヘッド５のノズルのメニスカスが破壊されることもない。さらに、インクが空気に触れないので酸化等することはなく、メインタンク１１からサブタンク２０へのインク流路の内径や長さ等の制限がなくなり、インクの脱気状態を保持しつつ印刷することができる。
【００４４】
なお、上述した実施形態では、プリンタを例に説明したが、これに限られるものではなく、メインタンクとサブタンクを有する記録装置、例えばファクシミリ装置やコピー装置等にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るインクジェット式記録装置によれば、記録量が増加した場合でもインクの供給が早く済む記録手段に多めに振り分けることができるので、インク供給時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット式記録装置を構成するプリンタの構成例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略構成図である。
【図３】図２のインクジェット式記録装置の動作例を示すフローチャートである。
【図４】図２のインクジェット式記録装置のサブタンク及びサブタンクに設けられているインク量検出手段の一例を示す分解図である。
【図５】図４のサブタンクの詳細を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ プリンタ
１ａ 制御部
２ フレーム
３ 窓
４ キャリッジ
５ プリントヘッド
６ 用紙ガイド部材
７ 操作パネル
８ カバー
９ メインタンク収納部
１０ インクジェット式記録装置
１１ メインタンク
１２ エアポンプ
１３ アキュムレータ
１４ システム制御部
１５、１６、２０ａ 配管
１７、１８ 電磁バルブ
１９ 大気開放機構
２０ サブタンク
３０ インク量検出手段
４０ フレーム
Claims (15)
- 記録ヘッドへインクを供給するサブタンクを有する複数の記録手段と、
前記各サブタンクと配管接続されており、貯留しているインクを前記各サブタンクに供給する１つのメインタンクと、
前記各記録手段及び前記メインタンクを制御するシステム制御部とを備えたインクジェット式記録装置であって、
前記記録手段は、前記サブタンクに供給されるインク流量を制御するサブタンク供給制御手段を有し、
前記インクのインク流路の長さの違いによる動圧差と水頭圧による圧力損失との和が最も小さい前記記録手段から順に、前記サブタンク供給制御手段を制御してインクの供給が可能な状態にすることを特徴とするインクジェット式記録装置。 - 記録ヘッドへインクを供給するサブタンクを有する複数の記録手段と、
前記各サブタンクと配管接続されており、貯留しているインクを前記各サブタンクに供給する１つのメインタンクと、
前記各記録手段及び前記メインタンクを制御するシステム制御部とを備えたインクジェット式記録装置であって、
前記記録手段は、前記サブタンクに供給されるインク流量を制御するサブタンク供給制御手段を有し、
前記インクのインク流路の長さの違いによる動圧差が最も小さい前記記録手段から順に、前記サブタンク供給制御手段を制御してインクの供給が可能な状態にすることを特徴とするインクジェット式記録装置。 - 記録ヘッドへインクを供給するサブタンクを有する複数の記録手段と、
前記各サブタンクと配管接続されており、貯留しているインクを前記各サブタンクに供給する１つのメインタンクと、
前記各記録手段及び前記メインタンクを制御するシステム制御部とを備えたインクジェット式記録装置であって、
前記記録手段は、前記サブタンクに供給されるインク流量を制御するサブタンク供給制御手段を有し、
前記インクの水頭圧による圧力損失が最も小さい前記記録手段から順に、前記サブタンク供給制御手段を制御してインクの供給が可能な状態にすることを特徴とするインクジェット式記録装置。 - 前記サブタンクは、容積変化可能な柔軟性を有する材料で気密に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記サブタンク供給制御手段は、インク供給路におけるインクの流量を制御するサブタンクバルブ手段であり、
該サブタンクバルブ手段は、前記サブタンクに設けられているインク量検出手段により得られる検出信号によって、前記サブタンクに供給するインク流量を制御するためにバルブの開閉制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のインクジェット式記録装置。 - 前記サブタンクバルブ手段は、前記サブタンク内のインク量が少なくなったことが検出されたときは開となり、前記メインタンクからの供給によりインクが規定量に達したことが検出されたときは閉となることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記メインタンクから前記サブタンクへの前記インクの供給は、水頭差による加圧により行われることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記メインタンクから前記サブタンクへの前記インクの供給は、前記メインタンクを加圧することにより行われることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記メインタンクの加圧は、ポンプで行われることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記ポンプまたは前記ポンプと前記メインタンクとの間の空気流路中に大気開放機構が配設さ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式記録装置。
- インク供給路の前記メインタンク側近傍に前記サブタンクに供給するインク流量を制御するメインタンク供給制御手段が配設されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記メインタンク供給制御手段は、インク供給路におけるインクの流量を制御するメインタンクバルブ手段であることを特徴とする請求項１１に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記サブタンクへのインク供給が必要なときは、前記メインタンクを加圧した状態で前記メインタンクバルブ手段を開けて前記サブタンクバルブ手段を開け、前記サブタンクへのインク供給が不要なときは、前記メインタンクバルブ手段を閉じることによりインク供給の制御を行うことを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記サブタンクへインクを供給して充填完了したときは、前記サブタンクバルブ手段を閉じて前記メインタンクの加圧状態を解除し、前記メインタンクバルブ手段を閉じることによりインク供給の制御を行うことを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット式記録装置。
- 請求項１乃至１４の何れか一項に記載のインクジェット式記録装置を制御して、インクにより情報を記録媒体に記録することを特徴とするインクジェット式記録装置の制御方法。
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