JP3978995B2 - Inkjet recording device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェット記録装置に係り、特に、インクを自動的に補充可能なインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、記録ヘッドに設けられたノズルからインクを吐出することにより記録用紙に印字するインクジェット記録装置では、例えば記録ヘッドにインクタンクを交換可能に装着することができる構成とし、インクが無くなった場合には新しいインクタンクに交換するのが一般的であった。
【0003】
このような従来のインクジェット記録装置では、記録ヘッドに装着されたインクタンク内のインクが無くなる毎にインクタンクを交換しなければならず、交換の手間がかかると共に、コストがかかる、という問題があった。
【0004】
この問題を解決するため、特開平7−125242号公報及び特開平11−58768号公報では、インク補充用のインクタンクをさらに設け、記録ヘッドに設けられたインクタンク内のインクの残量をインクセンサにより検知し、インクの残量が所定値以下であることが検知された場合には、インク補充用のインクタンクから記録ヘッドに設けられたインクタンク内にインクを補充することができるインクジェット記録装置が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平7−125242号公報に記載された技術では、記録ヘッドに設けられたインクの残量が所定値以下になると必ずインクの補充動作を行うため、特に複数ページに亘る印字処理を行うような場合にスループットが低下する。また、ページの途中でもインクの補充動作が行われてしまう場合があるため、同じページ内でインクの濃度にむらがでてしまう場合がある、という問題があった。
【0006】
また、特開平11−58768号公報に記載された技術では、インクセンサにより検出されたインク残量から印字可能なページ数を判断し、判断結果に基づいて所定印字終了後にインクの補充を行うが、印字可能なページ数を判断するためにはインクの残量が所定値以下になったか否かだけでなく実際のインク残量を検出する必要があるためインクセンサが高価になる、という問題があった。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、簡単な構成でスループットの低下を防ぐ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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、第1のインクタンクを備え、該第1のインクタンク内に充填されたインクを吐出することにより印字する記録ヘッドと、前記第1のインクタンクへ補充するための補充用インクが充填された第2のインクタンクと、前記第2のインクタンクから前記第1のインクタンクへ補充用インクを補充させるための補充手段と、前記第1のインクタンク内のインク残量が所定値以下になったか否かを検出するインク残量検出手段と、前記第2のインクタンク内のインク切れを報知する報知手段と、入力された印字データに応じて前記記録ヘッドによる印字を制御すると共に、前記インク残量検出手段による検出結果と、前記記録ヘッドにより印字された印字量とに基づいて前記補充手段を制御すると共に、前記インク残量検出手段によりインク残量が所定値以下であることが検出され、かつ、最後に前記補充用インクが前記第1のインクタンクへ補充された後の印字量が、予め定めた前記補充用インクの1回の補充量に相当する設定値よりも小さい場合に、前記第2のインクタンク内のインク切れを前記報知手段に報知させる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、記録ヘッドは第1のインクタンクと一体化され、第1のインクタンク内に充填されたインクを印字データに応じて吐出することにより記録用紙に印字する。
【0010】
第2のインクタンクは、第1のインクタンクよりも大きな容量を有しており、第1のインクタンクへ補充するための補充用インクが充填される。第2のインクタンクから第1のインクタンクへの補充用インクの補充は補充手段により行われる。
【0011】
インク残量検出手段は、第1のインクタンク内のインク残量が所定値以下になったか否かを検出する。このインク残量検出手段は、例えば光学式のセンサなどを用いることができる。
報知手段は、第2のインクタンク内のインク切れを報知する。
【0012】
制御手段は、入力された印字データに応じて記録ヘッドによる印字を制御する。また、制御手段は、インク残量検出手段による検出結果と、記録ヘッドにより印字された印字量とに基づいて補充手段を制御する。印字量は、例えば印字したピクセル数などから検出することができる。このように、印字量をも考慮してインクの補充を制御するため、インク残量を直接検出する必要がなく、インク残量検出手段に安価なものを用いることができ、装置を安価に構成することができる。
また、制御手段は、インク残量検出手段によりインク残量が所定値以下であることが検出され、かつ、最後に補充用インクが第1のインクタンクへ補充された後の印字量が、予め定めた補充用インクの1回の補充量に相当する設定値よりも小さい場合に、第2のインクタンク内のインク切れを報知手段に報知させる。
なお、印字量は、印字ピクセル数であり、設定値は、予め定めた第1のインクタンクの標準補充量に相当する印字ピクセル数とすることができる。
また、制御手段は、補充手段による補充用インクの補充回数が、第2のインクタンクの容量を補充用インクの1回の補充量で除算した値を越えた場合に、第2のインクタンク内のインク切れを報知手段に報知させるようにしてもよい。
また、補充手段は、第1のインクタンクに対して接離可能である構成としてもよい。
【0013】
また、制御手段は、インク残量検出手段によりインク残量が所定値以下であることが検出された場合に、検出後の印字量を検出する印字量検出手段を含むことができる。この場合、検出された印字量が所定量以下の場合には、補充手段により第2のインクタンク内の補充用インクを第1のインクタンクへ補充させる補充制御を印字データの印字終了後に行う。すなわち、インク残量が所定値以下であることが検出された場合でも、すぐにインクの補充を行うのではなく、インク残量が所定値以下であることが検出された後の印字量が所定量以下となるまでは印字を続行し、印字データの印字が終了した後、又は印字量が所定量を越えた場合にインクの補充を行う。一方、検出された印字量が所定量を越えた場合には、印字を停止させて前記補充制御を行う。
【0014】
これにより、補充回数を少なくすることができ、スループットを向上させることができる。
【0015】
なお、印字データが複数のページデータを含む場合には、制御手段は、検出された印字量が所定量以下の場合には、前記補充制御をページデータ毎に行うようにしてもよい。
【0016】
また、インクの補充量は予め定めた補充量としてもよいが、制御手段は、インクの補充制御を行う場合、検出後の印字量に基づいて補充用インクの補充量を補正することが好ましい。すなわち、例えば予め定めた補充量に検出後の印字量に相当する補充量を加えて最終的な補充量とする。これにより、補充後の第1のインクタンクの液面を一定に保つことができる。
【0017】
また、補充手段は、第1のインクタンク内の空気を吸気するための吸気ポンプとすることができる。第1のインクタンク内の空気を吸気して外部へ排気することにより第2のインクタンク内のインクを第1のインクタンク内へ吸い上げることができる。この場合、制御手段は、吸気ポンプの駆動時間を制御することにより補充用インクの補充量を制御することができる。従って、補充量を検出するためのセンサを設ける必要がなく、コストを抑えることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1には、本実施形態のインクジェット記録装置12が、その記録ヘッドキャリッジ14の近傍を拡大して示されている。
【0020】
このインクジェット記録装置12は、記録媒体P(例えば用紙等)を一定の方向に搬送する記録媒体搬送部材16と、この記録媒体Pの搬送経路に対向して、且つ記録媒体Pの搬送方向と垂直な方向に沿って設けられた1組のガイド部材18とを備えている。これらのガイド部材18によって記録ヘッドキャリッジ14が支持されている。また、ガイド部材18の下で且つ記録媒体Pの搬送経路に隣接した位置にはメンテナンスステーション20が配置されており、記録ヘッドキャリッジ14に対して接離(本実施形態では上下動)して、キャッピングやインクの吸引等のメンテナンス動作を行う。このメンテナンス動作は、後述する制御部13によって、所定の条件やタイミングで行われるように制御されている。
【0021】
メンテナンスステーション20に対向する位置には記録ヘッドキャリッジ14のホームポジションが設定されており、この位置を位置センサ22で検出するようになっている。上記した記録ヘッドキャリッジ14、記録媒体搬送部材16、ガイド部材18、メンテナンスステーション20及び位置センサ22は、本体ハウジング24に保持されている。記録ヘッドキャリッジ14には、フレキシブル基板に形成された信号線を通じて画像情報が送られる。
【0022】
なお、図面において、記録ヘッドキャリッジ14の移動方向(主走査方向)を矢印Mで、記録媒体Pの移動方向(副走査方向)を矢印Sでそれぞれ示す。
【0023】
図2、3にも示すように、記録ヘッドキャリッジ14は、ガイド部材18に沿って移動可能に配設された記録ヘッドキャリッジフレーム26と、この記録ヘッドキャリッジフレーム26の下面(記録媒体Pの搬送経路に対向する面)よりも下に突出するように配設され、サブインクタンク30から送り出されたカラーインクを吐出するノズル27が形成された複数(本実施形態では4つ)の記録ヘッド28と、記録ヘッドキャリッジフレーム26に着脱可能に配設され各記録ヘッド28にインクを供給するサブインクタンク30とで構成されている。なお、ノズル27は、複数のノズルが列状に形成されたものである。
【0024】
サブインクタンク30の数は、記録ヘッド28の数と対応するようになっており、本実施形態では4つとされている。従って、それぞれのサブインクタンク30ごとに記録ヘッド28へ異なる色のインク(例えば、ブラック(Bk)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C))を供給してインク滴を吐出することで、フルカラーの画像を記録することが可能である。対応する記録ヘッド28とサブインクタンク30とで、記録ヘッドユニット32が構成されている。以下、記録ヘッド28、サブインクタンク30及び後述のインク補給ユニット48等を各色に応じて特に区別して説明するときは、符号の後にBk、Y、M、又はCを付して表示することとする。
【0025】
そして、図1に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置12は、記録媒体搬送部材16で記録媒体Pを搬送し、且つ、記録ヘッドキャリッジ14を往復動作させながら、画像情報に応じてインク滴を吐出して、記録媒体P上に画像を記録する。
【0026】
サブインクタンク30のそれぞれには、図3に示すように、サブインクタンク30内の空気を排出可能な排気口42を有する排気用ポート34と、この排気用ポート34よりも下方において、サブインクタンク30内へインクを補給可能なインク補給口44を備えたインク補給用ポート36とが設けられている。さらに、サブインクタンク30には、排気用ポート34よりも上方に、サブインクタンク30の内部と外部とで空気を流通させる大気連通孔38が形成されている。大気連通孔38を通って空気が出入りすることで、サブインクタンク30内での圧力変動が緩和されるようになっている。
【0027】
また、図4にも示すように、サブインクタンク30には、内部のインク量が所定量以下になったか否かを検知するためのインク残量センサ40が取り付けられている。インク残量センサ40は、例えばサブインクタンク30内のインクの液面がインク残量センサ40が取り付けられた位置よりも低くなった場合、すなわち図4に示すLoの位置よりも低くなった場合にローレベル、サブインクタンク30内のインクの液面が図4に示すLoの位置よりも高い位置にある場合にハイレベルとなるようなインク残量信号を後述する制御部13へ出力する。このインク残量信号により、サブインクタンク30内のインクが所定量以下になっているか否かを知ることができる。
【0028】
図1に示すように、本体ハウジング24には、サブインクタンク30のそれぞれに対応してインクを補給する複数(本実施形態では4つ)のインク補給ユニット48を備えたインク補給装置46が取りつけられており、このインク補給ユニット48によってサブインクタンク30へインクを補給可能な位置が、記録ヘッドキャリッジ14のインク補給ポジションとされている。インク補給ポジションも、ホームポジションと同様に、位置センサ22によって検出される。なお、インク補給ポジションはホームポジションと同位置とされていてもよいが、本実施形態では異なる位置とされている。
【0029】
また、図3に示すように、インク補給装置46の下方には、メインインクタンク50が配置されている。メインインクタンク50には、インクジェット記録装置12で使用されるインクがあらかじめ貯留されており、インク補給装置46によってこのインクがサブインクタンク30に補給され、画像記録に使用される。メインインクタンク50は、平面視したときにインク補給装置46と部分的に(本実施形態では略全体にわたって)重なるように配置されており、インクジェット記録装置12全体として小型化が図られている。
【0030】
図1、3に示すように、インク補給装置46は、インクジェット記録装置12の本体ハウジング24に一体的に固定された固定フレーム52を有しており、さらに固定フレーム52内に、ガイド枠体54が配置されている。固定フレーム52とガイド枠体54の間には幅方向に所定の図示しない間隙(図示省略)が構成されており、ガイド枠体54は固定フレーム52内で、記録ヘッドキャリッジ14の移動方向(主走査方向)と同方向に一定範囲内で移動可能となっている。また、この間隙には圧縮コイルスプリング(図示省略)が配設されており、ガイド枠体54を固定フレーム52内で幅方向略中央に保持している。なお、以下において単に「幅方向」というときは、ガイド枠体54の幅方向と同一の方向をいうものとする。この「幅方向」は、記録ヘッドキャリッジ14の主走査方向(矢印M方向)と一致する。
【0031】
ガイド枠体54の幅方向両端近傍には、記録ヘッドキャリッジ14に向かってスライド可能に、一対の位置決めアーム60が設けられている。図3に示すように、位置決めアーム60は、通常状態では記録ヘッドキャリッジ14に接触することがない位置となっている。また、位置決めアーム60の内側面(対向する面)どうしの間隔は、記録ヘッドキャリッジ14の記録ヘッドキャリッジフレーム26の幅と等しくされている。
【0032】
ガイド枠体54には、4つのサブインクタンク30に対応して、インク補給ユニット48が配設されている。インク補給ユニット48は、ガイド枠体54に設けられた収容部内でそれぞれ独立してスライドし、対応するサブインクタンク30に対して接近及び離間するようになっている。インク補給ユニット48が記録ヘッドキャリッジ14(サブインクタンク30)に対して接近又は離間するときの移動領域は、図1から分かるように、記録ヘッドキャリッジ14に対してメンテナンスステーション20が接離するときの移動領域と重ならないようになっている。このため、インク補給ユニット48とメンテナンスステーション20のいずれか一方を記録ヘッドキャリッジ14に対して接離させるときに、他方を退避させる必要がない。
【0033】
図1、3に示すようにそれぞれのインク補給ユニット48の、サブインクタンク30と対向する面には、サブインクタンク30の排気口42に対応した位置に排気用ポート74が、サブインクタンク30のインク補給口44に対応した位置にインク補給用ポート76がそれぞれ設けられており、インク補給ユニット48がサブインクタンク30に向かって移動することで、排気用ポート74が排気口42に、インク補給用ポート76がインク補給口44にそれぞれ接続される。
【0034】
また、それぞれのインク補給ユニット48には、サブインクタンク30の大気連通孔38に対応した位置に、キャップ72が取りつけられている。インク補給ユニット48がサブインクタンク30に接近し、排気用ポート74が排気口42に、インク補給用ポート76がインク補給口44にそれぞれ接続された後に、さらにインク補給ユニット48がサブインクタンク30に接近することで、キャップ72が大気連通孔38を封止し、サブインクタンク30の内部と外部との空気の流通を阻止するように、キャップ72の形状や取付位置等が設定されている。
【0035】
インク補給ユニット48からは、サブインクタンク30に向かって位置決めピン78が突設されている。一方、サブインクタンク30には、位置決めピン78に対応する位置に、位置決め用ポート(図示省略)が設けられている。位置決めピン78は、一定の外径を有する円柱状の位置決め部と、この位置決め部よりも先端側において先細りの円錐状に形成された案内部とを有しており、位置決め部の外径は、位置決め用ポートの内径と略等しくされている。インク補給ユニット48がサブインクタンク30に接近すると、まず、位置決めピン78の先端側の案内部が位置決め用ポート内に進入する。案内部は先細り形状とされているので、位置決めピン78の中心と位置決め用ポートの中心とがずれていても、位置決めピン78は位置決め用ポート内に入る。そして、インク補給ユニット48がさらにサブインクタンク30に接近するにしたがい、案内部によって位置決めピン78の中心と位置決め用ポートの中心とが一致する方向へと徐々に移動する。さらに、位置決め部が位置決め用ポートに達すると、位置決めピン78の中心と位置決め用ポートの中心とが一致し、インク補給ユニット48とサブインクタンク30とが個々に位置決めされる。
【0036】
図3に示すように、インク補給用チューブ124の一端はインク補給用ポート76に接続され、他端は、画像記録に使用されるインクがあらかじめ貯留されたメインインクタンク50に接続されている。後述するように、インク補給用ポート76がサブインクタンク30のインク補給口44に接続されると、メインインクタンク50からサブインクタンク30へのインクの流路が構成される。
【0037】
図3から分かるように、固定フレーム52には、インク補給ユニット変位用ギヤ列(図示省略)によって伝達された回転力で回転するカムユニット144が、それぞれのインク補給ユニット48及び位置決めアーム60に対応して(従って、本実施形態では合計で6つ)、且つ同軸で一体的に回転するように配置されている。それぞれのカムユニット144は、対応するインク補給ユニット48又は位置決めアーム60を前進させるための前進用カム146と、後退させるための後退用カム148で構成されている。
【0038】
また、固定フレーム52には、カムフォロワユニット150が配置されている。カムフォロワユニット150は、前進用カム146及び後退用カム148にそれぞれ対応する前進用カムフォロワ152及び後退用カムフォロワ154が一体的に設けられており、インク補給ユニット48のスライド方向と同方向にスライド可能とされている。
【0039】
さらに、固定フレーム52には、支軸156回りに揺動可能なリンク160と、このリンク160の先端に一端が軸支された変位用アーム162とで構成されたリンク機構158が設けられている。変位用アーム162の他端は、位置決めアーム60又はインク補給ユニット48に軸支されている。また、リンク160の略中央には、カムフォロワユニット150が軸支されている。これにより、カムフォロワユニット150がスライドすると、リンク機構158によってスライド量が増幅されて、位置決めアーム60又はインク補給ユニット48に伝達されるようになっている。
【0040】
それぞれのカムユニット144は、対応する位置決めアーム60又はインク補給ユニット48を所定のタイミングで前進又は後退させることができるように、前進用カム146及び後退用カム148の位置及び形成が決められている。また、固定フレーム52には、カムユニット144の回転位置を検出する図示しないセンサが取りつけられており、このセンサによって検出されたカムユニット144の回転角度に基づいて、後述する制御部13が駆動モータ25を駆動し、カムユニット144の初期位置を設定したり回転角度を制御したりするようになっている。
【0041】
図3に示すように、リフィルユニット(ポンプユニット)164は、各インク補給ユニット48から延びる排気用チューブ126に対応して、4つのローラーポンプ168を有する構成とされている。図3に示すように、それぞれのローラーポンプ168は、ポンプ軸166と一体で回転する回転板170と、この回転板170の外周近傍に配置された1又は複数(本実施形態では対角上に2つ)のローラー172とを有している。これに対し排気用チューブ126は、部分的に回転板170の周囲を取り巻くように配置されており、ローラー172が排気用チューブ126を局所的に押しつぶしている。従って、回転板170が図3の時計回り方向に回転すると、ローラー172が排気用チューブ126をしごくようにして移動し、排気用チューブ126内の流体(本実施形態では空気)を、排気用チューブ126の他端から大気中に排出する。なお、それぞれのローラーポンプ168は、ポンプ軸166の軸方向に沿って見たときにローラー172が全体として等間隔で配置されるように、それぞれの回転板170の取付角度が決められている。本実施形態では、4つのローラーポンプ168が配置されているので、図3からも分かるように、それぞれの回転板170を45度ずつずらして配置し、ポンプ軸166に沿って見たときに、全体としてローラー172が中心角22.5度ずつ等間隔で配置されている。これにより、リフィルユニット164に作用する抵抗(特に、排気用チューブ126の反力でローラー172が押されることによる回転抵抗)が分散され、リフィルユニット164がスムーズに回転する。
【0042】
駆動モータ25の駆動(正転又は逆転)によるインク補給ユニット48の前進及び後退や、リフィルユニット164の駆動は、メンテナンスステーション20によるメンテナンス動作とタイミングが重ならないように、後述する制御部13によって制御されている。
【0043】
図5には、インクジェット記録装置12の機能ブロック図を示した。図5に示すように、インクジェット記録装置12は、制御部13を備えている。制御部13には、記録ヘッドキャリッジ14、記録媒体搬送部材16を駆動して記録用紙を搬送するための搬送機構17、メンテナンスステーション20、駆動モータ25、メインインクタンク用情報記憶部19、印字データ量用情報記憶部21、及び報知部23が接続されている。
【0044】
メインインクタンク用情報記憶部19には、後述するリフィル回数、標準補充量等のインクの補充に関するデータが記憶され、印字データ量用情報記憶部21には、後述するピクセルカウント値や1ピクセル当たりのインク量等の印字データ量に関するデータが記憶される。
【0045】
制御部13では、入力された印字データに従って記録ヘッドキャリッジ14や搬送機構17等を制御して記録媒体Pに印字する。また、制御部13は、詳細は後述するが、印字データ量及びインク残量センサ40からのインク残量信号に基づいてインクの補充制御を行う。
【0046】
次に、本実施の形態の作用として、制御部13で実行される制御ルーチンを図6〜8に示すフローチャートを参照して説明する。なお、各ステップは各色毎に行われる。
【0047】
図6に示す制御ルーチンは、1つの印刷ジョブの実行が指示される毎に実行される。印刷ジョブの実行が指示されると、制御部13は、記録ヘッドキャリッジ14や搬送機構17を制御して記録媒体Pへの印字を開始する。すなわち、入力された画像情報に基づく印字データに応じて記録ヘッド28からインク滴を吐出しながら、記録ヘッドキャリッジ14が主走査方向に、記録媒体Pが副走査方向にそれぞれ移動することで、記録媒体P上に画像を記録する。インク滴は、サブインクタンク30から記録ヘッド28に供給されたインクによって生成されるため、画像記録に伴って、すなわち印字したピクセル数の増加に伴ってサブインクタンク30内のインクは減少する。
【0048】
記録ヘッド28が、メンテナンスを必要とする所定の状態になると、制御部13は、記録ヘッドキャリッジ14をホームポジションへと移動させ、メンテナンスステーション20を記録ヘッド28に対して接近させて、所定のメンテナンス動作を行う。これにより、記録ヘッド28はインク吐出に最適な状態へと回復し、結果的に常にインク吐出に最適な状態が維持されるので、高画質の画像を記録媒体Pに記録できる。
【0049】
このように印字が開始されると、ステップ100で現在のピクセルカウント値C1に実際に印字したピクセル数を加算する。なお、ピクセルカウント値C1は予め0に初期化されている。そして、ステップ102で1ページ分の印字が終了したか否かを判断し、1ページ分の印字が終了するまでピクセルカウント値C1を印字したピクセル数でインクリメントしていく。
【0050】
そして、ステップ104でジョブが終了したか否かを判断し、終了した場合には、ステップ108でインク残量センサ40から出力されたインク残量信号を取り込む。次に、ステップ108でインク残量信号がローレベルか否か、すなわちサブインクタンク30内のインクの液面が図4に示すLoの位置よりも低いか否かを判断し、インク残量信号がローレベルの場合、すなわちサブインクタンク30内のインクの液面が図4に示すLoの位置よりも低い場合には、ステップ110でリフィル処理を行う。
【0051】
一方、ジョブが終了していない場合には、ステップ112でインク残量センサ40から出力されたインク残量信号を取り込む。次に、ステップ114でインク残量信号がローレベルか否か、すなわちサブインクタンク30内のインクの液面が図4に示すLoの位置よりも低いか否かを判断し、インク残量信号がローレベルの場合、すなわちサブインクタンク30内のインクの液面が図4に示すLoの位置よりも低い場合には、ステップ116で現在のピクセルカウント値C2に実際に印字したピクセル数を加算する。なお、ピクセルカウント値C2は予め0に初期化されている。そして、ステップ118で1ページ分の印字が終了したか否かを判断し、1ページ分の印字が終了するまでピクセルカウント値C2を印字したピクセル数でインクリメントしていく。
【0052】
そして、ステップ120でジョブが終了したか否かを判断し、終了した場合には、ステップ110へ進む。一方、ジョブが終了していない場合には、ステップ122でピクセルカウント値C2が予め定めた設定値S1よりも大きいか否かを判断する。ピクセルカウント値C2が予め定めた設定値S1よりも大きい場合には、ステップ110へ進み、ピクセルカウント値C2が予め定めた設定値S1以下の場合には、ステップ116へ戻って印字を続行し、ピクセルカウント値をインクリメントしていく。なお、設定値S1は、印字中にインク切れとならないような印字可能なピクセル数の範囲で設定され、例えば図4に示す液面Aの位置に対応する値、すなわち、液面Loから液面Aまでのインクの量で印字可能なピクセル数に設定される。
【0053】
このように、すでに印刷ジョブが終了し、インクの液面がLoの位置よりも低い場合、印刷ジョブの途中でインクの液面がLoの位置よりも低くなり、その後印刷ジョブが終了した場合、印刷ジョブの途中でインクの液面がLoの位置よりも低くなり、その後ピクセルカウントC2が設定値S1よりも大きくなった場合、すなわち液面がAの位置より低くなった場合にステップ110のリフィル処理へ進む。
【0054】
リフィル処理は、図7に示すように、まずステップ200でリフィル回数Rが予め定めた設定値Nを越えているか否かを判断し、越えている場合にはステップ208のインク切れ処理へ進む。なお、リフィル回数Rは、予め0に初期化されている。なお、設定値Nは、例えばメインインクタンク50の容量を1回の標準補充量Dで除算した値に設定される。標準補充量Dは、例えば図4に示すようにインク残量センサ40の取り付け位置であるLoの位置からサブインクタンク30の上限の液面位置を示すBの位置までの容量で定められる。
【0055】
すなわち、ステップ200では、リフィル回数Rが予め定めた設定値Nを越えているか否かを判断することにより、メインインクタンク50内のインク切れが生じているか否かを判断し、リフィル回数Rが予め定めた設定値Nを越えている場合には、メインインクタンク50内の略全てのインクがサブインクタンク30へ補充されたと判断し、ステップ208へ進む。
【0056】
一方、リフィル回数Rが予め定めた設定値N以下の場合には、ステップ202でピクセルカウント値C1が予め定めた設定値S2よりも小さいか否かを判断する。なお、設定値S2は、例えば図4に示す標準補充量Dに相当するピクセル数、具体的には、標準補充量Dを1ピクセル当たりのインク量で除算した値よりも若干小さい値に設定される。すなわち、ステップ202では、標準補充量Dに相当するピクセル数を印字する前にサブインクタンク30内のインクの液面が図4に示すLoの位置よりも低くなってしまったか否か、換言すれば、前回の補充量が標準補充量Dよりも少ないか否かを判断する。
【0057】
そして、ピクセルカウント値C1が設定値S2よりも小さい場合には、前回の補充量が標準補充量Dに満たず、メインインクタンク50内のインク切れが生じていると判断してステップ208でインク切れ処理を行う。一方、ピクセルカウント値C1が設定値S2以下の場合には、前回の補充量が標準補充量Dであり、メインインクタンク50内のインク切れが生じていないと判断し、ステップ204でインクの補充動作を行う。
【0058】
具体的には、制御部13は、まず記録ヘッドキャリッジ14をインク補給ポジションへと移動させる。このとき、制御部13は、メンテナンスステーション20は動作しないように制御している。
【0059】
つぎに、制御部13は、インクの補充を必要とするサブインクタンク30に対応した角度だけカムユニット144が回転するように、駆動モータ25を正転させる。
【0060】
これにより、インク補給ユニット48がサブインクタンク30へ接近し、位置決めピン78は位置決め用ポートへの挿入を開始する。そして、位置決めピン78の中心と位置決め用ポートの中心とが一致する方向へと徐々に移動し、インクの補充を必要とするサブインクタンク30に対応したインク補給ユニット48とこのサブインクタンク30とが正確に位置決めされる。
【0061】
次に、インク補給用ポート36が前進してインク補給用ポート76の先端がインク補給口44内に入り込むことによりインク補給用ポート76とサブインクタンク30のインク補給口44との接続が完了して液体連結され、メインインクタンク50からサブインクタンク30へのインクの流路が構成される。これと同時に、排気用ポート34と排気口42との接続も完了する。その後、キャップ72が大気連通孔38を封止し、サブインクタンク30の内部と外部との空気の流通を阻止する。従って、駆動モータ25を正転させてカムユニット144を特定の回転角度とすることで、特定のインク補給ユニット48をサブインクタンク30に接続することが可能となる。
【0062】
ここで、制御部13は、駆動モータ25を逆転させる。これにより、インク補給ユニット48の位置がインク補給位置に保持されたまま、リフィルユニット164を構成するローラーポンプ168が駆動されるので、インク補給ユニット48によって、サブインクタンク30の排気口42から内部の空気が排出される。このとき、サブインクタンク30の大気連通孔38はキャップ72によって封止されているので、大気連通孔38から不用意に空気がサブインクタンク30内へ入ることはなく、確実にサブインクタンク30内から排気できる。また、インク補給位置へと前進していないインク補給ユニット48についても、対応するローラーポンプ168が駆動されることになるが、排気用ポート74は開放されているので、ローラーポンプ168の駆動に抵抗が生じることはない。
【0063】
制御部13は、所定時間だけ駆動モータ25を逆転させ、所定量のインクをサブインクタンク30に補給させる。この駆動モータ25の逆転時間は、標準補充量D分の補充を行うのに要する時間とされる。これにより、メインインクタンク50から標準補充量D分のインクがサブインクタンク30へ補充される。
【0064】
次に、制御部13は、駆動モータ25を正転させる。これによりカムユニット144が回転し、カムユニット144の回転角度が所定角度に達すると、インク補給ユニット48は後退を開始する。これにより、インク補給用ポート76がインク補給口44から抜き出されると共に、排気用ポート74が排気口42から抜き出される。また、キャップ72が大気連通孔38から離間して、サブインクタンク30内を大気圧に開放する。
【0065】
さらに駆動モータ25が正転し、カムユニット144の回転角度が所定角度になると、インク補給ユニット48の後退が終了し、インク補給ユニット48は初期位置に戻る。
【0066】
以上により、インクを補充を必要とするサブインクタンク30へのインクの補給は終了するが、さらに他のサブインクタンク30にインクを補給する必要がある場合には、カムユニット144の回転角度が補給するサブインクタンク30に対応する角度となるように、制御部13はさらに駆動モータ25を正転させる。
【0067】
このようにして、所望のサブインクタンク30へのインクの補給が終了すると、最後に(厳密には、インク補給ユニット48Yの後退動作と同時に)位置決めアーム60に対応する後退用カムによって位置決めアーム60が後退され、初期位置へと戻る。以上により、サブインクタンク30へインクを補給する全ての動作が終了する。
【0068】
なお、ピクセルカウント値C2が0でない場合、すなわち、印刷ジョブが終了する前にサブインクタンク30内のインクの液面がLoの位置よりも低くなった場合(ステップ114で肯定された場合)には、このピクセルカウント値C2の分を補正して補充するようにしてもよい。具体的には、標準補充量Dにピクセルカウント値C2に相当するインク量を加えた補充量分の補充を行うのに要する時間駆動モータ25を駆動する。このように、補充量をピクセルカウント値C2の分を考慮して補正することにより、より正確に補充動作を行うことができる。
【0069】
そして、インクの補充が終了した場合には、ステップ206でリフィル回数Rをインクリメントすると共に、ピクセルカウント値C1,C2を0で初期化して本ルーチンを終了する。
【0070】
一方、インク切れ処理では、図8に示すように、まずステップ300でメインインクタンク50内のインクが切れていることを報知部23により報知させ、ユーザに対してメインインクタンク50の交換を促す。報知部23では、例えばアラームを鳴らしたり、表示パネルにインク切れが生じたことを知らせるメッセージを表示するなどしてインク切れを報知する。
【0071】
これにより、ユーザはメインインクタンク50の交換時期であることを認識し、ステップ302でメインインクタンク50を取り外し、ステップ304で新しいメインインクタンク50を取り付ける。
【0072】
制御部13では、新しいメインインクタンク50が取り付けられたことを検出すると、ステップ306でリフィル回数Rを0に初期化する。なお、新しいメインインクタンク50の取り付けの検出は、例えばセンサにより検出したり、ユーザが図示しない操作装置を操作してメインインクタンクを取り付けたことを指示すること等により検出することができる。
【0073】
そして、ステップ308でステップ204と同様のインク補充動作が行われ、ステップ310でリフィル回数Rをインクリメントすると共に、ピクセルカウント値C1,C2を0で初期化して本ルーチンを終了する。
【0074】
このように、印刷ジョブ中にサブインクタンク30内のインクの液面が図4に示すLo以下になりインク切れが近いことが検出されてもすぐにはインクの補充を行わずに、液面が図4に示すAの位置以下になるまでは印字を続行し、印刷ジョブ終了後にインクの補充を行うため、印刷ジョブ中に中断してインクを補充する回数を極力少なくすることができ、スループットを向上させることができる。
【0075】
また、サブインクタンク30内のインクの液面が図4に示すLo以下になった後は印字したピクセル数をカウントすることにより擬似的に印字量を求めてインクの液面を監視するため、インク残量センサを安価なものとすることができる。
【0076】
さらに、インクの補充は吸気ポンプの駆動時間で制御するため、サブインクタンク30内に補充量を検出するためのセンサを設ける必要がなく、装置を安価に構成することができる。
【0077】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、補充回数を少なくすることができ、スループットを向上させることができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 インクジェット記録装置の斜視図である。
【図2】 記録ヘッドの構成を示す断面図である。
【図3】 インク補給装置の概略構成を示す一部破断側面図である。
【図4】 サブタンク内の概略図である。
【図5】 インクジェット記録装置の概略ブロック図である。
【図6】 制御部で実行されるメインルーチンのフローチャートである。
【図7】 リフィル処理のフローチャートである。
【図8】 インク切れ処理のフローチャートである。
【符号の説明】
12 インクジェット記録装置
13 制御部(制御手段、印字量検出手段)
14 記録ヘッドキャリッジ
25 駆動モータ
28 記録ヘッド
30 サブインクタンク(第1のインクタンク)
32 記録ヘッドユニット(記録ヘッド)
40 インク残量センサ(インク残量検出手段)
48 インク補給ユニット
50 メインインクタンク(第2のインクタンク)
164 リフィルユニット(補充手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus.InIn particular, an ink jet recording apparatus capable of automatically replenishing inkInRelated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an inkjet recording apparatus that prints on recording paper by ejecting ink from nozzles provided in a recording head has a configuration in which an ink tank can be attached to the recording head in a replaceable manner. It was common to replace with a new ink tank.
[0003]
In such a conventional ink jet recording apparatus, each time the ink in the ink tank attached to the recording head runs out, the ink tank has to be replaced. It was.
[0004]
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-125242 and 11-58768 further provide an ink tank for ink replenishment, and the remaining amount of ink in the ink tank provided in the recording head Inkjet recording capable of replenishing ink from an ink tank for ink replenishment into the ink tank provided in the recording head when the sensor detects that the remaining amount of ink is below a predetermined value A device has been proposed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-125242, the ink replenishment operation is always performed when the remaining amount of ink provided in the recording head is equal to or less than a predetermined value. In such a case, the throughput decreases. In addition, since the ink replenishment operation may be performed in the middle of the page, there is a problem that the ink density may be uneven within the same page.
[0006]
In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-58768, the number of printable pages is determined from the ink remaining amount detected by the ink sensor, and ink is replenished after predetermined printing is completed based on the determination result. In order to determine the number of printable pages, it is necessary to detect not only whether or not the remaining amount of ink is equal to or less than a predetermined value, but also the actual remaining amount of ink. there were.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an ink jet recording apparatus capable of preventing a decrease in throughput with a simple configuration.TheThe purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in
[0009]
According to the present invention, the recording head is integrated with the first ink tank, and the ink filled in the first ink tank is ejected according to the print data to print on the recording paper.
[0010]
The second ink tank has a larger capacity than the first ink tank, and is filled with replenishing ink for replenishing the first ink tank. Replenishment of replenishment ink from the second ink tank to the first ink tank is performed by a replenishing means.
[0011]
The ink remaining amount detecting means detects whether or not the remaining amount of ink in the first ink tank has become a predetermined value or less. For example, an optical sensor can be used as the ink remaining amount detecting means.
The notification means notifies the ink out of the second ink tank.
[0012]
The control means controls printing by the recording head according to the input print data. The control means controls the replenishment means based on the detection result by the ink remaining amount detection means and the print amount printed by the recording head. The print amount can be detected from, for example, the number of pixels printed. In this way, since the replenishment of ink is controlled in consideration of the printing amount, it is not necessary to directly detect the remaining amount of ink, and an inexpensive device can be used as the remaining ink amount detecting means, and the apparatus is configured at a low cost. can do.
Further, the control means detects that the remaining amount of ink is less than or equal to a predetermined value by the remaining ink amount detecting means, and the print amount after the replenishment ink is finally replenished to the first ink tank is When it is smaller than the set value corresponding to the determined replenishment amount of replenishment ink, the informing means is informed of the ink out of the second ink tank.
The print amount is the number of print pixels, and the set value can be the number of print pixels corresponding to a predetermined standard replenishment amount of the first ink tank.
In addition, the control means is arranged so that when the number of times the replenishment ink is replenished by the replenishing means exceeds the value obtained by dividing the capacity of the second ink tank by the replenishment amount of the replenishment ink, You may make it notify a notification means of ink out of this.
Further, the replenishing means may be configured to be able to contact and separate from the first ink tank.
[0013]
The control means can include a print amount detection means for detecting a print amount after detection when the ink remaining amount detection means detects that the ink remaining amount is equal to or less than a predetermined value. In this case, when the detected printing amount is equal to or less than the predetermined amount, the replenishment control for replenishing the first ink tank with the replenishment ink in the second ink tank by the replenishing unit is performed after the printing of the print data. That is, even when it is detected that the ink remaining amount is less than or equal to the predetermined value, the ink is not replenished immediately, but the amount of printing after the ink remaining amount is detected to be less than the predetermined value is determined. Printing is continued until the amount is equal to or less than the fixed amount, and ink is replenished after printing of printing data is completed or when the printing amount exceeds a predetermined amount. On the other hand, when the detected printing amount exceeds a predetermined amount, printing is stopped and the replenishment control is performed.
[0014]
Thereby, the replenishment frequency can be reduced and the throughput can be improved.
[0015]
When the print data includes a plurality of page data, the control unit may perform the replenishment control for each page data when the detected print amount is equal to or less than a predetermined amount.
[0016]
Further, the ink replenishment amount may be a predetermined replenishment amount, but the control means preferably corrects the replenishment ink replenishment amount based on the detected print amount when performing ink replenishment control. That is, for example, a final replenishment amount is obtained by adding a replenishment amount corresponding to the detected print amount to a predetermined replenishment amount. Thereby, the liquid level of the 1st ink tank after replenishment can be kept constant.
[0017]
Further, the replenishing means can be an intake pump for taking in air in the first ink tank. By sucking the air in the first ink tank and exhausting it to the outside, the ink in the second ink tank can be sucked into the first ink tank. In this case, the control means can control the replenishment amount of the replenishment ink by controlling the drive time of the intake pump. Therefore, it is not necessary to provide a sensor for detecting the replenishment amount, and the cost can be suppressed.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an enlarged view of the vicinity of the
[0020]
The ink
[0021]
The home position of the
[0022]
In the drawing, the moving direction (main scanning direction) of the
[0023]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0024]
The number of
[0025]
As shown in FIG. 1, the ink
[0026]
As shown in FIG. 3, each of the
[0027]
As shown in FIG. 4, the
[0028]
As shown in FIG. 1, an
[0029]
Further, as shown in FIG. 3, a
[0030]
As shown in FIGS. 1 and 3, the
[0031]
A pair of positioning
[0032]
An
[0033]
As shown in FIGS. 1 and 3, an
[0034]
Each
[0035]
A
[0036]
As shown in FIG. 3, one end of the
[0037]
As can be seen from FIG. 3, the
[0038]
A
[0039]
Further, the fixed
[0040]
In each
[0041]
As shown in FIG. 3, the refill unit (pump unit) 164 has four
[0042]
The forward and backward movement of the
[0043]
FIG. 5 shows a functional block diagram of the
[0044]
The main ink tank
[0045]
The
[0046]
Next, as an operation of the present embodiment, a control routine executed by the
[0047]
The control routine shown in FIG. 6 is executed every time execution of one print job is instructed. When the execution of the print job is instructed, the
[0048]
When the
[0049]
When printing is started in this way, in step 100, the number of pixels actually printed is added to the current pixel count value C1. Note that the pixel count value C1 is initialized to 0 in advance. In
[0050]
Then, in
[0051]
On the other hand, if the job has not ended, the ink remaining amount signal output from the ink remaining
[0052]
Then, in
[0053]
In this way, when the print job has already ended and the ink level is lower than the Lo position, the ink level becomes lower than the Lo position in the middle of the print job, and then the print job ends. If the ink level becomes lower than the Lo position in the middle of the print job and then the pixel count C2 becomes larger than the set value S1, that is, if the liquid level becomes lower than the A position, the refill in
[0054]
In the refill processing, as shown in FIG. 7, it is first determined in
[0055]
That is, in
[0056]
On the other hand, if the number of refills R is equal to or less than a predetermined set value N, it is determined in
[0057]
If the pixel count value C1 is smaller than the set value S2, it is determined that the previous replenishment amount is less than the standard replenishment amount D and the ink in the
[0058]
Specifically, the
[0059]
Next, the
[0060]
As a result, the
[0061]
Next, the ink supply port 36 moves forward and the tip of the
[0062]
Here, the
[0063]
The
[0064]
Next, the
[0065]
When the
[0066]
As described above, the replenishment of the ink to the
[0067]
Thus, when the replenishment of ink to the desired
[0068]
It should be noted that when the pixel count value C2 is not 0, that is, when the ink level in the
[0069]
When ink replenishment is completed, the refill count R is incremented in
[0070]
On the other hand, in the ink out process, as shown in FIG. 8, first, in
[0071]
Thus, the user recognizes that it is time to replace the
[0072]
When the
[0073]
In
[0074]
In this way, even if it is detected that the ink level in the
[0075]
Further, after the ink level in the
[0076]
Furthermore, since ink replenishment is controlled by the drive time of the intake pump, it is not necessary to provide a sensor for detecting the replenishment amount in the
[0077]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the number of replenishments and to improve the throughput.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an ink jet recording apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a recording head.
FIG. 3 is a partially broken side view showing a schematic configuration of an ink supply device.
FIG. 4 is a schematic view inside a sub tank.
FIG. 5 is a schematic block diagram of an ink jet recording apparatus.
FIG. 6 is a flowchart of a main routine executed by a control unit.
FIG. 7 is a flowchart of refill processing.
FIG. 8 is a flowchart of an ink out process.
[Explanation of symbols]
12 Inkjet recording device
13 Control unit (control means, print amount detection means)
14 Recording head carriage
25 Drive motor
28 Recording head
30 Sub ink tank (first ink tank)
32 Recording head unit (recording head)
40 Ink remaining amount sensor (ink remaining amount detecting means)
48 Ink Supply Unit
50 Main ink tank (second ink tank)
164 Refill unit (replenishment means)
Claims (6)
前記第1のインクタンクへ補充するための補充用インクが充填された第2のインクタンクと、
前記第2のインクタンクから前記第1のインクタンクへ補充用インクを補充させるための補充手段と、
前記第1のインクタンク内のインク残量が所定値以下になったか否かを検出するインク残量検出手段と、
前記第2のインクタンク内のインク切れを報知する報知手段と、
入力された印字データに応じて前記記録ヘッドによる印字を制御すると共に、前記インク残量検出手段による検出結果と、前記記録ヘッドにより印字された印字量とに基づいて前記補充手段を制御すると共に、前記インク残量検出手段によりインク残量が所定値以下であることが検出され、かつ、最後に前記補充用インクが前記第1のインクタンクへ補充された後の印字量が、予め定めた前記補充用インクの1回の補充量に相当する設定値よりも小さい場合に、前記第2のインクタンク内のインク切れを前記報知手段に報知させる制御手段と、
を備えたインクジェット記録装置。A recording head that includes a first ink tank and that prints by discharging ink filled in the first ink tank;
A second ink tank filled with replenishment ink for replenishing the first ink tank;
Replenishment means for replenishing replenishment ink from the second ink tank to the first ink tank;
Ink remaining amount detecting means for detecting whether or not the remaining amount of ink in the first ink tank has become a predetermined value or less;
An informing means for informing the ink out of the second ink tank;
While controlling the printing by the recording head according to the input printing data, and controlling the replenishing means based on the detection result by the ink remaining amount detecting means and the printing amount printed by the recording head , The ink remaining amount detecting means detects that the ink remaining amount is equal to or less than a predetermined value, and the printing amount after the replenishment ink is finally replenished to the first ink tank is determined in advance. Control means for informing the informing means that the ink has run out in the second ink tank when the replenishment ink is smaller than a set value corresponding to the replenishment amount ;
An ink jet recording apparatus comprising:
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