JP4599878B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタに係り、特にはインクを貯留するインクタンクとしてメインタンク及びサブタンクを備えるインクジェットプリンタに関する。

ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ等に接続される記録端末として、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ、熱転写式プリンタ、ドットインパクトプリンタ、熱昇華式プリンタ等の種々のプリンタが開発されている。中でもインクジェットプリンタは、他の方式のプリンタに比べて記録時の音が静かであり、色彩豊かな記録を容易かつ安価に行える等の利点を有するため、プリンタの主流となっている。

前記インクジェットプリンタには、インクタンクから供給されたインクを微小な液滴として吐出する多数のノズルを有する記録ヘッドが配設されており、インクジェットプリンタは画像情報に基づき記録ヘッドの各ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成するようになっている。

ところで、従来、インクタンクにおけるインク残量の検出方法としては、検出用の電極を用い、電極間の抵抗値からインク残量を検出するもの（例えば、特許文献１，２参照）や、インク袋の変形を検出するもの（例えば、特許文献３参照）、温度を検出する手段によって出力の変動を検出してインクの残量を判断するもの（例えば、特許文献４参照）等が知られている。
特開昭５９−１９４８５６号公報 特開平８−８０６１９号公報 特開昭５７−３４９６６号公報 特開平５−２２０９７４号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２のように電極を使用した場合、インク袋内のインクが電極によって電気分解するおそれがある。
また、特許文献３のようにインク袋の変形を検出するにはインク袋自体に多くの機械を取り付ける必要があり、コストアップとなってしまう。
さらに、特許文献４のように温度変動を検出してインク残量を判断するためには多大な時間が必要となる問題が生じる。

また、前記した従来のインクジェットプリンタにおいては、負圧を発生させるためにインクタンクを記録ヘッドより下方の位置に配置する必要があるが、近年のインクジェットプリンタのように大量に印刷を行う場合、大容量のインクタンクがプラテンの位置付近にある必要があり、インクタンクを複数有する場合には大きな幅を占有するため、プリンタ本体が非常に大きくなってしまう。

そのため負圧を発生させるためのサブタンクを設け、インク袋（メインタンク）を自由な位置に配置することによって、プリンタ本体の占有する面積を小さくすることが行われている。しかし、このような構造をとった場合、メインタンクの交換時期に関して、従来、ユーザは、メインタンクからサブタンクに供給されるインクがなくなってサブタンク中のインクが少ない状態となり、吐出不良などの異常が発生したときに初めてメインタンクの残量がなくなったと判断するしかなく、メインタンクのインク量が非常に曖昧にしかわからないため、交換の時期が特定できないという問題が生じていた。

そこで、本発明の課題は、余計なコストアップをさせずにメインタンクの正確なインク残量の検知を行うことができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
インクを貯留するメインタンクと、
ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、
前記メインタンクから記録ヘッドにインクを供給するインク供給路と、
前記インク供給路の途中に設けられ前記メインタンクから供給されたインクを一時的に貯留するサブタンクと、
前記メインタンクとサブタンクの間のインク供給路に設けられメインタンクからサブタンクへのインクの供給及び供給停止をその開閉により制御するインク供給弁と、
前記インク供給弁が開状態となった累積時間を計測してメインタンク内のインク残量を推定する制御部と、を備え、
前記インク供給弁の開状態累積時間の記憶装置を前記メインタンクと一体に設けたことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、
インクを貯留するメインタンクと、
ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、
前記メインタンクから記録ヘッドにインクを供給するインク供給路と、
前記インク供給路の途中に設けられ前記メインタンクから供給されたインクを一時的に貯留するサブタンクと、
前記メインタンクとサブタンクの間のインク供給路に設けられメインタンクからサブタンクへのインクの供給及び供給停止をその開閉により制御するインク供給弁と、
前記インク供給弁が開状態となってから閉状態となる間に当該インク供給弁を通過するインク量が所定量となるようにインク供給弁が開状態となる１回の時間を設定すると共に、前記インク供給弁が開状態となった累積回数を計測してメインタンク内のインク残量を推定する制御部と、を備え、
前記インク供給弁の開状態累積回数の記憶装置をメインタンクと一体に設けたことを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記制御部は、
環境温度が変化した場合には、前記インク供給弁が開状態となってから閉状態となる間に当該インク供給弁を通過するインク量が所定量となるようにインク供給弁が開状態となる１回の時間を補正することを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記制御部は、
前記メインタンクのインク残量推定値を、
（初期値）−Σ（（インク供給弁の開時間）×（係数））
の式により算出することを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記制御部は、
前記メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、環境温度に応じてインク供給弁の開状態となった時間を補正して累積することを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項２又は３に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記制御部は、
前記メインタンクのインク残量推定値を、
（初期値）−Σ（（インク供給弁の開回数）×（係数））
の式により算出することを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
粘度の異なるインクを貯留する複数のメインタンクを備え、
前記制御部は、
各メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、各インクの粘度に応じた異なる係数を設定していることを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項４〜７のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
色及び／又は濃度の異なるインクを貯留する複数のメインタンクを備え、
前記制御部は、
各メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、各インクの色及び／又は濃度に応じた異なる係数を設定していることを特徴としている。

請求項９に記載の発明は、請求項４〜８のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記メインタンクがサブタンクより高い位置に設けられており、
前記制御部は、
前記メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、前記メインタンクとサブタンクとの高低差に応じて係数を設定していることを特徴としている。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記メインタンクのインク残量推定値を表示する表示部を備えることを特徴としている。

請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記制御部は、
前記メインタンクのインク残量推定値が所定値以下となった場合に、ヘッドクリーニングを禁止する制御を行うことを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、制御部が、インク供給弁が開状態となった累積時間を計測してメインタンク内のインク残量を推定するようになっているため、余計なコストアップをさせずにメインタンクの正確なインク残量の検知を行うことができる。
また、インク供給弁の開状態累積時間の記憶装置をメインタンクと一体に設けたため、メインタンクとしてのインクパックを使用途中の状態で他のものに交換し、その後、再び使用途中のインクパックに付け替えるような場合に、メインタンクにおいて使用したインク量及びインク残量を簡単、確実に推定することができる。

請求項２に記載の発明によれば、制御部が、インク供給弁が開状態となってから閉状態となる間に当該インク供給弁を通過するインク量が所定量となるようにインク供給弁が開状態となる１回の時間を設定すると共に、インク供給弁が開状態となった累積回数を計測してメインタンク内のインク残量を推定するようになっているため、余計なコストアップをさせずにメインタンクの正確なインク残量の検知を行うことができる。
また、インク供給弁の開状態累積回数の記憶装置をメインタンクと一体に設けたため、メインタンクとしてのインクパックを使用途中の状態で他のものに交換し、その後、再び使用途中のインクパックに付け替えるような場合に、メインタンクにおいて使用したインク量及びインク残量を簡単、確実に推定することができる。

請求項３に記載の発明によれば、環境温度が変化した場合には、インク供給弁が開状態となってから閉状態となる間に当該インク供給弁を通過するインク量が所定量となるようにインク供給弁が開状態となる１回の時間を補正するため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、メインタンクのインク残量推定値を、（初期値）−Σ（（インク供給弁の開時間）×（係数））の式により算出するため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、制御部は、メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、環境温度に応じてインク供給弁の開状態となった時間を補正して累積するため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

請求項６に記載の発明によれば、制御部は、メインタンクのインク残量推定値を、（初期値）−Σ（（インク供給弁の開回数）×（係数））の式により算出するため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

請求項７に記載の発明によれば、粘度の異なるインクを貯留する複数のメインタンクを備え、記制御部は、各メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、各インクの粘度に応じた異なる係数を設定しているため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

請求項８に記載の発明によれば、色及び／又は濃度の異なるインクを貯留する複数のメインタンクを備え、制御部は、各メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、各インクの色及び／又は濃度に応じた異なる係数を設定しているため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

請求項９に記載の発明によれば、メインタンクがサブタンクより高い位置に設けられており、制御部は、メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、メインタンクとサブタンクとの高低差に応じて係数を設定しているため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

請求項１０に記載の発明によれば、メインタンクのインク残量推定値を表示する表示部を備えるため、ユーザがインク残量を確認し易くすることができる。

請求項１１に記載の発明によれば、メインタンクのインク残量推定値が所定値以下となった場合に、ヘッドクリーニングを禁止する制御を行うため、インクが少なくなった場合に余計なインクを消費することを防止できる。

図１は、本発明が適用された実施形態のインクジェットプリンタの要部構成を示した斜視図である。
図１に示す通り、インクジェットプリンタ１には、記録媒体Ｐを下方から支持するプラテン２が水平となるように配置されている。このプラテン２の上方には、水平に延在するガイドレール３に沿って、記録媒体Ｐの搬送方向Ａに直交する走査方向Ｂに複数の記録ヘッド４を走査させるキャリッジ５が設けられている。また、キャリッジ５は、上下方向に移動することで、記録ヘッド４を昇降させるようになっている。

複数の記録ヘッド４は、インクジェットプリンタ１で使用される各色毎のインクをそれぞれ記録媒体Ｐに向けて吐出するものであり、各記録ヘッド４の吐出面４１（図２に図示）にはインクを吐出するための多数のノズルが配列されている。これらの記録ヘッド４には、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトブラック（ＬＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを貯留する複数のメインタンク６が、インクを導くインク供給路７を介して接続されている。

本実施の形態のメインタンク６は、袋状の所謂インクパックで構成されており、簡単に取り替え可能となっている。また、本実施の形態のメインタンク６には、記憶装置２６としてタイマ又はカウンタが一体に設けられている。そして、タイマは後述するインク供給弁８２の開状態の累積時間を計測、記憶するようになっている。また、カウンタはインク供給弁８２の開状態の累積回数をカウントして記憶するようになっている。このように、メインタンク６に記憶装置が一体に設けられていることにより、例えばインクパックを使用途中の状態で未使用のインクパックに交換し、その後、再び使用途中のインクパックに付け替える場合等に、当該インクパック（メインタンク６）において使用したインク量及びインク残量を簡単、確実に推定することができる。

インク供給路７の途中には、インクを一時的に貯留するサブタンク８が設けられている。図２に示すように、このサブタンク８には、サブタンク８が満タンであるか否かを検出する満タン検知センサ８１が設けられている。そして、サブタンク８の上流側には、サブタンク８内に流入するインクを調整するためのインク供給弁８２が設けられている。一方、サブタンク８の下流側には、インク供給路７を開閉して、インクの供給を制限するピンチ弁８３が設けられている。そして、このピンチ弁８３の下流側には、インクが記録ヘッド４に流入する以前に、インクを一旦貯留することでインクの圧力変動を吸収するダンパ９が設けられている。このダンパ９はキャリッジ５に搭載されていて、キャリッジ５の走査等が基でインクに生じる圧力変動を吸収して、インクの吐出が不安定になることを防止するようになっている。

前記満タン検知センサ８１について、詳述する。
図３（ａ）に示すように、満タン検知センサ８１は、フォトセンサで構成されており、可撓性容器からなるサブタンク８がメインタンク６から供給されたインクにより膨らむと、当該サブタンク８がアクチュエータ８４を押し上げ、満タン検知センサ８１をオンにし、図３（ｂ）に示すように、インクが少なくなってアクチュエータ８４が下がると、満タン検知センサ８１をオフにするようになっている。この信号を制御部２０に送信することにより、制御部２０がインク供給弁８２の開閉を行うようになっている。

また、図１に示すように、プラテン２の一側方には、待機時に各記録ヘッド４の吐出面４１を覆って、ノズルの保湿状態を維持する複数の保湿キャップ１１が設けられている。一方、プラテン２の他側方には、記録ヘッド４のクリーニングを行うクリーニングユニット１２が設けられている。
クリーニングユニット１２には、上方に向かって延出する可撓性のワイプ１３が設けられていて、このワイプ１３と記録ヘッド４の吐出面４１とが接触した状態で、クリーニングユニット１２自体を水平方向（本実施の形態では、図１の略前後方向）に移動させれば、ワイプ１３が記録ヘッド４の吐出面４１を摺擦し、吐出面４１に付着したインクやごみ等を除去するようになっている。

また、クリーニングユニット１２には、記録ヘッド４のノズル内のインクを吸引するインク吸引部１４が設けられている。インク吸引部１４には、図２に示すように、キャリッジ５の昇降に応じて、記録ヘッド４の吐出面４１に接離される吸引キャップ１５が設けられている。この吸引キャップ１５は、ノズル内のインクを吸引する際にはキャリッジ５の下降に伴って吐出面４１に密着するまで近接されて、吐出面４１に備わる全てのノズルを覆い、吸引が完了するとキャリッジ５の上昇に伴って吐出面４１から離間されるようになっている。そして、吸引キャップ１５には、吐出面４１に密着した際に、吸引キャップ１５と吐出面４１との内部空間を吸引するための吸引ポンプ１６が、廃インク流路１７を介して接続されている。廃インク流路１７における吸引キャップ１５と吸引ポンプ１６との間には、廃インク流路１７内に大気を連通させる大気連通弁１８が接続されている。また、廃インク流路１７の最下流には、排出された廃インクを貯留する廃インクタンク１９が設けられている。

図４は、インクジェットプリンタ１の主制御構成を表すブロック図である。この図４に示すように、インクジェットプリンタ１には、各駆動部を制御する制御部２０が設けられている。制御部２０には、記録媒体Ｐを搬送方向Ａに沿って搬送させるための搬送部２１と、キャリッジ５を走査させる走査用モータ２２と、キャリッジ５を上下動させる昇降用モータ２３と、クリーニングユニット１２を水平方向に移動させるクリーニングユニット用モータ２４と、画像記録開始指示などの各種指示が入力される入力部２５と、インク供給弁８２と、ピンチ弁８３と、大気連通弁１８と、吸引ポンプ１６と、満タン検知センサ８１と、記録ヘッド４と、記憶装置２６と、メインタンク６のインク残量を推定したインク残量推定値などの各種情報を表示する表示部８５が電気的に接続されている。なお、本実施の形態の表示部８５は、メインタンクのインク残量推定値が所定値以下となった場合に、メインタンク内のインクが空であることを報知する報知部を兼ねている。さらに、前記構成とは独立したインク空検知手段によってインクが空であることを検知した場合に報知する報知手段も兼ねている。なお、表示部８５としては、ＬＣＤ等の表示装置が挙げられる。また、表示部、報知部、報知手段は、それぞれ別の構成を備えるようになっていても良い。さらに、報知部、報知手段は、視覚的構成からなっていても良いし、聴覚的構成からなっていても良い。
また、制御部２０には、これら以外にもインクジェットプリンタ１の各駆動部などが接続されている。
また、制御部には、インク供給弁８２が開状態となった累積時間又は累積回数を計測する計測部が設けられている。
そして、制御部２０は、記憶装置２６中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従い各種機器を制御するようになっている。

次に、インクジェットプリンタ１による画像形成時における動作について説明する。

画像記録開始時になると、作業者は画像記録開始指示を入力する。
制御部２０は、画像記録開始指示の入力に伴って、搬送部２１を制御して、記録媒体Ｐを搬送方向Ａに間欠に搬送させる。搬送中に記録媒体Ｐが停止されると、制御部２０は、走査用モータ２２を制御して、キャリッジ５を主走査方向Ｂに走査させる。この走査に対応して、制御部２０は画像データに基づいて記録ヘッド４を制御し、記録媒体Ｐ上にインクを吐出して画像を記録する。

また、サブタンク８内のインクが常に一定量確保されているように、制御部２０は、一定周期で監視を行っている。以下、図５のフローチャート及び図７、図８のタイミングチャートを参照して説明する。
まず、サブタンク８が膨らんでいるか否か、すなわち満タン検知センサ８１ががオンになっているか、オフになっているかの判定を行う（ステップＳ１１）。
ここで、サブタンク８が膨らんでおらずセンサがオフになっている場合には、インク供給弁８２を５００ｍｓｅｃ開状態にし（ステップＳ１２）、インク種類、環境温度、色、メインタンク６とサブタンク８の高低差等による開状態時間の補正を行い（ステップＳ１３）、開状態時間を積算して開状態累積時間を導き出す（ステップＳ１４）。その後、規定時間（本実施の形態では１０ｓｅｃ）以上、インク減状態が続いている場合か否かの判定を行い（ステップＳ１５）、インク減状態が１０ｓｅｃ以上続いている場合は、メインタンクが空であると判断し、報知手段としての表示部８５にメインタンクインク空表示を行う（ステップＳ１６）。
また、Ｓ１１でサブタンク８が膨らんでおり満タン検知センサ８１がオンになっている場合には、インク供給弁開状態累積時間／規定値の計算を行い、メインタンク６内のインク残量を推定し、残量表示を行う（ステップＳ１７）。そして、その総和（インク量）が規定値以下であるか否かの判定を行い（ステップＳ１８）、規定値以下であれば、ヘッドクリーニング動作の禁止制御を行う（ステップＳ１９）。
これを一定時間毎に繰り返し行っている。

なお、前記したインク種類、環境温度、色、メインタンク６とサブタンク８の高低差等による開状態時間の補正方法としては、次のように行われる。
メインタンク６からサブタンク８へ通じるインク供給弁を開く時間（インク供給弁の開時間）を本実施の形態のように５００ｍｓｅｃとした場合、次のように補正を行う。まず、基本的には、インクの落下量はメインタンク６からサブタンク８までの高さ（高低差）によって決まり、次の式で表される。

このため、メインタンク６のインク残量が減ったときに液面の高さが変わるため、液面の高さによる補正を行う。また、同一の色を複数のメインタンク６で供給する場合、複数段になる場合もあるが、このときにも補正を行う。
（５００ｍｓｅｃ）×（高さの補正係数）＝（開状態相当時間１）

また、色や濃度、インク種類による粘度の違いによる補正を行う。図９に示すように流量が変化するためこれに伴う補正を行う。
（開状態相当時間１）×（粘度の補正係数）＝（開状態相当時間２）

さらに、環境温度に応じた補正を行う。図１０に示すように温度に応じて粘度が変化するためこれに伴う補正を行う。
（開状態相当時間２）×（温度の補正係数）＝（開状態相当時間３）

そして、この開状態相当時間３を累積して開状態累積時間とし、メインタンク６内のインク残量を推定する。
なお、インク残量の算出方法は、次のように行う。
（１−（インクパック（メインタンク）を取り付けてからの開状態累積時間）÷（規定時間））×１００＝（残量％）

なお、本実施の形態では、インク残量を％で表したが、これに限るものではない。例えば、所定の値毎に３段階、５段階の残量と表現しても良い。

次に、サブタンク８内のインクが常に一定量確保されているように制御部２０が一定周期で行う監視制御の別の例について、図６のフローチャートを参照して説明する。
まず、サブタンク８が膨らんでいるか否か、すなわち満タン検知センサ８１ががオンになっているか、オフになっているかの判定を行う（ステップＳ２１）。
ここで、サブタンク８が膨らんでおらずセンサがオフになっている場合には、インク種類、環境温度、色、メインタンク６とサブタンク８の高低差等による開状態時間の補正を行い（ステップＳ２２）、インク供給弁８２を補正した開状態時間の間、開状態にし（ステップＳ２３）、開状態回数を＋１カウントする（ステップＳ２４）。その後、規定回数（本実施の形態では１０回）以上、インク減状態が続いている場合か否かの判定を行い（ステップＳ２５）、インク減状態が１０ｓｅｃ以上続いている場合は、メインタンクが空であると判断し、表示部８５にメインタンクインク空表示を行う（ステップＳ２６）。
また、Ｓ２１でサブタンク８が膨らんでおり満タン検知センサ８１がオンになっている場合には、インク供給弁開状態累積回数／規定値の計算を行い、メインタンク６内のインク残量を推定し、残量表示を行う（ステップＳ２７）。そして、その開状態累積回数（インク量）が規定回数以上であるか否かの判定を行い（ステップＳ２８）、規定回数以上であれば、ヘッドクリーニング動作の禁止制御を行う（ステップＳ２９）。
これを一定時間毎に繰り返し行う。

なお、前記したインク種類、環境温度、色、メインタンクとサブタンクの高低差等による開状態時間の補正方法としては、前記した場合と同様である。

そして、この開状態回数（インク供給弁の開回数）の総和（開状態累積回数）によりインクの供給量を推定する。
なお、インク残量の算出方法は、次のように行う。
（１−（インクパック（メインタンク）を取り付けてからの開状態累積回数）÷（規定回数））×１００＝（残量％）
本実施の形態では、図１１のグラフからわかるように、インク量５００ｃｃ、インク６ｍＰａ・ｓ、高さ５００ｍｍの場合で約２８００回×５００ｍｓｅｃ＝１４００ｓｅｃの開状態累積時間でメインタンクが空になる。

なお、本実施の形態では、メインタンクの空検知と残量検知は別々に行っていたが、これに限るものではなく、残量検知で所定量が消費されたら、「空」または「空間近」と報知し、プリント動作を中止するようになっていても良い。

また、メインタンクに半導体メモリ、識別番号、バーコードなどの番号を付加することにより、本体に残量を登録して、間違ったインクパックをメインタンクにセットしてもインク供給弁が開かないようにしても良い。また、識別番号を本体のメモリに入れるだけでなく、残量も同時に記憶させることにより、使い掛けのインクパックを再度使用することができる。

以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、制御部が、インク供給弁が開状態となった累積時間を計測してメインタンク内のインク残量を推定するようになっているため、余計なコストアップをさせずにメインタンクの正確なインク残量の検知を行うことができる。

また、本実施の形態では、インク供給弁の開状態累積時間の記憶装置をメインタンクと一体に設けたため、メインタンクとしてのインクパックを使用途中の状態で他のものに交換し、その後、再び使用途中のインクパックに付け替えるような場合に、メインタンクにおいて使用したインク量及びインク残量を簡単、確実に推定することができる。

さらに、本実施の形態では、制御部が、インク供給弁が開状態となってから閉状態となる間に当該インク供給弁を通過するインク量が所定量となるようにインク供給弁が開状態となる１回の時間を設定すると共に、インク供給弁が開状態となった累積回数を計測してメインタンク内のインク残量を推定するようになっているため、余計なコストアップをさせずにメインタンクの正確なインク残量の検知を行うことができる。

またさらに、本実施の形態では、インク供給弁の開状態累積回数の記憶装置をメインタンクと一体に設けたため、メインタンクとしてのインクパックを使用途中の状態で他のものに交換し、その後、再び使用途中のインクパックに付け替えるような場合に、メインタンクにおいて使用したインク量及びインク残量を簡単、確実に推定することができる。

また、本実施の形態では、環境温度が変化した場合には、インク供給弁が開状態となってから閉状態となる間に当該インク供給弁を通過するインク量が所定量となるようにインク供給弁が開状態となる１回の時間を補正するため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

さらに、本実施の形態では、メインタンクのインク残量推定値を、（初期値）−Σ（（インク供給弁の開時間）×（係数））の式により算出するため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

またさらに、本実施の形態では、制御部は、メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、環境温度に応じてインク供給弁の開状態となった時間を補正して累積するため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

また、本実施の形態では、制御部は、メインタンクのインク残量推定値を、（初期値）−Σ（（インク供給弁の開回数）×（係数））の式により算出するため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

さらに、本実施の形態では、粘度の異なるインクを貯留する複数のメインタンクを備え、記制御部は、各メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、各インクの粘度に応じた異なる係数を設定しているため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

またさらに、本実施の形態では、色及び／又は濃度の異なるインクを貯留する複数のメインタンクを備え、制御部は、各メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、各インクの色及び／又は濃度に応じた異なる係数を設定しているため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

また、本実施の形態では、メインタンクがサブタンクより高い位置に設けられており、制御部は、メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、メインタンクとサブタンクとの高低差に応じて係数を設定しているため、より正確なインク残量の検知を行うことができる。

さらに、本実施の形態では、メインタンクのインク残量推定値を表示する表示部を備えるため、ユーザがインク残量を確認し易くすることができる。

またさらに、本実施の形態では、メインタンクのインク残量推定値が所定値以下となった場合に、ヘッドクリーニングを禁止する制御を行うため、インクが少なくなった場合に余計なインクを消費することを防止できる。

また、本実施の形態では、メインタンクのインク残量推定値が所定値以下となった場合に、メインタンク内のインクが空であることを報知する報知部を備えるため、ユーザがインク交換に気付きやすくすることができる。

さらに、本実施の形態では、インク供給弁の動作に基づくメインタンク内のインク残量を推定する構成と独立して、メインタンク内のインクが空であることを検知する空検知手段及び当該空検知手段によりメインタンク内のインクが空であることを検知した場合に報知する報知手段を備えるため、さらに確実にユーザがインク交換に気付きやすくすることができる。

またさらに、本実施の形態では、メインタンク内のインクが空であることを報知した場合には、作業中の動作が終了した後に画像形成動作を停止するため、無駄な動作をなくし、確実にインク交換をすることができる。

なお、本発明は、前記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、本実施の形態では、インクジェットプリンタとしてシリアル方式のインクジェットプリンタを用いたが、本発明はこれに限るものではなく、インクジェットプリンタとしてライン方式のインクジェットプリンタを用いても良い。そして、当該ラインプリンタに本発明の構成を適用することで、高い効果を得ることができる。

本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成を表す斜視図である。 図１のインクジェットプリンタに備わるメインタンクから記録ヘッドまでのインク供給路及びクリーニングユニットのインク吸引部を表す説明図である。 （ａ）オンになっている状態の満タン検知センサの概略図である。 （ｂ）オフになっている状態の満タン検知センサの概略図である。 図１のインクジェットプリンタの主制御構成を表すブロック図である。 インク供給弁の開状態累積時間を計測してメインタンク内のインク残量を推定する際のフローチャートである。 インク供給弁の開状態累積回数を計測してメインタンク内のインク残量を推定する際のフローチャートである。 インク供給弁の通常供給の際のタイミングチャートである。 インク供給弁のインク空検知の際のタイミングチャートである。 粘度に対するインク流量の差を表すグラフである。 水の温度に対する粘度の差を表すグラフである。 図６のフローチャートによる開状態累積回数とインク流出量との関係を表すグラフである。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
４ 記録ヘッド
６ メインタンク
７ インク供給路
８ サブタンク
２０ 制御部（空検知手段）
２６ 記憶装置
８２ インク供給弁
８４ 表示部（報知部、報知手段）
Ｐ 記録媒体

Claims (11)

1. インクを貯留するメインタンクと、
   ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、
   前記メインタンクから記録ヘッドにインクを供給するインク供給路と、
   前記インク供給路の途中に設けられ前記メインタンクから供給されたインクを一時的に貯留するサブタンクと、
   前記メインタンクとサブタンクの間のインク供給路に設けられメインタンクからサブタンクへのインクの供給及び供給停止をその開閉により制御するインク供給弁と、
   前記インク供給弁が開状態となった累積時間を計測してメインタンク内のインク残量を推定する制御部と、を備え、
   前記インク供給弁の開状態累積時間の記憶装置を前記メインタンクと一体に設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. インクを貯留するメインタンクと、
   ノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成する記録ヘッドと、
   前記メインタンクから記録ヘッドにインクを供給するインク供給路と、
   前記インク供給路の途中に設けられ前記メインタンクから供給されたインクを一時的に貯留するサブタンクと、
   前記メインタンクとサブタンクの間のインク供給路に設けられメインタンクからサブタンクへのインクの供給及び供給停止をその開閉により制御するインク供給弁と、
   前記インク供給弁が開状態となってから閉状態となる間に当該インク供給弁を通過するインク量が所定量となるようにインク供給弁が開状態となる１回の時間を設定すると共に、前記インク供給弁が開状態となった累積回数を計測してメインタンク内のインク残量を推定する制御部と、を備え、
   前記インク供給弁の開状態累積回数の記憶装置をメインタンクと一体に設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 前記制御部は、
   環境温度が変化した場合には、前記インク供給弁が開状態となってから閉状態となる間に当該インク供給弁を通過するインク量が所定量となるようにインク供給弁が開状態となる１回の時間を補正することを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記制御部は、
   前記メインタンクのインク残量推定値を、
   （初期値）−Σ（（インク供給弁の開時間）×（係数））
   の式により算出することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記制御部は、
   前記メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、環境温度に応じてインク供給弁の開状態となった時間を補正して累積することを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記制御部は、
   前記メインタンクのインク残量推定値を、
   （初期値）−Σ（（インク供給弁の開回数）×（係数））
   の式により算出することを特徴とする請求項２又は３に記載のインクジェットプリンタ。
7. 粘度の異なるインクを貯留する複数のメインタンクを備え、
   前記制御部は、
   各メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、各インクの粘度に応じた異なる係数を設定していることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
8. 色及び／又は濃度の異なるインクを貯留する複数のメインタンクを備え、
   前記制御部は、
   各メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、各インクの色及び／又は濃度に応じた異なる係数を設定していることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記メインタンクがサブタンクより高い位置に設けられており、
   前記制御部は、
   前記メインタンクのインク残量推定値の算出に際し、前記メインタンクとサブタンクとの高低差に応じて係数を設定していることを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
10. 前記メインタンクのインク残量推定値を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
11. 前記制御部は、
    前記メインタンクのインク残量推定値が所定値以下となった場合に、ヘッドクリーニングを禁止する制御を行うことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。

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