JP4826471B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクを吐出して被記録体に画像を形成するための記録装置に関し、特に、記録ヘッドと共に移動するサブタンクへ所定のタイミングでインクを補充するタイプの記録装置に関する。

例えばインクジェットプリンタなどの記録装置におけるインク供給方式の１つとして、ステーション供給方式（オンデマンド方式ともいう）というものがある。この方式の記録装置は、記録ヘッドと共に移動するサブタンクと、該サブタンクへインクを補充するインク補充部とを備え、所定のタイミングでインク補充部を動作させ、サブタンクへのインク補充を行なうようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１では、１枚の被記録体への記録動作を中断してインク補充をしなければならなくなるのを回避すべく、この１枚への記録完了に最低必要なインク量を一律に設定してこれを閾値とし、サブタンク内のインク残量がこの閾値以下であると判断したときに、記録開始に先だってインク補充を実行するようになっている（特許文献１の段落００６１参照）。
特開２０００−３３４９７６号公報

ところで、記録装置により形成される画像には種々の画質モードや画像タイプが存在し、１枚の被記録体への記録が完了するまでに消費されるインク量がそれぞれ異なっている。上記特許文献１に開示された記録装置の場合、インク補充のタイミングを計る閾値の基準として低いインク残量を設定すると、例えば高画質モードでの記録動作中にインク補充が必要となってしまう可能性がある。従って、インク補充による記録動作の中断を適切に回避するためには、これらの画質モードや画像タイプのうち、最もインク消費量の多い画像の記録を想定して閾値を決定せざるを得ない。

しかしながら、このように閾値を決定すると、実際にはインク消費量が比較的少ない記録を実行しようとする場合であって、インク補充が必要ない程度にインク残量に余裕がある場合であっても、インク補充動作が実行される場合がある。その結果、複数枚の被記録体へ画像を記録する間、頻繁にインク補充動作が実行される可能性があり、記録待機時間が長くなってユーザに不快感を生じさせることとなる。このような事態は、ステーション供給方式に限らず、記録ヘッドと共に移動するサブタンクへインクを補充するタイプの記録装置において共通して生じることである。

そこで本発明は、インク補充による記録動作の中断を回避しつつ、インク補充動作の頻発を抑制して記録待機時間の低減を図ることができる記録装置を提供することを目的とする。

本発明は上述したような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る記録装置は、インクを吐出して被記録体に画像を形成する記録ヘッドと、該記録ヘッドと共に移動して該記録ヘッドへ供給するインクを貯蔵するサブタンクと、該サブタンクへインクを補充するインク補充部と、該インク補充部の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記サブタンクのインク残量が閾値以下になったときに前記サブタンクにインクを補充させるように前記インク補充部を動作させ、且つ、前記閾値を変更可能に構成されており、前記制御部は、複数枚の前記被記録体の各々に同一の画像の記録を行う場合には、一枚目の前記被記録体への記録に使用されたインク量に基づいて、二枚目以降の前記被記録体への記録に係る前記閾値を決定するように構成されていてもよい。

このような構成とすると、サブタンクのインク残量が閾値以下になったときにインク補充を行うことにより記録動作の中断を回避しつつ、状況に応じて閾値を柔軟に変更することによってインク補充動作の回数を極力低減し、インク補充による記録待機時間を低減することが可能となる。更に、このような構成とすることにより、複数枚の被記録体の各々に同一の画像を記録する場合、二枚目以降の被記録体への記録に際して、より高い精度で閾値を設定することができる。

また、前記制御部は、前記被記録体に形成する画像タイプに基づいて前記閾値を変更可能に構成されていてもよい。このような構成とすることにより、インク消費量の異なる種々の画像タイプでの記録動作に際し、この画像タイプに応じた閾値に基づいてインク補充動作を実行することができ、インク補充動作の回数を適切に低減することができる。

また、前記画像タイプには、文字・記号を主に記録するテキストタイプ、隙間無くインクが塗付される領域を含んだ記録を行うペイントグラフタイプ、及び写真画像を記録する写真タイプが含まれていてもよい。このような構成とすることにより、少なくともテキストタイプ、ペイントグラフタイプ、及び写真タイプでの記録動作に際し、各画像タイプに応じた閾値に基づいてインク補充動作を実行することができる。ここで、テキストタイプとは、上述したように文字・記号を主に記録する画像タイプであって、主に文章や数式から成る画像を意味している。また、ペイントグラフタイプとは、例えば抽象画のポスターを記録する際の画像タイプなどが相当し、画像を形成する全てのドットを比較的高い階調（即ち、ドットを形成するインク量が比較的多い）とする画像タイプを意味している。更に、写真タイプとはその名の通り写真を記録する際の画像タイプが相当し、画像を形成する各ドットの階調に高低がある（即ち、各ドット間に濃淡の違いがある）ような画像タイプを意味している。

また、前記閾値は、多い順に、前記ペイントグラフタイプ、前記写真タイプ、前記テキストタイプであってもよい。このような構成とすることにより、各画像タイプに応じて適切に閾値を設定することができる。

また、前記制御部は、前記被記録体に形成する画像の画質モードに基づいて前記閾値を変更可能に構成されていてもよい。このような構成とすることにより、インク消費量の異なる種々の画質モードでの記録動作に際し、この画質モードに応じた閾値に基づいてインク補充動作を実行することができ、インク補充動作の回数を適切に低減することができる。

また、前記制御部は、複数枚の前記被記録体の各々に同一の画像の記録を行う場合には、一枚目の前記被記録体への記録を行う前に前記サブタンク内のインク残量が最大となるまでインクを補充するよう前記インク補充部を動作させるべく構成されていてもよい。このような構成とすることにより、一枚目の被記録体への記録に必要な正確なインク消費量が明確でない場合であっても、予めサブタンク内のインク残量が最大となって余裕があるため、一枚目の被記録体への記録動作中にインク切れが生じることがない。

また、前記制御部は、複数枚の前記被記録体の各々に同一の画像の記録を行う場合には、一枚目の前記被記録体への記録を行う前に前記サブタンクのインク残量が第１の閾値以下であるときに、前記サブタンクにインクを補充させるように前記インク補充部を動作させ、一枚目の前記被記録体への記録が完了したら、その記録に使用されたインク量に基づいて第２の閾値を算出し、これを二枚目以降の前記被記録体への記録に係る新たな閾値として設定するよう構成されていてもよい。このような構成とすることにより、二枚目以降の被記録体への記録に際して高い精度で第２の閾値を設定することができると共に、最初の一枚目の被記録体への記録に際しても、これに適した第１の閾値に基づいてインク補充動作の要否を判断することができる。

また、前記第１の閾値は、少なくとも前記画像タイプに応じて決められるように成してあってもよい。このような構成とすることにより、既に説明したのと同様に、インク消費量の異なる種々の画像タイプでの記録動作に際して、少なくとも画像タイプに応じた閾値に基づいてインク補充動作を実行することができ、インク補充動作の回数を適切に低減することができる。

また、前記第１の閾値は、前記第２の閾値として算出される値の最大値よりも大きく成してあってもよい。このような構成とすることにより、一枚目の被記録体への記録時にインク切れが生じるのを防止でき、一枚目の被記録体への記録により消費したインク量を確実に取得することができる。

また、被記録体に記録された画像を読み取る読取手段を更に備え、前記制御部は、前記読取手段によって読み取られた画像を前記被記録体に記録する場合であって、且つインクを補充させる場合には、前記読取手段による画像の読み取りが行われている間にインクを補充するよう前記インク補充部を動作させるべく構成されていてもよい。このような構成とすることにより、読取手段（所謂スキャナ機能）を有する記録装置において、被記録体への記録に際してインク補充が必要な場合には、読取手段による画像の読み取り（スキャン）の最中にインク補充を済ませることができるため、時間的に効率よくインク補充を行うことができる。

また、前記インク補充部は、前記サブタンクへ補充するためのインクを貯蔵するメインタンクを有し、前記制御部は、前記サブタンクへのインク補充の際には、前記メインタンクを前記サブタンクへ連通させ、該サブタンク内の残留インクを前記メインタンクへ一旦回収してから、該メインタンクから前記サブタンクへインクを補充するよう前記インク補充部を動作させるべく構成されていてもよい。このような構成とすることにより、上述したようなインク補充による記録動作の中断の回避と、インク補充動作の頻発の抑制とを、所謂ステーション供給方式の記録装置においても実現することができる。

本発明に係る記録装置によれば、一枚の被記録体への記録動作がインク補充によって中断されるのを回避することができ、更に、インク補充動作が頻発して行われるのを抑制して記録待機時間の低減を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係る記録装置について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

［記録装置の構成］
図１は、本発明の実施形態に係る記録装置１の外観構成を示す斜視図であり、本実施の形態では記録装置１として所謂複合機を図示している。図１に示すように記録装置１は、インクジェット方式によって画像を記録するプリンタ部２を、略直方体形状の筐体１ａの下部に備え、且つスキャナ部３を筐体１ａの上部に備えて構成された多機能装置であり、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能を有している。

記録装置１は、パーソナルコンピュータ等の外部情報機器と接続されて、該コンピュータ等から送信されたデータに基づき、被記録体としての記録用紙にテキスト、写真、及びペイントグラフ等の画像を記録する。また、記録装置１は、デジタルカメラ等が接続されることにより、該デジタルカメラ等から出力されるデータに基づいて写真を記録用紙に記録したり、メモリカード等の各種記憶媒体が装填されることにより、該記憶媒体に記録されたデータに基づいて画像を記録用紙に記録したりすることも可能になっている。

図１に示すように記録装置１は、下部のプリンタ部２は正面（前側）に開口４を有しており、この開口４の内側には、下側の給紙トレイ５と上側の排紙トレイ６とが２段にして設けられている。給紙トレイ５には複数枚の記録用紙が収容でき、例えば、Ａ４サイズ以下の各種サイズの記録用紙が複数枚収容できるようになっている。

プリンタ部２の正面の右下部分には扉７が開閉自在に設けられ、該扉７の内方にはメインタンク搭載部８（図３参照）が設けられている。従って、扉７が開かれるとメインタンク搭載部８が正面側に露出し、メインタンク（インクカートリッジ）９（図３参照）が着脱可能になる。メインタンク搭載部８は、使用されるインク色に対応した収容室が備えられている。本プリンタ部２では、５色のカラーインク、すなわち、染料インクであるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ）と、顔料インクであるブラック（Ｂｋ）とが使用される。したがって、メインタンク搭載部８には５つの収容室が区画されており、各収容室に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、フォトブラック（ＰＢｋ）、ブラック（Ｂｋ）の各色インクを貯留するメインタンク９が収容される。

記録装置１の上部に設けられたスキャナ部３は、所謂フラットベッドスキャナとして構成されている。即ち、図１に示されるように記録装置１の上面には、該記録装置１の天板として開閉自在に設けられた原稿カバー１０が備えられている。そして、原稿カバー１０の下側に、原稿が載置されるプラテンガラスや原稿の画像を読み取るイメージセンサなどが配設されている。

記録装置１の正面上部には、プリンタ部２やスキャナ部３を操作するための操作パネル１１が設けられている。操作パネル１１は、各種操作ボタンや液晶ディスプレイから構成されており、記録装置１は、ユーザによる操作パネル１１の操作の結果、該操作パネル１１から出力される指示に基づいて動作可能になっている。また、記録装置１が外部のコンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指示に基づいても記録装置１は動作する。

記録装置１の正面の左上部分にはスロット部１２が設けられている。スロット部１２には、記憶媒体である各種小型メモリカードが装填可能であり、操作パネル１１において所定の操作を行うことにより、スロット部１２に装填された小型メモリカードに記憶されたデータが読み出し可能となっている。読み出されたデータは、操作パネル１１の液晶ディスプレイに表示させることも可能であり、この表示に基づいて任意に選択された画像をプリンタ部２により記録用紙に記録させることができる。

図２は、プリンタ部２の構成を示す模式的断面図である。図２に示すように、記録装置１の底部近傍には給紙トレイ５が設けられており、該給紙トレイ５の上方にはプラテン１８が設けられている。このプラテン１８の更に上方には、後に詳述するが記録ヘッド２０及びサブタンク２１等がキャリッジ１９に搭載されて成る画像記録ユニット２２が設けられている。また、給紙トレイ５の奥側部分からは用紙搬送路２３が延設されている。該用紙搬送路２３は、給紙トレイ５の奥側部分から上方へ向かい更に正面側へ向かうように湾曲した湾曲パス２４と、該湾曲パス２４の終点から前方へ延びるストレートパス２５とから成り、画像記録ユニット２２の配設箇所以外の部分では、所定間隔で対向する外側ガイド面と内側ガイド面とで構成されている。

給紙トレイ５の直上には、該給紙トレイ５内の記録用紙を用紙搬送路２３へ供給する給紙ローラ２６が設けられている。また、用紙搬送路２３における湾曲パス２４の下流部分近傍には、搬送ローラ２７及びピンチローラ２８から成る一対の搬送ローラ対２９が、両ローラ２７，２８によって用紙搬送路２３を上下から挟むようにして設けられている。更に、用紙搬送路２３におけるストレートパス２５の下流部分近傍には、排紙ローラ３０及びピンチローラ３１から成る一対の排紙ローラ対３２が、両ローラ３０，３１によって用紙搬送路２３を上下から挟むようにして設けられている。上述した記録ヘッド２０とプラテン１８とは、搬送ローラ対２９と排紙ローラ対３２との間にて、ストレートパス２５を上下から挟むようにして設けられている。

従って、給紙トレイ５内の記録用紙は、給紙ローラ２６によって用紙搬送路２３へ供給され、続いて搬送ローラ対２９によって用紙搬送路２３上を湾曲パス２４からストレートパス２５へと搬送される。ストレートパス２５に到達した記録用紙は、ここで記録ヘッド２０から吐出するインクにより画像が記録され、記録が完了すると排紙ローラ対３２によってストレートパス２５から排出されて排紙トレイ６（図１参照）へ収容されるようになっている。

また、記録装置１は記録用紙への画像の記録の他、後述するようにサブタンク２１へのインク補充処理や、記録ヘッド２０のメンテナンス処理などを実行可能になっている。そして、画像記録ユニット２２の前方には、後述するインク補充部８８が設けられている。

図３は、プリンタ部２の主要構成を示す平面図であり、画像記録ユニット２２がインクを補充するための所定のポジションに位置している状態を示している。図３に示すように、用紙搬送路２３のストレートパス２５（図２参照）の上方には、左右（記録用紙の搬送方向に直交する方向）に長寸の平板状を成す一対のガイドレール３８，３９が配置されている。これらガイドレール３８，３９は、前後方向（記録用紙の搬送方向）に所定距離を隔てて、ガイドレール３８がガイドレール３９の後方に位置するようにして設けられている。これらのガイドレール３８，３９は、記録装置１（図１参照）の筐体１ａ内に設けられて、プリンタ部２を構成する各構成要素を支持するフレームの一部をなしている。ガイドレール３８，３９には、画像記録ユニット２２を構成するキャリッジ１９が、ガイドレール３８，３９の延設方向（左右方向）に往復して摺動可能に支持されている。

図３に示すように、ガイドレール３９の上面には、ベルト駆動機構４０が配設されている。ベルト駆動機構４０は、用紙搬送路２３の幅方向の両端付近にそれぞれ設けられた駆動プーリ（図示せず）と従動プーリ４３との間に、内側に歯が設けられた無端環状のタイミングベルト４４が張架されて構成されている。駆動プーリ４２の軸にはキャリッジモータ４５が連結されており、該キャリッジモータ４５から駆動力が入力されることで駆動プーリが回転される。この回転を受けて、タイミングベルト４４が駆動プーリと従動プーリ４３との間で周回運動する。

キャリッジ１９は、その底部においてタイミングベルト４４に固着されているため、タイミングベルト４４の周回運動に従ってガイドレール３８，３９上を左右へ往復移動する。また、キャリッジ１９には記録ヘッド２０及びサブタンク２１が搭載されているため（図２参照）、キャリッジ１９の移動と共に記録ヘッド２０は左右方向たる主走査方向に往復移動することとなる。

図３に示すように、平面視でガイドレール３８，３９の左端近傍はインク補充ポジション５０となっており、該インク補充ポジション５０にはメインタンク９がメインタンク搭載部８に装填された状態で配置されている。そして、ガイドレール３８，３９に沿って移動するキャリッジ１９がこのインク補充ポジション５０に位置すると（図３の状態）、後述するようにメインタンク９からサブタンク２１へのインク補充処理が実行可能となっている。また、平面視でガイドレール３８，３９の右端近傍はメンテナンスポジション５１となっており、該メンテナンスポジション５１にはメンテナンス機構５５が配設されている。従って、キャリッジ１９がこのメンテナンスポジション５１に位置すると（図３にて二点鎖線で示す状態）、メンテナンス機構５５によって記録ヘッド２０がパージ処理され、インク流路のメンテナンスが実行可能となっている。

［画像記録ユニットの構成］
次に、画像記録ユニット２２及びメインタンク９の構成について説明する。図４は、主として画像記録ユニット２２及びメインタンク９の構成を示す断面図であり、図３に示すプリンタ部２の一部を切断線IV−IVによって切断したときの構成を示している。

図４に示すように画像記録ユニット２２は、矩形筐体を成すキャリッジ１９に記録ヘッド２０及びサブタンク２１等が搭載されて構成されている。記録ヘッド２０は複数のプレート（図示せず）が積層されて成り、内部にインク流路（図示せず）が形成され、該インク流路の下流側開口がインクを吐出するノズル孔（図示せず）を成している。

サブタンク２１は左右方向寸法が前後方向寸法に比して小さい直方体形状を成し、各色に１つずつ合計５つ用意されている。図４に示すようにサブタンク２１は所定容量のサブインク室２１Ａを有し、内底部の前側部分に設けられた第１連通口６１と、内底部の後側部分に設けられた第２連通口６２とを有している。サブタンク２１は、第２連通口６２を介して記録ヘッド２０が有するインク流路の上流側開口に連通しており、サブインク室２１Ａ内のインクを記録ヘッド２０へ供給可能となっている。

また、サブインク室２１Ａの前方には、インク補充時に該サブインク室２１Ａとメインタンク９のメインインク室９Ａとを連通させるリフィルポート弁６４が設けられている。より詳しくは、第１連通口６１の前方に、該第１連通口６１を介してサブインク室２１Ａと連通するリフィル室６３が設けられ、該リフィル室６３の下部には外部と連通するリフィルポート６３Ａが形成されている。そして、リフィルポート弁６４は、リフィル室６３内に収容されており、リフィルポート６３Ａに挿通されて上下動可能な弁体６４Ａと、リフィルポート６３Ａを閉じる方向（図５における下方）へ向けて弁体６４Ａを付勢するコイルスプリング６４Ｂと、シール部材６４Ｃとから構成されている。このリフィルポート弁６４は、弁体６４Ａに外力が働かない状態ではコイルスプリング６４Ｂの付勢力によりリフィルポート６３Ａを閉ざす一方、弁体６４Ａを上方（リフィル室６３の内側）へ移動させるよう外力を付与すると、リフィルポート６３Ａを開放して外部とサブインク室２１Ａとを連通させる。

また、サブタンク２１の前部には圧力調整部７０が設けられている。この圧力調整部７０は、サブタンク２１の上側壁部の上面に形成されたラビリンス構造で断面積の小さい通路６５を介してサブインク室２１Ａに連通する負圧調整室７１と、該負圧調整室７１の上方に位置する正圧調整室７２とを有している。また圧力調整部７０は、パージ時に負圧調整室７１を介して外部とサブインク室２１Ａとを連通する負圧調整弁７３と、正圧調整室７２及び負圧調整室７１を介して外部とサブインク室２１Ａとを連通す正圧調整弁７４とを有している。

一方、メインタンク９は、図３に示すように左右方向寸法が前後方向寸法に比して小さい直方体形状を成し、各色に１つずつ合計５つ用意されている。また、図４に示すように、メインタンク９は所定容量のメインインク室９Ａを有し、底部近傍にはこのメインインク室９Ａに連通するインク供給口８０が設けられ、上部には正圧調整弁８１とポンプ８２とが設けられている。

この正圧調整弁８１は弁体８１Ａとこれを付勢するコイルスプリング８１Ｂとを有し、メインインク室９Ａの内圧を所定の正圧値以下に維持する。即ち、メインインク室９Ａの内圧が所定の正圧値以下の状態ではメインインク室９Ａと外部とを遮断し、内圧が所定の正圧値を超えると、メインインク室９Ａと外部とを連通させる。また、正圧調整弁８１が有する弁体８１Ａの端面からは、長寸棒状のプッシュロッド８１Ｃが後方へ向かってポンプ８２側へ延設されている。

ポンプ８２は、後述するようにサブインク室２１Ａへのインク補充およびサブインク室２１Ａからのインク回収のため、メインインク室９Ａの容積を変更するものであり、シリンダ８３と、該シリンダ８３内に収容された長寸棒状のピストン８４と、該ピストン８４を駆動するピニオンギヤ８５とから構成されている。より詳しくは、ポンプ８２を構成するピストン８４は、その上部に形成されたラックギヤ８４Ａと、先端に設けられたピストンクラウン８４Ｂとから構成されている。

ラックギヤ８４Ａはピニオンギヤ８５と噛合し、ピストン８４はピニオンギヤ８５の回転駆動に伴ってシリンダ８３内を前後方向へ往復動する。その際、ピストンクラウン８４Ｂは、シリンダ８３の内壁面に気密的に摺接しながら往復動する。また、シリンダ８３の一端側の壁部には小径の孔が形成されており、正圧調整弁８１が有するプッシュロッド８１Ｃはこの孔を貫通してシリンダ８３内まで延びている。従って、ピストン８４が前方へ移動すると、ピストンクラウン８４Ｂがプッシュロッド８１Ｃを介して弁体８１Ａを前方へ押動し、正圧調整弁８１は開放される。

メインタンク９の底部近傍に設けられたインク供給口８０は、メインタンク９外に配設されたチューブ８６を介し、サブタンク２１に設けられたリフィルポート弁６４にジョイントされるジョイント弁８７が取り付けられている。このジョイント弁８７は、上下方向へ可動な弁体８７Ａ、及び該弁体８７Ａを上方へ付勢するコイルスプリング８７Ｂ等から構成されている。そしてジョイント弁８７は、弁体８７Ａに外力が働いていない状態ではコイルスプリング８７Ｂの付勢力により閉じられ、弁体８７Ａに下方向きの外力が働いてコイルスプリング８７Ｂの付勢力に抗って弁体８７Ａが下方へ移動すると、メインインク室９Ａはチューブ８６及びジョイント弁８７を通じて外部と連通する。

このようなジョイント弁８７は、昇降機構１０４によって上下動されるようになっている。従って、画像記録ユニット２２がインク補充ポジション５０に位置するときに、この昇降機構１０４によりジョイント弁８７を上昇させると、ジョイント弁８７の弁体８７Ａとリフィルポート弁６４の弁体６４Ａとが互いに押動し合い、両弁６４，８７は共に開放される。その結果、メインタンク９のメインインク室９Ａとサブタンク２１のサブインク室２１Ａとは、弁６４，８７を介して互いに連通する。

本実施の形態では、上述した構成のうち、メインインク室９Ａ及びポンプ８２等を備えるメインタンク９、チューブ８６、ジョイント弁８７、昇降機構１０４、ポンプ８２と噛合するピニオンギヤ８５、及び該ピニオンギヤ８５を駆動するためのピニオンギヤ駆動回路１０５（図５参照）等により、インク補充部８８が構成されている。

［記録装置の機能説明］
図５は、上述したような構成の記録装置１が有する機能を説明するためのブロック図である。図５に示すように、記録装置１は制御部１００を備え、該制御部１００は図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、及び入出力インタフェース等から構成されている。制御部１００には、既に説明したスキャナ部３、操作パネル１１、及びスロット部１２（図１参照）が接続されている。また制御部１００には、搬送機構駆動回路１０１、記録ヘッド駆動回路１０２、キャリッジ駆動回路１０３、昇降機構１０４、及びピニオンギヤ駆動回路１０５等が接続されている。これらは制御部１００からの指示信号に基づき、以下に説明するような動作を実行する。

搬送機構駆動回路１０１は、図示しないモータを駆動して該モータの出力軸に接続された搬送ローラ対２９及び排紙ローラ対３２（図２も参照）を回転させ、用紙搬送路２３に沿って記録用紙を搬送させる。

記録ヘッド駆動回路１０２は、制御部１００からの信号に基づいて決定されるインク量及び吐出タイミングで、記録ヘッド２０から記録用紙へ向けてインクを吐出させる。また、記録ヘッド駆動回路１０２は、制御部１００からの信号に基づき、記録用紙へ記録する画像の画質モードを変更可能であり、低画質が許容されるドラフトモード、高画質が要求されるファインモード、及び両モードの中間画質が要求されるノーマルモードのうちから選択された一のモードに従ってインクを吐出することができる。また、制御部１００は、記録ヘッド駆動回路１０２へ出力した上述したような指示信号に基づき、各色のインクの吐出量の累積値を算出し、サブタンク２１のインク残量を算出する。

キャリッジ駆動回路１０３は、キャリッジモータ４５に接続されており、該キャリッジモータ４５を回転駆動させることによってキャリッジ１９を左右方向へ移動させる。昇降機構１０４は、制御部１００からの信号に基づいて駆動し、ジョイント弁８７を昇降動させる。また、ピニオンギヤ駆動回路１０５は、図示しないモータを駆動して該モータの出力軸に接続されたピニオンギヤ８５を回転させ、ポンプ８２を駆動してメインインク室９Ａの容積を変更する。

更に制御部１００は、外部情報機器としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ：以下、「コンピュータ」と略称する）１０６に接続されている。そして、コンピュータ１０６又は操作パネル１１からの信号に基づいて指示信号を出力するようになっている。

次に、上述したような記録装置１の動作について説明する。

［インク補充処理］
はじめに、メインタンク９からサブタンク２１へのインク補充処理に係る動作について説明する。記録装置１は、サブタンク２１のサブインク室２１Ａ内のインク残量が所定の閾値以下に減ると制御部１００によりインク補充部８８を駆動し、インク補充処理を実行するが、本実施の形態に係る記録装置１はステーション供給方式を採用しており、この処理の実行に際して、サブタンク２１からメインタンク９へ残留インクを一旦回収し、その後、メインタンク９からサブタンク２１へインクを補充するという下記に詳説する一連の動作を行う。なお、本発明はステーション供給方式の記録装置１への適用に限定されるものではなく、例えば所謂チューブ方式の記録装置（メインタンクとサブタンクがチューブを介して常時繋がっているタイプの記録装置）であっても、記録ヘッドと共に移動するサブタンクへ所定のタイミングでインクを補充するようなタイプの記録装置であれば適用可能である。

図６は、インク補充処理に係る記録装置１の動作を説明するためのフローチャートである。図７は、インク補充処理中の画像記録ユニット２２及びインク補充部８８の状態変化を示す模式図であり、（ａ）はインク補充前のメインタンク９とサブタンク２１とを連通した状態、（ｂ）はサブタンク２１からインクを一旦回収した状態、（ｃ）はサブタンク２１へインクを補充した状態を夫々示している。なお、既に示した図４は、インク補充前であってメインタンク９とサブタンク２１とを連通させていない状態が示されている。

図６に示すように記録装置１は、記録用紙への画像の記録を行い（ステップ１）、１枚分の記録が完了した時点で（ステップ２）、サブタンク２１内のインク残量が所定の閾値以下になったか否かを判断（この判断処理については後述する）する（ステップ３）。インク残量が閾値を超える値であれば（ステップ３：ＮＯ）ステップ１に戻って次の記録用紙への記録を行い、インク残量が閾値以下であると判断した場合は（ステップ３：ＹＥＳ）、キャリッジモータ４５（図５参照）を駆動してキャリッジ１９をインク補充ポジション５０に位置させる（ステップ４）。このときメインタンク９とサブタンク２１とは、図４に示す位置関係となっている。次に、インク補充部８８を駆動してメインタンク９とサブタンク２１とをジョイントする。即ち、昇降機構１０４を駆動してジョイント弁８７を上昇させ、図７（ａ）に示すように該ジョイント弁８７及びリフィルポート弁６４を介してサブインク室２１Ａとメインインク室９Ａとを連通させる（ステップ５）。

両インク室９Ａ，２１Ａが連通すると、ピニオンギヤ８５を回転させてピストン８４を後方へ移動させ、メインインク室９Ａ内を負圧にすることにより、図７（ｂ）に示すようにサブインク室２１Ａ内の残留インクをメインインク室９Ａへ一旦回収する（ステップ６）。回収処理の完了後、ピニオンギヤ８５を逆回転させてピストン８４を前方へ移動させ、メインインク室９Ａ内を正圧とすることにより、図７（ｃ）に示すようにメインインク室９Ａからサブインク室２１Ａへインクを補充する（ステップ７）。そして、ピニオンギヤ８５を所定角度（回転数）だけ回転させることによりインクの補充が完了すると、ステップ１に戻って次の記録用紙への記録を再開する。

このように、本実施の形態に係る記録装置１のインク補充処理においては、サブインク室２１Ａ内の残留インクを一旦回収するため、メインインク室９Ａからのインクの補充時には、サブインク室２１Ａ内の空き容量が常に略一定となる。従って、サブタンク２１にインク量を検出するためのセンサを設けることなく、サブインク室２１Ａの最大容量まで精度よくインクを補充することができる。

［画像タイプ・画質モードによる閾値決定］
本実施の形態に係る記録装置１では、上述した図６のステップ３での判断で参照するインク残量に関する閾値が変更可能になっており、画像タイプ及び画質モードに基づいて適切に設定されるようになっている。図８は、記録装置１において設定されている画像タイプ及び画質モードと閾値（第１の閾値）との関係を示す表であり、図９は、制御部１００での閾値の決定処理手順を示すフローチャートである。

図８に示すように、記録装置１では画像タイプとして３種類が設定されており、文字・記号を主に記録するテキストタイプと、隙間無くインクが塗付される領域を含んだ記録を行うペイントグラフタイプと、写真画像を記録する写真タイプとがある。また、画質モードとしても３種類が設定されており、既に説明したように低画質が許容されるドラフトモードと、高画質が要求されるファインモードと、両モードの中間画質が要求されるノーマルモードとがある。そして、テキストタイプにおいては、ドラフトモード及びノーマルモードに対して順にTh(a1)，Th(b1)（Th(a1)＜Th(b1)）という閾値が設定されている。ペイントグラフタイプにおいては、全ての画質モードに対して閾値が設定されており、ドラフトモード、ノーマルモード、ファインモードの順に、Th(a2)，Th(b2)，Th(c2)（Th(a2)＜Th(b2)＜Th(c2)）という閾値が設定されている。写真タイプにおいては、ノーマルモード及びファインモードに対して順にTh(b3)，Th(c3)（Th(b3)＜Th(c3)）という閾値が設定されている。

また、同一の画質モードでは、テキストタイプ＜写真タイプ＜ペイントグラフタイプの順にインク使用量が多くなるため、図８においても、ノーマルモードでの各画像タイプ間の閾値を比較すると、Th(b1)＜Th(b3)＜Th(b2)となっている。そして、画像タイプと画質モードの種々の組み合わせの中では、ペイントグラフタイプ且つファインモードでの画像記録が最もインク消費量が多く、従ってこの場合の閾値Th(b3)が最も大きな値を有する。

図９に示すように制御部１００は、次に記録する画像のタイプがテキストであるか否かを判断し（ステップ１０）、テキストであると判断すると（ステップ１０：ＹＥＳ）、画質モードがドラフト及びノーマルの何れであるかを判断する（ステップ１１）。その結果、ドラフトであれば閾値ThとしてTh(a1)を取得し（ステップ１２）、ノーマルであれば閾値ThとしてTh(b1)を取得し（ステップ１３）、閾値決定処理を終了する。

ステップ１０にて画像タイプがテキストでないと判断した場合は（ステップ１０：ＮＯ）、画像タイプがペイントグラフであるか否かを判断する（ステップ１４）。ペイントグラフであると判断した場合は（ステップ１４：ＹＥＳ）、画質モードがドラフト、ノーマル、及びファインのうちの何れであるかを判断する（ステップ１５）。その結果、ドラフトであれば閾値ThとしてTh(a2)を取得し（ステップ１６）、ノーマルであれば閾値ThとしてTh(b2)を取得し（ステップ１７）、ファインであれば閾値ThとしてTh(c2)を取得し（ステップ１８）、閾値決定処理を終了する。

ステップ１４にて画像タイプがペイントグラフでないと判断した場合は（ステップ１４：ＮＯ）、残りの写真タイプであることが確定され、画質モードがノーマル及びファインの何れであるかを判断する（ステップ１９）。その結果、ノーマルであれば閾値ThとしてTh(b3)を取得し（ステップ２０）、ファインであれば閾値ThとしてTh(c3)を取得し（ステップ２１）、閾値決定処理を終了する。

以上のように、記録装置１は次に記録する画像のタイプ及び画質モードに基づいて、インク残量に関する閾値を適宜決定する。そして、図６を参照して説明したように、決定された閾値とインク残量とを比較して、サブタンク２１へのインク補充処理を実行するか否かの判断が行われる（図６のステップ３参照）。従って、１枚の記録用紙に対する記録動作中のインク切れを防止しつつ、余剰インクが存在する状態でのインク補充の実行を抑制し、インク補充の動作回数を低減することができる。

［コピー処理における閾値決定］
同一の画像を複数枚に記録するコピー処理を実行する場合、記録装置１は、１枚目の記録用紙への記録で使用したインク量に基づき、２枚目以降の記録に先がけてインク補充処理（図６参照）を実行するか否かの判断基準たる閾値（第２の閾値）を決定することができる。以下、このコピー処理における動作について説明する。

図１０は、コピー処理手順を示すフローチャートである。図１０に示すように制御部１００は、コンピュータ１０６からの信号又はユーザによる操作パネル１１の操作に基づく信号により、コピー処理を実行する旨の指示を受けると（ステップ３０）、１枚目の記録用紙への記録に先がけて閾値（第１の閾値）を決定する（ステップ３１）。ここでの閾値決定は、図９を用いて説明した手順で行う。そして、サブタンク２１のインク残量がこの閾値以下であるか否かを判断し（ステップ３２）、閾値以下であればインク補充を行ってから（ステップ３３）１枚目の記録用紙への記録を実行し（ステップ３４）、閾値以下でなければインク補充をすることなく１枚目の記録用紙への記録を実行する（ステップ３４）。また、１枚目の記録用紙への記録におけるインク使用量Vpを算出して取得しておく（ステップ３５）。

次に、前記インク使用量Vpに基づいてサブタンク２１のインク残量Vrを取得し（ステップ３６）、全数の記録用紙への記録が完了したか否かを判断する（ステップ３７）。完了していると判断した場合（ステップ３７：ＹＥＳ）、インク残量Vrが所定の閾値Thx以下であるか否かを判断し（ステップ３８）、閾値Thx以下であると判断すれば（ステップ３８：ＹＥＳ）図６のステップ４〜７に示したインク補充処理を実行して（ステップ３９）コピー処理を終了し、閾値Thx以下でないと判断すれば（ステップ３８：ＮＯ）インク補充処理をすることなくコピー処理を終了する。なお、ステップ３８での判断においては、次に行われる記録がどのようなものなのか不明な状態であるため、例えば、記録用紙１枚を全面にわたってファインモードで記録する場合のインク使用量を閾値Thxとすることができ、また、図８に示した閾値Th(a1)，Th(b1)，Th(a2)，Th(b2)，Th(c2)，Th(b3)，Th(c3)の何れかを閾値Thxとして採用してもよい。

一方、ステップ３７にて全数の記録が未完了であると判断した場合（ステップ３７：ＮＯ）、インク補充の要否判断の基準となる閾値（第２の閾値）Thとして、１枚目の記録用紙への記録におけるインク使用量Vpを設定する（ステップ４０）。なお、第１の閾値と第２の閾値とを比較すると、第１の閾値＞第２の閾値という関係になっている。

そして、ステップ３６で取得したインク残量Vrが閾値Th（＝Vp）以下であるか否かを判断する（ステップ４１）。その結果、インク残量Vrが閾値Th（＝Vp）以下であると判断した場合は（ステップ４１：ＹＥＳ）、図６のステップ４〜７に示したインク補充処理を実行してから（ステップ４２）２枚目の記録用紙への記録を実行し（ステップ４３）、閾値Th（＝Vp）より多いと判断した場合は（ステップ４１ＮＯ）、インク補充処理を行うことなく２枚目の記録用紙への記録を実行する（ステップ４３）。そして、ステップ３６以降の処理を再び繰り返す。

このように記録装置１は、１枚目の記録用紙への記録におけるインク使用量Vpに基づき、２枚目の記録用紙への記録に際してインク補充処理を実行するか否かの判断基準となる閾値Thを決定する。従って、より精度の高い閾値設定が可能であり、余剰インクが存在する状態でのインク補充の実行を抑制し、インク補充の動作回数を低減することができる。

なお、図１０を用いて説明した処理手順では、１枚目の記録用紙への記録に先がけて図１０にて示した手順により閾値を決定し、該閾値に基づいてインク補充処理の要否を判断しているが（ステップ３１〜３３）、これに限られない。例えば、１枚目の記録用紙への記録に先がけて、サブタンク２１のインク残量が最大値となるよう一律にインク補充処理を実行することとしてもよい。また、インク補充処理中のインク回収動作後に、サブタンク２１に所定量のインクの残留を見込む場合には、上記第２の閾値Thは、厳密にはこの見込み量にVpを加算した値となる。

また、図１０では１枚目の記録用紙に記録する画像と同じものを２枚目以降の記録用紙にも記録する場合の処理手順について説明したが、複数枚の記録用紙に記録した一連のドキュメントを複数部数作成するようなコピー処理においては、以下のようにしればよい。

即ち、１部目の全ての記録用紙への記録が完了するまで、各記録用紙についてステップ３１〜３５の処理を実行することにより、各記録用紙への記録に先がけてインク補充の要否を判断し、各記録用紙への記録におけるインク使用量を個別に取得する。そして、ステップ３６以降の処理においては、２部目の記録用紙への記録に際し、既に取得した１部目の各記録用紙に対応するインク使用量に基づき、各記録用紙に対する閾値を個別に決定し、この閾値に基づいて、記録用紙１枚ごとにそれへの記録に先がけてインク補充処理の要否を判断する。

このような処理を実行することにより、複数枚の記録用紙に記録した一連のドキュメントを複数部数作成するコピー処理においても、各記録用紙への記録に先がけたインク補充処理の要否判断を、より高い精度で得た閾値に基づいて行うことができる。

［スキャン中のインク補充処理］
図１に示すように、本実施の形態に係る記録装置１はスキャナ部３を備えている。従って、スキャナ部３によりスキャンした画像を記録用紙に記録したり、この画像を複数枚の記録用紙に記録するコピー処理を実行することも可能である。この場合においても、記録用紙への記録に先がけて図９に示した閾値決定処理が行われ、必要に応じて図６のステップ４〜７に示したインク補充処理が実行される。

図１１は、スキャンした画像を複数の記録用紙に記録するコピー処理において、インク補充処理の実行タイミングを説明するフローチャートである。図１１に示すように、コンピュータ１０６からの信号又はユーザの操作による操作パネル１１からの信号に基づき、制御部１００がスキャン実行指示を受けると（ステップ５０）、スキャン開始（ステップ５１）の後に図９により説明した手順で閾値を決定し（ステップ５２）、この閾値に基づいてインク補充処理の要否を判断する（ステップ５３）。インク補充処理が必要であると判断した場合は（ステップ５３：ＹＥＳ）、図６のステップ４〜７で説明した手順でインク補充処理を実行し（ステップ５４）、その後、スキャン完了まで待機する（ステップ５５）。

通常、１枚の記録用紙に記録された画像をスキャンし終えるまでには、比較的長い時間を要するため、ステップ５２〜５４の処理はスキャン中に完了する。従って、ステップ５４のインク補充処理が完了した場合、及びステップ５３にてインク補充処理が不要であると判断した場合（ステップ５３：ＮＯ）は、スキャン完了まで待機する（ステップ５５）。そして、スキャンが完了すると（ステップ５６）、その後は図１０に示したステップ３４以降の処理を実行して、複数の記録用紙へ画像を記録する（ステップ５７）。なお、スキャンした画像を１枚の記録用紙だけに記録する場合は、図１１に示す手順においてスキャンが完了した後（ステップ５６）、１枚の記録用紙へスキャン画像を記録して一連の処理を終了すればよい。

このようなタイミングで１枚目の記録用紙への記録に先がけたインク補充処理を実行することにより、必要な場合のインク補充処理を、比較的長い時間がかかるスキャン中に完了することができるため効率的である。

上述したような記録装置１によれば、既に説明したように、インク補充による記録動作の中断を回避しつつ、インク補充動作の頻発を抑制して記録待機時間の低減を図ることできる。そして更に、例えば１枚目の記録用紙への記録に際し、画像タイプ及び画質モードに基づいて閾値を決定しており、記録に必要な実際のインク量を算出しないため、内蔵メモリの大容量化によるコストアップを抑制でき、また、算出時間の削減による記録待機時間の削減を実現することができる。

本発明は、インク補充による記録動作の中断を回避しつつ、インク補充動作の頻発を抑制して記録待機時間の低減を図ることできる記録装置に適用することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る記録装置の外観構成を示す斜視図である。 図１に示す記録装置が備えるプリンタ部の構成を示す模式的断面図である。 図２に示すプリンタ部の主要構成を示す平面図であり、画像記録ユニットがインクを補充するための所定のポジションに位置している状態を示している。 主として画像記録ユニット及びメインタンクの構成を示す断面図であり、図３に示すプリンタ部の一部を切断線IV−IVによって切断したときの構成を示している。 図１に示す記録装置が有する機能を説明するためのブロック図である。 インク補充処理に係る記録装置の動作を説明するためのフローチャートである。 インク補充処理中の画像記録ユニット及びインク補充部の状態変化を示す模式図であり、（ａ）はインク補充前のカートリッジとサブタンクとを連通した状態、（ｂ）はサブタンクからインクを一旦回収した状態、（ｃ）はサブタンクへインクを補充した状態を夫々示している。 記録装置において設定されている画像タイプ及び画質モードと閾値（第１の閾値）との関係を示す表である。 制御部での閾値の決定処理手順を示すフローチャートである。 制御部によるコピー処理手順を示すフローチャートである。 スキャンした画像を複数の記録用紙に記録するコピー処理において、インク補充処理の実行タイミングを説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 記録装置
２ プリンタ部
３ スキャナ部
９ メインタンク（インクカートリッジ）
９Ａ メインインク室
１１ 操作パネル
１２ スロット部
２０ 記録ヘッド
２１ サブタンク
２１Ａ サブインク室
２２ 画像記録ユニット
５０ インク補充ポジション
５１ メンテナンスポジション
５５ メンテナンス機構
８２ ポンプ
８４ ピストン
８５ ピニオンギヤ
８８ インク補充部
１００ 制御部
１０４ 昇降機構
１０５ ピニオンギヤ駆動回路
１０６ コンピュータ
１０５ ピニオンギヤ駆動回路

Claims (11)

1. インクを吐出して被記録体に画像を形成する記録ヘッドと、該記録ヘッドと共に移動して該記録ヘッドへ供給するインクを貯蔵するサブタンクと、該サブタンクへインクを補充するインク補充部と、該インク補充部の動作を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記サブタンクのインク残量が閾値以下になったときに前記サブタンクにインクを補充させるように前記インク補充部を動作させ、且つ、前記閾値を変更可能に構成されており、
   前記制御部は、複数枚の前記被記録体の各々に同一の画像の記録を行う場合には、一枚目の前記被記録体への記録に使用されたインク量に基づいて、二枚目以降の前記被記録体への記録に係る前記閾値を決定することを特徴とする記録装置。
2. 前記制御部は、前記被記録体に形成する画像タイプに基づいて前記閾値を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
3. 前記画像タイプには、文字・記号を主に記録するテキストタイプ、隙間無くインクが塗付される領域を含んだ記録を行うペイントグラフタイプ、及び写真画像を記録する写真タイプが含まれることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
4. 前記閾値は、多い順に、前記ペイントグラフタイプ、前記写真タイプ、前記テキストタイプであることを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
5. 前記制御部は、前記被記録体に形成する画像の画質モードに基づいて前記閾値を変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の記録装置。
6. 前記制御部は、複数枚の前記被記録体の各々に同一の画像の記録を行う場合には、一枚目の前記被記録体への記録を行う前に前記サブタンク内のインク残量が最大となるまでインクを補充するよう前記インク補充部を動作させるべく構成されていることを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
7. 前記制御部は、複数枚の前記被記録体の各々に同一の画像の記録を行う場合には、一枚目の前記被記録体への記録を行う前に前記サブタンクのインク残量が第１の閾値以下であるときに、前記サブタンクにインクを補充させるように前記インク補充部を動作させ、一枚目の前記被記録体への記録が完了したら、その記録に使用されたインク量に基づいて第２の閾値を算出し、これを二枚目以降の前記被記録体への記録に係る新たな閾値として設定することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の記録装置。
8. 前記第１の閾値は、少なくとも前記画像タイプに応じて決められることを特徴とする請求項７に記載の記録装置。
9. 前記第１の閾値は、前記第２の閾値として算出される値の最大値よりも大きいことを特徴とする請求項７又は８に記載の記録装置。
10. 被記録体に記録された画像を読み取る読取手段を更に備え、
    前記制御部は、前記読取手段によって読み取られた画像を前記被記録体に記録する場合であって、且つインクを補充させる場合には、前記読取手段による画像の読み取りが行われている間にインクを補充するよう前記インク補充部を動作させるべく構成されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の記録装置。
11. 前記インク補充部は、前記サブタンクへ補充するためのインクを貯蔵するメインタンクを有し、
    前記制御部は、前記サブタンクへのインク補充の際には、前記メインタンクを前記サブタンクへ連通させ、該サブタンク内の残留インクを前記メインタンクへ一旦回収してから、該メインタンクから前記サブタンクへインクを補充するよう前記インク補充部を動作させるべく構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の記録装置。
    

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