(57)【要約】【課題】カートリッジの液の成分濃度の変化を防止し、かつカートリッジの液体を有効に利用すること。【解決手段】同種の液体を収容した複数のカートリッジ７Ｂ、８Ｂを収容するカートリッジホルダと、同種の液を収容するカートリッジから液体の供給を受けるサブタンク１７と、サブタンク１７の液体の供給を受ける液体噴射ヘッド９と、複数のカートリッジのうち、液体の残量が少なくなったカートリッジの液体に、同種の液体を収容し、かつ液体の残量が多い方の他方のカートリッジの液体を適宜混合するようにサブタンク１７に供給する制御手段２０とを備える。【選択図】        図３
2004314418.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同種の液体を収容した複数のカートリッジを収容するカートリッジホルダと、同種のカートリッジから液体の供給を受けるサブタンクと、前記サブタンクの液体の供給を受ける液体噴射ヘッドと、複数の前記カートリッジのうち、液体の残量が少なくなったカーリッジの液体に、同種の液体を収容し、かつ液体の残量が多い方の他方のカートリッジの液体を適宜混合するように前記サブタンクに供給する制御手段とを備え液体噴射装置。
【請求項２】
前記液体が顔料インクである請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記制御手段が、前記同種の液体が収容された複数のカートリッジの液体を、それぞれの濃度比に対応する量だけ前記サブタンクに間欠的に注入する請求項１に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、加圧手段により圧力発生室の液を加圧して液滴を吐出させる液体噴射ヘッドに液供給チューブを介して液収容容器から液を供給する液体噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
捺染装置やマイクロデスペンサ、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色剤噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極形成剤噴射ヘッド、バイオチップの製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体、液状体を液滴として吐出する液体噴射ヘッドを使用する液体噴射装置は、液体の補給操作の簡素化と、液体の保存性の向上とを図るため、通常、カートリッジの交換により液体が補給されている。
カートリッジの交換時には空気等の気体が流路に侵入したり、また液体噴射ヘッドの空打による損傷を防止するため、液噴射動作を一時停止させてカートリッジを交換する必要があるが、稼働率の低下につながるため、液体を大量に噴射させる場合には、オプションとして１セット余分にインクカートリッジの装着を可能とする構成を備え、液体噴射動作を継続した状態でもカートリッジの切り替えにより液体の補給ができるように構成されている。
しかしながら、特に、沈殿が生じやすい成分、例えば顔料を含む液体、例えば顔料インクを使用するような場合には、インクカートリッジの切り替え時点で液体の成分濃度が大きく変化するという問題がある。
このような問題に対処する方法として特許文献１に見られるように記録ヘッドによる前回のインク吐出からの経過時間を算出し、その算出された経過時間に基づいて、その経過時間に伴うインクの濃度変化を予測し、その予測されるインクの濃度変化に基づいて、入力多値画像データが表わす濃度値を表現するために適したインクとインク吐出量とを選択し、その選択されたインクとインク吐出量とに基づいて、記録ヘッドからのインク吐出を発生させるよう記録ヘッドを駆動することが提案されている。
これによれば、インクの濃度変化を補正した状態で印刷が可能な反面、インク滴の吐出制御が複雑化するという問題がある。
【特許文献１】特開２０００−７９７０９号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、記録装置のインク滴吐出制御を複雑化させることなく、残量の減少とともに濃度が変化するカートリッジの液体を、噴射する液滴の成分濃度の変化を可及的に抑えて有効利用することができ、かつ大量、高速印刷時にもインクの補給のマージン巾を大きくできるインクジェット記録装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような課題を達成するために本発明においては、同種の液体を収容した複数のカートリッジを収容するカートリッジホルダと、同種のカートリッジから液体の供給を受けるサブタンクと、前記サブタンクの液体の供給を受ける液体噴射ヘッドと、複数の前記カートリッジのうち、液体の残量が少なくなったカーリッジの液体に、同種の液体を収容し、かつ液体の残量が多い方の他方のカートリッジの液体を適宜混合するように前記サブタンクに供給する制御手段とを備えるようにした。
【０００５】
【作用】
同種の液体を収容した複数のカートリッジの、一方のカートリッジの液体の濃度の上昇を、他方のカートリッジの液体を混合して調整することができる。また少なくともサブタンクには噴射に適した濃度の液体が残存するから、１つのカートリッジの液体が消費されつくした時点で当該カートリッジを交換しても、液体噴射動作の中断を必要とすることなくカートリッジの装着ができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで、以下に本発明の詳細を、顔料インクを使用する印刷装置に例を採って図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、最大幅４４インチの記録用紙に印刷が可能な大型のインクジェット記録装置の一実施例を示すものであって、両側の基部１、２の間には給紙部３、印刷部４及び排紙スタック部５が上下関係となるように配置され、給紙部３の側方には制御パネル６が、また基部１にはメインカートリッジホルダ７、また他方の基部２にはオプションカートリッジホルダ８が設けられている。
【０００７】
これらカートリッジホルダ７、８には、図２に示したようにブラックインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂ、カラーインクカートリッジ７Ｙ、８Ｙ、７Ｃ、８Ｃ、７Ｍ、８Ｍが着脱可能に装着されている。なお、図中符号９は、カートリッジホルダ７、８のインクカートリッジのインクを後述するインク供給装置を介してインクの供給を受けるインクジェット記録ヘッドで、ガイド部材１０により記録用紙の幅方向に往復動可能に支持されている。
【０００８】
図３は、上述したインク供給装置の一実施例を、一色のインクカートリッジに例を採って示すものであって、インク供給手段には複数、この実施例では２つの同種のインクが収容されたインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂの装着口１１Ｂ、１２Ｂが設けられ、それぞれにインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂの装着検出手段１３Ｂ、１４Ｂが配置されている。
【０００９】
装着口１１Ｂ、１２Ｂは、それぞれ外部信号により開閉が可能な止弁１４Ｂ、１５Ｂを介してサブタンク１７に接続され、またサブタンク１７はインク供給チューブ１８を介して記録ヘッド９に接続されている。
【００１０】
この実施例において、カートリッジホルダ７、８の一方、例えばホルダ７にのみカートリッジ７Ｂが装着されている場合には、他方のホルダ８の検出手段１４Ｂから信号が出力しないため、当該インクカートリッジ７Ｂからだけ記録ヘッド９にインクが供給される。
【００１１】
図５に示したようにインク残量とともに沈殿領域のインクが記録ヘッド９に供給されるようになるため、印刷濃度が上昇し、ついには印刷品質を保証できる濃度ＤＨを超える。この色濃度の変化に対応するため、新しいインクカートリッジを用意し、十分に攪拌、つまりインクカートリッジを震とうして、保管中に沈殿した顔料を攪拌してからインクカートリッジを装着する。
【００１２】
一方、それぞれの装着検出手段１３Ｂ、１４Ｂから信号が出力されている場合には、一方の止弁１５Ｂを開放し、他方の止弁１６Ｂを閉弁した状態で、インクの濃度変化が目立たない期間、例えばインクカートリッジの全容量の１／２程度まで、同一のインクカートリッジ７Ｂのインクをサブタンク１７に供給し、サブタンク１７から記録ヘッド９にインクを供給して印刷を継続する。
【００１３】
現在印刷に供しているインクカートリッジ７Ｂのインク残量が規定量まで減少した時点、つまりインクの濃度が限界濃度ＤＨ（図５）を超えた時点で、制御手段２０は、第１の止弁１５Ｂを閉弁するとともに、サブタンク１７のインクが所定量、つまり他方のインクカートリッジ８Ｂのインクを注入することができる量だけ消費された時点で、第２の止弁１６Ｂを開弁して未使用の第２のインクカートリッジ８Ｂのインクを、濃度が急激に低下しない程度で、かつ混合後の濃度が印刷に適した濃度となる量だけ供給し、第２の止弁１６Ｂを閉弁する。
【００１４】
これにより、インクの減少とともに濃度が高くなった第１のインクカートリッジ７Ｂのインクを、濃度の上昇が無い第２のインクカートリッジ８Ｂのインクと混合できて、記録ヘッド９に供給するインクの濃度を平均化することができる。
【００１５】
このようにしてサブタンク１７のインクが混合に適した量だけ消費された時点で、止弁１５Ｂと止弁１６Ｂとをそれぞれ混合比に対応し、かつサブタンク１７を満たすことができ、さらに混合後の濃度が印刷に適した濃度となる時間だけ開弁する。
【００１６】
以下、このような操作を、インク残量が少ない第１のインクカートリッジ７Ｂの濃度を最適な濃度にできるように、第２ｍのインクカートリッジ８Ｂとの混合比を徐々に変更しつつ繰り返す。これにより濃度が上昇した第１のインクカートリッジ７Ｂのインクを最後まで印刷品質の低下を招くことなく印刷に供することがができる。
【００１７】
このようにして第１のインクカートリッジ７Ｂのインクが全て消費されると、第１のインクカートリッジ７Ｂを取り外し、同種のインクが充填されている新しいインクカートリッジを用意し、これを十分に震とうした後、装着する。
【００１８】
このようにして一方のインクカートリッジ７Ｂが交換された以後は、今度はインク残量が相対的に少なくなったインクカートリッジ、この実施例では第２のインクカートリッジ８Ｂのインクを、新しく装着された第１のインクカートリッジ７Ｂのインクで薄めるようにして印刷を実行する。
【００１９】
なお、上述の実施例においては、ブラックインクカートリッジに例を採って説明したが、カラーインクカートリッジのそれぞれについても、同種のインクを収容した２つのインクカートリッジのインクをサブタンクで適宜混合しながら、記録ヘッドに供給することにより、インクカートリッジのインクを有効に利用しながら印字品質の高い印刷を行うことができる。
【００２０】
なお、上述の実施例においては、インクカートリッジからサブタンクへのインクの供給を、止弁１３Ｂ、１４Ｂの開閉により制御するようにしたが、図４に示したようにインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂとサブタンク１７との間にポンプ２１Ｂ、２２Ｂを接続して、ポンプ２１Ｂ、２２Ｂを間欠駆動してそれぞれのインクカートリッジ７Ｂ、８Ｂのインクをサブタンク１７に適量のインクを注入するようにしても同様の作用を奏する。
【００２１】
また、上述の実施例においては顔料などの固形成分を含有する液体を噴射する場合について説明したが、染料インクなどのように固形成分を含まない液体を噴射する液体噴射装置に適用しても同様の作用を奏することは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液噴射装置の一実施例を、インクジェット記録装置に例を採って示す斜視図である。
【図２】同上記録装置の印刷機構を中心に示す正面図である。
【図３】同上インクジェット記録装置のインク供給機構の一実施例を示す構成図である。
【図４】同上インクジェット記録装置のインク供給機構の他の実施例を示す構成図である。
【図５】インクカートリッジのインク残量と濃度との関係を示す線図である。
【符号の説明】
７、８  カートリッジホルダ    ９  液体噴射ヘッド    １１Ｂ、１２Ｂ  装着口    １３Ｂ、１４Ｂ  止弁    １３Ｂ、１４Ｂ  装着検出手段    １５Ｂ、１６Ｂ  止弁    １７  サブタンク    １８  インク供給チューブ    ２０  制御手段    ２１Ｂ、２２Ｂ  ポンプ
【図１】
2004314418.tif 000003
【図２】
2004314418.tif 000004
【図３】
2004314418.tif 000005
【図４】
2004314418.tif 000006
【図５】
2004314418.tif 000007