(57)【要約】【課題】メインタンクからサブタンクに間欠的にインクを供給するシステムで不必要なインク供給を行わない。【解決手段】サブタンクの次ページ印字可能インク残量を記録モード情報を用いて計算する。【選択図】        図１
2004175005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出し記録媒体に記録可能なインクジェット記録ヘッドと
記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジと
前記キャリッジに搭載された第１のインクタンクと、キャリッジ外に設置された第２のインクタンクと、前記第１と第２のインクタンクを接続する流路と前記流路を開閉するバルブと、前記第１のインクタンクのインク残量を検知する検知手段と、
次ページの記録モード情報を基に次ページの最大インク使用量を算出するインク量計算手段を有する記録装置において
記録開始前に前記検知手段で検知した前記第１のインクタンクの残量が、前記インク量計算手段で計算したインク量より少ない場合、前記バルブを開け、前記第２のインクタンクのインクを前記第１のインクタンクに供給する事を特徴とする記録装置。
【請求項２】
インクを吐出し記録媒体に記録可能なインクジェット記録ヘッドと
記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジと
前記キャリッジに搭載された第１のインクタンクと、キャリッジ外に設置された第２のインクタンクと、前記第１と第２のインクタンクを接続する流路と前記流路を開閉するバルブと、前記第１のインクタンクのインク使用量をカウントするカウント手段と、
次ページの記録モード情報を基に次ページの最大インク使用量を算出するインク量計算手段を有する記録装置において
記録開始前に前記カウント手段のカウント値から得られる前記第１のインクタンクの残量が、前記インク量計算手段で計算したインク量より少ない場合、前記バルブを開け、前記第２のインクタンクのインクを前記第１のインクタンクに供給する事を特徴とする記録装置。
【請求項３】
前記記録モード情報は用紙サイズである事を特徴とする請求項１，２の記録装置。
【請求項４】
前記記録モード情報は印字品位モードである事を特徴とする請求項１，２の記録装置。
【請求項５】
前記記録モード情報は用紙種類である事を特徴とする請求項１，２の記録装置。
【請求項６】
前記記録モード情報は用紙サイズ、印字品位モード、用紙種類である事を特徴とする請求項１，２の記録装置。
【請求項７】
インクを吐出し記録媒体に記録可能なインクジェット記録ヘッドと
記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジと
前記キャリッジに搭載された第１のインクタンクと、キャリッジ外に設置された第２のインクタンクと、前記第１と第２のインクタンクを接続する流路と前記流路を開閉するバルブと、前記第１のインクタンクのインク使用量をカウントするカウント手段と、
記録装置に搭載された記録媒体判別手段と、
前記記録媒体判別手段で得た情報を基に次ページの最大インク使用量を算出するインク量計算手段を有する記録装置において
記録開始前に前記カウント手段のカウント値から得られる前記第１のインクタンクの残量が、前記インク量計算手段で計算したインク量より少ない場合、前記バルブを開け、前記第２のインクタンクのインクを前記第１のインクタンクに供給する事を特徴とする記録装置。
【請求項８】
前記記録媒体判別手段で得た情報は用紙サイズ、印字品位モード、用紙種類、用紙幅のいずれかまたは全てである事を特徴とする請求項７の記録装置。
【請求項９】
前記バルブは、第１のインクタンクの注入口に設けられた弾性部材と、前記弾性部材に貫入可能な供給管とを有し、前記供給管を挿脱することにより、第１のインクタンクと第２のインクタンクを連通及び非連通にする、バルブである事を特徴とする請求項１から８の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【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、インク供給装置、およびインク供給方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置に対するインクの供給方式としては、いわゆるオンキャリッジタンク方式、チューブ方式、およびオンデマンド方式などがある。オンキャリッジタンク方式は、シリアルスキャンタイプの記録装置において，記録ヘッドを搭載したキャリッジ上にインクタンクを搭載し、そのインクタンクから記録ヘッドにインクを供給する方式である。チューブ方式は、キャリッジの外にインクタンクを配備して、そのインクタンクと記録ヘッドとの間をチューブ等によって連結してインクを供給する方式である。オンデマンド方式は、キャリッジ上のインクタンクと記録装置本体側のインクタンクとを備え、インクの供給時にのみ、両者のインクタンクを接続して、後者のインクタンクから前者のインクタンクにインクを供給する方式である。
【０００３】
オンキャリッジタンク方式においては、記録ヘッドと一体化された記録ヘッド一体型インクタンクと、記録ヘッドの使い捨て防止およびランニングコストの低減のためにインクタンクのみの交換が可能なヘッド・タンク分離交換型のインクタンクを用いたものがある。このようなオンキャリッジタンク方式においては、ランニングコストの低減、およびユーザーの操作負担の軽減のために、インクタンクの交換頻度を小さくする必要がある。しかし、そのためには、インクタンクの容量を大きくしなければならず、その分、キャリッジ重量の増加を招き、それに伴って装置本体の大型化、キャリッジ駆動部およびキャリッジ支持部分の強化が必要となり、好ましくない。
【０００４】
また、チューブ方式は、チューブがキャリッジの移動に与える負荷が大きい。特に、近年、記録速度の高速化に伴い、さらにインク供給量の多いチューブが必要とされるため、インク供給部分の重量が増大化する傾向にある。また、キャリッジの移動によって生じるチューブ内のインクの慣性のために、インクの供給圧が変動して、記録むらが発生させることがある。
【０００５】
このようなオンキャリッジタンク方式と、チューブ方式の問題に対処するために、必要時にのみ、キャリッジ側のインクタンク（オンキャリッジインクタンク）と記録装置本体側のメインインクタンクとを接続して、前者のインクタンクにインクを供給する間欠供給方式が提案された。
【０００６】
間欠供給式ではメインインクタンクの容量を大きくして  オンキャリッジインクタンクの容量を小さくし必要時のみインクを供給する。
【０００７】
供給のタイミングとして特開平９−２９９９１ではオンキャリッジインクタンクのインクがあるレベル以下になるとメインインクタンクとオンキャリッジインクタンクを接続してインクを吸引するシーケンスが発明されている。
【０００８】
しかしながら上記発明では、例えば１ページの途中でもオンキャリッジインクタンクのインクがあるレベル以下になると供給動作を行うため供給インク補給の前後において、被記録媒体上のインクの浸透時間に極端な差が発生することがあり、この場合には、記録画像上にバンド状の記録むらが生じる。
【０００９】
この問題を解決するため特開平０７−３２６０６では、あらかじめ次のページの印字データを記録装置のメモリーに溜め必要インク量を計算し足りない場合はあらかじめ供給しておく方法が発明されている。しかしこの方法では記録装置に１ページ分の印字データを格納するメモリーが必要になり記録装置が高価になってしまう欠点がある。
【００１０】
他に特開２０００−３３４９７６の発明では、インクの供給が必要なインクタンクが検出されたときに、次のページを記録するか否かによって、インクタンクに対するインクの供給形態を変更する方式を考案している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら特開２０００−３３４９７６では、供給するタイミングと供給の目標残量は、次の１ページの記録に最低必要なインク量などに設定する方式であるが、例えば記録装置で次の１ページに必要なインク量を正確に計算しようとすると特開平０７−３２６０６と同様に全ての印字データを受信して計算しなくてはならない。
【００１２】
これには一旦、記録装置内に１ページ分の印字データを格納し計算しなくてはならず、メモリーが大量に必要なばかりか、パソコンからのデータ転送の時間と、印字データから必要インク量を計算する時間が必要で印字開始まで時間がかかってしまい、１ページ毎に供給動作を行う制御より、印字時間が増大してしまう場合があった。
【００１３】
また供給動作に入った場合でも次の１ページの記録に最低必要なインク量のみしか供給しない方式のため、一度供給必要レベルまでインクを消費してしまうと連続した同一の印字データの場合毎ページ供給動作に入ってしまいトータルの印字時間が長くなる場合があった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため本発明の記録装置は以下の手段を用いた。
【００１５】
インクを吐出し記録媒体に記録可能なインクジェット記録ヘッドと記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジと前記キャリッジに搭載された第１のインクタンクと、キャリッジ外に設置された第２のインクタンクと、前記第１と第２のインクタンクを開閉するバルブと、前記第１のインクタンクのインク残量を検知する検知手段と、次ページの記録モード情報を基に次ページの最大インク使用量を算出するインク量計算手段を有する記録装置において記録開始前に前記検知手段で検知した前記第１のインクタンクの残量が、前記インク量計算手段で計算したインク量より少ない場合、前記バルブを開け、前記第２のインクタンクのインクを前記第１のインクタンクに供給する事を特徴とする。
【００１６】
またインクを吐出し記録媒体に記録可能なインクジェット記録ヘッドと記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジと前記キャリッジに搭載された第１のインクタンクと、キャリッジ外に設置された第２のインクタンクと、前記第１と第２のインクタンクを開閉するバルブと、前記第１のインクタンクのインク使用量をカウントするカウント手段と、次ページの記録モード情報を基に次ページの最大インク使用量を算出するインク量計算手段を有する記録装置において記録開始前に前記検知手段でカウント値から得られる前記第１のインクタンクの残量が、前記インク量計算手段で計算したインク量より少ない場合、前記バルブを開け、前記第２のインクタンクのインクを前記第１のインクタンクに供給する事を特徴とする。
【００１７】
前記記録モード情報は用紙サイズ、印字品位モード、用紙種類のいずれか、または全てを利用してもよい。
【００１８】
または、インクを吐出し記録媒体に記録可能なインクジェット記録ヘッドと記録媒体を搬送する搬送手段と、前記記録ヘッドを搭載したキャリッジと前記キャリッジに搭載された第１のインクタンクと、キャリッジ外に設置された第２のインクタンクと、前記第１と第２のインクタンクを接続する流路と前記流路を開閉するバルブと、前記第１のインクタンクのインク使用量をカウントするカウント手段と、記録装置に搭載された記録媒体判別手段と、前記記録媒体判別手段で得た情報を基に次ページの最大インク使用量を算出するインク量計算手段を有する記録装置において記録開始前に前記カウント手段のカウント値から得られる前記第１のインクタンクの残量が、前記インク量計算手段で計算したインク量より少ない場合、前記バルブを開け、前記第２のインクタンクのインクを前記第１のインクタンクに供給する事を特徴としてもよい。
【００１９】
また、前記バルブは、第１のインクタンクの注入口に設けられた弾性部材と、前記弾性部材に貫入可能な供給管とを有し、前記供給管を挿脱することにより、第１のインクタンクと第２のインクタンクを連通及び非連通にする、バルブである事を特徴としてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１は本発明の記録装置の断面図である。
【００２１】
記録装置１は複数枚積載された記録媒体を１枚毎に分離する給紙部２と記録媒体を主走査方向に搬送する搬送ローラ３を有している。また、記録ヘッド５とオンキャリッジインクタンク４が搭載されたキャリッジ８は、不図示の駆動手段により副走査方向に駆動される。
【００２２】
次に間単に記録動作の説明をする。
【００２３】
給紙部に複数積載された記録媒体は１枚毎に分離され搬送ローラ３により記録部に搬送される。記録部に搬送されキャリッジ８の走査により記録が行われる。その後搬送ローラ３により所定量搬され再び記録がキャリッジ８の走査により記録が行われる。この動作の繰り返しにより記録媒体上に画像が形成される。
【００２４】
インクの供給手段として、本発明では、間欠供給方式を採用した。間欠供給方式は必要時にのみ、キャリッジ側のオンキャリッジインクタンクと記録装置本体側のメインインクタンクとを接続して、前者のオンキャリッジインクタンクにインクを供給する方式である。
【００２５】
キャリッジ８上のオンキャリッジインクタンク４にはバルブ８が設けられている。バルブ８はブチルゴムなどの厚さ２〜５ｍｍ程度の弾性体であり、供給管６を抜き差ししてもインクが漏れ出さないように設計されている。供給管６は中空の管でＳＵＳ等の材質で構成されている。
【００２６】
供給管６はインクの色毎に複数設けられ、供給管６に対応してオンキャリッジインクタンク４やバルブ８も複数設けられている。供給管６の一方の端部には本体側のメインインクタンクと接続された流路と連結されている。
【００２７】
図２によってインク供給の動作を説明する。
【００２８】
供給管６はキャリッジが記録動作のために走査しているときは図２ａのように下方に待避している。供給時は図２ｂに示すように不図示の駆動手段により供給管６は上方に移動しバルブ８に突き刺さり本体側のメインインクタンクとキャリッジ側のオンキャリッジインクタンクが接続され、不図示のポンプなどにより、オンキャリッジインクタンク４にインクを供給する。
【００２９】
上記のように構成することにより印字中は流路を分断できるためチューブを配置する余分なスペースが必要なく、チューブの負荷が無いためキャリッジの駆動の力を小さくでき、モータや周辺回路も小さくできるメリットがある。
【００３０】
オンキャリッジインクタンク４には図３に示すようにレベルセンサである電極７が複数設けられインクのレベルを監視している。このレベルセンサが満タンを示すとインク供給は終了し供給管は図２ａの位置に待避する。
【００３１】
上記構成においてインク供給タイミングについてのシーケンスを図４に示す。
【００３２】
パソコンなどのホストからの印字命令には通常、「用紙サイズ」や「印字品位モード」、「用紙種類」等の情報がヘッダとして送信されてくる。この情報を基に記録装置では搬送速度や搬送距離、キャリッジの走査解像度などを決定する。また「用紙サイズ」や「印字品位モード」、「用紙種類」からベタ印字をした場合の必要インク量が算出される。命令の実効速度を早くするため本実施例では、それぞれの最高必要インク量があらかじめテーブルの形で格納されてある。
【００３３】
図４により順次シーケンスを説明する。
【００３４】
Ｓ１で印字データのヘッダを取得し、Ｓ２で「用紙サイズ」や「印字品位モード」、「用紙種類」を判定する。Ｓ２で判定した情報に応じてＳ３でＴ１に示すテーブルを参照し必要インク量Ｉｘを取得する。またＳ４でオンキャリッジインクタンクの残インク量を検出しＩｙに代入する。Ｓ５でＩｘとＩｙを比較し
オンキャリッジインクタンクの残インク量Ｉｙ＜必要インク量Ｉｘ
が成り立つ場合供給動作を行う。
【００３５】
また上記条件が成り立たない場合はそのまま印字を開始する。
【００３６】
供給動作は、キャリッジを供給位置に移動する動作や供給管を駆動する動作に多くの時間がかかるため、一旦、本体側のメインインクタンクとキャリッジ側のオンキャリッジインクタンクが接続されてしまえばオンキャリッジインクタンクが満タンまでインクを供給してしまっても時間のロスはほとんど気にならない。このため供給は必ず満タンまで行う。
【００３７】
またオンキャリッジインクタンクはヘッドのノズルからインクが漏れだしてしまわないように若干負圧が発生するように構成されている。
【００３８】
負圧発生の方法はスポンジの毛細管力で行う方法などが一般的であるが、その他の方法で発生させてもよい。
【００３９】
（実施例２）
前記実施例ではオンキャリッジインクタンク４のインク量を電極で検出しているが、あらかじめオンキャリッジインクタンク４を満タンにして、ヘッドの吐出指令を基に消費されたインク量と、ヘッドのノズルから回復動作等で強制的に吸引された量と、経過時間に応じたインク蒸発量を計算するカウンタを有し、カウントした値を基にオンキャリッジインクタンク４のインク残量のレベルに応じて供給タイミングを決定しても良い。
【００４０】
（実施例３）
前記実施例では「用紙サイズ」や「印字品位モード」、「用紙種類」等はパソコンなどのホストからの印字命令に付随してくる情報を得ていたが記録装置に用紙幅検出機構や用紙種類検知手段があってもよいし、また記録装置の操作パネルなどから設定した情報を基にしても良い。
【００４１】
（実施例４）
前記実施例では、供給管６を挿脱することにより、オンキャリッジインクタンク４とメインインクタンクを連通及び非連通にする方式であった。
【００４２】
装置サイズやキャリッジの駆動力に余裕のある場合は本体側のメインインクタンクとキャリッジ側のオンキャリッジインクタンクをチューブで接続し、必要に応じてバルブを開閉する方式でもよい。この際バルブはキャリッジ近傍に設けキャリッジ加減速によるチューブ内のインクの慣性によるオンキャリッジインクタンクの圧力変動を防止できる。
【００４３】
【発明の効果】
ある記録媒体に記録を行う場合最大使用インク量は用紙サイズだけでもＡ３サイズとハガキサイズでは面積で８倍以上の差があり最大インク使用量も８倍以上異なる。
【００４４】
また、印字モードによっても通常ＨＳ印字はＨＱ印字に比べ５０％のディユーティで印字するため２倍差がある。また用紙種類においてもインクジェット専用紙では普通紙の２００％を印字可能な用紙も設定されており、実際の印字ではこれらのパラメータの組み合わせなので最大必要インク量に大きな差が生じていた。
【００４５】
本発明によればこれらの印字モードや用紙サイズ、用紙種類の情報を基にして印字に必要な残存インク量を算出するため、不必要な供給動作が無くなり印字にかかる時間が短縮された。また不必要なバルブの接続動作も無くなりバルブの寿命も向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の記録装置略図
【図２】本発明のインク供給の動作説明図
【図３】本発明のインク検出手段の説明図
【図４】本発明のインク供給シーケンス
【符号の説明】
１  記録装置
２  給紙部
３  搬送ローラ
４  オンキャリッジインクタンク
５  記録ヘッド
６  供給管
７  電極
８  バルブ
【図１】
2004175005.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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