(57)【要約】【課題】ポンプ寿命や電力の点において有利であり、且つ、高価な圧力スイッチを使用しないインク供給制御方法及びインク供給システムを提供すること。【解決手段】インクが貯留されたインクカートリッジ６に対して、エア加圧ポンプ１７により供給される加圧エアの作用により印刷ヘッド１１側にインクを供給するように構成したインクジェット式印刷装置のインク供給制御方法１であって、インク量検出センサー１５が中継タンク１３内のインク量を検出する第１検出ステップと、その検出結果に基づいて中継タンク１３へのインク供給を制御する第１インク供給ステップと、前記第１インク供給ステップの後に、インク量検出センサー１５が中継タンク１３内のインク量を検出する第２検出ステップと、その検出結果に基づいてエア加圧ポンプ１７の駆動制御を行うポンプ駆動ステップと、中継タンク１３へのインク供給を制御する第２インク供給ステップとを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクが貯留されたインクカートリッジに対して、エア加圧ポンプにより生成される加圧エアが供給され、前記加圧エアの作用により印刷ヘッド側にインクを供給するように構成したインクジェット式印刷装置のインク供給制御方法であって、
インク量検出センサーが、前記インクカートリッジと前記印刷ヘッドとの間のインク経路に配置される中継タンク内のインク量を検出する第１検出ステップと、
前記第１検出ステップの検出結果に基づいて、前記インクカートリッジから前記中継タンクへのインク供給を制御する第１インク供給ステップと、
前記第１インク供給ステップの後に、前記インク量検出センサーが、前記中継タンク内のインク量を検出する第２検出ステップと、
前記第２検出ステップの検出結果に基づいて、前記エア加圧ポンプの駆動制御を行うポンプ駆動ステップと、
前記インクカートリッジから前記中継タンクへのインク供給を制御する第２インク供給ステップとを、
備えることを特徴とするインク供給制御方法。
【請求項２】
前記ポンプ駆動ステップは、前記第１インク供給ステップの開始から所定時間経過後に、前記中継タンク内のインク量が所定量に達していないことを検出した場合に、前記エア加圧ポンプの駆動制御を所定時間行うことを特徴とする請求項１記載のインク供給制御方法。
【請求項３】
前記第１および第２インク供給ステップにおけるインク供給の制御は、前記インクカートリッジと前記中継タンクとの間のインク経路に配置されたインク供給バルブの開閉動作を制御することで行われることを特徴とする請求項１又は２記載のインク供給制御方法。
【請求項４】
インクが貯留されたインクカートリッジに対して、エア加圧ポンプにより生成される加圧エアが供給され、前記加圧エアの作用により印刷ヘッド側にインクを供給するように構成したインクジェット式印刷装置のインク供給システムであって、
前記インクカートリッジと前記印刷ヘッドとの間のインク経路に配置される中継タンクと、
前記インクカートリッジと前記中継タンクとの間のインク経路に配置されるインク供給バルブと、
前記中継タンク内のインク量を検出するインク量検出センサーと、
前記インク量検出センサーの検出結果に基づいて、前記インク供給バルブの開閉動作および前記エア加圧ポンプの駆動を制御可能に構成された制御装置と、
を備えることを特徴とするインク供給システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記中継タンクへのインク供給の開始から所定時間経過後に、前記中継タンク内のインク量が所定量に達していないことを前記インク検出センサーが検出した場合に、前記エア加圧ポンプを所定時間駆動制御して前記インクカートリッジ内に加圧エアを供給し、インク供給バルブの開閉動作を制御して前記中継タンクにインクを供給するように構成したことを特徴とする請求項４記載のインク供給システム。
【請求項６】
前記中継タンクは、インクを貯留することで膨張する可撓性材料から形成され、前記インク量検出センサーは、前記中継タンクの膨張による変位を検出することを特徴とする請求項４又は５記載のインク供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式印刷装置において、加圧エアによりインクカートリッジ内のインクを印刷ヘッド側に供給するためのインク供給制御方法及びインク供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラー印刷を含めた多くの印刷にインクジェット式印刷装置が使用されており、主にオフィス用又は業務用に提供されている。一般に、インクジェット式印刷装置は、内部にインクを貯留したインクカートリッジと、印刷データに基づいてインク滴を吐出し、記録用紙に記録する印刷ヘッドとを備える。また、下記特許文献１では、インクカートリッジと印刷ヘッドとの間に中継タンクを配置したインクジェット式印刷装置が開示されている。当該中継タンクは、インクカートリッジから圧送されたインクが一時的に貯留され、そこから印刷ヘッドにインクが供給されるように構成される。
【０００３】
図７は従来のインクジェット式印刷装置が備えるインク供給システム３１の一例を示す模式図である。従来のインク供給システム３１は、インクカートリッジ６と、印刷ヘッド１１と、中継タンク１３とを備え、更に、エア加圧ポンプ１７から供給される加圧エアが、調圧バルブ１８と、エア圧を検出する圧力スイッチ２２とを介してインクカートリッジ６内のインクパック１０を加圧するように構成されている。調圧バルブ１８は、エア圧が過度の状態に達したときに圧力を開放し、エア圧を所定の範囲に維持することができる。
【０００４】
インクパック１０は可撓性材料からなり、内部にインクを貯留可能に構成されている。インクパック１０と中継タンク１３との間のインク経路２１にはソレノイドバルブ１６が配置され、インクパック１０が加圧された状態でソレノイドバルブ１６を開状態にすると、中継タンク１３にインクが圧送される。中継タンク１３付近にはフルセンサー１５が設置され、中継タンク１３内のインクが所定量になったことを検出する。インクは中継タンク１３を介して印刷ヘッド１１に供給され、ペーパーへの印刷が行われる。
【０００５】
図８は従来のインク供給システム３１におけるエア加圧ポンプ１７の制御方法を示すフローチャートである。まず、スタートして調圧バルブ１８を閉状態にした後、圧力スイッチ２２が検出するエア圧が所定圧力よりも低い場合は、エア加圧ポンプ１７を駆動する（ステップ８３）。エア加圧ポンプ駆動後、エア圧が所定圧力よりも高くなればエア加圧ポンプを停止する（ステップ８５）。エア加圧ポンプが所定時間駆動されてもエア圧が高くならない場合はエラーとなる。つまり、従来のインク供給システム３１においては、エア加圧ポンプ１７の制御が圧力スイッチ２２の検出結果に基づいて行われ、エア圧が所定圧力よりも低くなる度にエア加圧ポンプが駆動される。その結果、インクパック１０は常に加圧された状態となる。
【０００６】
図９は従来のインク供給システム３１における中継タンク１３へのインク供給制御方法を示すフローチャートである。まず、フルセンサー１５がＯＦＦの状態、すなわち中継タンク１３内のインク量が所定量に達していない場合は、ソレノイドバルブ１６を開状態にする（ステップ９２）。上述のように、インクパック１０は常に加圧された状態にあるため、ソレノイドバルブ１６を開状態にすることで中継タンク１３へのインク供給が行われる。インク供給開始後、フルセンサー１５がＯＮの状態、すなわち中継タンク１３内のインク量が所定量に達した場合は、ソレノイドバルブ１６を閉状態にしてインク供給を完了する（ステップ９６）。所定時間経過してもフルセンサー１５がＯＮの状態にならない場合は、ソレノイドバルブ１６が閉状態となり（ステップ９５）、供給不良としてエラーとなる。つまり、従来のインク供給システム３１においては、中継タンク１３へのインク供給は、フルセンサー１５の検出結果に基づいて、ソレノイドバルブ１６の開閉動作を制御することで行われる。
【特許文献１】特開２００１−１９９０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のインク供給制御方法及びインク供給システムでは、インクパックが常に加圧された状態にあるため、プリントしていない状態であっても、エア加圧ポンプが駆動・停止を繰り返しており、ポンプ寿命の低下や電力の無駄を招いて好ましくない。また、圧力スイッチは高価であるため、できる限り使用を避けたいという要望がある。
【０００８】
そこで本発明の目的は、ポンプ寿命や電力の点において有利であり、且つ、高価な圧力スイッチを使用しないインク供給制御方法及びインク供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
即ち、上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。本発明に係るインク供給制御方法は、インクが貯留されたインクカートリッジに対して、エア加圧ポンプにより生成される加圧エアが供給され、前記加圧エアの作用により印刷ヘッド側にインクを供給するように構成したインクジェット式印刷装置のインク供給制御方法であって、インク量検出センサーが、前記インクカートリッジと前記印刷ヘッドとの間のインク経路に配置される中継タンク内のインク量を検出する第１検出ステップと、前記第１検出ステップの検出結果に基づいて、前記インクカートリッジから前記中継タンクへのインク供給を制御する第１インク供給ステップと、前記第１インク供給ステップの後に、前記インク量検出センサーが、前記中継タンク内のインク量を検出する第２検出ステップと、前記第２検出ステップの検出結果に基づいて、前記エア加圧ポンプの駆動制御を行うポンプ駆動ステップと、前記インクカートリッジから前記中継タンクへのインク供給を制御する第２インク供給ステップとを備える。
【００１０】
上記のインク供給制御方法によれば、インク量検出センサーの検出結果に基づいてエア加圧ポンプの駆動制御を行うものであるため、中継タンク内のインク量の状態に応じて、エア加圧ポンプを駆動することができる。よって、従来のように常にエア加圧ポンプの駆動・停止を繰り返すことがなく、ポンプ寿命や電力消費の点において有用である。また、従来のように圧力スイッチを使用する構成ではないので、コストダウンと省スペースが可能となる。
【００１１】
上記において、前記ポンプ駆動ステップは、前記第１インク供給ステップの開始から所定時間経過後に、前記中継タンク内のインク量が所定量に達していないことを検出した場合に、前記エア加圧ポンプの駆動制御を所定時間行うことが好ましい。
【００１２】
中継タンク内のインク量が所定量に達していないという判断時期を、第１インク供給ステップの開始から所定時間経過後とすることで、当該所定時間が中継タンクへのインク供給時間となる。更に、エア加圧ポンプの駆動を所定時間行うことにより、その時間からインクカートリッジ内のエア圧を決定することができる。中継タンクへのインク圧送量は前記エア圧に依存するため、エア加圧ポンプの駆動時間と中継タンクへのインク供給時間とを適宜設定することで、中継タンクへのインク供給を効率的に行うことができる。
【００１３】
上記において、前記第１および第２インク供給ステップにおけるインク供給の制御は、前記インクカートリッジと前記中継タンクとの間のインク経路に配置されたインク供給バルブの開閉動作を制御することで行われるものが好ましい。
【００１４】
中継タンクへのインクの供給をインク供給バルブの開閉動作で制御することにより、シンプルな構造でより容易にインク供給を行うことができる。
【００１５】
本発明に係るインク供給システムは、インクが貯留されたインクカートリッジに対して、エア加圧ポンプにより生成される加圧エアが供給され、前記加圧エアの作用により印刷ヘッド側にインクを供給するように構成したインクジェット式印刷装置のインク供給システムであって、前記インクカートリッジと前記印刷ヘッドとの間のインク経路に配置される中継タンクと、前記インクカートリッジと前記中継タンクとの間のインク経路に配置されるインク供給バルブと、前記中継タンク内のインク量を検出するインク量検出センサーと、前記インク量検出センサーの検出結果に基づいて、前記インク供給バルブの開閉動作および前記エア加圧ポンプの駆動を制御可能に構成された制御装置とを備える。
【００１６】
上記のインク供給システムによれば、インク量検出センサーの検出結果に基づいてインク供給バルブの開閉動作およびエア加圧ポンプの駆動を制御することができるため、中継タンク内のインク量の状態に応じて、エア加圧ポンプを駆動することができる。よって、従来のようにエア圧が低くなる度にエア加圧ポンプを駆動するものではないため、ポンプ寿命や電力消費の点において有用である。また、従来とは異なり、圧力スイッチは不要であるため、コストダウンと省スペースが可能となる。
【００１７】
上記において、前記制御装置は、前記中継タンクへのインク供給の開始から所定時間経過後に、前記中継タンク内のインク量が所定量に達していないことを前記インク検出センサーが検出した場合に、前記エア加圧ポンプを所定時間駆動制御して前記インクカートリッジ内に加圧エアを供給し、インク供給バルブの開閉動作を制御して前記中継タンクにインクを供給するように構成したものが好ましい。
【００１８】
上記構成により、インク供給バルブの開閉動作およびエア加圧ポンプの駆動を容易且つ確実に制御することができる。また、インク供給開始から中継タンク内のインク量が所定量に達していないと判断するまでの時間と、エア加圧ポンプの駆動時間とを適宜設定することで、インクカートリッジ内のエア圧と、エア圧に依存するインク圧送量とを制御することができるため、中継タンクへのインク供給を効率的に行うことができる。
【００１９】
上記において、前記中継タンクは、インクを貯留することで膨張する可撓性材料から形成され、前記インク量検出センサーは、前記中継タンクの膨張による変位を検出するものが好ましい。
【００２０】
上記構成によって、シンプルな構造でより容易に中継タンク内のインク量の状態を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。図１はインクジェット式印刷装置の概略構成を示す図である。
【００２２】
まず、フィルムや記憶媒体などから、印刷すべき画像が入力装置（不図示）によって読み取られ、画像信号として処理される。画像信号は所定の処理が施され、印刷すべき画像に対応する画像データを含む印刷信号が、コントローラ２０に送られる。続いて、図１に示すように、モータ２５により搬送ローラ対８が駆動され、マガジン３からペーパー２が巻きほどかれる。巻きほどかれたペーパー２は搬送台４上を搬送されて印刷ユニット５に供給される。印刷ユニット５は、印刷ヘッド１１と、中継タンク１３と、それらを保持すると共にペーパー２の幅方向及び搬送方向に往復動可能なキャリッジ１２とを備えている。印刷ヘッド１１はコントローラ２０によって制御され、ペーパー２の印刷面に対してインクを吐出して画像を形成する。画像形成後のペーパー２は圧着ローラ対９によって挟持されつつ、搬送ローラ対８によって下流側へ搬送され、移動刃７ａ及び固定刃７ｂからなる切断ユニット７によって所定の長さでカットされて排出口２４から排出される。
【００２３】
次に、印刷ヘッド１１へのインク供給システムについて説明する。図２はカバーを外した状態のインクジェット式印刷装置３０の外観図である。上述のように、キャリッジ１２はペーパー２の幅方向に往復動可能であり、印刷していない状態では図２のようにメンテナンスユニット１４上に配置される。メンテナンスユニット１４上は非印字領域であり、印刷ヘッド１１のノズル開口の乾燥防止のためのノズル形成面の封止（キャッピング）や、クリーニングが行われる。インクを貯留したインクカートリッジ６はキャリッジ１２の下方に配置されており、後述するインク供給システム１によって、中継タンク１３を介して印刷ヘッド１１にインク供給される。
【００２４】
図３は本発明に係るインク供給システムの一例を示す模式図である。インクカートリッジ６はその外郭が気密状態に形成されており、内部にインクを貯留した可撓性材料からなるインクパック１０を備えている。インクカートリッジ６にはエア加圧ポンプ１７により生成される加圧エアが供給され、その加圧エアの作用によりインクを印刷ヘッド１１側に供給可能に構成されている。エア加圧ポンプ１７とインクカートリッジ６との間のエア経路１９には調圧バルブ１８が配置される。調圧バルブ１８はエア圧が過度の状態に達したときに圧力を開放し、エア圧を所定の範囲に維持させることができる。また、インクカートリッジ６の交換時などには、調圧バルブ１８より残圧を除去し、インクの吹き出しを防止することができる。
【００２５】
インクパック１０と中継タンク１３との間のインク経路２１にはソレノイドバルブ１６（前記インク供給バルブに相当する。）が配置され、制御装置（不図示）によって開閉動作が制御される。中継タンク１３は可撓性材料からなり、所定量のインクを貯留可能に構成されている。中継タンク１３付近にはフルセンサー１５（前記インク量検出センサーに相当する。）が配置され、中継タンク１３が貯留するインクが所定量を超えると、その膨張による変位を検出してＯＮ状態になるように構成されている。フルセンサー１５の検出信号は制御装置に送られ、制御装置はその検出結果に基づいてソレノイドバルブ１６の開閉動作およびエア加圧ポンプ１７の駆動を制御することができる。
【００２６】
図３では、調圧バルブ１８の下流側に、インクカートリッジ６と、中継タンク１３と、印刷ヘッド１１とを、それぞれ１つずつ図示しているが、実際にはインクの色数に対応した個数のインクカートリッジ、中継タンク、印刷ヘッドが設けられる。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン、ライトブラック、ライトマゼンタ、ライトシアンの７色を有する場合は、調圧バルブ１８からインクカートリッジに延びるエア経路１９が７又に分かれて、それぞれ７個のインクカートリッジに繋がるように構成される。
【００２７】
次に、上記インク供給システム１を用いたインク供給制御方法について説明する。図４は本発明に係るインク供給制御方法を説明するフローチャートである。
【００２８】
図４のフローチャートによれば、まず、調圧バルブ１８を閉状態にし、インクカートリッジ６への加圧エアの供給を可能な状態にする。そして、フルセンサー１５によって中継タンク１３内のインク量を検出する（前記第１検出ステップに相当する。）。フルセンサー１５がＯＮの状態、すなわち中継タンク１３内のインク量が所定量に達している場合であれば、インクを供給する必要はないが、フルセンサー１５がＯＦＦの状態、すなわち中継タンク１３内のインク量が所定量に達していない場合であれば、ソレノイドバルブ１６が開状態となる（ステップ４３、前記第１インク供給ステップに相当する。）。ソレノイドバルブ１６が開状態となることで、インクカートリッジ６内に加圧エアが供給された状態であれば、そのエア圧に応じた圧送量のインクが中継タンク１３に供給される。
【００２９】
そして、再度フルセンサー１５によって中継タンク１３内のインク量を検出する（前記第２検出ステップに相当する。）。中継タンク１３にインクが供給されてフルセンサー１５がＯＮの状態になれば、ソレノイドバルブ１６は閉じられてインクの供給が完了する。しかし、ソレノイドバルブ１６が開状態になってから所定時間経過しても、フルセンサー１５がＯＮの状態にならない場合は、ソレノイドバルブ１６が閉じられ、エア加圧ポンプ１７が所定時間駆動される（ステップ４８、前記ポンプ駆動ステップに相当する。）。上記のように、ソレノイドバルブ１６が開状態となってから所定時間経過後も、フルセンサー１５がＯＮの状態にならない場合としては、インクカートリッジ６内のエア圧が不足している場合や、電源を入れた直後又はインクカートリッジ６交換直後のように、まだ加圧エアが供給されていない場合等がある。
【００３０】
ソレノイドバルブ１６が開状態となってからフルセンサー１５のＯＦＦの状態を判断するまでの所定時間（以下、フルセンサー待ち時間と呼ぶ。）、および、エア加圧ポンプの駆動時間（以下、ポンプ駆動時間と呼ぶ。）は、後述する実施例に記載するように適宜設定することで、中継タンク１３へのインク供給を効率的に行うことができる。
【００３１】
エア加圧ポンプ１７が駆動されることにより、インクカートリッジ６内には加圧エアが供給され、加圧エアのエア圧はエア加圧ポンプ１７の駆動時間によって決定される。次に、ソレノイドバルブ１６が開状態となり、加圧エアの作用によってインクパック６内のインクが中継タンク１３に供給される（ステップ４９、前記第２インク供給ステップに相当する。）。フルセンサー１５がＯＮの状態になれば、ソレノイドバルブ１６は閉じられてインク供給が完了する。ソレノイドバルブ１６が開状態になってから所定時間経過しても、フルセンサー１５がＯＮの状態にならない場合は、ソレノイドバルブ１６が閉じられ、インク供給不良としてエラーとなる。エラーの原因としては、エア加圧ポンプ１７の故障や配管が外れていることなどが挙げられる。
【００３２】
［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、可撓性材料からなる中継タンク１３の膨張による変位をフルセンサー１５が検出し、中継タンク１３内のインクが所定量を超えるとＯＮ状態になるように構成した例を示したが、本発明におけるインク量検出センサーはこのようなリミットスイッチ式の構造に限られない。
【００３３】
例えば、中継タンクが可撓性材料から形成されるものでなく、内部にインク量に従って上下動するフロート部材を備え、インク量検出センサーが当該フロート部材の浮上位置を検出可能な構成にしてもよい。これにより、中継タンク内のインク量を検出し、ソレノイドバルブの開閉動作およびエア加圧ポンプの駆動を制御することができる。
【００３４】
（２）前述の実施形態では、インク供給システム１が、１つのエア加圧ポンプ１７を備える例を示したが、本発明では、色数と同数のエア加圧ポンプを備えるものであってもよい。例えば、使用するインクが７色である場合は、７個のエア加圧ポンプと調圧バルブを配置し、７個のインクカートリッジにそれぞれ加圧エアを供給するように構成してもよい。
【実施例】
【００３５】
以下、中継タンクへのインク供給を効率的に行うことができる実施例について説明する。図５は、エア加圧ポンプの性能の一例を示すグラフであり、エア加圧ポンプの駆動時間に対するインクカートリッジ内のエア圧の関係を示している。また、図６はインクカートリッジ内のエア圧に対するインク圧送量の関係の一例を示すグラフである。
【００３６】
例えば、ポンプ駆動時間を２０ｓｅｃに設定した場合、図５よりインクカートリッジ内のエア圧は３ｋＰａとなり、このときの中継タンクへのインク圧送量は図６より５ｃｃ／ｍｉｎとなる。したがって、例えば、中継タンクへのインク補充量が１０ｃｃであれば、インクの補充に要する時間は１２０ｓｅｃとなる。よって、フルセンサー待ち時間を１２０ｓｅｃ以上に設定すれば、一度のインク供給で中継タンクへのインク補充を完了することができる。同様に、フルセンサー待ち時間を１２０ｓｅｃに設定したときは、ポンプ駆動時間を２０ｓｅｃ以上に設定すれば、上記効果が奏される。図５及び図６より導き出したポンプ駆動時間とインクを１０ｃｃ補充するのに必要な時間との関係を表１に示す。
【００３７】
【表１】
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表１より、各ポンプ駆動時間に対して、１０ｃｃ補充するのに必要な時間を把握することができる。その結果、フルセンサー待ち時間を、上記１０ｃｃ補充するのに必要な時間以上になるように設定することで、インク供給を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】インクジェット式印刷装置の一例を示す図
【図２】カバーを外した状態のインクジェット式印刷装置の外観図
【図３】本発明に係るインク供給システムの一例を示す模式図
【図４】本発明に係るインク供給制御方法を示すフローチャート
【図５】エア加圧ポンプの性能の一例を示すグラフ
【図６】エア圧に対するインク圧送量の関係の一例を示すグラフ
【図７】従来のインクジェット式印刷装置の構成を示す図
【図８】図７に係る装置のエア加圧ポンプの制御方法を示すフローチャート
【図９】従来の中継タンクへのインク供給制御方法を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３９】
１    インク供給システム
６    インクカートリッジ
１０  インクパック
１１  印刷ヘッド
１３  中継タンク
１５  フルセンサー
１６  ソレノイドバルブ
１７  エア加圧ポンプ
１８  調圧バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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