(57)【要約】【課題】輸送時に廃棄されるインクを減らすことが可能なインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】メインタンク１と、サブタンク２と、記録ヘッド７と、空気供給路４と、インク供給路３と、弁１０と、駆動機構２０と、履歴データを格納した記憶部と、制御部と、を有し、制御部は、インクジェット記録装置の輸送日の入力を受け付けた後記録ヘッド７がインクを吐出したときに、その都度、インクの吐出量を計測するとともに、インクの吐出日から輸送日までに記録ヘッド７から吐出されるインクの総量を履歴データから予測し、弁１０が開いている場合には、計測した吐出量Ｘが、Ｘ＞Ｙ−Ｚ（ただし、Ｙ：予測したインクの総量、Ｚ：インクの液面が空気供給路４の下端に位置している状態でのサブタンク２内のインク量）となったとき、駆動機構２０に弁１０を閉じさせる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容可能なメインタンクと、前記メインタンクの下方に配置され、大気連通口が上部に形成されたサブタンクと、前記メインタンクから前記サブタンクを経由して供給されたインクを吐出する記録ヘッドと、上端が前記メインタンク内に位置し、下端が前記サブタンク内に位置し、前記大気連通口から入り込んだ空気を前記メインタンク内に送り込む空気供給路と、上端が前記メインタンク内に位置し、下端が前記サブタンク内における前記空気供給路の前記下端よりも下側に位置し、空気が前記メインタンク内に送り込まれると前記メインタンクから前記サブタンクへインクを供給し、前記サブタンク内のインクの液面が前記空気供給路の前記下端に達するとインクの供給を停止するインク供給路と、前記空気供給路または前記インク供給路の少なくとも一方に設けられた弁と、前記弁を開閉する駆動機構と、前記記録ヘッドがインクを吐出した当日前の吐出量を吐出日毎に示した履歴データを格納している記憶部と、前記記録ヘッド、前記駆動機構、および前記記憶部に接続された制御部と、を有し、
前記制御部は、インクジェット記録装置の輸送日の入力を受け付けた後前記記録ヘッドがインクを吐出したときに、その都度、該インクの吐出量を計測するとともに該インクの吐出日から前記輸送日までに前記記録ヘッドから吐出されるインクの総量を前記履歴データから予測し、前記弁が開いている場合には、計測した前記吐出量Ｘが、Ｘ＞Ｙ−Ｚ（ただし、Ｙ：予測したインクの総量、Ｚ：インクの液面が空気供給路の下端に位置している状態でのサブタンク内のインク量）となったとき、前記駆動機構に前記弁を閉じさせる、インクジェット記録装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記記録ヘッドの１日当たりの吐出量の平均値を前記履歴データから算出し、前記平均値に、前記インクの吐出日から前記輸送日までの日数を乗じた値を前記予測したインクの総量とする、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記弁に取り付けられたレバーと、前記制御部の制御に従って回転し、前記レバーを押し下げることによって前記弁を開かせるカムと、前記レバーを挟んで前記カムと対向し、前記弁が開いているときに前記カムが前記レバーを押し下げる力により収縮し、前記カムの回転により前記力が弱まると弾性変形して前記レバーを押し上げることによって前記弁を閉じさせるバネと、を有する、請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
インクを収容可能なメインタンクと、前記メインタンクの下方に配置され、大気連通口が上部に形成されたサブタンクと、前記メインタンクから前記サブタンクを経由して供給されたインクを吐出する記録ヘッドと、上端が前記メインタンク内に位置し、下端が前記サブタンク内に位置し、前記大気連通口から入り込んだ空気を前記メインタンク内に送り込む空気供給路と、上端が前記メインタンク内に位置し、下端が前記サブタンク内における前記空気供給路の前記下端よりも下側に位置し、空気が前記メインタンク内に送り込まれると前記メインタンクから前記サブタンクへインクを供給し、前記サブタンク内のインクの液面が前記空気供給路の前記下端に達するとインクの供給を停止するインク供給路と、前記空気供給路または前記インク供給路の少なくとも一方に設けられた弁と、を有するインクジェット記録装置で行われるインク供給方法において、
前記インクジェット記録装置の輸送日の入力を受け付ける第１のステップと、
前記輸送日の入力を受け付けた後前記記録ヘッドがインクを吐出したときに、その都度、該インクの吐出量を計測するとともに、該インクの吐出日から前記輸送日までに前記記録ヘッドから吐出されるインクの総量を、前記記録ヘッドがインクを吐出した当日前の吐出量を吐出日毎に示した履歴データから予測する第２のステップと、
前記弁が開いている場合には、前記第２のステップで計測した前記吐出量Ｘが、Ｘ＞Ｙ−Ｚ（ただし、Ｙ：予測したインクの総量、Ｚ：インクの液面が空気供給路の下端に位置している状態でのサブタンク内のインク量）となったとき、前記弁を閉じる第３のステップと、
を有することを特徴とするインク供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メインタンクとサブタンクを有するインクジェット記録装置、および該インクジェット記録装置で行われるインク供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、記録動作を中断しないでインクタンクを交換するためにメインタンクと記録ヘッドとの間にサブタンクを配置した構成が知られている。この構成では、メインタンクからサブタンクへのインク供給方法の一つに、チキンフィード方式（鳥の水呑器タイプ）が知られている（特許文献１参照）。チキンフィード方式では、サブタンクは、メインタンクの下方に位置し、大気と連通する大気連通口を備え、空気供給路およびインク供給路でメインタンクに連通している。記録ヘッドの記録動作によりサブタンク内のインクの液面が空気供給路よりも低くなると、大気連通口から入り込んだ空気が空気供給路を通ってメインタンクに逆流し、その空気の体積分のインクがメインタンクからインク供給路を通じて補給される。インクの液面が空気供給路に達すると、インクの供給は停止する。このようにして、サブタンク内のインクの液面が一定に維持される。すなわち、サブタンク内に一定量のインクが収容される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１３８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チキンフィード方式に対応したサブタンクは、上述したように、メインタンクからのインクの補給によって、一定量のインクを常に収容している。そのため、装置の輸送時にサブタンクが傾くとインクが大気連通口から外部に漏れる可能性がある。このインク漏れを防ぐため、従来は、装置の輸送前にサブタンク内のインクを全て廃棄していた。チキンフィード方式では、一般的に、サブタンク内はインクで満杯になっているので、輸送のために多くのインクが廃棄されることになる。
【０００５】
本発明は、輸送時に廃棄されるインクを減らすことが可能なインクジェット記録装置、およびインク供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット記録装置は、インクを収容可能なメインタンクと、前記メインタンクの下方に配置され、大気連通口が上部に形成されたサブタンクと、前記メインタンクから前記サブタンクを経由して供給されたインクを吐出する記録ヘッドと、上端が前記メインタンク内に位置し、下端が前記サブタンク内に位置し、前記大気連通口から入り込んだ空気を前記メインタンク内に送り込む空気供給路と、上端が前記メインタンク内に位置し、下端が前記サブタンク内における前記空気供給路の前記下端よりも下側に位置し、空気が前記メインタンク内に送り込まれると前記メインタンクから前記サブタンクへインクを供給し、前記サブタンク内のインクの液面が前記空気供給路の前記下端に達するとインクの供給を停止するインク供給路と、前記空気供給路または前記インク供給路の少なくとも一方に設けられた弁と、前記弁を開閉する駆動機構と、前記記録ヘッドがインクを吐出した当日前の吐出量を吐出日毎に示した履歴データを格納している記憶部と、前記記録ヘッド、前記駆動機構、および前記記憶部に接続された制御部と、を有し、前記制御部は、インクジェット記録装置の輸送日の入力を受け付けた後前記記録ヘッドがインクを吐出したときに、その都度、該インクの吐出量を計測するとともに該インクの吐出日から前記輸送日までに前記記録ヘッドから吐出されるインクの総量を前記履歴データから予測し、前記弁が開いている場合には、計測した前記吐出量Ｘが、Ｘ＞Ｙ−Ｚ（ただし、Ｙ：予測したインクの総量、Ｚ：インクの液面が空気供給路の下端に位置している状態でのサブタンク内のインク量）となったとき、前記駆動機構に前記弁を閉じさせる。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のインク供給方法は、インクを収容可能なメインタンクと、前記メインタンクの下方に配置され、大気連通口が上部に形成されたサブタンクと、前記メインタンクから前記サブタンクを経由して供給された前記インクを吐出する記録ヘッドと、上端が前記メインタンク内に位置し、下端が前記サブタンク内に位置し、前記大気連通口から入り込んだ空気を前記メインタンク内に送り込む空気供給路と、上端が前記メインタンク内に位置し、下端が前記サブタンク内における前記空気供給路の前記下端よりも下側に位置し、前記空気が前記メインタンク内に送り込まれると前記メインタンク内の前記インクを前記サブタンク内に供給し、前記サブタンク内のインクの液面が前記空気供給路の前記下端に達すると前記インクの供給を停止するインク供給路と、前記空気供給路または前記インク供給路の少なくとも一方に設けられた弁と、を有するインクジェット記録装置で行われるインク供給方法において、前記インクジェット記録装置の輸送日の入力を受け付ける第１のステップと、前記輸送日の入力を受け付けた後前記記録ヘッドが前記インクを吐出したときに、その都度、該インクの吐出量を計測するとともに、該インクの吐出日から前記輸送日までに前記記録ヘッドから吐出されるインクの総量を、前記記録ヘッドが前記インクを吐出した当日前の吐出量を吐出日毎に示した履歴データから予測する第２のステップと、前記弁が開いている場合には、前記第２のステップで計測した前記吐出量Ｘが、Ｘ＞Ｙ−Ｚ（ただし、Ｙ：予測したインクの総量、Ｚ：インクの液面が空気供給路の下端に位置している状態でのサブタンク内のインク量）となったとき、前記弁を閉じる第３のステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、輸送日の入力を受け付けた後に計測した吐出量Ｘが、上述したＸ＞Ｙ−Ｚとなったとき、弁を閉じる。この式を満たす場合、サブタンク内のインク量（Ｚ）で、輸送日までに必要と考えられるインク量（Ｙ−Ｘ）を賄えることを意味している。そして、弁を閉じると、メインタンクからサブタンクへのインク供給が停止するので、記録ヘッドがインクを吐出するたびにサブタンク内のインクが減少していく。そのため、輸送前にインクがサブタンク内で満杯になっている従来の構成に比べ、輸送時に廃棄されるインクを減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置の電気的な制御構成を示すブロック図である。
【図３】インクジェット記録装置の輸送日の設定動作手順を示すフローチャートである。
【図４】履歴データの構成を示す図である。
【図５】輸送日までに記録ヘッドがインクを吐出したときの動作手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態を示す図である。本実施形態のインクジェット記録装置には、図１に示すように、インクを収容可能で、かつ着脱可能なメインタンク１が設けられている。メインタンク１の下部には、インクタンク不揮発性記録素子９が設けられている。インクタンク不揮発性記録素子９には、インク消費量などのデータが書き込まれている。
【００１１】
メインタンク１の下方には、大気連通口５が上部に形成されたサブタンク２が配置されている。サブタンク２は、インク供給路３および空気供給路４を通じてメインタンク１に連通している。さらに、サブタンク２は、チューブ６を通じて記録ヘッド７に連通している。記録ヘッド７は、メインタンク１からサブタンク２、チューブ６を経由して供給されたインクを記録媒体８に吐出する。本実施形態のインクジェット記録装置では、メインタンク１から記録ヘッド７に至るインク供給系は、予め定められた複数の色に対応付けて設けられているが、図１では、１色分の構成を示している。
【００１２】
インク供給路３は、導電性のインク供給針３ａと、インク供給針３ａが取り付けられたチューブ３ｂと、を有する。空気供給路４は、導電性のインク供給針４ａと、チューブ４ｂと、インク供給針４ａとチューブ４ｂの間に位置する空気供給溝４と、を有する。空気供給路４の上端（インク供給針４ａの先端）はメインタンク内に位置し、空気供給路４の下端（チューブ４ｂの下端開口）はサブタンク内に位置している。一方、インク供給路３の上端（インク供給針３ａの先端）はメインタンク内に位置し、インク供給路３の下端（チューブ３ｂの下端開口）はサブタンク内における空気供給路４の下端よりも下側に位置している（図１参照）。
【００１３】
空気供給路４には、弁１０が取り付けられている。弁１０は、駆動機構２０によって開閉される。図１は、弁１０が開いている状態を示す。駆動機構２０は、弁１０が取り付けられたレバー２１と、レバー２１に取り付けられたバネ２３と、レバー２１を挟んでバネ２３と対向したカム２２と、を有する。弁１０が開いているとき、カム２２は、レバー２１を押し下げている。このとき、バネ２３は、カム２２がレバー２１を押し下げる力によって収縮している。この力がカム２２の回転によって弱まると、バネ２３が弾性変形してレバー２１を押し上げることによって、弁１０は空気供給路４を閉じる。
【００１４】
弁１０が開いているとき、記録ヘッド７のインクの吐出に伴ってサブタンク２内のインクの液面が、空気供給路４の下端よりも低くなると、大気連通口５から入り込んだ空気が空気供給路４を通じてメインタンク１内に送り込まれる。すると、メインタンク１からインク供給路３を通じてサブタンク２にインクが供給される。そして、サブタンク２内のインクの液面が空気供給路４の下端に達すると、インクの供給は停止する。
【００１５】
図２は、図１に示すインクジェット記録装置の電気的な制御構成を示すブロック図である。
【００１６】
本実施形態のインクジェット記録装置は、インターフェース１０６を介して外部のホストコンピュータ１０７と相互に接続されている。インクジェット記録装置内では、制御バス１０１を通じて記憶部１１と接続されている制御部１２が、記憶部１１に格納されている種々のデータ、プログラム等に基づいて制御動作を行う。制御部１２は、操作制御部１０５と、記録素子制御部１１１と、ＣＰＵ（Central Processer Unit）１００と、を有する。記憶部１１は、不揮発性メモリー１１０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０３と、を有する。
【００１７】
操作制御部１０５は、入力操作を行うための操作部１０４を制御する。操作部１０４は、操作部１０４は、操作用のキー、および表示パネルなどを備えている。記録素子制御部１１１は、インクタンク不揮発性記録素子９にデータを書き込む。ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムに従って、記録ヘッド７、駆動機構２０（カム２２）やモータドライバー１０８などを制御する。モータドライバー１０８は、キャリッジモーター（不図示）、紙送りモーター、および回復モーター（不図示）等を制御する。キャリッジモーターは、記録ヘッド７が搭載されたキャリッジを、記録媒体８の上方で往復移動させるときに駆動する。紙送りモーターは、記録媒体８を搬送するときに駆動する。回復モーターは、インクを吸引する回復動作を行うときに駆動する。
【００１８】
インク残量検知部１０９は、インク供給針３ａとインク供給針４ｂとに通電したときにこれらが電気的に接続されているか否か検知することによって、メインタンク１にインクが残っているか否か検出する。インク供給針３ａとインク供給針４ｂが電気的に接続されているときには、サブタンク２内は、インクが満杯状態（インクの液面が空気供給路４の下端に位置している状態）である。反対に、インク供給針３ａとインク供給針４ｂが電気的に接続されていないということは、メインタンク１内のインクが無くなり、サブタンク２内のインクの液面が空気供給路４の下端に接していないことを意味する。
【００１９】
次に、インクジェット記録装置の輸送日の設定動作について説明する。図３は、インクジェット記録装置の輸送日の設定動作手順を示すフローチャートである。
【００２０】
ユーザが、操作部１０４を操作してインクジェット記録装置の輸送日を入力すると、操作制御部１０５が、輸送日の入力を受け付ける（ステップＳ１１）。次に、ＣＰＵ１００が、輸送日の入力を受け付けた受付日から輸送日までに記録ヘッド７から吐出されるインクの総量（インクの消費量）を予測する（ステップＳ１２）。本実施形態では、図４に示すように、記録ヘッド７がインクを吐出した当日前のインクの吐出量を吐出日毎に示した履歴データ２００が不揮発性メモリー１１０に格納されている。ＣＰＵ１００は、履歴データ２００から過去数日間の一日当たりの吐出量の平均値を算出し、この平均値に、受付日から輸送日までの日数を乗じた量を、予測したインクの総量とする。インクの吐出量は、ＣＰＵ１００は、記録ヘッド７から吐出されたインクのドット数をカウントすることによって、インクの吐出量を計測する。さらに、ＣＰＵ１００は、インクの吐出量を計測する度に履歴データ２００を更新する。
【００２１】
ＣＰＵ１００は、インクの総量を予測した後、吐出量計測用のカウンタをリセットする（ステップＳ１３）。最後に、ＣＰＵ１００は、上述したステップＳ１２、１３の動作が全色分完了したか否か判断する（ステップＳ１４）。ステップＳ１２、１３の動作が終了していない色が存在する場合は、その色に対してこれらの動作を行う。このようにして、ステップＳ１２、１３の動作が全色分行われると、輸送日の設定動作は終了する。
【００２２】
次に、輸送日までに記録ヘッド７がインクを吐出したときの動作について説明する。図４は、輸送日までに記録ヘッド７がインクを吐出したときの動作手順のフローチャートである。
【００２３】
記録動作等で記録ヘッド７がインクを吐出すると、ＣＰＵ１００は、インクの吐出量Ｘを計測する（ステップＳ２１）。続いて、ＣＰＵ１００は、インク残量検知部１０９の検知結果に基づいてメインタンク１にインクが残っているか否か判定する（ステップＳ２２）。メインタンク１内にインクが残っている場合には、ＣＰＵ１００は、弁１０が閉じているか否か判定する。本実施形態では、カム２３の回転位置に応じて弁１０の開閉状態を示すフラグがプログラミングされており、ＣＰＵ１００は、このフラグにより弁１０が閉じているか否か判定する。
【００２４】
弁１０が開いている場合には、ＣＰＵ１００は、インクの吐出日から輸送日までに記録ヘッド７から吐出されるインクの総量Ｙを、履歴データ２００から予測する（ステップＳ２４）。具体的には、ＣＰＵ１００は、ステップＳ１２と同様に、履歴データ２００から過去数日間の１日当たりの吐出量の平均値を算出し、この平均値に、吐出日から輸送日までの日数を乗じた量を、予測したインクの総量Ｙとする。予測したインクの総量Ｙには、ステップＳ２１で計測した吐出量Ｘが含まれていることになる。
【００２５】
続いて、ＣＰＵ１００は、ステップＳ２１で計測した吐出量Ｘが、Ｘ＞Ｙ−Ｚ（ただし、Ｙ：予測したインクの総量、Ｚ：インクの液面が空気供給路４の下端に位置している状態のサブタンク内のインク量）になっているか否か判定する（ステップＳ２５）。
【００２６】
上記の式を満たしている場合、ＣＰＵ１００は、駆動機構２０に弁１０を閉じさせる（ステップＳ２６）。その後、ＣＰＵ１００は、上述したステップＳ２１からステップＳ２６までの動作が全色分完了したか否か判定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２１からステップ２６までの動作が終了していない色が存在する場合は、その色に対してこれらの動作を行う。
【００２７】
ステップＳ２６の動作でＸ＞Ｙ−Ｚを満たしていない場合、またはステップＳ２３の動作で弁１０が閉じていると判定された場合、ステップＳ２７の動作に移行する。
【００２８】
ステップＳ２２の動作でメインタンク１内にインクが残っていないと判定された場合、ＣＰＵ１００は、メインタンク１の交換を警告する（ステップＳ３０）。本実施形態では、ＣＰＵ１００は、インターフェース１０６を通じてホストコンピュータ１０７に、メインタンク１の交換を促す表示を行わせる。メインタンク１が交換されると、メインタンク１のインクが、サブタンク２へ再び充填される。このとき、ＣＰＵ１００は、インク残量検知部１０９の検知結果に基づいてサブタンク２内のインクの液面が空気供給路４の下端に達したか否か判定する。続いて、ＣＰＵ１００は、ステップＳ２４の動作と同様にして、メインタンク１の交換日から輸送日までに記録ヘッド１から吐出されるインクの総量を予測する（ステップＳ３１）。続いて、ＣＰＵ１００は、ステップＳ１３の動作と同様に、吐出量計測用のカウンタをリセットする（ステップＳ３２）。その後、上述したステップＳ２８の動作を行う。
【００２９】
次に、インクジェット記録装置を輸送する際の動作について説明する。ユーザが、メインタンク１を抜き取って、操作部１０４を通じて所定の操作を行うと、記録ヘッド７の下方に配置された吸引ポンプ（不図示）が、サブタンク２およびチューブ６に滞留しているインクを抜き取る回復動作を行なう。回復動作後、ユーザが、操作部１０４を通じて電源をオフする操作を行うと、装置を輸送可能な状態となる。
【００３０】
本実施形態では、ステップＳ２６の動作で弁１０が閉じられると、メインタンク１からサブタンク２へのインク供給が停止する。その結果、記録ヘッド７がインクを吐出したとき、その都度、サブタンク２内のインクが減少していく。そのため、輸送日までに必要と考えられるインク量（予測したインクの総量Ｙ−計測した吐出量Ｘ）が、サブタンク２内のインク量Ｚに一致していれば、輸送日にサブタンク２は空状態になっている。そのため、輸送時に廃棄されるインクは、チューブ６内に滞留しているインクだけになる。一致していなかった場合（Ｚ＞Ｙ−Ｘ）には、サブタンク２にインクが残っている。しかし、輸送前にインクがサブタンク内で満杯状態になっている従来に比べ、廃棄されるインクを減らすことが可能となる。
【００３１】
本実施形態では、弁１０が空気供給路４に設けられた構成であったが、弁１０は、インク供給路３に設けられた構成、あるいは、空気供給路４およびインク供給路３の両方に設けられた構成であってもよい。このような構成であっても、弁１０を閉じることによりメインタンク１からサブタンク２へのインク供給を停止することができるからである。
【符号の説明】
【００３２】
１  メインタンク
２  サブタンク
３  インク供給路
４  空気供給路
５  大気連通口
７  記録ヘッド
１０  弁
２０  駆動機構
【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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