JP2005342960A - インク供給装置、記録装置、インク供給方法、および記録方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 インクタンク40と記録ヘッド811との間のインク供給路中にポンプ36とバルブ35を備え、それらのポンプ36とバルブ35の作動させることによって、インクの供給圧を積極的に制御する。
【選択図】 図9
Description
図1および図2は、それぞれ、画像形成システムの概要を示すブロック図および模式的斜視図である。本例のプリンタ複合システムは、概して、情報処理装置100および画像形成装置200からなり、画像形成装置200は、媒体搬送装置117およびプリンタ複合システム400を具え、プリンタ複合システムは、独立した複数のエンジンであるプリンタユニット(以下、「印刷装置」または「記録装置」とも言う)116−1〜116−5を有する。
図3は、各印刷装置116における制御系の構成例を示す。
図において800は、図5について後述する処理手順に対応したプログラム等に従って印刷装置116の全体的な制御を行うCPU、803は、そのプログラムや固定データを格納したROM、805は作業用メモリ領域として用いられるRAM、814は、CPU800が制御のために使用する所要のパラメータ等を、印刷装置の電源が遮断されている場合にも保持しておくために記憶するEEPROMである。
図2を参照するに、媒体搬送装置117は、幅方向に大きく搬送方向には任意のサイズをもつ記録媒体の搬送にも適したものである。また、印刷装置116−1〜116−5が有する記録ヘッド810との対向部位において記録媒体206の被記録面を平坦に規制するために、メディアステージ202が設けられている。記録媒体には種々の厚みを有するものが用いられるので、厚紙であってもその被記録面が平坦となるようにするために、記録媒体のメディアステージ202への密着性を向上させるための手段が付加されていてもよい。搬送モータ205は、メディアステージ205上面に密着した記録媒体を搬送するための搬送ローラ列205Aの駆動源である。
図5は、情報処理装置100と、プリンタ複合システム400の印刷装置116と、媒体搬送装置117との相互の動作手順を示す。
図6は、プリンタ複合システムを構成する印刷装置116−1〜116−5への信号系の一例である。印刷装置116−1〜116−5のそれぞれに接続される信号系としては、大きく2系統ある。一方は、情報処理装置100から供給される分割印刷データ(動作開始および終了コマンド等を含む)の伝達に係るもの、他方は、媒体搬送装置117から供給される記録タイミングの規定信号(印刷開始信号および位置パルスを含む)の伝達に係るものである。
本例における印刷装置116−1〜116−5のそれぞれは、独立して動作可能なプリンタであることに加え、各印刷装置における各記録ヘッド811に対するインク供給系と、各記録ヘッド811に対する回復系とを含むインク系についても互いに独立した構成を有している。
図8は、1つの印刷装置116におけるインク系主要部の配置関係を、図9は、1つの記録ヘッドに対するインク系の内部構成例を示したものである。記録ヘッド811にはインク接続管が2つ設けられており、一方は、記録ヘッドのインク吐出口に形成されるインクメニスカスの保持力と平衡する好ましい負圧を発生するための負圧室30に接続され、他方は、記録ヘッド毎のインク供給ユニット(以下、サブタンクと言う)40にポンプ48を介して接続されている。
以下、印刷装置116の使用状況などに応じたインク系の動作について説明する。
印刷装置116ないしは記録ヘッド811を製造した後は、図16(a)のように、ジョイント42を通してタンク40内にインクを注入しながら、ポンプ36、48および45を作動させ、印刷装置116内のインク系にインクを充填していく。このとき、脱気システム38の排気口からは、インク系内に初期からあるエアが排出される。その後、記録ヘッド811の吐出口からキャップ44内にインクを強制排出、ワイパブレードによるワイプ動作、およびインクの予備的な吐出動作をして記録ヘッドの回復を行ない、そして試験的な印刷動作やエージング等を行う。
出荷された印刷装置が設置されてから、その使用を開始するに先立ち、まずは図17(a)のように、ジョイント42にメインタンク203側のジョイント43を接続し、ポンプ36を正転させて負圧室30内にインクを送り込む。その後、流路内に溜まった泡を除去するために、図17(b)のようにポンプ36および48を動作させて、負圧室30内のインクを記録ヘッド811、サブタンク40および脱気システム38を介して循環させる。このようなインクの循環を適切な時間継続することで、流路内のエアは、脱気システム38によりほぼ問題ないレベルにまで除去される。次に、記録ヘッド811のノズル近傍に滞留したエアの排出と、健全な吐出性能を回復するために、図17(c)のように、ポンプ48は停止した(流路:閉)状態でメカポンプ36を正方向に回転させる。すると、負圧室30から記録ヘッド811の内部は急激に加圧され、記録ヘッド811の各ノズルから比較的大量のインクが短時間で強制排出される。この瞬間、各ノズルは健全な状態に回復する。尚強制排出されたインクはキャップ44内のインク溜りに排出されるが、予め動作中であるポンプ45の作用により、弁47を介してサブタンク40へ素早く回収、再利用される。この後、不図示のワイパブレードによる記録ヘッド811のノズル列のワイプ動作、および予備的な吐出動作を行って記録ヘッド811の回復動作が完了する。
印刷開始前などの通常の待機状態では、環境変化に対する安定性を維持するために、記録ヘッド811内のインクに対して比較的大きな負圧(大気圧より20〜150mmAq程度低い負圧)を作用させる。すなわち、図18(a)のように、ポンプ48を止めて記録ヘッド811からサブタンク40へのインクの戻りを制限した上、ポンプ36を逆転させて、負圧室30内のインクをサブタンク40内に戻す。これにより、記録ヘッド811内のインクに作用する負圧が増大する。そして図18(b)のように、より低い負圧状態を維持して印刷の開始を待つ。サブタンク40は、負圧室30から戻されたインクの分だけ、図18(a)中下向きの矢印方向に容積が増大する。
負圧調整バルブ35およびメカポンプ36を適切に制御することにより、印刷装置116ないし記録ヘッド811が印刷する画像データの内容に対応する様々な印刷デューティ(記録密度)に応じて、より均一な負圧を維持できる。
図20(a)は、記録ヘッド811の吐出口から、画像の記録に寄与しないインクを強制的に排出させる回復動作の説明図である。
図21は、メインのインクタンク203からサブのインクタンク40にインクを補給するための動作の説明図である。
次に、記録ヘッドの印刷デューティと記録ヘッドに印加される負圧との観点から、本実施形態に係るインク系の動作を図22に基づいて説明する。
誤差(Error)が(+)極性なら、回転方向信号(DIR)は正回転(記録ヘッド811内部を加圧する方向)を意味する値(例えば''1'')が出力ポート(I/O)806を介してセットされる。一方、誤差(Error)が(−)極性なら、回転方向信号(DIR)は逆回転(記録ヘッド811内部を減圧する方向)を意味する値(例えば''0'')にセットされる。
本実施形態で採用した複数の印刷装置は、それぞれが互いに独立性を有するものである。すなわち、複数の印刷装置は各々相互の関係において、空間(配置)上独立したものであり、また信号系およびインク系においても独立している。そのため、各印刷装置の動作状態すなわち印刷量等に応じて、適切な量のインク供給や回復動作が可能となる。また、画像形成システムや画像形成装置から分離して、また他の印刷装置から独立して、様々な条件下において印刷装置を制御することができ、印刷装置の単体での取り引きや取り扱いも可能となる。
36、45、48 ポンプ
40 サブタンク
100 情報処理装置
101、800、901 CPU
112、803、903 ROM
116、116−1〜116−5 印刷装置(記録装置)
117 媒体搬送装置
206 記録媒体
811、811K、811C、811M、811Y 記録ヘッド
Claims (13)
- インクタンク内に収容されるインクに負圧を付与してから、その負圧を付与したインクを記録ヘッドに供給するインク供給装置であって、
前記インクタンクと前記記録ヘッドとの間のインク供給路中に備えられて、前記インク流路内のインクを少なくとも一方向に圧送可能なポンプと、
前記インク供給路中に備えられて、該インク供給路の開度を調整可能なバルブと、
前記記録ヘッド内のインクの負圧を所定の範囲に維持するように、前記記録ヘッド内のインクの圧力に応じて前記ポンプと前記バルブを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするインク供給装置。 - 前記インク供給路中における前記ポンプと前記記録ヘッドとの間に、前記インク供給路内のインクに所定の負圧を付与する負圧室を備えることを特徴とする請求項1に記載のインク供給装置。
- 前記負圧室は、所定の付勢力によって外方に付勢される可動部材を少なくとも一部に備えることを特徴とする請求項2に記載のインク供給装置。
- 前記記録ヘッド内の圧力に対応する前記インク供給路内のインク圧を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記ポンプと前記バルブを制御する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のインク供給装置。 - 前記制御手段は、前記記録ヘッド内の圧力に影響する前記記録ヘッドの単位時間当たりのインク消費量に基づいて、前記ポンプと前記バルブを制御することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のインク供給装置。
- 前記制御手段は、前記記録ヘッド内の圧力に影響する画像の記録デューティに基づいて、前記ポンプと前記バルブを制御することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のインク供給装置。
- 前記制御手段は、前記記録ヘッドを用いての記録動作が終了した直後に、前記バルブを閉じることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のインク供給装置。
- 前記制御手段は、前記記録ヘッドの使用状況に応じて前記ポンプと前記バルブを制御することにより、前記所定の範囲の負圧を含む圧力範囲において、前記記録ヘッド内の圧力を調整可能であることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のインク供給装置。
- 前記記録ヘッドは、複数の記録装置によって構成される複合プリントシステムにおいて用いられることを特徴とする請求項1から8のいずれかに記載のインク供給装置。
- 前記記録ヘッドは、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載のインク供給装置。
- インクが供給される記録ヘッドを用いて画像を記録する記録装置において、
前記記録ヘッドにインクを供給するために、請求項1から10のいずれかに記載のインク供給装置を備えることを特徴とする記録装置。 - インクタンク内に収容されるインクに負圧を付与してから、その負圧を付与したインクを記録ヘッドに供給するインク供給方法であって、
前記インクタンクと前記記録ヘッドとの間のインク供給路中に備えられて、前記インク流路内のインクを少なくとも一方向に圧送可能なポンプと、前記インク供給路中に備えられて、該インク供給路の開度を調整可能なバルブと、を用い、
前記記録ヘッドを用いての記録動作時に、前記記録ヘッド内のインクの負圧を所定の範囲に維持するように、前記記録ヘッド内のインクの圧力に応じて前記ポンプと前記バルブを制御する
ことを特徴とするインク供給方法。 - 前記記録ヘッドを用いて画像を記録する際に、インクタンク内に収容されるインクに負圧を付与してから、その負圧を付与したインクを前記記録ヘッドに供給する記録方法であって、
前記インクタンクと前記記録ヘッドとの間のインク供給路中に備えられて、前記インク流路内のインクを少なくとも一方向に圧送可能なポンプと、前記インク供給路中に備えられて、該インク供給路の開度を調整可能なバルブと、を用い、
前記記録ヘッドを用いての記録動作時に、前記記録ヘッド内のインクの負圧を所定の範囲に維持するように、前記記録ヘッド内のインクの圧力に応じて前記ポンプと前記バルブを制御する
ことを特徴とする記録方法。
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