JP2009214376A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は画像形成装置及び画像形成方法に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッド及び記録ヘッドにインクを供給するサブタンクを備える画像形成装置及びこの画像形成装置による画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method, and more particularly to an image forming apparatus including a recording head that discharges droplets and a sub tank that supplies ink to the recording head, and an image forming method using the image forming apparatus.
一般に、プリンタ、ファックス、コピア、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えば、インクの液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを備え、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、インク滴を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行なうものがある。 In general, a printer, a fax machine, a copier, a plotter, or an image forming apparatus that combines a plurality of these functions includes, for example, a recording head composed of a liquid ejection head that ejects ink droplets, It is also referred to as “paper”, but the material is not limited, and a recording medium, recording medium, transfer material, recording paper, etc. are also used synonymously.) Some perform formation (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously).
なお、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、「インク」とは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。 The “image forming apparatus” means an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. “Formation” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply ejecting a droplet). means. The “ink” is not limited to so-called ink, and is not particularly limited as long as it becomes a liquid when ejected. For example, a liquid including a DNA sample, a resist, a pattern material, and the like. Used as a general term.
このような画像形成装置において、記録ヘッドにインクを供給するサブタンク（ヘッドタンク、バッファタンクとも称される。）と、装置本体側のメインタンク（インクカートリッジとも称される。）を備え、メインタンクからサブタンクに対してポンプ手段を用いてインクを供給するインク供給装置を備えるものが知られている。
また、サブタンクのインク残量や満タン検知について、サブタンクのインク残量に応じて変位する変位部材を備え、装置本体側に変位する部材を検知するセンサを配置して、サブタンクに対してインク供給を行うときにサブタンクの変位部材をセンサで検知したときに満タンとする満タン検知手段を備えるものも知られている。 In addition, for detecting the remaining amount of ink in the sub tank and full tank, a displacement member that is displaced according to the remaining amount of ink in the sub tank is provided, and a sensor that detects the member that is displaced toward the apparatus main body is arranged to supply ink to the sub tank. There is also known one that includes a full tank detection means that fills up when the displacement member of the sub tank is detected by a sensor when performing the operation.
さらに、メインタンクのインク残量検知に関しては、インク使用量を理論的算出してメインタンクのインク残量を求めて、メインタンク側の不揮発性メモリにインク残量を記憶するとともに、装置本体にもインク残量を記憶するようにしたものが知られている。
また、インクカートリッジのインク残量をインクカートリッジの重量によって検出するようにし、インクキャリアを搬送するためのＤＣモータＰＷＭ出力値により、ＰＷＭ出力平均値とインク残量とをあらかじめ対応付けて記憶したインク残量検出テーブルを用いてインクカートリッジのインク残量を検出するものが知られている。
また、インク供給に関して、インク温度によって粘性が変化するため、温度に応じて供給量を制御するものが知られている。
上述した特許文献１に記載されているようにインクカートリッジからサブタンクに対して供給ポンプでインクを供給する場合、インクカートリッジのインク残量がないにもかかわらず供給ポンプを駆動すると、供給ポンプが負圧状態になって、インクカートリッジを交換するためにインクカートリッジを取り外したときに供給ポンプ内に空気が吸い込まれ、インク供給路やサブタンクを介してヘッド内に気泡が送られて吐出不良が生じるおそれがある。また、インクカートリッジからサブタンクに対してインクを圧送する供給ポンプを一定時間駆動しないと、インクがサブタンクに供給されたか否かが判明しない。
When ink is supplied from the ink cartridge to the sub tank by the supply pump as described in
そのため、記録ヘッドから吐出した液滴数と滴量などからインク使用量を理論的に算出し、算出した理論的なインク使用量とインクカートリッジのインク容量とからインク残量を算出して、インクカートリッジにある程度のインクを残した状態で、インクカートリッジからサブタンクへのインク供給を行わなければならない。その結果、実際にはインクカートリッジにインクが残っているにもかかわらずインク残量なしとしてインクカートリッジの交換を行うことになり、メインタンクからサブタンクに対するインク供給制御が安定化しないという課題がある。 Therefore, the ink usage is theoretically calculated from the number of droplets ejected from the recording head and the amount of droplets, and the ink remaining amount is calculated from the calculated theoretical ink usage and the ink capacity of the ink cartridge. Ink supply from the ink cartridge to the sub tank must be performed with a certain amount of ink remaining in the cartridge. As a result, the ink cartridge is replaced with no ink remaining even though ink remains in practice, and there is a problem that the ink supply control from the main tank to the sub tank is not stabilized.
また、インクカートリッジからサブタンクにインクを圧送する供給ポンプによる単位時間当たりの送液量はインク粘度によって異なるため、供給ポンプを時間単位で駆動して供給を行うようにした場合、送液量が変動して安定したインク供給を行うことができなくなるとい課題がある。 In addition, the amount of liquid delivered per unit time by the supply pump that pumps ink from the ink cartridge to the sub tank varies depending on the ink viscosity. Therefore, if the supply pump is driven in units of time and the supply is performed, the amount of liquid delivered varies. Thus, there is a problem that stable ink supply cannot be performed.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、メインタンクからサブタンクへのインク供給制御の安定化を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to stabilize ink supply control from a main tank to a sub tank.
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、
前記サブタンクにインクを供給するメインタンクと、
前記サブタンクのインク残量に応じて変位する変位部材を検知することで前記サブタンクのインク残量が満タンであることを検知する満タン検知手段と、
前記サブタンクと前記満タン検知手段との相対的位置関係を前記満タン検知手段が満タンを検知する状態にして前記メインタンクからインクを供給させる供給動作を行わせ、前記満タン検知手段が満タンを検知しなくなったときには前記メインタンクにインクが残存していると判断する残存インク検出動作を行う制御手段と、
を備えて構成とした。
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention provides:
A recording head for discharging droplets;
A sub tank for supplying ink to the recording head;
A main tank for supplying ink to the sub tank;
A full tank detecting means for detecting that the remaining amount of ink in the sub tank is full by detecting a displacement member that is displaced according to the remaining amount of ink in the sub tank;
The relative position relationship between the sub tank and the full tank detecting means is set so that the full tank detecting means detects a full tank, and a supply operation for supplying ink from the main tank is performed. A control means for performing a residual ink detection operation for determining that ink remains in the main tank when no tank is detected;
It was set as the structure.
ここで、前記メインタンクのインク残量をインク使用量に基づいて算出する手段を備え、前記算出の結果がインクエンドであるときに、前記残量インク検出動作を行う構成とできる。 Here, a means for calculating the ink remaining amount of the main tank based on the ink usage amount may be provided, and the remaining ink detection operation may be performed when the calculation result is an ink end.
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、
前記サブタンクにインクを供給するメインタンクと、
前記メインタンクから前記サブタンクに対してインクを圧送するポンプ手段を駆動する供給モータと、
前記供給モータをフィードバック制御する駆動制御手段と、
前記モータに対して出力する前記駆動制御手段の制御値に基づいて前記メインタンクのインク残量の有無を検出する残量検出手段と、
を備えている構成とした。
An image forming apparatus according to the present invention includes:
A recording head for discharging droplets;
A sub tank for supplying ink to the recording head;
A main tank for supplying ink to the sub tank;
A supply motor for driving pump means for pumping ink from the main tank to the sub tank;
Drive control means for feedback-controlling the supply motor;
A remaining amount detecting means for detecting the presence or absence of an ink remaining amount in the main tank based on a control value of the drive control means output to the motor;
It was set as the structure equipped with.
ここで、前記駆動制御手段は前記供給モータに対してＰＷＭ制御を行い、前記残量検出手段は前記供給モータの速度を一定としたときに前記ＰＷＭ制御値の変化又はＰＷＭ制御値を一定としたときの前記供給モータの速度の変化に基づいてインクエンドを検出する構成とできる。 Here, the drive control means performs PWM control on the supply motor, and the remaining amount detection means makes the change of the PWM control value or the PWM control value constant when the speed of the supply motor is constant. The ink end can be detected based on a change in the speed of the supply motor.
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、
前記サブタンクにインクを供給するメインタンクと、
前記メインタンクから前記サブタンクに対してインクを圧送するポンプ手段を駆動する供給モータと、
前記供給モータをフィードバック制御する駆動制御手段と、
環境温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に応じて前記供給モータの回転速度を決定する手段と、
を備えている構成とした。
An image forming apparatus according to the present invention includes:
A recording head for discharging droplets;
A sub tank for supplying ink to the recording head;
A main tank for supplying ink to the sub tank;
A supply motor for driving pump means for pumping ink from the main tank to the sub tank;
Drive control means for feedback-controlling the supply motor;
Temperature detection means for detecting the environmental temperature;
Means for determining a rotation speed of the supply motor in accordance with a detection result of the temperature detection means;
It was set as the structure equipped with.
ここで、前記環境温度が高いときの前記供給モータの回転速度を、前記環境温度が低いときの回転速度よりも速い速度に決定する構成とできる。 Here, the rotational speed of the supply motor when the environmental temperature is high can be determined to be faster than the rotational speed when the environmental temperature is low.
本発明に係る画像形成方法は、
液滴を吐出する記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、
前記サブタンクに対して前記インクを供給するメインタンクと、
前記サブタンクのインク残量に応じて変位する変位部材を検知することで前記サブタンクのインク残量が満タンであることを検知する満タン検知手段と、
を備える画像形成装置での画像形成方法において、
前記サブタンクと前記満タン検知手段との相対的位置関係を前記満タン検知手段が満タンを検知する状態にして前記メインタンクからインクを供給させる供給動作を行わせ、前記満タン検知手段が満タンを検知しなくなったときには前記メインタンクにインクが残存していると判断する残存インク検出動作を行う手段を用いて、前記サブタンクに対する前記メインタンクからのインク供給を行って画像を形成する
構成とした。
An image forming method according to the present invention includes:
A sub tank for supplying ink to a recording head for discharging droplets;
A main tank for supplying the ink to the sub tank;
A full tank detecting means for detecting that the remaining amount of ink in the sub tank is full by detecting a displacement member that is displaced according to the remaining amount of ink in the sub tank;
In an image forming method in an image forming apparatus comprising:
The relative position relationship between the sub tank and the full tank detecting means is set so that the full tank detecting means detects a full tank, and a supply operation for supplying ink from the main tank is performed. A means for forming an image by supplying ink from the main tank to the sub-tank using means for performing a residual ink detection operation for determining that ink remains in the main tank when no tank is detected; did.
本発明に係る画像形成装置によれば、サブタンクと満タン検知手段との相対的位置関係を満タン検知手段が満タンを検知する状態にしてメインタンクからインクを供給させる供給動作を行わせ、満タン検知手段が満タンを検知しなくなったときにはメインタンクにインクが残存していると判断する残存インク検出動作を行うので、メインタンクのインクを無駄なくサブタンクに供給することができ、インク供給制御の安定化を図れる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the relative positional relationship between the sub tank and the full tank detection unit is set to a state where the full tank detection unit detects full tank, and the supply operation for supplying ink from the main tank is performed. When the full tank detection means no longer detects full tank, a residual ink detection operation is performed to determine that ink remains in the main tank, so that the ink in the main tank can be supplied to the sub tank without waste. Control can be stabilized.
本発明に係る画像形成装置によれば、メインタンクからサブタンクへインクを送るポンプ手段を駆動する供給モータに対して出力する駆動制御手段の制御値に基づいてメインタンクのインク残量の有無を検出するので、メインタンクのインクエンドを速やかに検出できて、メインタンクのインクを無駄なくサブタンクに供給することができ、インク供給制御の安定化を図れる。 According to the image forming apparatus of the present invention, the presence or absence of ink remaining in the main tank is detected based on the control value of the drive control means that outputs to the supply motor that drives the pump means that sends ink from the main tank to the sub tank. Therefore, the ink end of the main tank can be detected promptly, the ink in the main tank can be supplied to the sub tank without waste, and the ink supply control can be stabilized.
本発明に係る画像形成装置によれば、メインタンクからサブタンクへインクを送るポンプ手段を駆動する供給モータの回転速度を温度に応じて決定するので、インク粘度に係らず所要の供給量で供給することができ、インク供給制御の安定化を図れる。 According to the image forming apparatus of the present invention, since the rotation speed of the supply motor that drives the pump means for feeding ink from the main tank to the sub tank is determined according to the temperature, it is supplied at a required supply amount regardless of the ink viscosity. Therefore, the ink supply control can be stabilized.
本発明に係る画像形成方法によれば、サブタンクと満タン検知手段との相対的位置関係を満タン検知手段が満タンを検知する状態にしてメインタンクからインクを供給させる供給動作を行わせ、満タン検知手段が満タンを検知しなくなったときにはメインタンクにインクが残存していると判断する残存インク検出動作を行ってメインタンクからサブタンクへのインク供給を行いながら画像形成を行うので、メインタンクのインクを無駄なくサブタンクに供給して画像形成を行うことができる。 According to the image forming method of the present invention, the relative position relationship between the sub tank and the full tank detection unit is set to a state where the full tank detection unit detects full tank, and the supply operation for supplying ink from the main tank is performed. When the full tank detection unit no longer detects full tank, the residual ink detection operation is performed to determine that ink remains in the main tank, and image formation is performed while supplying ink from the main tank to the sub tank. Image formation can be performed by supplying ink from the tank to the sub-tank without waste.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図２で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an explanatory side view for explaining the overall configuration of the image forming apparatus, and FIG. 2 is an explanatory plan view of a main part of the apparatus.
This image forming apparatus is a serial type ink jet recording apparatus, and a
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
The
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
Each of the recording heads 34 has two nozzle rows. One nozzle row of the
なお、記録ヘッド３４としては、図３に示すように、１つのノズル面３４Ｎにノズル３４ｎを並べた各色のノズル列３４Ｋ、３４Ｃ、３４Ｍ、３４Ｙを備えるものなどを用いることもできる。
As the
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するための第２インク供給部であるサブタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「サブタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色の第１インク供給部であるインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、インク供給ユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色の記録液が補充供給される。
The
一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the
そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
In order to feed the
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図２のベルト搬送方向に周回移動する。
The
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロである拍車６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。
Further, as a paper discharge unit for discharging the
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
A
さらに、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構８１を配置している。この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ、８２ｂ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのワイパ部材（ワイパブレード）８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４と、この空吐出受け８４に一体形成され、ワイパブレード８３に付着したインクを除去するための清掃部材であるワイパクリーナ部８５と、ワイパブレード８３のクリーニング時にワイパブレード８３をワイパクリーナ８５側に押し付けるワイパクリーナ８６と、キャリッジ２２をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。
Further, as shown in FIG. 2, a maintenance /
また、図２に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。
In addition, as shown in FIG. 2, in the non-printing area on the other side in the scanning direction of the
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
In this image forming apparatus configured as described above, the
このとき、帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
At this time, a positive output and a negative output are alternately repeated with respect to the charging
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。
Therefore, by driving the
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
When performing the maintenance and recovery of the nozzles of the
次に、この画像形成装置におけるインク供給系（インク供給装置）について図３の模式的説明図を参照して説明する。
メインタンクであるインクカートリッジ１０は、カートリッジケース１０１内にインクを収容した可撓性を有するインク袋１０２を収納してなり、このインク袋１０２には内部のインクを供給するためのインク供給口部１０３を備えている。このインク供給口部１０３は内部にゴムなどの弾性部材を有している。
Next, an ink supply system (ink supply device) in the image forming apparatus will be described with reference to a schematic explanatory view of FIG.
An
このインクカートリッジ１０から供給チューブ３６を介して、インク供給ユニット２４を駆動／停止することによってサブタンク３５に対してインク２００を補充供給する。このサブタンク３５から記録ヘッド３４に対してインクが供給され、滴吐出動作によってインクが消費される。
The
インク供給ユニット２４は、ピストンポンプなどで構成された供給ポンプ３０１と、この供給ポンプ３０１を中継ギヤ３０２を介して駆動するＤＣモータで構成したインク供給モータ３０３などとを備え、供給ポンプ３０１に設けた中空針３０６をインクカートリッジ１０のインク袋１０２のインク供給口部１０３内の弾性部材（例えばゴム栓）に差し込むことによって、供給ポンプ３０１内とインク袋１０２内とをジョイントする。
The
インク供給モータ３０３には、モータ軸に取り付けられたエンコーダシート（スリットホイール）３０５と、エンコーダシート３０５のスリットを検知するフォトセンサからなるエンコーダセンサ３０４とで構成されるホイールエンコーダを備え、エンコーダセンサ３０４からの検知信号に基づいてインク供給モータ３０３はＰＷＭ制御でフィードバック制御される。
The
次に、サブタンク３５とサブタンクの満タン検知について図４ないし図６も参照して説明する。なお、図４は同満タン検知の説明に供する斜視説明図、図５は同サブタンクの模式的平面説明図、図６は同サブタンクの満タン検知動作の説明に供する説明図である。
Next,
サブタンク３５は、図４にも示すように、記録ヘッド３４とともにキャリッジ３３に搭載されている。このサブタンク３５は、インクを保持するための一側部が開口したタンクケース２０１を有し、このタンクケース２０１の開口部は可撓性部材である可撓性フィルム２０３で密閉し、タンクケース２０１内に配置した弾性部材としてバネ２０４によってフィルム２０３を常時外方へ付勢している。これにより、タンクケース２０１のフィルム２０３にバネ２０４による外方への付勢力が作用しているので、タンクケース２０１内のインク残量が減少することによって負圧が発生する。
As shown in FIG. 4, the
また、タンクケース２０１の外側には、一端部を支軸（支点）２０２で揺動可能に支持され、かつ図示しない回転バネによってフィルム２０３の膨らみ部２０３ａに押圧接触するように、変位部材としての検知フィラ（負圧検知レバー）２０５が設けられている。したがって、サブタンク２５内のインク量が増減することにより、検知フィラ２０５の先端検知片２０５ａは主走査方向に移動することになるので、所定の位置でこの検知フィラ２０５の位置を検出することによってサブタンク３５の負圧状態やインク残量（サブタンク内インク容量）を検出することができる。
Further, on the outer side of the
例えば、図６に示すように、装置本体側には、キャリッジ３３が主走査方向に移動するときに各サブタンク３５の検知フィラ２０５の先端検知片２０５ａが通過する位置に、透過型光センサである満タン検知手段を兼ねる満タンフィラ検知センサ２１５が設置されている。ここで、キャリッジ３３の主走査方向の位置は、エンコーダセンサ２１３によってキャリッジ主走査方向に沿って配置されたエンコーダスケール２１４を読み取ることで検出している。
For example, as shown in FIG. 6, on the apparatus main body side, there is a transmission type optical sensor at a position where the
そこで、満タンフィラ検知センサ２１５で検知フィラ２０５の先端検知片２０５ａを検知したときの主走査位置から、サブタンク３５内のインク残容量（インク残量）や満タンを検出することができる。例えば、サブタンク３５が満タンになったときに満タンフィラ検知センサ２１５が検知フィラ２０５を検知する位置でキャリッジ３３を停止させ、サブタンク３５にインクを供給することによってサブタンク３５内インク容量に応じて検知フィラ２０５が変位するので、満タンフィラ検知センサ２１５が検知フィラ２０５を検知したときを満タンと検知するようにする。
Therefore, the remaining ink capacity (remaining ink amount) and the full tank in the
また、このサブタンク３５には、前述した図３にも示すように、タンクケース２０１内のインクの液面を検知する２本（３本とすることもできる。）の検知電極２１０、２１０が設けられ、２つの検知電極２１０、２１０間にインクがある場合とない場合とで抵抗値が異なることから、サブタンク３５内のインク容量が所定量になったことを検知することができる。
In addition, as shown in FIG. 3 described above, the
さらに、このサブタンク３５には、タンクケース２０１内を大気に開放する大気開放機構２１１が設けられ、図示しないキャリッジ３３側の作動ピン部材などによって大気開放機構２１１が開閉されるようになっている。
Further, the
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図７を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部は、この画像形成装置全体の制御を司るマイクロコンピュータなどで構成した主制御部５０１及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部５０２とを備えている。なお、主制御部５０１は、本発明における駆動制御手段、制御手段、残量検出手段、速度決定手段などの各種手段を兼ねている。
Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to FIG. This figure is an overall block diagram of the control unit.
The control unit includes a
この制御部は、情報処理装置４００から通信回路５００を介して画像データを受信する。情報処理装置４００は、アプリケーション４０１を通してユーザーより印刷命令があった場合、ＯＳ（例えばＧＤＩ：Graphic Device Interface）４０２が画像形成装置で出力する画像データをプリンタドライバ４０３に伝達する。プリンタドライバ４０３は、アプリケーション４０１から伝達された画像データを、画像形成装置本体が処理できる形式の印写画像データに変換して、通信回路５００を経由して画像形成装置に入力する。
This control unit receives image data from the
主制御部５０１は、通信回路５００から入力される印写画像データに基づいて用紙４２に画像を形成するために、前述したように、キャリッジ３３を移動走査する主走査モータ５３１や搬送ローラ５２を回転駆動する副走査モータ５３２を主走査モータ駆動回路５０３及び副走査モータ駆動回路５０４を介して駆動制御するとともに、印刷制御部３０２に対して印刷用データを送出するなどの制御を行なう。
As described above, the
主制御部５０１には、キャリッジ３３の位置を検出するキャリッジ位置検出回路５０５からの検出信号が入力され、主制御部５０１はこの検出信号に基づいてキャリッジ３３の移動位置及び移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路５０５は、前述したように、キャリッジ３３の走査方向に配置されたエンコーダシート２１４のスリット数を、キャリッジ３３に搭載されたフォトセンサ２１３で読み取って計数することで、キャリッジ３３の位置を検出する。主走査モータ駆動回路５０３は、主制御部５０１から入力されるキャリッジ移動量に応じて主走査モータ５３１を回転駆動させて、キャリッジ３３を所定の位置に所定の速度で移動させる。
A detection signal from a carriage
主制御部５０１には搬送ベルト５１の移動量を検出する搬送量検出回路５０６からの検出信号が入力され、主制御部５０１はこの検出信号に基づいて搬送ベルト５１の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路５０６は、例えば、搬送ローラ５２の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで搬送量を検出する。副走査モータ駆動回路５０４は、主制御部５０１から入力される搬送量に応じて副走査モータ５３２を回転駆動させて、搬送ローラ５２を回転駆動して搬送ベルト５１を所定の位置に所定の速度で移動させる。
The
主制御部３０１は、図示しない給紙コロ駆動回路に給紙コロ駆動指令を与えることによって給紙コロ４３を一回転させる。主制御部３０１は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路５１１を介してモータ５３３を回転駆動することにより、キャップ８２の昇降、ワイパブレード８３の昇降などを行なわせる。
The
主制御部５０１には、インク供給モータ３０３の回転を検出するエンコーダセンサ３０４の検出信号に基づいてインク供給モータ３０３の回転速度を検出する供給モータ速度検出回路５１３からの検出結果が入力される。制御部５０１は、供給モータ速度検出回路５１３からの検出信号に基づいてインク供給モータ駆動回路５１２を介してインク供給ユニット２４のポンプ３０１を駆動するためのインク供給モータ３０３をＰＷＭ制御でフィードバック制御し、インクカートリッジ１０からサブタンク３５に対するインク補充供給を制御する。
The
主制御部５０１には、サブタンク３５が満タン状態にあることを検知する前述した満タンフィラ検知センサ２１５からの検知信号、図示しないサブタンク３５近傍の温度（環境温度）を検出する図示しない温度センサなどの各種検知信号が入力される。
The
また、主制御部３０１は、カートリッジ通信回路５１５を通じて、各インクカートリッジ１０に設けられる記憶手段である不揮発性メモリ５１６に記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行なって、本体側記憶手段である不揮発性メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ）５１４に格納保持する。
Further, the
印刷制御部５０２は、主制御部５０１からの信号とキャリッジ位置検出回路５０５及び搬送量検出回路５０６などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド３４の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成して、ヘッド駆動回路５１０に与える。
The
ヘッド駆動回路５１０は、印刷制御部５０２からの印刷データに基づいて記録ヘッド３４の圧力発生手段（ピエゾ型ヘッドであれば圧電素子）を駆動して、所要のノズルから液滴を吐出させる。
The
次に、本発明の第１実施形態について図８以降を参照して説明する。
先ず、インク使用量の算出（インク理論値算出）について図８の機能ブロック図を参照して説明する。なお、図８は、ホストＰＣ（情報処理装置４００）内のプリンタドライバ４０３又は画像形成装置の主制御部５０１内に構成される本発明に係わる制御機能を説明する機能ブロック図である。
ここでは、印写画像データ生成部６０１のみがプリンタドライバ４０３内で実現され、その他は画像形成装置本体内で実現されるものとする。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
First, calculation of ink usage (calculation of ink theoretical value) will be described with reference to the functional block diagram of FIG. FIG. 8 is a functional block diagram illustrating control functions according to the present invention that are configured in the
Here, it is assumed that only the printed image
アプリケーション４０１を通してユーザより印刷命令があった場合、ＯＳ（ＧＤＩ）４０２は印刷対象となる画像データをプリンタドライバ４０３に伝達する。伝達された画像データはプリンタドライバ４０３内で処理されるが、このとき画像データは印写画像データ生成部６０１において、画像形成装置で処理可能な形成期のデータである印写画像データ（画像情報）に変換される。
When there is a print command from the user through the
印写画像データは、前記通信回路５００を経由して、主制御部５０１で受付けられ、記録ヘッド３４の圧力発生手段を駆動するヘッド駆動信号を生成する、ヘッド駆動信号生成部６０２に入力され、印写画像データに含まれているヘッド駆動信号の生成回数及び生成される信号の個々の強さ（液滴の大きさ）に関する情報を画像信号としてインク使用量計算部６０３に入力する。このインク使用量計算部６０３では、ヘッド駆動信号の生成回数及び強さを元に、記録ヘッド３４から吐出されるインク滴の量を検出して、検出したインク量を積算することでインク使用量（以下「理論インク使用量」とも表記する。）を算出する。
The printed image data is received by the
このインク使用量は、インクカートリッジ１０のインク残量の算出、インク使用量を示すカバレッジ量の算出などに使用され、インク使用量はインクカートリッジ１０の不揮発性メモリ５１６に記憶されるとともに、装置本体の不揮発性メモリ５５１４にも記憶される。
This ink use amount is used for calculating the remaining amount of ink in the
ここで、印写画像データ生成部６０１はプリンタドライバ４０３内で実現されるように構成されているが、画像形成装置本体内で実現することも可能である。この場合、プリンタドライバ４０３は、アプリケーション４０１からの画像データを、直接通信回路５００を経由して画像形成装置本体に入力することになる。そして、画像形成装置内の印写画像データ生成部６０１によって印写画像データを生成することになる。
Here, the printed image
次に、制御部のインク供給制御に係る処理について図９に示す機能ブロック図を参照して説明する。なお、図９は、画像形成装置の制御用マイコン内で構成される制御機能の機能ブロック図である。
インク供給処理では、インク充填指示によって、記録ヘッド３４に備わっているサブタンク３５にインクを供給する処理を行う。インク供給指示部６１１では、インクカートリッジ１０に備わったインク情報（不揮発性メモリ５１６に記憶されているインク残量に関する情報）からインク供給を行うか否かの判定を実施する。
Next, processing related to ink supply control by the control unit will be described with reference to a functional block diagram shown in FIG. FIG. 9 is a functional block diagram of control functions configured in the control microcomputer of the image forming apparatus.
In the ink supply process, a process of supplying ink to the
キャリッジ駆動部６１２では、インク供給指示部６１１より、キャリッジ３３を指定された位置に移動させるため、キャリッジ位置検出回路５０５からのキャリッジ位置情報をもとに主走査モータ５３１を駆動させ、キャリッジ３３を移動させる。
The
インク供給駆動部６１３は、インク供給指示部６１１より、インク供給させる指定インク色を指示される。指定されたインク色を供給させるためのインク供給モータ３０３を駆動し、満タンファら検知センサ２１５からの満タンフィラ検知センサ情報によりインク供給モータ３０３を停止する。
The ink
次に、インク供給制御処理について図１０ないし図１２に示すフロー図を参照して説明する。
図１０を参照して、インク供給制御は、インク供給開始指示を受け、処理が開始する。まず、インクカートリッジ１０のインク残量情報を参照し、理論値インク残量の判定を行う。理論値インク残量がインク供給可能であった場合には、通常インク供給処理、理論値インク残量がインク供給不可能であった場合、残存インク供給処理を実施する。
Next, the ink supply control process will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
Referring to FIG. 10, the ink supply control starts processing upon receiving an ink supply start instruction. First, the ink remaining amount information of the
そこで、通常インク供給処理では、図１１に示すように、インク満タン期待位置にキャリッジ３３を移動させる。インク満タン期待位置は、満タンフィラ検知センサ２１５がＯＮの状態、即ち満タンフィラ検知センサ２１５が検知フィラ２０５を検知した状態になる位置で、サブタンク３５が満タンになる予め記憶されたキャリッジ移動位置である。予め記憶されたインク満タン期待位置は、例えば、３ｍｍ、４ｍｍなどのキャリッジ移動距離（ないしキャリッジ位置）である。
Therefore, in the normal ink supply process, the
そして、キャリッジ移動終了後、インク供給モータ３０３を駆動して（ＯＮして）供給ポンプ３０１を駆動することによってインクカートリッジ１０からサブタンク３５へのインク供給を開始する。
Then, after the carriage movement is completed, the
ここで、周期的に、満タンフィラ検知センサ２１５の検知信号を監視して、満タンフィラ検知センサ２１５がＯＮしたときに瞬時にインク供給モータ３０３の駆動を停止してインク供給を停止する。
Here, the detection signal of the full-fill
次に、残存インク供給処理は、図１２に示すように、サブタンク３５の残存位置検出を行うためのキャリッジ移動を実施する。キャリッジ３３を移動中に検知フィラ２０５が満タンフィラ検知センサ２１５によって検知された時（センサ２１５がＯＮになった時）のキャリッジ３３の位置を記憶する。
Next, in the remaining ink supply process, as shown in FIG. 12, the carriage is moved to detect the remaining position of the
そして、サブタンク残存位置の検出後、サブタンク残存位置にキャリッジ３３を移動させる。キャリッジ３３の移動終了後は、満タンフィラ検知センサ２１５がサブタンク３５の検知フィラ２０４を検知してＯＮ状態になっていることになる。
Then, after detecting the sub tank remaining position, the
この状態で、インク供給モータ３０３の駆動を行ってインクカートリッジ１０からサブタンク３５へのインク供給動作を開始する。
In this state, the
そして、インク供給開始と同時に予め定めた駆動経過時間（所定時間）判定を行う。この所定時間は、例えば０．５秒ないし１．０秒と可変長とすることもできる。 Then, a predetermined driving elapsed time (predetermined time) is determined simultaneously with the start of ink supply. The predetermined time may be a variable length such as 0.5 seconds to 1.0 seconds.
ここで、周期的に、予め定められた所定時間の経過を判定し、所定時間を経過した場合には、インクカートリッジ１０のインク残存なしと判断し、インク供給モータ３０３の駆動を停止する。
Here, periodically, the elapse of a predetermined time is determined. When the predetermined time elapses, it is determined that there is no ink remaining in the
これに対し、所定時間以内（所定時間未経過）の間は、満タンフィラ検知センサ２１５の検知信号をチェックして満タンフィラ検知センサ２１５の判定を行う。このとき、満タンフィラ検知センサ２１５の出力がＯＮ状態からＯＦＦ状態に遷移したときには、インクカートリッジ１０にインクが残っている（インク残存あり）と判断して、インク供給モータ３０３の駆動を停止する。
On the other hand, during the predetermined time (the predetermined time has not elapsed), the detection signal of the full tank
そして、インク残存ありと判断した場合には、現在のキャリッジ停止位置が、サブタンク満タン期待位置に達成している場合には、インク供給終了と判定する。現在のキャリッジ停止位置が、サブタンク満タン期待位置に未達成の場合には、再度、残存インク供給処理の始めから処理が行われる。なお、サブタンク満タン期待位置は、誤差を考慮して、余裕度を考慮した値、例えば期待位置に対して±０．１ｍｍ、±０．２ｍｍなどにしてもよい。 If it is determined that there is ink remaining, and if the current carriage stop position has reached the expected sub-tank full position, it is determined that ink supply has ended. If the current carriage stop position is not yet achieved at the expected sub tank full position, the process is performed again from the beginning of the remaining ink supply process. Note that the expected subtank full position may be a value that takes into account the margin, for example, ± 0.1 mm or ± 0.2 mm with respect to the expected position.
このように、サブタンクと満タン検知手段との相対的位置関係を満タン検知手段が満タンを検知する状態にしてメインタンクからインクを供給させる供給動作を行わせ、満タン検知手段が満タンを検知しなくなったときにはメインタンクにインクが残存していると判断する残存インク検出動作を行うことで、理論的なインク使用量から算出されたメインタンクのインク残量が「残量なし」であっても、実際にメインタンクにインクが残っていれば検出することができ、メインタンクのインクを無駄なくサブタンクに供給することができて、インクの使用効率が向上する。それとともに、インクカートリッジのインクエンドを特別なセンサを用いることなく検出することができ、また、供給ポンプや供給モータなどの供給ユニットの破損防止及び供給ポンプが負圧状態になることを低減することができる。 In this way, the relative position relationship between the sub tank and the full tank detecting means is set so that the full tank detecting means detects the full tank, and the supply operation for supplying ink from the main tank is performed. When there is no more ink detected, the remaining ink detection operation is performed to determine that ink remains in the main tank. Even if the ink is actually left in the main tank, it can be detected, and the ink in the main tank can be supplied to the sub tank without waste, so that the ink use efficiency is improved. At the same time, the ink end of the ink cartridge can be detected without using a special sensor, and the supply unit such as the supply pump and the supply motor is prevented from being damaged and the supply pump is prevented from being in a negative pressure state. Can do.
この場合、上述した実施形態で説明したように、メインタンクであるインクカートリッジからインクを供給するときに、サブタンクのインク残量を検出する手段（満タン検知手段）によってインクカートリッジのインク残量を確認しつつインク供給を続けることで、インクの使用効率が向上する。 In this case, as described in the above-described embodiment, when ink is supplied from the ink cartridge as the main tank, the ink remaining amount in the ink cartridge is reduced by means for detecting the ink remaining amount in the sub tank (full tank detecting means). By continuing to supply ink while checking, the ink use efficiency is improved.
また、サブタンクにインク供給する前に、当該時点でサブタンクのインク残量を検出して、検出した位置でキャリッジを停止させて、満タン検知状態にすることによって、より正確に、インクカートリッジにインクが残存する判定することができる。 Further, before supplying ink to the sub tank, the ink remaining amount in the sub tank is detected at that time, the carriage is stopped at the detected position, and the full tank detection state is set, so that the ink cartridge is more accurately detected. Can be determined.
また、インクカートリッジのインクの残存を検出するために、インク供給動作を一定時間行い、一定時間内に満タン検知状態が解消されたときにインクが残存していると判定し、一定時間内に満タン検知状態が解消されないときにはインクが残存していないと判定することによって、正確な判定を行うことができる。 In addition, in order to detect the remaining ink in the ink cartridge, the ink supply operation is performed for a certain period of time, and it is determined that the ink remains when the full tank detection state is canceled within a certain period of time. When the full tank detection state is not resolved, it is possible to make an accurate determination by determining that no ink remains.
また、インクカートリッジにインクが残存していると判断されたときには、そのまま予め定めた所定量になるまで、インクカートリッジのインク残存検出動作を行いながらインク供給動作を行うことによって、インクカートリッジのインク残量がなくなった時に確実にインク供給動作を停止することができる。 Further, when it is determined that ink remains in the ink cartridge, the ink supply operation is performed while the ink remaining detection operation of the ink cartridge is performed until the predetermined amount is reached. When the amount is exhausted, the ink supply operation can be surely stopped.
また、インクカートリッジにインクが残存しているかを検出する残存インク検出動作は、インクカートリッジに保持されているインク残量情報に基づいて、理論上インク残量がないときにのみ実施することで、インク残量がある場合にまで残存インク検出動作を行わないので、通常のインク供給動作におけるインク供給時間を短縮することができる。 Further, the remaining ink detection operation for detecting whether ink remains in the ink cartridge is performed only when there is theoretically no remaining ink based on the remaining ink information held in the ink cartridge. Since the remaining ink detection operation is not performed until the remaining amount of ink is present, the ink supply time in the normal ink supply operation can be shortened.
次に、本発明の第２実施形態について説明する。まず、図１３は制御部の制御用マイコン内で構成される同実施形態におけるインク供給制御機能の機能ブロック図である。
インク供給処理では、インク充填指示によって、記録ヘッド３４に備わっているサブタンク３５にインクを供給する処理を行う。インク供給指示部７１１では、インクカートリッジ１０に備わったインク情報（不揮発性メモリ５１６に記憶されているインク残量に関する情報）からインク供給を行うか否かの判定を実施する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. First, FIG. 13 is a functional block diagram of the ink supply control function in the embodiment configured in the control microcomputer of the control unit.
In the ink supply process, a process of supplying ink to the
キャリッジ駆動部７１２では、インク供給指示部７１１より、キャリッジ３３を指定された位置に移動させるため、キャリッジ位置検出回路５０５からのキャリッジ位置情報をもとに主走査モータ５３１を駆動させ、キャリッジ３３を移動させる。
In the
インク供給駆動部７１３は、インク供給指示部７１１より、インク供給させる指定インク色を指示される。指定されたインク色を供給させるために、供給モータ速度検出回路５１３からのインク供給モータ速度情報によりインク供給モータ３０３を一定速度で制御するＰＷＭ制御によるフィードバック制御を行い、満タンフィラ検知センサ２１５からの満タンフィラ検知センサ情報によりインク供給モータ３０３を停止する。
The ink
次に、インクカートリッジのインクエンド（インク残量なし）を検出する一例について図１４を参照して説明する。
上述したように、インク供給制御は、インク供給モータ３０３はエンコーダシート３０５のスリットを検出するエンコーダセンサ３０４の検知信号によって速度検出回路５１３が速度を検出し、検出した速度と目標速度との偏差に基づいて、一定速度にインク供給モータ３０３の回転速度を維持するようにフィードバック制御を行う。
Next, an example of detecting the ink end of the ink cartridge (no ink remaining) will be described with reference to FIG.
As described above, in the ink supply control, the
フィードバック制御は、例えば１ｍｓｅｃ周期間隔で、速度検出回路５１３からのモータ回転速度情報を取得し、目標速度における偏差量を比例成分、積分成分、微分成分で演算（一般的なＰＩＤ制御）し、ＰＷＭ出力値（制御値）の再設定を行って、これをインク供給モータ駆動回路５１２に与えてインク供給モータ３０３を駆動する。
In feedback control, for example, motor rotation speed information is acquired from the
ここで、インクカートリッジ１０にインクが存在する状態であれば、インクを送る負荷、すなわち定常負荷に対して、モータ駆動回路５１３の負荷変動を吸収するため、フィードバック制御によって、図１４（ｂ）に示すように、ＰＷＭ出力値（制御値）をわずかに変動させながら、同図（ａ）に示すように、供給モータ３０３の回転速度を一定に保つ。
Here, if ink is present in the
これに対して、インクカートリッジ１０にインクがない状態であると、送るインクがないため、インクを送る負荷（定常負荷）が、小さくなる。したがって、供給モータ３０３の回転速度を一定に保つためには、ＰＷＭ出力値をある一定量、すなわち、図１４（ｂ）に破線で示すように、大きく下げる必要が生じる。例えば、このある一定量は、ＰＷＭ２０％、３０％といった値分小さくなる。
On the other hand, when there is no ink in the
上記のＰＷＭ出力値の低下の判定は、モータ駆動回路５１２（モータ駆動部）の負荷変動によっても一瞬低下することがあり得るため、例えば、フィードバック制御間隔ごとに、過去５回分（５ｍｓｅｃ分）もしくは１０回分（１０ｍｓｅｃ分）の平均値を履歴し、前回履歴値と今回履歴値のＰＷＭ出力値の差分が「一定量以上」であるときに、インクカートリッジ１０にインクがないと判断することが好ましい。
The determination of the decrease in the PWM output value may be instantaneously decreased due to a load fluctuation of the motor drive circuit 512 (motor drive unit). For example, for the feedback control interval, for the past five times (5 msec) or It is preferable to record an average value of 10 times (for 10 msec) and determine that the
また、図示していないが、ＰＷＭ出力値が一定量であって、速度が観測できる構成であれば、インクエンド時には、速度が大きく速くなるため、速度の変化量からもインクカートリッジのインクエンドが判定できる。 Although not shown, if the PWM output value is a constant amount and the speed can be observed, the speed is greatly increased at the time of ink end, so the ink end of the ink cartridge is also detected from the amount of change in speed. Can be judged.
次に、インク供給制御処理について図１５のフロー図を参照して説明する。
インク供給制御は、インク供給開始指示を受け、処理が開始される。まず、インク供給モータ３０３を駆動させる。その後、インク供給モータ３０３の回転速度を取得し、インク供給モータ３０３を一定回転数に保つため、インク供給モータ３０３のフィードバック制御のＰＷＭ演算を行い、ＰＷＭ出力値（制御値）を演算し、求めたＰＷＭ値を再度設定する。
Next, the ink supply control process will be described with reference to the flowchart of FIG.
The ink supply control receives an ink supply start instruction and starts processing. First, the
そして、ＰＷＭ出力変化量判定を実施し、ＰＷＭ出力値の変化量が予め定めた一定量以上であったときには、インクカートリッジのインクがないと判定する。予め定めた一定量とは、ＰＷＭ１０％，２０％と可変長になっており、主制御部５０１の内部の不発揮性メモリに記憶されている。インクカートリッジ１０のインクがないと判定した場合、インク供給モータ３０３の駆動を停止し、インク供給処理を終了する。
Then, the PWM output change amount determination is performed, and when the change amount of the PWM output value is equal to or greater than a predetermined amount, it is determined that there is no ink in the ink cartridge. The predetermined amount is a variable length of
これに対して、ＰＷＭ変化量判定において、変化量が一定量未満であった場合には、インクカートリッジ１０のインクは存在すると判定し、満タンフィラ検知センサ２１５の検知信号をチェックして、満タンフィラ検知センサ２１５がＯＦＦ（満タンでないとき）にはインク供給モータ３０３の駆動を継続し、満タンフィラ検知センサ２１５がＯＮ（満タン）したときにインク供給モータ３０３の駆動を停止してインク供給を停止する。
On the other hand, in the PWM change amount determination, if the change amount is less than a certain amount, it is determined that the ink in the
このように、メインタンクからサブタンクへインクを送るポンプ手段を駆動する供給モータに対して出力する駆動制御手段の制御値に基づいてメインタンクのインク残量の有無を検出するので、メインタンクのインクエンドを速やかに検出できて、メインタンクのインクを無駄なくサブタンクに供給することができる。それとともに、インクカートリッジのインクエンドを特別なセンサを用いることなく検出することができ、また、供給ポンプや供給モータなどの供給ユニットの破損防止及び供給ポンプが負圧状態になることを低減することができる。 In this way, since the presence or absence of the remaining amount of ink in the main tank is detected based on the control value of the drive control means that outputs to the supply motor that drives the pump means that feeds ink from the main tank to the sub tank, the ink in the main tank The end can be detected quickly, and the ink in the main tank can be supplied to the sub tank without waste. At the same time, the ink end of the ink cartridge can be detected without using a special sensor, and the supply unit such as the supply pump and the supply motor is prevented from being damaged and the supply pump is prevented from being in a negative pressure state. Can do.
この場合、上記実施形態で説明したように、インクカートリッジからサブタンクにインクを供給するときに、インク供給モータをフィードバック制御する駆動制御手段によって、インクカートリッジのインク残量を確認しつつ、インク供給を続けることで、インクの使用効率が向上する。 In this case, as described in the above embodiment, when ink is supplied from the ink cartridge to the sub tank, the ink supply is performed while confirming the ink remaining amount of the ink cartridge by the drive control unit that feedback-controls the ink supply motor. By continuing, the use efficiency of ink is improved.
また、インク供給モータをフィードバック制御するとき、速度一定で、ＰＷＭ制御値の変動量が予め定めた一定量以上であるときにインクカートリッジのインクエンドと判定することで、インク供給モータの外乱などによる負荷変動の影響を低減して、正確にインクエンドを判定することができる。同様に、インク供給モータをフィードバック制御するとき、ＰＷＭ制御値一定で、速度の変動量が予め定めた一定量以上であるときにインクカートリッジのインクエンドと判定することで、インク供給モータの外乱などによる負荷変動の影響を低減して、正確にインクエンドを判定することができる。このとき、予め定めた一定量（値、閾値）は、不発揮性メモリなどの記憶手段に格納保持しておき、変更可能とすることで、モータやポンプなどの経時変化などによる影響を避けつつ、より正確なインクエンド判定を行うことができる。 Further, when feedback control of the ink supply motor is performed, it is determined that the ink end of the ink cartridge is determined when the speed is constant and the fluctuation amount of the PWM control value is equal to or greater than a predetermined amount. It is possible to accurately determine the ink end by reducing the influence of the load fluctuation. Similarly, when feedback control of the ink supply motor is performed, it is determined that the ink end of the ink cartridge is determined when the PWM control value is constant and the speed fluctuation amount is equal to or greater than a predetermined constant amount. Thus, the ink end can be accurately determined by reducing the influence of the load fluctuation due to. At this time, a predetermined amount (value, threshold value) is stored and held in a storage means such as a non-working memory so that it can be changed, thereby avoiding the influence of a change over time of a motor or a pump. Thus, more accurate ink end determination can be performed.
次に、本発明の第３実施形態について説明する。先ず、図１６は制御部の制御用マイコン内で構成される同実施形態におけるインク供給制御機能の機能ブロック図である。
インク供給処理では、インク充填指示によって、記録ヘッド３４に備わっているサブタンク３５にインクを供給する処理を行う。インク供給指示部８１１では、インクカートリッジ１０に備わったインク情報（不揮発性メモリ５１６に記憶されているインク残量に関する情報）からインク供給を行うか否かの判定を実施する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. First, FIG. 16 is a functional block diagram of the ink supply control function in the embodiment configured in the control microcomputer of the control unit.
In the ink supply process, a process of supplying ink to the
キャリッジ駆動部８１２では、インク供給指示部８１１より、キャリッジ３３を指定された位置に移動させるため、キャリッジ位置検出回路５０５からのキャリッジ位置情報をもとに主走査モータ５３１を駆動させ、キャリッジ３３を移動させる。
In the
インク供給駆動部８１３は、インク供給指示部８１１より、インク供給させる指定インク色を指示され、指定色を供給するための供給モータ５３１を判定する。また、温度検出情報に基づいて、インク供給モータ３０３の目標速度を決定し、供給モータ速度検出回路５１３からのインク供給モータ速度情報によりインク供給モータ３０３を一定速度で制御するＰＷＭ制御によるフィードバック制御を行い、満タンフィラ検知センサ２１５からの満タンフィラ検知センサ情報によりインク供給モータ３０３を停止する。
The ink
次に、インク供給モータのフィードバック制御について図１７を参照して説明する。
上述したように、インク供給制御は、インク供給モータ３０３はエンコーダシート３０５のスリットを検出するエンコーダセンサ３０４の検知信号によって速度検出回路５１３が速度を検出し、検出した速度と目標速度との偏差に基づいて、一定速度にインク供給モータ３０３の回転速度を維持するようにフィードバック制御を行う。
Next, feedback control of the ink supply motor will be described with reference to FIG.
As described above, in the ink supply control, the
フィードバック制御は、例えば１ｍｓｅｃ周期間隔で、速度検出回路５１３からのモータ回転速度情報を取得し、目標速度における偏差量を比例成分、積分成分、微分成分で演算（一般的なＰＩＤ制御）し、ＰＷＭ出力値（制御値）の再設定を行って、これをインク供給モータ駆動回路５１２に与えてインク供給モータ３０３を駆動する。
In feedback control, for example, motor rotation speed information is acquired from the
ここで、インク供給モータ３０３の駆動開始前に、温度検知情報に応じて目標速度を決定する。目標速度は、温度毎に決められた温度依存インク供給モータ速度テーブルを用いている。このとき、図１７に示すように、低温時には標準温度時よりも速度を速めに設定し、高温時は標準温度時よりも速度を遅く設定している。なお、温度依存インク供給モータ速度テーブルは、不発揮性メモリで保持され、変更することも可能としている。
Here, before the
次に、インク供給制御処理について図１８のフロー図を参照して説明する。
インク供給制御は、インク供給開始指示を受け、処理を開始する。まず、温度センサからの温度検出情報を取得する。検出した温度検出温度によって、モータ回転速度をテーブルから取得し、インク供給モータ３０３の回転速度を設定し、インク供給モータ３０３を駆動する。
Next, the ink supply control process will be described with reference to the flowchart of FIG.
Ink supply control receives an ink supply start instruction and starts processing. First, temperature detection information from the temperature sensor is acquired. The motor rotation speed is acquired from the table based on the detected temperature detection temperature, the rotation speed of the
そして、速度検出回路５１２からインク供給モータ３０３の回転速度を取得し、インク供給モータ３０３を目標速度の回転数（回転速度）に保つための、インク供給モータ３０３をフィードバック制御するためのＰＷＭ演算を行ってＰＷＭ制御値を算出し、求めたＰＷＭ制御値を再度設定する。
Then, the rotation speed of the
そして、満タンフィラ検知センサ２１５の検知信号をチェックして、満タンフィラ検知センサ２１５がＯＦＦ（満タンでないとき）にはインク供給モータ３０３の駆動を継続し、満タンフィラ検知センサ２１５がＯＮ（満タン）したときにインク供給モータ３０３の駆動を停止してインク供給を停止する。
Then, the detection signal of the full tank
このように、メインタンクからサブタンクへインクを送るポンプ手段を駆動する供給モータの回転速度を温度に応じて決定するので、インク粘度に係らず所要の供給量で供給することができ、インク供給制御の安定化を図れる。 In this way, since the rotation speed of the supply motor that drives the pump means for feeding ink from the main tank to the sub tank is determined according to the temperature, it can be supplied at the required supply amount regardless of the ink viscosity, and the ink supply control Can be stabilized.
つまり、インク供給制御において供給モータの駆動出力が一定であると、送液するためのインクは、粘性により温度が高ければ流れやすく、温度が低ければ流れにくいため、インク送液量は、温度によって単位時間当たりで変動することになる。この結果、低温度時には、一定時間内の送液量が少なく、満タンにするまで時間がかかる。高温度時には、一定時間内の送液量が多く、供給先のサブタンク内で気泡が発生しやすいため、ヘッドの状態を良好に保つメンテナンス（維持回復）を行わなければならない。また、供給先であるサブタンクでは、インクは、低温度になるほど、泡が立ちやすくて、泡が消えにくい。 In other words, if the drive output of the supply motor is constant in the ink supply control, the ink to be sent is likely to flow if the temperature is high due to viscosity, and difficult to flow if the temperature is low. It will fluctuate per unit time. As a result, when the temperature is low, the amount of liquid fed within a certain time is small and it takes time until the tank is full. When the temperature is high, the amount of liquid fed in a certain time is large, and bubbles are likely to be generated in the sub-tank at the supply destination. Therefore, maintenance (maintenance recovery) that keeps the head in good condition must be performed. Further, in the sub-tank that is the supply destination, the lower the temperature of the ink, the easier the bubbles are formed and the bubbles are less likely to disappear.
そこで、インク供給モータの回転速度を温度に応じて変更することによって、単位時間当たりの送液量を安定化し、サブタンクへ安定したインク供給を行うようにしている。 Therefore, by changing the rotational speed of the ink supply motor in accordance with the temperature, the amount of liquid fed per unit time is stabilized, and stable ink supply is performed to the sub tank.
この場合、温度に応じたインク供給モータの目標回転速度を決定するには、予め作成した温度と送液量依存関係のテーブルを参照して決定することで構成が簡単になる。 In this case, in order to determine the target rotation speed of the ink supply motor in accordance with the temperature, the configuration can be simplified by making a determination with reference to a previously prepared table of temperature and liquid supply amount dependency.
１０…インクカートリッジ（メインタンク）
３３…キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ…記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５…サブタンク
２０５…変位部材
２１５…満タンフィラ検知センサ
３０１…インク供給ポンプ
３０３…インク供給モータ
５０１…主制御部
５１２…インク供給モータ速度検出回路
10 ... Ink cartridge (main tank)
33 ...
35 ...
Claims (7)
前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、
前記サブタンクにインクを供給するメインタンクと、
前記サブタンクのインク残量に応じて変位する変位部材を検知することで前記サブタンクのインク残量が満タンであることを検知する満タン検知手段と、
前記サブタンクと前記満タン検知手段との相対的位置関係を前記満タン検知手段が満タンを検知する状態にして前記メインタンクからインクを供給させる供給動作を行わせ、前記満タン検知手段が満タンを検知しなくなったときには前記メインタンクにインクが残存していると判断する残存インク検出動作を行う制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 A recording head for discharging droplets;
A sub tank for supplying ink to the recording head;
A main tank for supplying ink to the sub tank;
A full tank detecting means for detecting that the remaining amount of ink in the sub tank is full by detecting a displacement member that is displaced according to the remaining amount of ink in the sub tank;
The relative position relationship between the sub tank and the full tank detecting means is set so that the full tank detecting means detects a full tank, and a supply operation for supplying ink from the main tank is performed. A control means for performing a residual ink detection operation for determining that ink remains in the main tank when no tank is detected;
An image forming apparatus comprising:
前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、
前記サブタンクにインクを供給するメインタンクと、
前記メインタンクから前記サブタンクに対してインクを圧送するポンプ手段を駆動する供給モータと、
前記供給モータをフィードバック制御する駆動制御手段と、
前記モータに対して出力する前記駆動制御手段の制御値に基づいて前記メインタンクのインク残量の有無を検出する残量検出手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 A recording head for discharging droplets;
A sub tank for supplying ink to the recording head;
A main tank for supplying ink to the sub tank;
A supply motor for driving pump means for pumping ink from the main tank to the sub tank;
Drive control means for feedback-controlling the supply motor;
A remaining amount detecting means for detecting the presence or absence of an ink remaining amount in the main tank based on a control value of the drive control means output to the motor;
An image forming apparatus comprising:
前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、
前記サブタンクにインクを供給するメインタンクと、
前記メインタンクから前記サブタンクに対してインクを圧送するポンプ手段を駆動する供給モータと、
前記供給モータをフィードバック制御する駆動制御手段と、
環境温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に応じて前記供給モータの回転速度を決定する手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。 A recording head for discharging droplets;
A sub tank for supplying ink to the recording head;
A main tank for supplying ink to the sub tank;
A supply motor for driving pump means for pumping ink from the main tank to the sub tank;
Drive control means for feedback-controlling the supply motor;
Temperature detection means for detecting the environmental temperature;
Means for determining a rotation speed of the supply motor in accordance with a detection result of the temperature detection means;
An image forming apparatus comprising:
前記サブタンクに対して前記インクを供給するメインタンクと、
前記サブタンクのインク残量に応じて変位する部材と、この変位部材を検知する検知手段とで構成され、前記サブタンクのインク残量が満タンであることを検知する満タン検知手段と、
を備える画像形成装置での画像形成方法において、
前記サブタンクと前記満タン検知手段との相対的位置関係を前記満タン検知手段が満タンを検知する状態にして前記メインタンクからインクを供給させる供給動作を行わせ、前記満タン検知手段が満タンを検知しなくなったときには前記メインタンクにインクが残存していると判断する残存インク検出動作を行う手段を用いて、前記サブタンクに対する前記メインタンクからのインク供給を行って画像を形成する
ことを特徴とする画像形成方法。 A sub tank for supplying ink to a recording head for discharging droplets;
A main tank for supplying the ink to the sub tank;
A full tank detecting means configured to detect a displacement of the sub tank according to the amount of ink remaining in the sub tank and a detecting means for detecting the displacement member;
In an image forming method in an image forming apparatus comprising:
The relative position relationship between the sub tank and the full tank detecting means is set so that the full tank detecting means detects a full tank, and a supply operation for supplying ink from the main tank is performed. When the tank is no longer detected, the ink is supplied from the main tank to the sub tank to form an image using means for performing a residual ink detection operation for determining that ink remains in the main tank. An image forming method.
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