JP2016112882A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 吐出不良を招く流路上の異常を検出できるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】 第２のインクタンク内のインクが所定量である状態で、第２のインクタンク内のインク量を減少させるように吸引ポンプを所定時間で駆動させる第１の動作と、検知手段に対して、第１の動作に伴う第２のインクタンク内のインク量の変化を検知させる第２の動作と、を行い、検知手段の検知結果に基づき、第２のインクタンクから吸引ポンプまでのインク流路上の異常を検出する。【選択図】 図２

Description

本発明は、リザーブタンクを有するインクジェット記録装置に関する。

近年、生産装置として、リザーブタンクを備えたインクジェット記録装置が広く使用されている。このようなインクジェット記録装置では、インクタンクが空になってもリザーブタンク内のインクを用いて記録動作を続ける（以下、「ストップレス記録」と称する）ことができる。また、リザーブタンク内のインクを用いて記録動作を継続している間にインクタンクの交換も可能である。

例えば、特許文献１に開示されたインクジェット記録装置（図９を参照する）は、上下に配置されたインクタンク１３０とサブタンク３３０’（リザーブタンク）を備えている。インク流路（インク導入針３２１側の流路）を通じて、インクタンク１３０からサブタンク３３０’へインクが供給される。また、インク流路３３５を通じて、サブタンク３３０’内のインクが記録ヘッド２０１へ供給される。

特開２００７−３１３８３０号公報

特許文献１の記録装置では、記録ヘッドからインクが吐出されないまたは吐出されにくいといった「吐出不良」が発生した場合、吐出不良の発生原因（異常）を特定する有効な手法がまだ確立されていない。特に、インクタンクから記録ヘッドまでの流路上にリザーブタンクが設けられている場合、流路構成がより複雑であり、異常の発生部位の特定が困難である。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、吐出不良を招く流路上の異常を検出できるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

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、インクを収容する第１のインクタンクと、前記第１のインクタンクから供給されるインクを収容する第２のインクタンクと、前記第２のインクタンクから供給されるインクを用いて記録動作を行う記録ヘッドと、前記第１のインクタンクと前記第２のインクタンクの間のインク流路を開状態と閉状態に切り換える開閉部と、前記第２のインクタンク内のインク量を検知する検知手段と、前記記録ヘッドを吸引して前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドへインクを供給させる吸引ポンプと、を備えるインクジェット記録装置において、前記第２のインクタンク内のインクが所定量である状態で、前記開閉部を閉状態とした後、前記第２のインクタンク内のインク量を減少させるように前記吸引ポンプを所定時間で駆動させる第１の動作と、前記検知手段に対して、前記第１の動作に伴う前記第２のインクタンク内のインク量の変化を検知させる第２の動作と、を行い、前記検知手段の検知結果に基づき、前記第２のインクタンクから前記吸引ポンプまでのインク流路上の異常を検出する異常検出手段を有することを特徴とする。

本発明のインクジェット記録装置によれば、簡単な構成を用いてインク流路上の異常を検出することができる。

本発明の第１実施例に係るインクジェット記録装置の斜視概念図である。 本発明の第１実施例のインクジェット記録装置のインク流路概念図である。 本発明の第１実施例のインクジェット記録装置のブロック図である。 本発明の第１実施例の異常検出制御のフローチャートである。 （ａ）〜（ｆ）本発明の第１実施例の異常検出動作（状態）を示す概念図である。 （ａ）インクタンクとリザーブタンクの間の流路上に異常を検出した場合の異常回復制御のフローチャートである、（ｂ）異常が発生する可能性のある位置を示す概念図である。 （ａ）リザーブタンクと吸引ポンプの間の流路上に異常を検出した場合の異常回復制御のフローチャートである、（ｂ）異常が発生する可能性のある位置を示す概念図である。 本発明の第２実施例に係るインクジェット記録装置の異常検出制御のフローチャートである。 従来のインクジェット記録装置のインク流路図である。

〔第１実施例〕
以下、図１〜図７を参照して本発明の第１実施例について説明する。

なお、本実施例では、インクジェット記録装置として、シリアル型のインクジェット記録装置を用いて説明する。

１．インクジェット記録装置
（１−１）インクジェット記録装置の全体構成
図１は、本実施例に係るインクジェット記録装置の斜視概念図である。

図１に示すように、インクジェット記録装置５０（以下、単に「記録装置」と称する）は、互いに向き合った２つの脚部５５の上端部に跨るように固定されている。キャリッジ６０には、ヘッド（記録ヘッド）１が搭載されている。

記録時は、搬送ロールホルダユニット５２にセットされた記録媒体が記録位置まで給紙（搬送）される。キャリッジ６０がキャリッジモータ（不図示）及びベルト伝動手段６２より主走査方向Ｂ−Ｂに往復移動すると共にヘッド１の各ノズル（吐出口）からインク滴が吐出される。キャリッジ６０が記録媒体の一方端まで移動すると、搬送ローラ５１が所定量だけ記録媒体を副走査方向Ａへ搬送する。

このように、記録動作と搬送動作とを交互に繰り返すことにより記録媒体全体に画像を形成する。画像形成後は、不図示のカッターによって記録媒体をカットし、カットされた記録媒体はスタッカ５３に積載される。

インク供給ユニット６３には、黒、シアン、マゼンタ、イエローなどのインク色ごとに分かれたインクタンク５（第１のインクタンク）が具えられており、各色のインクが貯留されている。また、インクタンク５は、後述するリザーブタンク４（第２のインクタンク）を介して供給チューブ２（インク流路）に接続されている。また、供給チューブ（インク流路）２はキャリッジ６０の往復運動の際に暴れることのないように、チューブガイド６１によって束ねられている。

ヘッド１の記録媒体に対向した面には、主走査方向Ｂ−Ｂと略直交した方向に複数のノズル列（不図示）が備られており、ノズル列単位で供給チューブ２（インク流路）と接続している。

回復ユニット７０が主走査方向Ｂ−Ｂにおいて記録媒体の領域外で、かつヘッド１の吐出口面に対向する位置に設けられている。回復ユニット７０は、必要に応じてヘッド１の吐出吐出口面からインク又は空気を吸引し、ノズルのクリーニングを行ったり、ヘッド内部に溜まった空気を強制的に吸引する吸引手段を備えている。

記録装置５０の右側（図１を参照する）には操作パネル５４が設けられており、ユーザは記録装置５０に対して指令を入力することができる。また、インクタンク内のインクが空になった際に、ユーザへ警告を出してインクタンク５の交換を促すこともできる。

図２は、本実施例のインクジェット記録装置のインク流路の概念図である。なお、本実施では、一色分のインク流路を例として説明するが、複数色のインク流路についても同様である。

図２に示すように、本実施例の記録装置５０は、主にインクを収容するインクタンク５と、インクタンク５から供給されるインクを収容するリザーブタンク４と、リザーブタンク４から供給されるインクを用いて記録を行うヘッド１を備える。

また、リザーブタンク４は、インクタンク５の下方に配置されている。インクタンク５とリザーブタンク４の間には、インクタンク５からリザーブタンク４へインクを供給するインク供給路６と、リザーブタンク４からインクタンク５へ空気を導入する空気導入路１０とが備えられている。なお、リザーブタンク４は大気と連通する大気連通部７を備え、大気開放されている。一方、インクタンク５は大気連通部を有さず、大気開放されていない。また、インクタンク５は、リザーブタンク４（装置本体）に対して着脱可能である。

インク供給路６には、開閉弁３２（開閉部）と可撓部３３（インク供給手段）とが設けられている。

具体的には、開閉弁３２は、開状態と閉状態とに切り替わることによってインク供給路６を開閉することができる。可撓部３３は、可撓性を有し内部容積が変化可能な部材で構成されている。可撓部３３を変形させて、内部容積を変化させることにより、可撓部３３にインクの出入ができる。

また、開閉弁３２がリザーブクタンク４と可撓部３３の間に配置されている。なお、開閉弁３２とは別に、インクタンク５と可撓部３３の間にも開閉弁（図示しない）を更に設けてもよい。また、本実施例では、開閉弁３２、可撓部３３は、共通の駆動機構（不図示）により駆動されている。

本実施例では、可撓部３３は、インク供給路６において、重力方向の最下部に設けられている。これにより可撓部３３内に気泡の混入が軽減される。なお、本実施例では、可撓部３３の容積変化量は約０．７〜１ｍｌに設定されている。また、可撓部３３の配置や内部容積などを適宜に変更して実施することも可能である。

インクタンク５は、内部にインクを貯留する内部空間を有し、底部には２カ所のジョイント部が設けられている。このジョイント部には、後述する第１の中空管８と第２の中空管９が挿入可能である。また、インクタンク５内に挿入された第２の中空管９の周囲には、第２の中空管９を囲むようにインクタンク５の底部（底面）から立設された筒状の立ち壁４２が配置されている。

インク供給路６の一端６ａが第１の中空管８に接続され、他端６ｂがリザーブタンク４の底部に接続されている。

一方、空気導入路１０の一端１０ａが第２の中空管９に接続され、他端１０ｂがリザーブタンク４の上部（上面）に接続されている。また、空気導入路１０の他端１０ｂは、リザーブタンク４の上面からリザーブタンク４内に挿入された状態で配置されており、開口１０ｃを備えている。

即ち、リザーブタンク４において、インク供給路６の開口（他端６ｂ）位置が空気導入路１０の開口１０ｃ位置よりも下方に配置されている。このため、水頭差により、インク供給路６（および第１の中空管８）を通じてインクタンク５からリザーブタンク４へインクが供給された際、空気導入路１０（および第２の中空管９）を通じてリザーブタンク４からインクタンク５へ空気が導入される。

一方、リザーブタンク４内の液面の上昇によって開口１０ｃが封止されたとき、リザーブタンク４からインクタンク５への空気の移動が停止され、インクタンク５からリザーブタンク４へのインクの供給も停止される。

このように、リザーブタンク４内のインクが消費されて液面が下がると、空気導入路１０を通じて空気がインクタンク５へ導入されると共に、リザーブタンク４へインクが自動的に供給される（バードフィード供給方式）。なお、インクタンク５内のインクが無くなるまでは、リザーブタンク４内のインクの液面は空気導入路１０の開口１０ｃと略同じ高さに位置される。

リザーブタンク４内には、金属製の中実管３４１〜３４３が電極３４として設けられている。第１の中実管３４１の下端は空気導入路１０の開口１０ｃよりも若干下方（本実施例では約４ｍｍ下）に設けられている。これにより、リザーブタンク４の満タン状態を確実に検出することができる。また、第２の中実管３４２と第３の中実管３４３は略同じ長さを有し、それぞれの下端は第１の中実管３４１の下端よりも下方に位置し且つリザーブタンク４から記録ヘッド１へのインク流出口４０１よりもやや上方に位置している。

第１の中実管３４１と第３の中実管３４３の間に微弱な電圧を印加した場合、リザーブタンク４内のインクが満タン状態のとき、インクを通じて電極間に電流が流れて２つの電極間の抵抗値が低くなる。このように、電極間の抵抗値変化に基づき、リザーブタンク４が「満タン状態」であるか否かを検知することができる。

同様に、第２の中実管３４２と第３の中実管３４３の間に微弱な電圧を印加した場合、リザーブタンク４内のインクが電極３４の下端よりも低下したとき、２つの電極間に電流が流れず抵抗値が上がる。このように、電極間の抵抗値変化に基づき、リザーブタンク４が「空状態」であるか否かを検知（判定）することができる。

なお、前述したように、リザーブタンク４内のインク量の下限を検知する電極３４（第２の中実管３４２と第３の中実管３４３）はインク流出口４０１よりも上方に位置している。電極３４によって、リザーブタンク４内の液面が「空状態」（下限値を下まわった状態）を検知した場合、液面が回復するまで、インクを消費する全ての動作（記録動作、クリーニング動作など）が禁止される。

このため、通常の使用状態では、リザーブタンク４が「空状態」になっても、リザーブタンク４内の残留インクの液面がインク流出口４０１の高さ以上である。故に、リザーブタンク４が「空状態」でも、インク流出口４０１からヘッド１側へ空気（気泡）が容易に流れ込めない。

また、インクタンク５内にインクがある限り、バードフィード供給方式に基づき、リザーブタンク４内は「満タン状態」が維持される。従って、電極３４によってリザーブタンク４内のインクが「満タン状態」ではないと検知された場合、インクタンク５内のインクが空状態になったと推測できる。即ち、電極３４はインクタンク５の「空状態」を検知することもできる。

本実施例では、インク流出口４０１がリザーブタンク４側面において最も低い位置に設けられている。また、リザーブタンク４と供給チューブ２の間に開閉弁３が設けられている。

本実施例では、開閉弁３２、可撓部３３と同じ駆動源によって開閉弁３が駆動されるが、開閉弁３を別の駆動源で駆動してもよい。また、複数色のインク流路内の開閉弁を同時に駆動されるように構成しても良い。

本実施例では、リザーブタンク４内のインクの液面とヘッド１の吐出口面との水頭差Ｈ（図２を参照する）によってヘッド１内のインクの負圧が維持されている。なお、本実施例ではこの水頭差Ｈは約８０ｍｍである。

なお、ヘッド１内部に空気が溜まっている場合、強制的にヘッド内の空気を除去する必要がある。ヘッド内の空気の除去方法として、開閉弁３を閉じた状態で、回復ユニット７０（図１）によってヘッド１を吸引する。

具体的には、ヘッド１の吐出口面にキャップ３５を密着させ、回復ユニット７０を構成する吸引ポンプ３１を駆動して空気を吸引する。所定時間（本実施例では約２５秒）の吸引を行った後、開閉弁３を開放させ、ヘッド内にインクが充填される。即ち、吸引後に開閉弁３を開放させることにより、ヘッド内の負圧によってリザーブタンク４からヘッド１へ所定量のインクが吸い込まれる。これにより、ヘッド内にインクが充填される。なお、ヘッド１内のインクが消費されるに連れ、インクタンク５、リザーブタンク４の順に再びヘッド１へインクが供給される。

（１−２）インクジェット記録装置の制御機構
図３は、本実施例のインクジェット記録装置の制御機構を示すブロック図である。

図３に示すように、本実施例の記録装置５０は、主に記録装置を制御するＣＰＵ１１、ユーザが操作するキーや情報を表示する操作パネル５４を含むユーザインターフェース１２を備えている。また、記録装置５０は、制御ソフトウエアを内蔵するＲＯＭ１３、制御ソフトウエアを動作させる際に一時的に使用するＲＡＭ１４を備えている。更に、記録装置５０は、駆動部Ｉ／Ｏ１５、駆動部分１６、インク量を検知する検知手段１７、インクタンクの着脱を検出するインクタンク装着センサ１８を備えている。

なお、本実施例では、検知手段１７は、電極３４と電極３４に繋ぐ電気回路を備え、電極３４の電圧値からリザーブタンク４内の液面情報を検知している。また、検知手段１７は、インクタンク５内のインク残量を検知する構成を有してもよい。

インクタンク装着センサ１８は、インクタンク５に取り付けられたＥＥＰＲＯＭ２０の読み値で着脱状態を判断している。また、インクタンク装着センサ１８を用いてＥＥＰＲＯＭ２０の内容（記録情報）の読み書きを行う。つまり、インクを使用する度に、ＥＥＰＲＯＭ２０にインクタンク５の残量が記録され、インクタンク５の残量管理が行われている。

２．インクジェット記録装置の異常検出制御
次に、図４および図５を用いて、記録装置５０の異常検出制御について説明する。

図４は、本実施例の異常検出制御のフローチャートを示す。図５（ａ）〜（ｆ）は、本実施例の異常検出動作（状態）を示す概念図である。

（２−１）インクタンクからリザーブタンクまでの流路上の異常検出制御
まず、インクタンク５からリザーブタンク４までの流路上の異常（異常Ａ）検出制御について説明する。なお、本実施例では、異常検出制御は、記録装置５０の設置時のインク充填動作と同時に行われる。

図４および図５に示すように、本実施例の異常検出制御は、まず、開閉弁３２を閉じて（Ｓ１０１）、インクタンク５を装置本体（リザーブタンク４上）に装着する（１０２）。次に、インクタンク装着センサ１８によりインクタンク５の装着が検知されると、インク供給路６内にインクを充填するために、可撓部３３を所定時間で作動させた後に、停止させる（Ｓ１０３）。

具体的には、図５（ａ）に示すように、開閉弁３２が閉じた状態で可撓部３３を（容積）縮小変形させてインク供給路６内の空気をインクタンク５へ押し出す（流出させる）。次に、可撓部３３を（容積）拡大変形させてインクタンク５からインク供給路６へインクを引き込む（流入させる）。このような容積変化動作が所定時間で繰り返される。

なお、可撓部３３の容積変化をＶ１とし、第１の中空管８内部の容積をＶ２とした場合、Ｖ１＞Ｖ２の関係が成立するように可撓部３３と第１の中空管８が構成されている。また、連続的に可撓部３３を容積変化させることにより、インクタンク５と開閉弁３２の間のインク供給路６の内部（容積Ｖ３）に気液交換が進み、最終的にインクによって満たされる。

次に、図５（ｂ）に示すように、インクタンク５から開閉弁３２までのインク供給路６内にインクが満たされた状態で、開閉弁３２を開ける（Ｓ１０４）。これにより、バートフィード供給方式（水頭差）に基づき、インクタンク５からリザーブタンク４へインクの供給が開始される。

インクタンク５からインクの供給により、リザーブタンク４内のインク液面の上昇（変化）が想定される。なお、リザーブタンク４内の液面の上昇（インク量の増加変化）は、電極３４（第２の中実管３４２および第３の中実間３４３）によって検知される（Ｓ１０５）。

なお、Ｓ１０５において、例えば、図５（ｂ）に示すように、電極３４（第２中実管３４２、第３中実管３４３）の下端に液面が接触すると、電極３４間の電気抵抗が変化（低下）する。これに基づき、リザーブタンク内のインク量の「増加変化」が検出される。「増加変化」が検出された場合（即ち、「ＹＥＳ」の場合）、インクタンク５からリザーブタンク４までの流路上に「異常Ａなし」と判定される。

一方、Ｓ１０５において、インクタンク５よりインクの供給が開始してから所定の時間を経過しても、電極３４によって、リザーブタンク内のインク量の増加変化が検出されない場合（即ち、「ＮＯ」の場合）、「異常Ａあり」と判定される。

このように、本実施例では、異常検出手段（ＣＰＵ１１）は、リザーブタンク４内のインク量を増加させるようにインク供給手段（可撓部３３）を駆動させる（第３の動作）。その後、検知手段１７（電極３４）に対して、リザーブタンク４内のインク量の変化を検知させる（第４の動作）。また、検知手段１７（電極３４）の検知結果に基づき、インクタンク５からリザーブタンク４までのインク流路上の異常Ａを検出している。

また、異常検出手段（ＣＰＵ１１）は、第４の動作において、検知手段１７（電極３４）によって検知されたインク量の変化値が「所定値未満」の場合、「異常Ａあり」と判定することができる。なお、この「所定値」は、リザーブタンク４内のインクの変動（増加）量の目標値であり、実際に検知した変動量がこの目標値に達していない（未満の）場合に「異常Ａあり」と判定することができる。一方、実際に検知した変動量がこの目標値を満たしていれば、「異常Ａなし」と判定することができる。

なお、「異常Ａ」は、流路詰まりや、インク供給手段としての可撓部３３の不良などが考えられるが、一般的には、インク供給手段（可撓部３３）の不良による可能性が高いと考えられる。

（２−２）リザーブタンクから吸引ポンプまでの流路上の異常検出制御
次に、リザーブタンク４から吸引ポンプ３１までの流路上の異常（異常Ｂ）検出制御について説明する。

図４に示すＳ１０５において、リザーブタンク４内のインク量の増加変化が検出された場合、図５（ｃ）に示すように、まず開閉弁３２を閉じる（Ｓ１０６）。

次に、図５（ｄ）に示すように、開閉弁３２を閉じた後に、リザーブタンク４とヘッド１の間の流路（インク流路２）に設けられているヘッド側開閉弁３を開放する（Ｓ１０７）。なお、ヘッド側開閉弁３を開放する前に、キャップ３５によってヘッド１の吐出口面を封止した状態にしておく。

次に、ヘッド側開閉弁３を開放した状態で、吸引ポンプ３１を作動させ（Ｓ１０８）、これにより、リザーブタンク４からヘッド１へインクが供給（充填）される。なお、吸引ポンプ３１の吸引動作により、リザーブタンク４内のインク液面の低下（変化）が想定される。前述した液面検知方法と同様に、リザーブタンク４内の液面の低下（インク量の減少変化）も、電極３４（第２の中実管３４２および第３の中実間３４３）によって検知される（Ｓ１０９）。

なお、Ｓ１０９において、例えば、図５（ｄ）に示すように、電極３４（第２中実管３４２、第３中実管３４３）の下端に液面が接触しなくなり、電極３４の電気抵抗の変化に基づき、リザーブタンク内のインク量の低下変化が検出される。この場合、リザーブタンク４から吸引ポンプ３１までの流路上に「異常Ｂなし」と判定される。

一方、Ｓ１０９において、吸引ポンプ３１の吸引動作が開始してから所定の時間を経過しても、電極３４によって、リザーブタンク内のインク量の低下変化が検出されない場合、「異常Ｂあり」と判定される。

また、「異常Ｂなし」と判定された場合には、図５（ｅ）に示すように、開閉弁３２を再び開放させる（Ｓ１１０）。これにより、インクタンク５からリザーブタンク４へインクが水頭差によって自動に供給される。なお、リザーブタンク４にインクが供給されると同時に、吸引ポンプ３１の吸引によってリザーブタンク４内のインクがヘッド１側に移動されて充填される（Ｓ１１１）。また、ヘッド１の充填動作は、例えば図５（ｆ）に示すような状態まで継続される。

このように、本実施例の異常検出手段（ＣＰＵ１１）は、リザーブタンク４内のインクが所定量である状態で、開閉部３２を閉状態とした後、リザーブタンク４内のインク量を減少させるように吸引ポンプ３１を所定時間で駆動させる（第１の動作）。その後、検知手段３４に対して、リザーブタンク４内のインク量の変化を検知させる（第２の動作）。また、検知手段３４の検知結果に基づき、リザーブタンク４と吸引ポンプ３１の間のインク流路上の異常Ｂを検出する。

また、異常検出手段（ＣＰＵ１１）は、第２の動作において、検知手段１７（電極３４）によって検知されたインク量の変化値が「所定値未満」の場合、「異常Ｂあり」と判定することができる。なお、この「所定値」はリザーブタンク４内のインクの変動（減少）量の目標値であり、実際に検知した変動量がこの目標値に達していない（未満の）場合に「異常Ｂあり」と判定することができる。一方、実際に検知した変動量がこの目標値を満たしていれば、「異常Ｂなし」と判定することができる。

なお、「異常Ｂ」は、流路詰まり、ヘッド１詰まりまたは吸引ポンプ３１の不良などが考えられるが、一般的には、インク充填手段としての吸引ポンプ３１の不良による可能性が高いと考えられる。

なお、本実施例では、吸引手段は、キャップ３５を介してヘッド１（ノズル）から吸引するとき、同一のキャップで複数色のノズル例を同時に吸引するようにしてもよい。即ち、同一のキャップを介して複数色のインク流路に対して吸引を行うことができる。

この場合、複数色のインク流路のうち、全色の流路において、リザーブタンクタンク内のインク変動（減少）量が所定量以上の場合には、異常なしと判断することができる。また、いずれか一色の流路において、リザーブタンク４内のインクの変化（減少）量が所定量未満の場合には、「異常Ｂあり」と判断することができる。

（２−３）ヘッドの電気的な作動異常（異常Ｂ）の検出
本実施例では、Ｓ１１１の後に、ヘッドのノズルの吐出状態を検出する検出器（図示しない）を用いて、ヘッド１が正常にインク滴を吐出できるか否かを確認する（Ｓ１１２）ことができる。

即ち、ヘッド１から正常にインクが吐出されたことを検知できれば、ヘッド内において正常にインクが満たされたことと、ヘッド１の電気的な異常Ｂなしと判定することができる。

なお、Ｓ１１２において、ヘッドからインクの吐出を検知できたことから、少なくともリザーブタンクから吸引ポンプまでの流路上に異常Ｂが無かったことを推定することもできる。

なお、「異常Ｂ」は、流路リークまたはヘッドとの電気的接続不良等によるものと考えられるが、一般的には、ヘッド１との電気的接続不良の可能性が高いと考えられる。

３．異常検出後の回復制御
次に、記録装置５０に異常Ａまたは異常Ｂを検出した場合の回復制御について説明する。

（３−１）異常Ａが検出された際の回復制御
本実施例では、図４に示すＳ１０５において、インクタンクからリザーブタンクまでの流路上に異常Ａが検出された場合に、異常Ａを回復させる処理（制御）を行う。

図６（ａ）は、異常Ａを検出した場合の異常回復制御のフローチャートを示す。また、図６（ｂ）は、異常Ａが発生する可能性のある位置を示す概念図である。

なお、この異常Ａ回復処理（制御）は、インクタンク５が装置本体に正しく装着されず、インクの流路が窒息している場合を想定している。

具体的には、図６（ａ）に示すように、異常Ａが検知された場合、記録装置５０の操作パネル５４において、ユーザに対してインクタンク５の脱着（取外および装着）を促す（Ｓ２０１）。即ち、インクタンク５の状態を確認するようにユーザに対して警告を出す。ユーザがインクタンク５を装置本体から一旦取り外して再装着する。これにより、インクタンク５の装着状態が改善される可能性がある。

次に、インクタンク装着センサ１８によってインクタンクの（再）装着を検知する（Ｓ２０２）。インクタンク５の（再）装着が検知された後、インクタンク５からリザーブタンク４へインクの供給（充填動作）を行う（Ｓ２０３）。なお、この充填動作（Ｓ２０３）は、基本的に図４に示すＳ１０１、Ｓ１０３、Ｓ１０４の順に行う。

充填動作（Ｓ２０３）が完了した後、再度異常Ａの有無を確認する（Ｓ２０４）。異常Ａが解消された場合、この異常Ａ処理（制御）を終了する。

一方、異常Ａがある場合に、操作パネル５４にアラームを表示する。例えば、インクタンク５とリザーブタンク４間の接続部以外の箇所に故障の可能性があると判断し、故障個所が図６（ｂ）で示した点線箇所である旨を表示させ、この部分の交換もしくは修理を促す。

（３−２）異常Ｂが検出された際の回復制御
本実施例では、図４に示すＳ１０９（またはＳ１１２）において、リザーブタンクから吸引ポンプまでの流路上に異常Ｂが検出された場合、及び、Ｓ１１２において、ヘッドとの接続異常Ｂが検出された場合に、異常Ｂを回復させる処理（制御）を行う。

図７（ａ）は、異常Ｂを検出した場合の異常回復制御のフローチャートを示す。また、図７（ｂ）は、異常Ｂが発生する可能性のある位置を示す概念図である。

なお、この異常Ｂ回復処理（制御）は、リザーブタンクから吸引ポンプまでの流路上の問題もしくはヘッド１と装置本体の電気的接続不良などの場合を想定している。

具体的には、図７（ａ）に示すように、異常Ｂが検知された場合、記録装置５０の操作パネル５４において、ユーザに対してヘッド１の脱着（取外および装着）を促す（Ｓ３０１）。即ち、ヘッド１の状態を確認するようにユーザに対して警告を出す。ユーザがヘッド１を装置本体から一旦取り外して再装着する。これにより、ヘッド１の電気的接続状態が改善される可能性がある。

次に、ヘッド装着センサ（図示しない）によってヘッドの（再）装着を検知する（Ｓ３０２）。ヘッド１の（再）装着が検知された後、ヘッド１へのインク供給（充填動作）を行う（Ｓ３０３）。なお、この充填動作（Ｓ３０３）は、基本的に図４に示すＳ１０６〜Ｓ１０８の順に行う。

充填動作（Ｓ３０３）が完了した後、異常Ｂの有無を再確認する（Ｓ３０４）。異常Ｂが解消された場合、この異常Ｂ処理（制御）を終了する。

一方、異常Ｂがある場合に、操作パネル５４にアラームを表示する。例えば、吸引ポンプ３１を含む回復ユニット７０、もしくはヘッド１とヘッド側開閉弁３間の流路上に故障の可能性があると判断し、故障個所が図７（ｂ）で示した点線箇所である旨を表示させ、この部分の交換もしくは修理を促す。

このように、本実施例の記録装置５０は、流路上にリザーブタンク４を備えた構成を有するにも関わらず、リザーブタンク４にインク量の検知手段３４を配置することにより、流路上の異常を検出することができる。また、流路上の異常箇所および発生原因を簡易かつ有効に特定（推定）することができる。よって、異常または異常の一部を素早く解消することができる。

３．その他
本実施例では、異常検出制御は、記録装置５０を設置する際に実施されるインク充填動作と同時に行う例について説明したが、インク充填動作以外の他の時点で異常検出制御を行っても良い。

本実施例では、バードフィード供給方式のインク供給量（供給速度）が記録動作に使用されるインク使用量（使用速度）以上である必要がある。本実施例では、インク供給量（供給速度）は、リザーブタンク４内のインク液面（即ち、空気導入路下端面１０ｃの高さ位置）と第２の中空管９の下端面９ａ（図２を参照する）との「高低差（水頭差）」によって決定される。本実施例では、この高低差を約２０ｍｍとして設定しているが、この高低差をインク使用量に応じて適宜に設定することができる。

なお、本実施例では、バードフィード供給方式のインクジェット記録装置を例として説明したが、バードフィード方式以外のリザーブタンクを備えた記録装置に適用してもよい。

また、本実施例では、可撓部の内部容積の最大変形量を、インク流路供給路６（例えば、インクタンク５から開閉弁３２の間の流路部分）の容積よりも大きく設定することできる。これにより、より効率的にインク流路内のインク充填（例えば初期充填）が行える。

また、本実施例では、第１の中空管８と第２の中空管９は共に金属針で構成されているが、それぞれをインク供給路６と空気導入路１０の一部として形成してもよい。即ち、インク供給路６の一端をインクタンク５の底部に接続し、他端がリザーブタンクの底部に接続してもよい。また、空気導入路１０の一端をインクタンク５の底部に接続し、他端をリザーブタンク４の上部に接続してもよい。

また、本実施例では、リザーブタンク４内のインク量変化の検知は、電極３４を構成する中実管３４２と中実管３４３によって行っているが、電極３４を構成する中実管３４１と中実管３４３で行っても良い。

また、本実施例では、検知手段１７は電極３４を用いてリザーブタンク４の残量検知（即ち、「満タン状態」及び「空状態」の検知）を行っているが、電極の他に、別のセンサを採用してもよい。例えば、フロート式や光学式等の他のセンサを採用してもよい。

また、本実施例では、ヘッド１へのインク供給を水頭差方式で行っているが、リザーブタンク４とヘッド１間にポンプ（図示しない）を設け、リザーブタンク４からヘッド１側へインクを加圧して送り込むようにしてもよい。

また、本実施例では、開閉部が開閉弁で構成されているが、開閉弁に限らず、開閉可能な構成であればよい。例えば、開閉部を、駆動停止時に流路を遮断可能なポンプで構成されてもよく、開状態と閉状態とに切換可能な可撓部で構成されてもよい。

〔第２実施例〕
以下、本発明の第２実施例について説明する。

なお、本実施例は、記録装置のインクの充填動作の途中で、意図しない電源切れと電源復旧する場合を想定したインクの充填動作の制御の一例である。

本実施例では、異常検出手段（ＣＰＵ１１）は、ＲＡＭ１４で構成された記憶手段を備え、異常検出の結果に基づき、流路上の異常の有無に関する情報を記憶し、後述する各フラグを設定することができる。

具体的には、記憶手段は、第２のインクタンクから吸引ポンプまでのインク流路上に異常Ｂの有無に関する第１判定結果を記憶する第１の記憶動作を行うことができる。

また、記憶手段は、第１のインクタンクから第２のインクタンクまでのインク流路上に異常Ａの有無に関する第２判定結果を記憶する第２の記憶動作を行うことができる。

さらに、記憶手段は、記憶された第１、第２の判定結果に基づき、後述するリザーブ充填フラグ、吸引フラグ、または、充填フラグを設定することができる。

なお、リザーブ充填フラグは、リザーブタンクの充填動作が完了したことを表すことができ、異常Ａなし判定とも表すことができる。

吸引フラグは、吸引動作が完了したことを表すことができ、異常Ｂなし判定とも表すことができる。

充填フラグは、記録ヘッドの充填動作が完了したことを表し、異常Ｂなし判定とも表すことができる。

図８は、本発明の第２実施例に係るインクジェット記録装置の異常検出制御のフローチャートである。以下、図８を参照し、記憶手段に記憶された情報（フラグ情報）に基づく制御を詳細に説明する。

図８に示すように、記録装置の電源がＯＮになったとき、後述するリザーブ充填フラグがＯＮに設定されているか否かを確認する（Ｓ４０１）。リザーブ充填フラグがＯＦＦの場合（ＮＯ）には、リザーブタンクの充填動作が必要であり、リザーブタンクの充填動作（Ｓ４０２）を行う。なお、リザーブタンクの充填動作（Ｓ４０２）は、第１実施例の図４に示すＳ１０１〜Ｓ１０４の動作と同様であってもよい。

そして、リザーブタンクの充填動作を行った後、リザーブタンク４内のインク量の増加変化が検出されたか否かを判定し（Ｓ４０３）、インク量の増加が検知された場合（ＹＥＳ）には、リザーブ充填フラグをＯＮに設定する（Ｓ４０４）。

つまり、リザーブ充填フラグがＯＮに設定されたとき、インクタンク５からリザーブタンク４へインクが正常に充填されていると推定できる（異常Ａなしと判定）。

一方、ステップＳ４０３において、リザーブタンク４内のインク量の増加変化が検出されなかった場合（ＮＯ）には、「異常Ａあり」と判断し、第１実施例の図６に示す回復動作を行うことができる。

また、ステップＳ４０３において、「異常Ａなし」と判定された場合には、開閉弁３２を閉じ（Ｓ４０５）、リザーブタンク４とヘッド１の間のインク流路２に設けられた開閉弁３を開放する（Ｓ４０６）。なお、開閉弁３を開放する前に、キャップ３５によってヘッド１の吐出口面を封止しておくことが好ましい。

次に、開閉弁３を開放した状態で、吸引ポンプ３１を作動させる（Ｓ４０７）。これにより、リザーブタンク４からヘッド１へインクが充填される。

そして、リザーブタンク４内のインク液面の低下（変化）が検出されたか否かを判定し（Ｓ４０８）、液面の低下が検出された場合（ＹＥＳ）には、吸引フラグをＯＮに設定する（Ｓ４０９）。

つまり、吸引フラグがＯＮに設定されたとき、吸引ポンプ３１が正常に機能し、リザーブタンク４からインクを吸引できたことを推定できる（異常Ｂなしと判定）。

一方、ステップ４０８において、リザーブタンク４内のインク液面の低下が検出されなかった場合（ＮＯ）には、「異常Ｂあり」と判断し、第１実施例の図７に示す回復動作を行うことができる。なお、「異常Ｂなし」と判定された場合には、開閉弁３２を再び開放させる（Ｓ４１０）。これにより、インクタンク５からリザーブタンク４へインクがバードフィード供給方式で自動的に供給される。

次に、記録ヘッドへの充填動作回数をカウントするカウント値を０にセットし（Ｓ４１１）、吸引ポンプ３１を駆動してリザーブタンク４内のインクをヘッド側に移動させる（充填する）（Ｓ４１２）。そして、ヘッド１が正常にインク滴を吐出できるか否かを確認する（Ｓ４１３）。

ヘッドから正常にインクが吐出されることを検出した場合（ＹＥＳ）、充填フラグをＯＮに設定する（Ｓ４１４）。

つまり、充填フラグがＯＮに設定されたとき、正常にヘッドまでインクが充填され、ヘッドが電気的問題もなく正常に吐出できたことを推定できる（異常Ｂなしと判定）。

一方、ステップＳ４１３において、ヘッドからのインク滴の吐出を検出できなかった場合（ＮＯ）、ヘッドまでインクが充填されていないことを推定し、吸引ポンプを駆動して再度充填動作（以下、リカバリー充填とも呼ぶ）を行うことができる（Ｓ４１７）。

なお、リカバリー充填の回数が閾値以上になった場合（ＹＥＳ）には、「異常Ｂあり」と判定する（Ｓ４１５）。

一方、閾値値に到達していない場合（ＮＯ）には、一回ずつリカバリー充填動作を追加して繰り返す（Ｓ４１６）。なお、リカバリー充填回数の閾値を適宜に設定することができ、本実施例では、リカバリー充填回数の閾値は４回である。

異常Ｂありと判定された場合は、第１実施例の図７に示す回復動作を促すことができる。

記録装置の電源がＯＮになったとき、リザーブ充填フラグが既にＯＮに設定された場合（ＹＥＳ）には、吸引フラグがＯＮに設定されているか否かを確認する（Ｓ４１８）。

吸引フラグがＯＦＦの場合（ＮＯ）には、ヘッドへインクの充填が必要と判断でき、吸引ポンプ３１を駆動して、リザーブタンク４のインクをヘッド１へ充填するステップ（Ｓ４０５）からインクの充填操作を再開することができる。

また、吸引フラグがＯＮに既に設定された場合には、充填フラグがＯＮに設定されているか否かを確認する（Ｓ４１９）。

充填フラグがＯＦＦの場合（ＮＯ）には、ヘッドの充填動作がまだ完了していないと判断でき、リザーブタンク４のインクをヘッド１へ充填するステップ（Ｓ４１０）からインクの充填操作を再開することができる。

なお、記録装置の電源がＯＮになったとき、リザーブ充填フラグ、吸引フラグ、充填フラグが共にＯＮに設定されていた場合には、充填動作が全て正常に終了していたことを推定でき、このまま充填操作を終了することができる。

このように、異常検出手段は、インクジェット記録装置に電源が投入される際、記憶手段に記憶された第１判定結果および第２判定結果に基づき、インク供給手段と吸引ポンプを制御することができる。インク供給手段と吸引ポンプを制御することにより、インクの充填操作を最適化することができる。

本実施例によれば、仮に充填動作の途中で意図しない電源切れが発生した場合でも、電源復旧の際に、インクタンクからヘッドまでの流路内のインクがどこまで充填できていたかを確認することができる。従って、充填が完了したステップから次の充填動作を再開可能なため、記録装置の全体の充填時間を短縮することができる。言い換えれば、電源が切れる前の充填履歴を確認することにより、素早く記録動作を再開することができる。

また、装置に異常があった場合、途中で電源が切れても次の電源を入れた際に続きから異常の検知を行うことができ、素早く異常を把握できると共に迅速に異常を解消することができる。

１ 記録ヘッド（ヘッド）
２ 供給チューブ（インク流路）
３ 開閉弁
４ リザーブタンク（第２のインクタンク）
５ インクタンク（第１のインクタンク）
６ インク供給路
７ 大気連通部
８ 第１の中空管
９ 第２の中空管
１０ 空気導入路
１１ ＣＰＵ（異常検出手段）
１７ 検知手段
３２ 開閉弁（開閉部）
３３ 可撓部
３４ 電極（検知手段）

Claims (11)

1. インクを収容する第１のインクタンクと、
   前記第１のインクタンクから供給されるインクを収容する第２のインクタンクと、
   前記第２のインクタンクから供給されるインクを用いて記録動作を行う記録ヘッドと、
   前記第１のインクタンクと前記第２のインクタンクの間のインク流路を開状態と閉状態に切り換える開閉部と、
   前記第２のインクタンク内のインク量を検知する検知手段と、
   前記記録ヘッドを吸引して前記第２のインクタンクから前記記録ヘッドへインクを供給させる吸引ポンプと、を備えるインクジェット記録装置において、
   前記第２のインクタンク内のインクが所定量である状態で、前記開閉部を閉状態とした後、前記第２のインクタンク内のインク量を減少させるように前記吸引ポンプを所定時間で駆動させる第１の動作と、
   前記検知手段に対して、前記第１の動作に伴う前記第２のインクタンク内のインク量の変化を検知させる第２の動作と、を行い、
   前記検知手段の検知結果に基づき、前記第２のインクタンクから前記吸引ポンプまでのインク流路上の異常を検出する異常検出手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記異常検出手段は、
   前記第２の動作において、前記検知手段によって検知されたインク量の変化値が所定値未満の場合、前記第２のインクタンクから前記吸引ポンプまでのインク流路上に異常ありと判定することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記異常検出手段は、前記第２のインクタンクから前記吸引ポンプまでのインク流路上に異常ありと判定された場合、前記記録ヘッドの状態を確認するように警告を出すことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクへインクを供給するインク供給手段が備えられており、
   前記異常検出手段は、
   前記第２のインクタンク内のインク量を増加させるように前記インク供給手段を駆動させる第３の動作と、
   前記検知手段に対して、前記第３の動作が終了した後に前記第２のインクタンク内のインク量の変化を検知させる第４の動作と、を行い、
   前記検知手段の検知結果に基づき、前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクまでのインク流路上の異常を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記異常検出手段は、
   前記第４の動作において、前記検知手段によって検知されたインク量の変化値が所定値未満の場合、前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクまでのインク流路上に異常ありと判定することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記異常検出手段は、前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクまでのインク流路上に異常ありと判定された場合、前記第１のインクタンクの状態を確認するように警告を出すことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記インク供給手段は、可撓性を有し内部容積が変化可能な可撓部を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記第２のインクタンクは、前記第１のインクタンクの下方に配置されると共に、大気と連通する大気連通部と、前記第２のインクタンクから前記第１のインクタンクへ空気を導入する空気導入路と、を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記第１のインクタンクと前記第２のインクタンクを接続するインク流路の一端が前記第１のインクタンクの底部に接続され、他端が前記第２のインクタンクの底部に接続され、
   前記空気導入路の一端が前記第１のインクタンクの底部に接続され、他端が前記第２のインクタンクの上部に接続されていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記異常検出手段は、更に記憶手段を備え、
    前記記憶手段は、
    前記第２の動作において、前記第２のインクタンクから前記吸引ポンプまでのインク流路上に異常の有無に関する第１判定結果を記憶する第１の記憶動作と、
    前記第４の動作において、前記第１のインクタンクから前記第２のインクタンクまでのインク流路上に異常の有無に関する第２判定結果を記憶する第２の記憶動作と、を行うことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記異常検出手段は、
    前記インクジェット記録装置に電源が投入される際、前記記憶手段に記憶された前記第１判定結果および前記第２判定結果に基づき、前記インク供給手段と前記吸引ポンプを制御することを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。

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