JP2016187884A - インク供給装置、画像記録装置、およびインク供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクタンク内のインクの残量低下の検出にかかる遅延時間を短くして、インクタンクの切り替えを迅速に行うことができるインク供給装置、画像記録装置、およびインク供給方法を提供する。
【解決手段】このインク供給装置５０は、液流を形成するポンプ８３と、ポンプ８３にかかる負荷を反映した変数を取得する負荷検出部８４とを有する。制御部は、負荷検出部８４が取得した変数が、予め設定された条件を満たして低下すると、使用中のインクタンクにおけるインクの残量が低下したと判断して、インクの供給元を、使用中のインクタンク６０から他のインクタンク６０に切り替える。このようにすれば、残量低下の検出にかかる遅延時間を短くすることができる。したがって、インクタンクの切り替えにかかる時間を短縮できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクの供給元を複数のインクタンクの間で切り替えながら所定の供給先へインクを供給するインク供給装置、当該インク供給装置を備えた画像記録装置、およびインク供給方法に関する。

従来、長尺帯状の印刷用紙を搬送しつつ、複数の記録ヘッドからインクを吐出することにより、印刷用紙に画像を記録するインクジェット方式の画像記録装置が知られている。この種の画像記録装置では、複数の記録ヘッドから、それぞれ異なる色のインクが吐出される。そして、各色のインクにより形成される単色画像の重ね合わせによって、印刷用紙の記録面にカラー画像が記録される。

また、この種の画像記録装置には、各色のインクを供給するインク供給装置が設けられている。インク供給装置は、インクの供給元を複数のインクタンクの間で切り替えながら、記録ヘッドまたは記録ヘッドの上流側に設けられた貯留タンクへ、インクを供給する。従来のインク供給装置については、例えば特許文献１に記載されている。

特開２０１０−１９４９１５号公報

従来のインク供給装置では、１つのインクタンクが空になると、インクの供給元を他のインクタンクに切り替えて、インクの供給を継続する。そして、他のインクタンクからインクを供給している間に、空になったインクタンクを新しいインクタンクに交換する。これにより、インクタンクの交換に伴う稼働時間のロスを低減させている。

使用中のインクタンクが空になったか否かの検出には、従来タイムアウト方式が用いられていた。例えば、供給先の貯留タンクにおけるインク量の増加に、予定された時間よりも長時間を要した場合に、使用中のインクタンクが空になったと判断する。しかしながら、そのようなタイムアウト方式では、インクタンクが空になってから、予定された時間が到来するまで検出が完了しないため、検出にかかる遅延時間が大きい。このように、インクタンク内のインクの残量低下の検出自体に時間がかかると、他のインクタンクへの切り替えが遅れ、それによる稼働時間のロスが生じる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、インクタンク内のインクの残量低下の検出にかかる遅延時間を短くして、インクタンクの切り替えを迅速に行うことができるインク供給装置、画像記録装置、およびインク供給方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、インクの供給元を複数のインクタンクの間で切り替えながら、所定の供給先へインクを供給するインク供給装置であって、前記供給先に接続された主配管と、前記複数のインクタンクに接続された複数の分岐配管と、前記複数の分岐配管のうちの１本を選択的に前記主配管に接続する切替部と、前記主配管上に設けられて、前記供給先へ向かう液流を形成するポンプと、前記ポンプにかかる負荷を反映した変数を取得する負荷検出部と、前記負荷検出部および前記切替部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記負荷検出部が取得した前記変数が、予め設定された条件を満たして低下したときに、前記切替部を制御して、前記供給元のインクタンクを他のインクタンクに切り替える。

本願の第２発明は、第１発明のインク供給装置であって、前記負荷検出部は、前記ポンプに供給される駆動電流を、前記変数として取得する。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明のインク供給装置であって、前記制御部は、前記負荷検出部が取得した前記変数が、予め設定された閾値よりも低下した状態が、予め設定された許容時間以上継続したときに、前記切替部を制御して前記供給元のインクタンクを他のインクタンクに切り替える。

本願の第４発明は、第１発明から第３発明までのいずれか１発明のインク供給装置であって、前記供給先は、インクの貯留と一定量の排出とを繰り返すカウントタンクである。

本願の第５発明は、第１発明から第４発明までのいずれか１発明のインク供給装置であって、使用済みの前記インクタンクを新たなインクタンクに交換したことを検出する交換検出部をさらに有し、前記切替部は、前記複数の分岐配管のそれぞれに設けられた開閉弁を含み、前記制御部は、前記交換検出部が前記インクタンクの交換を検出した後、他のインクタンクが使用済みとなるまでの間に、前記新たなインクタンクに接続された前記分岐配管上の開閉弁を開放しながら前記ポンプを動作させて、前記新たなインクタンクに接続された前記分岐配管内をインクで満たす。

本願の第６発明は、第４発明のインク供給装置であって、使用済みの前記インクタンクを新たなインクタンクに交換したことを検出する交換検出部をさらに有し、前記切替部は、前記複数の分岐配管のそれぞれに設けられた開閉弁を含み、前記制御部は、前記交換検出部が前記インクタンクの交換を検出した後、他のインクタンクが使用済みとなるまでの間に、他のインクタンクに接続された前記分岐配管上の開閉弁を閉鎖するとともに、前記新たなインクタンクに接続された前記分岐配管上の開閉弁を開放しながら前記ポンプを動作させて、前記カウントタンクへの１回分のインクの供給を行う。

本願の第７発明は、被記録媒体の表面に画像を記録する画像記録装置であって、第１発明から第６発明までのいずれか１発明のインク供給装置と、前記供給先または前記供給先の下流側に設けられたタンクに貯留されたインクを、被記録媒体の表面に吐出する記録ヘッドと、を有する。

本願の第８発明は、インクの供給元を複数のインクタンクの間で切り替えながら、所定の供給先へインクを供給するインク供給方法であって、ａ）配管上に設けられたポンプを駆動させて、前記供給元の複数のインクタンクのうちの１つから前記供給先へ、インクを供給する工程と、ｂ）前記ポンプにかかる負荷を反映した変数を取得する工程と、ｃ）前記変数が、予め設定された条件を満たして低下したときに、前記供給元のインクタンクを他のインクタンクに切り替える工程と、を有する。

本願の第９発明は、第８発明のインク供給方法であって、前記工程ｂ）では、前記ポンプに供給される駆動電流を、前記変数として取得する。

本願の第１発明〜第９発明によれば、ポンプにかかる負荷に基づいて、使用中のインクタンクにおけるインクの残量低下を判断する。これにより、残量低下の検出にかかる遅延時間を短くすることができる。したがって、インクタンクの切り替えにかかる時間を短縮できる。

特に、本願の第２発明および第９発明によれば、ポンプの負荷を反映した信号を別途発生させることなく、駆動電流を利用して、ポンプの負荷を検出することができる。

特に、本願の第３発明によれば、インクタンク内におけるインクの残量低下を、より精度よく判断することができる。

特に、本願の第４発明によれば、カウントタンクからのインクの排出回数に基づいて、下流側へのインクの供給量を把握できる。また、カウントタンクへのインクの貯留にかかる時間に関わらず、使用中のインクタンクにおけるインクの残量低下を判断できる。

特に、本願の第５発明によれば、インクタンクを新たなインクタンクに交換した後、他のインクタンクが使用済みとなるまでの間に、新たなインクタンクのインクを、予め分岐配管内に充填しておく。このようにすれば、他のインクタンクが使用済みとなった後に、新たなインクタンクのインクが供給先へ供給されるまでの時間を短縮できる。

特に、本願の第６発明によれば、インクタンクを新たなインクタンクに交換した後、他のインクタンクが使用済みとなるまでの間に、カウントタンクへの１回分のインクの供給を、新たなインクタンクから行う。その際、新たなインクタンクのインクが、分岐配管内に充填される。このようにすれば、他のインクタンクが使用済みとなった後に、新たなインクタンクのインクがカウントタンクへ供給されるまでの時間を短縮できる。

画像記録装置の構成を示した図である。 インク供給装置の構成を示した図である。 制御部と画像記録装置内の各部との接続構成を示した図である。 インクタンクからカウントタンクへのインクの一次供給の流れを示したフローチャートである。 先行充填の流れを示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．画像記録装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像記録装置１の構成を示した図である。この画像記録装置１は、長尺帯状の被記録媒体である印刷用紙９を搬送しつつ、複数の記録ヘッド３０から印刷用紙９へ向けてインクを吐出することにより、印刷用紙９の記録面にカラー画像を記録するインクジェット方式の印刷装置である。図１に示すように、画像記録装置１は、画像記録装置本体１０、４つのインク供給装置５０、および制御部９０を備えている。

＜１−１．画像記録装置本体について＞
画像記録装置本体１０は、搬送機構２０、４つの記録ヘッド３０、および４つのサブタンク４０を備えている。搬送機構２０は、印刷用紙９をその長手方向に沿う搬送方向に搬送する機構である。本実施形態の搬送機構２０は、巻き出し部２１、複数の搬送ローラ２２、および巻き取り部２３を有する。印刷用紙９は、巻き出し部２１から繰り出され、複数の搬送ローラ２２により構成される搬送経路に沿って搬送される。各搬送ローラ２２は、印刷用紙９に接触しつつ、水平軸を中心として回転することにより、印刷用紙９を搬送経路の下流側へ案内する。また、搬送後の印刷用紙９は、巻き取り部２３へ回収される。

図１に示すように、印刷用紙９は、４つの記録ヘッド３０の下方において、４つの記録ヘッド３０の配列方向と略平行に移動する。このとき、印刷用紙９の記録面は、上方（記録ヘッド３０側）に向けられている。また、印刷用紙９は、張力が掛かった状態で、複数の搬送ローラ２２に掛け渡される。これにより、搬送中における印刷用紙９の弛みや皺が抑制される。

４つの記録ヘッド３０は、印刷用紙９の搬送経路に沿って、等間隔に配置されている。各記録ヘッド３０は、印刷用紙９の幅方向（搬送方向に直交する水平方向）と平行に配列された複数のノズルを有する。４つの記録ヘッド３０は、複数のノズルから印刷用紙９の記録面へ向けて、カラー画像の色成分となるＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色のインクの液滴（以下「インク滴」と称する）を、それぞれ吐出する。

４つのサブタンク４０は、吐出前のインクを貯留するための容器である。４つのサブタンク４０には、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインクが貯留される。４つの記録ヘッド３０は、それぞれ、吐出すべき色のインクを貯留するサブタンク４０と、配管を介して接続されている。後述するインク供給装置５０から供給されるインクは、画像記録装置本体１０の内部に配置されたサブタンク４０に、一旦貯留される。各記録ヘッド３０は、サブタンク４０に貯留されたインクを、記録すべき画像に応じて、複数のノズルから吐出する。

このように、４つの記録ヘッド３０は、インク滴を吐出することによって、印刷用紙９の記録面に、それぞれ単色画像を記録する。そして、４つの単色画像の重ね合わせにより、印刷用紙９の上面に、カラー画像が形成される。

なお、記録ヘッド３０の搬送方向下流側に、印刷用紙９の記録面に吐出されたインクを乾燥させる乾燥処理部が、さらに設けられていてもよい。乾燥処理部は、例えば、印刷用紙９へ向けて加熱された気体を吹き付けて、印刷用紙９に付着したインク中の溶媒を気化させることにより、インクを乾燥させる。ただし、乾燥処理部は、光照射等の他の方法で、インクを乾燥させるものであってもよい。

＜１−２．インク供給装置について＞
４つのインク供給装置５０は、画像記録装置本体１０の外部に設置されるインクタンク６０（図２）から、４つのサブタンク４０へ、各色のインクを供給する装置である。４つのインク供給装置５０は、供給するインクの色が互いに異なるものの、構成自体は同等である。このため、以下では、１つのインク供給装置５０の構成について説明する。また、以下の説明では、インクの供給経路の上流側を単に「上流側」と称し、インクの供給経路の下流側を単に「下流側」称する。

図２は、１つのインク供給装置５０の構成を示した図である。図２に示すように、インク供給装置５０は、第１タンクホルダ５１、第２タンクホルダ５２、送液配管５３、カウントタンク５４、および中間タンク５５を有する。

第１タンクホルダ５１および第２タンクホルダ５２は、インクが貯留されたインクタンク６０を支持するための台座部である。インクの供給元となるインクタンク６０は、第１タンクホルダ５１および第２タンクホルダ５２の各々の上面にセットされる。各インクタンク６０は、インクを貯留するボトル部６１と、ボトル部６１に付属するＩＣチップ６２とを有する。ＩＣチップ６２には、当該インクタンク６０を他のインクタンク６０と区別するための識別情報が記録されている。第１タンクホルダ５１および第２タンクホルダ５２は、ＩＣチップ６２から識別情報を読み取るリーダ部５１１，５２１を有する。

送液配管５３は、インクタンク６０から画像記録装置本体１０内のサブタンク４０へ、インクを供給するための配管である。図２に示すように、送液配管５３は、第１分岐配管７１、第２分岐配管７２、第１主配管７３、第２主配管７４、および第３主配管７５を有する。

第１分岐配管７１の上流側の端部は、第１タンクホルダ５１にセットされたインクタンク６０に接続される。第２分岐配管７２の上流側の端部は、第２タンクホルダ５２にセットされたインクタンク６０に接続される。第１分岐配管７１および第２分岐配管７２の各々の下流側の端部は、第１主配管７３の上流側の端部に接続される。また、第１主配管７３の下流側の端部は、カウントタンク５４に接続される。

第１分岐配管７１の経路上には、第１開閉弁８１が設けられている。第２分岐配管７２の経路上には、第２開閉弁８２が設けられている。本実施形態では、第１開閉弁８１と第２開閉弁８２とが、２本の分岐配管７１，７２のうちの１本を選択的に第１主配管７３に接続する切替部として機能する。

第２開閉弁８２を閉鎖して第１開閉弁８１を開放すると、第１タンクホルダ５１にセットされたインクタンク６０と第１主配管７３とが、第１分岐配管７１を介して流路接続される。以下では、この状態を「第１の接続状態」と称する。一方、第１開閉弁８１を閉鎖して第２開閉弁８２を開放すると、第２タンクホルダ５２にセットされたインクタンク６０と第１主配管７３とが、第２分岐配管７２を介して流路接続される。以下では、この状態を「第２の接続状態」と称する。

第１主配管７３には、第１送液ポンプ８３が設けられている。第１送液ポンプ８３は、第１主配管７３内に、下流側（カウントタンク５４側）へ向かう液流を形成する。上述した第１の接続状態において、第１送液ポンプ８３を駆動させると、第１タンクホルダ５１にセットされたインクタンク６０から、第１分岐配管７１および第１主配管７３を通ってカウントタンク５４へ、インクが供給される。また、上述した第２の接続状態において、第１送液ポンプ８３を駆動させると、第２タンクホルダ５２にセットされたインクタンク６０から、第２分岐配管７２および第１主配管７３を通ってカウントタンク５４へ、インクが供給される。

第１送液ポンプ８３は、モータの動力によって液流を形成する。第１送液ポンプ８３にかかる負荷（インクの抵抗）が変化すると、モータに供給される駆動電流も変化する。第１送液ポンプ８３には、モータに供給される駆動電流を検出する電流検出回路８４が接続されている。供給元のインクタンク６０内のインクの残量が低下し、空の状態に近くなると、第１送液ポンプ８３にかかる負荷が低下するため、モータに供給される駆動電流も低下する。電流検出回路８４は、駆動電流の当該変化を検出する。すなわち、本実施形態では、電流検出回路８４が、第１送液ポンプ８３にかかる負荷を反映した変数である駆動電流の値を取得する負荷検出部となる。

電流検出回路８４の検出信号は、後述する制御部９０へ出力される。なお、電流検出回路８４と制御部９０との間に、検出信号を増幅させる増幅回路が設けられていてもよい。

カウントタンク５４は、インクの貯留と一定量の排出とを繰り返す容器である。後述する制御部９０は、カウントタンク５４からのインクの排出回数に基づいて、後述する中間タンク５５へのインクの供給量を把握することができる。カウントタンク５４には、下限センサ５４１と上限センサ５４２とが設けられている。下限センサ５４１は、カウントタンク５４内に、予め設定された下限量のインクが貯留されているか否かを検出する。上限センサ５４２は、カウントタンク５４内に、予め設定された上限量のインクが貯留されているか否かを検出する。

第２主配管７４の上流側の端部は、カウントタンク５４に接続される。第２主配管７４の下流側の端部は、中間タンク５５に接続される。また、第２主配管７４の経路上には、第３開閉弁８５が介挿されている。中間タンク５５は、カウントタンク５４よりも低い位置に配置されている。このため、第３開閉弁８５を開放すると、カウントタンク５４に貯留されたインクが、第２主配管７４を通って中間タンク５５へ供給される。

中間タンク５５は、カウントタンク５４から排出されるインクを貯留する容器である。中間タンク５５は、インクを一時的に貯留して、下流側におけるインク切れを防止するバッファの役割を果たす。中間タンク５５には、下限センサ５５１が設けられている。下限センサ５５１は、中間タンク５５内に、予め設定された下限量のインクが貯留されているか否かを検出する。

第３主配管７５の上流側の端部は、中間タンク５５に接続される。第３主配管７５の下流側の端部は、画像記録装置本体１０内のサブタンク４０に接続される。また、第３主配管７５の経路上には、第２送液ポンプ８６、第４開閉弁８７、フィルタ８８、および脱気部８９が設けられている。第２送液ポンプ８６は、第３主配管７５内に、下流側（サブタンク４０側）へ向かう液流を形成する。第４開閉弁８７を開放するとともに、第２送液ポンプ８６を駆動させると、中間タンク５５内に貯留されたインクが、第３主配管７５を通ってサブタンク４０へ供給される。

第３主配管７５を流れるインク中の異物は、フィルタ８８によって除去される。また、インク中の溶存気体は、脱気部８９において除去される。脱気部８９は、例えば、インクを撹拌しながら減圧することによって、インク中の溶存気体を除去する。

＜１−３．制御部について＞
制御部９０は、画像記録装置１内の各部を動作制御するための手段である。図１中に概念的に示したように、制御部９０は、ＣＰＵ等の演算処理部９１、ＲＡＭ等のメモリ９２、およびハードディスクドライブ等の記憶部９３を有するコンピュータにより構成されている。記憶部９３内には、インク供給装置５０におけるインクを供給動作や、画像記録装置本体１０におけるインクの吐出動作を、それぞれ実行させるためのコンピュータプログラムＰが、インストールされている。

図３は、制御部９０と画像記録装置１内の各部との接続構成を示した図である。図３に示すように、制御部９０は、上述した搬送機構２０、記録ヘッド３０、第１開閉弁８１、第２開閉弁８２、第１送液ポンプ８３、電流検出回路８４、第３開閉弁８５、第２送液ポンプ８６、第４開閉弁８７、脱気部８９、リーダ部５１１，５２１、下限センサ５４１、上限センサ５４２、および下限センサ５５１と、それぞれ電気的に接続される。

制御部９０は、記憶部９３に記憶されたコンピュータプログラムＰをメモリ９２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムＰに基づいて、演算処理部９１が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、インク供給装置５０におけるインクを供給動作や、画像記録装置本体１０におけるインクの吐出動作が進行する。

＜２．インクの供給動作について＞
続いて、インク供給装置５０におけるインクの供給動作について、説明する。このインク供給装置５０では、インクタンク６０からカウントタンク５４へのインクの供給（一次供給）と、カウントタンク５４から中間タンク５５へのインクの供給（二次供給）と、中間タンク５５からサブタンク４０へのインクの供給（三次供給）と、が適宜に実行される。

＜２−１．二次供給および三次供給について＞
まず、インクの二次供給および三次供給について、説明する。

制御部９０は、画像記録装置本体１０におけるインクの必要量に応じて、第２送液ポンプ８６を動作させる。これにより、中間タンク５５からサブタンク４０へのインクの三次供給を実行する。また、制御部９０は、中間タンク５５に設けられた下限センサ５５１の検出信号に基づいて、中間タンク５５内のインクの量が下限量になったと判断すると、第３開閉弁８５を開放する。これにより、カウントタンク５４から中間タンク５５へのインクの二次供給を実行する。制御部９０は、第３開閉弁８５を開放した後、カウントタンク５４に設けられた下限センサ５４１の検出信号に基づいて、カウントタンク５４内のインクの量が下限量になったと判断すると、第３開閉弁８５を閉鎖する。これにより、二次供給におけるインクの供給量を一定とする。

＜２−２．一次供給について＞
続いて、インクタンク６０からカウントタンク５４へのインクの一次供給について、説明する。一次供給におけるインクの供給元は、第１タンクホルダ５１にセットされたインクタンク６０または第２タンクホルダ５２にセットされたインクタンク６０である。また、一次供給におけるインクの供給先は、カウントタンク５４である。

図４は、インクタンク６０からカウントタンク５４へのインクの一次供給の流れを示したフローチャートである。図４のフローチャートでは、ステップＳ１の時点において、第１開閉弁８１および第２開閉弁８２のいずれか一方が開放されて他方が閉鎖され、第１送液ポンプ８３が停止しているものとする。

カウントタンク５４から中間タンク５５へのインクの二次供給が進行すると、カウントタンク５４内のインクの量は、徐々に減少する。制御部９０は、まず、前回の一次供給から今回までに、第１タンクホルダ５１または第２タンクホルダ５２において、インクタンク６０の交換があったか否かを判断する（ステップＳ１）。インクタンク６０の交換の有無は、リーダ部５１１，５２１から読み込まれたＩＣチップ６２の識別番号が、変更されているか否かに基づいて、判断される。すなわち、本実施形態では、リーダ部５１１，５２１が、使用済みのインクタンク６０を新たなインクタンク６０に交換したことを検出する交換検出部として機能する。

インクタンク６０の交換が無かった場合には（ステップＳ１においてｎｏ）、制御部９０は、カウントタンク５４に設けられた下限センサ５４１の検出信号に基づいて、カウントタンク５４内のインクの量が下限量になったかどうかを、監視する（ステップＳ２）。カウントタンク５４内のインクの量が下限量よりも多い場合には（ステップＳ２においてｎｏ）、ステップＳ１に戻り、再びインクタンク６０の交換の有無を判断する。

一方、下限センサ５４１の検出信号に基づいて、カウントタンク５４内のインクの量が下限量になったと判断すると（ステップＳ２においてｙｅｓ）、制御部９０は、第１開閉弁８１および第２開閉弁８２の開閉状態を切り替えることなく、第１送液ポンプ８３の駆動を開始する（ステップＳ３）。これにより、前回の一次供給の終了時と同じインクタンク６０からカウントタンク５４へのインクの供給が開始される。

その後、制御部９０は、電流検出回路８４の検出信号に基づいて、インクタンク６０内のインクの残量が空の状態に近づいたか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、制御部９０は、電流検出回路８４が検出した駆動電流の値が、予め設定された閾値よりも低下したかどうかを監視する。そして、駆動電流の値が当該閾値よりも低下した状態が、予め設定された許容時間（例えば１秒）以上継続すると、インクタンク６０内のインクの残量が、空の状態に近づいたと判断する（ステップＳ４においてｙｅｓ）。

その場合、制御部９０は、第１開閉弁８１および第２開閉弁８２の開閉状態を切り替える。このとき、第１送液ポンプ８３の駆動は継続してもよいし、一旦停止してもよい。これにより、供給元のインクタンク６０を、インク供給中のインクタンク６０から他方のインクタンク６０に切り替える（ステップＳ５）。例えば、ステップＳ５の直前において、第１タンクホルダ５１にセットされたインクタンク６０からインクを供給していた場合、第１開閉弁８１を閉鎖するとともに第２開閉弁８２を開放する。これにより、第２タンクホルダ５２にセットされたインクタンク６０からインクを供給するように、配管の接続状態を変更する。

一方、駆動電流の値が閾値よりも低下していない場合、または、閾値よりも低下したとしてもその状態が予め設定された許容時間以上継続しない場合、制御部９０は、インクタンク６０内のインクの残量が、まだ空の状態に近づいていないと判断する（ステップＳ４においてｎｏ）。

ステップＳ４においてｎｏの場合、または、ステップＳ５の切り替えが完了した後、制御部９０は、カウントタンク５４の上限センサ５４２の検出信号に基づいて、カウントタンク５４内に貯留されたインクの量が、上限量に達したか否かを判断する（ステップＳ６）。カウントタンク５４内のインクの量が、上限量に達するまでの間は（ステップＳ６においてｎｏ）、第１送液ポンプ８３の駆動を継続させるとともに、ステップＳ４に戻り、制御部９０は、ステップＳ４〜Ｓ６の判断処理を繰り返す。やがて、カウントタンク５４内のインクの量が上限量に達したと判断されると（ステップＳ６においてｙｅｓ）、制御部９０は、第１送液ポンプ８３を停止させて、インクの一次供給を終了する（ステップＳ７）。

その後、再スタートにより、ステップＳ１に戻り、制御部９０は、再びインクタンク６０の交換の有無を判断するとともに、カウントタンク５４内のインクの量を監視する。

このように、このインク供給装置５０では、インクの供給元を２つのインクタンク６０の間で切り替えながら、カウントタンク５４へのインクの一次供給を行う。これにより、インクタンク６０の交換に伴って一次供給が停止する時間を短縮する。特に、このインク供給装置５０では、第１送液ポンプ８３の負荷を反映した駆動電流値が、予め設定された条件を満たして低下したときに、使用中のインクタンク６０におけるインクの残量が空の状態に近づいたと判断する。このため、カウントタンク５４へのインクの貯留にかかる時間に基づいてインクタンク６０の残量低下をタイムアウト方式で検出する場合よりも、インクタンク６０の残量低下の検出にかかる遅延時間を短くすることができる。したがって、インクタンク６０の切り替えを、より迅速に行うことができる。

インクタンク６０の切り替えにかかる時間を短縮すれば、中間タンク５５内のインクの枯渇が、より生じにくくなる。したがって、中間タンク５５のバッファ容量を変えることなく、画像記録装置本体１０におけるインクの消費速度を上げることができる。また、インクの消費速度を変えることなく、中間タンク５５の容量を小さくすることもできる。

特に、本実施形態では、第１送液ポンプ８３の負荷を反映した変数として、第１送液ポンプ８３へ供給される駆動電流の値を監視する。このようにすれば、第１送液ポンプ８３の負荷を反映した信号を別途発生させることなく、駆動電流を利用して、第１送液ポンプ８３の負荷を検出することができる。ただし、駆動電流とは別に、第１送液ポンプ８３の負荷を反映した信号を発生させて、当該信号に基づいて、インクタンク６０の残量低下を判断してもよい。

また、本実施形態では、駆動電流の値が予め設定された閾値よりも低下した状態が、予め設定された許容時間以上継続した場合に、インクタンク６０内のインクの残量が空の状態に近づいたと判断する。このようにすれば、一時的な信号の乱れに反応することなく、インクタンク６０内におけるインクの残量低下を、精度よく判断することができる。ただし、駆動電流の値が安定していれば、許容時間を待たずにインクタンク６０の残量低下を判断してもよい。インクタンク６０の残量低下を判断するための条件は、必ずしも上記の通りでなくてもよい。

＜２−３．先行充填について＞
一方、上述したステップＳ１において、インクタンク６０の交換があったと判断した場合、インク供給装置５０は、新しいインクタンク６０に接続された分岐配管内にインクの充填を行う「先行充填」の処理を行う（ステップＳＡ）。以下では、この先行充填について、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。

先行充填を行うときには、まず、制御部９０は、第１開閉弁８１および第２開閉弁８２の開閉状態を切り替える。これにより、供給元のインクタンク６０を、前回の一次供給に用いたインクタンク６０から他方のインクタンク６０に切り替える（ステップＳＡ１）。例えば、前回の一次供給に、第１タンクホルダ５１にセットされたインクタンク６０を用いており、第２タンクホルダ５２においてインクタンク６０の交換があった場合には、第１開閉弁８１を閉鎖するとともに第２開閉弁８２を開放する。これにより、インクの供給経路を交換後の新しいインクタンク６０側へ切り替える。

次に、制御部９０は、カウントタンク５４に設けられた下限センサ５４１の検出信号に基づいて、カウントタンク５４内のインクの量が下限量になったかどうかを、監視する（ステップＳＡ２）。カウントタンク５４内のインクの量が下限量よりも多い場合には（ステップＳＡ２においてｎｏ）、引き続きステップＳＡ２の監視を継続する。そして、下限センサ５４１の検出信号に基づいて、カウントタンク５４内のインクの量が下限量になったと判断すると（ステップＳＡ２においてｙｅｓ）、制御部９０は、第１送液ポンプ８３の駆動を開始させる（ステップＳＡ３）。これにより、交換後の新しいインクタンク６０からカウントタンク５４へのインクの供給が開始される。

続いて、制御部９０は、カウントタンク５４の上限センサ５４２の検出信号に基づいて、カウントタンク５４内に貯留されたインクの量が、上限量に達したか否かを判断する（ステップＳＡ４）。カウントタンク５４内のインクの量が、上限量に達するまでの間は（ステップＳＡ４においてｎｏ）、第１送液ポンプ８３の駆動を継続させるとともに、制御部９０は、ステップＳＡ４の判断処理を繰り返す。

やがて、カウントタンク５４内のインクの量が上限量に達したと判断されると（ステップＳＡ４においてｙｅｓ）、制御部９０は、第１送液ポンプ８３を停止させる（ステップＳＡ５）。その後、制御部９０は、第１開閉弁８１および第２開閉弁８２の開閉状態を再び切り替える。これにより、供給元のインクタンク６０を、交換後の新たなインクタンク６０から、ステップＳＡ１よりも前の一次供給に用いていたインクタンク６０に戻す（ステップＳＡ６）。

このように、本実施形態では、ステップＳＡの先行充填として、交換後の新しいインクタンク６０から１回だけ一次供給を実行する。このようにすれば、新しいインクタンク６０に接続された分岐配管内に、インクが充填される。このため、その後に到来するステップＳ５において、他方のインクタンク６０が使用済みとなってインクタンク６０を切り替えたときに、切り替え後のインクがカウントタンク５４へ供給されるまでの時間を短縮できる。その結果、インクタンク６０の切り替えに伴う一次供給の停止時間を、さらに短縮できる。

なお、他の方法で先行充填を行ってもよい。例えば、インクタンク６０を交換した後の一次供給において、第１送液ポンプ８３を駆動させつつ、第１開閉弁８１および第２開閉弁８２の双方を一定時間開放することによって、交換後のインクタンク６０に接続された分岐配管内を、インクで満たすようにしてもよい。また、カウントタンク５４へのインクの供給を行っていない期間（ステップＳ７から次のステップＳ２までの間）に、交換後のインクタンク６０側の開閉弁を開放するとともに第１送液ポンプ８３を一定時間駆動させて、交換後のインクタンク６０に接続された分岐配管内を、インクで満たすようにしてもよい。

ただし、図５のように、１回分の一次供給を交換後のインクタンク６０から行うようにすれば、１回分の一次供給によってインクタンク６０から吸い出されるインクの量と、先行充填で消費されるインクの量とが一致する。このため、先行充填によるインクの消費量を、管理しやすい点で好ましい。

また、先行充填を実行するタイミングは、必ずしもインクタンク６０の交換後の最初の一次供給の実行時でなくてもよい。先行充填は、リーダ部５１１またはリーダ部５２１がインクタンク６０の交換を検出した後、他方のインクタンク６０が使用済みとなるまでに実施される複数回の図４の処理サイクルのどこかで、実行すればよい。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記のインク供給装置５０は、一次供給、二次供給、および三次供給の３段階でサブタンク４０へインクを供給するものであった。しかしながら、インク供給装置５０は、１段階または２段階でインクを供給するものであってもよく、４段階以上の供給動作を行うものであってもよい。したがって、本発明における「供給先」は、必ずしもカウントタンク５４には限られず、中間タンク５５やサブタンク４０であってもよい。

また、上記の制御部９０は、下限センサ５４１の検出信号に基づいて、二次供給におけるインクの供給量を一定としたが、下限センサによらず、一定時間だけ第３開閉弁８５を開放するためのタイマー等を設けることにより、二次供給におけるインクの供給量を一定としてもよい。

また、上記のインク供給装置５０は、インクの供給元を２つのインクタンク６０の間で切り替えながら、インクを供給するものであった。しかしながら、供給元として切り替えられるインクタンク６０の数は、３つ以上であってもよい。その場合、インク供給装置５０は、インクタンク６０の数に応じて、３本以上の分岐配管を有していてもよい。

本発明において用いられるインクは、水性・油性のいずれのインクであってもよい。また、本発明において用いられるインクは、溶媒が蒸発することにより乾燥するタイプのインクであってもよく、あるいは、紫外線を照射することによって硬化するＵＶ硬化型のインクであってもよい。

また、上記の実施形態では、画像記録装置本体１０内に４つの記録ヘッド３０が設けられていた。しかしながら、画像記録装置本体１０内の記録ヘッド３０の数は、１〜３つであってもよく、５つ以上であってもよい。例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色に加えて、特色のインクを吐出するヘッドが設けられていてもよい。インク供給装置５０は、使用されるインクの色ごとに設けられていればよい。

また、上記の画像記録装置１は、記録媒体としての印刷用紙９に画像を記録するものであった。しかしながら、本発明の画像記録装置は、一般的な紙以外のシート状の記録媒体（例えば、樹脂製のフィルム，金属箔、ガラスなど）に、画像を記録するものであってもよい。

また、上記のインク供給装置５０は、１台の画像記録装置１にインクを供給する構成としたが、適宜インク供給路を切り替える手段を設けることにより、複数台の画像記録装置にインクを供給することが可能である。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 画像記録装置
９ 印刷用紙
１０ 画像記録装置本体
２０ 搬送機構
２１ 巻き出し部
２２ 搬送ローラ
２３ 巻き取り部
３０ 記録ヘッド
４０ サブタンク
５０ インク供給装置
５１ 第１タンクホルダ
５２ 第２タンクホルダ
５３ 送液配管
５４ カウントタンク
５５ 中間タンク
６０ インクタンク
６１ ボトル部
６２ ＩＣチップ
７１ 第１分岐配管
７２ 第２分岐配管
７３ 第１主配管
７４ 第２主配管
７５ 第３主配管
８１ 第１開閉弁
８２ 第２開閉弁
８３ 第１送液ポンプ
８４ 電流検出回路
８５ 第３開閉弁
８６ 第２送液ポンプ
８７ 第４開閉弁
８８ フィルタ
８９ 脱気部
９０ 制御部
５１１ リーダ部
５２１ リーダ部
５４１ 下限センサ
５４２ 上限センサ
５５１ 下限センサ
Ｐ コンピュータプログラム

Claims (9)

1. インクの供給元を複数のインクタンクの間で切り替えながら、所定の供給先へインクを供給するインク供給装置であって、
   前記供給先に接続された主配管と、
   前記複数のインクタンクに接続された複数の分岐配管と、
   前記複数の分岐配管のうちの１本を選択的に前記主配管に接続する切替部と、
   前記主配管上に設けられて、前記供給先へ向かう液流を形成するポンプと、
   前記ポンプにかかる負荷を反映した変数を取得する負荷検出部と、
   前記負荷検出部および前記切替部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記負荷検出部が取得した前記変数が、予め設定された条件を満たして低下したときに、前記切替部を制御して、前記供給元のインクタンクを他のインクタンクに切り替えるインク供給装置。
2. 請求項１に記載のインク供給装置であって、
   前記負荷検出部は、前記ポンプに供給される駆動電流を、前記変数として取得するインク供給装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のインク供給装置であって、
   前記制御部は、前記負荷検出部が取得した前記変数が、予め設定された閾値よりも低下した状態が、予め設定された許容時間以上継続したときに、前記切替部を制御して前記供給元のインクタンクを他のインクタンクに切り替えるインク供給装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のインク供給装置であって、
   前記供給先は、インクの貯留と一定量の排出とを繰り返すカウントタンクであるインク供給装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のインク供給装置であって、
   使用済みの前記インクタンクを新たなインクタンクに交換したことを検出する交換検出部
   をさらに有し、
   前記切替部は、前記複数の分岐配管のそれぞれに設けられた開閉弁を含み、
   前記制御部は、前記交換検出部が前記インクタンクの交換を検出した後、他のインクタンクが使用済みとなるまでの間に、前記新たなインクタンクに接続された前記分岐配管上の開閉弁を開放しながら前記ポンプを動作させて、前記新たなインクタンクに接続された前記分岐配管内をインクで満たすインク供給装置。
6. 請求項４に記載のインク供給装置であって、
   使用済みの前記インクタンクを新たなインクタンクに交換したことを検出する交換検出部
   をさらに有し、
   前記切替部は、前記複数の分岐配管のそれぞれに設けられた開閉弁を含み、
   前記制御部は、前記交換検出部が前記インクタンクの交換を検出した後、他のインクタンクが使用済みとなるまでの間に、他のインクタンクに接続された前記分岐配管上の開閉弁を閉鎖するとともに、前記新たなインクタンクに接続された前記分岐配管上の開閉弁を開放しながら前記ポンプを動作させて、前記カウントタンクへの１回分のインクの供給を行うインク供給装置。
7. 被記録媒体の表面に画像を記録する画像記録装置であって、
   請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のインク供給装置と、
   前記供給先または前記供給先の下流側に設けられたタンクに貯留されたインクを、被記録媒体の表面に吐出する記録ヘッドと、
   を有する画像記録装置。
8. インクの供給元を複数のインクタンクの間で切り替えながら、所定の供給先へインクを供給するインク供給方法であって、
   ａ）配管上に設けられたポンプを駆動させて、前記供給元の複数のインクタンクのうちの１つから前記供給先へ、インクを供給する工程と、
   ｂ）前記ポンプにかかる負荷を反映した変数を取得する工程と、
   ｃ）前記変数が、予め設定された条件を満たして低下したときに、前記供給元のインクタンクを他のインクタンクに切り替える工程と、
   を有するインク供給方法。
9. 請求項８に記載のインク供給方法であって、
   前記工程ｂ）では、前記ポンプに供給される駆動電流を、前記変数として取得するインク供給方法。

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