JP7112654B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

あるインクジェット方式の画像形成装置は、インクコンテナーと、サブタンクと、ヘッドとを備え、サブタンクからヘッドへインクを供給し、サブタンクにはインクコンテナーからポンプでインクを補給しており、インクコンテナーのインクエンプティを検出すると、サブタンク内のインク残量が次ページのインク使用予測量より大きい場合には、プリント可能と判定し、サブタンク内のインク残量が次ページのインク使用予測量より小さい場合には、プリント不可と判定している（例えば特許文献１参照）。この画像形成装置では、次ページのインク使用予測量が、ラスターデータに基づき、各ドットでのインク液滴の吐出の有無および吐出滴量サイズから算出されている。

特開２０１１－５６７２１号公報

上述の画像形成装置では、インクコンテナーのインクエンプティ後もプリントを継続することが可能であるが、サブタンク内のインク残量を直接的に測定するには、例えば、サブタンク内の液面にフロートを浮かべそのフロートの位置をサブタンク外から観測してインク残量を特定する複雑な機械式センサーなどを設ける必要があり、コストが増加してしまう。通常、サブタンク内のインク残量が規定量未満になるとインクコンテナーからサブタンクへのインク補給が行われるため、インク残量が規定量未満になったことを検出するセンサーが設けられているものの、インク残量を連続的な値として測定するセンサーは通常設けられていない。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、サブタンクに設けられている既存のセンサー（インク残量が規定量未満になったことを検出するセンサー）を使用して、ヘッドへのエア侵入を抑制しつつ、インクコンテナーのインクエンプティ後もプリントを継続する画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、インクコンテナーと、前記インクコンテナーからインクを補給されるサブタンクと、前記インクコンテナーから前記サブタンクへのインク補給路と、プリント画像に対応して、前記サブタンクから供給されるインクを吐出するヘッドと、前記インクコンテナーのインクエンプティを検出するコンテナー残量センサーと、前記プリント画像の画像データからインク消費量予測値を導出するインク消費量予測部と、（ａ）前記インクコンテナーのインクエンプティが検出されたときに、前記サブタンクのインク残量予測値に、前記サブタンクのタンク容量に対応する第１基準値をセットし、前記インク残量予測値がプリントジョブにおける後続ページの前記インク消費量予測値未満であるか否かを判定し、（ｂ１）前記インク残量予測値が後続ページの前記インク消費量予測値未満である場合、前記プリントジョブを中止し、（ｂ２）前記インク残量予測値が後続ページの前記インク消費量予測値以上である場合、前記プリントジョブを継続する制御部と、前記サブタンク内のインク残量が規定量未満であるか否かを検出するタンク規定量センサーと、前記インク補給路を介して前記インクコンテナーから前記サブタンクへインクを補給するインクポンプとを備える。そして、前記制御部は、前記サブタンク内のインク残量が規定量未満であることが前記タンク規定量センサーにより検出されると、ただちに、前記インク残量予測値に、前記規定量に対応する第２基準値をセットする。

本発明によれば、サブタンクに設けられている既存のセンサーを使用して、ヘッドへのエア侵入を抑制しつつ、インクコンテナーのインクエンプティ後もプリントを継続する画像形成装置が得られる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。 図２は、図１に示す画像形成装置の平面図である。 図３は、図１および図２に示す画像形成装置１０におけるインク供給について説明する図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０の電気的な構成を示すブロック図である。 図５は、図１～図４に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである（１／２）。 図６は、図１～図４に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである（２／２）。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成を説明する側面図である。図２は、図１に示す画像形成装置の平面図である。

この実施の形態に係る画像形成装置１０は、プリンター、コピー機、ファクシミリ機、複合機などといった装置であり、ライン型のインクジェット方式のカラープリント機構を有する。

図１に示す画像形成装置１０は、シアン、マゼンタ、イエロー、およびブラックという４つのインク色に対応するライン型のインクジェット記録部１ａ～１ｄと、プリント用紙を搬送する環状の搬送ベルト２と、搬送ベルト２を懸架される駆動ローラー３および従動ローラー４と、搬送ベルト２ととともにプリント用紙をニップする吸着ローラー５と、排出ローラー対６とを有する。

駆動ローラー３および従動ローラー４は、搬送ベルト２を周回させる。そして、図示せぬ搬送系によって給紙トレイなどから搬送されてきたプリント用紙を吸着ローラー５がニップし、ニップされたプリント用紙は、搬送ベルト２によってインクジェット記録部１ａ～１ｄのプリント位置へ順番に搬送されていき、インクジェット記録部１ａ～１ｄによりそれぞれの色の画像をプリントされる。そして、カラープリント完了後のプリント用紙が排出ローラー対６によって、図示せぬ排紙トレイなどに排出される。

また、図２に示すように、この実施の形態では、各インクジェット記録部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、複数（ここでは３個）のヘッド部１１を有する。それらのヘッド部１１は、主走査方向に沿って配列されており、装置本体に対して着脱可能になっている。つまり、各ヘッド部１１は、新品または使用開始済みのヘッド部と交換可能になっている。なお、各インクジェット記録部１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのヘッド部１１は、１つでもよい。

図３は、図１および図２に示す画像形成装置１０におけるインク供給について説明する図である。

図３に示すように、各ヘッド部１１は、複数のヘッド３１を備えており、ヘッド３１は、プリント画像に対応して、サブタンク４３から供給されるインクを吐出する。例えば、ヘッド３１は、インクを吐出するノズル、および駆動電圧に応じてインクを吐出する圧電素子を備える。

さらに、図３に示すように、画像形成装置１０は、インクコンテナー４１、インクポンプ４２、サブタンク４３、インク補給路４４、コンテナー残量センサー４５、およびタンク規定量センサー４６を備える。

インクコンテナー４１は、ヘッド３１から吐出すべきインクを収容している。インクコンテナー４１は、着脱可能になっていたり、外部からインクを補充可能になっていたりする。

インクポンプ４２は、インク補給路４４を介してインクコンテナー４１からサブタンク４３へインクを補給する。

サブタンク４３は、所定のタンク容量を有し、インクコンテナー４１から補給されたインクを保持し、インクをヘッド３１に供給する。

コンテナー残量センサー４５は、インクコンテナー４１のインクエンプティを検出する。例えば、コンテナー残量センサー４５は、インク補給路４４におけるインクポンプ４２より上流側の所定位置に設けられ、その所定位置での、インク補給路４４内のインクあるいはインク流量がなくなると、インクコンテナー４１のインクエンプティが発生したと判定する。あるいは、例えば、コンテナー残量センサー４５は、インクコンテナー４１の重量を測定し、測定した重量に基づいて、インクコンテナー４１のインクエンプティが発生したと判定する。

タンク規定量センサー４６は、サブタンク４３内のインク残量が規定量未満であるか否かを検出する。なお、タンク規定量センサー４６には、既知のセンサーを使用すればよい。

図４は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０の電気的な構成を示すブロック図である。

図４に示すように、画像形成装置１０は、図１および図２に示すような機械的構成を有するプリント装置７１の他、さらに、操作パネル７２および演算処理装置７３を備える。また、画像形成装置１０は、オプション装置として、１または複数の給紙装置６１が接続可能になっている。給紙装置６１は、プリント用紙を収容しており、そのプリント用紙を画像形成装置１０へ搬送する。

例えば、複数台の給紙装置６１が縦列接続され、複数枚のプリント用紙が並行して給紙され、連続的に画像形成装置１０へ搬送する。その場合、プリントジョブ実行時には、複数枚のプリント用紙が、画像形成装置１０および給紙装置６１における搬送路において搬送状態となる。

操作パネル７２は、画像形成装置１０の筐体表面に配置され、液晶ディスプレイなどの表示装置、およびハードキー、タッチパネルなどの入力装置を備え、その表示装置でユーザーに対して各種メッセージを表示し、その入力装置でユーザー操作を受け付ける。

演算処理装置７３は、プログラムに従って動作するプロセッサー、所定動作を実行するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを備え、各種処理部として動作する。ここでは、演算処理装置７３は、制御部８１、画像処理部８２、およびインク消費量予測部８３として動作する。

制御部８１は、プリント装置７１を制御するとともに、図３に示すインク供給のための各部を制御して、ユーザーにより要求されたプリントジョブを実行する。制御部８１は、ヘッド３１を制御してインクを吐出させてプリント用紙上にプリント画像を形成する。また、制御部８１は、サブタンク４３内のインク残量が規定量未満であることをタンク規定量センサー４６で検出すると、インクポンプ４２を駆動してインクコンテナー４１からサブタンク４３へインクを補給する。これにより、サブタンク４３内のインク残量がタンク容量となる。

画像処理部８２は、ＲＩＰ（Raster Image Processing）、色変換、ハーフトーニングなどの所定の画像処理を、プリント画像の画像データに対して実行する。

インク消費量予測部８３は、プリント画像の画像データからインク消費量予測値を導出する。具体的には、インク消費量予測部８３は、ＲＩＰ後のラスターデータに基づいて、プリント画像のインク消費量を１ページごとに計算する。

さらに、制御部８１は、インク残量予測値およびインク消費量予測値に基づいて、ヘッド３１へのエア侵入を起こすことなくプリントジョブとして要求されているプリントが可能であるか否かを判定する。具体的には、制御部８１は、（ａ）コンテナー残量センサー４５によってインクコンテナー４１のインクエンプティが検出されたときに、サブタンク４３のインク残量予測値に、サブタンク４３のタンク容量に対応する第１基準値をセットし、インク残量予測値がプリントジョブにおける後続ページ（例えば、インクコンテナー４１のインクエンプティ検出時点でプリントジョブに残っている未プリントページ、あるいは、インクコンテナー４１のインクエンプティ検出時点で搬送状態のプリント用紙にプリントすべき未プリントページ）のインク消費量予測値未満であるか否かを判定し、（ｂ１）インク残量予測値が後続ページのインク消費量予測値未満である場合、プリントジョブを中止し、（ｂ２）インク残量予測値が後続ページのインク消費量予測値以上である場合、プリントジョブを継続する。

さらに、この実施の形態では、制御部８１は、サブタンク４３内のインク残量が規定量未満であることがタンク規定量センサー４６により検出されると、ただちに、インク残量予測値に、規定量に対応する第２基準値をセットする。

さらに、この実施の形態では、制御部８１は、（ａ）インク残量予測値からインク消費量予測値を減算して得られる値で、インク残量予測値を更新し、（ｂ）インク残量予測値が後続ページのインク消費量予測値以上でありプリントジョブを継続した場合において、次のプリントジョブの実行時に、インク残量予測値が、当該次のプリントジョブのインク消費量予測値未満であるか否かを判定し、（ｃ１）インク残量予測値が当該次のプリントジョブのインク消費量予測値未満である場合、当該次のプリントジョブを実行せず、（ｃ２）インク残量予測値が当該次のプリントジョブのインク消費量予測値以上である場合、当該次のプリントジョブを実行する。

さらに、この実施の形態では、インク消費量予測部８３は、プリント画像のインク消費量予測値を、そのプリント画像がプリントされるプリント用紙の給紙が開始される前に導出し、そして、インク消費量予測値が導出されたプリント画像のプリント用紙の給紙が開始される前に、制御部８１は、（ａ）インク残量予測値がインク消費量予測値未満であるか否かを判定し、（ｂ）インク残量予測値が後続ページのインク消費量予測値未満である場合、プリントジョブを中止し、プリント用紙の給紙を中止する。

なお、上述の第１基準値は、サブタンク４３のタンク容量とヘッド３１へのエア侵入が発生しないように設定されたサブタンク４３内のインクの下限量との差分であり、上述の第２基準値は、上述の規定量と上述の下限量との差分である。

次に、当該実施の形態に係る画像形成装置の動作について説明する。図５および図６は、図１～図４に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

制御部８１は、プリントジョブの開始後、コンテナー残量センサー４５の出力信号を監視し、インクコンテナー４１のインクエンプティ（コンテナーエンプティ）が発生しているか否かを繰り返し判定する（ステップＳ１）。

プリントジョブの完了前にコンテナーエンプティが検出されると、制御部８１は、インクエンプティ警告のメッセージを操作パネル７２に表示する（ステップＳ２）。なお、この時点では、プリントジョブは中止されない。

また、制御部８１は、インク消費量予測部８３を使用して、未プリントの後続ページのインク消費量予測値を特定し（ステップＳ３）、この時点で、第１基準値をインク残量予測値にセットする（ステップＳ４）。

そして、制御部８１は、現時点のインク残量予測値が上述のインク消費量予測値未満であるか否かを判定する（ステップＳ５）。

現時点のインク残量予測値が上述のインク消費量予測値未満ではない場合には、制御部８１は、現時点のインク残量予測値から上述のインク消費量予測値を減算して得られる値で、インク残量予測値を更新し（ステップＳ６）、プリントジョブを継続する（ステップＳ７）。そして、制御部８１は、そのプリントジョブが完了するまで、タンク規定量センサー４６によって規定量未満のインク残量が検知されたか否かを監視する（ステップＳ７～Ｓ９）。

規定量未満のインク残量が検知されずにそのプリントジョブが完了した場合、制御部８１は、次のプリントジョブが要求されると（ステップＳ１０）、インク消費量予測部８３を使用して、そのプリントジョブのインク消費量予測値を特定し（ステップＳ１１）、ステップＳ５以降の処理を再度行う。

そして、ステップＳ５において、制御部８１は、現時点のインク残量予測値が上述のインク消費量予測値未満であると判定すると、プリントジョブ完了までに使用するインクが足りないため、インクエンプティエラーのメッセージを操作パネル７２に表示し、プリントジョブを中止する（ステップＳ１２）。

また、ステップＳ８において、プリントジョブ実行中に、タンク規定量センサー４６によって規定量未満のインク残量が検知された場合、制御部８１は、インク消費量予測部８３を使用して、プリントジョブの残りのページについてのインク消費量予測値を特定し（ステップＳ２１）、第２基準値をインク残量予測値にセットする（ステップＳ２２）。

そして、制御部８１は、現時点のインク残量予測値が上述のインク消費量予測値未満であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

現時点のインク残量予測値が上述のインク消費量予測値未満ではない場合には、制御部８１は、現時点のインク残量予測値から上述のインク消費量予測値を減算して得られる値で、インク残量予測値を更新し（ステップＳ２４）、プリントジョブを継続する（ステップＳ２５）。

そのプリントジョブが完了した場合、制御部８１は、次のプリントジョブが要求されると（ステップＳ２６）、インク消費量予測部８３を使用して、そのプリントジョブのインク消費量予測値を特定し（ステップＳ２７）、ステップＳ２３以降の処理を再度行う。

そして、ステップＳ２３において、制御部８１は、現時点のインク残量予測値が上述のインク消費量予測値未満であると判定すると、プリントジョブ完了までに使用するインクが足りないため、インクエンプティエラーのメッセージを操作パネル７２に表示し、プリントジョブを中止する（ステップＳ１２）。

以上のように、上記実施の形態によれば、制御部８１は、（ａ）コンテナー残量センサー４５によってインクコンテナー４１のインクエンプティが検出されたときに、サブタンク４３のインク残量予測値に、サブタンク４３のタンク容量に対応する第１基準値をセットし、インク残量予測値がプリントジョブにおける後続ページのインク消費量予測値未満であるか否かを判定し、（ｂ１）インク残量予測値が後続ページのインク消費量予測値未満である場合、プリントジョブを中止し、（ｂ２）インク残量予測値が後続ページのインク消費量予測値以上である場合、プリントジョブを継続する。

これにより、サブタンク４３に設けられているインク補給制御用の既存のタンク規定量センサー４６を使用して、ヘッド３１へのエア侵入を抑制しつつ、インクコンテナー４１のインクエンプティ後もプリントジョブが継続される。

また、インクコンテナーのインクエンプティ時にサブタンク内の実際のインク残量と後続ページのインク使用予測量とを比較する他の画像形成装置では、サブタンク内の実際のインク残量よりインク使用予測量が大きければプリントがただちに中止される。一方、上記実施の形態では、サブタンク４３のインク残量予測値に、サブタンク４３のタンク容量に対応する第１基準値をセットすることで、より正確にプリント継続の適否の判定が行われる。つまり、サブタンク４３内の規定量以上のインクとインク補給路４４内に残っているインクとを合わせると、サブタンク４３の容量以上になり、サブタンク４３内の実際のインク残量よりインク使用予測量が大きくても、第１基準値以下であれば、プリントを継続させることができる。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、インクジェット方式の画像形成装置に適用可能である。

１０ 画像形成装置
３１ ヘッド
４１ インクコンテナー
４２ インクポンプ
４３ サブタンク
４４ インク補給路
４６ タンク規定量センサー
８１ 制御部
８３ インク消費量予測部

Claims (4)

1. インクコンテナーと、
   前記インクコンテナーからインクを補給されるサブタンクと、
   前記インクコンテナーから前記サブタンクへのインク補給路と、
   プリント画像に対応して、前記サブタンクから供給されるインクを吐出するヘッドと、
   前記インクコンテナーのインクエンプティを検出するコンテナー残量センサーと、
   前記プリント画像の画像データからインク消費量予測値を導出するインク消費量予測部と、
   （ａ）前記インクコンテナーのインクエンプティが検出されたときに、前記サブタンクのインク残量予測値に、前記サブタンクのタンク容量に対応する第１基準値をセットし、前記インク残量予測値がプリントジョブにおける後続ページの前記インク消費量予測値未満であるか否かを判定し、（ｂ１）前記インク残量予測値が後続ページの前記インク消費量予測値未満である場合、前記プリントジョブを中止し、（ｂ２）前記インク残量予測値が後続ページの前記インク消費量予測値以上である場合、前記プリントジョブを継続する制御部と、
   前記サブタンク内のインク残量が規定量未満であるか否かを検出するタンク規定量センサーと、
   前記インク補給路を介して前記インクコンテナーから前記サブタンクへインクを補給するインクポンプとを備え、
   前記制御部は、前記サブタンク内のインク残量が規定量未満であることが前記タンク規定量センサーにより検出されると、ただちに、前記インク残量予測値に、前記規定量に対応する第２基準値をセットすること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、（ａ）前記インク残量予測値から前記インク消費量予測値を減算して得られる値で、前記インク残量予測値を更新し、（ｂ）前記インク残量予測値が後続ページの前記インク消費量予測値以上であり前記プリントジョブを継続した場合において、次のプリントジョブの実行時に、前記インク残量予測値が、当該次のプリントジョブの前記インク消費量予測値未満であるか否かを判定し、（ｃ１）前記インク残量予測値が当該次のプリントジョブの前記インク消費量予測値未満である場合、当該次のプリントジョブを実行せず、（ｃ２）前記インク残量予測値が当該次のプリントジョブの前記インク消費量予測値以上である場合、当該次のプリントジョブを実行することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記インク消費量予測部は、前記プリント画像の前記インク消費量予測値を、前記プリント画像がプリントされるプリント用紙の給紙が開始される前に導出し、
   前記制御部は、前記インク消費量予測値が導出された前記プリント画像の前記プリント用紙の給紙が開始される前に、前記インク残量予測値が前記インク消費量予測値未満であるか否かを判定し、前記インク残量予測値が後続ページの前記インク消費量予測値未満である場合、前記インク消費量予測値が導出された前記プリント画像の前記プリント用紙の給紙が開始される前に、前記プリントジョブを中止し、前記プリント用紙の給紙を中止すること、
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記第１基準値は、前記タンク容量と、前記ヘッドへのエア侵入が発生しないように設定された前記サブタンク内のインクの下限量との差分であり、
   前記第２基準値は、前記規定量と前記下限量との差分であること、
   を特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。

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