阅读说明：本技术 喷墨打印机的墨水使用量检测系统及方法、以及喷墨打印机 (Ink usage amount detection system and method for ink jet printer, and ink jet printer ) 是由 重田龙男 于 2019-02-18 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种喷墨打印机的墨水使用量检测系统及方法、以及喷墨打印机,可检测出通过对带状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水而进行图像形成的喷墨打印机的墨水使用量。该喷墨打印机的墨水使用量检测系统,为通过对带状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水而进行图像形成的喷墨打印机的墨水使用量检测系统,包括：墨水储槽质量计测装置,计测墨水储槽的质量；比较运算装置,比较运算预先准备的墨水使用量的设定基准值与上述墨水储槽质量计测装置的使用量计测值；以及显示装置,在上述使用量计测值与上述设定基准值之差超过预先已被设定的范围内的情况下,显示警告。(The invention provides an ink usage amount detection system and method for an ink jet printer, and an ink jet printer, which can detect the ink usage amount of the ink jet printer for performing image formation by ejecting ink jet ink to a strip-shaped printing substrate in a single-pass manner. The ink usage amount detection system for an ink jet printer for performing image formation by ejecting ink jet ink in a single pass to a tape-shaped printing substrate, includes: an ink tank mass measuring device for measuring the mass of the ink tank; a comparison calculation device for comparing and calculating a preset reference value of the ink usage amount prepared in advance with the usage amount measured value of the ink reservoir quality measurement device; and a display device for displaying a warning when the difference between the usage amount measurement value and the set reference value exceeds a preset range.)

喷墨打印机的墨水使用量检测系统及方法、以及喷墨打印机

技术领域

本发明涉及用来对带状印刷基材以喷墨墨水进行单程方式的图像形成的喷墨打印机的墨水使用量检测系统及方法以及喷墨打印机。

背景技术

当一边连续地搬运印刷基材一边印刷时，有扫描方式与单程方式，然而，由于没有扫描的必要，特别是一边连续地搬运带状印刷基材一边印刷时，单程方式更倾向高速印刷。作为以喷墨墨水进行单程方式的图像形成用的喷墨打印机例如有记载于专利文献1的结构。

如专利文献1所记载的喷墨打印机的情况下，与扫描方式的喷墨打印机不同，为了高速且大量地印刷，各种颜色的墨水使用量变多。此外，亦需要大的储槽容量，一般而言使用例如20L容量以上的大型储槽。

在这种装置中，由于印刷时的墨水使用量多，墨水从装置结构的任一处渗漏的话也很难被察觉。以往系以目视来确认储槽的墨水使用量是否异常。

例如，当检测对纸等印刷用的扫描方式的喷墨打印机中的墨水残量时，通过各种的光学传感器等，来进行墨水的残量检测等。

然而，若为大型储槽的话，则由于至少施加震动时墨水的液面会出现涟漪，仅根据上述的光学传感器等的检测易产生误差。

此外，用来对带状印刷基材以喷墨墨水进行单程方式的图像形成的喷墨打印机为连续地搬运基材的装置结构，因此难以直接转换结构不同的扫描方式的喷墨打印机的检测技术。

[在先技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]国际公开WO2017/110441

发明内容

-发明所要解决的技术问题-

本发明的目的在于提供一种喷墨打印机的墨水使用量检测系统及方法、以及喷墨打印机，可检测出通过对带状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水而进行图像形成的喷墨打印机的墨水使用量。

-用于解决技术问题的手段-

为了解决上述课题，本发明的喷墨打印机的墨水使用量检测系统，是通过对带状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水而进行图像形成的喷墨打印机的墨水使用量检测系统，且该喷墨打印机的墨水使用量检测系统包括：墨水储槽质量计测装置，计测墨水储槽(inktank)的质量；比较运算装置，比较运算预先准备的墨水使用量的设定基准值与上述墨水储槽质量计测装置的使用量计测值；以及显示装置，在上述使用量计测值与上述设定基准值之差超过预先已被设定的范围内的情况下，显示警告。

优选依据墨水容量或者墨水质量来计算上述设定基准值。

本发明的喷墨打印机具备上述墨水使用量检测系统，且具有：搬运机构，进行上述带状印刷基材的连续性的搬运；单程方式喷墨头，对通过上述搬运机构被搬运的上述带状印刷基材的表面喷出喷墨墨水；以及固化器件，使被喷出至上述带状印刷基材的表面的喷墨墨水固化。

本发明的喷墨打印机的墨水使用量检测方法，为通过对带状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水而进行图像形成的喷墨打印机的墨水使用量检测方法，包含：预先准备墨水使用量的设定基准值的工序；利用墨水储槽质量计测装置计测墨水储槽(ink tank)的质量的工序；比较运算上述墨水使用量的设定基准值与上述墨水储槽质量计测装置的使用量计测值的比较运算工序；以及在上述使用量计测值与上述设定基准值之差超过预先已被设定的范围内的情况下显示警告的工序。

优选依据墨水容量或者墨水质量来计算上述设定基准值。

再者，喷墨打印机的印刷是通过所喷出的墨滴的像点群来生成数字影像，故上述图像形成指的是通过所喷出的墨滴的像点群来生成数字影像。

作为上述带状印刷基材，除了透明的薄膜以外，纸或不织布等的不透明的带状印刷基材亦可适用。作为透明的薄膜的带状印刷基材，可优选使用：PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PVC(聚氯乙烯)或PP(聚丙烯)等的带状合成树脂薄膜的透明薄膜。

-发明效果-

根据本发明，具有能够提供一种可检测出通过对带状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水而进行图像形成的喷墨打印机的墨水使用量的喷墨打印机的墨水使用量检测系统及方法、以及喷墨打印机的显着效果。

附图说明

图1是表示具备本发明的墨水使用量检测系统的喷墨打印机的一实施方式的示意图。

图2是表示本发明的墨水使用量检测系统的墨水储槽质量计测装置的一实施方式的立体图。

图3是表示在图2的墨水储槽质量计测装置载置有墨水储槽(ink tank)的状态的立体图。

图4是具备本发明的墨水使用量检测系统的喷墨打印机的功能框图。

图5是表示本发明的喷墨打印机的墨水使用量检测系统涉及的动作次序的流程。

具体实施方式

以下说明本发明的实施方式，但此等实施方式被例示性表示，因此在不超出本发明的技术思想范围下能够进行各种变更。尚且，相同构件以相同符号来表示。

图1是表示具备本发明的墨水使用量检测系统的喷墨打印机的一实施方式的示意图。图1中，符号50表示本发明的喷墨打印机。喷墨打印机50为具备如专利文献1所示的单程方式喷墨头1的喷墨打印机，且为通过对带状印刷基材以单程方式喷出喷墨墨水而进行图像形成的喷墨打印机。

喷墨打印机50为一种喷墨打印机，具有：搬运机构52，进行上述带状印刷基材2的连续性的搬运；单程方式喷墨头1，对通过上述搬运机构52被搬运的上述带状印刷基材2的表面喷出喷墨墨水；以及固化器件8，使被喷出在上述带状印刷基材2的表面的喷墨墨水固化。

本发明所使用的喷墨墨水无特别限制，可使用习知的喷墨墨水，然而，水性墨水或者是UV(紫外线)固化型墨水为佳，特别是水性墨水更适合被使用。

在图示的例子中，作为喷墨墨水而示出水性墨水的例子，作为使喷墨墨水固化的固化器件8的例子则示出干燥器件。在使用UV固化型墨水作为喷墨墨水的情况下，设置紫外线照射装置取代干燥器件即可。

单程方式喷墨头1，如专利文献1所示将各色的喷墨头并列固定好，使得以连续性搬运的上述带状印刷基材2的一次通过就能完成印刷。单程方式喷墨头1能够适用习知的各种单程方式喷墨头。喷墨头1具备有：对应于W(White(白))、Y(Yellow(黄))、M(Magenta(品红))、C(Cyan(青))、K(Black(黑))的各种颜色的多个喷墨头。

上述搬运机构52包括将上述带状印刷基材2卷绕成滚筒状的输送滚筒3、卷绕表面被喷有喷墨墨水的带状印刷基材的卷取滚筒4、使上述卷取滚筒4旋转用的搬运马达5、以及对上述卷取滚筒4传达上述搬运马达5的驱动力用的驱动传达部6。

符号7为进行上述喷墨头1的维护(maintenance)用的净化单元(purge unit)，在实施维护的情况下，令上述喷墨头1通过未图示机构移动至上述净化单元7的位置为止。

上述干燥器件8如上述地，使从上述喷墨头1被喷出至上述带状印刷基材2的表面的水性墨水的墨滴干燥。作为干燥器件8，能使上述带状印刷基材2的表面的水性墨水的墨滴进行干燥即可，能够适用习知的干燥器件。例如，可设为在具有隔热构造的加温盒内令上述带状印刷基材2通过，且通过温风或各种习知的加热器来加温，而使上述带状印刷基材2的表面的水性墨水的墨滴进行干燥的结构。

符号9为储藏从上述喷墨头1喷出的喷墨墨水的主储槽(main tank)，于上述主储槽9至上述喷墨头1为止的墨水供给路径的途中设置有副储槽10。尚且，符号11表示所供给的喷墨墨水。

作为在从上述主储槽9供给至上述副储槽10为止的喷墨墨水用的供给路径12而设置有供给管，在其途中设置有供给泵13。

符号14为进行供给路径12的开闭的第一电磁阀，符号15为第二电磁阀，其作为使上述主储槽9内的气压成为大气压用的大气释放阀而发挥功能。

符号16表示测定上述主储槽9的重量的墨水储槽质量计测装置。作为上述主储槽9，在图示的例子中而示出20L容量的储槽的例子。此外，作为墨水储槽质量计测装置16，使用称重传感器(load cell)的质量计测装置为佳。作为墨水储槽质量计测装置16，常以图2及图3表示使用了称重传感器(load cell)的墨水储槽质量计测装置的例子。

在图2及图3中，墨水储槽质量计测装置16成为在安装有脚轮54的基台56设置有多个墨水储槽计量器58a～58e的构造。墨水储槽计量器58a～58e为称重传感器(load cell)。在基台56的上部亦形成有通过供给路径12的管***孔60。如此一来，墨水储槽质量计测装置16，由于能够以脚轮54移动，而主储槽9例如即使多个并排已放入喷墨墨水的容量20L的大型墨水储槽(ink tank)，也能够容易地移动。

在图2以及图3的例子中，作为主储槽9，放入有各色的喷墨墨水，以主储槽9a：W(White(白))、主储槽9b：Y(Yellow(黄))、主储槽9C：M(Magenta(品红))、主储槽9d：C(Cyan(青))、主储槽9e：K(Black(黑))为例来表示。

接着，如图3所示，主储槽9的多个主储槽9a～9e分别载置于墨水储槽计量器58a～58e，且每个主储槽9a～9e的质量能以0.1g为单位开始计测。尚且，对应于主储槽9而设置有副储槽10，虽省略图示，但分别设置有多个副储槽来作为与多个主储槽9a～9e对应的副储槽10。

此外，图1中，符号17是用来将上述副储槽10的喷墨墨水的墨水量保持恒定且包括光学组件的副储槽液面传感器。当通过上述副储槽液面传感器17检测出：由于伴随着上述喷墨头1的印刷的墨水消耗使上述副储槽10内的墨水液面比给定位置更降低时，上述第一电磁阀14以及上述第二电磁阀15成为开启状态，且上述供给泵13运转，而对上述副储槽10供给上述主储槽9内的喷墨墨水11。此时，上述主储槽9内的气压因上述第二电磁阀15为开启而保持于大气压。

此外，在副储槽10设置有副储槽加热器18，且被供给于上述喷墨头1的喷墨墨水11维持一定的温度。符号19以及20是用于使上述副储槽10与上述喷墨头1之间的喷墨墨水循环的循环供给路径，在其途中设置有循环泵21以及第三电磁阀22及第四电磁阀23。使上述第三电磁阀22以及第四电磁阀23开启，通过运转上述循环泵21，对上述喷墨头1供给墨水温度被维持一定的喷墨墨水11。

此外，图1中，符号24是对上述喷墨打印机50输出印刷用喷出数据的主计算机，符号25是控制上述喷墨打印机50的动作的装置控制部，符号26是根据在上述装置控制部25中所生成的印刷用喷出数据来进行上述喷墨头1的驱动的喷头控制部。符号27表示具有显示上述喷墨打印机50的状态的显示部的操作面板。

利用图4来说明上述装置控制部25的作用。符号30表示用于进行上述装置控制部25的整体的控制的CPU(Central Processing Unit)，符号31表示保持上述CPU30的动作程序的ROM(Read Only Memory)。

符号32表示具有印刷缓冲区等的工作区域的RAM(Random access memory)，符号33为用以接收从上述主计算机24发送的图像数据的接口部。从上述主计算机24接收到的图像数据，根据保持在ROM31的动作程序而通过CPU30在RAM32的缓冲区上变换保持为从喷墨头1喷出喷墨墨水11的喷出数据。在印刷时，根据此喷出数据，从上述喷墨头1喷出各色的喷墨墨水11，且在被印刷媒体亦即带状印刷基材2的表面上进行印刷。

在图示的例子，CPU30成为本发明的墨水使用量检测系统中的比较运算装置，其比较运算预先准备好的墨水使用量的设定基准值与上述墨水储槽质量计测装置16的使用量计测值。此外，操作面板27成为本发明的墨水使用量检测系统中的显示装置，其在上述使用量计测值与上述设定基准值之差超过被预先设定的范围内的情况下显示警告。

在图5中表示流程，该流程示出对带状印刷基材印刷多次重复操作相同图像的印刷作业的情况下的本发明的喷墨打印机50的墨水使用量检测系统涉及的动作次序。

首先，当印刷动作开始时，作为数据，上述喷墨打印机50从上述主计算机24接收印刷作业的图像数据与图像重复次数TN(S101)。

上述CPU30将接收到的图像数据变换为用于从上述喷墨头1喷出喷墨墨水的印刷用喷出数据并在上述RAM32上展开(S102)。接着，上述CPU30根据被展开于RAM32上的上述喷出数据，使用预先保持的喷出墨滴的质量数据，且计算用于印刷比上述印刷作业的图像重复次数TN还少的给定重复次数TM的图像数据的墨水使用量的重量S1，并将此作为墨水使用量的设定基准值而保持于RAM32上的工作区域(S103)。

其次，上述CPU30通过上述墨水储槽质量计测装置16取得上述主储槽9(在图示的例子中为各个主储槽9a～9e)的质量数据G1，并保持于上述RAM32所设定的工作区域(S104)。

接着，使上述喷墨头1(对应于W(White(白))、Y(Yellow(黄))、M(Magenta(品红))、C(Cyan(青))、K(Black(黑))的各色的多个喷墨头)以及上述搬运马达5运转，并在被印刷媒体亦即上述带状印刷基材2的表面上实施印刷。

在实施印刷之际，使用开始印刷起的累积的图像重复次数N与每隔给定重复次数TM被重置的重复次数M，来判定印刷作业的图像数据1次份的印刷步骤(S107)是否达到给定重复次数TM、或者是否达到印刷作业的图像重复次数TN(S105～S111)。

当印刷达到给定重复次数TM时，通过上述墨水储槽质量计测装置16(各个墨水储槽计量器58a～58e)分别测定上述主储槽9(各个主储槽9a～9e)的重量，并作为质量数据G2保持于上述RAM32(S112)。之后，对以给定重复次数TM印刷的图像数据计算从主储槽9所消耗的墨水质量(G1-G2)，并将此作为上述墨水储槽质量计测装置16的使用量计测值，另一方面，将从之前计算的喷出数据所算出的墨水使用量的重量S1作为墨水使用量的设定基准值，比较运算此等的值(S113)。

如果此二者的值之差[(G1-G2)-S1]在被预先设定的范围内(例如二者的值之差为±5％以内)的话，那么直接继续进行印刷。在上述二者的值之差超过被预先设定的范围的情况下，当作动作异常来停止印刷，并将上述第一电磁阀14、第二电磁阀15、第三电磁阀22、第四电磁阀23全部关闭后，在上述操作面板27显示警报(S115～S117)。

此外，在图5虽未图示，在(G1-G2)的值小于S1的情况下，正意味着从上述喷墨头1所喷出的墨水量少。为此，有必要维护上述喷墨头1，也可以停止印刷，并自动地通过上述净化单元7进行上述喷墨头1的维护后，重新开始已停止的印刷。

此外，在上述说明中，虽使用从之前计算的喷出数据所算出的墨水使用量的重量S1作为墨水使用量的设定基准值，但亦可根据墨水容量算出墨水使用量的设定基准值。

若如上述般，则因为能够检测通过对带状印刷基材2以单程方式喷出喷墨墨水而进行图像形成的喷墨打印机50的墨水使用量的异常，从而易于发现墨水渗漏或故障等。

-符号说明-

1：单程方式喷墨头；2：带状印刷基材；3：输送滚筒；4：卷取滚筒；5：搬运马达；6：驱动传达部；7：净化单元(purge unit)；8：固化器件、干燥器件；9，9a，9b，9c，9d，9e：主储槽(main tank)；10：副储槽；11：喷墨墨水、水性墨水；12：供给路径；13：供给泵；14：第一电磁阀；15：第二电磁阀；16：墨水储槽质量计测装置；17：副储槽液面传感器；18：副储槽加热器；19，20：循环供给路径；21：循环泵；22：第三电磁阀；23：第四电磁阀；24：主计算机；25：装置控制部；26：喷头控制部；27：操作面板；30：CPU；31：ROM；32：RAM；33：接口部；50：本发明的喷墨打印机；52：搬运机构；54：脚轮；56：基台；58a～58e：墨水储槽计量器；60：管***孔。