JP2017535451A - 印刷可能な組成物用の第１及び第２の容器 - Google Patents

Abstract

本開示の１側面にしたがう例示的な装置は、印刷可能組成物用の第１の容器と、該第１の容器及び第２の容器に流体結合したポンプと、該第２の容器から該ポンプへの逆流を防止するための弁とを備える。該弁は、閾値ポンプ圧力に基づいて該第２の容器を該ポンプから選択的に分離することができ、この場合、該弁は、該閾値ポンプ圧力下で閉じる。【選択図】図１

Description

プリンターなどの装置を長時間にわたる生産工程で使用することができ、そのため、空のインク供給部を交換するために生産を中断する必要性が高くなっている。さらに、装置は、故障状態を引き起こし得る、出荷中及び／もしくは使用中に受ける衝撃や、部分組み立て品の故障、部品の分離、電子回路の損傷などの問題といった望ましくない状況にさらされる場合がある。

（補充可能性あり）

１例にしたがう、第１の容器及び第２の容器を備える装置のブロック図である。 １例にしたがう、第１の容器及び第２の容器を備える装置のブロック図である。 Ａは、１例にしたがう、弁と第２の容器との間の圧力についての、圧力対時間を示す図であり、Ｂは、１例にしたがう、ポンプと弁との間の圧力についての、圧力対時間を示す図であり、Ｃは、１例にしたがう、ポンピングデューティサイクルについての、デューティサイクル対時間を示す図である。 Ａは、１例にしたがう、予期された弁の挙動に関する圧力対時間を示す図であり、Ｂは、１例にしたがう、固着した弁の挙動に関する圧力対時間を示す図である。 １例にしたがう、容器状態を識別することに基づくフローチャートである。 １例にしたがう、所望の圧力を識別することに基づくフローチャートである。 １例にしたがう、システム状態を識別することに基づくフローチャートである。

本明細書に記載されている例は、補充をより効率的に（たとえばポンピングを中断することなく）実行することを可能にし、及び、装置状態を評価するための装置の作動中に診断を実行することを可能にする。１例では、プリンターは、補充手順を停止する必要なく、種々のパラメータをテストし及びチェックすることができ、これによって、プリンターの稼働率を高めてダウンタイムを短くすることができる。例示的なプリンターはまた、（受動構成要素（受動部品など）／サブシステムを含む）システムの挙動を認識して自己診断する能力、及び、故障（障害）評価及び予防保守を容易にするための明確な故障モードメッセージを生成する能力を有している。種々の例示的な装置に関する本明細書に記載されている高性能な（たとえばユーザーの介入を必要としない）故障認識は、プリンターの可用性／生産性を高め、効率及び一貫性を高め、及びコスト削減を大きくする。

図１は、１例にしたがう、第１の容器１１０及び第２の容器１２０を備える装置１００のブロック図である。装置１００はまた、ポンプ１３０、弁（バルブ）１４０、及びコントローラ１５０を備えている。第１の容器１１０は、ポンプ１３０と弁１４０を介して第２の容器１２０に流体結合している（すなわち、該第１の容器と該第２の容器間で流体が流れることができるように結合している）。第１の容器１１０及び第２の容器１２０は、印刷可能な組成物（以下、印刷可能組成物という）１２２を提供及び／又は格納ないし貯蔵することができる。コントローラ１５０は、第２の容器１２０の状態１５２を識別し、及び、デューティサイクル１５４にしたがってポンプ１３０を選択的に動作させることができる。

例示的な装置１００は、インクの色などの印刷可能組成物１２２のタイプを扱うための複数の容器（リザーバ）を有するプリンターでありうる。したがって、装置１００は、複数のタイプの印刷可能組成物１２２を有することができ、あるタイプの印刷可能組成物１２２を、第１の容器１１０を第２の容器１２０に流体結合するためのポンプ１３０及び弁１４０に関連付けることができる。これにより、ポンプ１３０にしたがって第２の容器１２０に（印刷可能組成物を）補充するために、印刷可能組成物１２２のソース（供給源）として機能する第１の容器１１０から印刷可能組成物１２２を汲み出すことができる。さらに、ポンプ１３０は、複数の第１の容器１１０及び第２の容器１２０にポンピングを提供するための複数の入口及び出口を備えることができる（たとえば、ポンプ１３０を、異なる着色インクの列（バンク）を駆動するための蠕動ポンプとすることができる）。例示的な装置１００は、（１以上の）第１の容器１１０を密閉して、印刷可能組成物の漏れを封じ込めるためのタブ（桶などの容器。不図示）を備えることができる。装置１００は、液圧（水圧または油圧）装置を備え、これによって、第２の容器１２０を第１の容器１１０よりも高い位置に配置して、弁１４０が印刷可能組成物１２２の流量に影響を与えることができるようにすることができる。本明細書では、弁１４０の上流側の装置１００の部分を第１の液圧部分と呼び、弁１４０の下流側の装置１００の部分を第２の液圧部分と呼ぶ場合がある（液圧部分は、水圧部分または油圧部分でありうる）。

第１の容器１１０は、印刷可能組成物１２２のソース（供給源）として機能することができる。たとえば、第１の容器１１０は、比較的大量の印刷可能組成物１２２を供給することができ、該印刷可能組成物１２２は、相対的に（該第１の容器よりも）小さい第２の容器１２０に補充するために使用される。１例では、第１の容器１１０を、３０００立方センチメートル（ｃｃ）のインクカートリッジとして提供して装置１００に取り付けて、その大容量に起因して自律性を向上させて、印刷可能組成物１２２の頻繁な交換／補充の必要性をなくすことができる。

第２の容器１２０は、印刷のために印刷可能組成物１２２を保持することができる。１例では、第２の容器１２０を、第１の容器１１０よりも少ない容量（たとえば７７５ｃｃ）を有する補充可能なインクカートリッジとして提供することができる。代替の例では、第２の容器１２０を、プリントヘッドを含むインクジェットカートリッジとして提供することができ、該インクカートリッジは、補充のために第１の容器１１０に流体結合している。

第１の容器１１０及び第２の容器１２０を、装置１００内の異なる位置に配置することができる。たとえば、第１の容器１１０を、下の方に流れるインクのこぼれを捕捉するのに都合のよい位置である、装置１００の下側の部分の邪魔にならないところに配置することができる。印刷によって印刷可能組成物１２２が使い果たされたときに、印刷可能組成物１２２を第２の容器１２０に補充するために、弁１４０を介して印刷可能組成物１２２をポンプ１３０によって送り出す（ポンピングする）ことができる。したがって、第２の容器１２０は、印刷動作（たとえば、インクジェット印刷装置のプリントヘッドと共にする往復運動）に対応するための、第１の容器１１０から補充することが可能な中間の貯蔵タンクとして機能することができる。

印刷可能組成物１２２を、２次元（２Ｄ）及び３次元（３Ｄ）印刷技術に適合する組成物を含む、インク、顔料、染料、トナー、焼結用粉末、またはその他の印刷可能組成物とすることができる。１例では、印刷可能組成物１２２を、インクジェット印刷技術に適合する流体インクとすることができる。

弁１４０は、印刷可能組成物１２２の流体制御に関連する少なくとも１つの受動構成要素を含むことができる。したがって、コントローラ１５０は、たとえば、ポンプ１３０及び／又は第２の容器１２０の状態に基づいて、弁１４０の状態を間接的に推測することができる。弁１４０は、ポンプ１３０と第１の容器１１０のアセンブリ、及び、第２の容器１２０及び関連するメカトロニクス／アセンブリ（たとえばプリントヘッド及びキャリッジ）などの装置１００の種々のシステム間の受動的な機械的絶縁ないし分離を提供することができる。代替の例では、弁１４０は、コントローラ１５０によって直接に監視／制御されることができる（１以上の）能動構成要素（能動部品など）を備えることができる。

弁１４０は、逆流を防止し及び選択的に流体を分離するための一方通行弁（たとえば逆止め弁）及び、過剰圧力状況を防止するためのリリーフ弁を含むことができる。これによって、弁１４０は、たとえばポンプ１３０（の動作）が遅くされ及び／又は停止されたときに、第２の容器１２０から第１の容器１１０への印刷可能組成物１２２の逆流を防止することができる。さらに、たとえば、ポンプ１３０の故障やライン／プリントヘッドの目詰まりなどに起因する過剰圧力を防止するために、弁１４０のリリーフ弁部分が開いて、印刷可能組成物１２２が制御可能に漏れ出る（たとえば、第１の容器１１０を密閉している捕捉用容器／タブ内へと下方に滴り落ちる）ことができるようにすることが可能である。

ポンプ１３０を、印刷可能組成物のポンピング（送り出しないし汲み出し）に適合したものとすることができる。いくつかの例では、ポンプ１３０を、偏心膜ポンプ（偏心ダイヤフラムポンプ）とすることができる。コントローラ１５０によって、デューティサイクル１５４にしたがって電力を選択的に供給することによってポンプ１３０を制御することができる。１例では、コントローラ１５０は、たとえば論理制御部に電力を供給するための電源電圧レール（たとえば３．３ボルト）とは対照的に、高電圧レール（たとえば１２ボルトまたは２４ボルト）を用いてポンプドライバ（具体的に図示されていないが、コントローラ１５０及び／又はポンプ１３０に組み込むことができる）に電力を供給することができる。コントローラ１５０によって生成されたパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を提供してデューティサイクル１５４によってポンプ１３０を制御するために、ポンプドライバは、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）及び／又は低電力トランジスタ（バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ））などの２段スイッチを備えることができる。いくつかの例では、コントローラ１５０は、Ｖpump＝デューティサイクル×Ｖ１という例示的な式に基づいてポンプ１３０にポンプ電圧を加えることができる。ここで、Ｖ１は高電圧レール値である。追加の回路（たとえた（１以上の）トランジスタ）を用いて、高電圧レールから電源電圧レールへと（及びこの逆へと）信号／電圧を適合させることができる。

コントローラ１５０は、たとえば、デューティサイクル１５４によってポンプ１３０を制御することによって、及び／又は、第２の容器１２０の状態１５２を識別することによって、第１の容器１１０から第２の容器１２０への印刷可能組成物１２２の制御された移送を提供することができる。コントローラ１５０は、ポンプ１３０及び／又は第２の容器１２０に対応する電圧、電流、及び圧力を含む、許容可能な状態１５２及びデューティサイクル１５４の値に対応ないし合致する格納値（格納されている値）のテーブルを含むことができ及び／又は該テーブルを参照することができる。したがって、コントローラ１５０は、既存の検出された値を識別して、それらを格納されている値／所望の値と比較し、及び、該比較結果に応じて、第２の容器１２０の制御された補充が確実に行われるようにすることができる。さらに、コントローラ１５０は、ポンプ１３０、弁１４０、または容器１１０、１２０に異常（故障）があるか否かを識別するなどの診断目的で値を特定ないし識別することができる。たとえば、コントローラ１５０は、高ポンプ電圧及び／又は電流であるが生じている圧力は低いといった互いに矛盾する値の組み合わせを識別することができる。

デューティサイクル１５４を、第２の容器１２０への補充を最適化するために変えることができる。たとえば、コントローラ１５０は、新しい／満杯の第１の容器１１０が接続されていること、及び、第２の容器１２０が空であることを検出することができる。したがって、コントローラ１５０は、最初に、第１のデューティサイクル１５４に基づく高いレートで（すなわち速い速度でまたは大きな流量で）第２の容器１２０へと印刷可能組成物１２２を汲み出して送り出すことができる。しばらくしてから、コントローラ１５０は、第２のデューティサイクル１５４にしたがって、ポンピングレート（ポンピング速度またはポンピング流量）を短時間だけ低い値に下げることができる。第２のデューティサイクル１５４にしたがって低下されたポンピングレートとされている間、弁１４０が閉じて、第２の液圧部分を分離することができ、これによって、コントローラ１５０は、第２の容器１２０の状態１５２をチェックする（調べる）ことができる。第２のデューティサイクル１５４に起因する弁による分離に伴って機械的及び／又は電気的ノイズが低減されるので、（たとえば、そうでない場合には大量のポンピングによって影響を受けうるノイズの多い及び／又は比較的遅い測定信号とは対照的に）コントローラ１５０は、クリーンな状態（たとえばノイズのない状態）１５２の測定値を迅速に得ることができる。たとえば、第２のデューティサイクル１５４にしたがうポンプ１３０の動作中に、コントローラ１５０は、どれだけの量の印刷可能組成物１２２が第２の容器１２０内にあるか（たとえば、第２の容器１２０の充填状態（たとえば満杯量に対する現在の格納量））を特定することができる。コントローラ１５０が、第２の容器１２０に比較的多くの空きスペース（空間）が残っていることを検出した場合には、コントローラ１５０は、しばらくの間、中間の（たとえば第３のデューティサイクル１５４の）レートまたは高い（たとえば第１のデューティサイクル１５４の）レートにポンピングレートを上げることができる。このアプローチを繰り返して、デューティサイクルにしたがってポンピングレートを調節して、必要に応じて充填（補充）速度を最大にし、及び、必要に応じて制御を最大にすることができる。たとえば、状態１５２が、第２の容器１２０が一杯になりつつあるために残っている空間が比較的小さいことを示している場合には、過剰圧力及び／又は弁１４０のリリーフ弁部分からのインク流出のリスクを回避するために、コントローラ１５０は、遅いデューティサイクル１５４にしたがってポンプ１３０を動作させることができる。いくつかの例では、コントローラ１５０は、第２の容器１２０からのインク消費（量）及び使用状況を追跡するために、液滴計数情報を用いて（該情報に基づいて）ポンプ１３０を制御し／作動させることができる。代替の例では、ポンプ１３０を、デューティサイクル１５４以外の、またはデューティサイクル１５４に加えて、振幅変調、周波数変調、パルス幅変調、及び他のアプローチ（たとえば、アナログ電圧及び／又は電流コントローラ）などの他の技術に基づいて制御することができる。

図２は、１例にしたがう、第１の容器２１０及び第２の容器２２０を備える装置２００のブロック図である。第２の容器２２０は閾値充填状態２２４に関連付けられている。装置２００はまた、検出器２１２、ポンプ２３０、弁２４０、コントローラ２５０、及びセンサー２６０を備えている。第１の容器２１０は、ポンプ２３０及び弁２４０を介して第２の容器２２０に流体結合している。検出器２１２は、第１の容器２１０が装置２００に結合されているか否かを示すことができる。コントローラ２５０は、第２の容器２２０に関連付けられた圧力２６２（センサー２６０によって示された圧力）を識別し、及び、電圧２５６及び／又は電流２５８に基づいてポンプ状態（ポンプの状態）２５２を識別することができる。コントローラ２５０は、デューティサイクル２５４にしたがってポンプ２３０を選択的に動作させることができる。

検出器２１２は、第１の容器２１０の存在を検出することができる。１例では、検出器２１２を、検出器２１２のスイッチコントローラに組み込むことができる（及び／又は、コントローラ２５０に組み込むことができる）分圧器を含む機械式スイッチとして提供することができる。検出器２１２によって提供される存在の検出は、ハードウェア保護を可能にする、たとえば、第１の容器２１０が装置２００に接続されていないときに、ポンプ２３０がインクチューブ内に空気を送り出すのを防ぐのを可能にすることができる。したがって、検出器２１２による存在の検出の欠如を用いて、ポンピング動作または他の（たとえば診断）動作を停止することができ、続行するために、第１の容器２１０を接続すべきことに関するメッセージを発することができる。

コントローラ２５０は、装置２００の種々の構成要素／システムの状態を識別することができ、該状態には、それらの構成要素／システムが正常に動作しているか否か、第１の容器２１０が接続されているか否か、第１の容器２１０及び／又は第２の容器２２０がインクを有しているか否か、ポンプ２３０及び／又は弁２４０が故障しているか否かなどが含まれる。いくつかの例では、コントローラ２５０は、装置２００に取り付けられたセンサー２６０に基づいて、ポンプ２３０がポンピングしているか否か及びそれらに対応する（互いに）異なる圧力センサー信号にしたがう圧力２６２を識別することができる。センサー２６０からのあるタイプの信号をポンプ状態２５２（たとえば、インクチューブ内の圧力や、ポンプ２３０が電圧及び／又は電流にしたがってどのように動作しているか）にしたがって予期することができ、その信号が識別された場合には、コントローラ２５０は、装置２００が正常に動作していると判定することができる。しかしながら、センサー２６０からの信号が、種々の他のシステムの状態を考慮して予期されない場合には、コントローラ２５０は、問題が、コントローラ２５０によって直接監視されていない構成要素（たとえば弁２４０の受動構成要素）によって引き起こされたものであったとしても、該問題を特定することができる。

センサー２６０を用いて、第２の容器２２０に通じているラインに生じている圧力２６２に基づいて第２の容器２２０の状態を識別することができる。したがって、印刷可能媒体（たとえばインク）が第２の容器２２０中に送り出されるときは、それに応じて圧力２６２が生じる。さらに、装置２００、センサー２６０、第１の容器２１０などに対する第２の容器２２０の高さを装置２００によって定めることができる。該高さ（並びに、センサー２６０の相対的な位置）を、コントローラ２５０によって実行される状態識別において考慮することができる。たとえば、コントローラ２５０は、第２の容器２２０は空であって早急に補充されるべきか否か、または、第２の容器２２０は閾値充填状態２２４に近づきつつあってもっとゆっくり補充されるべきか否か、または、第２の容器２２０は閾値充填状態２２４に達していてこれ以上補充されるべきではないか否かを識別することができる。

センサー２６０を、印刷可能組成物によって生じた圧力を識別することに適合している種々のタイプの圧力センサーとして提供することができる。いくつかの例では、該センサーはまた、印刷可能組成物がインクチューブを通って移動しているか及び／又は流れているか否かを検出することができる。たとえば、センサー２６０を、差圧センサーとして提供することができ、コントローラ２５０は、該センサーの状態を、ポンプ状態及び検出器状態とは独立に読み取ることができる。センサー２６０を、弁２４０の動作に基づいてポンプ２３０から機械的に分離ないし絶縁することができる。弁２４０をある閾値ポンプ圧力に関連付けることができ、該閾値ポンプ圧力下で弁２４０は閉じる（または閉じることができる）。したがって、ポンプ２３０が、該閾値ポンプ圧力より低い圧力を生じるデューティサイクル２５４にしたがって動作するときには、弁２４０は閉じたままであることができる。弁２４０は、閉じているときには、第１の容器２１０から汲み出された印刷可能組成物が、弁２４０を越えてセンサー２６０及び／又は第２の容器２２０へと移動するのを阻止することができる。

コントローラ２５０は、ポンプ２３０を制御することができ、また、たとえば診断目的で、ポンプ２３０の種々の特性を識別することができる。１例では、コントローラ２５０は、電流２５８に基づいてポンプ状態２５２を識別することができる。たとえば分路抵抗器及び計測増幅器（不図示）を用いることによって、ポンプ２３０に関連付けられた電流２５８を、ポンプ巻き線の巻き線を流れる電流の指示として得ることができる。電流２５８を、ポンプモータードライバ（不図示。ポンプ２３０及び／又はコントローラ２５０に組み込むことができる）に直列に得ることができ、及び、検出器２１２及びセンサー２６０の測定値などの他の測定値とは独立に得ることができる。

したがって、該コントローラは、装置システムが良好（ＯＫ）で正常に動作しているか否かの診断及び検査を実行することができる。たとえば、印刷可能組成物が利用可能であり、ポンプ２３０が正常にポンピングを行っており、及び、圧力２６２を示す信号、検出器２１２の信号、及びポンプ状態２５２を示す信号が予期された範囲内である場合には、コントローラ２５０はまた、弁２４０などの機械的な側面も正常に動作（ないし機能）していると推測することができる。不適切な状態または動作を示すことができる１つの例示的な状況では、ポンプ状態２５２はポンプ２３０の動作（状態）を示すことができるが、センサー２６０は、圧力２６２の欠如を示す場合がある。そのような状況は、弁２４０の受動構成要素の少なくとも１つの部分ないし部品の状況と合致している場合がある（たとえば、リリーフ弁が開固着している（すなわち該弁が開いた状態で固着している）ために、汲み出された印刷可能組成物がこぼれる場合がある）。

図３のＡ〜Ｃは、デューティ１のポンピングデューティサイクル３５４に対応する期間Ａ ３０４、デューティ２に対応する期間Ｂ３０５、デューティ３に対応する期間Ｃ ３０６を含む種々の例示的な状況を示している。図１及び図２を参照すると、図３のＡ及びＢは、例示的な装置の２つの液圧部分の状況を示している。すなわち、図３のＡは、弁と第２の容器との間の第２の液圧部分に対応し、図３のＢは、ポンプと弁との間の第１の液圧部分に対応する。図３のＡに示されている圧力を例示的な圧力センサー２６０によって得ることができるが、図３のＢに示されている圧力は例示（実例）である（たとえば、第１の液圧部分の圧力センサーは図示されていない）。コントローラは、それらの液圧部分を介して第１の容器から第２の容器へと送り出される（すなわちポンピングされる）印刷可能組成物の量を変えるために、（パルス幅変調（ＰＷＭ）ポンプに対する）種々のデューティサイクル３５４にしたがって該ポンプを選択的に駆動することができる。とりわけ、図３のＡに示されているように、装置は、補充の間、第２の容器の圧力を上げることによって、該補充を行うために印刷処理を停止することも、生産を中断することも必要とはしない。したがって、生産性が向上する。

図３のＡは、１例にしたがう、弁と第２の容器の間の圧力について、圧力３６２対時間３０２の関係を示すグラフ３００Ａである。したがって、図３のＡは、該装置がポンピングしており、かつ弁２４０が動作しているときの図２の圧力センサー２６０の測定値（読み取り値）を示すことができる。期間Ａ３０４の間、圧力は、デューティ１にしたがう高速ポンピングに対応して上昇する。たとえば、デューティ１を比較的高いデューティサイクル（たとえば１００％）とし、これによって、ポンプに高速ポンビング能力を提供して、期間Ａ３０４に示されている初期の低い圧力にしたがって最初は空でありうる第２の容器を満たすようにすることができる。ポンプは、デューティ１にしたがって動作し続けて、弁を開き、及び、該弁と第２の容器の間の圧力を上昇させる。

しばらくすると、ポンプは減少したデューティサイクル３５４（デューティ２）で動作させられる。ポンプは、ゆっくりとポンピングする動作を継続して、印刷可能組成物を流し、及び、（図３のＢに示されているように）第１の液圧部分の弁の後方の圧力を上昇させることができる。しかしながら、デューティ２で動作しているポンプは、弁を作動させるために、生成された圧力をある閾値圧力未満に維持し、これによって、該弁が、期間Ｂ３０５の間閉じて、該弁の下流側の該装置の液圧部分（たとえば該センサーを含む液圧部分）を分離（隔離）できるようにすることができる。

したがって、期間Ｂ ３０５の間、ポンビングを停止することなく、ポンプが該システムに提供する印刷可能媒体の量を減らすことができる。したがって、弁と第２の容器の間の圧力に対応する該装置の液圧部分を、閉じた弁によって、（機械的及び／又は電気的）ポンピングノイズから分離することができる。したがって、装置のコントローラは、該装置がポンビングを継続している間、ノイズ（の影響）／妨害を受けることなく、種々の読み取り値／測定値を識別して、種々のシステムパラメータをチェック（検査）することができる。したがって、第２の容器に補充するための補充処理を、より効率的に行い、かつより早く終了することができる。なぜなら、該装置は、ポンピングを停止する必要なく動作し続けることができるからである。期間Ｂ３０５の間、該装置は、検出された圧力が、第２の容器はまだ閾値充填状態に達しておらず、かつ、より速い速度で（第２の容器に）補充できることを示しているということを識別することができる。

期間Ｃ ３０６の間、該装置は、増加したデューティサイクル３５４（デューティ３）にしたがってポンプを動作させることができる。デューティ３は閾値デューティサイクルよりも大きいので、弁は、期間Ｃ３０６において開き、これによって、印刷可能組成物が第２の容器内に流れることができるようにすることができる。とりわけ、デューティ３は、該閾値デューティサイクルを満たすかまたはそれを上回るのに十分大きいが、具体的に、デューティ１より大きくなければならないというものでも、デューティ１に等しくなければならないというものでも、デューティ１より小さくなければならないというものでもない。該装置／コントローラは、どれだけの量の空間が第２の容器に残っているかを考慮して、第２の容器を効率的に満たすのに適切なデューティ３を決定することができる。たとえば、第２の容器が満杯状態に近づいているときには、過剰圧力状態を回避するために、デューティ３をさらに小さくすることができる。

図３のＢは、１例にしたがう、ポンプと弁の間の圧力について、圧力３６２対時間３０２の関係を示すグラフ３００Ｂである。図３のＢは、装置がポンピングしており、そのため時間と共に圧力が上昇しているときの圧力の変化を示している。

ポンピングは多くのノイズを発生しうる。圧力は、なめらかな直線経路として図示されているが、該ノイズに応じて（たとえば、ポンプ及び関連する電子回路の機械的性質に起因して）変動しうる。これによって、ポンプが動作している間の所与の時刻に圧力を特定することを試みるときに該特定が困難になりうる。しかしながら、ポンピングを完全に停止する必要はない。なぜなら、弁の動作は、期間Ｂ３０５中に、第１の液圧部分におけるポンプノイズを、第２の液圧部分におけるセンサーから分離（隔離）することを可能にするからである。したがって、図３のＢは、同図に示されているように、弁の上流側の第１の液圧部分における圧力が（デューティ２に対応する相対的に低い速度で）上昇し続けることを示しており、一方、弁の下流側の第２の液圧部分における圧力は、図３のＡに示されているように、分離されて平坦なまま（すなわち一定）である。したがって、本明細書及び／又は図面に記載されている例は、弁の下流側のセンサーを含む第２の液圧部分におけるノイズのない／正しい圧力（及びその他の値／測定値）を検出するための時間を節約し、及び、該検出のためにポンピングを停止する必要をなくすことができる。さらに、図３のＢにおける期間Ｂ３０５中の圧力の上昇を捕捉して、弁が開いている期間Ｃ ３０６中に第２の液圧部分に伝え、これによって、補充時間をさらに短くすることができる。したがって、圧力が、期間Ｂ３０５中にポンプと弁の間の第１の液圧部分において上昇し、及び印刷可能組成物が流れ続けているときに、コントローラは、第２の液圧部分においてノイズのない測定を行って、第２の容器の充填状態を識別することができる。たとえば、コントローラは、補充に必要な時間を最適化するために、より速くまたはより遅くポンピングすべきかを決定することができる。なぜなら、期間Ｂ３０５は、図３のＢに示されているように、ポンピングを停止するのではなく、該システムに印刷可能媒体を提供するのを継続すること（ないし該継続する期間）に対応するからである。

図３のＣは、１例にしたがう、ポンピングデューティサイクルについて、デューティサイクル３５４対時間３０２の関係を示すグラフ３００Ｃである。デューティ２は、デューティ１及び／又はデューティ３よりも小さいものとして図示されている。デューティ３は、デューティ１より大きくてもよく、デューティ１と等しくてもよく、デューティ１より小さくてもよい。デューティサイクルを、ポンプのモーターを駆動するＰＷＭに対応付けることができ、該ＰＷＭを、該ポンプが該システムに供給する立方センチメートル単位の（体積の）量に対応付けることができる。印刷可能組成物の量の管理のために、デューティサイクル３５４をコントローラによって使用することができる。

図３のＣに示されているデューティは例示であり、種々の例において異なりうる。デューティ１はデューティ３よりも大きくても（すなわち速くても）小さくても（すなわち遅くても）よく、デューティ２を、弁を開状態と閉状態との間で移行させる（切り替える）閾値デューティよりも小さいものとすることができる。デューティ２を、ポンプを開／閉移行閾値圧力未満にとどまらせることに対応する弁の機能として表すことができる。同様に、デューティ２を、所与のデューティサイクルに対する該閾値圧力より低い圧力を生成するためのポンプの機能として表すことができる。

図３のＡ〜Ｃに示されているグラフを、弁または他の構成要素が正常に機能しているときに補充するために使用することができる。しかしながら、弁または他の構成要素が故障している可能性がある。したがって、例示的な装置は、診断手法を用いて装置の状態を識別することができる。

図４のＡ及びＢは、例示的な装置が、閉じた状態（閉状態）で固着（すなわち閉固着）している弁を診断できるようにするための、予期された弁の挙動と固着した弁の挙動との違いを示している。開いた状態（開状態）で固着（すなわち開固着）しているリリーフ弁（ポンプと弁の間の圧力は一定のままである）、または、故障しているポンプ（両方の圧力が一定のままである）などの他の状況に対して類似のアプローチを用いることもできる。図示されているように、破線は、例示的な装置の第１の液圧部分（ポンピング中のポンプと弁の間）における圧力についての、時間に対する圧力の変化に対応する。実線は、例示的な装置の第２の液圧部分（弁と第２の容器の間）における圧力についての、時間に対する圧力の変化に対応する。したがって、実線を、図２の圧力センサー２６０からの信号に対応付けることができる。コントローラは、ポンプ／デューティサイクルを選択的に制御することに基づいて、破線に対応する、第１の圧力４６４の予測された圧力に影響を与えることができる。したがって、コントローラは、破線の第１の圧力４６４の予期された圧力と検出された実線の第２の圧力４６６の挙動を比較することによって、受動構成要素（たとえば弁）の状態を推測することができる。

図４のＡは、１例にしたがう、予期された弁の挙動についての、圧力４６２対時間４０２のグラフ４００Ａである。最初は、第１の圧力４６４及び第２の圧力４６６は、ポンプが始動するまで一定（平坦）である。ポンプと弁の間（たとえば第１の液圧部分）の第１の圧力４６４は、破線で示されているように、徐々に上昇する。しかしながら、弁と第２の容器の間（たとえば第２の液圧部分）の第２の圧力４６６は、閉じた弁によって分離（隔離）されており、それゆえ、弁が開く前には、上昇せず、関連する機械的信号ノイズ（の影響）も受けない。その後しばらくして、弁が開いて、第１の圧力４６４を低下させ、及び第２の圧力４６６を上昇させる。コントローラは、図３のＣに示されているデューティ３のような減少したデューティサイクルを使用して、弁が開いた状態で（該ポンプ用の低いＰＷＭを用いて）ゆっくりと圧力を加えて、弁と第２の容器の間の第２の液圧回路における（圧力センサーによって示される）圧力を徐々に高めることができる。また、図４のＡに示されている挙動は、圧力をどのようにして、該装置の一方の液圧部分から他方の液圧部分に伝えることができるかを説明している。したがって、本明細書及び／又は図面で提供されている例は、補充中に、または、ポンプは完全には停止していないが弁は閉じている診断期間中に、第１の液圧部分において蓄積することができる圧力を利用することができる。なぜなら、第２の容器への補充に寄与するために、弁が開いているときに、該圧力を、最終的に、第２の液圧部分に伝えることができるからである。

図４のＢは、１例にしたがう、固着した弁の挙動についての、圧力４６２対時間４０２のグラフ４００Ｂである。固着した弁の場合には、破線で示されている第１の圧力４６４は上昇し続け、一方、実線で示されている第２の圧力４６６は一定（平坦）のままである。より具体的には、固着した弁は、印刷可能組成物が、第１の液圧部分から第２の液圧部分に移動するのを阻止する。コントローラは、直接に監視されているポンプ状態のおかげで（たとえば、電圧及び／又は電流に基づいて）該ポンプが動作していること、及び、センサーの測定値に基づいて第２の圧力４６６が一定のままであることを識別することができる。コントローラはまた、印刷可能組成物のソース（たとえば第１の容器）が、検出されて、該装置に正しく接続されていることを確認することができる。したがって、コントローラは、観察された状態を考慮して、該受動弁が固着していることを推測することができ、及び、この問題を解決するためのアクションを取る（たとえば、ポンプを停止させ及び／又は必要なサービス（修理や点検など）のための通知を発する）ことができる。

図５〜図７は、本開示の種々の例にしたがう流れ図である。それらの流れ図は、これまでの図に関連して説明した種々のシステム及び装置と共に使用することができる処理を表している。流れ図は特定の順番で示されているが、本開示は、そのような順番に限定されない。種々の処理は、図示の順番とは異なる順番で起こり得ること、及び／又は、図示の処理以外の処理と同時に起こり得ることが明示的に考慮されている。

図５は、１例にしたがう、容器状態を識別することに基づくフローチャート５００である。ブロック５１０において、コントローラは、第１のデューティサイクルにしたがって、印刷可能組成物の第１の容器から印刷可能組成物の第２の容器へと印刷可能組成物を送り出す（ポンピングする）ようにポンプを作動させる。たとえば、第１の容器から第２の容器へとインクを送り出すことによって最初は空の第２の容器に急速に補充するために、該第１デューティサイクルを比較的大きなものとすることができる。ブロック５２０において、第２の容器からポンプへの逆流を防止するために、第２の容器が、閾値ポンプ圧力にしたがって閉じることができる弁に基づいて該ポンプから選択的に分離（隔離）される。たとえば、コントローラは、小さくされたデューティサイクルにしたがってポンプを動作させることができ、これによって、該小さくされたデューティサイクルにしたがって生じるポンプ圧力を超える弁の閉じ強度に基づいて該弁が閉じることができるようにすることができる。ブロック５３０において、コントローラは、該閾値ポンプ圧力に対応する閾値デューティサイクルより小さい第２のデューティサイクルにしたがってポンプを動作させる。たとえば、該第２のデューティサイクルを、弁を閉じることができる程に十分小さいが、該装置の第１の液圧部分に圧力を生成し続けるのには十分大きなものとすることができる。ブロック５４０において、コントローラは、第２の容器が該弁によって該ポンプから分離（隔離）されているときに、該ポンプの動作を停止させることなく、該第２の容器の状態を識別する。たとえば、該ポンプは、第２の容器の充填状態を識別するために使用されるセンサーを含む第２の液圧部分にノイズを発生させることなく、第１の液圧部分に圧力を生成し続けることができる。第２の容器が満杯になるまでこの処理を繰り返すことができ、第２の容器が満杯状態（完全に補充された状態）に近づいているときに過剰圧力のリスクを回避するために、種々のデューティサイクルを変更することができる。

図６は、１例にしたがう、所望の圧力を識別することに基づくフローチャート６００である。フローはブロック６１０から開始する。ブロック６２０において、システム検査が実行されて、該システムが良好（ＯＫ）であるか否かを識別する。たとえば、該システムは、圧力センサーの出力、ポンプ状態、及び、第１の容器の検出などの種々のデフォルトの読み取り値（測定値）を検証することができる。該システムが良好（ＯＫ）でない場合には、フローはブロック６３０に進む。ブロック６３０において、フローは、システムエラー／故障状態で停止する。たとえば、該システムは、該装置に表示されるメッセージを生成すること、及び／又は、サービス（修理や点検など）を求める呼び出しを生成することができる。ブロック６２０において該システムが良好（ＯＫ）である場合には、フローはブロック６４０に進む。ブロック６４０において、該システムは、デューティサイクル１またはデューティサイクル３でポンピングを行う。たとえば、該システムは、デューティ１に対応する大きくされたレート（速度ないし流量）でポンピングすることができるが、これは、該圧力センサーに、該ポンピングに起因する多量のノイズを記録（ないし検知）させる場合がある。ブロック６５０において、該システムは、ある待ち時間の間ポンピングを継続する。たとえば、ポンピング待ち時間を、特定のシステム要件及び容器（の容量）／ポンプ能力にしたがって、所定の期間や種々のインターバル（時間間隔）などとすることができる。しばらくの間ポンピングした後で、該システムは、どれだけの量のインクが第２の容器に送り出されたか（ポンピングされたか）をチェックする（調べる）ことができる。インクの量を検出された圧力に対応付けることができる。ブロック６６０において、該システムは該圧力をチェックする。たとえば、該システムのコントローラは、圧力センサーの読み取り値（測定値）を識別（特定）して、圧力を充填状態に関連付けているルックアップテーブルにしたがって、第２の容器の充填状態を調べる（ないし特定する）ことができる。ブロック６７０において、該システムは、デューティサイクル２を設定してデューティサイクル２でポンピングする。たとえば、デューティサイクル２を、弁が開いている状態に関連付けられた閾値圧力より低い圧力でポンプを動作させるように選択することができる。したがって、該ポンプは、動作を継続して、対応する第１の液圧部分に圧力を生成し続けることができ、その間、該弁は、第２の液圧部分を機械的なポンピングノイズから分離（隔離）し、これによって、圧力センサーの異常な測定値が回避される。ブロック６８０において、該システムは、検出された圧力が目標圧力（たとえば、第２の容器の満杯状態に関連付けられた目標圧力）から遠く離れているか否かを識別する。たとえば、該システムは、第２の容器の半分だけが充填されていることを示す圧力を検出することができ、その場合、全速力のポンピングを使用するための大きな余地が残っていることをコントローラが決定できるようにすることができる。圧力が目標から遠く離れている場合には、フローはブロック６４０に戻って、デューティサイクル１またはデューティサイクル３に関連付けられたより大きなデューティサイクルでポンピングを続行する。第２の容器がどれだけ充填されたか、及び、該容器が満杯になる（完全に充填される）までにどれだけのマージン（余裕）が残っているかに依存して、該システムは、再度デューティ１を使用することを選択することができ、あるいは、おそらくは、満杯状態に近づいているときに過剰圧力のリスクを冒すことなく補充速度を最適化するために、異なる及び／又は小さくされたデューティ（たとえばデューティ３）を使用することを選択することができる。ブロック６８０において、圧力が目標からそれほど離れていない（すなわち目標に近い）（と識別された）場合には、フローはブロック６９０に進む。ブロック６９０において、該システムは、所望の圧力（たとえば満杯状態）に達したか否かを識別する。たとえば、コントローラは、圧力センサーの読み取り値（測定値）を第２の容器の満杯状態に対応する圧力を含むセンサー読み取り値（測定値）のテーブルと比較することができる。所望の圧力に達していない場合には、フローはブロック６７０に進み、そこで、ポンピングは、（たとえば、満杯状態に近いことを考慮して）ゆっくりとしたデューティ２のレートで続行する。ブロック６９０において所望の圧力に到達している場合には、フローはブロック６９５で終了する。

図７は、１例にしたがう、システム状態の識別に基づくフローチャート７００である。フローはブロック７０５から開始する。ブロック７１０において、第１の容器が接続されているか否かが判定される。たとえば、コントローラは、第１の容器に対するインターフェースにおける機械的検出器の状態を識別することができる。（第１の容器が）接続されていない場合には、フローはブロック７１５に進む。ブロック７１５において、第１の容器を接続すべきとの指示が出される。たとえば、該装置は、プリンターにメッセージを表示することができ、または、ネットワークなどに通知を送ることができる。ブロック７１０において、第１の容器が接続されている場合には、フローはブロック７２０に進む。ブロック７２０において、第１の容器が空であるか否かが判定される。たとえば、コントローラは、所与のデューティサイクルでポンプを動作させることができ、ポンプの状態、及び、該ポンプが負荷を受けているか（インクが存在しているか）否か（インクが空か）をチェックする（調べる）ことができる。（第１の容器が）空の場合には、フローはブロック７２５に進む。ブロック７２５において、新たな第１の容器を設けるべきとの指示が出される。たとえば、該装置は、プリンターにメッセージを表示することができ、または、ネットワークなどに通知を送ることができる。ブロック７２０において、第１の容器が空ではない場合には、フローはブロック７３０に進む。ブロック７３０において、ポンプが良好（ＯＫ）であるか否かが判定される。たとえば、コントローラは、該ポンプに既知のデューティサイクルを与えて、ポンプ状態に基づく該ポンプの応答をチェックすることができる。（ポンプが）良好（ＯＫ）ではない場合には、フローはブロック７３５に進む。ブロック７３５において、ポンプのサービス（修理や点検など）が必要であるという指示が出される。たとえば、該装置は、プリンターにメッセージを表示することができ、または、ネットワークなどに通知を送ることができる。ブロック７３０において、ポンプが良好（ＯＫ）であると判定された場合には、フローはブロック７４０に進む。ブロック７４０において、デューティ設定及びポンピングが決定される。たとえば、コントローラは、上記の種々の例にしたがって、デューティ１またはデューティ２またはデューティ３を使用すべきか否かを決定することができる。ブロック７４５において、圧力、電流、及び／又は電圧の値が測定される。たとえば、コントローラは、ポンプ状態を直接監視して該電流／電圧値を得ることができ、及び、圧力センサーを直接監視して該圧力値を得ることができる。ブロック７５０において、それらの値が妥当（ＯＫ）であるか否かが判定される。たとえば、コントローラは、異常な値または矛盾する値であるか（たとえば、最大限のデューティサイクルでポンピングしているが、圧力ゼロを検出しているか）どうかをチェックすることができ、または、上記の固着した構成要素があるかどうかをチェックすることができる。（それらの値が）妥当（ＯＫ）ではない場合には、フローはブロック７５５に進む。ブロック７５５において、弁のサービス（修理や点検など）が必要であるという指示が出される。たとえば、該装置は、プリンターにメッセージを表示することができ、または、ネットワークなどに通知を送ることができる。ブロック７５０において、それらの値が妥当（ＯＫ）である場合には、フローはブロック７６０で終了する。

したがって、例示的な装置は、能動構成要素／監視されている構成要素を評価することができ、及び、受動構成要素の状態（弁の故障など）を推測することができる。例示的なプリンターは、予期しない挙動の有無について試験をして、受動サブアセンブリ／システムに関するフィードバックを提供することができる。事前の明確な故障／問題メッセージを提供する例示的な装置を考慮すれば、問題が検出されるとすぐに事前の警告を提供することによって、技術サポートのコストを最小限にすることができると共に、時間と費用を節約する能力を向上させることができる。

本明細書及び／又は図面で提供されている例を、ハードウェアまたはソフトウェアまたはそれら両方の組み合わせで実施することができる。例示のシステムは、非一時的な有形の媒体（たとえば、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、及び／又はコンピューター可読媒体）に格納されている命令を実行するためのプロセッサ及びメモリ資源を備えることができる。非一時的なコンピューター可読媒体を有形のものとすることができ、該コンピューター可読媒体は、本開示にしたがう例を実施するためにプロセッサによって実行可能なコンピューター可読命令を格納することができる。

例示のシステム（たとえばコンピューティング装置）は、一組のコンピューター可読命令（たとえばソフトウェア）を格納している非一時的な有形のコンピューター可読媒体を備えることができ及び／又は収容することができる。本明細書で使用されている「プロセッサ」は、並列処理システムなどにおける１または複数のプロセッサを備えることができる。該メモリ（記憶装置）は、コンピューター可読命令の実行のための、プロセッサによってアドレス指定可能なメモリを含むことができる。該コンピューター可読媒体は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクなどの磁気メモリ、フロッピーディスク、及び／又はテープメモリ、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、フラッシュメモリ、相変化メモリなどの揮発性及び／又は不揮発性メモリを含むことができる。

Claims (15)

1. 印刷可能組成物のソースとして機能する第１の容器と、
   前記第１の容器から第２の容器に前記印刷可能組成物を送り出すために、前記第１の容器及び前記第２の容器に流体結合したポンプであって、前記第２の容器は前記印刷可能組成物を格納することができる、ポンプと、
   前記ポンプ及び前記第２の容器に流体結合した弁であって、前記第２の容器から前記ポンプへの逆流を防止し、及び、閾値ポンプ圧力に基づいて、前記第２の容器を前記ポンプから選択的に分離するための弁と、
   コントローラ
   を備える装置であって、
   前記弁は、前記閾値ポンプ圧力下で閉じるようになっており、
   前記コントローラは、前記閾値ポンプ圧力に対応する閾値デューティサイクルよりも小さいデューティサイクルで前記ポンプを動作させ、及び、前記第２の容器が、前記弁によって前記ポンプから分離されているときに、前記ポンプの動作を停止させることなく、前記第２の容器の状態を識別することからなる、装置。
2. 前記印刷可能組成物に関連付けられた圧力を識別するためのセンサーをさらに備え、前記コントローラは、該圧力に基づいて、前記第２の容器の状態を識別することからなる、請求項１の装置。
3. 前記第２の容器は、前記弁及び前記第１の容器よりも高い位置に配置され、
   前記第２の容器が、前記弁によって前記ポンプから分離されているときに、前記センサーによって識別された前記圧力は、前記第２の容器内の印刷可能組成物の充填状態に対応する、請求項２の装置。
4. 前記コントローラは、前記圧力及びポンプ状態に基づいて前記弁を診断することができ、
   前記ポンプ状態は、ポンプ電圧とポンプ電流の少なくとも一方に基づくことからなる、請求項２の装置。
5. 前記コントローラは、前記状態を識別することができ、前記第２の容器の第１の状態に基づく第１のデューティサイクルにしたがって前記ポンプを動作させることができ、及び、前記第２の容器の第２の状態に基づく第２のデューティサイクルにしたがって前記ポンプを動作させることができ、
   前記第１のデューティサイクルは前記第２のデューティサイクルよりも大きく、前記第２の状態は、前記第１の状態に関連付けられた第１の充填状態よりも大きい、前記第２の容器の第２の充填状態を示すことからなる、請求項１の装置。
6. 前記第２のデューティサイクルは、前記閾値デューティサイクルよりも小さく、
   前記コントローラは、閾値充填状態に近づきつつある前記第２の容器に対応する状態を識別したことに応答して、前記第２のデューティサイクルにしたがって前記ポンプを動作させることからなる、請求項５の装置。
7. 前記コントローラは、前記第２の容器の状態と前記閾値充填状態の違いに基づいて、第１の期間及び第２の期間を決定し、
   前記第１の期間は、前記第１のデューティサイクルにしたがって前記ポンプを動作させる期間であり、
   前記第２の期間は、前記第２のデューティサイクルにしたがって前記ポンプを動作させる期間であることからなる、請求項６の装置。
8. 前記第１の容器が前記ポンプに結合されていることを前記コントローラに示すための検出器をさらに備える、請求項１の装置。
9. 装置であって、
   印刷可能組成物のソースとして機能する第１の容器と、
   前記印刷可能組成物を格納するための第２の容器であって、前記第１の容器よりも高い位置に配置された第２の容器と、
   前記第１の容器から前記第２の容器に前記印刷可能組成物を送り出すために、前記第１の容器及び前記第２の容器に流体結合したポンプと、
   前記ポンプ及び前記第２の容器に流体結合した弁であって、前記第２の容器から前記ポンプへの逆流を防止し、及び、閾値ポンプ圧力に基づいて、前記第２の容器を前記ポンプから選択的に分離するための弁と、
   コントローラ
   を備え、
   前記弁は、前記閾値ポンプ圧力下で閉じるようになっており、
   前記コントローラは、前記閾値ポンプ圧力に対応する閾値デューティサイクルよりも小さいデューティサイクルで前記ポンプを動作させ、及び、前記第２の容器が、前記弁によって前記ポンプから分離されているときに、前記ポンプの動作を停止させることなく、前記第２の容器の状態を識別することからなる、装置。
10. 前記第２の容器に関連付けられた圧力を識別するためのセンサーをさらに備え、前記コントローラは、該圧力に基づいて、前記第２の容器の状態を識別することからなる、請求項９の装置。
11. コントローラによって、第１のデューティサイクルにしたがって、印刷可能組成物の第１の容器から前記印刷可能組成物の第２の容器へと前記印刷可能組成物を送り出すようにポンプを動作させるステップと、
    前記第２の容器から前記ポンプへの逆流を防止するために、閾値ポンプ圧力にしたがって閉じることができる弁に基づいて前記第２の容器を前記ポンプから選択的に分離するステップと、
    前記コントローラによって、前記閾値ポンプ圧力に対応する閾値デューティサイクルより小さい第２のデューティサイクルにしたがって前記ポンプを動作させるステップと、
    前記コントローラによって、前記第２の容器が、前記弁によって前記ポンプから分離されているときに、前記ポンプの動作を停止させることなく、前記第２の容器の状態を識別するステップ
    を含む方法。
12. 前記第２の容器の前記状態と閾値充填状態との差を識別するステップと、
    前記識別された差の減少にしたがって小さくなる複数のデューティサイクルにしたがって前記ポンプを動作させるステップ
    をさらに含む、請求項１１の方法。
13. 前記第２の容器の前記状態と閾値充填状態との差を識別するステップと、
    複数の期間及び対応するデューティサイクルにしたがって前記ポンプを動作させるステップ
    をさらに含み、
    前記複数の期間は、前記複数の対応するデューティサイクルに反比例する、請求項１１の方法。
14. 前記状態が前記第２の容器の閾値充填状態と一致することを識別したことに応答して、前記ポンプの動作を停止するステップをさらに含む、請求項１１の方法。
15. ポンプ電圧とポンプ電流の少なくとも一方にしたがってポンプ状態に基づいて、前記ソースは前記印刷可能組成物を提供することができないということを診断するステップと、
    前記ソースを修理すべきとの通知を提供するステップ
    をさらに含む、請求項１１の方法。
    

Images