JP2019107852A - インク供給システム、インクジェットプリンタおよびバルブ異常検出用のコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】バルブの異常を検出する。
【解決手段】インク供給システム３０は、インクタンク３３と、インクヘッド３１と、インクヘッドに接続されたダンパー５０と、インクタンクに接続された導入流路４１と、導入流路４１およびダンパーに接続された通常流路４２と、ダンパーに接続され、インクを循環させる循環流路４３と、循環流路に設けられた循環バルブ３７と、通常流路に設けられた圧力制御弁３８と、制御装置とを備えている。制御装置は、循環バルブを開放させる事前制御部と、循環バルブを開放させるように制御した後、ダンパーにおいて、検出機構で貯留室の圧力を検出し、検出した圧力が所定の圧力以下であるか否かを判定する異常判定部と、検出された圧力が所定の圧力以下と判定された場合、所定の制御を行う異常時制御部とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、インク供給システム、インクジェットプリンタ、および、インク供給システムのバルブの異常検出をするためのバルブ異常検出用のコンピュータプログラムに関する。

例えば、特許文献１には、インクを循環させることが可能な循環型のインク供給システムを備えたインクジェットプリンタが開示されている。この種のインク供給システムは、カートリッジとインクヘッドとに接続された加圧流路およびリターン側流路を有するインク流路を備えている。加圧流路には、加圧弁が設けられ、リターン側流路には、循環バルブの一例である吸引弁が設けられている。

例えば、印刷時には、加圧弁が開放され、かつ、吸引弁が閉鎖される。そのため、カートリッジ内のインクは、加圧流路を通じてインクヘッドに供給される。インク循環時には、加圧弁および吸引弁が開放される。そのため、インク供給システムのインク流路内のインクは、加圧流路と循環流路との間で循環する。

特開平１１−３２０９１３号公報

ところで、上述のような循環型のインク供給システムでは、インク循環時、例えば吸引弁などのバルブを開放するように制御しているにも関わらず、バルブの故障などでバルブが閉鎖していることがあり得る。この場合、リターン側流路にはインクが流れない。そのため、インク循環時、インク流路内のインクが循環しない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブの異常を検出することが可能なインク供給システム、インクジェットプリンタおよびバルブ異常検出用のコンピュータプログラムを提供することである。

本発明に係るインク供給システムは、インクタンクと、インクヘッドと、ダンパーと、導入流路と、通常流路と、循環流路と、循環バルブと、圧力制御弁と、制御装置とを備えている。前記インクタンクには、インクが貯留される。前記インクヘッドは、インクを吐出するノズルを有する。前記ダンパーは、前記インクヘッドに接続されている。前記導入流路は、一端が前記インクタンクに接続されている。前記通常流路は、一端が前記導入流路の他端に接続され、他端が前記ダンパーを介して前記インクヘッドに接続されている。前記循環流路は、一端が前記ダンパーを介して前記インクヘッドに接続され、他端が前記通常流路の一端に接続されている。前記循環バルブは、前記循環流路に設けられ、前記循環流路を開閉可能である。前記圧力制御弁は、前記通常流路に設けられている。前記制御装置は、前記ダンパー、前記循環バルブおよび前記圧力制御弁に通信可能に接続されている。前記ダンパーは、前記通常流路、前記循環流路および前記インクヘッドと連通し、一部が開口した貯留室と、前記貯留室の前記開口を覆うダンパー膜と、前記貯留室内の圧力を検出する検出機構と、を備えている。前記制御装置は、事前制御部と、異常判定部と、異常時制御部とを備えている。前記事前制御部は、前記循環バルブを開放させるように制御する。前記異常判定部は、前記事前制御部によって前記循環バルブが開放されるように制御された後、前記検出機構によって前記貯留室の圧力を検出し、前記検出した圧力が所定の圧力以下であるか否かを判定する。前記異常時制御部は、前記圧力検出部によって検出された圧力が前記所定の圧力以下と前記異常判定部によって判定された場合、所定の制御を行う。

前記インク供給システムによれば、事前制御部によって循環バルブが開放されるように制御され、循環バルブが正常に開放されている場合、循環流路は開放されている。そのため、インクタンクから循環流路を通じてダンパーに圧力が掛けられる。この場合、ダンパーの貯留室の圧力が所定の圧力より大きくなる。よって、異常判定部は、貯留室の圧力が所定の圧力より大きいと判定するため、循環バルブが正常に開放されていると判定される。一方、事前制御部によって循環バルブが開放されるように制御されているにも関わらず、循環バルブに異常が発生して閉鎖している場合、循環流路が閉鎖されている。そのため、インクタンクから通常流路を通じてダンパーに圧力が掛けられるが、圧力制御弁によってダンパーに掛けられる圧力が制御され、ダンパーの貯留室の圧力は、略変化せず、所定の圧力以下となる。よって、異常判定部は、貯留室の圧力が所定の圧力以下と判定することで、循環バルブに異常が発生していると判定される。このように、前記インク供給システムによれば、循環バルブが開放されるように事前制御部によって制御された状態で、ダンパーの圧力を検出することで循環バルブに異常が発生しているか否かを検出することができる。

本発明によれば、循環バルブの異常を検出することができる。

一実施形態に係るプリンタの斜視図である。 インク供給システムを示す模式図である。 キャリッジの正面断面図であり、ダンパーとインクヘッドとの位置関係を示した図である。 ダンパーの平面図であり、貯留室の圧力が所定の圧力以下である状態を示す図である。 ダンパーの平面断面図であり、貯留室の圧力が所定の圧力より大きい状態を示す図である。 インク供給システムのブロック図である。 印刷時におけるインク供給システムの制御状態を示す模式図である。 インク循環時におけるインク供給システムの制御状態を示す模式図である。 循環バルブの異常を検出する際のインク供給システムの制御状態を示す模式図である。 循環バルブに異常が発生しているか否かを検出する制御手順を示したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明に係るインク供給システム、および、インク供給システムを備えたインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタという。）について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

図１は、本実施形態に係るプリンタ１０の斜視図である。以下の説明において、前、後、左、右、上、下とは、プリンタ１０を正面から見たときの前、後、左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。また、図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。ただし、上記方向は説明の便宜上定めた方向に過ぎず、プリンタ１０の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものでもない。

本実施形態に係るプリンタ１０は、インクジェット方式のプリンタである。プリンタ１０は、記録媒体５（図１参照）に印刷を行う。記録媒体５は、例えばロール状の記録紙である。ただし、記録媒体５は、記録紙に限定されない。記録媒体５は、シート状の記録媒体、例えば樹脂製のシートであってもよい。

図１に示すように、プリンタ１０は、プリンタ本体１１と、プラテン１３と、ガイドレール１５と、キャリッジ１７とを備えている。プラテン１３は、プリンタ本体１１に固定されている。プラテン１３には、記録媒体５が載置される。プラテン１３には、円筒状のグリットローラ２１が設けられている。グリットローラ２１は、その上面部を露出させた状態でプラテン１３に埋設されている。グリットローラ２１は、図示しないフィードモータによって駆動される。

ガイドレール１５は、プラテン１３の上方に配置されている。ガイドレール１５は、プラテン１３と平行に配置され、左右方向に延びている。ガイドレール１５の下方には、複数のピンチローラ２２が略等間隔に配置されている。ピンチローラ２２は、グリットローラ２１に対向している。ピンチローラ２２は、記録媒体５の厚さに応じて上下方向の位置を設定可能に構成されており、グリットローラ２１との間に記録媒体５を挟み込む。グリットローラ２１およびピンチローラ２２は、記録媒体５を挟持しながら前後方向に搬送可能に構成されている。

キャリッジ１７は、ガイドレール１５に係合している。キャリッジ１７は、ガイドレール１５に沿って左右方向に摺動可能に構成されている。図示は省略するが、ガイドレール１５の左端側および右端側には、それぞれローラが設けられている。これらローラのうち何れか一方には、キャリッジモータ（図示せず）が接続されている。また、ガイドレール１５の左右両端側に設けられたローラには、無端状のベルト１９が巻き掛けられている。キャリッジ１７は、ベルト１９に固定されている。上記キャリッジモータが駆動して、上記ローラが回転することでベルト１９が走行する。このことで、キャリッジ１７は左右方向に移動する。

図２は、インク供給システム３０を示す模式図である。プリンタ１０は、複数のインク供給システム３０（図２参照）を備えている。インク供給システム３０は、後述のインクタンク３３から後述のインクヘッド３１に向かってインクを供給するシステムである。また、インク供給システム３０は、インクを循環させるシステムである。インク供給システム３０は、１つのインクヘッド３１ごとに設けられている。図３は、キャリッジ１７の正面断面図であり、ダンパー５０とインクヘッド３１との位置関係を示した図である。図３に示すように、ここでは、インクヘッド３１の数が「８」であるため、インク供給システム３０の数は「８」である。ただし、インク供給システム３０の数は特に限定されない。なお、複数のインク供給システム３０は、それぞれ同じ構成をしている。そのため、以下では、１つのインク供給システム３０の構成について詳述する。

図２に示すように、インク供給システム３０は、インクヘッド３１と、インクタンク３３と、インク流路３５と、導入バルブ３６、循環バルブ３７と、圧力制御弁３８と、供給ポンプ３９と、ダンパー５０と、制御装置８０（図６参照）を備えている。

インクヘッド３１は、プラテン１３（図１参照）に載置された記録媒体５にインクを吐出する。インクヘッド３１の底面には、インクを吐出する複数のノズル３１ａが形成されている。図３に示すように、インクヘッド３１は、キャリッジ１７に搭載されている。インクヘッド３１は、キャリッジ１７を介してガイドレール１５（図１参照）に沿って左右方向に移動可能である。

図２に示すように、インクタンク３３は、インクを貯留するものである。インクタンク３３とは、例えばインクカートリッジのことである。本実施形態では、インクタンク３３の数は、インクヘッド３１の数と同じであり、ここでは「８」である。１つのインクタンク３３には、１つのインクヘッド３１が接続されている。１つのインクタンク３３に貯留されているインクは、例えば、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ライトシアンインク、ライトマゼンタインク、および、ブラックインクなどのプロセスカラーインクと、ホワイトインク、メタリックインク、オレンジインクおよび、クリアインクなどの特色インクのうち何れかのインクである。

なお、インクタンク３３の配置位置は特に限定されない。本実施形態では、インクタンク３３は、プリンタ本体１１に着脱自在に設けられている。詳しくは、例えば、図１に示すように、プリンタ本体１１には、収容部３３ａが設けられており、複数のインクタンク３３は、収容部３３ａに収容されている。ただし、インクタンク３３の配置位置は特に限定されず、例えば、キャリッジ１７に着脱自在に設けられていてもよい。

図２に示すように、インク流路３５は、インクタンク３３に貯留されたインクをインクヘッド３１に供給する流路であると共に、インク流路３５内のインクを循環させる流路である。インク流路３５は、いわゆる循環型のインク流路である。このように、インク流路３５内でインクを循環させることで、インクが沈殿することを抑制することができる。そのため、沈殿し易いインク、例えばホワイトインク、および、メタリックインクに対するインク流路を循環型にすることで、より沈殿することを抑制することができる。インク流路３５は、導入流路４１と、通常流路４２と、循環流路４３とを備えている。

導入流路４１は、インクタンク３３に貯留されたインクを通常流路４２に供給する流路である。導入流路４１の一端はインクタンク３３に着脱可能に接続され、導入流路４１の他端は通常流路４２に接続されている。本実施形態では、導入流路４１は、第１導入部４１ａと、第２導入部４１ｂとを有している。第１導入部４１ａは、インクタンク３３に着脱可能に接続されている。第２導入部４１ｂは、第１導入部４１ａよりもインクヘッド３１側に配置され、通常流路４２に接続されている。

通常流路４２は、導入流路４１に供給されたインクをインクヘッド３１に供給する流路である。通常流路４２には、印刷時およびインク循環時にインクが流れる。通常流路４２の一端は、導入流路４１の他端に接続され、通常流路４２の他端は、ダンパー５０を介してインクヘッド３１に接続されている。本実施形態では、通常流路４２は、第１通常部４２ａと、第２通常部４２ｂと、第３通常部４２ｃとを有している。第１通常部４２ａは、第２導入部４１ｂに接続されている。第２通常部４２ｂは、第１通常部４２ａよりもインクヘッド３１側に配置され、第１通常部４２ａと第３通常部４２ｃとの間に位置している。第３通常部４２ｃは、第２通常部４２ｂよりもインクヘッド３１側に配置され、ダンパー５０を介してインクヘッド３１に接続されている。

循環流路４３は、ダンパー５０内のインクを通常流路４２へ流す流路であり、インク流路３５内のインクを循環させる流路である。循環流路４３の一端はダンパー５０を介してインクヘッド３１に接続され、循環流路４３の他端は導入流路４１の他端、および、通常流路４２の一端に接続されている。本実施形態では、循環流路４３は、第１循環部４３ａと、第２循環部４３ｂとを有している。第１循環部４３ａは、インクヘッド３１に接続されている。第２循環部４３ｂは、第１循環部４３ａよりもインクタンク３３側に配置され、第２導入部４１ｂおよび第１通常部４２ａに接続されている。

導入バルブ３６は、開閉自在であり、導入流路４１を開閉するバルブである。導入バルブ３６が導入流路４１を開放することで、インクタンク３３に貯留されたインクをインクヘッド３１に供給することが可能になる。導入バルブ３６は、導入流路４１に設けられている。詳しくは、導入バルブ３６は、第１導入部４１ａと第２導入部４１ｂとの間に設けられている。なお、導入バルブ３６の種類は特に限定されない。ここでは、導入バルブ３６は、電気的に制御されるバルブであり、例えばチョークバルブである。

循環バルブ３７は、開閉自在であり、循環流路４３を開閉するバルブである。循環バルブ３７が循環流路４３を開放することで、インク流路３５内のインクを循環させることができる。他方、循環バルブ３７が循環流路４３を閉鎖することで、循環流路４３内のインクを通常流路４２に流すことができなくなるため、インク流路３５内のインクを循環させることができない。循環バルブ３７は、循環流路４３に設けられている。詳しくは、循環バルブ３７は、第１循環部４３ａと、第２循環部４３ｂとの間に設けられている。なお、循環バルブ３７の種類は特に限定されない。ここでは、循環バルブ３７は、導入バルブ３６と同じ種類である。すなわち、循環バルブ３７は、電気的に制御されるバルブであり、例えばチョークバルブである。ただし、導入バルブ３６と循環バルブ３７とは異なる種類であってもよい。

圧力制御弁３８は、印刷時、インクの圧力変動を緩和するように機能する。圧力制御弁３８は、インクを吐出していないとき、インクヘッド３１内を負圧（詳しくは、外圧（例えば大気圧）よりも低い圧力）に保つものである。このことによって、インクヘッド３１内のインクがノズル３１ａから外部に垂れ落ちることを抑制することができる。本実施形態では、圧力制御弁３８は、通常流路４２に設けられている。詳しくは、圧力制御弁３８は、第１通常部４２ａと第２通常部４２ｂとの間に設けられている。なお、圧力制御弁３８の構成は特に限定されず、各種の弁体を採用することができる。例えば、圧力制御弁３８は、電磁制御される電磁弁であってもよい。図示は省略するが、例えば、圧力制御弁３８は、インクが流れる流路と、流路を開閉する弁機構とを備えている。弁機構は、弁機構よりも下流側の液圧に応じて開閉する。弁機構には、弁機構よりも上流側のインクの液圧と、弁機構よりも下流側のインクの液圧と、弁機構を閉鎖しようとする機械的な力と、弁機構を開放しようとする機械的な力が加えられており、非印刷時には、これらの力が釣り合っている。この釣り合った状態において、弁機構は流路を閉鎖している。弁機構を閉鎖または開放しようとする機械的な力は、例えば、スプリングの復元力である。例えば、供給ポンプ３９が駆動し、弁機構より下流側からインクが吸い出されると、下流側のインクの液圧が減少して釣り合いが崩れ、弁機構は開放方向に動く。弁機構が開放されると、流路が開放され、下流方向に向かってインクが供給される。上記のような機構により、圧力制御弁３８は、非印刷時にはインクを負圧に保ち、印刷時にはインクをインクヘッド３１へ送り出す。

供給ポンプ３９は、インクタンク３３に貯留されたインクをインクヘッド３１に供給すると共に、インクヘッド３１からインクを吐出させることを促進させるためのポンプである。また、インク流路３５のインクが循環しているとき、インクの循環を促進させるためのポンプである。なお、供給ポンプ３９の種類は特に限定されない。例えば、供給ポンプ３９は、チューブポンプである。例えば、チューブポンプは、内部に内部チューブと、ローラと、ローラに接続された駆動モータとを備えている。この駆動モータが駆動して、ローラで内部チューブを押し潰しながらローラを遊星回転させることによって、ローラの進行方向にインクを送液する。このことによって、インクタンク３３からインクヘッド３１にインクが供給される。本実施形態では、供給ポンプ３９は、通常流路４２に設けられており、圧力制御弁３８よりもインクヘッド３１側に配置されている。詳しくは、第２通常部４２ｂと第３通常部４２ｃとの間に設けられている。

次に、ダンパー５０について説明する。図４は、ダンパー５０の平面図であり、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下の状態を示す図である。図４は、ダンパー５０の部分断面図である。図５は、ダンパー５０の平面断面図であり、貯留室５２の圧力が所定の圧力より大きい状態を示す図である。ダンパー５０は、インクの圧力変動を緩和して、インクヘッド３１のインク吐出動作を安定させるものである。ダンパー５０は、ダンパー５０に流入するインクの流量（言い換えると、ダンパー５０内の圧力）を検出する。そして、インクの流量の検出結果に基づいて、圧力制御弁３８および供給ポンプ３９が制御される。図３に示すように、ダンパー５０はインクヘッド３１に接続されている。ここでは、ダンパー５０はインクヘッド３１の上部に設けられている。なお、ダンパー５０の構成は特に限定されない。本実施形態では、図４に示すように、ダンパー５０は、ダンパー本体５１と、貯留室５２と、ダンパー膜５３と、検出機構５４とを備えている。

ダンパー本体５１は中空のものである。貯留室５２は、ダンパー本体５１内に形成されており、一部が開口している。貯留室５２には、インクが一時的に貯留されている。貯留室５２は、通常流路４２、循環流路４３およびインクヘッド３１と連通している。本実施形態では、ダンパー本体５１の上部には、流入口５５ａおよび循環流出口５５ｂが形成され、ダンパー本体５１の下部には、ヘッド流出口５５ｃ（図２参照）が形成されている。ただし、流入口５５ａ、循環流出口５５ｂおよびヘッド流出口５５ｃの形成位置は特に限定されない。流入口５５ａ、循環流出口５５ｂおよびヘッド流出口５５ｃは、貯留室５２と連通している。ここでは、図２に示すように、流入口５５ａには、通常流路４２の第３通常部４２ｃが接続されている。循環流出口５５ｂには、循環流路４３の第１循環部４３ａが接続されている。ヘッド流出口５５ｃには、インクヘッド３１が接続されている。例えば、印刷時には、ダンパー５０は、流入口５５ａから貯留室５２に流入したインクは、ヘッド流出口５５ｃを通じてインクヘッド３１へ流れるように構成されている。一方、インク循環時には、ダンパー５０は、流入口５５ａから貯留室５２に流入したインクは、循環流出口５５ｂに流れるように構成されている。

ダンパー膜５３は、貯留室５２の開口部分を覆うようにダンパー本体５１に設けられている。ここでは、ダンパー膜５３とダンパー本体５１によって囲まれた空間が貯留室５２である。ダンパー膜５３は、例えば可撓性を有する樹脂製のフィルムによって構成されている。ダンパー膜５３は、貯留室５２内のインクの貯留量や、貯留室５２内の圧力に基づいて、図４および図５に示すように、貯留室５２の内側および外側に変形可能である。ダンパー膜５３は、貯留室５２の内側および外側にそれぞれ撓むことができる程度の張力で、ダンパー本体５１に取り付けられている。

本実施形態では、図４に示すように、貯留室５２には、バネ５５が設けられている。バネ５５は、圧縮された状態で貯留室５２に配置されており、ダンパー膜５３に向かって弾性力を付与する。ここでは、バネ５５は、ダンパー膜５３の貯留室５２側の面に接触している。なお、バネ５５の種類は特に限定されない。本実施形態では、バネ５５はコイルバネである。

検出機構５４は、貯留室５２内の圧力を検出する機構である。検出機構５４の構成は特に限定されない。本実施形態では、検出機構５４は、押圧体６１と、フィラー６２と、フィラーセンサ６３とを備えている。押圧体６１は、ダンパー膜５３の貯留室５２とは反対側の面に設けられている。ここでは、押圧体６１は、バネ５５に支持されており、ダンパー膜５３の撓みと共に、貯留室５２の内側および外側に移動可能である。

フィラー６２は、押圧体６１と接触可能にダンパー本体５１に設けられている。本実施形態では、ダンパー本体５１には、支持バネ６５が設けられおり、フィラー６２は、支持バネ６５に支持されている。フィラー６２の形状は特に限定されない。ここでは、フィラー６２は、略コの字状に形成されている。詳しくは、フィラー６２は、押圧体６１の右方において、前後方向に延びた接触部６２ａと、接触部６２ａの後端から左方に延びた支持部６２ｂと、接触部６２ａの前端から左方に延びた被検出部６２ｃとを有している。接触部６２ａには、押圧体６１が接触可能である。支持部６２ｂは、支持バネ６５に支持されている。被検出部６２ｃは、フィラーセンサ６３によって検出される部位である。

フィラーセンサ６３は、フィラー６２の位置を検出することによって、貯留室５２内の圧力を検出する。フィラーセンサ６３は、非接触式のセンサである。本実施形態では、フィラーセンサ６３は、一対の検出部６３ａを有している。図４に示すように、一対の検出部６３ａの間に、フィラー６２の被検出部６２ｃが位置しているとき、フィラーセンサ６３は、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であることを検出する。図５に示すように、貯留室５２の圧力が大きくなるにしたがって、ダンパー膜５３が貯留室５２の外側に撓む。このとき、押圧体６１によって、フィラー６２が貯留室５２の外側に押されることで、フィラー６２は、支持バネ６５を軸に回転する。そして、貯留室５２の圧力が所定の圧力より大きくなったとき、フィラー６２の被検出部６２ｃがフィラーセンサ６３の一対の検出部６３ａの間から外れた位置に移動する。フィラーセンサ６３は、一対の検出部６３ａの間に、フィラー６２の被検出部６２ｃが位置していないとき、貯留室５２の圧力が所定の圧力よりも大きいことを検出する。

次に、インクヘッド３１、インクタンク３３、圧力制御弁３８およびダンパー５０の位置関係について説明する。図２では、インク供給システム３０の各部材の位置関係を示している。図２に示すように、インクタンク３３は、インクヘッド３１およびダンパー５０よりも高い位置に配置されている。詳しくは、インクタンク３３の下端は、インクヘッド３１の下端よりも上方に配置され、かつ、ダンパー５０の貯留室５２の下端よりも上方に配置されている。圧力制御弁３８は、インクヘッド３１およびダンパー５０よりも低い位置に配置されている。詳しくは、圧力制御弁３８の下端は、インクヘッド３１の下端よりも下方に配置され、かつ、ダンパー５０の貯留室５２の下端よりも下方に配置されている。すなわち、圧力制御弁３８の下端は、インクタンク３３の下端よりも下方に配置されている。

本実施形態では、インク供給システム３０は、キャップ７１と、キャップ移動機構７２と、吸引ポンプ７３とを備えている。図示は省略するが、キャップ７１および吸引ポンプ７３は、ガイドレール１５（図１参照）の右端部に位置するホームポジションに配置されている。ここで、ホームポジションとは、非印刷時、すなわち、印刷が行われていない時に、インクヘッド３１が待機する位置のことである。キャップ７１は、インクヘッド３１のノズル３１ａに付着したインクが硬化して、ノズル３１ａが詰まることを抑制するものである。キャップ７１は、非印刷時において、インクヘッド３１のノズル３１ａを覆うようにインクヘッド３１に装着される。キャップ移動機構７２は、キャップ７１に接続されている。キャップ移動機構７２は、ホームポジションにおいて、インクヘッド３１の底面に向かってキャップ７１を移動させる機構である。このキャップ移動機構７２の構成は特に限定されないが、例えば、キャップ移動機構７２は駆動モータを備えている。この駆動モータが駆動することで、キャップ７１はインクヘッド３１に向かって移動する。

吸引ポンプ７３は、インクヘッド３１にキャップ７１が装着されている状態において、インクヘッド３１内のインクを吸引するものである。吸引ポンプ７３は、キャップ７１に接続されている。ここでは、キャップ７１は、チューブである排出流路７４を介して廃液タンク７５に接続されている。吸引ポンプ７３は、排出流路７４の途中部分に設けられている。吸引ポンプ７３によって吸引されたインクは、廃液タンク７５に排出される。

次に、制御装置８０について説明する。図６は、インク供給システム３０のブロック図である。制御装置８０は、印刷に関する制御、および、インクをインク流路３５内で循環させる制御、および、循環バルブ３７の異常を検出する制御を行う装置である。制御装置８０の構成は特に限定されない。例えば、制御装置８０は、コンピュータであり、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵという）と、ＣＰＵが実行するプログラムなどを格納したＲＯＭと、ＲＡＭなどを備えていてもよい。

図６に示すように、制御装置８０は、導入バルブ３６、循環バルブ３７、圧力制御弁３８、供給ポンプ３９およびダンパー５０の検出機構５４のフィラーセンサ６３に通信可能に接続されており、導入バルブ３６、循環バルブ３７、圧力制御弁３８、供給ポンプ３９およびフィラーセンサ６３を制御する。制御装置８０は、導入バルブ３６の開閉状態を制御することで、導入流路４１の開閉を制御する。制御装置８０は、循環バルブ３７の開閉状態を制御することで、循環流路４３の開閉を制御する。制御装置８０は、圧力制御弁３８を制御することで、ダンパー５０の貯留室５２の圧力を調整する。制御装置８０は、供給ポンプ３９の駆動を制御することで、ダンパー５０およびインクヘッド３１に供給するインクの量を調整する。制御装置８０は、フィラーセンサ６３によって貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であるか否かを検出する。また、制御装置８０は、キャップ移動機構７２および吸引ポンプ７３に通信可能に接続され、キャップ移動機構７２および吸引ポンプ７３を制御する。制御装置８０は、キャップ移動機構７２を制御することで、キャップ７１の移動を制御する。制御装置８０は、インクヘッド３１にキャップ７１が装着されている状態において吸引ポンプ７３を制御することで、インクヘッド３１内のインクの吸引のタイミングなどを制御する。

本実施形態では、制御装置８０は、記憶部８１と、印刷制御部８２と、循環制御部８３とを備えている。印刷制御部８２は、印刷時に関する制御を行う。図７は、印刷時におけるインク供給システム３０の制御状態を示す模式図である。図８は、インク循環時におけるインク供給システム３０の制御状態を示す模式図である。図面に関して、導入バルブ３６および循環バルブ３７の「×」は、閉鎖された状態を示している。また、供給ポンプ３９の「×」は、停止している状態を示している。ここでは、印刷制御部８２は、図７に示すように、印刷時、導入バルブ３６を開放させ、かつ、循環バルブ３７を閉鎖させるように制御すると共に、供給ポンプ３９を駆動させるように制御する。このことによって、導入流路４１が開放され、かつ、循環流路４３が閉鎖された状態となり、インクタンク３３に貯留されたインクは、矢印Ａ１のように、導入流路４１および通常流路４２を通じてダンパー５０の貯留室５２（図４参照）に流入する。そして、貯留室５２内のインクは、インクヘッド３１に流れ、ノズル３１ａからプラテン１３（図１参照）に載置された記録媒体５に向かって吐出される。なお、このとき、印刷制御部８２は、ダンパー５０の貯留室５２に供給される単位時間当たりのインクの量が第１の量にとなるように、供給ポンプ３９を駆動させている。このことで、貯留室５２の圧力は変化する。例えば、印刷制御部８２は、フィラーセンサ６３によって貯留室５２の圧力が所定の圧力より大きくなったことを検出すると、貯留室５２の圧力を小さくするように圧力制御弁３８を制御する。一方、印刷制御部８２は、フィラーセンサ６３によって貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であることを検出すると、貯留室５２の圧力を大きくするように圧力制御弁３８を制御する。

循環制御部８３は、インク流路３５内のインクの循環に関する制御を行う。インクの循環は、非印刷時に、所定の時間（例えば、６時間）毎に行われる。このことによって、インクがインク流路３５内に沈殿することを抑制することができる。本実施形態では、インク循環時、循環制御部８３は、図８に示すように、導入バルブ３６を閉鎖させ、かつ、循環バルブ３７を開放させるように制御すると共に、供給ポンプ３９を駆動させるように制御する。さらに、循環制御部８３は、キャップ７１がインクヘッド３１のノズル３１ａを覆うように、キャップ移動機構７２を制御する。このことによって、導入流路４１が閉鎖され、かつ、循環流路４３が開放された状態となり、通常流路４２と循環流路４３が連通した状態となる。そして、供給ポンプ３９の駆動により、通常流路４２内のインクは、矢印Ａ２のように、ダンパー５０の貯留室５２に流れ、その後、矢印Ａ３のように、循環流路４３に流れる。なお、本実施形態では、循環制御部８３は、ダンパー５０の貯留室５２に供給される単位時間当たりのインクの量が第２の量にとなるように、供給ポンプ３９を駆動させる。第２の量は、上記第１の量よりも多い。すなわち、本実施形態では、印刷時よりもインク循環時の方が、インク流路３５を流れるインクの流速が速い。

ところで、上述のように、インク循環時、循環バルブ３７は開放されている。しかしながら、制御装置８０が循環バルブ３７を開放させるように制御しているにも関わらず、物理的な原因などによって、実際には循環バルブ３７が閉鎖していることがあり得る。仮に、循環バルブ３７が閉鎖している状態で、インク循環を行う場合、循環流路４３内にインクが流れ、インクは循環流路４３内に停滞することになる。その結果、ダンパー５０の貯留室５２に掛かる圧力が大きくなる。貯留室５２に掛かる圧力が大きくなることで、ダンパー膜５３が貯留室５２の外側に広がり過ぎる。そこで、本実施形態では、インクを循環させる前において、循環バルブ３７の開閉が正常に行われているか否かを制御装置８０が行う。

本実施形態では、図６に示すように、制御装置８０は、さらに、事前制御部８５と、異常判定部８６と、異常時制御部８７とを備えている。事前制御部８５、異常判定部８６および異常時制御部８７の具体的な制御に関する説明は後述する。図９は、循環バルブ３７の異常を検出する際のインク供給システムの制御状態を示す模式図である。図１０は、循環バルブ３７に異常が発生しているか否かを検出する制御手順を示したフローチャートである。次に、循環バルブ３７に異常が発生しているか否かを検出する制御手順について、図１０のフローチャートに沿って説明する。なお、図１０のステップＳ１０１において、ダンパー５０の貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であり、図４に示すように、フィラーセンサ６３の一対の検出部６３ａの間に、フィラー６２の被検出部６２ｃが位置している状態である。

まず、図１０のステップＳ１０１では、インクヘッド３１のノズル３１ａにキャップ７１が覆われていない場合には、図９に示すように、事前制御部８５は、キャップ７１をインクヘッド３１に装着させる。ここでは、事前制御部８５は、キャップ７１がノズル３１ａを覆う位置に配置されるように、キャップ移動機構７２を制御する。なお、ノズル３１ａがキャップ７１に覆われている場合には、ステップＳ１０１は省略される。次に、ステップＳ１０２では、事前制御部８５は、導入バルブ３６を開放させると共に、循環バルブ３７を開放させるように制御する。このことによって、導入流路４１が開放された状態となる。循環バルブ３７に異常が発生していない場合には、循環バルブ３７は正常に開放されているため、循環流路４３は開放された状態となる。なお、本実施形態では、事前制御部８５は、供給ポンプ３９を停止するように制御する。

このように、事前制御部８５によって導入バルブ３６および循環バルブ３７が開放されるように制御された後、ステップＳ１０３では、異常判定部８６は、ダンパー５０の貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であるか否かを判定する。ここでは、まず、異常判定部８６は、検出機構５４によって貯留室５２の圧力を検出する。本実施形態では、異常判定部８６は、フィラーセンサ６３の所定の範囲内にフィラー６２が移動したか否かを検出することで、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であるか否かを判定する。ここでは、「所定の範囲」とは、図４に示すように、フィラーセンサ６３の一対の検出部６３ａの間に、フィラー６２の被検出部６２ｃが位置するような範囲のことをいう。例えば、フィラーセンサ６３の一対の検出部６３ａの間に、フィラー６２の被検出部６２ｃが位置していないとき、異常判定部８６は、貯留室５２の圧力が所定の圧力よりも大きいと判定し、次にステップＳ１０４に進む。一方、フィラーセンサ６３の一対の検出部６３ａの間に、フィラー６２の被検出部６２ｃが位置しているとき、異常判定部８６は、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であると判定し、次にステップＳ１０５に進む。

本実施形態では、上述のようにインクタンク３３はダンパー５０よりも高い位置に配置されている。そのため、導入流路４１および循環流路４３が開放されている場合には、インクタンク３３と貯留室５２との間のプラスの水頭差によって、インクタンク３３から循環流路４３を通じて貯留室５２に圧力が掛かる。よって、貯留室５２の圧力が大きくなる。したがって、貯留室５２の圧力が所定の圧力よりも大きくなったときには、循環流路４３が開放されているといえるため、循環バルブ３７は正常に開放されていると判定される。この場合、ステップＳ１０４に進み、循環制御部８３によってインク流路３５のインクの循環が行われる。

一方、導入バルブ３６によって導入流路４１が開放されている状態で、ダンパー５０の貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であり、貯留室５２の圧力が略変動しないときとは、循環流路４３が閉鎖されているときである。この場合、インクタンク３３と貯留室５２との間のプラスの水頭差によって、インクタンク３３から通常流路４２を通じて貯留室５２に圧力が掛かる。しかしながら、通常流路４２には、ダンパー５０よりも低い位置に配置されている圧力制御弁３８が設けられている。そのため、圧力制御弁３８と貯留室５２との間のマイナスの水頭差によって、インクタンク３３によって掛けられた圧力が小さくなり、貯留室５２の圧力が変動しない。このように、貯留室５２の圧力が変動しないときには、循環流路４３が閉鎖されているといえる。そのため、循環バルブ３７を開放させるように制御したにも関わらず、循環バルブ３７は開放されていないと判定される。よって、循環バルブ３７に異常が発生していると判定され、ステップＳ１０５に進み、異常時制御部８７は、所定の制御を行う。

ここでは、本発明の「所定の制御」には、例えば通知制御が含まれる。本実施形態では、通知制御として、異常時制御部８７は、利用者に循環バルブ３７に異常が発生している旨の通知をする。この通知の具体的な方法は特に限定されない。例えば、プリンタ本体１１には、表示パネル２６（図１参照）が設けられており、異常時制御部８７は、表示パネル２６に循環バルブ３７に異常が発生している旨の警告メッセージを表示してもよい。例えば、プリンタ本体１１には、警告ブザー（図示せず）が設けられており、異常時制御部８７は、この警告ブザーを鳴らすことで、循環バルブ３７に異常が発生していることを利用者に通知してもよい。このように、循環バルブ３７の異常を通知された利用者は、業者などに連絡し、異常が発生している循環バルブ３７を新しい循環バルブ３７に交換してもらうとよい。なお、「所定の制御」には、インクの循環を行わないという制御が含まれてもよい。このことによって、インクの循環が行われないため、インク循環時に、循環バルブ３７の異常に起因した不具合が発生することを抑制することができる。

以上、本実施形態では、事前制御部８５によって導入バルブ３６および循環バルブ３７が開放されるように制御され、循環バルブ３７が正常に開放されている場合、導入流路４１および循環流路４３が開放されている。そのため、インクタンク３３から循環流路４３を通じてダンパー５０に圧力が掛けられる。この場合、ダンパー５０の貯留室５２の圧力が所定の圧力より大きくなる。よって、異常判定部８６は、貯留室５２の圧力が所定の圧力より大きいと判定するため、循環バルブ３７が正常に開放されていると判定される。一方、事前制御部８５によって導入バルブ３６および循環バルブ３７が開放されるように制御されているにも関わらず、循環バルブ３７に異常が発生して閉鎖している場合、循環流路４３が閉鎖されている。この場合、インクタンク３３から通常流路４２を通じてダンパー５０に圧力が掛けられるが、圧力制御弁３８によってダンパー５０に掛けられる圧力が制御され、ダンパー５０の貯留室５２の圧力は、略変化せず、所定の圧力以下となる。よって、異常判定部８６は、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下と判定することで、循環バルブ３７に異常が発生していると判定される。このように、本実施形態では、循環バルブ３７が開放されるように事前制御部８５によって制御された状態でダンパー５０の圧力を検出することで、循環バルブ３７に異常が発生したか否かを検出することができる。

本実施形態では、図２に示すように、インクタンク３３の下端は、貯留室５２の下端よりも上方に配置されている。圧力制御弁３８の下端は、貯留室５２の下端よりも下方に配置されている。このことによって、インクタンク３３と貯留室５２との間には、プラスの水頭差が発生し、圧力制御弁３８と貯留室５２との間には、マイナスの水頭差が発生する。よって、このような水頭差によって、循環バルブ３７の開閉の状態に応じて貯留室５２の圧力の大きさが変化する。したがって、上記水頭差を利用することで、循環バルブ３７の異常を検出することができる。

本実施形態では、印刷時、印刷制御部８２は、ダンパー５０に供給される単位時間当たりのインクの量が第１の量になるように供給ポンプ３９を駆動させる。インク循環時、循環制御部８３は、ダンパー５０に供給される単位時間当たりのインクの量が第１の量よりも多い第２の量となるように、供給ポンプ３９を駆動させる。このことによって、印刷時と比較して、インク循環時の方がインク流路３５を流れるインクの流速が速くなる。そのため、仮に循環バルブ３７に異常が発生し、循環バルブ３７が開放されない場合、供給ポンプ３９の駆動によって貯留室５２の圧力がより大きくなり易く、不具合が発生し易くなる。そのため、本実施形態のように、インクを循環させる前に、循環バルブ３７の異常の有無を検出することは特に有用である。

本実施形態では、異常時制御部８７は、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下と異常判定部８６によって判定された場合、循環バルブ３７が閉鎖されている旨を通知する。このことによって、利用者は、循環バルブ３７に異常が発生していることを知ることができ、新しい循環バルブ３７に交換することができる。

本実施形態では、異常判定部８６は、フィラーセンサ６３の所定の範囲内にフィラー６２が移動したか否かを判定することで、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下か否かを判定している。このことによって、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であるか否かを容易に判定することができる。本実施形態では、ダンパー５０の貯留室５２の圧力から、循環バルブ３７の異常を検出している。ダンパー５０は、印刷時のインク吐出時に使用されるものである。このように、循環バルブ３７の異常を検出するための専用のセンサを設けることなく、印刷時に使用されるダンパー５０を使用して、循環バルブ３７の異常を検出することができる。よって、部品点数を削減することができる。

本実施形態では、事前制御部８５は、キャップ７１がノズル３１ａを覆うようにキャップ移動機構７２を制御する。このように、循環バルブ３７の異常を検出する際には、ノズル３１ａはキャップ７１に覆われている。そのため、導入バルブ３６を開放させた場合において、インクヘッド３１は、ノズル３１ａからインクが吐出されないように構成されているが、仮に、ノズル３１ａからインクが吐出された場合であっても、キャップ７１がインクを受け止める。よって、循環バルブ３７の異常検出時、ノズル３１ａからインクがプラテン１３に向かって吐出されることを防止することができる。

以上、本実施形態に係るインク供給システム３０を備えたプリンタ１０について説明した。上記実施形態では、フィラーセンサ６３は、非接触式のセンサであった。しかしながら、フィラーセンサ６３は、接触式のセンサであってもよい。また、上記実施形態では、フィラーセンサ６３の一対の検出部６３ａの間に、フィラー６２の被検出部６２ｃが位置しているとき、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であると判定されていた。この場合、本発明の「所定の範囲」とは、一対の検出部６３ａの間に被検出部６２ｃが位置する範囲である。しかしながら、貯留室５２の圧力が所定の圧力以下であるとき、一対の検出部６３ａの間に、被検出部６２ｃが位置しないように構成されていてもよい。この場合、本発明の「所定の範囲」とは、一対の検出部６３ａの間に被検出部６２ｃが位置しない範囲である。

また、検出機構５４は、貯留室５２の圧力の値を測定可能なセンサを備えていてもよい。この場合、異常判定部８６は、上記センサによって測定された圧力が所定の圧力以下であるか否かを判定してもよい。

上記実施形態では、ダンパー本体５１には、１つのインク供給システム３０のダンパー５０の貯留室５２、ダンパー膜５３および検出機構５４が設けられていた。しかしながら、ダンパー本体５１には、複数（例えば２つ）のインク供給システム３０のダンパー５０の貯留室５２、ダンパー膜５３および検出機構５４が設けられていてもよい。すなわち、２つのダンパー５０を構成する部位が１つのダンパー本体５１に設けられていてもよい。

上記実施形態では、全てのインク供給システム３０に循環流路４３が設けられ、全てのインク供給システム３０がインク循環型のシステムであった。しかしながら、一部のインク供給システム３０では、循環流路４３が省略されてもよい。例えば、ホワイトインク、メタリックインクおよびオレンジインクなどのインクが沈殿し易い色のインクが流れるインク供給システム３０には、循環流路４３が設けられ、ホワイトインク、メタリックインクおよびオレンジインク以外の色のインクが流れるインク供給システム３０では、循環流路４３が省略されてもよい。

なお、インク供給システム３０の制御装置８０の各部である記憶部８１と、印刷制御部８２と、循環制御部８３と、事前制御部８５と、異常判定部８６と、異常時制御部８７は、ソフトウェアによって構成されていてもよい。すなわち、制御装置８０の上記各部は、コンピュータプログラムがコンピュータに読み込まれることにより、当該コンピュータによって実現されるようになっていてもよい。本発明には、コンピュータを上記各部として機能させるためのバルブ異常検出用のコンピュータプログラムが含まれる。また、本発明には、当該コンピュータプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体が含まれる。また、上記各部は、制御装置８０に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで実現されるプロセッサであってもよい。この場合、各部は、１つのプロセッサによって実現されるものであってもよいし、複数のプロセッサによって実現されるものであってもよい。また、本発明には、各部が実行するプログラムと同様の機能が実現された回路が含まれる。

１０ プリンタ（インクジェットプリンタ）
３０ インク供給システム
３１ インクヘッド
３３ インクタンク
３６ 導入バルブ
３７ 循環バルブ
３８ 圧力制御弁
４１ 導入流路
４２ 通常流路
４３ 循環流路
５０ ダンパー
５２ 貯留室
５３ ダンパー膜
５４ 検出機構
８０ 制御装置
８１ 記憶部
８２ 印刷制御部
８３ 循環制御部
８５ 事前制御部
８６ 異常判定部
８７ 異常時制御部

Claims (11)

1. インクが貯留されるインクタンクと、
   インクを吐出するノズルを有するインクヘッドと、
   前記インクヘッドに接続されたダンパーと、
   一端が前記インクタンクに接続された導入流路と、
   一端が前記導入流路の他端に接続され、他端が前記ダンパーを介して前記インクヘッドに接続された通常流路と、
   一端が前記ダンパーを介して前記インクヘッドに接続され、他端が前記通常流路の一端に接続された循環流路と、
   前記循環流路に設けられ、前記循環流路を開閉可能な循環バルブと、
   前記通常流路に設けられた圧力制御弁と、
   前記ダンパー、前記循環バルブおよび前記圧力制御弁に通信可能に接続された制御装置と、
   を備え、
   前記ダンパーは、
   前記通常流路、前記循環流路および前記インクヘッドと連通し、一部が開口した貯留室と、
   前記貯留室の前記開口を覆うダンパー膜と、
   前記貯留室内の圧力を検出する検出機構と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記循環バルブを開放させるように制御する事前制御部と、
   前記事前制御部によって前記循環バルブが開放されるように制御された後、前記検出機構によって前記貯留室の圧力を検出し、前記検出した圧力が所定の圧力以下であるか否かを判定する異常判定部と、
   前記圧力検出部によって検出された圧力が前記所定の圧力以下と前記異常判定部によって判定された場合、所定の制御を行う異常時制御部と、
   を備えた、インク供給システム。
2. 前記導入流路に設けられ、前記導入流路を開閉可能な導入バルブを備え、
   前記制御装置は、前記導入バルブに通信可能に接続され、
   前記事前制御部は、前記導入バルブを開放させるように制御する、請求項１に記載されたインク供給システム。
3. 前記圧力制御弁よりも前記インクヘッド側の前記通常流路に設けられた供給ポンプを備え、
   前記制御装置は、前記供給ポンプに通信可能に接続されている、請求項２に記載されたインク供給システム。
4. 前記制御装置は、
   前記導入バルブを開放させ、かつ、前記循環バルブを閉鎖させると共に、前記供給ポンプを駆動させる印刷制御部と、
   前記導入バルブを閉鎖させ、かつ、前記循環バルブを開放させると共に、前記供給ポンプを駆動させる循環制御部と、
   を備えた、請求項３に記載されたインク供給システム。
5. 前記印刷制御部は、前記ダンパーに供給される単位時間当たりのインクの量が第１の量となるように、前記供給ポンプを駆動させ、
   前記循環制御部は、前記ダンパーに供給される単位時間当たりのインクの量が前記第１の量よりも多い第２の量となるように、前記供給ポンプを駆動させる、請求項４に記載されたインク供給システム。
6. 前記インクタンクの下端は、前記貯留室の下端よりも上方に配置され、
   前記圧力制御弁の下端は、前記貯留室の下端よりも下方に配置されている、
   請求項１から５までの何れか１つに記載されたインク供給システム。
7. 前記異常時制御部は、前記検出された圧力が前記所定の圧力以下と前記異常判定部によって判定された場合、前記循環バルブが閉鎖されている旨を通知する、請求項１から６までの何れか１つに記載されたインク供給システム。
8. 前記検出機構は、
   前記貯留室とは反対側の前記ダンパー膜の面に設けられた押圧体と、
   前記ダンパー膜よりも前記貯留室とは反対側に設けられ、前記押圧体の移動に伴って位置が変更されるフィラーと、
   前記フィラーが所定の範囲内に移動したか否かを検出するフィラーセンサと、
   を有し、
   前記異常判定部は、前記フィラーセンサの前記所定の範囲内に前記フィラーが移動したか否かを判定し、
   前記異常時制御部は、前記異常判定部によって前記フィラーセンサの前記所定の範囲内に前記フィラーが移動したと判定されたとき、前記所定の制御を行う、請求項１から７までの何れか１つに記載されたインク供給システム。
9. 前記インクヘッドの前記ノズルを覆うキャップと、
   前記キャップを、前記ノズルを覆う位置まで移動させるキャップ移動機構と、
   を備え、
   前記事前制御部は、前記キャップが前記ノズルを覆うように前記キャップ移動機構を制御する、請求項１から８までの何れか１つに記載されたインク供給システム。
10. 記録媒体が載置されるプラテンと、
    請求項１から９までの何れか１つに記載されたインク供給システムと、
    を備えた、インクジェットプリンタ。
11. 請求項１から９までの何れか１つに記載されたインク供給システムにおいて、前記事前制御部、前記異常判定部、および、前記異常時制御部を少なくともコンピュータに実現させるためのバルブ異常検出用のコンピュータプログラム。

Images