JP5537988B2 - 液体供給系の異常判定装置及び異常判定方法 - Google Patents

Description

本発明は液体供給系の異常判定装置及び異常判定方法に係り、特に、液体タンクから液体吐出ヘッドに液体流路を通じて液体を供給する液体供給系において異常判断及び異常箇所の特定を行う技術に関する。

一般にインクジェット記録装置には、記録ヘッド（インクジェットヘッド）にインクを供給するためのインク供給装置が設けられている。インク供給装置は、主として、インクが収容されるインクタンクと、記録ヘッドとインクタンクとの間を接続するインク供給路と、インク供給路に配設されたポンプとを備え、当該ポンプの駆動に応じて、インクタンクから記録ヘッドにインク供給路を通じてインク供給が行われるようになっている。

ところで、インク供給装置に異常が発生すると正常な印刷ができなくなるというばかりでなく、装置外部にインクが漏れ出してしまうというトラブルが発生する可能性がある。

特に大サイズの印刷物を高速で印刷を行うことが可能な生産性の高いインクジェット記録装置では、記録ヘッドで消費されるのに十分なインクを高流量で供給しなければならず、インク供給装置にトラブルが発生すると、より大量のインクが装置外部に漏れ出してしまう恐れがある。また、異常発生後に早急に修復できるようにするために、異常箇所を速やかに特定できるようにすることが必要とされる。

このため、インクジェット記録装置では、安定な印刷を保証しつつ、インク供給装置の各デバイスの異常を早期に検知して、インク漏れ等のトラブルを未然に防ぎ、さらに異常発生時には早急に修復できるよう異常箇所を速やかに特定できるようにすることが重要な技術的課題の１つとされている。そして、これまでに様々なインク供給に関する技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１には、検知された異常の種類に応じて、記録ヘッドへのインク供給を停止すると共に溶剤を供給して停止する第１の停止制御手段と、記録ヘッドへのインク供給を止めて直ちに停止する第２の停止制御手段とを選択的に機能させることにより、インクが溢れ出すような異常状態が発生してもインクの溢れ出しによる汚損を最小限に防止するようにした技術が記載されている。

特許文献２には、記録ヘッドのノズルに供給されるインク圧力が予め設定されている適正値と一致したときのモータ回転数が、予め設定されている許容範囲外の場合には、インクにノズルを吸送するポンプ、当該ポンプを駆動するモータ、インク供給管に設置したフィルタ、インクタンクからノズルまでの間に配置されているインク供給経路等の各部品に異常があるものとして報知部を動作させると共に、インクジェット記録装置を自動停止させるようにした技術が記載されている。

特許第３２０３９３０号公報 特開２０００−２２９４２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載される技術では、異常検知方法の具体的な記載がなく、異常箇所を特定することはできない。

特許文献２に記載される技術についても同様であり、異常原因がセンサ、モータ、流路のリーク、流路の詰まりの何れであるかを判断することができない。

このように従来の技術では、インク供給装置に生じている異常箇所を具体的に特定することはできず、異常発生後、インク供給装置の修復を早急に行うことは困難であるという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体供給系に異常が発生した場合に早急な修復を可能とし、安定した液体供給を実現することのできる液体供給系の異常判定装置及び異常判定方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、液体タンクから液体吐出ヘッドに液体流路を通じて液体を供給する液体供給系の異常判定装置であって、前記液体流路に圧力変化を付与する圧力変化付与手段と、前記液体流路の圧力を計測する第１及び第２の圧力計測手段と、前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向と、前記第１及び第２の圧力計測手段によって計測される計測値の変化方向とを比較することにより、前記液体供給系の異常判断及び異常箇所の特定を行う異常判定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、圧力変化付与手段によって液体流路に圧力変化が付与され、その前後における液体流路の圧力が第１及び第２の圧力計測手段により計測される。そして、圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向と第１及び第２の圧力計測手段による計測値の変化方向とを比較することにより、液体供給系の異常の有無を判断するだけでなく、異常箇所を特定することが可能となる。これにより、液体供給系に異常が発生した場合には早急な修復が可能となり、安定且つ信頼性の高い液体供給を実現することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記異常判定手段は、前記第１及び第２の圧力計測手段のうち、一方の圧力計測手段による計測値が前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向とは同方向に変化し、且つ、他方の圧力計測手段による計測値が前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向とは逆方向に変化した場合、もしくは変化しなかった場合には、前記他方の圧力計測手段を異常箇所として特定することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明であって、前記異常判定手段は、前記第１及び第２の圧力計測手段による計測値がいずれも前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向とは逆方向に変化した場合、もしくは変化しなかった場合には、前記圧力変化付与手段又は前記液体流路を異常箇所として特定することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明であって、前記異常判定手段は、前記圧力変化付与手段による圧力変化が付与されていないとき、前記第１及び第２の圧力計測手段による計測値がいずれも所定範囲を超えて変化した場合には、前記液体流路を異常箇所として特定することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明であって、前記圧力変化付与手段は、前記液体流路に配設された液体ポンプであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明であって、前記異常判定手段は、前記液体供給系の本稼働が開始される前に異常判断及び異常箇所の特定を行うことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、液体タンクから液体吐出ヘッドに第１の液体流路を通じて液体を供給すると共に、前記液体吐出ヘッドから前記液体タンクに第２の液体流路を通じて液体を回収する液体供給系の異常判定装置であって、前記第１及び第２の液体流路にそれぞれ圧力変化を付与する圧力変化付与手段と、前記第１の液体流路の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、前記第２の液体流路の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向と、前記第１及び第２の圧力計測手段によって計測される計測値の変化方向とを比較することにより、前記液体供給系の異常判断及び異常箇所の特定を行う異常判定手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明であって、前記液体吐出ヘッドを介さずに前記第１の液体流路と前記第２の液体流路との間を直接接続するバイパス流路と、前記バイパス流路を開閉可能に構成された流路開閉手段と、を備え、前記異常判定手段は、前記流路開閉手段によって前記バイパス流路が閉じられている場合の前記第１及び第２の圧力計測手段による計測値と、前記流路開閉手段によって前記バイパス流路が開かれている場合の前記第１及び第２の圧力計測手段による計測値とに基づいて、前記液体供給系の異常判断及び異常箇所の特定を行うこと特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の発明であって、前記液体吐出ヘッドは複数のヘッドモジュールからなるラインヘッドであり、前記第１及び第２の液体流路には、ヘッドモジュール毎に設けられた第１及び第２の分岐流路を介して前記複数のヘッドモジュールがそれぞれ接続されることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、液体タンクから液体吐出ヘッドに液体流路を通じて液体を供給する液体供給系の異常判定方法であって、前記液体供給系は、前記液体流路に圧力変化を付与する圧力変化付与手段と、前記液体流路の圧力を計測する第１及び第２の圧力計測手段と、を備えて構成され、前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向と、前記第１及び第２の圧力計測手段によって計測される計測値の変化方向とを比較することにより、前記液体供給系の異常判断及び異常箇所の特定を行うことを特徴とする。

本発明によれば、圧力変化付与手段によって液体流路に圧力変化が付与され、その前後における液体流路の圧力が第１及び第２の圧力計測手段により計測される。そして、圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向と第１及び第２の圧力計測手段による計測値の変化方向とを比較することにより、液体供給系の異常の有無を判断するだけでなく、異常箇所を特定することが可能となる。これにより、液体供給系に異常が発生した場合には早急な修復が可能となり、安定且つ信頼性の高い液体供給を実現することができる。

インクジェット記録装置の概略を示した全体構成図 インクジェット記録装置の印字部周辺を示した要部平面図 ヘッドの構造例を示す平面透視図 インク室ユニットの立体的構成を示す断面図 インクジェット記録装置の制御系を示す要部ブロック図 第１の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図 第１の実施形態に係るインク供給系の動作フローの一例を示したフローチャート図 図７に示したフローチャートにおいて異常箇所を特定するために用いられる異常箇所特定判断表を示した図 第２の実施形態に係るインク供給系の構成例を示した模式図 第２の実施形態に係るインク供給系の動作フローの一例を示したフローチャート図 図９に示したフローチャートにおいて異常箇所を特定するために用いられる異常箇所特定判断表を示した図

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

＜第１の実施形態＞
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてインクジェット記録装置の概略を示した全体構成図である。同図に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の記録ヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６と、を備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられており、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。印字部１２を構成する各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙは、本インクジェット記録装置１０が対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている（図２参照）。

記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に各色インクに対応したヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙが配置されている。記録紙１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するヘッドを追加する構成も可能である。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色のヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造について説明する。なお、各ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下では、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。

図３（ａ）は、ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３（ｂ）は、その一部の拡大図である。また、図３（ｃ）は、ヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図である。図４は、インク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３（ａ）、（ｂ）中、IV−IV線に沿う断面図）である。

記録紙面上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド５０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、インク滴の吐出孔であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（紙搬送方向と直交する主走査方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

紙搬送方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図３（ａ）の構成に代えて、図３（ｃ）に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール（ヘッドチップ）５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。また、図示は省略するが、短尺のヘッドを一列に並べてラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１とインク流入口５４が設けられている。各圧力室５２はインク流入口５４を介して共通流路５５と連通されている。

圧力室５２の天面を構成し共通電極と兼用される振動板５６には個別電極５７を備えた圧電素子５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによって圧電素子５８が変形して圧力室５２内のインクが加圧され、当該圧力室５２に連通するノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路５５からインク流入口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

本例では、ヘッド５０に設けられたノズル５１から吐出させるインクの吐出力発生手段として圧電素子５８を適用したが、圧力室５２内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。

かかる構造を有するインク室ユニット５３を図３（ｂ）に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなり、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。

また、本発明の適用範囲はライン型ヘッドによる印字方式に限定されず、記録紙１６の幅方向（主走査方向）の長さに満たない短尺のヘッドを記録紙１６の幅方向に走査させて当該幅方向の印字を行い、１回の幅方向の印字が終わると記録紙１６を幅方向と直交する方向（副走査方向）に所定量だけ移動させて、次の印字領域の記録紙１６の幅方向の印字を行い、この動作を繰り返して記録紙１６の印字領域の全面にわたって印字を行うシリアル方式を適用してもよい。

〔制御系の構成〕
図５は、インクジェット記録装置１０の制御系を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

メモリ７４には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、メモリ７４は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

プログラム格納部９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ７２の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部９０は動作パラメータ等の記録手段（不図示）と兼用してもよい。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２その他各部のヒータ８９を駆動するドライバである。

ポンプドライバ９２は、システムコントローラ７２からの指示に従ってポンプ９４を駆動するドライバである。図５に示すポンプ９４には、図６の供給ポンプ１０４や図９の供給ポンプ２０８、回収ポンプ２１０が含まれる。

弁制御部９８は、システムコントローラ７２の指示に従ってバルブ９９を制御する。なお、図５に示したバルブ９９には、図６のヘッドバルブ１０８や図９のヘッドバルブ２１８、バイパスバルブ２２０が含まれる。

センサ８５は、装置内の各部に設けられる各種センサ類であり、圧力センサ、温度センサ、位置検出センサ等が含まれている。なお、圧力センサには、図６の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂや図９の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂが含まれる。センサ８５の出力信号はシステムコントローラ７２に送られ、システムコントローラ７２は該出力信号に基づいて装置各部に対して制御信号を送り、装置各部の制御が行われている。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介してヘッド５０のインク滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図５において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられるドットデータに基づいて各色のヘッド５０の圧電素子５８（図４参照）を駆動するための駆動信号を生成し、圧電素子５８に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバ８４にはヘッド５０の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録紙１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。

〔インク供給系の構成〕
図６は、インクジェット記録装置１０のインク供給系の要部構成を示した模式図である。なお、同図では、説明の便宜上、１色についてのインク供給系のみを示しているが、複数色の場合には同一構成のものが複数備えられる。また、同図に示したヘッド５０は、上述したように複数のヘッドモジュール５０’（図３（ｃ）参照）から構成されていてもよいのはもちろんのことである。

図６に示すように、インクジェット記録装置１０のインク供給系（インク供給装置）は、主として、インクタンク１００、供給流路１０２、供給ポンプ１０４、第１の圧力センサ１０６Ａ、第２の圧力センサ１０６Ｂ、及びヘッドバルブ１０８を備えて構成される。

インクタンク１００は、ヘッド５０に供給されるインクが収容される基タンク（インク供給源）であり、図１に示したインク貯蔵／装填部１４に配置されるタンクに相当するものである。

供給流路１０２は、インクタンク１００とヘッド５０との間を接続する液体流路（インク供給路）であり、その流路の途中には供給ポンプ１０４（本発明の「圧力変化付与手段」に相当）が配設されている。供給ポンプ１０４は双方向（正転方向及び逆転方向）に駆動可能な液体ポンプであり、図５に示したポンプドライバ９２を介してシステムコントローラ７２によって駆動制御される。例えば、供給ポンプ１０４が正転方向に駆動されると、インクタンク１００からヘッド５０に供給流路１０２を通じてインクが供給されるようになっている。

供給流路１０２における供給ポンプ１０４よりも下流側（ヘッド５０側）には、ヘッドバルブ１０８が設けられている。ヘッドバルブ１０８は供給流路１０２を開閉可能に構成された流路開閉手段であり、図５に示したシステムコントローラ７２によってその開閉動作が制御される。ヘッドバルブ１０８が開状態のときにインクタンク１００からヘッド５０に対してインク供給が可能な状態となり、閉状態のときにインク供給が不可能な状態となる。

ヘッドバルブ１０８は特に限定されるものではないが、電磁バルブが好ましく用いられる。電磁バルブを用いる態様によれば、他方式のバルブ（例えば電動バルブ等）に比べて、異常検出時に行われる停止処理において供給流路１０２を瞬時に開状態から閉状態に遷移させることができ、インク漏れ等のトラブルを迅速且つ確実に防止することができる。

供給流路１０２における供給ポンプ１０４とヘッドバルブ１０８との間には、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂが設けられている。これらの圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂは供給流路１０２内の液体圧力（インク圧力）を計測する圧力計測手段であり、各センサによって計測された液体圧力（計測値）は、図５に示したシステムコントローラ７２に通知される。システムコントローラ７２は、後述するように第１の圧力センサ１０６Ａ（又は第２の圧力センサ１０６Ｂ）によって計測された液体圧力に基づいて供給ポンプ１０４の駆動を制御することにより、インクタンク１００とヘッド５０との間が所望の圧力差となるように圧力制御を行う。

第１の圧力センサ１０６Ａは、インクジェット記録装置１０の本稼働時に常時使用される主用の圧力センサである一方で、第２の圧力センサ１０６Ｂは、第１の圧力センサ１０６Ａが故障したときに使用される予備用の圧力センサである。後述するインク供給系の異常判断及び異常箇所の特定では、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによる計測値に基づいて異常判断等が行われる。なお、インク供給系の異常判断及び異常箇所の特定は、図５に示したシステムコントローラ７２によって行われる。

第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによる供給流路１０２内の液体圧力の計測位置は必ずしも同一位置である必要はない。但し、主用及び予備用の圧力センサのいずれを用いても安定した圧力制御を実現しつつ、後述するインク供給系の異常判断及び異常箇所の特定をより正確に行う観点から、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによる供給流路１０２内の液体圧力の計測位置は同一位置であることが好ましい。

インクジェット記録装置１０によって印刷動作が行われているときのインク供給系のインク供給動作としては、システムコントローラ７２は、ヘッドバルブ１０８を開状態にして、供給ポンプ１０４の駆動を制御することにより、インクタンク１００からヘッド５０に供給流路１０２を通じてインク供給を行う。その際、供給流路１０２内の液体圧力は、第１の圧力センサ１０６Ａ（又は第２の圧力センサ１０６Ｂ）によって計測されて、その結果がシステムコントローラ７２に通知される。そして、システムコントローラ７２は、第１の圧力センサ１０６Ａ（又は第２の圧力センサ１０６Ｂ）による計測値が所定の基準圧力（目標圧力）に近づくように供給ポンプ１０４の駆動を制御する。これにより、インク吐出に伴うヘッド５０のインク消費量に応じて、インクタンク１００からヘッド５０にインク供給が行われる。

本実施形態では、インク供給系の本稼働が開始される前に異常判断及び異常箇所の特定を行う処理が行われる。

図７は、第１の実施形態に係るインク供給系の動作フローの一例を示したフローチャート図である。図８は、図７に示したフローチャートにおいて異常箇所を特定するために用いられる異常箇所特定判断表である。以下、図７及び図８を参照しながら、本実施形態における異常判断及び異常箇所の特定を行う処理について説明する。なお、図７に示したフローチャートの各処理は、特に断らない場合は図５に示したシステムコントローラ７２によって行われるものとする。

図７に示すように、まず始めに（インク供給系の）電源がオン状態になったか否かを判断する（ステップＳ１０）。電源がオン状態になった場合には、次のステップＳ１２に進む。一方、電源がオフ状態の場合には、電源がオン状態となるまでステップＳ１０の判断を繰り返す。

ステップＳ１０にて電源がオン状態になったと判断されると、インク供給系の初期設定を実行する（ステップＳ１２）。この初期設定には、全バルブ（ヘッドバルブ１０８を含む）を閉状態にする処理が含まれる。

次に、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによって供給流路１０２内の液体圧力を計測する（ステップＳ１４）。このとき、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによって計測された液体圧力（送液前圧力）をそれぞれＰ１、Ｑ１とする。

次に、供給ポンプ１０４を正転方向に一定時間駆動（ＣＷ駆動）する（ステップＳ１６）。これにより、インクタンク１００内に収容されるインクが順方向（インクタンク１００からヘッド５０に向かう方向）に向かって供給流路１０２内（インクタンク１００とヘッドバルブ１０８の間）に送液される。

このとき、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによって供給流路１０２の液体圧力を計測可能な必要最小限のインクが供給流路１０２内に送液されるように供給ポンプ１０４を駆動する態様が好ましい。例えば、あらかじめ実験等によって各圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂが安定して液体圧力を計測することが可能な供給ポンプ１０４の駆動条件（回転数や駆動時間等）を求めておき、その駆動条件に従って供給ポンプ１０４を駆動するようにするとよい。

このようにして一定時間駆動された供給ポンプ１０４の駆動を停止した後、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによって供給流路１０２内の液体圧力を計測する（ステップＳ１８）。このとき、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによって計測された液体圧力（送液後圧力）をそれぞれＰ２、Ｑ２とする。

次に、所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ２０）。ここでは、先のステップＳ１８が完了してから所定時間が経過するまで待機状態となる。このとき設定される所定時間は液体圧力の変化からインク漏れが生じている否かを判断するのに必要十分な時間であり、実験又は経験的に求められる値である。所定時間が経過するまでステップＳ２０の判断を繰り返し、所定時間が経過した場合には次のステップＳ２２に進む。

続いて、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによって供給流路１０２の液体圧力を計測する（ステップＳ２２）。このとき、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによって計測された液体圧力（待機後圧力）をそれぞれＰ３、Ｑ３とする。

次に、異常判定処理を行う（ステップＳ２４）。ここでは、先のステップＳ１４、Ｓ１８、Ｓ２２で計測された液体圧力Ｐ１〜Ｐ３、Ｑ１〜Ｑ３を用いて、図８に示した異常箇所特定判断表に従ってインク供給系の異常判定及び異常箇所の特定を行う。

具体的には、図８に示すように、以下の条件式（Ｍ１）〜（Ｍ４）の成否に基づき、異常判定及び異常箇所の特定を行う。なお、同図では、それぞれの条件式が成立する場合は「○」、不成立の場合は「×」で表している。

Ｐ２＞Ｐ１ ・・・（Ｍ１）
Ｑ２＞Ｑ１ ・・・（Ｍ２）
Ｐ２≒Ｐ３ ・・・（Ｍ３）
Ｑ２≒Ｑ３ ・・・（Ｍ４）
上記の条件式（Ｍ３）及び（Ｍ４）において、左辺側の液体圧力と右辺側の液体圧力が略同一であるとみなせる範囲は、供給流路１０２にインク漏れが発生していないときの液体圧力の変動許容範囲であるものとする。本実施形態では、左辺側の液体圧力の９０〜１１０％（好ましくは９５〜１０５％）の範囲に右辺側の液体圧力があれば、これらの液体圧力は略同一であるものとしている。

ここで、条件式（Ｍ１）〜（Ｍ４）の成否と異常箇所との対応関係について説明する。

まず、全ての条件式（Ｍ１）〜（Ｍ４）が成立する場合（図８のＰＴ１）、供給流路１０２の液体圧力は、供給ポンプ１０４を駆動する前の送液前圧力よりも駆動した後の送液後圧力の方が高くなっていると共に、送液後圧力と所定時間待機した後の待機後圧力とは略等しくなっている。この場合、供給ポンプ１０４の駆動に応じた供給流路１０２の液体圧力の変化は適切であり、インク供給系は正常であると判断される。

これに対し、条件式（Ｍ１）が不成立、且つ、条件式（Ｍ２）が成立の場合（図８のＰＴ２）、第１の圧力センサ１０６Ａによる圧力計測が不能、或いは、第１の圧力センサ１０６Ａによって計測された液体圧力が異常値を示しているものと推定され、条件式（Ｍ３）の成否にかかわらず、第１の圧力センサ１０６Ａが異常箇所として特定される。

上記とは逆に、条件式（Ｍ１）が成立、且つ、条件式（Ｍ２）が不成立の場合（図８のＰＴ３）、第２の圧力センサ１０６Ｂによる圧力計測が不能、或いは、第２の圧力センサ１０６Ｂによって計測された液体圧力が異常値を示しているものと推定され、条件式（Ｍ４）の成否にかかわらず、第２の圧力センサ１０６Ｂが異常箇所として特定される。

また、条件式（Ｍ３）及び（Ｍ４）が不成立の場合（図８のＰＴ４）、供給ポンプ１０４の駆動を停止した後の供給流路１０２の液体圧力が時間の推移とともに低下してしまう場合であり、供給流路１０２からインク漏れ（リーク）が生じているものと推定され、供給流路１０２が異常箇所として特定される。

また、条件式（Ｍ１）及び（Ｍ２）が不成立の場合（図８のＰＴ５）、条件式（Ｍ３）及び（Ｍ４）の成否にかかわらず、供給ポンプ１０４が故障しているか、或いは、供給流路１０２に詰まりが生じているものと推定され、供給ポンプ１０４又は供給流路１０２が異常箇所として特定される。

なお、条件式（Ｍ１）及び（Ｍ２）が不成立の場合には、第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂが同時に故障している可能性もあるが、その可能性は十分に低いことから、本例では図８に示したように取り扱うことにしている。

このようにして異常判定処理を行った後、その判定結果に従ってインク供給系に異常があるか否かを判断する（ステップＳ２６）。そして、異常がない場合にはステップＳ２８に進み、異常がある場合にはステップＳ３４に進む。

先のステップＳ２６にてインク供給系に異常がないと判断した場合、インク供給系の本稼働を開始する（ステップＳ２８）。このとき、システムコントローラ７２は、ヘッドバルブ１０８を開状態にすると共に、第１の圧力センサ１０６Ａ（又は第２の圧力センサ１０６Ｂ）によって計測された液体圧力が所定の基準圧力（目標圧力）に近づくように供給ポンプ１０４の駆動を制御する。これにより、インク吐出動作に伴うヘッド５０のインク消費量に応じて、インクタンク１００からヘッド５０に供給流路１０２を通じてインク供給が行われる。

続いて、印刷終了したか否かを判断する（ステップＳ３０）。印刷終了していない場合には、印刷終了となるまでステップＳ３０の判断を繰り返す。印刷終了した場合には、インク供給系の停止処理を行う（ステップＳ３２）。

一方、先のステップＳ２６にてインク供給系に異常があると判断した場合には、異常箇所の通知を行う（ステップＳ３４）。異常箇所の通知形態は、インク供給系の異常箇所をユーザが認識可能な形態であれば特に限定されるものではいが、例えば、図５のホストコンピュータ８６に付随される表示手段（不図示）に文字、記号、又は図形などを用いて異常箇所を表示する態様が好ましく採用される。そして、異常箇所の通知を行った後、インク供給系の停止処理を行う（ステップＳ３２）。

以上説明したように第１の実施形態によれば、インクタンク１００からヘッド５０に供給流路１０２を通じてインク供給が行われるインク供給系において、供給ポンプ１０４の駆動に応じて供給流路１０２に圧力変化が付与され、その前後における供給流路１０２の圧力が第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによって計測される。そして、供給ポンプ１０４によって圧力変化を付与した方向と第１及び第２の圧力センサ１０６Ａ、１０６Ｂによる計測値の変化方向とを比較することにより、インク供給系の異常の有無を判断するだけでなく、異常箇所を特定することが可能となる。これにより、インク供給系に異常が発生した場合には早急な修復が可能となり、安定且つ信頼性の高いインク供給を実現することができる。また、インクジェット記録装置１０の安定した印刷も保証することが可能となる。

また、本実施形態のようにインク供給系の異常判断及び異常箇所の特定を行う処理は、インク供給系の本稼働が開始される前に行われる態様が好ましい。インク漏れ等のトラブルを未然に防止することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。以下、第１の実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的な部分を中心に説明する。

図９は、第２の実施形態に係るインク供給系の要部構成を示した模式図である。なお、同図では、説明の便宜上、１色についてのインク供給系のみを示しているが、複数色の場合には同一構成のものが複数備えられる。

図９に示すように、第２の実施形態で用いられるヘッド１５０は、複数のヘッドモジュール１５２（１５２Ａ、１５２Ｂ、１５２Ｃ）から構成されている。図示は省略するが、ヘッドモジュール１５２には、第１の実施形態で説明したヘッド５０と同様に、ノズル、圧力室、圧電素子、及び共通流路が設けられており、圧電素子の変形に応じて圧力室内のインクが加圧されて、当該圧力室に連通するノズルからインクが吐出される。

また、ヘッドモジュール１５２には、インク供給系から供給されるインクをヘッド内部（圧力室や共通流路などのインク流路）に導入するための導入口と、当該導入口から導入されたインクのうち、ノズルから吐出されずにヘッド内部を循環したインクをヘッド外部に排出するための排出口とが設けられている。

本実施形態に係るインク供給系（インク供給装置）は、主として、インクタンク２００、供給流路２０２、回収流路２０４、バイパス流路２０６、供給ポンプ２０８、回収ポンプ２１０、分岐流路２１２、２１４、第１の圧力センサ２１６Ａ、第２の圧力センサ２１６Ｂ、ヘッドバルブ２１８、及びバイパスバルブ２２０を備えて構成される。

供給流路２０２は、各ヘッドモジュール１５２の供給口にインクを供給するためのメイン流路であり、その一端はインクタンク２００に接続される。供給流路２０２の他端側（インクタンク２００側とは反対側）は複数の分岐流路２１２が分岐接続されており、各分岐流路２１２の先端部はそれぞれ対応するヘッドモジュール１５２の供給口に接続される。

供給流路２０２には、各分岐流路２１２が分岐接続される位置よりもインクタンク２００側に供給ポンプ２０８が設けられている。供給ポンプ２０８は双方向（正転方向及び逆転方向）に駆動可能な液体ポンプであり、図５に示したポンプドライバ９２を介してシステムコントローラ７２によって駆動制御される。例えば、供給ポンプ１０４を正転方向に駆動すると、インクタンク１００から各ヘッドモジュール１５２に供給流路２０２及び分岐流路２１２を通じてインクが供給されるようになる。

回収流路２０４は、各ヘッドモジュール１５２の排出口から排出されたインクを回収するためのメイン流路であり、その一端はインクタンク２００に接続される。回収流路２０４の他端側（インクタンク２００側とは反対側）は複数の分岐流路２１４が分岐接続されており、各分岐流路２１４の先端部はそれぞれ対応するヘッドモジュール１５２の排出口に接続される。

回収流路２０４には、各分岐流路２１４が分岐接続される位置よりもインクタンク２００側に回収ポンプ２１０が設けられている。上述した供給ポンプ２０８と同様に、回収ポンプ２１０は双方向（正転方向及び逆転方向）に駆動可能な液体ポンプであり、図５に示したポンプドライバ９２を介してシステムコントローラ７２によって駆動制御される。例えば、回収ポンプ２１０を正転方向に駆動すると、各ヘッドモジュール１５２からインクタンク２００に分岐流路２１４及び回収流路２０４を通じてインクが回収されるようになる。

各分岐流路２１２、２１４には、それぞれヘッドバルブ２１８が設けられている。ヘッドバルブ２１８は、それぞれ対応する分岐流路２１２又は２１４を開閉可能に構成された流路開閉手段であり、図５に示したシステムコントローラ７２によってその開閉動作が制御されるようになっている。システムコントローラ７２は、各ヘッドバルブ２１８を選択的に開閉することによって、各ヘッドモジュール１５２に対するインク循環を個別に行うことが可能となっている。

第１の圧力センサ２１６Ａは、供給流路２０２の液体圧力を計測する圧力計測手段であり、供給流路２０２の他端側（インクタンク２００とは反対側）に設けられている。また、第２の圧力センサ２１６Ｂは、回収流路２０４の液体圧力を計測する圧力計測手段であり、回収流路２０４の他端側（インクタンク２００とは反対側）に設けられている。これらの圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測された液体圧力（計測値）は、図５に示したシステムコントローラ７２に通知される。システムコントローラ７２は、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測された液体圧力に基づいて、供給ポンプ２０８及び回収ポンプ２１０の駆動を制御して、供給流路２０２及び回収流路２０４の液体圧力が所定の基準圧力（目標圧力）となるように圧力制御を行う。

ここで、本実施形態で行われる圧力制御について説明を行う。

本実施形態では、システムコントローラ７２による圧力制御によって、インクタンク２００から供給流路２０２、分岐流路２１２を通じてヘッドモジュール１５２の供給口にインク供給が行われる。ヘッドモジュール１５２に供給されたインクは、ヘッドモジュール１５２内部に形成されるインク流路（共通流路、圧力室、ノズル流路など）を循環して、一部のインクはノズル（吐出口）から吐出され、残りのインクは排出口から排出される。ヘッドモジュール１５２の排出口から排出されたインクは、分岐流路２１４、回収流路２０４を通じてインクタンク２００に回収されて、インクタンク２００からヘッドモジュール１５２に再び循環されるようになっている。

このようなインク循環を実現するために、システムコントローラ７２は、ヘッドモジュール１５２内のインクに所定の背圧（負圧）が付与されつつ、供給流路２０２の液体圧力が回収流路２０４の液体圧力よりも相対的に高くなるように、供給ポンプ２０８及び回収ポンプ２１０の駆動を制御している。

ここで、供給ポンプ２０８を正転方向に駆動させると供給流路２０２を加圧し、逆転方向に駆動させると供給流路２０２を減圧する。一方、回収ポンプ２１０を正転方向に駆動させると回収流路２０４を減圧し、逆転方向に駆動させると回収流路２０４を加圧する。

具体的には、供給流路２０２の液体圧力（基準圧力）をＰ１、回収流路２０４の液体圧力（基準圧力）をＰ２、ヘッドモジュール１５２の液体圧力（背圧）をＰ０（但し、Ｐ０は大気圧以下とする。）、供給流路２０２とヘッドモジュール１５２との高低差に基づく圧力差をΔＰ１、回収流路２０４とヘッドモジュール１５２との高低差に基づく圧力差をΔＰ２としたとき、システムコントローラ７２は、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測される供給流路２０２及び回収流路２０４の液体圧力が、次式
Ｐ１＋ΔＰ１＞Ｐ０＞Ｐ２＋ΔＰ２ ・・・（１）
を満たす液体圧力Ｐ１、Ｐ２に近づくように供給ポンプ２０８及び回収ポンプ２１０の駆動制御を行う。

このよう圧力制御を行うことによって、ヘッドモジュール１５２のインク吐出動作の有無にかかわらず、ヘッドモジュール１５２内部（特にノズル近傍）で常にインク循環が行われるようにすることができる。これにより、インク増粘等による吐出不良を防止でき、良好な印刷品質を長時間にわたって維持することができる。

本実施形態のようにインク循環が行われるインク供給系では、ヘッドモジュール１５２の数が多くなるにつれて、供給流路２０２や回収流路２０４の流路長は長くなって圧力損失が大きくなる傾向にある。そのため、インクタンク２００側のヘッドモジュール１５２とその反対側（インクタンク２００とは離れた側）のヘッドモジュール１５２とでは相対的な圧力差が大きくなり、各ヘッドモジュール１５２のインク吐出にばらつきが生じて濃度ムラなど画像品質に影響を及ぼすことがある。

そこで本実施形態では、各ヘッドモジュール１５２の相対的な圧力差を解消するためにバイパス流路２０６が設けられている。このバイパス流路２０６は供給流路２０２と回収流路２０４の他端同士を接続する流路であり、インクタンク２００から供給流路２０２を通じて供給されるインクの一部が、各ヘッドモジュール１５２を経由することなく、バイパス流路２０６を介して回収流路２０４に直接導かれるようになっている。

バイパス流路２０６には、当該バイパス流路２０６を開閉可能に構成された流路開閉手段としてのバイパスバルブ２２０が設けられている。バイパスバルブ２２０の開閉動作は、図５に示したシステムコントローラ７２によって制御される。このようにバイパス流路２０６にバイパスバルブ２２０を備えた構成によれば、バイパス流路２０６を経由したインク循環を選択的に行うことが可能となる。これにより、ヘッドモジュール１５２の数が少なく、ヘッドモジュール１５２間の圧力差が小さくインク吐出に影響を及ぼさないような場合には、バイパス流路２０６を経由したインク循環を停止して、インクタンク２００と各ヘッドモジュール１５２との間のインク循環効率を高めることも可能である。

図１０は、第２の実施形態に係るインク供給系の動作フローの一例を示したフローチャート図である。図１１は、図１０に示したフローチャートにおいて異常箇所を特定するために用いられる異常箇所特定判断表である。以下では、第１の実施形態と重複する処理については簡略的に説明を行うことにする。

図１０に示すように、まず始めに（インク供給系の）電源がオン状態であるか否かの判断を行う（ステップＳ５０）。電源がオフ状態の場合にはオン状態となるまでステップＳ５０の判断を繰り返し、電源がオン状態になった場合にはインク供給系の初期設定を実行する（ステップＳ５２）。この初期設定には、ヘッドバルブ２１８及びバイパスバルブ２２０を含めた全バルブを閉状態にする処理が含まれる。

次に、バイパスバルブ２２０を開状態にした後（ステップＳ５４）、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって供給流路２０２、回収流路２０４の液体圧力をそれぞれ計測する（ステップＳ５６）。このとき、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測された液体圧力（送液前圧力）をそれぞれＲ１、Ｓ１とする。

次に、供給ポンプ２０８を正転方向に一定時間駆動（ＣＷ駆動）する（ステップＳ５８）。これにより、インクタンク２００内に収容されるインクが順方向（供給流路２０２からバイパス流路２０６を経由して回収流路２０４に向かう方向）に送液される。そして、供給ポンプ２０８の駆動を停止した後、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって供給流路２０２、回収流路２０４の液体圧力をそれぞれ計測する（ステップＳ６０）。このとき、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測された液体圧力（順方向送液後圧力）をそれぞれＲ２、Ｓ２とする。

次に、回収ポンプ２１０を逆転方向に一定時間駆動（ＣＣＷ駆動）する（ステップＳ６２）。これにより、インクタンク２００内に収容されるインクが逆方向（回収流路２０４からバイパス流路２０６を経由して供給流路２０２に向かう方向）に送液される。そして、回収ポンプ２１０の駆動を停止した後、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって供給流路２０２、回収流路２０４の液体圧力をそれぞれ計測する（ステップＳ６４）。このとき、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測された液体圧力（逆方向送液後圧力）をそれぞれＲ３、Ｓ３とする。

次に、所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ６６）。ここでは、先のステップＳ６４が完了してから所定時間が経過するまで待機状態となる。このとき設定される所定時間については、第１の実施形態と同様に液体圧力の変化からインク漏れが生じている否かを判断するのに必要十分な時間であり、実験又は経験的に求められる時間である。そして、所定時間が経過した後、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって供給流路２０２、回収流路２０４の液体圧力をそれぞれ計測する（ステップＳ６８）。このとき、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測された液体圧力（待機後圧力）をそれぞれＲ４、Ｓ４とする。

次に、バイパスバルブ２２０を閉状態にする（ステップＳ７０）。そして、上述したステップＳ５６〜Ｓ６８と同様の処理を繰り返す（ステップＳ７２〜ステップＳ８４）。

即ち、バイパスバルブ２２０を閉状態にした後に、供給流路２０２、回収流路２０４の液体圧力（送液前圧力）Ｒ５、Ｓ５を計測する（ステップＳ７２）。続いて、供給ポンプ２０８を正転方向に一定時間駆動した後（ステップＳ７４）、供給流路２０２、回収流路２０４の液体圧力（順方向送液後圧力）Ｒ６、Ｓ６を計測する（ステップＳ７６）。さらに続いて、回収ポンプ２１０を逆転方向に一定時間駆動した後（ステップＳ７８）、供給流路２０２、回収流路２０４の液体圧力（逆方向送液後圧力）Ｒ７、Ｓ７を計測する（ステップＳ８０）。そして、所定時間が経過するまで待機した後（ステップＳ８２）、供給流路２０２、回収流路２０４の液体圧力（待機後圧力）Ｒ８、Ｓ８を計測する。なお、これらの液体圧力Ｒ５〜Ｒ８、Ｓ５〜Ｓ８は、それぞれ対応する圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測される。

次に、図１１に示した異常箇所特定判断表を用いて、第１の圧力センサ２１６Ａによって計測された液体圧力Ｒ１〜Ｒ８、及び第２の圧力センサ２１６Ｂによって計測された液体圧力Ｓ１〜Ｓ８に基づいてインク供給系の異常判定及び異常箇所の特定を行う（ステップＳ８６）。

具体的には、図１１に示すように、以下の条件式（Ｎ１）〜（Ｎ１２）の成否に基づき、異常判定及び異常箇所の特定を行う。なお、同図では、各条件式が成立する場合は「○」、不成立の場合は「×」で表している。

Ｒ２＞Ｒ１ ・・・（Ｎ１）
Ｓ２＞Ｓ１ ・・・（Ｎ２）
Ｒ３＞Ｒ２ ・・・（Ｎ３）
Ｓ３＞Ｓ２ ・・・（Ｎ４）
Ｒ３≒Ｒ４ ・・・（Ｎ５）
Ｓ３≒Ｓ４ ・・・（Ｎ６）
Ｒ６＞Ｒ５ ・・・（Ｎ７）
Ｓ５≒Ｓ６ ・・・（Ｎ８）
Ｓ７＞Ｓ６ ・・・（Ｎ９）
Ｒ６≒Ｒ７ ・・・（Ｎ１０）
Ｒ７≒Ｒ８ ・・・（Ｎ１１）
Ｓ７≒Ｓ８ ・・・（Ｎ１２）
なお、条件式（Ｎ５）、（Ｎ６）、（Ｎ８）、（Ｎ１０）、（Ｎ１１）、及び（Ｎ１２）において、左辺側の液体圧力と右辺側の液体圧力が略同一であるとみなせる範囲は、供給流路２０２又は回収流路２０４にインク漏れが発生していないときの液体圧力の変動許容範囲であるものとする。本実施形態では、左辺側の液体圧力の９０〜１１０％（好ましくは９５〜１０５％）の範囲内に右辺側の液体圧力があれば、これらの液体圧力は略同一であるものとしている。

ここで、条件式（Ｎ１）〜（Ｎ１２）の成否と異常箇所との対応関係について説明する。

まず、全ての条件式（Ｎ１）〜（Ｎ１２）が成立する場合（図１１のＰＴ１）、供給ポンプ２０８及び回収ポンプ２１０の駆動に応じた供給流路２０２及び回収流路２０４の液体圧力の変化は適切であり、インク供給系は正常であると判断される。

これに対し、条件式（Ｎ１）及び（Ｎ３）が不成立の場合（図１１のＰＴ２）、第１の圧力センサ２１６Ａによる圧力計測が不能、或いは、第１の圧力センサ２１６Ａによって計測された液体圧力が異常値を示しているときに起こる現象であり、第１の圧力センサ１０６Ａが異常箇所として特定される。なお、この場合には条件式（Ｎ７）も不成立となるので、異常箇所を特定するための判断条件として追加することも可能である。

また、条件式（Ｎ２）及び（Ｎ４）が不成立の場合（図１１のＰＴ３）、第２の圧力センサ２１６Ｂによる圧力計測が不能、或いは、第１の圧力センサ２１６Ｂによって計測された液体圧力が異常値を示しているときに起こる現象であり、第２の圧力センサ１０６Ｂが異常箇所として特定される。なお、この場合には条件式（Ｎ９）も不成立となるので、異常箇所を特定するための判断条件として追加することも可能である。

また、条件式（Ｎ２）及び（Ｎ３）が不成立の場合（図１１のＰＴ４）と、条件式（Ｎ８）及び（Ｎ１０）が不成立の場合（図１１のＰＴ５）は、バイパスバルブ２２０の開閉状態が逆になっているときに起こる現象であり、バイパスバルブ２２０が異常箇所として特定される。

また、条件式（Ｎ５）及び（Ｎ６）が不成立の場合（図１１のＰＴ６、ＰＴ７）は、供給流路２０２又は回収流路２０４でインク漏れ（リーク）が生じているときに起こる現象である。このような場合には、条件式（Ｎ１１）及び（Ｎ１２）の成否を判別することにより、供給流路２０２及び回収流路２０４のどちらにインク漏れが生じているかを特定することが可能である。即ち、条件式（Ｎ１１）が不成立の場合には供給流路２０２が異常箇所となり、条件式（Ｎ１２）が不成立の場合には回収流路２０４が異常箇所となる。

また、条件式（Ｎ１）及び（Ｎ２）が不成立の場合（図１１のＰＴ８）、供給ポンプ２０８の故障、或いは、供給流路２０２の詰まりが生じているときに起こる現象であり、供給ポンプ２０８又は供給流路２０２が異常箇所として特定される。なお、この場合には条件式（Ｎ７）も不成立となるので、異常箇所を特定するための判断条件として追加することも可能である。

また、条件式（Ｎ３）及び（Ｎ４）が不成立の場合（図１１のＰＴ９）、回収ポンプ２１０の故障、或いは、回収流路２０４の詰まりが生じているときに起こる現象であり、回収ポンプ２１０又は回収流路２０４が異常箇所として特定される。なお、この場合には条件式（Ｎ９）も不成立となるので、異常箇所を特定するための判断条件として追加することも可能である。

このようにして異常判定処理を行った後、その判定結果に従ってインク供給系に異常があるか否かを判断する（ステップＳ８８）。そして、異常がない場合にはステップＳ９０に進み、異常がある場合にはステップＳ９６に進む。

先のステップＳ２６にてインク供給系に異常がないと判断した場合、インク供給系の本稼働を開始する（ステップＳ９０）。このとき、システムコントローラ７２は、ヘッドバルブ２１８を開状態にすると共に、第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測された液体圧力がそれぞれ所定の基準圧力（目標圧力）に近づくように供給ポンプ２０８及び回収ポンプ２１０の駆動を制御することによって、供給流路２０２及び回収流路２０４の圧力制御を実行する。これにより、インクタンク２００から供給されるインクは、インク吐出動作の有無にかかわらず、ヘッドモジュール１５２内部のインク流路（特にノズル近傍）を常に循環するようになり、インク増粘等による吐出不良を防止でき、良好な印刷品質を長時間にわたって維持することができる。

続いて、印刷終了したか否かを判断する（ステップＳ９２）。印刷終了していない場合には、印刷終了となるまでステップＳ９２の判断を繰り返す。印刷終了した場合には、インク供給系の停止処理を行う（ステップＳ９４）。

一方、先のステップＳ８８にてインク供給系に異常があると判断した場合には、異常箇所の通知を行う（ステップＳ９６）。異常箇所の通知形態については第１の実施形態と同様である。そして、異常箇所の通知を行った後、インク供給系の停止処理を行う（ステップＳ９４）。

以上説明したように第２の実施形態によれば、インクタンク２００と複数のヘッドモジュール１５２との間でインク循環が行われるインク供給系において、本稼働が開始される前に、供給ポンプ２０８及び回収ポンプ２１０の駆動に応じて供給流路２０２及び回収流路２０４に圧力変化が付与され、その前後における供給流路２０２及び回収流路２０４の圧力が第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによって計測される。そして、供給ポンプ２０８及び回収ポンプ２１０によって圧力変化を付与した方向と第１及び第２の圧力センサ２１６Ａ、２１６Ｂによる計測値の変化方向とを比較することにより、インク供給系の異常の有無を判断するだけでなく、異常箇所を特定することが可能となる。これにより、インク供給系に異常が発生した場合には早急な修復が可能となり、安定且つ信頼性の高いインク供給を実現することができる。また、インクジェット記録装置１０の安定した印刷も保証することが可能となる。

また、第２の実施形態に係るインク供給系では、ヘッドモジュール１５２内のインクに所定の背圧（負圧）が付与されつつ、供給流路２０２の液体圧力が回収流路２０４の液体圧力よりも相対的に高くなるように圧力制御が行われる。これにより、インクタンク２００から供給されるインクは、インク吐出動作の有無にかかわらず、ヘッドモジュール１５２内部のインク流路（特にノズル近傍）を常に循環するようになり、インク増粘等による吐出不良を防止でき、良好な印刷品質を長時間にわたって維持することができる。

なお、上述した各実施形態では、インク供給系の異常判断及び異常箇所を特定するために２つの圧力センサによる計測値が用いられているが、本発明はこれに限らず、３つ以上の圧力センサによる計測値を用いてもよいのはもちろんのことである。例えば、３つの圧力センサによる計測値を用いる場合には、２つの圧力センサが同時に故障している場合にも異常箇所の特定が可能となる。

以上、本発明の液体供給系の異常判定装置及び異常判定方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１０…インクジェット記録装置、５０…ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５５…共通流路、５６…振動板、５８…圧電素子、７２…システムコントローラ、１００…インクタンク、１０２…供給流路、１０４…供給ポンプ、１０６Ａ…第１の圧力センサ、１０６Ｂ…第２の圧力センサ、１０８…ヘッドバルブ、１５０…ヘッド、１５２…ヘッドモジュール、２００…インクタンク、２０２…供給流路、２０４…回収流路、２０６…バイパス流路、２０８…供給ポンプ、２１０…回収ポンプ、２１２…分岐流路、２１４…分岐流路、２１６Ａ…第１の圧力センサ、２１６Ｂ…第２の圧力センサ、２１８…ヘッドバルブ、２２０…バイパスバルブ

Claims (10)

1. 液体タンクから液体吐出ヘッドに液体流路を通じて液体を供給する液体供給系の異常判定装置であって、
   前記液体流路に圧力変化を付与する圧力変化付与手段と、
   前記液体流路の圧力を計測する第１及び第２の圧力計測手段と、
   前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向と、前記第１及び第２の圧力計測手段によって計測される計測値の変化方向とを比較することにより、前記液体供給系の異常判断及び異常箇所の特定を行う異常判定手段と、
   を備えたことを特徴とする液体供給系の異常判定装置。
2. 前記異常判定手段は、前記第１及び第２の圧力計測手段のうち、一方の圧力計測手段による計測値が前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向とは同方向に変化し、且つ、他方の圧力計測手段による計測値が前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向とは逆方向に変化した場合、もしくは変化しなかった場合には、前記他方の圧力計測手段を異常箇所として特定することを特徴とする請求項１に記載の液体供給系の異常判定装置。
3. 前記異常判定手段は、前記第１及び第２の圧力計測手段による計測値がいずれも前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向とは逆方向に変化した場合、もしくは変化しなかった場合には、前記圧力変化付与手段又は前記液体流路を異常箇所として特定することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体供給系の異常判定装置。
4. 前記異常判定手段は、前記圧力変化付与手段による圧力変化が付与されていないとき、前記第１及び第２の圧力計測手段による計測値がいずれも所定範囲を超えて変化した場合には、前記液体流路を異常箇所として特定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体供給系の異常判定装置。
5. 前記圧力変化付与手段は、前記液体流路に配設された液体ポンプであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体供給系の異常判定装置。
6. 前記異常判定手段は、前記液体供給系の本稼働が開始される前に異常判断及び異常箇所の特定を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体供給系の異常判定装置。
7. 液体タンクから液体吐出ヘッドに第１の液体流路を通じて液体を供給すると共に、前記液体吐出ヘッドから前記液体タンクに第２の液体流路を通じて液体を回収する液体供給系の異常判定装置であって、
   前記第１及び第２の液体流路にそれぞれ圧力変化を付与する圧力変化付与手段と、
   前記第１の液体流路の圧力を計測する第１の圧力計測手段と、
   前記第２の液体流路の圧力を計測する第２の圧力計測手段と、
   前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向と、前記第１及び第２の圧力計測手段によって計測される計測値の変化方向とを比較することにより、前記液体供給系の異常判断及び異常箇所の特定を行う異常判定手段と、
   を備えたことを特徴とする液体供給系の異常判定装置。
8. 前記液体吐出ヘッドを介さずに前記第１の液体流路と前記第２の液体流路との間を直接接続するバイパス流路と、
   前記バイパス流路を開閉可能に構成された流路開閉手段と、を備え、
   前記異常判定手段は、前記流路開閉手段によって前記バイパス流路が閉じられている場合の前記第１及び第２の圧力計測手段による計測値と、前記流路開閉手段によって前記バイパス流路が開かれている場合の前記第１及び第２の圧力計測手段による計測値とに基づいて、前記液体供給系の異常判断及び異常箇所の特定を行うこと特徴とする請求項７に記載の液体供給系の異常判定装置。
9. 前記液体吐出ヘッドは複数のヘッドモジュールからなるラインヘッドであり、
   前記第１及び第２の液体流路には、ヘッドモジュール毎に設けられた第１及び第２の分岐流路を介して前記複数のヘッドモジュールがそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液体供給系の異常判定装置。
10. 液体タンクから液体吐出ヘッドに液体流路を通じて液体を供給する液体供給系の異常判定方法であって、
    前記液体供給系は、前記液体流路に圧力変化を付与する圧力変化付与手段と、前記液体流路の圧力を計測する第１及び第２の圧力計測手段と、を備えて構成され、
    前記圧力変化付与手段による圧力変化の付与方向と、前記第１及び第２の圧力計測手段によって計測される計測値の変化方向とを比較することにより、前記液体供給系の異常判断及び異常箇所の特定を行うことを特徴とする液体供給系の異常判定方法。

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