特開 2025-18303 液体処理装置、制御装置、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025018303

(43)【公開日】2025-02-06

(54)【発明の名称】液体処理装置、制御装置、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20250130BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20250130BHJP

【ＦＩ】

B41J2/175

B41J2/01 401

B41J2/01 451

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023121893

(22)【出願日】2023-07-26

(71)【出願人】

【識別番号】324006865

【氏名又は名称】理想テクノロジーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 哲哉

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA26

2C056EB16

2C056EB17

2C056EB29

2C056EB34

2C056EB50

2C056EC15

2C056EC16

2C056EC26

2C056EC29

2C056EC32

2C056KA02

2C056KA04

2C056KA05

2C056KB04

2C056KB08

2C056KB14

2C056KB16

2C056KB26

2C056KB37

2C056KC02

2C056KC16

(57)【要約】

【課題】印刷効率を向上できる液体循環装置、制御装置、及びプログラムを提供することである。
【解決手段】一形態にかかる液体循環装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに連通するとともに液体が流れる循環路と、前記循環路の圧力が正常範囲外である場合に、前記液体を循環させる循環動作を停止する制御部と、を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する液体吐出ヘッドに連通するとともに液体が流れる流路と、
前記流路の圧力が正常範囲外である場合に、前記液体を流す動作を停止する制御部と、を備える、液体処理装置。

【請求項2】

前記正常範囲は、目標圧力に基づいて設定され、
前記制御部は、前記流路の圧力値が正常範囲外である場合に、所定時間が経過するまで、あるいは所定の条件を満たすまで、待機した後、前記動作の停止処理を行う、請求項１に記載の液体処理装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記圧力が前記正常範囲外である場合に、報知処理を行う、請求項１に記載の液体処理装置。

【請求項4】

液体を吐出する液体吐出ヘッドに連通するとともに液体が流れる流路の圧力が正常範囲外である場合に、前記液体を流す動作を停止する制御部を備える、制御装置。

【請求項5】

液体を吐出する液体吐出ヘッドに連通するとともに液体が流れる流路を有する液体処理装置に用いられるコンピュータに、
前記流路の圧力値が正常範囲でない場合に、前記液体を流す動作を停止する機能を実現させる、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、液体処理装置、制御装置、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

液体を吐出する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを含む循環路において液体を循環させる液体循環装置などの液体処理装置と、を備える液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置において、循環路の圧力を検出してノズルのメニスカスを保つための圧力調整を行っている。

【0003】

このような液体処理装置において、圧力制御の不具合が発生すると、接続している液体吐出ヘッドの適切な吐出印字が行えず、画像不良が発生し、印刷効率が低下する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－１８８８６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする課題は、印刷効率を向上できる液体処理装置、制御装置、及びプログラムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る液体処理装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに連通するとともに液体が流れる流路と、前記流路の圧力が正常範囲外である場合に、前記液体を流す動作を停止する制御部と、を備える。

【0007】

他の実施形態に係る制御装置は、液体を吐出する液体吐出ヘッドに連通するとともに液体が流れる流路の圧力が正常範囲外である場合に、前記液体を流す動作を停止する制御部を備える。

【0008】

他の実施形態に係るプログラムは、液体を吐出する液体吐出ヘッドに連通するとともに液体が流れる流路を有する液体処理装置に用いられるコンピュータに、前記流路の圧力値が正常範囲でない場合に、前記液体を流す動作を停止する機能を実現させる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態にかかるインクジェット記録装置の構成を示す説明図。

【図2】同インクジェット記録装置の制御系の構成を示すブロック図。

【図3】同インクジェット記録装置の制御方法を示すフローチャート。

【図4】同インクジェット記録装置の表示装置の画面の一部の表示例を示す説明図。

【図5】同インクジェット記録装置の表示装置の画面の一部の表示例を示す説明図。

【図6】他の実施形態にかかるインクジェット記録装置の構成を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［第１実施形態］
以下、第１実施形態にかかる印刷装置としてのインクジェット記録装置１及び液体循環装置（液体処理装置）としての液体吐出装置１０について、図１乃至図５を参照して説明する。各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示している。図１はインクジェット記録装置１の構成を示す説明図である。図２はインクジェット記録装置１の制御部の構成を示すブロック図である。図３はインクジェット記録装置１の制御方法を示すフローチャート、図４及び図５はインクジェット記録装置１の表示装置１６の表示画面の表示例を示す説明図である。

【0011】

図１に示すインクジェット記録装置１は、液体吐出装置１０と、液体吐出装置１０に接続されるホスト制御部１３（制御装置）と、電源１４と、入力装置１５と、表示装置１６と、ブザー１７と、を備える。また、インクジェット記録装置１は、液体吐出装置１０を移動可能に支持するヘッド支持機構や、記録媒体Ｓを移動可能に支持する媒体支持機構を備える。

【0012】

液体吐出装置１０は、液体吐出ヘッド２０及び液体処理装置としての循環装置３０を備える。液体吐出装置１０は、液体として例えばインクＩを液体吐出ヘッド２０から吐出することで、対向して配される記録媒体Ｓに所望の画像を形成する。

【0013】

例えば液体吐出装置１０は単数または複数設けられる。一例として同じ構成の液体吐出装置が複数設けられる。複数の液体吐出装置１０は、例えばシアンインク、マゼンダインク、イエロインク、ブラックインク、ホワイトインクなどの異なる色のインクをそれぞれ媒体Ｓに吐出して、所望の画像を形成する。なお、使用するインクの色あるいは特性は限定されない。

【0014】

液体吐出ヘッド２０は、複数のノズル２１と、複数のノズル２１に連通する複数のインク圧力室を有する所定のインク流路を形成するマニフォルド２２と、を備えるインクジェットヘッドである。複数のインク圧力室には、駆動回路に接続されるアクチュエータが設けられる。液体吐出ヘッド２０は、アクチュエータが電圧に応じて変形することで、対応するノズル２１から液体を吐出させる。

【0015】

循環装置３０は、液体吐出ヘッド２０を通り液体が循環可能に構成された所定のインク経路である循環路３１と、この循環路３１に順に設けられた、カートリッジ３２と、第１ポンプ３３と、第１タンク３４と、バイパスタンク３５と、第２タンク３６と、第２ポンプ３７と、モジュール制御部３８（制御装置）と、を備える。例えば循環装置３０は、ケース３０１内に、第１ポンプ３３、第１タンク３４、バイパスタンク３５、第２タンク３６、第２ポンプ３７及びモジュール制御部３８が収容されるとともに内部に循環流路を構成する循環ヘッド３００に、カートリッジ３２が接続されて構成される。

【0016】

循環路３１は、液体吐出ヘッド２０に連通するとともに液体が流れる流路である。循環路３１は、例えば金属または樹脂材料で構成されるパイプや、パイプの外面を覆うチューブによって構成され、内部に所定の流路を形成する。循環路３１は、カートリッジ３２から上流の第１タンク３４を通って液体吐出ヘッド２０の供給口２０１に至る上流側の第１流路３１１と、液体吐出ヘッド２０の回収口２０２から第２タンク３６を通ってカートリッジ３２に至る下流側の第２流路３１２と、第１流路３１１及び第２流路３１２を接続するバイパス流路３１３と、を有する。

【0017】

バイパス流路３１３は、第１流路３１１と、第２流路３１２と、を接続する流路である。バイパス流路３１３は循環路３１における液体吐出ヘッド２０の一次側と液体吐出ヘッド２０の二次側とを、液体吐出ヘッド２０を通さずに短絡的に接続する。バイパス流路３１３にはバイパスタンク３５が接続されている。すなわち、バイパス流路３１３は、バイパスタンク３５と第１流路３１１とを接続する第１バイパス流路３１３１と、バイパスタンク３５と第２流路３１２とを接続する第２バイパス流路３１３２と、を備える。

【0018】

カートリッジ３２は、インクＩを保有可能に構成される。カートリッジ３２の内部に形成される空気室は大気開放されている。カートリッジ３２は、第１ポンプ３３が設けられる第１流路３１１を介して第１タンク３４に接続される。

【0019】

第１ポンプ３３は、カートリッジ３２と第１タンク３４との間の流路である第１流路３１１に設けられ、カートリッジ３２に保有されたインクＩを第１タンク３４に向けて送液する。

【0020】

第１タンク３４は、液体を貯留可能に構成されている。第１タンク３４は、循環路３１によって液体吐出ヘッド２０の一次側に接続される。例えば第１タンク３４には、第１タンク３４内の液面位置を検出する液位センサ５４が設けられている。液位センサ５４は、第１タンク３４内のインク量を検出し、検出したデータをモジュール制御部３８へ送る。

【0021】

バイパスタンク３５は、バイパス流路３１３に設けられる。バイパスタンク３５はバイパス流路３１３の流路断面積よりも大きい流路断面積を有し、液体を貯留可能に構成されている。バイパスタンク３５は例えば上壁、下壁、後壁、前壁、及び左右一対の側壁を有し、内部に液体を貯留する収容室を形成する矩形の箱状に構成されている。バイパスタンク３５の一対の側壁に、それぞれバイパス流路３１３が接続されている。

【0022】

バイパスタンク３５内の収容室の下部領域にはバイパス流路３１３を流れるインクが配され、収容室の上部領域には空気室が形成される。バイパスタンク３５は、所定量の液体及び空気を貯留可能である。本実施形態において、例えば流入側の第１バイパス流路３１３１のバイパスタンク３５への接続位置と流出側の第２バイパス流路３１３２のバイパスタンク３５への接続位置は、同じ高さに設定される。

【0023】

バイパスタンク３５の空気室には大気開放可能に構成された開閉バルブ４１が接続されている。すなわち、バイパスタンク３５の上壁に、上方に延出する接続管３５５が設けられ、この接続管３５５の他端部に接続管３５５内の流路を開閉する開閉バルブ４１が設けられている。

【0024】

一例として、本実施形態において、バイパス流路３１３の中間地点にバイパスタンク３５が設けられ、第１バイパス流路３１３１と第２バイパス流路３１３２とは管長と管径が同じである。また、循環路３１において、第１流路３１１のバイパス流路３１３が分岐する分岐点から液体吐出ヘッド２０の供給口２０１までの距離は、液体吐出ヘッド２０の回収口２０２から第２流路３１２の第２バイパス流路３１３２との合流点までの距離と同じである。循環路３１における圧力は、液体吐出ヘッド２０の抵抗による圧力損失により、液体吐出ヘッド２０の一次側すなわち流入側が、液体吐出ヘッド２０の二次側すなわち流出側よりも、高い圧力になっている。したがって、循環路３１及びバイパス流路３１３において、液体は、圧力の高い一次側から圧力の低い二次側へ向かって流れる。

【0025】

第２タンク３６は、液体を貯留可能に構成されている。第２タンク３６は、循環路３１によって液体吐出ヘッド２０の二次側に接続される。例えば第２タンク３６には、第２タンク３６内の液面位置を検出する液位センサ５５が設けられている。液位センサ５５は、第２タンク３６内のインク量を検出し、検出したデータをモジュール制御部３８へ送る。

【0026】

第２ポンプ３７は、第２流路３１２に設けられ、液体をカートリッジ３２側に送液する回収ポンプである。

【0027】

第２ポンプ３７は、循環路３１の第２流路３１２に設けられている。第２ポンプ３７は、第２タンク３６からカートリッジ３２に向けて液体を送る。

【0028】

第２ポンプ３７及び第１ポンプ３３は、例えば圧電ポンプで構成されている。なお、第２ポンプ３７及び第１ポンプ３３として、例えばチューブポンプ、ダイヤフラムポンプ、或いはピストンポンプ等を利用しても良い。例えば第１ポンプ３３及び第２ポンプ３７は、循環路３１の圧力を調整し、ノズル２１のインク圧力を調整する圧力調整機構となる。

【0029】

圧力センサ３９は、循環路３１の圧力を検出する圧力検出部（圧力検出器）である。例えば圧力センサ３９は循環路３１のいずれかに設けられ、循環路３１における圧力を検出する。例えば本実施形態において圧力センサ３９は、バイパスタンク３５に設けられ、バイパスタンク３５内の空気室（気室）の圧力を検出する。なお、圧力センサ３９は循環路３１の、他の部分の圧力を検出してもよく、例えば循環路３１の各部、例えばカートリッジを含む各種タンクや、流路、あるいは液体吐出ヘッド２０内において圧力を検出するものであってもよい。圧力センサ３９は、例えば半導体ピエゾ抵抗圧力センサを利用して圧力を電気信号として出力する。半導体ピエゾ抵抗圧力センサは、外部からの圧力を受けるダイヤフラムと、このダイヤフラムの表面に形成された半導体歪ゲージとを備える。半導体ピエゾ抵抗圧力センサは、外部からの圧力によるダイヤフラムの変形に伴い歪ゲージに生じるピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化を電気信号に変換して圧力を検出し、検出したデータをモジュール制御部３８へ送る。

【0030】

開閉バルブ４１は、バイパスタンク３５の空気室を大気に対して開閉可能に構成される。開閉バルブ４１は、バイパスタンク３５に接続された圧力センサ３９を校正する場合に開けられる。

【0031】

入力装置１５は、例えば電源キー、用紙フィードキー、エラー解除キー等のファンクションキーを備える入力装置である。例えば入力装置１５は、ホスト制御部１３を有するコンピュータ端末に設けられたキーボード及びタッチパネルである。

【0032】

表示装置１６は、画像印刷装置の各種情報を表示する表示器を有する。表示装置１６はホスト制御部１３を有するコンピュータ端末に設けられたディスプレイである。

【0033】

ブザー１７は、音を発生させる。ブザー１７は、例えばモジュール制御部３８の制御基板に搭載され、電圧印加により音を発生させる圧電ブザーである。

【0034】

また、循環装置３０において、循環路３１の所定箇所には、インクＩの不純物を取り除くフィルタが設けられている。また、循環装置３０の循環路３１の所定箇所には、インクＩの温度を調整するヒータ装置４３が設けられている。

【0035】

なお、循環装置３０はさらに、調整機構として、第１タンク３４及び第２タンク３６内の空気室を大気に対して開閉する開閉機構や、第１タンク３４及び第２タンク３６の加圧及び減圧を行う調整機構を備えていてもよい。調整機構は、ホスト制御部１３やモジュール制御部３８の制御によって、第１タンク３４及び第２タンク３６の大気開放や第２タンク３６の加圧及び減圧をすることで、循環路３１の圧力を調整し、ノズル２１のインク圧力を調整する。

【0036】

次に図２を参照して、インクジェット記録装置１の動作を制御する制御系について説明する。本実施形態にかかるインクジェット記録装置１の制御系は、ホスト制御部１３（制御装置）と、モジュール制御部３８（制御装置）と、を備える。

【0037】

インクジェット記録装置１のホスト制御部１３は、電源１４、入力装置１５、及び表示装置１６に、接続されている。ホスト制御部１３は、例えば表示装置１６や入力装置１５を備えるコンピュータ端末（コンピュータ）１３０に設けられる。

【0038】

ホスト制御部１３は、ＣＰＵ１３１（制御部）と、各要素を駆動する駆動回路と各種データを記憶する記憶部１３２と、通信用の通信部１３３と、を備える。

【0039】

ＣＰＵ１３１は、ホスト制御部１３の中枢部分に相当する。ＣＰＵ１３１は、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムを含む各種プログラムに従って、液体吐出装置の各種の機能を実現するべく、各部を制御する処理回路を有する。ＣＰＵ１３１は、入力装置１５に指示入力された入力情報を検出する。

【0040】

ＣＰＵ１３１は、ユーザによって入力装置１５に入力指示され、あるいは予め記憶部１３２記憶された各種動作条件や各種プログラムに従って、モジュール制御部３８に動作条件を送信することで、モジュール制御部３８に制御プログラムや動作条件を指示する。

【0041】

すなわち、制御プログラムに基づく制御処理をプロセッサが実行することによって、プロセッサを中枢部分とするホスト制御部１３は、印字動作、移動動作、表示動作、及び指示動作、圧力調整動作を制御する印字手段、移動手段、表示手段、及び指示手段、圧力調整手段として機能する。

【0042】

記憶部１３２は、例えばプログラムメモリやＲＡＭを備える。記憶部１３２には、アプリケーションプログラムや各種の設定値が記憶されている。記憶部１３２には、例えば圧力制御に用いられる制御データとして、ノズル２１のインク圧力を算出する算出式や、目標圧力値、正常範囲、圧力異常値、各ポンプの調整最大値などの各種設定値が記憶されている。

【0043】

例えば記憶部１３２に記憶されるプログラムの１つとして、コンピュータに、循環路３１の圧力値が正常範囲でない場合に液体を循環させる循環動作を停止する機能を実現させる、プログラムが含まれる。循環動作とは、液体を流す動作である。

【0044】

通信部１３３は、ＵＳＢケーブル等の信号線を介して、あるいは無線ＬＡＮを介して、モジュール制御部３８とデータ通信を行う。通信部１３３は、データ通信を行うための通信インターフェースを有する。例えば通信インターフェースはネットワークインターフェースである。

【0045】

モジュール制御部３８は、循環装置３０に搭載された制御基板７０と、ＣＰＵ７１（制御部）と、各要素を駆動する駆動回路と各種データを記憶する記憶部７２と、外部に設けられるホスト制御部１３との通信用の通信部７３と、を備える。記憶部７２は例えばプログラムメモリ及びＲＡＭを備えて構成される。また、モジュール制御部３８の制御基板７０には、ブザー１７が搭載される。

【0046】

モジュール制御部３８は、通信部７３によってホスト制御部１３と接続された状態で、ホスト制御部１３と通信することにより、動作条件等の各種情報を受信する。

【0047】

ユーザの入力操作やインクジェット記録装置１のホスト制御部１３からの指示は、通信部７３によって、モジュール制御部３８のＣＰＵ７１に送信される。また、モジュール制御部３８が取得する各種情報は、通信部７３経由でＰＣアプリケーションまたはインクジェット記録装置１のホスト制御部１３に送られる。

【0048】

ＣＰＵ７１は、モジュール制御部３８の中枢部分に相当する。ＣＰＵ７１は、オペレーティングシステムやアプリケーションプログラムに従って、液体吐出装置の各種の機能を実現するべく、各部を制御する処理回路を有する。

【0049】

ＣＰＵ７１には、循環装置３０の第１ポンプ３３、第２ポンプ３７、及び開閉バルブ４１の、駆動回路７５１、７５２、７５３、７５４や、圧力センサ３９、液体吐出ヘッド２０の駆動回路７５５、ブザー１７の駆動回路７５６、が接続されている。

【0050】

例えばＣＰＵ７１は、ホスト制御部１３からの指令に基づき、第１ポンプ３３及び第２ポンプ３７の動作を制御することで、インクを循環させる循環手段としての機能を有する。

【0051】

また、ＣＰＵ７１は、ホスト制御部１３からの指令に基づき、第１ポンプ３３、第２ポンプ３７の動作を制御することで、カートリッジ３２からインクを循環路３１に補給する補給手段としての機能を有する。

【0052】

さらにＣＰＵ７１は、圧力センサ３９にて検知した情報に基づき、あるいはホスト制御部１３からの指令に基づき、各ポンプ３３、３７の動作を制御することで、ノズル２１のインクの圧力を調整する圧力調整手段としての機能を有する。

【0053】

記憶部７２は、例えばプログラムメモリやＲＡＭを備える。記憶部７２には、各種プログラムや各種の設定値が記憶されている。記憶部７２には、例えば圧力制御に用いられる制御データとして、ノズル２１のインク圧力を算出する算出式や、目標圧力値、正常範囲、異常圧力値、各ポンプの調整最大値などの各種設定値が記憶されている。

【0054】

通信部７３は、ＵＳＢケーブル等の信号線を介して、あるいは無線ＬＡＮを介して、ホスト制御部１３とデータ通信を行う。通信部７３は、データ通信を行うための通信インターフェースを有する。例えば通信インターフェースはネットワークインターフェースである。

【0055】

以下本実施形態にかかる液体吐出装置１０の制御処理及び制御プログラムについて、図３のフローチャートを参照して説明する。例えば制御装置としてのホスト制御部１３やモジュール制御部３８は、記憶部１３２に記憶された各種プログラムに従って、動作することで、端末の制御処理を実行する。例えばインクジェット記録装置１は、循環装置３０におけるインク循環動作、液体吐出ヘッド２０における液体吐出動作、及び媒体の搬送動作、を含む液体吐出処理を行う。

【0056】

例えば記憶部１３２、７２に記憶された各種プログラムの１つとして、循環路３１の圧力が正常範囲外である場合に循環装置３０において循環動作の停止処理及び報知処理を行わせる制御プログラムが含まれる。

【0057】

例えば本実施形態において、一例として、ホスト制御部１３とモジュール制御部３８の両方を有し、循環装置３０の外部に設けられるホスト制御部１３から循環装置３０のモジュール制御部３８へ送られる信号に基づいてモジュール制御部３８が制御する例を示すが、これに限られるものではなく、どちらか一方のみで循環装置３０を制御する構成としてもよい。

【0058】

ＣＰＵ１３１は、Ａｃｔ１において循環開始の指示を検知すると（Ａｃｔ１のＹｅｓ）循環処理を開始する（Ａｃｔ２）。具体例として、表示装置１６の表示画面の一部である第１表示部１６１に、印刷開始ボタンが表示され、ユーザは第１表示部１６１を視認しながら入力装置１５の操作として印刷開始を入力する。そしてＣＰＵ１３１は、ユーザが印刷開始の指示を入力したことを検知すると（Ａｃｔ１のＹｅｓ）、循環装置３０におけるインク循環動作、液体吐出ヘッド２０における液体吐出動作、及び媒体の搬送動作、を含む液体吐出処理を開始する。具体的にはＣＰＵ１３１がモジュール制御部３８へ、インク循環動作、液体吐出動作、及び媒体の搬送動作を含む液体吐出処理を開始する指令を送る。

【0059】

ＣＰＵ７１は、ＣＰＵ１３１から指令を受けると、第１ポンプ３３や第２ポンプ３７を駆動し、循環路３１におけるインク循環動作を開始する。また、ＣＰＵ７１は、画像データに応じた画像信号を液体吐出ヘッド２０の駆動回路７５５に送り、液体吐出ヘッド２０のアクチュエータを選択的に駆動して、ノズル２１から記録媒体Ｓにインク滴を吐出する。また、ＣＰＵ７１は、記録媒体Ｓの搬送方向に対して直交する方向に液体吐出装置１０を往復移動させながら、インクの吐出動作を行うことにより記録媒体Ｓに画像を形成する印字動作を行う。

【0060】

ここで、第１流路３１１のインクＩは、バイパス流路３１３やバイパスタンク３５の管路抵抗に応じた配分で、液体吐出ヘッド２０に流れる液体と、バイパス流路３１３を通じてバイパスタンク３５流れる液体とに、分配される。すなわち、インクＩの一部は、第１タンク３４から、第１流路３１１を通って液体吐出ヘッド２０に至り、第２流路３１２を通って第２タンク３６に至り、再び第１タンク３４に流入するように循環する。またインクＩの残りの一部は、第１流路３１１からバイパス流路３１３及びバイパスタンク３５内を通って、液体吐出ヘッド２０を通らずに、第２流路３１２に送られ、第２タンク３６を通って再び第１タンク３４に流入する。この循環動作によりインクＩに含まれる不純物は循環路３１に設けられたフィルタによって除去される。

【0061】

ＣＰＵ１３１は、印字動作中、ノズル２１のインク圧力Ｐｎを適正値になるように、ポンプ３３，３７やその他の圧力調整機構を駆動することで、液体吐出ヘッド２０のノズル２１からインクＩが漏れず、且つノズル２１から気泡を吸引しない程度の負圧を維持し、メニスカスを維持する。

【0062】

なお、ＣＰＵ１３１、７１は、循環処理中に、液面調整を行ってもよい。例えば、ＣＰＵ１３１、７１は、液位センサ５４，５５の検知結果に基づき、第１ポンプ３３や第２ポンプ３７を制御することで、カートリッジ３２からのインク補給を行い、液面位置を適正範囲に調整する。また、ＣＰＵ１３１，７１は、循環処理中に、ヒータ装置４３を制御することで、温度調整を行ってもよい。

【0063】

循環中、ＣＰＵ１３１は、所定のタイミングで、圧力センサ３９からの検出値に基づき、ノズル２１のインク圧力を検出する（Ａｃｔ３）。具体的には、圧力センサ３９から送信されるバイパスタンク３５の圧力データに基づいて、所定の演算式を用いて、ノズル２１のインク圧力を算出する。

【0064】

例えば、バイパスタンク３５で検出される圧力は第１流路３１１のインクの圧力値Ｐｈと第２流路３１２のインクの圧力値Ｐｌの平均値であるため、このバイパスタンク３５の圧力値に、圧力測定ポイントの高さとノズル面高さの水頭差によって発生する圧力ρｇｈを足すことでノズル２１のインク圧力Ｐｎを得ることができる。ここで、ρはインクの密度、ｇは重力加速度、ｈは圧力測定ポイントとノズル面の高さ方向の距離、とする。

【0065】

例えばＣＰＵ１３１は、制御プログラムを実行することにより、算出されたノズル２１のインク圧力Ｐｎの異常判定を行う。例えばＣＰＵ１３１は、圧力値から算出されたノズル２１の圧力値が、予め定められあるいは設定された正常範囲内であるか否かを判定する（Ａｃｔ４）。そして、圧力値が、予め設定された正常範囲を外れた、異常値である場合に（Ａｃｔ４のＹｅｓ）、ポンプ３３、３７、開閉バルブ４１等を制御することで、循環動作の停止（Ａｃｔ６）及び報知処理（Ａｃｔ７）を行う。

【0066】

例えばＣＰＵ１３１は、Ａｃｔ５として、所定時間あるいは所定条件を満たすまで、待機してから、停止制御及び報知処理を行う。すなわち、例えば循環開始後あるいは目標圧力が変更された際に、所定時間経過するまで、あるいは目標圧力値が変更された際に圧力が目標圧力値に近い値、例えば目標±０．０１ｋＰａに到達するまで、待機する。そして、所定時間経過後に、圧力が安定した状態において、Ａｃｔ６の停止制御やＡｃｔ７の報知処理の制御を行う。すなわち、循環開始後の所定時間、あるいは目標圧力が変更された後の所定時間は停止制御や報知処理を行わない。

【0067】

例えば圧力異常値は、目標圧力値によって、定められる。図４は、表示装置１６の画面の一例である。図４に示すように、表示装置１６の設定画面を有する第１表示部１６１には、単数または複数の液体吐出装置１０の各種条件、操作用のボタン、ステイタス等が表示される。例えば第１表示部１６１には、目標圧力と同じ画面に、圧力センサ３９の実測値や、実測値から算出されたノズル２１の圧力などの各種情報を表示する。例えばユーザは、表示装置１６の第１表示部１６１を視認しながら、入力装置１５を操作することにより、各種動作の指示の入力、目標圧力や各種条件の入力し、設定する。そして、ＣＰＵ１３１は、入力に応じて各種制御を行う。例えば予め目標圧力に対するレンジが設定されており、例えばＣＰＵ１３１は、入力設定された目標値に基づき、予め設定されたレンジに基づき、圧力制御の正常範囲を定め、正常範囲外の圧力を、異常圧力値としてエラー対象とする。例えばＣＰＵ１３１は、目標値との差が所定値以内である範囲を正常範囲とし、この正常範囲外の圧力値を、圧力制御に何らかの異常が発生している異常圧力値として設定する。具体例として、図４に示すように目標圧力が－１．００ｋＰａ設定された場合、例えばプラスマイナス０．１ｋＰａのレンジが設定されている場合には、－１．１ｋＰａ～－０．９Ｐａまでの範囲が正常範囲であり、－１．１ｋＰａ未満、あるいは－０．９ｋＰａより大きい値の場合には、圧力異常値と判定する。

【0068】

例えば圧力制御の不具合として、不完全なインク充填でインク循環を開始した場合、インクを消費してカートリッジが空になった場合、目標圧力を極端な過負圧に設定してノズル２１から空気が流入した場合、循環路３１のどこかでインクが詰まった場合、循環路３１のどこかでインクがリークした場合、等には、圧力値が異常値となる。したがって、ＣＰＵ１３１は、インク循環中の圧力値が異常値となった場合には、圧力制御に不具合が発生しているとして、自動でインク循環を停止させるとともに報知処理を行う。

【0069】

すなわち、ＣＰＵ１３１は、目標圧力から一定の範囲内を正常圧力値とし、目標圧力との差が所定値より大きくなる範囲を圧力異常値とし、実測により算出されたノズルの圧力値が正常範囲から外れ、異常値となった場合に（Ａｃｔ４のＹｅｓ）、循環動作を停止し（Ａｃｔ６）、装置を待機状態とする。

【0070】

Ａｃｔ６の循環停止処理として、ＣＰＵ１３１は、モジュール制御部３８へ、第１ポンプ３３及び第２ポンプ３７を停止し、開閉バルブ４１をオフ（クローズ）する指令を出力する。そして、モジュール制御部３８のＣＰＵ７１は、ホスト制御部１３からの循環停止指令を受けたら、循環処理を停止する。例えば、循環停止制御は、循環指示を取り下げる指令が来るまで無限ループとする。言い換えるとＣＰＵ７１は、ホスト制御部１３からの循環指示の取り下げ指令まで循環を停止する。

【0071】

さらに、ＣＰＵ１３１は、循環停止の無限ループ中に報知処理を行う（Ａｃｔ７）。例えば報知処理として、モジュール制御部３８へ、報知処理を行う指令を出力する。

【0072】

ＣＰＵ７１は、報知処理の指令を受けると、ブザー１７に電圧を印加してブザー音を発生させるとともに、表示装置１６へメッセージを表示し、視覚的及び聴覚的に、ユーザへ報知することで、メンテナンスなどの処置を促す。

【0073】

ＣＰＵ７１における報知処理の制御例として、例えばブザータスクはスリープせず、５００ｕｓまたは１００ｍｓ周期で回り続け、ホスト制御部１３からブザーオンの指令を受けたら、５００μｓ待機してから、ブザーポート出力を反転させてブザーを鳴らす。このとき、例えば周波数は耳障りではない心地よい音色となるように設定する。一方、ホスト制御部１３からブザーオンの指示が来ていない場合は、１００ｍｓ周期で指示を待つ。

【0074】

また、ＣＰＵ７１は、報知処理における表示処理として、例えば図５に示すように、表示画面の一部である第２表示部１６２に、ユーザへのメッセージを含むメッセージボックスを表示する。例えばＣＰＵ７１は、メッセージボックスに、図５の「Ｉｎｋ１」のような、異常が発生している液体吐出装置１０の識別も表示する。例えば、ＣＰＵ７１は、メッセージボックスに、「異常を検出したので、循環を停止しました。」というメッセージおよび「ＯＫ」ボタンを表示する。

【0075】

以降、ＣＰＵ７１は、報知処理の終了指令を検出するまで（Ａｃｔ８）、報知処理を継続する。例えばユーザは、入力装置１５の操作によりユーザが表示画面の第２表示部１６２のメッセージボックスの「ＯＫ」ボタンをクリックする等により、報知終了指令を入力する。ＣＰＵ１３１は、報知処理終了の指示を検出すると、モジュール制御部３８へ報知終了の指令を出力する（Ａｃｔ９）。そして、ＣＰＵ７１は報知処理終了の指令を受けると、ブザー１７を停止し、表示ボックス１５１の表示を終了することで、報知処理を終了する。

【0076】

以降、ＣＰＵ１３１は、循環終了指令を検出するまで、Ａｃｔ２～Ａｃｔ９のフィードバック制御を行う。そして、ＣＰＵ１３１は、循環終了の指示を検出すると処理を終了する指令をモジュール制御部３８へ出力し、モジュール制御部３８はホスト制御部１３からの指令により、循環動作を終了する。

【0077】

以上の様に構成された液体吐出装置１０は、安全性を確保すると共に、印字効率を向上ることができる。すなわち、インク循環装置において、圧力制御の不具合が発生すると、接続している液体吐出ヘッドの適切な吐出印字が行えず、画像不良が発生するが、圧力値が所定のエラー範囲である場合にメッセージボックスとブザー音、視覚と聴覚で注意を促すことができる。したがって、メンテナンスを促すことで、安全性を確保できる。

【0078】

また、圧力制御に異常があることをユーザに通知し、メンテナンスなどの処置を促す、メッセージボックスを表示し、且つブザー音を発生させる機能を設ける。
また、圧力制御に不具合がある場合に、印字を続けると特に大きなメディアでは素材および印字に費やした時間が無駄になるが、圧力制御の不具合に早期に気付き、印字の継続を停止することで、印字効率を向上できる。

【0079】

また、上記実施形態の液体吐出装置１０は、圧力異常の判定において、所定時間経過してから判断することで、圧力が安定しない状態で誤検出を行うことを抑制できるとともに、ユーザが目標圧力を頻繁に変更して停止制御を阻止する操作を回避できる。例えば循環開始後の所定時間、あるいは目標圧力が変更された場合に圧力が目標±０．０１ｋＰａに到達するまで、あるいは、所定時間（例えば１０秒）経過してから、圧力異常の判定をすることにより、圧力が安定していない状態での誤検出を防止できる。

【0080】

また、上記実施形態において、循環装置３０におけるブザー１７で音を発生し、あるいは表示装置１６で表示するなどにより、各種の報知処理を行うことで、ユーザが循環装置３０から離れた場所にいても、報知することができる。

【0081】

以上説明した実施形態の液体循環装置及び液体吐出装置の構成は限定されない。例えば上記第１実施形態として、第１流路３１１及び第２流路３１２に、第１タンク３４及び第２タンク３６を備える構成を例示したが、これに限られるものではない。例えば他の実施形態として図６に示すインクジェット記録装置２のように、液体吐出装置１０１はバイパス流路３１３及びバイパスタンク３５を備えない構成であってもよい。液体吐出装置１０１は、第１流路３１１に圧力センサ４４を備え、第２流路３１２に圧力センサ４５を備えており、ＣＰＵ１３１は複数の圧力センサ４４、４５の検出値からノズル２１の圧力を算出する。例えば圧力センサ４４で検出した第１流路３１１の圧力値と圧力センサ４５で検出した第２流路３１２の圧力値の平均値をノズル２１の圧力として、算出する。このような液体吐出装置１０１においても上記第１実施形態にかかる液体吐出装置１０と同様の効果が得られる。

【0082】

また、上記第１実施形態及び他の実施形態において、圧力値に基づく異常判定を行ったが、異常判定のプロセスは上記実施形態に限られるものではなく、例えば、圧力値に基づく異常判定に加えて、さらに、エラーの要因を判定する制御を行ってもよい。例えばＣＰＵ１３１は、エラー要因判定として、圧力、周波数、パルス幅、出力値、出力回数、温度の少なくともいずれか含む条件に基づき、エラーの要因を判定する。

【0083】

例えばＣＰＵ１３１は、上記Ａｃｔ４でエラーとなった場合に、さらにプッシュポンプである第１ポンプ３３やプルポンプである第２ポンプ３７の出力に基づいて、不具合の要因を判断する。例えば、一定時間内のプッシュポンプである第１ポンプ３３のパルス幅の最低値に基づき、液体吐出ヘッド２０の中のインクが無くなりノズル引きが始まったときの調整不能、または下流側のインク詰まりによる調整不能で出現する不具合を第１のエラー要因として判定する。一例として、ＣＰＵ１３１は、１００ｍｓの間に５回以上、第１ポンプ３３のパルス幅が最低値（例えば２００）になった場合に、第１のエラー要因が発生していると判定する。この場合、通常動作では起きにくく、仮にインク加温用のヒータを設けている場合には空炊きとならないように、すぐに循環停止処理を行う。

【0084】

また、ＣＰＵ１３１は、一定時間内における、プルポンプである第２ポンプ３７のパルス幅の出力から、インクを消費し、インクボトルが空になった場合など、上流インク詰まりによる不具合を第２のエラー要因として判定する。例えばＣＰＵ１３１は、１０００ｍｓの間に８００回以上プルポンプのパルス幅が４００以下になった場合に、第２のエラー要因が発生したと判断する。ここで、パルス幅について、第２のエラー要因は、上流インク詰まりを想定しているが、上流インク詰まり発生時は、プルポンプである第２ポンプ３７が小さなパルス幅でノズル面圧力を合わせ込もうとすることを考慮した閾値である。

【0085】

この場合、大液滴吐出ヘッドを使用の場合と似た現象であることから、大液滴吐出と間違えないよう、所定時間（例えば１０００ｍｓ）経過するまで待機してから循環処理を停止めるように制御する。この実施形態によれば、ポンプ３３，３７の出力に基づき、エラー要因を判定することで、ここの要因を特定して、より適切な対処を促すことができる。また、上記第１のエラー要因、第２のエラー要因だけでなく、目標圧力を極端な過負圧に設定してノズル２１から空気が流入した場合、循環路３１のどこかでインクが詰まった場合、循環路３１のどこかでインクがリークした場合、等の他の要因を特定するようにしてもよい。

【0086】

また、上記各実施形態においては、ホスト制御部１３の端末に設けられた表示装置１６にメッセージを有する第２表示部１６２を表示し、モジュール制御部３８のブザー１７に音を発生させる例を示したがこれに限られるものではない。例えばさらに有線あるいは無線で接続された他の外部端末に、報知処理を行わせてもよい。
また、上記実施形態においては、液体が流れる流路に液体を流す液体処理装置の一例として、循環路で液体を循環させる液体循環装置３０において循環動作の停止処理及び報知処理を行わせる例を示したが、これに限られるものではない。例えば循環式に限らず非循環タイプのインクジェットヘッドにおいて、流路の圧力が正常範囲外である場合に、液体を流す動作を停止し、あるいは報知するものであってもよい。非循環タイプは、液体を貯留するタンクから流路を介して液体吐出ヘッドへ液体を流し、流路に設けられた圧力センサによって流路の圧力を検出する。

【0087】

例えば液体吐出装置１０において吐出する液体はインクに限られるものではなく、インク以外の液体を吐出することもできる。インク以外を吐出する液体吐出装置としては、例えばプリント配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出する装置等であっても良い。

【0088】

なお、第２ポンプ３７及び第１ポンプ３３として、圧電ポンプに代えて例えばチューブポンプ、ダイヤフラムポンプ、或いはピストンポンプ等を利用しても良い。

【0089】

インクが複数系等である例を示したが、液体吐出装置１０を１つのみ備える構成としてもよい。

【0090】

液体吐出ヘッド２０は、上記の他、例えば静電気で振動板を変形してインク滴を吐出する構造、あるいはヒータ等の熱エネルギーを利用してノズル２１からインク滴を吐出する構造等でもよい。

【0091】

また、制御系の構成も適宜変更して実施可能である。例えば上記実施形態では、ホスト制御部１３からモジュール制御部３８に指令を出力し、モジュール制御部３８において実行する例を示したが、これに限られるものではない。例えばホスト制御部１３からモジュール制御部３８に指令を出力するだけでなく、モジュール制御部３８側からホスト制御部１３へ信号を出力し、ホスト制御部１３がモジュール制御部３８からの指令に基づいて循環装置３０を制御することとしてもよい。例えば報知処理とは循環装置３０において各部を駆動してメッセージの表示や警告音を発生させるほか、これらの処理を行わせる指令を出力することも含む。

【0092】

例えばホスト制御部１３またはモジュール制御部３８で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルで、各種コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されてもよい。
また、ホスト制御部１３またはモジュール制御部３８で実行される制御プログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータに格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供されるように構成されていてもよい。また、実施形態のプログラムはインターネット等のネットワーク経由で提供または配布されるように構成してもよい。また、ホスト制御部１３またはモジュール制御部３８で実行される制御プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。例えば上記実施形態の制御方法は、ホスト制御部１３のアプリケーションプログラムとして行い、モジュール制御部３８へ指令を送る例を示したが、これに限られるものではない。例えばモジュール制御部３８に、循環制御やポンプ動作停止制御の回路を搭載し、モジュール制御部３８において上記制御処理を行ってもよい。

【0093】

また、上記各実施形態においては制御部、制御装置として、ＣＰＵを備え、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって、各部の機能を実現する例を示したが、これに限られるものではない。例えばＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ），ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ），ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＧＰＵ（
Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、あるいはその他のハードウェアを用いて、上述の各処理を行うことも可能であるし、ソフトウェアとハードウェアの協働により、上述した各処理を行うことも可能である。

【0094】

また、上記実施形態においては液体吐出装置はインクジェット記録装置１に用いられる例を示したが、これに限られるものではなく、例えば３Ｄプリンタ、産業用の製造機械、医療用途にも用いることが可能であり、小型軽量化及び低コスト化が可能である。

【0095】

この発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0096】

１…インクジェット記録装置、２…インクジェット記録装置、１０…液体吐出装置、１３…ホスト制御部、１４…電源、１５…入力装置、１６…表示装置、１７…ブザー、２０…液体吐出ヘッド、２１…ノズル、２２…マニフォルド、３０…循環装置、３１…循環路、３２…カートリッジ、３３…ポンプ、３４…タンク、３５…バイパスタンク、３６…タンク、３７…ポンプ、３８…モジュール制御部、３９…圧力センサ、４１…開閉バルブ、４３…ヒータ装置、４４…圧力センサ、４５…圧力センサ、５４…液位センサ、５５…液位センサ、７０…制御基板、７１…ＣＰＵ、７２…記憶部、７３…通信部、１０１…液体吐出装置、１３０…コンピュータ端末、１３１…ＣＰＵ、１３２…記憶部、１３３…通信部、１５１…表示ボックス、１６１…表示部、１６２…表示部、２０１…供給口、２０２…回収口、３００…循環ヘッド、３０１…ケース、３１１…第１流路、３１２…第２流路、３１３…バイパス流路、３５５…接続管、７５１～７５６…駆動回路、３１３１…第１バイパス流路、３１３２…第２バイパス流路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】