(57)【要約】【課題】複数の印刷ユニットを備える印刷装置で、インクタンクへのインクの充填エラーを防止する。【解決手段】複数の印刷ユニット（１１Ａ〜１１Ｄ）がそれぞれ、インクジェットヘッド（１２）と、インクジェットヘッドに供給されるインク（ＩＫ）を貯留するインクタンク（２１）と、インクタンクにインクを供給するインク補給部（１４）と、インクタンクのインク充填状態を検知する検知部（３２）とを有し、検知部の検知信号に基づきインク補給部からのインク供給を行う印刷装置（１０）であって、複数の印刷ユニットでインクタンクが空の状態からインクを充填するとき、検知部での検知タイミングが互いに異なるように、複数の印刷ユニットのインク補給部からインクタンクへのインク供給を分散的に行わせ、それぞれの印刷ユニットで、予定される検知タイミングと、検知部からの検知信号の出力タイミングとの整合を判定する制御する制御部（４５）を備える。【選択図】図３
2020192751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の印刷ユニットを備え、
それぞれの前記印刷ユニットは、被印刷媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留するインクタンクと、前記インクタンクにインクを供給するインク補給部と、前記インクタンクのインク充填状態を検知する検知部と、を有し、
前記検知部の検知信号に基づき前記インク補給部からのインク供給を行う印刷装置であって、
複数の前記印刷ユニットで前記インクタンクが空の状態からインクを充填するとき、前記検知部での検知タイミングが互いに異なるように、複数の前記印刷ユニットの前記インク補給部から前記インクタンクへのインク供給を分散的に行わせ、
それぞれの前記印刷ユニットで、予定される前記検知タイミングと、前記検知部からの検知信号の出力タイミングとの整合を判定する制御部を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記制御部は、複数の前記印刷ユニットで前記インクタンクが空の状態からインクを充填するとき、前記インク補給部からのインク供給の開始タイミングを互いに異ならせることを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
【請求項３】
前記制御部は、複数の前記印刷ユニットで前記インクタンクが空の状態からインクを充填するとき、前記インク補給部からの単位時間あたりのインク供給量を互いに異ならせることを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
【請求項４】
複数の前記印刷ユニットのうち、前記検知部及び前記インク補給部からの配線がそれぞれ異なる基板に接続される組み合わせの印刷ユニットについて、前記インクタンクが空の状態からインクを充填するとき、前記制御部は、前記検知部での検知タイミングが同じになるように前記インク補給部から前記インクタンクへのインク供給を行わせることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給系の構成要素として、インクを貯留するインクタンクを備えている。インクタンクにインクを送る構成の一例として、インクカートリッジからインクタンクに至るインク補給路に電磁弁を設け、電磁弁を開くことでインクタンクへインクが送出される。インクタンク内のインクの液面位置を検知する液面センサを用いて、インクタンクのインク貯留状態を監視する。そして、インクタンク内のインク量の減少が検知されると、電磁弁を開いてインクカートリッジからインクタンクにインクを補給するように制御される。
【０００３】
インクジェットプリンタの製造後に、空の状態のインクタンクにインクを充填する初期充填では、液面センサの検知信号を参照して初期充填（インクタンクへのインク供給）を終えるように制御する。また、インクジェットプリンタの使用開始後に、メンテナンスなどでインクタンクを空にした場合からのインク再充填の際も同様に、液面センサの検知信号を参照して再充填（インクタンクへのインク供給）を終えるように制御する。
【０００４】
複数色を印刷可能なインクジェットプリンタでは、色数に応じた複数のインクジェットヘッドやインク供給系を備える。複数のインク供給系を備える場合、互いの電気部品の配線の誤接続により、個々のインク供給系におけるインク供給制御に不具合が生じるおそれがある。例えば、２つのインク供給系で、それぞれの液面センサの検知信号を制御部に送信するための配線を、制御基板に対して互いに逆に接続してしまうことが想定される。この場合、上述のようなインクタンクへのインクの初期充填や再充填を行うと、インク充填中のインクタンクに設けられた液面センサの検知信号が制御部で適正に認識されず、実際には充填完了すべきインク量に達しているにも関わらず、インクカートリッジからのインク供給が継続されてしまうおそれがある。そして、過剰なインク供給によって、インクタンクからインクが溢れてしまう。
【０００５】
印刷装置において、駆動手段と駆動手段の駆動条件を設定する駆動条件設定手段との誤接続を防止して、誤接続に伴う装置の誤作動や故障を未然に防止するという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１７８３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、印刷装置の小型化や高機能化に伴い、制御系の配線やコネクタが近接して配置される場合が多く、複数色に対応した複数の印刷ユニットを備えるインクジェットプリンタでは特に、配線の誤接続への対策の必要性が高くなっている。
【０００８】
特許文献１に記載の発明は、カラーレーザプリンタにおける感光体やトナー補給装置を駆動対象としたものであり、上述したインクジェットプリンタにおける複数のインク供給系でのインクタンクへのインク充填に関する問題を解決できるものではなかった。また、特許文献１に記載の発明は、駆動手段と駆動条件設定手段との組み合わせを判定する回路を組み込んでおり、制御システムが複雑化するおそれがある。
【０００９】
本発明は、複数の印刷ユニットを備える印刷装置であって、それぞれの印刷ユニットでインクタンクへのインクの充填エラーを防止できる印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の印刷ユニットを備え、それぞれの前記印刷ユニットは、被印刷媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留するインクタンクと、前記インクタンクにインクを供給するインク補給部と、前記インクタンクのインク充填状態を検知する検知部と、を有し、前記検知部の検知信号に基づき前記インク補給部からのインク供給を行う印刷装置であって、複数の前記印刷ユニットで前記インクタンクが空の状態からインクを充填するとき、前記検知部での検知タイミングが互いに異なるように、複数の前記印刷ユニットの前記インク補給部から前記インクタンクへのインク供給を分散的に行わせ、それぞれの前記印刷ユニットで、予定される前記検知タイミングと、前記検知部からの検知信号の出力タイミングとの整合を判定する制御部を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の印刷ユニットを備える印刷装置において、それぞれの印刷ユニットでインクタンクへのインクの充填エラーを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】インクジェット印刷装置を示す構成図である。
【図２】インクジェット印刷装置における印刷ユニットの構成図である。
【図３】インクの初期充填制御の第１の形態を示す図である。
【図４】インクの初期充填制御の第２の形態を示す図である。
【図５】インクの初期充填制御の第３の形態を示す図である。
【図６】インクジェット印刷装置の変形例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置について、図面を参照しながら説明する。図１はインクジェット印刷装置１０の構成図であり、図２はインクジェット印刷装置１０における印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄの構成図である。図３から図５は、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄでのインクの初期充填制御を、第１から第３の形態として概念的に示したものである。図６はインクジェット印刷装置１０の変形例を示す構成図である。
【００１４】
図１に示すように、インクジェット印刷装置１０は、４つのインク循環式の印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄを備えている。なお、図１では、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのうち、後述するインク補給部１４と下インクタンク２１の箇所のみを抽出して示している。印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄは、それぞれ異なる色のインクＩＫを用いて被印刷媒体（用紙）に印刷するものである。一例として、４つの印刷ユニット１１Ａ〜１１ＤにおけるインクＩＫはそれぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色である。
【００１５】
インクジェット印刷装置１０は制御基板４０を有している。制御基板４０上に設けたＣＰＵ（Central Processing Unit）や各種メモリなどによって、制御部４５が構成されている。制御部４５により、インクジェット印刷装置１０における各部の動作が制御される。
【００１６】
４つの印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄは共通する構成を有しており、図２を参照してその詳細を説明する。印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄはいずれも、ライン型のインクジェットヘッド１２と、インク循環部１３と、インク補給部１４を備えている。
【００１７】
インク循環部１３は、上インクタンク２０と下インクタンク２１の間でインクＩＫを循環させながら、インクジェットヘッド１２にインクＩＫを供給するものである。インク循環部１３は、上インクタンク２０からインクジェットヘッド１２に至るインク流路２２と、インクジェットヘッド１２から下インクタンク２１に至るインク流路２３と、下インクタンク２１から上インクタンク２０に至るインク流路２４とを有する。インク流路２４の途中には、インクポンプ２５と温度調節器２６が配されている。
【００１８】
上インクタンク２０は、インクジェットヘッド１２に供給されるインクＩＫを貯留する。上インクタンク２０内には、インクＩＫの液面の上方に空気層が形成されている。上インクタンク２０内の空気層は大気開放管２７に通じており、大気開放管２７に設けた大気開放弁２８を開くことで、上インクタンク２０内の空気層が大気に通じる状態になる。
【００１９】
上インクタンク２０には、液面センサ２９が設けられている。液面センサ２９は、上インクタンク２０内のインクＩＫの液面が基準高さに達しているか否かを検出するためのものである。液面センサ２９は、上インクタンク２０内のインクＩＫの液面が基準高さ以上である場合に、検知信号（オンを示す信号）を出力する。
【００２０】
インクジェットヘッド１２は上インクタンク２０よりも下方に配置されている。インクジェットヘッド１２は複数のヘッドモジュールを有しており、ヘッドモジュールには、インクＩＫを貯留するインクチャンバと、インクＩＫを吐出する複数のノズルが設けられる。上インクタンク２０とインクジェットヘッド１２の高さの差に応じた圧力で、インク流路２２を通じて上インクタンク２０からインクジェットヘッド１２にインクＩＫが送られる。
【００２１】
下インクタンク２１は、インクジェットヘッド１２よりも下方に配置されている。インクジェットヘッド１２で消費されなかったインクＩＫが、インク流路２３を通じて下インクタンク２１に送られて貯留される。また、下インクタンク２１は、後述するインク補給部１４のインクカートリッジ３８から供給されるインクＩＫを貯留する。下インクタンク２１内には、インクＩＫの液面の上方に空気層が形成されている。下インクタンク２１内の空気層は大気開放管３０に通じており、大気開放管３０に設けた大気開放弁３１を開くことで、下インクタンク２１内の空気層が大気に通じる状態になる。
【００２２】
下インクタンク２１には、液面センサ３２が設けられている。液面センサ３２は、下インクタンク２１のインク充填状態を検知する検知部であり、具体的には、下インクタンク２１内のインクＩＫの液面が基準高さに達しているか否かを検出する。液面センサ３２は、下インクタンク２１内のインクＩＫの液面が基準高さ以上である場合に、検知信号（オンを示す信号）を出力する。
【００２３】
インクポンプ２５は、下インクタンク２１内のインクＩＫを、インク流路２４を通じて上インクタンク２０へ送るものである。温度調節器２６は、インク流路２４を通じて下インクタンク２１から上インクタンク２０へ送られるインクＩＫの温度を、インクジェットヘッド１２で吐出させるための適温に調整するものである。温度調節器２６は加熱用のヒータと冷却用のファンを有している。
【００２４】
インク補給部１４は、カートリッジ接続部３５と、カートリッジ接続部３５から下インクタンク２１に至るインク補給路３６と、インク補給路３６の途中に設けたインク供給制御弁３７と、カートリッジ接続部３５に対して着脱可能なインクカートリッジ３８と、を有する。
【００２５】
インクカートリッジ３８内にはインクＩＫが貯留されており、インクカートリッジ３８をカートリッジ接続部３５に接続すると、インクカートリッジ３８内のインクＩＫがインク補給路３６へ流れる。インク供給制御弁３７は常閉型の電磁弁であり、インク供給制御弁３７が閉じている状態では、インクカートリッジ３８からインク補給路３６を通じて下インクタンク２１にインクＩＫが流れることを規制する。インク供給制御弁３７は通電によって開放して、インクカートリッジ３８からインク補給路３６を通じて下インクタンク２１へインクＩＫが供給される。
【００２６】
以上の構成の印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄの動作を説明する。以下の動作は、制御部４５の制御によって実行される。印刷ジョブが入力されていない待機状態では、インクポンプ２５が停止し、インク循環部１３でのインクＩＫの循環が行われていない。また、大気開放弁２８と大気開放弁３１が開放され、上インクタンク２０及び下インクタンク２１は大気開放されている。
【００２７】
印刷ジョブが入力されると、大気開放弁２８と大気開放弁３１が閉じられ、上インクタンク２０及び下インクタンク２１が密閉状態になる。インクポンプ２５が起動され、上インクタンク２０からインクジェットヘッド１２を経由して下インクタンク２１へ向かうインクＩＫの流れが生じ、インクＩＫの循環が始まる。インク循環部１３においてインクＩＫが設定圧になった状態で、印刷ジョブに基づいてインクジェットヘッド１２が制御されて印刷（インクＩＫの吐出）を行う。印刷ジョブの実行中は、上インクタンク２０からインクジェットヘッド１２へインクＩＫが供給され、インクジェットヘッド１２で消費されなかったインクＩＫが下インクタンク２１に回収される。
【００２８】
液面センサ３２によって検知される下インクタンク２１内のインクＩＫの液面が基準高さを下回ると、インク供給制御弁３７が開放されてインクカートリッジ３８から下インクタンク２１へインクＩＫが補給される。これにより、インク循環部１３にインクＩＫが不足することなく供給され、継続的に印刷を行うことができる。
【００２９】
図示を省略するが、インクジェット印刷装置１０は、被印刷媒体となる用紙の給紙を行う給紙部、用紙を搬送する搬送部、用紙の排紙を行う排紙部などを備えている。印刷ジョブを実行する際に、給紙部から搬送部を経て、各印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのインクジェットヘッド１２に対向する所定位置に用紙が送られる。印刷終了後の用紙は、排紙部へ搬送される。
【００３０】
インクジェット印刷装置１０を製造した段階では、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄ内にはインクＩＫが入っておらず、空の状態の下インクタンク２１に対してインク補給部１４を介してインクＩＫを供給する初期充填が行われる。また、インクジェット印刷装置１０の使用開始後のメンテナンスなどで、インク循環部１３からインクＩＫが除かれた後に、空の状態の下インクタンク２１に対してインク補給部１４を介してインクＩＫを供給する再充填が行われる場合がある。初期充填や再充填の際には、液面センサ３２を用いて下インクタンク２１内の液面の高さ位置を検知し、液面が基準高さに達したらインク供給制御弁３７を閉じて、インクカートリッジ３８からのインクＩＫの供給を停止するように制御する。
【００３１】
ところで、インクジェット印刷装置１０は複数の印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄを備えているので、個々の印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄにおいて、インク供給制御弁３７の開閉による下インクタンク２１へのインク供給の制御と、液面センサ３２による下インクタンク２１でのインク充填状態の検知とが、整合している必要がある。例えば、初期充填の際に、インク充填状態の検知が液面センサ３２によって適切に行われず、インク補給部１４からのインク供給が過剰に行われてしまうと、下インクタンク２１からインクＩＫが溢れる（オーバーフロー）状態になってしまう。
【００３２】
このような不具合が生じる一因として、制御用の信号線の誤接続（誤配線）が挙げられる。インク補給部１４から下インクタンク２１へのインク供給（充填）に関係する要素の制御用信号線の配線例を図１に示した。印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれで、液面センサ３２とインク供給制御弁３７が信号線を介して制御基板４０と電気的に接続される。印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの液面センサ３２と制御基板４０とを接続する信号線を、センサ用配線４１Ａ〜４１Ｄとする。印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれのインク供給制御弁３７と制御基板４０とを接続する信号線を、制御弁用配線４２Ａ〜４２Ｄとする。
【００３３】
図１は、４本のセンサ用配線４１Ａ〜４１Ｄと４本の制御弁用配線４２Ａ〜４２Ｄが全て、制御基板４０における適切な接続箇所（各印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄ用の接続ポート）に接続している状態を示している。この状態では、個々の印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄにおいて、液面センサ３２による下インクタンク２１へのインク充填状態の検知と、インク供給制御弁３７の開閉によるインク供給制御とが整合するので、下インクタンク２１への初期充填を適切に行うことができる。
【００３４】
これに対し、センサ用配線４１Ａ〜４１Ｄと制御弁用配線４２Ａ〜４２Ｄのいずれかで、制御基板４０に対する誤接続が生じると、上述のような不具合の原因となる。例えば、制御基板４０に対して、センサ用配線４１Ａとセンサ用配線４１Ｂを互いに逆の接続ポートに接続してしまったとする。この状態で、印刷ユニット１１Ａの初期充填を実行すると、制御部４５からの開弁信号に応じてインク供給制御弁３７が開かれて、下インクタンク２１にインクＩＫが流入する。やがて、印刷ユニット１１Ａの下インクタンク２１において、液面センサ３２によって検知される基準高さまでインクＩＫの液面が達する。しかし、センサ用配線４１Ａとセンサ用配線４１Ｂの誤接続が原因で、このときに制御部４５では、印刷ユニット１１Ｂ側の液面センサ３２の検知状態を参照するようになっているため、インクＩＫの液面が基準高さに達していないと判断され、印刷ユニット１１Ａにおける下インクタンク２１へのインク供給が継続されてしまう。その結果、印刷ユニット１１Ａの下インクタンク２１に過剰な量のインクＩＫが供給され、下インクタンク２１からインクＩＫが溢れてしまう。ここでは印刷ユニット１１Ａにおける初期充填を例にしたが、配線の誤接続があった場合には、他の印刷ユニット１１Ｂ〜１１Ｄにおける初期充填でも同様の問題が生じ得る。また、センサ用配線４１Ａ〜４１Ｄの間ではなく、制御弁用配線４２Ａ〜４２Ｄの間の誤接続でも同様の問題が生じ得る。
【００３５】
さらに、複数の印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄに対して、それぞれの液面センサ３２が同じタイミングでインクＩＫの基準高さを検知するような一律の初期充填を実行すると、上述のような配線の誤接続があった場合に、いずれの印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄで問題が生じているかの識別が困難になる。
【００３６】
このように、複数の印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄを備えるインクジェット印刷装置１０では、下インクタンク２１へのインク充填に関係する信号線の誤接続によって、液面センサ３２の検出内容とインク補給部１４からのインク供給制御との間で不整合が生じ、適切な初期充填を行えなくなるおそれがある。特に、制御基板４０に対する複数の信号線の接続位置が互いに近い場合に誤接続が生じやすい。なお、図１では、作図の都合上、制御基板４０へのセンサ用配線４１Ａ〜４１Ｄや制御弁用配線４２Ａ〜４２Ｄの接続位置がある程度離れて描かれているが、近年では印刷装置の小型化などによって、この種の信号線の接続位置が互いに近接する場合が多くなっている。
【００３７】
信号線側のコネクタと制御基板４０側の接続ポートの物理的形状を、対応する適正な信号線のみを接続可能なように設定すれば、誤接続のおそれは軽減される。しかし、このような独自のコネクタ形状を設けることは、製造のコストがかかる上に、小型のコネクタでは採用が難しいという問題がある。
【００３８】
本実施の形態のインクジェット印刷装置１０では、信号線の誤接続を起因とするインク充填のエラー（下インクタンク２１からのオーバーフロー）を防ぐべく、下インクタンク２１へのインクＩＫの充填（特に初期充填）を以下のように行う。
【００３９】
図３から図５は、複数の印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄにおける、下インクタンク２１へのインクＩＫの初期充填の概念を示したものである。図３から図５における縦軸は、時間経過（上方から下方に向けて時間が進む）を示し、横軸方向の幅は、インクカートリッジ３８から下インクタンク２１へ送られる単位時間あたりのインク供給量を示している。図３から図５の各形態に共通する内容として、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれで、目標となる初期充填インク量ＷＡ〜ＷＤ（ハッチング部分の面積）は同一である。また、下インクタンク２１の容量限界ＦＡ〜ＦＤも同一である。
【００４０】
図３に示す第１の形態では、制御部４５は、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄごとに独立したタイミングで、すなわち印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄで互いのインク供給タイミングが重ならないようにして、初期充填を行わせる。印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれの、下インクタンク２１への単位時間あたりのインク供給量をＶＡ〜ＶＤとする。そして、単位時間あたりのインク供給量ＶＡ〜ＶＤの値と初期充填インク量ＷＡ〜ＷＤの値から、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄで初期充填に要する予定時間ＴＡ〜ＴＤを算出可能である。
【００４１】
印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれで、単位時間あたりのインク供給量ＶＡ〜ＶＤは共通（ＶＡ＝ＶＢ＝ＶＣ＝ＶＤ）であり、これにより予定時間ＴＡ〜ＴＤの長さが同じになる。予定時間ＴＡ〜ＴＤの始端が、初期充填の開始タイミングＰＡ〜ＰＤで、予定時間ＴＡ〜ＴＤの終端が、初期充填の終了タイミングＱＡ〜ＱＤとなる。終了タイミングＱＡ〜ＱＤは、液面センサ３２によるインクＩＫの液面検知（液面センサ３２からの検知信号の入力）から所定のマージンを持たせて設定される。
【００４２】
図３に示すように、最初に印刷ユニット１１Ａで初期充填を行い、印刷ユニット１１Ａで液面センサ３２により基準高さへのインクＩＫの液面到達が検知されたら、当該検知から所定のマージンを持たせた終了タイミングＱＡでインク供給制御弁３７を閉じて、下インクタンク２１へのインク供給を終える。続いて、終了タイミングＱＡよりも後のタイミングで、印刷ユニット１１Ｂのインク供給制御弁３７を開いて（開始タイミングＰＢ）、印刷ユニット１１Ｂでの初期充填を開始する。印刷ユニット１１Ｂで液面センサ３２により基準高さへのインクＩＫの液面到達が検知されたら、当該検知から所定のマージンを持たせた終了タイミングＱＢでインク供給制御弁３７を閉じて、下インクタンク２１へのインク供給を終える。以下同様に、終了タイミングＱＢよりも後の開始タイミングＰＣで印刷ユニット１１Ｃでの初期充填を開始し、液面センサ３２による基準高さ到達検知後の終了タイミングＱＣで印刷ユニット１１Ｃでの初期充填を完了する。また、終了タイミングＱＣよりも後の開始タイミングＰＤで印刷ユニット１１Ｄでの初期充填を開始し、液面センサ３２による基準高さ到達検知後の終了タイミングＱＤで印刷ユニット１１Ｄでの初期充填を完了する。
【００４３】
印刷ユニット１１Ａと印刷ユニット１１Ｂと制御基板４０の間で、上述のようなセンサ用配線４１Ａとセンサ用配線４１Ｂの誤接続が生じたとする。この場合、印刷ユニット１１Ａでの初期充填中に、終了タイミングＱＡに達しても（開始タイミングＰＡから予定時間ＴＡが経過しても）、制御部４５で印刷ユニット１１Ａのものと誤認識されている液面センサ３２（実際には印刷ユニット１１Ｂの液面センサ３２）からの検知信号（オン信号）が制御基板４０に送られない状態になる。初期充填中に制御部４５は、予定時間ＴＡを演算した上で開始タイミングＰＡからの経過時間をカウントしており、予定される検知タイミングである終了タイミングＱＡと、印刷ユニット１１Ａの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングとの整合を、制御部４５が有する判定部５０が判定する。判断部５０は、制御部４５における特定の機能ブロックを概念化して示したものであり、制御部４５は判断部５０を含んでいる。予定時間ＴＡを経過しても対応する液面センサ３２からの検知信号を受信できない場合（液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと予定される終了タイミングＱＡとが整合しない場合）、制御部４５は、初期充填エラーが生じたと判断して、インク供給制御弁３７にインク供給の中止信号を送り、インク供給制御弁３７を閉じさせて下インクタンク２１へのインクＩＫの供給を停止させる。これにより、インク供給量が下インクタンク２１の容量限界ＦＡを超えてインクＩＫのオーバーフローが生じることを防止できる。
【００４４】
印刷ユニット１１Ａで以上のようなエラーが無く初期充填が問題なく完了した場合は、印刷ユニット１１Ｂにおいて同様の判定を行う。印刷ユニット１１Ｂで初期充填が完了したら印刷ユニット１１Ｃで判定を行い、印刷ユニット１１Ｃで初期充填が完了したら印刷ユニット１１Ｄで判定を行う。つまり、印刷ユニット１１Ｂの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと、予定される検知タイミングである終了タイミングＱＢとが整合するか否か、印刷ユニット１１Ｃの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと、予定される検知タイミングである終了タイミングＱＣとが整合するか否か、印刷ユニット１１Ｄの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと、予定される検知タイミングである終了タイミングＱＤとが整合するか否かを、印刷ユニット１１Ｂ〜１１Ｄへのインク供給を順次行いながら、判定部５０が判定する。そして、そのいずれかで整合せずに初期充填エラーが生じたと判断された段階で、制御部４５はインク補給部１４からのインクＩＫの供給を停止させる。これにより、インク供給量がそれぞれの下インクタンク２１の容量限界ＦＢ〜ＦＤを超えてインクＩＫのオーバーフローが生じることを防止できる。
【００４５】
印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのいずれかで初期充填エラーになった場合、インクジェット印刷装置１０が備える表示パネル（図示略）への警告表示やスピーカー（図示略）からの警告音などの報知手段を用いて、初期充填作業を管理している作業員にエラー状態を報知する。当該報知を受けて、作業員が配線状態などをチェックし、誤接続があった場合は修理を行う。
【００４６】
このように、４つの印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄが互いに独立したタイミングで初期充填を行うことで、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのいずれにおいても、他の印刷ユニットでの液面センサ３２の検知内容との混同を生じることなく、液面センサ３２が検知するインク充填状態とインク補給部１４によるインク供給状態の整合の有無を的確に判定することができる。これにより、全ての印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄで、配線の誤接続を起因とするインクＩＫの過剰供給を防ぐことが可能になる。
【００４７】
特に第１の形態では、一つの印刷ユニットでの初期充填が完了してから、次の印刷ユニットでの初期充填を開始するので、不具合が生じた段階で初期充填を未実行の印刷ユニットでは、インク供給が行われておらず、無駄なインク消費を抑えることができる。また、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄを一つずつ初期充填していくので、制御部４５での制御や演算の負担が少なく、不具合検出の精度を高めることができる。
【００４８】
図４に示す第２の形態は、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄで互いのインク供給タイミング（予定時間ＴＡ〜ＴＤ）が部分的に重なる点で、上述した第１の形態（図３）と異なっている。その他の条件は、第１の形態と共通である。この第２の形態においても、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄで、初期充填の開始タイミングＰＡ〜ＰＤと、予定される検知タイミングである終了タイミングＱＡ〜ＱＤとが互いに異なっているので、それぞれの終了タイミングＱＡ〜ＱＤの時点で、対応する（他の印刷ユニットのものではない）液面センサ３２からの検知信号を得られているか否かを、判定部５０が確実に判定することができる。判定部５０での判定の結果、印刷ユニット１１Ａの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと予定される終了タイミングＱＡとが整合しない、印刷ユニット１１Ｂの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと予定される終了タイミングＱＢとが整合しない、印刷ユニット１１Ｃの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと予定される終了タイミングＱＣとが整合しない、印刷ユニット１１Ｄの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと予定される終了タイミングＱＤとが整合しない、のいずれかの場合、不整合と判定された印刷ユニットにおいてセンサ用配線４１Ａ〜４１Ｄの誤接続などが生じている可能性がある。そのため、制御部４５は、不整合を認識した時点で初期充填を中止させる。そして、作業員が配線の誤接続の確認や修理などを行う。
【００４９】
なお、第２の形態では、印刷ユニット１１Ａの初期充填における終了タイミングＱＡ又はそれに近いタイミングで不具合が認識された場合、次の印刷ユニット１１Ｂで既に初期充填が開始されている。すなわち、終了タイミングＱＡよりも開始タイミングＰＢの方が早い。そのため、この段階で初期充填を中止して下インクタンク２１を再び空にして誤接続の修理などを行うと、第１の形態（図３）に比して、印刷ユニット１１Ｂへの供給を先行させた分だけ、無駄なインク消費が生じることになる。印刷ユニット１１Ｂや印刷ユニット１１Ｃでの初期充填の中止についても同様である。一方、第２の形態では、一つ前の印刷ユニットへの初期充填完了を待たずに次の印刷ユニットへのインク供給を開始するので、第１の形態よりも各印刷ユニット間の初期充填のタイムラグが少なく、エラーが無い場合にはインクジェット印刷装置１０全体の初期充填を早く完了させることができる。
【００５０】
図５に示す第３の形態では、制御部４５は、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれで、単位時間あたりのインク供給量ＶＡ’〜ＶＤ’を互いに異ならせる。より詳しくは、ＶＡ’＞ＶＢ’＞ＶＣ’＞ＶＤ’の設定にしている。このような単位時間あたりのインク供給量ＶＡ’〜ＶＤ’の違いは、インク供給制御弁３７の開閉制御や開度調整によって実現できる。また、開始タイミングＰＡ’〜ＰＤ’を一致させており、全ての印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄで、インク補給部１４から下インクタンク２１へのインク供給が同時に開始される。印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄにおいて目標となる初期充填インク量ＷＡ〜ＷＤの値は共通であるため、単位時間あたりのインク供給量ＶＡ’〜ＶＤ’の違いに応じて、予定時間ＴＡ’〜ＴＤ’の長さが異なり（ＴＡ’＜ＴＢ’＜ＴＣ’＜ＴＤ’）、互いの終了タイミングＱＡ’〜ＱＤ’がずれることになる。より詳しくは、印刷ユニット１１Ａでの終了タイミングＱＡ’が最も早く、続いて印刷ユニット１１Ｂでの終了タイミングＱＢ’、印刷ユニット１１Ｃでの終了タイミングＱＣ’となり、印刷ユニット１１Ｄでの終了タイミングＱＤ’が最も遅くなる。この終了タイミングＱＡ’〜ＱＤ’の順序は、上述した第１及び第２の形態の終了タイミングＱＡ〜ＱＤの順序と同じである。
【００５１】
従って、第３の形態においても、それぞれの終了タイミングＱＡ’〜ＱＤ’の時点で、対応する（他の印刷ユニットのものではない）液面センサ３２からの検知信号を得られているか否かを、判定部５０が確実に判定することができる。判定部５０での判定の結果、印刷ユニット１１Ａの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと予定される終了タイミングＱＡ’とが整合しない、印刷ユニット１１Ｂの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと予定される終了タイミングＱＢ’とが整合しない、印刷ユニット１１Ｃの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと予定される終了タイミングＱＣ’とが整合しない、印刷ユニット１１Ｄの液面センサ３２からの検知信号の出力タイミングと予定される終了タイミングＱＤ’とが整合しない、のいずれかの場合、不整合と判定された印刷ユニットにおいてセンサ用配線４１Ａ〜４１Ｄの誤接続などが生じている可能性がある。そのため、制御部４５は、不整合を認識した時点で初期充填を中止させる。そして、作業員が誤接続の確認や修理などを行う。
【００５２】
第３の形態では、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄの全てで同時にインク供給が開始されるので、エラーが無い場合には、単位時間あたりのインク供給量ＶＤ’が最も小さい印刷ユニット１１Ｄでインク供給の開始（開始タイミングＰＤ’）から終了タイミングＱＤ’に達するまでの実時間（予定時間ＴＤ’）が、インクジェット印刷装置１０全体の初期充填に要する時間になる。つまり、単位時間あたりのインク供給量ＶＤ’を極端に小さい値にしなければ、上述した第２の形態よりもさらに初期充填を早く完了させることができる。一方、初期充填の開始段階にて、全ての印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄでインク供給を同時進行するので、エラーが生じた場合に無駄になるインク量は、第１の形態や第２の形態に比べて多くなりやすい。
【００５３】
以上のように、第１の形態（図３）と第２の形態（図４）では、制御部４５は、単位時間あたりのインク供給量ＶＡ〜ＶＤを一致させた上で、インク供給の開始時間（ＰＡ〜ＰＤ）に差を設けることで、各印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄにおける液面センサ３２の検知タイミング（液面センサ３２で検知する基準高さにインクＩＫの液面が到達するタイミング）を異ならせるようにしている。第３の形態（図５）では、制御部４５は、単位時間あたりのインク供給量ＶＡ’〜ＶＤ’に差を設けることで、インク供給の開始時間（ＰＡ’〜ＰＤ’）を一致させた場合でも、各印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄにおける液面センサ３２の検知タイミング（液面センサ３２で検知する基準高さにインクＩＫの液面が到達するタイミング）を異ならせるようにしている。言い換えれば、下インクタンク２１が空の状態からインクＩＫを充填するとき、制御部４５は、各印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄの液面センサ３２での検知タイミングが互いに異なるように、各印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれのインク補給部１４から下インクタンク２１へのインク供給を分散的に行わせている。ここでの「分散的」とは、第１の形態のように印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄが時系列で完全に独立したタイミングでインク充填を行う態様と、第２の形態や第３の形態のように、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄの互いのインク充填タイミングが部分的に重なる態様とを包括する概念である。
【００５４】
そして、第１の形態から第３の形態に共通するように、印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれで液面センサ３２での検知タイミングを互いに異ならせることで、対応する液面センサ３２によってインク液面の適切な検知を実行できているかを確実に判定できる。その結果、インク供給とインク充填検知の不整合を認識できずにインク補給部１４からのインク供給を継続して、下インクタンク２１からのオーバーフローなどを生じてしまうことを防止できる。以上の各形態は、制御部４５での制御（実行プログラムの調整やパラメータ設定）によって実現できるので、新規な構成や部品を設ける必要がなく、低コストに実現することができる。
【００５５】
上述のように、第１の形態から第３の形態は、エラーがあった場合に無駄になるインク量や、エラーが無い場合にインクジェット印刷装置１０全体で初期充填が完了するまでの速さといった要素において、それぞれ異なる特性を有している。従って、それぞれの形態の特性を勘案して、状況に応じて好適な制御方式を選択することができる。
【００５６】
図３から図５に示す制御例では、全ての印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄにおいて、液面センサ３２の検出タイミングが異なるように、互いのインク供給の開始時間や単位時間あたりのインク供給量に差を設けている。但し、配線の誤接続が生じにくい関係にある印刷ユニットにおいては、初期充填時の液面センサ３２の検出タイミングが同じになるように設定することも可能である。
【００５７】
例えば、図６に示すインクジェット印刷装置１０の変形例では、別体の接続基板４６と接続基板４７が互いに離れた位置に設けられている。制御部４５（判定部５０を含む）を有する制御基板４８が別に設けられ、接続基板４６と接続基板４７が制御基板４８に電気的に接続している。接続基板４６に対して、センサ用配線４１Ａ及びセンサ用配線４１Ｂと、制御弁用配線４２Ａ及び制御弁用配線４２Ｂが接続する。接続基板４７に対して、センサ用配線４１Ｃ及びセンサ用配線４１Ｄと、制御弁用配線４２Ｃ及び制御弁用配線４２Ｄが接続する。
【００５８】
図６のような構造では、接続基板４６に接続させる配線と、接続基板４７に接続させる配線との間では、互いの接続先を取り違えるような誤接続は生じにくい。従って、初期充填の際に、共通の接続基板４６を接続先とする印刷ユニット１１Ａ及び印刷ユニット１１Ｂの間と、共通の接続基板４７を接続先とする印刷ユニット１１Ｃ及び印刷ユニット１１Ｄの間でのみ、互いの液面センサ３２の検出タイミングが異なるように設定してもよい。言い換えれば、複数の印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄのうち、液面センサ３２とインク供給制御弁３７（インク補給部１４）からの配線がそれぞれ異なる基板（接続基板４６、４７）に接続される組み合わせの印刷ユニットについて、下インクタンク２１が空の状態からインクＩＫを充填するとき、制御部４５は、液面センサ３２での検知タイミングが同じになるように設定してもよい。具体的には、印刷ユニット１１Ａと印刷ユニット１１Ｃ又は印刷ユニット１１Ｄの間や、印刷ユニット１１Ｂと印刷ユニット１１Ｃ又は印刷ユニット１１Ｄの間では、互いの液面センサ３２の検出タイミングが同じになるように設定してもよい。これにより、インクジェット印刷装置１０での初期充填に要する時間を短くすることができる。
【００５９】
インク補給部１４からのインク供給に関する不具合の原因として、上述したような配線の誤接続以外に、部品自体の故障（初期不良や経年劣化）の可能性もある。例えば、インク供給制御弁３７が閉固着しており通電しても適正に開弁できない場合や、液面センサ３２の故障で液面高さの検出自体が行えない場合が想定される。あるいは、センサ用配線４１Ａ〜４１Ｄや制御弁用配線４２Ａ〜４２Ｄが、誤接続ではなく断線などで物理的に損傷して電気信号を送受できなくなる可能性もある。
【００６０】
インク供給制御弁３７が故障（制御弁用配線４２Ａ〜４２Ｄの断線を含む）している場合は、制御部４５からインク供給を指示する信号が送られても、インクカートリッジ３８からのインク送出が行われないので、下インクタンク２１にはインクＩＫが貯留されない。インクＩＫが貯留されないので、液面センサ３２が正常であっても、基準高さへのインク液面の到達は検知されない。
【００６１】
液面センサ３２が故障（センサ用配線４１Ａ〜４１Ｄの断線を含む）している場合は、液面センサ３２からの検知信号が制御部４５には入力されないので、インク供給制御弁３７が正常に動作していても、下インクタンク２１内の基準高さまでインクＩＫの液面が達しているか否かを制御部４５で認識できない。
【００６２】
インク供給制御弁３７と液面センサ３２のいずれが故障した場合も、インク供給を指示する信号を制御部４５が発したにも関わらず、基準高さへのインク液面到達を知らせる液面センサ３２からの検知信号がいつまでも制御部４５に入力しないという現象が生じる。この現象は、上述した配線の誤接続状態で印刷ユニットのインク初期充填を行った場合と同様のものである。そのため、上述の初期充填におけるインク充填のエラー回避の手法を用いて、インク供給制御弁３７や液面センサ３２の故障時のインク充填エラーにも対応することが可能である。
【００６３】
例えば、図３に示す印刷ユニット１１Ａでの初期充填を、「印刷ユニット１１Ａでインク供給制御弁３７又は液面センサ３２に故障が生じた場合」と読み替えて説明する。下インクタンク２１が空の状態で、制御部４５がインク供給制御弁３７に対して、単位時間あたりのインク供給量ＶＡで開始タイミングＰＡからインク供給を実行するように指示する。下インクタンク２１が空の状態から充填完了のインク量（ＷＡ）に達するまでの予定時間ＴＡを、単位時間あたりのインク供給量ＶＡに基づいて制御部４５が算出する。そして、制御部４５は、開始タイミングＰＡからタイムカウントを開始する。
【００６４】
インク供給制御弁３７や液面センサ３２が故障している場合、下インクタンク２１のインク充填が完了したと想定される予定時間ＴＡを経過しても、基準高さへのインク液面の到達を検知した信号が液面センサ３２から制御部４５へ送られない。そこで、予定時間ＴＡのタイムカウントの範囲内（あるいは予定時間ＴＡの経過から多少のマージンを持たせた範囲内）で液面センサ３２からの検知信号を受信しない場合、制御部４５は、インク充填エラー処理に進み、インク供給制御弁３７にインク供給の中止信号を送る。インク供給制御弁３７の故障が原因ではない場合、中止信号に応じてインク供給制御弁３７が閉じる。また、制御部４５は、表示パネルやスピーカーを用いて、作業員へのエラー報知を行なわせる。
【００６５】
以上のように制御することで、インク供給制御弁３７や液面センサ３２の故障を確認できる。また、液面センサ３２側の故障の場合には、下インクタンク２１からのインクＩＫのオーバーフローを防ぐことができる。
【００６６】
上述した配線の誤接続は、インクジェット印刷装置１０の製造後のインク初期充填の際に判別するようにして、修理などの対応を行うことが好ましい。インク供給制御弁３７や液面センサ３２の故障は、部品の初期不良であればインク初期充填の際に判別が可能であるが、インクジェット印刷装置１０をある程度使用した段階で生じる場合もある。そのため、インクジェット印刷装置１０に対するメンテナンスなどで、下インクタンク２１を空にした状態からインクＩＫを再充填する際に、以上のようなインク供給制御弁３７や液面センサ３２の動作チェックを行い、インクジェット印刷装置１０の使用開始以後にも故障検出できるようにすることが好ましい。
【００６７】
上述した実施の形態では、４つの印刷ユニット１１Ａ〜１１Ｄで下インクタンク２１の容量（容量限界ＦＡ〜ＦＤ）が共通であるが、複数の印刷ユニットで互いにインクタンクの容量が異なる場合にも、本発明を適用可能である。複数のインクタンクの容量が異なる場合、同条件でインク充填を行うと、エラーがあった場合に、タンク容量が小さいほど早くインクのオーバーフローが生じる。そのため、複数の印刷ユニットでインク供給タイミングが部分的に重なる形態（図４や図５参照）を用いる場合、容量が小さいインクタンクから順に、液面センサでの検知タイミングが早くなるように設定するとよい。
【００６８】
上述した実施の形態では、下インクタンク２１に液面センサ３２を備えているが、本発明においてインクタンクのインク充填状態を検知する検知部は、液面センサ以外のものでもよい。例えば、検知部として、重量センサなど別種のセンサを用いることも可能である。
【００６９】
上述した実施の形態では、インク補給部１４は電磁弁からなるインク供給制御弁３７の動作によって下インクタンク２１へのインク供給を制御しているが、本発明におけるインク補給部は、電磁弁以外の手段によってインク供給を制御してもよい。
【００７０】
上述した実施の形態では、印刷ユニット１１Ａ〜１１ＤのそれぞれのインクＩＫの色が異なるものとしたが、本発明は複数の印刷ユニットで扱うインクの色が同じである場合にも適用が可能である。
【００７１】
以上、添付図面に基づく実施の形態及び変形例によって本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態や変形例には限定されず、要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や応用を行うことが可能である。上述の実施の形態において、添付図面に図示されている構成や制御等については、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
複数の印刷ユニットを備え、
それぞれの前記印刷ユニットは、被印刷媒体にインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留するインクタンクと、前記インクタンクにインクを供給するインク補給部と、前記インクタンクのインク充填状態を検知する検知部と、を有し、
前記検知部の検知信号に基づき前記インク補給部からのインク供給を行う印刷装置であって、
複数の前記印刷ユニットで前記インクタンクが空の状態からインクを充填するとき、前記検知部での検知タイミングが互いに異なるように、複数の前記印刷ユニットの前記インク補給部から前記インクタンクへのインク供給を分散的に行わせ、
それぞれの前記印刷ユニットで、予定される前記検知タイミングと、前記検知部からの検知信号の出力タイミングとの整合を判定する制御部を備えることを特徴とする印刷装置。
[付記２]
前記制御部は、複数の前記印刷ユニットで前記インクタンクが空の状態からインクを充填するとき、前記インク補給部からのインク供給の開始タイミングを互いに異ならせることを特徴とする付記１記載の印刷装置。
[付記３]
前記制御部は、複数の前記印刷ユニットで前記インクタンクが空の状態からインクを充填するとき、前記インク補給部からの単位時間あたりのインク供給量を互いに異ならせることを特徴とする付記１記載の印刷装置。
[付記４]
複数の前記印刷ユニットのうち、前記検知部及び前記インク補給部からの配線がそれぞれ異なる基板に接続される組み合わせの印刷ユニットについて、前記インクタンクが空の状態からインクを充填するとき、前記制御部は、前記検知部での検知タイミングが同じになるように前記インク補給部から前記インクタンクへのインク供給を行わせることを特徴とする付記１から３のいずれかに記載の印刷装置。
【符号の説明】
【００７２】
１０    ：インクジェット印刷装置
１１Ａ〜１１Ｄ  ：印刷ユニット
１２    ：インクジェットヘッド
１３    ：インク循環部
１４    ：インク補給部
２０    ：上インクタンク
２１    ：下インクタンク
２５    ：インクポンプ
２９    ：液面センサ
３２    ：液面センサ（検知部）
３７    ：インク供給制御弁
３８    ：インクカートリッジ
４０    ：制御基板
４１Ａ〜４１Ｄ  ：センサ用配線
４２Ａ〜４２Ｄ  ：制御弁用配線
４５    ：制御部
４６    ：接続基板
４７    ：接続基板
４８    ：制御基板
５０    ：判定部
ＩＫ    ：インク
【図１】
2020192751.tif 000003
【図２】
2020192751.tif 000004
【図３】
2020192751.tif 000005
【図４】
2020192751.tif 000006
【図５】
2020192751.tif 000007
【図６】
2020192751.tif 000008