JP6857481B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクを収容したインク容器（以下、インクボトルやインクタンク等も含む。）内のインク残量を算出しながら印刷を行う印刷装置に関する。

従来より、孔版印刷装置やインクジェット印刷装置等の印刷装置では、取り扱いが容易などの理由により、インク容器に入れたインクを利用している。インク容器内のインクを使用し終えた際には、空のインク容器を取り外し、インクが満たされている新しいインク容器を再び装着して使用する。

インク容器を使用する場合、インクの残量を把握していなければ、予期せぬときに不意にインク切れを起こし、作業性が低下してしまう。

そのため、例えば、インク容器内からインクを吸引して吐出するインク供給ポンプの動作時間と単位動作時間当りの供給量、またはインク供給ポンプの駆動モータの回転回数と単位時間当りの供給量に基づいて、インク容器から供給されたインク供給量を求め、該インク供給量をインク容器のインク残量から減算してインク容器内のインク残量を算出する印刷装置が提案されている（例えば、特許文献1参照。）。

特許第４２７４４１２号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載の印刷装置では、インク供給ポンプの動作時間によってインクの残量を算出する場合、インク容器内に含まれる空気や、インク容器を交換した際にインク容器と印刷部との間のインク供給管路内に混入した空気を吐出する動作時間もインク供給ポンプの動作時間に含まれるため、算出したインク残量と、インク容器内における実際のインク残量との間に差異が発生するという問題がある。

また、インク供給ポンプ等の機械の故障や不良によってエアリーク（空気漏れ）等が発生した場合、インク供給ポンプはインクを吐出するための動作時間よりも多く動作するため、やはり算出されたインク残量とインク容器内における実際のインク残量との間に差異が発生する。

特に、インク容器に供給可能なインクの残量があるものの、インク供給管路内に混入されている空気の量が多く、インク供給ポンプが一定以上の時間動作しても印刷部にインクが供給できない場合、インク容器内のインクが空になっていなくてもインク無しとしてユーザに通知されるため、ユーザに誤解を与えるおそれがある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、インク容器内に含まれる空気やインク供給管路内に混入した空気、さらにはインク供給ポンプ等の機械の故障や不良によってエアリーク（空気漏れ）等が発生した場合でも、実際のインク残量の値に近いインク残量を算出することができる印刷装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る印刷装置の第１の特徴は、インク容器内からインクを吸引して供給するインク供給ポンプの動作時間と単位動作時間当りの供給量に基づいて前記インク容器から供給されたインク供給量を求め、該インク供給量を前記インク容器のインク残量から減算して前記インク容器内のインク残量を算出しながら印刷を行う印刷装置であって、前記インク供給ポンプの動作時間を計測するポンプ動作時間計測手段と、前記ポンプ動作時間計測手段により計測された前記インク供給ポンプの動作時間のうち、予め設定されたインク供給ポンプの正常時における理論上の最大動作時間を超えた時間を超過時間として、当該超過時間をインク供給ポンプの動作時間に含めることなく前記単位動作時間当りの供給量を求め、前記インク供給量を前記インク容器のインク残量から減算して前記インク容器内のインク残量を算出するインク残量算出手段と、を備えたことにある。

また、本発明に係る印刷装置の第２の特徴は、前記インク残量算出手段によって算出された前記インク残量に応じて変化する所定の基準値と前記インク供給ポンプの動作時間とに基づいて前記インク供給ポンプのエアー混入又は前記インク容器内のインク残量がないインク無しエラーを判定しており、前記インク残量が所定の基準値以上であり、かつ、前記インク供給ポンプの前記動作時間が当該基準値に応じた前記超過時間の限度である超過限度時間以上の場合、前記エアー混入であると判定する一方、前記インク残量が所定の基準値未満であり、かつ、前記インク供給ポンプの動作時間が当該基準値に応じた前記超過限度時間以上の場合、前記インク無しエラーと判定する判定手段を、さらに備えたことにある。

また、本発明に係る印刷装置の第３の特徴は、前記インク残量算出手段は、予め設定されたインク供給ポンプの正常時における理論上の最大動作時間、少なくともインクの種類と、環境温度と、印刷用紙に対する印字率とによって変更することにある。

また、本発明に係る印刷装置の第４の特徴は、さらに、前記インク容器内のインク残量を検知する検知手段を備え、前記判定手段は、インク残量算出手段が前記超過時間を累積した累積動作時間と、前記算出したインクの残量と、前記検知手段により検知されたインク残量とに基づいて、前記エアー混入と、前記インク無しエラーと、前記インク容器に対するインクの再充填エラーとを判定することにある。

本発明に係る印刷装置の第１の特徴によれば、インク容器内からインクを吸引して供給するインク供給ポンプの動作時間と単位動作時間当りの供給量に基づいてインク容器から供給されたインク供給量を求め、該インク供給量をインク容器のインク残量から減算してインク容器内のインク残量を算出する際、インク供給ポンプの動作時間の内、予め設定されたインク供給ポンプの１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間を超える時間は、インク供給ポンプの動作時間に含めずにインク容器内のインク残量を算出する。

これにより、インク供給ポンプの１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間を超える時間（超過時間）は、インク容器やインク供給管路における空気溜りや、インク供給ポンプ等の機械の故障や不良等よるエアリーク（空気漏れ）等に基づくインク供給とは関係がない動作時間とみなして除外するため、実際のインク容器におけるインクの残量に近いインク残量を算出することができる。

また、本発明に係る印刷装置の第２の特徴によれば、算出したインク容器内のインク残量が所定の基準値以上であり、かつ、インク供給ポンプの動作時間が所定の時間（超過限度時間）以上の場合、インク供給ポンプの供給エラー（たとえば、エアー混入）であると判定する。一方、算出したインク容器内のインク残量が所定の基準値未満であり、かつ、インク供給ポンプの動作時間が所定の時間以上の場合、インク容器内のインク残量がないと判定する。

これにより、インク供給ポンプの動作時間が所定の時間以上の場合でも、インク供給ポンプの供給エラーと、インク容器内のインク残量無しエラーとを区別してエラー判定できるため、その後に的確なメンテナンス作業を実行することができる。

また、本発明に係る印刷装置の第３の特徴によれば、予め設定されたインク供給ポンプの１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間は、少なくともインクの種類と、環境温度と、印刷用紙に対する印字率とによって変更する。

これにより、インクの種類や、環境温度、印刷用紙に対する印字率によって変化するインク供給量と消費量に合せてインク供給ポンプの１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間を修正できるので、算出したインクの残量と実際のインク容器におけるインクの残量との差異をより小さくすることができる。

また、本発明に係る印刷装置の第４の特徴によれば、判定手段は、インク供給ポンプの動作時間の内、予め設定されたインク供給ポンプの１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間を超える動作時間を算出して累積し、その累積動作時間と、算出したインクの残量と、インク容器内における実際のインク残量の有無とに基づいて、インク供給ポンプの供給エラーと、インクの残量無しエラーと、インク容器に対するインクの再充填エラーとを判定する。

これにより、例えば、算出したインクの残量およびインク容器内における実際のインク残量が０で、かつ、超過時間の累積動作時間が０であれば、インク供給の不良もなく、正常にインクが消費および供給され、インクの残量無しエラーと判定できる。

また、算出したインクの残量が０で、インク容器内における実際のインク残量が十分に有り、かつ、超過時間の累積動作時間が０であれば、インクの再充填エラーと判定できる。

さらに、算出したインクの残量が０で、超過時間の累積動作時間が大きい値であれば、インク供給ポンプ等のインク供給エラーと判定できる。

本発明に係る印刷装置である実施形態の孔版印刷装置の一部概略構成図である。 本発明に係る実施形態の孔版印刷装置におけるインク残量算出処理を含むインク供給状態判定処理を示すフローチャートである。 図２におけるステップＳ１０９の判定処理によるタイムアウト時間Ｔoutの切り換えた状態を示す図である。 図２におけるステップＳ１１７のインク容器におけるインク残量の算出処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 インク供給ポンプの動作時間Ｔと、インク供給ポンプの１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxとの関係の一例を示すグラフである。 図２のステップＳ１２５におけるインク供給ポンプの１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプの累積動作時間が０であるか否かに基づく判定結果の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る印刷装置として、孔版印刷装置を一例に説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明の技術的思想を具体化するために例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

＜実施形態の孔版印刷装置１の構成＞
図１は、本発明に係る印刷装置である実施形態の孔版印刷装置１の一部概略構成図である。

図１に示すように、孔版印刷装置１は、装置本体２に、外周に製版された孔版原紙が取り付けられる印刷ドラム３と、制御部４と、操作パネル５等を備えている。

印刷ドラム３の内部には一方の端部の中心部からインクが収容されたインク容器６が交換可能に装着される。インク容器６の先端部にはインクが吐出される開口部６１が設けられており、この開口部６１が印刷ドラム３内に設置されたインク供給ポンプ３１に接続され、このインク供給ポンプ３１がインク容器６内のインクを吸引することによりインクがインク容器６から吐出され、印刷に使用される。そして、印刷に伴なってインク容器６の内部のインクが供給されて消費され、インクがなくなった際にはインク容器６は取り外され、新たなインク容器６が装着される。

また、印刷ドラム３内には、インクセンサ３２が設けられており、インクセンサ３２がオフになると、インクセンサ３２がオンになるまでインク供給ポンプ３１によってインク容器６から印刷ドラム３内にインクが供給するように構成されている。なお、インク供給ポンプ３１はインクセンサ３２がオフする毎に毎回オンするまで駆動モータの回転によって供給動作を行い、その毎回の供給動作が後述する図３や図５等における横軸のインク供給ポンプ３１の動作回数となる。

制御部４は、孔版印刷装置１全体の動作を制御するもので、本発明のポンプ動作時間計測手段４１と、インク残量算出手段４２と、判定手段４３の機能も有する。

ポンプ動作時間計測手段４１は、インク供給ポンプ３１を駆動する駆動モータの動作時間を計測して、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔとして出力する。

インク残量算出手段４２は、予め設定された標準的なインクの単位時間当りの供給量にインク容器６の不揮発性メモリ６２から読み出した補正率を掛け合わせて補正済供給量を求め、その補正済供給量にポンプ動作時間計測手段４１が計測したインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔを掛け合わせ、その値をインク容器６の全インク量から累積的に減算することによりインクの残量を算出する。なお、補正率については上記特許文献１に詳述されているが、この実施形態１では補正率を１、すなわち補正率を考慮しないで説明する。

判定手段４３は、詳細は後述するが、インク残量算出手段４２によって算出されたインク容器６内のインク残量と、所定の基準値とを比較して、インク供給ポンプ３１の供給エラーやインクの残量無しエラー、さらにはインク容器６にインクが再充填されたリフィールエラーを判定したり、インク残量算出手段４２が算出したインク残量をメモリ４４に書込むように構成されている。なお、基準値は、インク供給ポンプ３１の供給エラーおよびインク無しエラーをその動作時間に基づいて判定する際のタイムアウト時間Ｔoutを切替えるための基準値である。

メモリ４４は、不揮発性メモリ６２から読み込んだ補正率やインク容器６の全インク量、インク残量算出手段４２が算出したインク残量、さらには後述するタイムアウト時間Ｔoutである第１タイムアウト時間Ｔout１および第２タイムアウト時間Ｔout２や、インク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmax等を記憶している。

操作パネル５は、この孔版印刷装置１に対し印刷開始や印刷枚数、印刷濃度の各種設定を行う際に操作する各種ボタンやキー（図示せず。）が設けられていると共に、その各種ボタンやキーによる設定内容や、判定手段４３によって後述するように判定された各種エラー等のインク供給状態が表示される表示部５１等が設けられている。

インク容器６には、その先端部に不揮発性メモリ６２が設けられている。不揮発性メモリ６２には、このインク容器６内に収容されたインクの種類に応じて予め設定された補正率および未使用時のインク容器６に収容された全インク量が予め記憶されている。なお、不揮発性メモリ６２は、電源を供給しなくても一定期間データを記憶できるもので、この不揮発性メモリ６２が取り付けられた基板６３の先端に接点６４が設けられている。

また、本孔版印刷装置１のインク供給ポンプ３１の近傍には、インク容器６側の不揮発性メモリ６２の接点６４と電気的に接続するコネクタ７が設けられている。

＜実施形態の孔版印刷装置１の動作＞
次に、以上のように構成された実施形態の孔版印刷装置１におけるインク残量算出処理を含むインク供給状態判定処理について、図面を参照して説明する。

図２は、実施形態の孔版印刷装置１におけるインク残量算出処理を含むインク供給状態判定処理を示すフローチャートである。

なお、インク供給ポンプ３１にインク容器６が接続され、インク供給ポンプ３１の近傍に設けられたコネクタ７とインク容器６側の接点６４とが電気的に接続されると、制御部４は、不揮発性メモリ６２に記憶された補正率と全インク量を読み出し、メモリ４４に記憶する。また上述したようにこの実施形態では、補正率は１とする。

まず、この孔版印刷装置1において製版済みの孔版原紙が取り付けられた印刷ドラム３において印刷が開始されると、制御部４は、印刷ドラム３内のインクセンサ３２がオンまたはオフであるかを検出しながら（ステップＳ１０１）、印刷を行う。

そして、制御部４は、インクセンサ３２がオフになったことを検出すると（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、インクセンサ３２がオンになるまでインク供給ポンプ３１を駆動してインク容器６から印刷ドラム３に対しインクの供給を行う（ステップＳ１０３）。

その際、制御部４では、ポンプ動作時間計測手段４１がインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔ、すなわちインクセンサ３２がオフしてからオンするまでの時間を計測する（ステップＳ１０５）。

次に、判定手段４３がメモリ４４から以前のインク供給時に算出して記憶しておいたインク容器６のインク残量を読み出して（ステップＳ１０７）、インク容器６のインク残量がタイムアウト時間Ｔoutを切り替えるための所定の基準値、例えば、インク容器６の最大蓄積容量の２０％より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０９）。なお、インク供給ポンプ３１が初めてインク供給を行う場合には、メモリ４４には、インク容器６の不揮発性メモリ６２から読み出されたインク容器６のインク残量の初期値として、例えば、１００％等の値が記憶されている。尚、所定の基準値であるインク容器６の最大蓄積容量の２０％の値は、あくまで一例であり、これ以外の値でも勿論良い。

ここで、タイムアウト時間Ｔoutとは、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔがこのタイムアウト時間Ｔoutを超えた場合には、後述するエラーと判定する際の閾値とする所定の時間（超過限度時間）である。なお、実施形態の孔版印刷装置１では、算出したインク容器６のインク残量に基づいて、タイムアウト時間Ｔoutを後述するように２つの時間、すなわち長い第１タイムアウト時間Ｔout１に設定したり、短い第２タイムアウト時間Ｔout２に設定する。

また、タイムアウト時間Ｔoutである第１タイムアウト時間Ｔout１および第２タイムアウト時間Ｔout２は、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔがこのタイムアウト時間Ｔoutを超えた場合にエラーと判定する際の閾値であるため、後述するインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxよりも大きい値となる。つまり、この実施形態では、Ｔout１＞Ｔout２＞Ｔmaxの関係が成立することになる。

ステップＳ１０９の判定処理で、インク容器６のインク残量が所定の基準値であるインク容器６の最大蓄積容量の２０％より大きい場合（ＹＥＳ）、制御部４は、タイムアウト時間Ｔoutを例えば、長い方の第１タイムアウト時間Ｔout１に設定する（ステップＳ１１１）。

これに対し、インク容器６のインク残量がインク容器６の最大蓄積容量の２０％より小さい場合（ＮＯ）、制御部４は、タイムアウト時間Ｔoutを例えば、短い方の第２タイムアウト時間Ｔout２に設定する（ステップＳ１３３）。

図３は、図２におけるステップＳ１０９の判定処理によるタイムアウト時間Ｔoutの切り換えた状態を示す図である。

図３において横軸はインク供給ポンプの動作回数、縦軸はインク供給ポンプの動作時間Ｔを示している。

また、図３において、所定の基準値であるインク容器６の最大蓄積容量の２０％になるインク供給ポンプの動作回数は、７回目以降である。

そのため、図３の場合、インク供給ポンプ３１の動作回数が１回目〜６回目までは、インク容器６のインク残量がインク容器６の最大蓄積容量の２０％より大きいと予想されるため（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）、ステップＳ１１１の処理により長い方の第１タイムアウト時間Ｔout１が設定される一方、インク供給ポンプ３１の動作回数が７回目以降は、インク容器６のインク残量がインク容器６の最大蓄積容量の２０％以下であると予想されるため（ステップＳ１０９；ＮＯ）、ステップＳ１３３の処理により短い方の第２タイムアウト時間Ｔout２が設定される。

これにより、例えば、インク容器６のインク残量がインク容器６の最大蓄積容量の２０％より多く十分にある場合は、後述するようにインク供給ポンプ３１の動作時間が第１タイムアウト時間Ｔout１を超えた際にインク供給ポンプ３１におけるインク吸込みエラー等と判定できる一方、インク容器６のインク残量がインク容器６の最大蓄積容量の２０％以下で少ない場合は、後述するようにインク供給ポンプ３１の動作時間が第２タイムアウト時間Ｔout２を超えた際にインク容器６内におけるインク無しエラーと判定できる。

その結果、実施形態の孔版印刷装置1によれば、算出したインク容器６のインク残量の大小に基づいて２つのタイムアウト時間Ｔout１，Ｔout２を切替えて設定することにより、インク供給ポンプ３１におけるインク吸込みエラー等と、インク無しエラーとをより確実に判定することができる。

＜算出したインク残量が所定の基準値より大きい場合＞
そして、インク容器６のインク残量が所定の基準値より大きく（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）、タイムアウト時間Ｔoutとして長い方の第１タイムアウト時間Ｔout１に設定した場合（ステップＳ１１１）、判定手段４３は、続いてインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔがその第１タイムアウト時間Ｔ１outよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１１３）。

インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第１タイムアウト時間Ｔ１outよりも大きい場合（ステップＳ１１３；ＹＥＳ）、インク容器６内に十分にインクがあるのにインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第１タイムアウト時間Ｔ１outを超える場合であると予想されるため、判定手段４３は、インクの吸込みエラー等のインク供給ポンプ３１の故障や不良のインク供給エラーであると判定し、操作パネル５の表示部５１を介してインク供給エラーを出力する（ステップＳ１１５）。

これに対し、判定手段４３がステップＳ１１３でインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第１タイムアウト時間Ｔ１out以下であると判定した場合（ステップＳ１１３；ＮＯ）、インク残量算出手段４２は、インク容器６のインク残量を算出する（ステップＳ１１７）。

図４は、図２におけるステップＳ１１７のインク容器におけるインク残量の算出処理の具体的な手順を示すフローチャートである。

図４に示すように、実施形態の孔版印刷装置１では、ステップＳ１１７のインク残量の算出処理を行う際、インク残量算出手段４２は、まず、ポンプ動作時間計測手段４１がステップＳ１０５の処理で計測したインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔと、インク残量算出手段４２自身やメモリ４４等に予め記憶しておいたインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxとを比較する（ステップＳ２０１）。

インク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxとは、インク容器６やインク供給管路における空気溜りや、インク供給ポンプ３１にエアリーク（空気漏れ）等が無い正常状態において実際にインク供給ポンプ３１がインク容器６から印刷ドラム３に対しインクの供給を行うために必要なインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔの最大値（上限値）のことである。この最大動作時間Ｔmaxは、インク容器６やインク供給管路における空気溜りや、インク供給ポンプ３１におけるエアリーク（空気漏れ）等が無い正常状態との時に、試験運転や実験等を行って予め求めて、インク残量算出手段４２自身やメモリ４４に記憶しておく。

１回で動作するインク供給ポンプ３１の正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxは、例えば、次式で表わすことが出来る。

Ｔmax＝Ｚ÷（Ｘ−Ｙ）
上式において、Ｚはインクセンサ３２がＯＦＦからＯＮになるまでのインク供給量[ｍｌ]、Ｘは単位時間当たりのインク供給量[ｍｌ／ｓ]、Ｙは印刷ドラム３における単位時間当たりのインク消費量[ｍｌ／ｓ]である。

また、インク供給ポンプ３１の正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxは、インクの種類や、環境温度、印刷用紙における印字率等によって変化するので、例えば、次のように補正した補正値Ｔmax’を使用するようにしても良い。

Ｔmax’＝Ｔmax×ａ×ｂ×ｃ
上式において、ａはインク種類の補正値、ｂは環境温度補正値、ｃは印字率の補正値である。

そして、ポンプ動作時間計測手段４１が測定したインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔがインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxより大きい場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、インク残量算出手段４２は、その最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔを除外、すなわちインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔを予め設定したおいたインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxとする（ステップＳ２０３）。

図５は、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔとインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxとの関係の一例を示すグラフである。

図３と同様に、図５において横軸はインク供給ポンプの動作回数、縦軸はインク供給ポンプの動作時間Ｔを示している。

図５に示す場合、インク供給ポンプ３１の動作回数が１回目と、２回目と、５回目において、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔがインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超えている。

そのため、インク残量算出手段４２は、図４のステップＳ２０３の処理によって、インク供給ポンプ３１の動作回数が１回目と、２回目と、５回目の場合、最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔは除外する。

つまり、１回目と、２回目と、５回目ではインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔを、インク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxとして算出する。

これにより、インク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超える時間（超過時間）は、インク容器６やインク供給管路における空気溜りや、インク供給ポンプ３１におけるエアリーク（空気漏れ）等に基づく動作時間で、インク供給とは関係とない動作時間とみなして除外できるため、算出したインクの残量とインク容器６内の実際のインク残量との差異を小さくして、より正確なインク残量を算出することができる。

その後は、インク残量算出手段４２は、従来技術と同様に、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔと、単位動作時間当りのインク供給ポンプ３１の供給量とに基づいてインク容器６から供給されたインク供給量を求め（ステップＳ２０５）、算出したインク供給量をインク容器６内に収容された全インク量から減算してインク容器６内のインク残量を算出して（ステップＳ２０７）、図２のステップＳ１１９の処理へ移行する。

次に、判定手段４３は、ステップＳ１１７の処理でインク残量算出手段４２によって算出されたインク残量がインク容器６の０％以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１９）。

ここで、算出されたインク残量がインク容器６の０％以下でない場合は（ステップＳ１１９；ＮＯ）、インク容器６内にインク残量が残っているということなので、インク残量算出手段４２または判定手段４３は、メモリ４４にインクの残量を書き込んで（ステップＳ１２１）、終了する。なお、ステップＳ１２１の際、インク残量算出手段４２によって算出されたインク残量をメモリ４４だけでなく、コネクタ７等を介してインク容器６側の不揮発性メモリ６２に対し書き込むようにしても良い。

これにより、次にインクセンサ３２がオフとなって（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、インク供給が行われた場合（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０７では、このステップＳ１２１の処理によってメモリ４４に書き込まれたインク残量が読みされてステップＳ１０７以降の処理が実行される。

一方、ステップＳ１１７の処理で算出したインク残量がインク容器６の０％以下である場合（ステップＳ１１９；ＹＥＳ）、判定手段４３は、さらに、インク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔの累積値を算出し（ステップＳ１２３）、その累積値が０であるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。

具体的には、判定手段４３は、例えば、上述した図５に示す場合であれば、１回目と、２回目と、５回目においてインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超えているため、１回目と、２回目と、５回目における最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔの累積値を算出する。

ステップＳ１２５の判定処理で、インク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔの累積値が０でない場合（ステップＳ１２５；ＮＯ）、後述する図６の（３），（４）に示すように、判定手段４３は、ステップＳ１１５へ進み、インク供給ポンプ３１のインク吸込みエラー等の供給エラーであると判定して終了する。

これに対し、ステップＳ１２５の判定処理で、インク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔの累積値が０である場合は（ステップＳ１２５；ＹＥＳ）、さらに、インク容器６における実際のインク残量がインク供給困難なほぼ０％であるか否かを判定する（ステップＳ１２７）。

ここで、インク容器６における実際のインク残量がインク供給困難なほぼ０％であるか否かは、インク容器６内にインクセンサが設けられている場合は、その検出値を使用すれば良いが、本実施形態の孔版印刷装置１では、インク容器６内にインクセンサが設けられていない。そのため、本実施形態の孔版印刷装置１では、例えば、インク残量算出手段４２によって算出されたインク残量が０であるにもかからず、インク供給ポンプ３１を駆動させると、インク容器６から印刷ドラム３にインクが供給されて、インクセンサ３２がオフからオンに変わる場合には、インク容器６に実際にインクが残っていてインク残量がインク供給困難なほぼ０％でないと判定する（ステップＳ１２７；ＮＯ）。これに対し、インク残量算出手段４２によって算出されたインク残量が０で、かつ、インク供給ポンプ３１を駆動させてもインクセンサ３２がオフからオンに変わらない場合には、インク容器６から印刷ドラム３にインクが供給されていないため、インク容器６における実際のインク残量がインク供給困難なほぼ０％であると判定する（ステップＳ１２７；ＹＥＳ）。

そして、最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の累積動作時間が０であるものの（ステップＳ１２５；ＹＥＳ）、インク容器６のインク残量がほぼ０％でない場合は（ステップＳ１２７；ＮＯ）、算出したインク残量がインク容器６の０％以下に達しているものの、インク供給ポンプ３１によってインク容器６から印刷ドラム３へインクの供給が正常に行われており、インク容器６にインク供給に十分なインクが残っている場合であるため、ユーザが勝手にインク容器６に対しインクの補充を行ったか、インク容器６に対しインクの補充を行った際、インク残量算出のリセット等を行わなかったものと想定できる。

そのため、ステップＳ１２７でＮＯと判定した場合、判定手段４３は、操作パネル５の表示部５１を介しリフィール（インク補充）エラーを出力して（ステップＳ１２９）、終了する。

これに対し、インク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔの累積値が０％であり（ステップＳ１２５；ＹＥＳ）、かつ、インク容器６におけるインク残量がほぼ０％の場合（ステップＳ１２７；ＹＥＳ）、後述する図６の（１）に示すようにインク供給ポンプ３１が正常に動作しているものの、インク容器６にインク残量がインク供給困難なほぼ０％になってインク供給ポンプ３１によってインク容器６から印刷ドラム３へインクが供給できないものと予想できる。

そのため、判定手段４３は、インク容器６のインク残量が無くなったことを示すインクの残量無しエラーを操作パネル５の表示部５１を介し出力して（ステップＳ１３１）、終了する。

図６は、図２のステップＳ１２５におけるインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の累積動作時間が０であるか否かに基づく判定結果の一例を示す図である。

図６の（１）は、ステップＳ１１７の処理で算出したインク残量が０％以下であり、最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の累積動作時間が０で、かつ、インク容器６内の実際のインク残量が０％の場合を示している。

そのため、判定手段４３は、この場合、インク供給ポンプ３１による吸込み不良もなく、予想通り正常にインクが供給されている状態と判定して、ステップＳ１３１に進みインクの残量無しエラーを出力する。

また、図６の（２）は、ステップＳ１１７の処理で算出したインク残量が０％以下であり、最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の累積動作時間が０であるものの、インク容器６内の実際のインク残量が３０％の場合を示している。

そのため、判定手段４３は、この場合、ユーザが勝手にインク容器６に対しインクの補充を行ったか、インク容器６に対しインクの補充を行った際、インク残量算出のリセット等を行わなかったものと判定し、ステップＳ１２７に進んでリフィール（インク補充）エラーを出力する。

また、図６の（３）は、ステップＳ１１７の処理で算出したインク残量が０％以下であり、最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の累積動作時間が３００ｍｓで、インク容器６内の実際のインク残量が３０％の場合を示している。

そのため、判定手段４３は、この場合、算出したインク残量が０％以下であるにもかかわらず、最大動作時間Ｔmaxを超えてインク供給ポンプ３１が３００ｍｓも動作しており、しかもインク容器６にインク残量が３０％も残っている場合であるため、ステップＳ１１５に進みインクの供給エラー等の供給エラーと判定して、操作パネル５の表示部５１へ出力する。

さらに、図６の（４）は、ステップＳ１１７の処理で算出したインク残量が０％以下であり、最大動作時間Ｔmaxを超えるインク供給ポンプ３１の累積動作時間が３００ｍｓで、インク容器６内の実際のインク残量が０％の場合を示している。

そのため、判定手段４３は、この場合、算出したインク残量が０％以下で、かつ、インク容器６における実際のインク残量が０％であるにもかかわらず、最大動作時間Ｔmaxを超えてインク供給ポンプ３１が３００ｍｓも動作している場合であるため、図６の（３）と同様に、インク供給ポンプ３１におけるインクの吸込みエラー等の供給エラーが予想されるため、ステップＳ１１５に進み操作パネル５の表示部５１を介してインクの供給エラーを出力する。

＜算出したインク残量が所定の基準値以下の場合＞
ところで、ステップＳ１０９の処理によって、インク容器６のインク残量が所定の基準値（例えば、２０％。）以下であると判定した場合（ステップＳ１０９；ＮＯ）、判定手段４３は、小さい方のタイムアウト時間Ｔoutである第２タイムアウト時間Ｔout２を設定し（ステップＳ１３３）、続いてインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第２タイムアウト時間Ｔout２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３５）。

ここで、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第２タイムアウト時間Ｔout２よりも大きい場合（ステップＳ１３５；ＹＥＳ）、インク容器６内のインク残量が所定値（２０％）以下で、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第２タイムアウト時間Ｔout２を超える場合であるため、インク容器６内にインクが無いか、インク残量が少ないためインクの吸込みに時間を要しているものと想定できる。

そのため、この場合、判定手段４３は、インク容器６内におけるインク残量無しエラーと判定し、操作パネル５の表示部５１にインク残量無しエラーを出力して（ステップＳ１３１）、終了する。

これに対し、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第２タイムアウト時間Ｔout２以下の場合（ステップＳ１３５；ＮＯ）、インク容器６内のインク残量が所定値（２０％）以下であるものの、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第２タイムアウト時間Ｔout２を超えずにインク容器６から印刷ドラム３へインクの供給が実行されている正常動作状態であると想定できる。

そのため、この場合、制御部４は、ステップＳ１１３の判定処理においてインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第１タイムアウト時間Ｔ１out以下であると判定した場合（ＮＯ）と同様に、インク残量算出手段４２にインク容器６のインク残量を算出させて（ステップＳ１１７）、それ以降の処理を同様に行う。

以上説明したように、本発明に係る印刷装置を採用した実施形態の孔版印刷装置１によれば、図２におけるステップＳ１１７の処理によってインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔと単位動作時間当りの供給量に基づいてインク容器６内のインクの残量を算出する際、図４に示すようにインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔの内、予め設定されたインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超える時間（超過時間）は、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔに含めずにインク容器６内のインクの残量を算出する。

これにより、実施形態の孔版印刷装置１では、インク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超える時間（超過時間）は、インク容器６やインク供給管路における空気溜りや、インク供給ポンプ３１におけるエアリーク（空気漏れ）等に基づく動作時間で、インク供給とは関係とない動作時間とみなして除外できるため、算出したインクの残量とインク容器６内の実際のインク残量との差異を小さくして、より正確なインク残量を算出することができる。

また、実施形態の孔版印刷装置１では、算出したインク残量が所定の基準値以上であり、かつ、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが第１タイムアウト時間Ｔout１以上の場合、インク供給ポンプ３１の吸込みエラー等の供給エラーであると判定するのに対し（ステップＳ１１５）、算出したインク残量が所定の基準値未満であり、かつ、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔが所定の第２タイムアウト時間Ｔout２以上の場合、インク容器６内のインク残量がないと判定する（ステップＳ１３１）。

これにより、実施形態の孔版印刷装置１では、インク供給ポンプ３１の動作時間Ｔに基づいてインク供給ポンプ３１の供給エラー（故障）およびインク容器６内のインク残量無しエラーを判定する際のタイムアウト時間Ｔoutをインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔに基づいて切替えることができるため、より正確にインク供給ポンプ３１の供給エラー（故障）およびインク容器６内のインク残量無しエラーを判定することができる。

また、実施形態の孔版印刷装置１では、予め設定されたインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxは、少なくともインクの種類と、環境温度と、印刷用紙に対する印字率とによって補正した補正値Ｔmax’を使用することもできる。

これにより、実施形態の孔版印刷装置１では、インクの種類や、環境温度、印刷用紙に対する印字率によって変化するインク供給量と消費量に合せてインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを修正できるので、算出したインクの残量とインク容器６内の実際のインク残量との差異をより小さくすることができる。

また、実施形態の孔版印刷装置１では、ステップＳ１２３およびステップＳ１２５の処理によってインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔの内、予め設定されたインク供給ポンプ３１の１回当たりの正常時における理論上の最大動作時間Ｔmaxを超える動作時間を算出して累積し、その累積動作時間と、ステップＳ１１７の処理で算出したインクの残量と、インク容器６内における実際のインク残量とに基づいて、上述したようにインクの残量無しエラーや、インク容器６に対するインクの再充填、インク供給ポンプ３１の供給状態を判定する。

そのため、実施形態の孔版印刷装置１によれば、より確実にインク容器６におけるインクの残量無しエラーや、インク容器６に対するインクの再充填、インク供給ポンプ３１における吸込みエラー等のインク供給エラー等のインク供給状態を判定することができる。

なお、上記実施形態では、本発明に係るインク残量の算出方法を孔版印刷装置１に適用して説明したが、本発明では、これに限らず、インクジェット印刷装置等のインク容器を使用する他の種類の印刷装置に適用しても勿論良い。

また、上記実施形態の説明では、補正率を１、すなわち補正率を考慮しないで説明したが、上記特許文献１に記載された発明のように補正率を考慮して補正済供給量を求め、その補正済供給量にポンプ動作時間計測手段４１が計測したインク供給ポンプ３１の動作時間Ｔを掛け合わせて、その値をインク容器６の全インク量から累積的に減算してインク残量を算出するようにしても勿論良い。

１…孔版印刷装置（印刷装置）
２…装置本体
３…印刷ドラム
４…制御部
５…操作パネル
６…インク容器
７…コネクタ
３１…インク供給ポンプ
３２…インクセンサ
４１…ポンプ動作時間計測手段
４２…インク残量算出手段
４３…判定手段
４４…メモリ
６１…開口部
６２…不揮発性メモリ
６３…基板
６４…接点
７…コネクタ

Claims (4)

1. インク容器内からインクを吸引して供給するインク供給ポンプの動作時間と単位動作時間当りの供給量に基づいて前記インク容器から供給されたインク供給量を求め、該インク供給量を前記インク容器のインク残量から減算して前記インク容器内のインク残量を算出しながら印刷を行う印刷装置であって、
   前記インク供給ポンプの動作時間を計測するポンプ動作時間計測手段と、
   前記ポンプ動作時間計測手段により計測された前記インク供給ポンプの動作時間のうち、予め設定されたインク供給ポンプの正常時における理論上の最大動作時間を超えた時間を超過時間として、当該超過時間をインク供給ポンプの動作時間に含めることなく前記単位動作時間当りの供給量を求め、前記インク供給量を前記インク容器のインク残量から減算して前記インク容器内のインク残量を算出するインク残量算出手段と、
   を備えたことを特徴とする印刷装置。
2. 前記インク残量算出手段によって算出された前記インク残量に応じて変化する所定の基準値と前記インク供給ポンプの動作時間とに基づいて前記インク供給ポンプのエアー混入又は前記インク容器内のインク残量がないインク無しエラーを判定しており、
   前記インク残量が所定の基準値以上であり、かつ、前記インク供給ポンプの前記動作時間が当該基準値に応じた前記超過時間の限度である超過限度時間以上の場合、前記エアー混入であると判定する一方、前記インク残量が所定の基準値未満であり、かつ、前記インク供給ポンプの動作時間が当該基準値に応じた前記超過限度時間以上の場合、前記インク無しエラーと判定する判定手段を、
   さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記インク残量算出手段は、
   予め設定されたインク供給ポンプの正常時における理論上の最大動作時間を、少なくともインクの種類と、環境温度と、印刷用紙に対する印字率とによって変更する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の印刷装置。
4. さらに、前記インク容器内のインク残量を検知する検知手段を備え、
   前記判定手段は、
   インク残量算出手段が前記超過時間を累積した累積動作時間と、前記算出したインクの残量と、前記検知手段により検知されたインク残量とに基づいて、前記エアー混入と、前記インク無しエラーと、前記インク容器に対するインクの再充填エラーとを判定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。

Images