(57)【要約】【課題】同じカートリッジサイズでより多く印字可能なカートリッジを使用可能にする。【解決手段】カートリッジ１０１には新品か否かを判別させるＩＣチップを設け、カートリッジ１０１が新品であると判定したとき、カートリッジ１０１の圧力を圧力センサ２１０で検出しつつカートリッジ内の液体の圧力が少なくともヘッドとカートリッジ１０１の水頭差ｈにより生じる圧力差Ｐ以下になるまでカートリッジ内の液体をヘッドタンク３５へ送液するよう構成する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
新品であるか否かを外部から検出できる被検出手段を備えると共に液体を貯蔵するカートリッジが設置されるカートリッジ取付部と、
前記カートリッジ取付部に設置されたカートリッジから液体を供給する液体供給機構と、
液体供給機構から液体を吐出するヘッドの上側に設けられたヘッドタンクまで液体を送液する送液経路と、
前記カートリッジが新品であるか否か検知する検知手段と、
前記検知手段で設置されたカートリッジが新品であることを検知した場合に前記カートリッジ内の液体の圧力が少なくとも前記ヘッドと前記カートリッジの水頭差により生じる圧力差Ｐ以下になるまで前記カートリッジ内の液体を前記ヘッドタンクへ送液する送液制御手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記液体供給機構と前記カートリッジ取付部の間に圧力センサを備え、前記送液制御手段は、送液の終了を圧力センサでの検出結果により決定すること特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記送液制御手段は、予め決められた液量Ｖ１を送液する液滴吐出装置を備え、
前記カートリッジは、その液体容量Ｖａが当該カートリッジ内の液体圧力が圧力差Ｐと等しくなる充填容量Ｖ２以上であってＶａ≦Ｖ１＋Ｖ２を満足することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記カートリッジは、被検出手段としてＩＣチップを備え、
前記検知手段は、ＩＣチップの読取装置を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記ヘッドタンク配置され、大気と連通させることできる大気開放弁と、
カートリッジエンド時にエアーが混入したときそのことを記憶するエアー混入記憶手段と、
エアー混入記憶手段の記憶内容を所定の時間経過後に無効とする無効設定制御手段とを備え、
エアー混入記憶手段の記憶内容が有効であるときには前記大気開放弁を大気に連通させることを禁止する開放弁制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか記載の液滴吐出装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液滴吐出装置及び画像形成装置に係り、特に液体を貯蔵するカートリッジが設置されるカートリッジ取付部と、前記カートリッジ取付部に設置されたカートリッジから液体を供給する液体供給機構と、液体供給機構から液体を吐出するヘッド上に設けられたヘッドタンクまで液体を送液する送液経路とを備える液滴吐出装置及びこの液滴吐出装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ・ファックス・複写機或いはこれらの機能を複合した画像形成装置としては、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、媒体を搬送しながら、記録液の液滴を用紙に付着させて画像形成を行う液体吐出方式の画像形成部を搭載したものが知られている。
【０００３】
このような液体（液滴）吐出方式の画像形成装置において、記録ヘッドに対して記録液を供給する方式として、記録ヘッドを搭載するキャリッジに記録液を収容した記録液収容手段である記録液カートリッジを着脱自在に装着し、この記録液カートリッジから記録ヘッドに記録液を供給する方式と、キャリッジ上に記録ヘッドに記録液を供給する第２液体収容手段である小容量のヘッドタンクを搭載し、第１液体収容手段である大容量の記録液カートリッジ（メインタンク）を装置本体側に交換可能に装着し、ヘッドタンクに装置本体側の記録液カートリッジから記録液（インク）を補充供給する方式と、が知られている。
【０００４】
上述した２つの液体収容手段を用いる後者の液体供給装置にあっては、メインの第１液体収容手段の液体がない状態で、供給ポンプを駆動して第２液体収容手段に対して液体を補充供給する動作を行うが、このとき、第２液体収容手段の液量が規定量になるまで供給ポンプは駆動され続ける。そして、予め定めた時間供給ポンプを駆動しても第２液体収容手段の液量が規定量になったことを検出できなければ、第１液体収容手段が空であることになるので、第１液体収容手段の交換を指示するようにしている。
【０００５】
このように第１液体収容手段から第２液体収容手段に液体を補充供給する液滴吐出装置として以下のものが提案されている。特許文献１には、インク供給経路に空気が混入した可能性が高い場合、エアー混入フラグをセットしインクと共に空気をヘッドタンクに送り込み、ヘッドタンク内の泡が消えるまで、ヘッドタンクが大気に開放された状態でのインク供給を制限するものが記載されている。
【０００６】
また特許文献２には、供給ポンプの駆動モータの負荷を検出する機能を備え、負荷が検出された場合に供給ポンプを停止させることで供給ポンプ内へのエアー混入を防止する。
【０００７】
更に特許文献３には、電源切断時にカートリッジが交換された場合、電源投入時にインク補給動作を再開させるものが記載されている。
【特許文献１】特開２００７−２２３２３０公報
【特許文献２】特開２００７−１０５９３５公報
【特許文献３】特開２００５−４１０８５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、供給ポンプを所定時間駆動しても第２液体収容手段の液量が規定量になったことを検出できないときに第１液体収容手段が空であると検出するようにした場合、第１液体収容手段が空であるにもかかわらず供給ポンプが駆動されている状態が生じ、このとき、供給ポンプ内の圧力は負の圧力が過剰に増加して行くことになり、第１液体収容手段の指示が出るときには供給ポンプ内は強い負圧状態となっている。
【０００９】
この段階で、第１液体収容手段を交換した場合、第１液体収容手段と供給ポンプとを接続する部分（例えばゴム栓と中空針のジョイント）が外されることになり、第１液体収容手段を外した瞬間に負圧になっている供給ポンプ内に空気が吸い込まれてしまうこととなる。
【００１０】
このような事態が発生すると、供給ポンプに吸い込んでしまった空気は抜けることがなく、新たな第１液体収容手段が装着され供給動作が開始されると、空気は供給チューブを通って第２液体収容手段に送られ、送られた空気は、第２液体収容手段内の液面で泡状となり、また泡が増大して行くこととなってしまう。そして、この第２液体収容手段内の泡は、第２液体収容手段の液面を検出するセンサを誤作動させることになる。
【００１１】
そのため、第２液体収容手段を大気に開放した状態で液体の補充供給を行うと、大気開放機構からの液漏れが生じたり、大気開放機構を構成する弁手段が汚れて作動不良になったり、緩慢なリークを生じさせるという課題がある。
【００１２】
また、カートリッジ交換時に供給ポンプが吸い込んでしまう気泡以外でも、例えばインク供給経路での経時による透気により気泡が混入する場合なども上述の課題の原因となりうる。
【００１３】
この対策として特許文献１に記載のものでは、大気開放弁を開放状態にすることを禁止した上で、ヘッドタンクへ気泡を送り込むためのインク送液シーケンスを実施し、ヘッドタンク内部で消泡するのを待つ動作が実施するようにしているが、この動作ではカートリッジには送液に必要なインクも余分に入れておく必要があり、カートリッジセット時の自然補給を防止するためヘッドとカートリッジの水頭差を超えない様に充填した場合、印字に使用できるカートリッジの容量が結果として少なくなってしまうという問題がある。
【００１４】
また特許文献２に記載のものでは、エアーの混入を効果的に防止するため、インクカートリッジが空になった場合瞬時に検出しポンプを停止するが、誤検出なく正確に判断することは難しい。万一誤検出してインクカートリッジが空にも拘わらず供給ポンプを駆動してしまった場合は、供給経路内にエアーが混入してしまうため、前述の特許文献１に記載のものと同様の対処をするなどの対策が必要となる。
【００１５】
更に特許文献３に記載のものでは、問題点：インク供給経路へのエアーの混入を考慮していなし、また、カートリッジ内のインク圧力について考慮されていない。
【００１６】
そこで本発明は、同じカートリッジサイズでより多く印字可能なカートリッジを使用可能な液滴吐出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】
【００１７】
請求項１の発明は、新品であるか否かを外部から検出できる被検出手段を備え、液体を貯蔵するカートリッジが設置されるカートリッジ取付部と、前記カートリッジ取付部に設置されたカートリッジから液体を供給する液体供給機構と、液体供給機構から液体を吐出するヘッド上に設けられたヘッドタンクまで液体を送液する送液経路と、前記カートリッジが当該カートリッジが新品であるか否か検知する検知手段と、前記検知手段で設置されたカートリッジが新品であることを検知した場合に前記カートリッジ内の液体の圧力が少なくとも前記ヘッドと前記カートリッジの水頭差により生じる圧力差Ｐ以下になるまで前記カートリッジ内の液体を前記ヘッドタンクへ送液する送液制御手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置である。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１記載の液滴吐出装置において、前記液体供給機構と前記カートリッジ取付部の間に圧力センサを備え、前記送液制御手段は、送液の終了を圧力センサでの検出結果により決定すること特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の液滴吐出装置において、前記送液制御手段は、予め決められた液量Ｖ１を送液する液滴吐出装置を備え、前記カートリッジは、その液体容量Ｖａが当該カートリッジ内の液体圧力が圧力差Ｐと等しくなる充填容量Ｖ２以上であってＶａ≦Ｖ１＋Ｖ２を満足することを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の液滴吐出装置において、前記カートリッジは、被検出手段としてＩＣチップを備え、前記検知手段は、ＩＣチップの読取装置を備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか記載の液滴吐出装置において、前記ヘッドタンク配置され、大気と連通させることできる大気開放弁と、カートリッジエンド時にエアーが混入したときそのことを記憶するエアー混入記憶手段と、エアー混入記憶手段の記憶内容を所定の時間経過後に無効とする無効設定制御手段とを備え、エアー混入記憶手段の記憶内容が有効であるときには前記大気開放弁を大気に連通させることを禁止する開放弁制御手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか記載の液滴吐出装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る液滴吐出装置及び画像形成装置によれば、カートリッジの初期状態ではヘッドとカートリッジの水頭差分よりも正圧にしておくことにより、同じカートリッジサイズでより多く印字可能なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００２５】
図１は実施例に係る画像形成装置の斜視図である。本実施例に係る画像形成装置はインクジェット記録装置であり、このインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。
【００２６】
更に、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、第１液体収容手段であるインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。
【００２７】
前記カートリッジ装填部４には、色の異なる色材である記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の第１の液体収容手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ（メインタンク）１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６を開閉可能に設けている。
【００２８】
また、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。
【００２９】
また、操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙを配置している。
【００３０】
更に、この操作／表示部５には、電源ボタン１２、用紙送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置している。次に、このインクジェット記録装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。
【００３１】
図２はインクジェット記録装置の機構部の概要を模式的に示す側面図、図３はインクジェット記録装置の機構部を模式的に示す平面図である。フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架した主ガイド部材である主ガイドロッド３１と従ガイドロッド３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００３２】
このキャリッジ３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向（用紙送り方向）に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００３３】
なお、各色の液滴を吐出するノズル列を有する１又は複数のヘッド構成などを採用することもできる。記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００３４】
また、キャリッジ３３には、各記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための第２液体収容手段である各色のヘッドタンク３５を搭載している。この各色のヘッドタンク３５には各色の可撓性を有する供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。
【００３５】
このカートリッジ装填部４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための送液手段である供給ポンプユニット２４が設けられている。一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
【００３６】
そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
【００３７】
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。
また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。
【００３８】
この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。更に、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。
【００３９】
この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。更に、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。
【００４０】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
【００４１】
更に、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。
【００４２】
この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。
【００４３】
ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、或いはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナ８５で除去されたインク、空吐出受け９４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。
【００４４】
また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。
【００４５】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド部材４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００４６】
このとき、図示しない制御部のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、即ち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。
【００４７】
このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００４８】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。
【００４９】
記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。
【００５０】
また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。次に、この画像形成装置の制御部の概要について図４を参照して説明する。
【００５１】
図４は画像形成装置の制御部の全体ブロック説明図である。この制御部は、この画像形成装置全体の制御を司る、本発明に係る制御を行うための手段を兼ねたマイクロコンピュータで構成した主制御部３０１及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部３０２を備えている。
【００５２】
そして、主制御部３０１は、通信回路３００から入力される印刷処理の情報に基づいて用紙４２に画像を形成するために、キャリッジ３３を主走査方向に移動させる主走査モータを主走査モータ駆動回路３０３を介して、用紙４２を送る副走査モータを副走査モータ駆動回路３０４を介して駆動制御するとともに、印刷制御部３０２に対して印刷用データを送出するなどの制御を行う。
【００５３】
また、主制御部３０１には、キャリッジ２３の位置を検出するキャリッジ位置検出回路３０５からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいてキャリッジ２３の移動位置及び移動速度を制御する。
【００５４】
キャリッジ位置検出回路３０５は、例えばキャリッジ２３の走査方向に配置されたエンコーダシートのスリット数を、キャリッジ２３に搭載されたフォトセンサで読み取って計数することで、キャリッジ２３の位置を検出する。
【００５５】
主走査モータ駆動回路３０３は、主制御部３０１から入力されるキャリッジ移動量に応じて主走査モータを回転駆動させて、キャリッジ２３を所定の位置に所定の速度で移動させる。
【００５６】
また、主制御部３０１には搬送ベルト５１の移動量を検出する搬送量検出回路３０６からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいて搬送ベルト５１の移動量及び移動速度を制御する。
【００５７】
搬送量検出回路３０６は、例えば搬送ローラ５２の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで搬送量を検出する。
【００５８】
副走査モータ駆動回路３０４は、主制御部３０１から入力される搬送量に応じて副走査モータ５８を回転駆動させて、搬送ローラ５２を回転駆動して搬送ベルト５１を所定の位置に所定の速度で移動させる。
【００５９】
主制御部３０１は、給紙コロ駆動回路３０７に給紙コロ駆動指令を与えることによって給紙コロ４３を１回転させる。主制御部３０１は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路３０８を介して維持回復機構８１のモータを回転駆動することにより、前述したようにキャップ８２の昇降、ワイパーブレード８３の昇降、吸引ポンプの駆動などを行わせる。
【００６０】
主制御部３０１は、供給ポンプ用駆動回路３１１を介して供給ポンプユニット２４のポンプを駆動するための駆動モータ（供給モータ）を駆動制御し、カートリッジ装填部４に装填されたインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に対してインクを補充供給する（充填する）。
【００６１】
このとき、主制御部３０１は、ヘッドタンク３５が満タン状態にあることを検知するヘッドタンク満タンセンサ３１２からの検知信号に基づいて補充供給（充填動作）を制御する。この場合、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０４を開状態にして充填を行う大気開放充填、大気開放機構２０４を閉じたまま充填を行う通常充填がある。
【００６２】
また、主制御部３０１は、カートリッジ通信回路３１４を通じて、カートリッジ装填部４に装着された各インクカートリッジ１０に設けられる記憶手段である不揮発性メモリ３１６に記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行って、本体記憶手段である不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）３１５に格納保持する。
【００６３】
また、主制御部３０１には、環境温度、環境湿度を検知する環境センサ３１３からの検知信号が入力される。
【００６４】
印刷制御部３０２は、主制御部３０１からの信号とキャリッジ位置検出回路３０５及び搬送量検出回路３０６などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド３４の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成して、上述した画像データをシリアルデータでヘッド駆動回路３１０に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号（マスク信号）などをヘッド駆動回路３１０に出力する以外にも、ＲＯＭに格納されている駆動信号のパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッド駆動回路３１０に対して出力する。
【００６５】
ヘッド駆動回路３１０は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部３０２から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド３４の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば前述したような圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド３４を駆動する。
【００６６】
このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
【００６７】
次に、この画像形成装置における記録ヘッド３４に記録液であるインクを供給する液体供給装置について説明する。図５は同液体供給装置を示す模式図である。
【００６８】
第１液体収容手段であるインクカートリッジ１０は、カートリッジケース１０１内に液体であるインクを収容した可撓性を有するインク袋１０２を収納してなり、このインク袋１０２には内部のインクを供給するためのインク供給口部１０３を備えている。
【００６９】
このインク供給口部１０３は内部にゴムなどの弾性部材を有している。第２液体収容手段であるヘッドタンク３５は、インク２００を収容するタンクケース２０１と、図示しない負圧発生手段、例えばフィルムと弾性部材からなる負圧発生機構と、タンクケース２０１内を大気に開放するための大気開放機構２０４とを備え、タンクケース２０１の下部には記録ヘッド３４が取り付けられ、またタンクケース２０２の上部には収容されたインク２００の液面が所定の位置になったことを検知する２本の検知電極などで構成した満タン検知手段（ヘッドタンク満タンセンサ）２０３を備えている。
【００７０】
供給ポンプユニット２４は、インクカートリッジ１０のインクをヘッドタンク３５に給送するための供給ポンプ２４１と、供給ポンプ２４１のピストン２４２を図５中上下方向に往復移動させるためのカム２４３、カム２４３を回転させるギヤ２４４及びこのギヤ２４４を回転駆動させるギヤ２４７をモータ軸２４５ａに取り付けたポンプ駆動手段である駆動モータ２４５などを備え、供給ポンプ２４１に設けた中空針２４６をインクカートリッジ１０のインク袋１０２のインク供給口部１０３内の弾性部材（例えばゴム栓）に差し込むことによって、供給ポンプ２４１内とインク袋１０２内とをジョイントする。
【００７１】
この供給ポンプ２４１の作動／停止を制御するための制御手段である主制御部３０１は、ヘッドタンク３５に対してインクカートリッジ１０からインクを供給するとき、ヘッドタンク満タンセンサ２０３からの検知信号に基づいて供給ポンプ用駆動回路３１１を介して駆動モータ２４５の回転駆動及び停止を制御する。
【００７２】
そして、この液体供給装置においては、供給チューブ３６の一端部は、送液手段である供給ポンプ２４１に対し、供給ポンプ２４１の液体供給方向（図４でピストン２４２の往復移動方向と同じ）に沿う方向でジョイント部２４９によって接続している。
【００７３】
次に、この液体供給装置において、ヘッドタンク３５に記録液（インク）を充填するとき、所定時間が経過するまで供給ポンプ２４１を作動させてもヘッドタンク３５が満タンにならないときにインクカートリッジ１０のインク無しとして扱う処理を行う場合の空気（エアー）の混入について説明する。
【００７４】
インクカートリッジ１０のインク袋１０２が空の状態では吸い出すものが無くなることで、供給ポンプ２４１を駆動し続けていると供給ポンプ２４１内の圧力は負の圧力（負圧）が増加して行くことになる。
【００７５】
そのため、インクカートリッジ１０の交換指示が出るときには、供給ポンプ２４１内は強い負圧状態となっている。
【００７６】
この状態でインクカートリッジ１０を交換するために、一時的にインク供給口部１０３のゴム栓と供給ポンプ２４１の中空針２４６のジョイントが外されることになり、外した瞬間、供給ポンプ２４１内への空気の吸い込みが始まる。
【００７７】
吸い込んでしまった空気は供給ポンプ２４１からヘッドタンク３５までの供給経路は閉じた経路であるために抜けることがなく、新たなインクカートリッジ１０が装着され供給動作が始まると、空気は供給チューブ３６を通ってヘッドタンク３５に送られることになる。
【００７８】
図６はヘッドタンク内の状態を模式的に示す断面図である。このようにしてヘッドタンク３５内に送られた空気は、図６に示すように、ヘッドタンク３５内のインク液面で気泡Ｂとなり、また更に供給動作が進むと気泡Ｂが増大して行くこととなる。
【００７９】
このヘッドタンク３５内の気泡Ｂは、インクの検知手段２０３の検知結果を誤らせ、ヘッドタンク３５に対して大気開放機構２０４を開いた状態で充填動作を行ったときに、満タンが検知されずに、インクが大気開放機構２０４から外部に漏れ出し、記録ヘッド３４を汚したり、記録ヘッド３４を故障させたりすることがある。
【００８０】
そこで、ヘッドタンク３５に対する供給経路にエアー（空気）が混入した可能性が高い場合に対応するための処理を行う。図７はエアー混入の場合の処理を示すフローチャート、図８はエアー混入フラグのセット処理を示すフローチャート、図９は送液シーケンスを示すフローチャートである。
【００８１】
この画像形成装置において、ヘッドタンク３５に対する供給経路にエアー（空気）が混入した可能性が高い場合には、エアー混入フラグをセット（＝１）にする処理を行うようにしている。
【００８２】
つまり、図７に示すように、供給ポンプ２４１を駆動してヘッドタンク３５に対してインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に対して記録液を充填するヘッドタンク充填処理（これには前述した大気開放充填と通常充填があり、また、ヘッド維持回復動作に伴って生じる充填動作もある。）を行う場合、供給ポンプ２４１を駆動し（ＳＡ１）、充填が完了する前に予め定めた所定時間が経過した（タイムアウト）したとき（ＳＡ３のＹ）には、インクカートリッジ１０に記録液がなくなったことになるので、上述したように供給経路内にエアーが混入した可能性が高いものとして扱い、エアー混入フラグをセット（＝１）にした（ＳＡ４）後、カートリッジ交換処理へ移行する。
【００８３】
また、装置が予め定めた所定期間（所定時間）にわたって使用されないとき（ＳＡ２のＮ）にも、供給ポンプ２４１や供給チューブ３６などの供給経路にエアー（空気）が混入した可能性が高いものとして、エアー混入フラグをセット（＝１）にする処理を行うようにしている。
【００８４】
つまり、図８に示すように、装置の電源がオン状態にされたとき、電源オフからの経過期間が所定期間（例えば７２時間）に達しているとき（ＳＢ１のＹ）には、エアー混入フラグをセット（＝１）にする処理（ＳＢ２）を行った後、電源オン時の処理に移行する。この場合、供給ポンプ２４１が所定期間駆動されなかったことになるため、供給経路にエアーが混入する可能性が高いものとして扱う。
【００８５】
そこで、この画像形成装置は、図９に示すように、エアー混入フラグが「１」であるとき（ＳＣ１のＹ：ヘッド単位で見る）には、送液シーケンスを実施済みか否かを判別する（ＳＣ２）。ここで、送液シーケンスを実施済みでなければ（ＳＣ２のＮ）、送液シーケンスを実施して（ＳＣ３）、供給ポンプ２４１や供給チューブ３６内に混入しているエアーを記録液とともにヘッドタンク３５に送り込み、送液時刻を記憶する（ＳＣ４）。
【００８６】
この送液シーケンスは、例えば、ヘッドタンク３５に対して通常の充填量よりも多い量の記録液を送液し（過充填）し、記録ヘッド３４をキャップ８２でキャッピングしてノズル吸引を行うことによってヘッドタンク３５内に負圧を形成し、記録ヘッド３４のノズル面（液滴を吐出するノズルが形成されている面）をワイパーブレード８３でワイピングする動作を、所要回数（２〜３回）繰り返し、所要のクリーニング動作を行って記録ヘッド３４をキャップ８２でキャッピングする動作（シーケンス）である。
【００８７】
これに対して、エアー混入フラグが「１」で送液シーケンスを実施済みであれば、ヘッドタンク３５内に送り込んだエアーによる気泡が消失するまでの予め定めた所定時間が、送液時刻から経過しているか否かを判別し（ＳＣ５）、所定時間が経過していれば（ＳＣ５のＹ、エアー混入フラグをリセット（＝０に）する（ＳＣ６）。
【００８８】
このように、第１液体収容手段から第２液体収容手段までの液体供給経路内に空気が混入した可能性が高い状態になったときには、第１液体収容手段から第２液体収容手段に対して液体を供給する動作を行う手段を備えることによって、供給経路内の空気を第２液体収容手段に送り込み、第２液体収容手段内の気泡が消失するまでの間、記録液漏れが生じるような動作を禁止することができる。
【００８９】
この場合、第１液体収容手段から第２液体収容手段に対して所定時間液体を補充供給する動作を行っても第２液体収容手段が満タン状態にならないとき、装置が予め定めた期間使用されなかったときには、液体供給経路内に空気が混入した可能性が高い状態になったとすることで、液体供給タイムアウト時の液体収容手段の交換動作に伴って供給ポンプ内へエアーが混入してもヘッドを故障させることなく装置稼動を可能にする（フェールセーフ機能）ことができ、また放置による供給経路、特にポンプ内に生じるエアーによる不具合に対応できるようになる。
【００９０】
このような構成の液滴吐出装置において上記の送液シーケンスを用いた場合、カートリッジセット時の自然補給を防止するためヘッドとカートリッジの水頭差を超えないように充填するため、印字に使用できるインク容量が結果として減ってしまうことになる。
【００９１】
そこで、本例では、新品であるか否かを外部から検出できる被検出手段を備えると共に液体を貯蔵するカートリッジが設置されるカートリッジ取付部と、カートリッジが新品であるかどうかを検知する手段を備え、カートリッジが新品であることを検知した場合は、カートリッジ内の液体の圧力が少なくともヘッドとカートリッジの水頭差により生じる圧力差Ｐ以下になるまで液体をヘッドタンクへ送液するようにしている。
【００９２】
カートリッジには、被検知手段としてＩＣチップが取り付けられており、また、カートリッジ取付部には前記ＩＣチップとデータを授受するＩＣチップ読取装置が配置されている。本例では、ＩＣチップとＩＣチップ読取装置とは非接触状態でデータをやりとりする。なお、接触状態でデータをやりとりしてもよい。前記ＩＣチップにはカートリッジ新品であることを示すデータが記録されており、液滴吐出装置にセットされた場合にそのＩＣチップ読取装置は、このデータを読取カートリッジが新品であることを確認すると共に、ＩＣチップのデータを書き換え、使用済みであることを記録する。
【００９３】
また、本例では、ヘッドタンク３５には大気と連通させることが可能な大気開放機構２０４を備え、カートリッジエンド時にエアーが混入したと記憶する手段としてのエア混入フラグと、エアー混入フラグが所定の時間で無効になる制御手段とを備えている。この場合、エアー混入フラグが有効である場合には大気開放弁を大気に連通させることを禁止するようにして、ヘッドタンク３５内部の泡に起因する大気開放弁へのインク付着を防止できる。
【００９４】
図１０は実施例に係る液滴吐出装置のカートリッジ新品検知制御処理を示すフローチャートである。本実施例は、カートリッジが新品かどうかが判定され、カートリッジが新品であると判定されたときには、カートリッジインク圧力が圧力差Ｐ以下になるまで送液を実施する。
【００９５】
即ち、本例では、インクジェット記録装置のカートリッジが新品カートリッジに交換されると、カートリッジのインク静水圧をヘッドとカートリッジの水頭差ｈ以下まで減じるようにしている。このため、カートリッジの初期状態ではヘッドとカートリッジの水頭差分よりも正圧にしておく（＝充填量を増やす）ことが可能となる。よって、同じカートリッジサイズでより多く印字可能なカートリッジを使用可能とすることができる。
【００９６】
次に制御の具体例について説明する。第１の例は圧力センサを用いて制御を行うものである。図１１は圧力センサを用いる液滴吐出装置の構成を示す模式図である。本例では、液体供給機構である供給ポンプユニット２４とカートリッジケース１０１の間に圧力センサ２１０を設け、送液の終了は圧力センサ２１０での検出結果を用いるようにしている。その他の構成は図５の場合と同じである。本例は、この構成により送液終了時のカートリッジ内インク圧力を確実にヘッドとカートリッジの水頭差圧以下にすることができ、インク自然補給によるヘッドからのインク垂れを効果的に防止できる。制御は以下の手順で行われる。
【００９７】
図１２は圧力センサを用いる液滴吐出装置の制御を示すローチャートである。まずカートリッジが新品であるかが判定され（ＳＥ１）、新品であるときには（ＳＥ１のＹ）カートリッジからヘッドタンクへのインクの送液を開始し（ＳＥ２）、これを検出圧力がＰになるまで行う（ＳＥ３、ＳＥ４、ＳＥ５）。
【００９８】
このように制御することにより、カートリッジの初期状態においてヘッドとカートリッジの水頭差分よりも正圧にて充填量を増やすことができ、同じカートリッジサイズでより多く印字可能なカートリッジを使用可能とすることができる。
【００９９】
次に第２の例として圧力センサを使用せずに制御を行う場合に付いて説明する。この場合液滴吐出装置の構成は図５に示した場合と同じである。図１３は圧力センサを使用しないで制御を行う液滴吐出装置の制御を示すフローチャートである。本例では、カートリッジのインク容量Ｖａをカートリッジ内の液体圧力を圧力差Ｐと等しくなる充填容量Ｖ２以上であってＶａ≦Ｖ１＋Ｖ２の条件を満足するものとする。そして、新品カートリッジをセットしたときには、予め決められた液量Ｖ１を送液するようにしている。このようにすることで、ヘッドとカートリッジの水頭差により生じる圧力差Ｐ以下になるまでヘッドタンクへインクを送液することが可能となり、圧力センサを使用せずに安価な構成でカートリッジ内のインク圧力による自然補給の防止を達成できる。
【０１００】
このとき、カートリッジ交換時に混入したエアーをヘッドタンクに送り込むのに必要な容量はＱであるため、容量Ｖ１はインク供給経路の容量Ｑ以上であることが望ましく、Ｖ１＝Ｑであることがもっとも望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】実施例に係るインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】インクジェット記録装置の機構部の概要を模式的に示す側面図である。
【図３】インクジェット記録装置の機構部を模式的に示す平面図である。
【図４】画像形成装置の制御部の全体ブロック説明図である。
【図５】画像形成装置の液体供給装置を模式的に示す説明図である。
【図６】ヘッドタンク内の状態を模式的に示す断面図である。
【図７】エアー混入の場合の処理を示すフローチャートである。
【図８】エアー混入フラグのセット処理を示すフローチャートである。
【図９】送液シーケンスを示すフローチャートである。
【図１０】実施例に係る液滴吐出装置のカートリッジ新品検知制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】圧力センサを用いる液滴吐出装置の構成を示す模式図である。
【図１２】圧力センサを用いる液滴吐出装置の制御を示すローチャートである
【図１３】圧力センサを使用しないで制御を行う液滴吐出装置の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１  装置本体
２  給紙トレイ
３  排紙トレイ
４  カートリッジ装填部
５  表示部
６  前カバー（カートリッジカバー）
１０  インクカートリッジ
１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ  インクカートリッジ（‥）
１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙ  残量表示部
１２  電源ボタン
１３  印刷再開ボタン
１４  キャンセルボタン
２１  フレーム
２１Ａ、２１Ｂ  側板
２３  キャリッジ
２４  供給ポンプユニット
３１  主ガイドロッド
３２  従ガイドロッド
３３  キャリッジ
３４  記録ヘッド
３５  ヘッドタンク
３６  供給チューブ
３７  搬送ガイド
４１  用紙積載部（圧板）
４２  用紙
４３  半月コロ（給紙コロ）
４４  分離パッド
４５  ガイド部材
４６  カウンタローラ
４７  搬送ガイド部材
４８  押さえ部材
４９  先端加圧コロ
５１  搬送ベルト
５２  搬送ローラ
５３  テンションローラ
５６  帯電ローラ
５７  ガイド部材
５８  副走査モータ
６１  分離爪
６２  排紙ローラ
６３  排紙コロ
７１  両面ユニット
７２  トレイ
８１  維持回復機構
８２  キャップ
８２ａ〜８２ｄ  キャップ部材（以下「キャップ」という。）
８３  ワイパーブレード
８４  空吐出受け
８５  ワイパークリーナ
８８  空吐出受け
８９  開口部
９４  空吐出受け
１０１  カートリッジケース
１０２  インク袋
１０３  インク供給口部
２００  インク
２０１  タンクケース
２０２  タンクケース
２０３  満タン検知手段（ヘッドタンク満タンセンサ）
２０４  大気開放機構
２１０  圧力センサ
２４１  供給ポンプ
２４２  ピストン
２４３  カム
２４４  ギヤ
２４５  駆動モータ
２４５ａ  モータ軸
２４６  中空針
２４７  ギヤ
２４９  ジョイント部
３００  通信回路
３０１  主制御部
３０２  印刷制御部
３０３  主走査モータ駆動回路
３０４  副走査モータ駆動回路
３０５  キャリッジ位置検出回路
３０６  搬送量検出回路
３０７  給紙コロ駆動回路
３０８  維持回復機構駆動用モータ駆動回路
３１０  ヘッド駆動回路
３１１  供給ポンプ用駆動回路
３１２  ヘッドタンク満タンセンサ
３１３  環境センサ
３１４  カートリッジ通信回路
３１５  不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）
３１６  不揮発性メモリ
【図１】
2010030086.tif 000003
【図２】
2010030086.tif 000004
【図３】
2010030086.tif 000005
【図４】
2010030086.tif 000006
【図５】
2010030086.tif 000007
【図６】
2010030086.tif 000008
【図７】
2010030086.tif 000009
【図８】
2010030086.tif 000010
【図９】
2010030086.tif 000011
【図１０】
2010030086.tif 000012
【図１１】
2010030086.tif 000013
【図１２】
2010030086.tif 000014
【図１３】
2010030086.tif 000015