(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記記録ヘッドに前記液体を供給する第１の流路と、
前記液体タンクに連通する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させ、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化する圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、
前記圧力調整弁を迂回して、前記記録ヘッドと前記液体タンクとを連通させる第４の流路と、
前記第４の流路を開閉する流路開閉手段と、
装置の環境温度を検出する温度検出手段と、
前記流路開閉手段の開閉動作と前記送液手段の送液動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段で検出した検出温度が予め定めた所定温度以上のときには、前記送液手段を停止し、前記流路開閉手段を開放する動作を、前記所定温度未満のときには、前記送液手段を駆動し、前記流路開閉手段を閉じる動作を行なわせ、
前記記録ヘッドは前記液体タンクよりも高い位置に配置され、前記記録ヘッドから液滴を吐出するときに前記圧力調整弁を介して前記記録ヘッドと前記液体タンクが連通している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記記録ヘッドに前記液体を供給する第１の流路と、
前記液体タンクに連通する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させ、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化する圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、
前記圧力調整弁を迂回して、前記記録ヘッドと前記液体タンクとを連通させる第４の流路と、
前記第４の流路を開閉する流路開閉手段と、
前記記録ヘッドからの液体吐出量を検出する液体吐出量検出手段と、
前記流路開閉手段の開閉動作と前記送液手段の送液動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記液体吐出量検出手段で検出した液体吐出量が予め定めた所定量以上のときには、前記送液手段を駆動し、前記流路開閉手段を閉じる動作を、前記所定量未満のときには、前記送液手段を停止し、前記流路開閉手段を開放する動作を行なわせ、
前記記録ヘッドは前記液体タンクよりも高い位置に配置され、前記記録ヘッドから液滴を吐出するときに前記圧力調整弁を介して前記記録ヘッドと前記液体タンクが連通している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記記録ヘッドに前記液体を供給する第１の流路と、
前記液体タンクに連通する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させ、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化する圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、
前記圧力調整弁を迂回して、前記記録ヘッドと前記液体タンクとを連通させる第４の流路と、
前記第４の流路を開閉する流路開閉手段と、
前記圧力調整弁の内部に自由状態で移動可能に配設された可動部材の位置を検出する位置検出手段と、
前記流路開閉手段の開閉動作と前記送液手段を駆動制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記位置検出手段で検出した前記可動部材の位置が予め定めた所定位置より前記第１の流路側のときには、前記送液手段を駆動し、前記流路開閉手段を閉じる動作を、前記所定位置より前記第２の流路側のときには、前記送液手段を停止し、前記流路開閉手段を開放する動作を行なわせ、
前記記録ヘッドは前記液体タンクよりも高い位置に配置され、前記記録ヘッドから液滴を吐出するときに前記圧力調整弁を介して前記記録ヘッドと前記液体タンクが連通している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記第４の流路は、前記第１の流路と前記液体タンクに接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第４の流路は、前記第１の流路と前記第２の流路に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第４の流路は、前記記録ヘッドと前記圧力調整弁の前記第２の流路に接続される液体流入口に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第４の流路は、前記第１ないし第３の流路よりも内径が大きいことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体にインクを着弾させて画像形成を行う装置（単なる液体吐出装置を含む）を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する（単に液滴を媒体に着弾させる、即ち液滴吐出装置ないし液体吐出装置と称されるものを含む）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体、ＤＮＡ試料、パターニング材料などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称として用いる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
記録ヘッドとして用いる液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）としては、圧電アクチュエータ等により振動板を変位させ液室内の体積を変化させて圧力を高め液滴を吐出させる圧電型ヘッドや、液室内に通電によって発熱する発熱体を設けて、発熱体の発熱により生じる気泡によって液室内の圧力を高め、液滴を吐出させるサーマル型ヘッドが知られている。
【０００５】
このような液体吐出方式の画像形成装置においては、特に画像形成スループットの向上、すなわち画像形成速度の高速化が望まれており、本体据え置きの大容量のインクカートリッジ（メインタンク）からチューブを介して記録ヘッド上部のサブタンク（サブタンク、バッファタンクと称されるものを含む。）にインクを供給する方式が行なわれている。このようなチューブを用いてインクを供給する方式（チューブ供給方式）とすることで、キャリッジ部を軽量小型化でき、構造系、駆動系も含めて装置を大幅に小型化できる。
【０００６】
ところで、チューブ供給方式では、画像形成で記録ヘッドから消費されるインクがインクカートリッジからチューブを通って記録ヘッドに供給されることになるが、例えば、柔軟性に富む細いチューブを使うと、チューブをインクが流れる際の流体抵抗が大きいため、インク供給がインク吐出に間に合わず吐出不良となる。特に、広幅の記録媒体に印字する大型マシンでは必然的にチューブが長くなりチューブの流体抵抗が大きくなる。また、高速印字する場合や高粘度のインクを吐出する場合も流体抵抗が増大し、記録ヘッドに対するインク供給不足が課題となる。
【０００７】
そこで、従来、特許文献１に開示されているように、インクカートリッジのインクを加圧状態に保持すると共に、ヘッドのインク供給上流側に差圧弁を設けて、サブタンク内の負圧が所定の圧力より大きい時にインクを供給するようにすることが知られている。
【０００８】
また、特許文献２に開示されているように、ヘッドの上流にばねによって負圧を得る負圧室にポンプでインクを送液して積極的にインク供給圧を制御するもの、特許文献３に開示されているように、負圧室を有していないが、同様にポンプによって積極的に圧力を制御する方式のものも知られている。
【０００９】
一方、簡単な構成で負圧を得る方式としては、大気に連通したインクカートリッジと記録ヘッドをチューブで接続し、単にインクカートリッジを記録ヘッドよりも下方に配置することで、水頭差で負圧を得る方式がある。
【００１０】
この方式では、負圧連動弁を用いて常時加圧する方式や負圧室を設けてポンプで送液する方式よりも圧倒的に簡易な構成でありながらもより安定な負圧を得ることができるものの、この水頭方式では前述したチューブ抵抗による圧力損失の問題がある。
【００１１】
この水頭差によって負圧を得るインク供給システムでこの圧力損失を解決する技術としては、例えば、特許文献４に開示されているように、ヘッドとインクカートリッジを繋ぐチューブにポンプを設け、さらにポンプの上流側と下流側を繋ぐバイパス経路を設けて、このバイパス経路に弁を設けた構成とし、バイパス経路に設けた弁の開度を印字によって適宜制御して所望の圧力を保つものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３６０６２８２号公報
【特許文献２】特開２００５−３４２９６０号公報
【特許文献３】特表平５−５０４３０８号公報
【特許文献４】特開２００４−３５１８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、前述したリフィル不足の問題は解決されるが、負圧を制御するための機構が複雑であり、しかも負圧連動弁のシール性能を高度に要求されるという課題がある。また、常時加圧する方式であるため、インク供給経路中にある全ての接続部の気密も高度に要求され、万一故障した際には、インクが噴出する不具合が生じるおそれがある。
【００１４】
また、特許文献２、３に開示の技術では、ポンプによって積極的に圧力を制御することから、インクの消費量等に応じて正確にポンプの送液量を制御する必要があるため、負圧室の圧力を用いたフィードバック制御等が必要となる。また、例えば色の異なる複数種のインクを用いる画像形成装置に適用する場合には、色種ごとにポンプを制御することが求められ、制御が複雑で、装置が大型化するという課題がある。
【００１５】
また、特許文献４に開示の技術でも、色の異なる複数種のインクを用いる画像形成装置に適用する場合には、色種ごとにポンプを制御することが求められ、装置が大型化する課題がある。
【００１６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成、制御により、リフィル不足を生じずに適切な負圧を維持することができるようにするとともに、送液手段の効率的な駆動を行なってエネルギー効率を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記記録ヘッドに前記液体を供給する第１の流路と、
前記液体タンクに連通する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させ、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化する圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、
前記圧力調整弁を迂回して、前記記録ヘッドと前記液体タンクとを連通させる第４の流路と、
前記第４の流路を開閉する流路開閉手段と、
装置の環境温度を検出する温度検出手段と、
前記流路開閉手段の開閉動作と前記送液手段の送液動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段で検出した検出温度が予め定めた所定温度以上のときには、前記送液手段を停止し、前記流路開閉手段を開放する動作を、前記所定温度未満のときには、前記送液手段を駆動し、前記流路開閉手段を閉じる動作を行なわせ、
前記記録ヘッドは前記液体タンクよりも高い位置に配置され、前記記録ヘッドから液滴を吐出するときに前記圧力調整弁を介して前記記録ヘッドと前記液体タンクが連通している
構成とした。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記記録ヘッドに前記液体を供給する第１の流路と、
前記液体タンクに連通する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させ、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化する圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、
前記圧力調整弁を迂回して、前記記録ヘッドと前記液体タンクとを連通させる第４の流路と、
前記第４の流路を開閉する流路開閉手段と、
前記記録ヘッドからの液体吐出量を検出する液体吐出量検出手段と、
前記流路開閉手段の開閉動作と前記送液手段の送液動作を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記液体吐出量検出手段で検出した液体吐出量が予め定めた所定量以上のときには、前記送液手段を駆動し、前記流路開閉手段を閉じる動作を、前記所定量未満のときには、前記送液手段を停止し、前記流路開閉手段を開放する動作を行なわせ、
前記記録ヘッドは前記液体タンクよりも高い位置に配置され、前記記録ヘッドから液滴を吐出するときに前記圧力調整弁を介して前記記録ヘッドと前記液体タンクが連通している
構成とした。
【００１９】
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記記録ヘッドに前記液体を供給する第１の流路と、
前記液体タンクに連通する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させ、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化する圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、
前記圧力調整弁を迂回して、前記記録ヘッドと前記液体タンクとを連通させる第４の流路と、
前記第４の流路を開閉する流路開閉手段と、
前記圧力調整弁の内部に自由状態で移動可能に配設された可動部材の位置を検出する位置検出手段と、
前記流路開閉手段の開閉動作と前記送液手段を駆動制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記位置検出手段で検出した前記可動部材の位置が予め定めた所定位置より前記第１の流路側のときには、前記送液手段を駆動し、前記流路開閉手段を閉じる動作を、前記所定位置より前記第２の流路側のときには、前記送液手段を停止し、前記流路開閉手段を開放する動作を行なわせ、
前記記録ヘッドは前記液体タンクよりも高い位置に配置され、前記記録ヘッドから液滴を吐出するときに前記圧力調整弁を介して前記記録ヘッドと前記液体タンクが連通している
構成とした。
【００２０】
これらの本発明に係る画像形成装置においては、前記第４の流路は、前記第１の流路と前記液体タンクに接続されている構成とできる。
【００２１】
また、前記第４の流路は、前記第１の流路と前記第２の流路に接続されている構成とできる。
【００２２】
また、前記第４の流路は、前記記録ヘッドと前記圧力調整弁の前記第２の流路に接続される液体流入口に接続されている構成とできる。
【００２３】
また、前記第４の流路は、前記第１ないし第３の流路よりも内径が大きい構成とできる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る画像形成装置によれば、記録ヘッドは液体タンクよりも高い位置に配置され、記録ヘッドから液滴を吐出するときに圧力調整弁を介して記録ヘッドと液体タンクが連通している状態で送液手段から送液可能とするとともに、圧力調整弁を迂回して記録ヘッドと液体タンクとを連通させる、流路開閉手段を設けた流路を有し、温度検出手段で検出した検出温度が予め定めた所定温度以上のときには、送液手段を停止し、流路開閉手段を開放して圧力調整弁を迂回して液体を供給し、所定温度未満のときには、送液手段を駆動し、流路開閉手段を閉じて送液手段から送液を行なうように構成したので、簡易な構成、制御により、リフィル不足を生じずに適切な負圧を維持することができるようにするとともに、送液手段の効率的な駆動を行なってエネルギー効率を向上することができる。
【００２５】
本発明に係る画像形成装置によれば、記録ヘッドは液体タンクよりも高い位置に配置され、記録ヘッドから液滴を吐出するときに圧力調整弁を介して記録ヘッドと液体タンクが連通している状態で送液手段から送液可能とするとともに、圧力調整弁を迂回して記録ヘッドと液体タンクとを連通させる、流路開閉手段を設けた流路を有し、吐出量検出手段で検出した液体吐出量が予め定めた所定量以上のときには、送液手段を駆動し、流路開閉手段を閉じて送液手段から送液を行ない、所定量未満のときには、送液手段を停止し、流路開閉手段を開放して圧力調整弁を迂回して液体を供給するように構成したので、簡易な構成、制御により、リフィル不足を生じずに適切な負圧を維持することができるようにするとともに、送液手段の効率的な駆動を行なってエネルギー効率を向上することができる。
【００２６】
本発明に係る画像形成装置によれば、記録ヘッドは液体タンクよりも高い位置に配置され、記録ヘッドから液滴を吐出するときに圧力調整弁を介して記録ヘッドと液体タンクが連通している状態で送液手段から送液可能とするとともに、圧力調整弁を迂回して記録ヘッドと液体タンクとを連通させる、流路開閉手段を設けた流路を有し、位置検出手段で検出した圧力調整弁の可動部材の位置が予め定めた所定位置より第１の流路側のときには、送液手段を駆動し、流路開閉手段を閉じて送液手段から送液を行い、所定位置より第２の流路側のときには、送液手段を停止し、流路開閉手段を開放して圧力調整弁を迂回して液体を供給するように構成したので、簡易な構成、制御により、リフィル不足を生じずに適切な負圧を維持することができるようにするとともに、送液手段の効率的な駆動を行なってエネルギー効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を示す概略正面説明図である。
【図２】同じく概略平面説明図である。
【図３】同じく概略側面説明図である。
【図４】同装置の記録ヘッドの説明に供する要部拡大説明図である。
【図５】同装置の本発明の第１実施形態におけるインク供給系（インク供給システム）の全体説明図である。
【図６】同じく流路抵抗可変ユニットを示す説明図である。
【図７】同装置の制御部の概要を示す全体ブロック説明図である。
【図８】同制御部による印刷動作の説明に供するフロー図である。
【図９】同印刷動作時の水頭差供給を行なうときの供給経路の説明に供する説明図である。
【図１０】同印刷動作時のポンプアシスト供給を行なうときの供給経路の説明に供する説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における印刷動作の説明に供するフロー図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るインク供給システムの全体説明図である。
【図１３】本発明の第４実施形態に係るインク供給システムの全体説明図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係るインク供給システム及びその印刷動作時の水頭差供給を行なうときの供給経路の説明に供する説明図である。
【図１５】同印刷動作時のポンプアシスト供給を行なうときの供給経路の説明に供する説明図である。
【図１６】本発明の第６実施形態に係るインク供給システムの説明に供する説明図である。
【図１７】本発明の第７実施形態に係るインク供給システムの説明に供する説明図である。
【図１８】同じく印刷動作の説明に供するフロー図である。
【図１９】同印刷動作時の水頭差供給を行なうときの供給経路の説明に供する説明図である。
【図２０】同印刷動作時のポンプアシスト供給を行なうときの供給経路の説明に供する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同記録装置の概略正面説明図、図２は同じく概略平面説明図、図３は同じく概略側面説明図である。
このインクジェット記録装置は、本体フレーム１に立設された左右の側板１Ｌ、１Ｒに横架したガイド部材であるガイドロッド２と、本体フレーム１に横架される後フレーム１Ｂに取付けられたガイドレール３とで、キャリッジ４を主走査方向（ガイドロッド長手方向）に摺動自在に保持し、キャリッジ４を図示しない主走査モータとタイミングベルトによってガイドロッド２の長手方向（主走査方向）に移動走査する。
【００２９】
このキャリッジ４には、例えば、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド１０Ｋと、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド１０Ｃが搭載され、記録ヘッド１０は複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。記録ヘッド１０Ｃは、少なくとも独立したＣＭＹのインク滴を吐出する少なくとも３列のノズル列を有している。なお、以下では、記録ヘッド１０Ｋ、記録ヘッド１０内のＣ、Ｍ、Ｙの各色に対応する各ノズル列を、特に注記しない限り、「記録ヘッド１０」と称する。
【００３０】
ここで、記録ヘッド１０は、図４に示すように発熱体基板１２と液室形成部材１３から構成され、ヘッドベース部材１９に形成された流路から共通流路１７及び液室（個別流路）１６に順次供給されるインクを液滴として吐出する。この記録ヘッド１０は、発熱体１４の駆動によるインクの膜沸騰により吐出圧を得るサーマル方式のものであり、液室１６内の吐出エネルギー作用部（発熱体部）へのインクの流れ方向とノズル１５の開口中心軸とを直角となしたサイドシュータ方式の構成のものである。
【００３１】
なお、記録ヘッドとしては、圧電素子を用いて振動板を変形させ、また、静電力で振動板を変形させて吐出圧を得るものなど様々な方式があり、いずれの方式のものも本発明に係る画像形成装置に適用することができる。
【００３２】
また、サーマル方式のヘッドの中には、他にも吐出方向が異なるエッジシュータ方式があるが、このエッジシュータ方式においては気泡が消滅する際の衝撃により発熱体１４を徐々に破壊する、いわゆるキャビテーション現象の問題がある。これに対し、上述したサイドシュータ方式においては気泡が成長し、その気泡がノズル１５に達すれば気泡が大気に通じることになり温度低下による気泡の収縮が起こらない。そのため、記録ヘッドの寿命が長いという長所を有する。また、発熱体１４からのエネルギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動エネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニスカスの復帰も速いという構造上の利点を有する。したがって、本インクジェット記録装置においてはサイドシュータ方式の記録ヘッドを採用している。
【００３３】
一方、キャリッジ４の下方には、記録ヘッド１０によって画像が形成される用紙２０が主走査方向と垂直方向（副走査方向）に搬送される。図３に示すように、用紙２０は、搬送ローラ２１と押えコロ２２で挟持されて、記録ヘッド１０による画像形成領域（印字部）に搬送され、印写ガイド部材２３上に送られ、排紙ローラ対２４で排紙方向に送られる。
【００３４】
このとき、主走査方向へのキャリッジ４の走査と記録ヘッド１０からのインク吐出を画像データに基づいて適切なタイミングで同調させ、用紙２０に１バンド分の画像を形成する。１バンド分の画像形成が完了した後、副走査方向に用紙２０を所定量送り、前述と同様の記録動作を行う。これらの動作を繰り返し行い、１ページ分の画像形成を行なう。
【００３５】
一方、記録ヘッド１０の上部には吐出するインクを一時的に貯留するためのインク室が形成されたサブタンク（バッファタンク、ヘッドタンクともいう。）３０が一体的に接続される。ここでいう「一体的」とは、記録ヘッド１０とサブタンク３０がチューブ、管等で接続されることも含んでおり、どちらも一緒にキャリッジ４に搭載されているという意味である。
【００３６】
このサブタンク３０には、装置本体側の主走査方向の一端部側に設けられたカートリッジホルダ７７に着脱自在に装着される各色のインクを収容した液体タンクであるインクカートリッジ（メインタンク）７６からインク供給経路の一部を形成するチューブ部材であって第１の流路を形成する液体供給チューブ４１を介して、各色のインクが供給される。
【００３７】
また、カートリッジホルダ７７には、インクカートリッジ７６のほか、ポンプユニット８０と圧力制御ユニット８１が接続されている。
【００３８】
また、装置本体の主走査方向の他端部側には記録ヘッド１０の維持回復を行う維持回復機構５１が配置されている。この維持回復機構５１は、記録ヘッド１０のノズル面をキャッピングする吸引及び保湿用のキャップ５２ａ及び保湿用のキャップ５２ｂと、キャップ５２ｂ内を吸引する吸引手段である吸引ポンプ５３と、吸引ポンプ５３で吸引されたインクの廃液（廃インク）を排出する排出経路５４などを含み、排出経路５４から排出される廃液は本体フレーム１側に配置された廃液タンク５６に排出される。この維持回復機構５１にはキャップ５２を記録ヘッド１０のノズル面に対して進退移動（この例では昇降）させる図示しない移動機構を備えている。また、後述する図８に示すように、維持回復機構５１には、記録ヘッド１０のノズル面をワイピングするワイパ部材５７をワイピングユニット５８にて保持してノズル面に対して進退可能に配設している。
【００３９】
次に、このインクジェット記録装置に適用した本発明の第１実施形態におけるインク供給系（インク供給システム）について図５をも参照して説明する。なお、図５は同インク供給システムの全体構成を説明する概略構成図である。図５ではインク供給システムの動作、作用の理解をしやすいように１つの液体吐出ヘッド（記録ヘッド）１０に接続する主要構成要素のみを表している。
このインク供給システムは、記録ヘッド１０に供給するインクを貯留するインクカートリッジ７６と、記録ヘッド１０にインクを供給する第１の流路である液体供給チューブ４１と、インクカートリッジ７６に連通する第２の流路４２と、第１の流路である液体供給チューブ４１と第２の流路４２を連通させる圧力調整弁である流路抵抗可変ユニット８３と、第２の流路４２と流路抵抗可変ユニット８３とを連通する第３の流路４３と、第３の流路４３に設けられる送液手段であるポンプ７８と、圧力調整弁（流路抵抗可変ユニット）８３を迂回して、記録ヘッド１０とインクカートリッジ７６とを連通させる第４の流路４４と、第４の流路４４を開閉する流路開閉手段である開閉弁４５とを有している。
【００４０】
ここでは、記録ヘッド１０とサブタンク３０を一体化して記録ヘッドユニット１０１を構成している。また、第４の流路４４は、第１の流路（液体供給チューブ）４１とインクカートリッジ７６とに接続されている。また、ポンプ７８はポンプユニット８０内に配設され、流路抵抗可変ユニット８３は圧力制御ユニット８１内に配設されている。
【００４１】
流路抵抗可変ユニット８３は、内部を流れる液体の流れ方向や流量によって流路抵抗が変化する特性を有するものである。この流路抵抗可変ユニット８３は、例えば図６に示すように、流路部材である管部材（ハウジング）８７と、管部材８７の流路内に自由状態で移動可能に収容された可動部材である弁体８８とを有している。
【００４２】
管部材８７は、第１の流路となる液体供給チューブ４１を接続するポート８６ａと、第２の流路４２を接続するポート８６ｂと、第３の流路４３を接続するポート８６ｃとを有している。弁体８８は、液体の流れの方向において径の異なる段部を有する段付き軸形状部材であり、上部８８ｔ、中央部８８ｍ、下部８８ｂの少なくとも３つの段部要素を有し、中央部８８ｍの径が下部８８ｂよりも小径に形成されている。この弁体８８は、管部材８７の内部で移動可能とされ、内部の流れの状態等に応じて、図６（ａ）の位置、図６（ｂ）の位置、あるいはその中間の位置をとる。
【００４３】
ここで、弁体８８の上部８８ｔには、インクの流れ方向に沿う方向に、第１の流路４１と第３の流路４３とを連通する連通路であって第１の絞り部となる貫通穴８４が設けられている。また、弁体８８の下部８８ｂと管部材８７の流路部分８７ｂとの間で第２の絞り部１８２が形成され、弁体８８が上述したように内部の流れの状態等に応じて移動することにより、第２の絞り部１８２の絞り量が変化する。
【００４４】
そして、管部材８７には、弁体８８の中央部８８ｍの位置、すなわち、第１の絞り部１８１と第２の絞り部１８２との間に第３の流路４３の一部となる横穴（ポート）８６ｃが形成されている。
【００４５】
図５に戻って、インクカートリッジ７６には内径の小さい蛇道状の構造にしてインクの乾燥を抑制するようにした大気連通部９０が設けられている。インクカートリッジ７６は、インクカートリッジ７６内の液面が記録ヘッド１０のノズル面よりも低い位置になるよう水頭差を持たせて配置されている。これにより、インクがインク供給全経路に満たされている状態では、記録ヘッド１０とインクカートリッジ７６の液面の水頭差ｈにより、記録ヘッド１０は負圧に保持されるので、安定して記録ヘッド１０からインク滴吐出を行うことができる。
【００４６】
ここで、前述した図６を参照して本インク供給システムの送液手段を使用した場合のアシスト原理について説明する。
図６（ａ）は記録ヘッド１０から滴吐出を行っていない状態、あるいは、吐出流量が少ない条件での流路抵抗可変ユニット８３の状態を示している。この状態では、弁体８８はポート８６ｂ側にある。図６（ａ）に示すように、記録ヘッド１０が液吐出を行っていない状態では、矢印Ｑａで示すポンプ７８によって送液されたインクは、ポート８６ａ側に流れないため、ポート８６ｂ側に流れる（矢印Ｃ）。また、記録ヘッド１０からの吐出流量が少ない状態でも、管部材８７と弁体８８下部のギャップGｂを含めたポート８６ｂ側の流体抵抗の総和よりも、第１の絞り部となる貫通穴８４や、管部材８７と弁体８８上部８８ｔのギャップＧｔ、更に、ポート８６ａの先にある液体供給チューブ４１、図示しない記録ヘッド１０側のフィルタなどの流体抵抗の総和が大きいため、矢印Ｑａで示すポンプ７８によって送液されたインクは、流れやすいポート８６ｂ側に流れる（矢印Ｃ）。したがって、ポンプ７８によって発生するインクの流れは、図５におけるポンプユニット８０と流路抵抗可変ユニット８３で形成されるループ経路内を循環する（矢示α方向）だけであり、液体吐出ヘッド１０の圧力には影響を与えないつまり、記録ヘッド１０の吐出流量が小さい、又は非吐出時には、弁体８８がポート８６ｂ方向に移動し、ポンプユニット８０の流量をポート８６ｂ側へ逃がすことが可能であることを意味する。
【００４７】
一方、図６（ｂ）は記録ヘッド１０の吐出流量が多い条件での流路抵抗可変ユニット８３の状態を示している。一方、図６（ｂ）は記録ヘッド１０の吐出流量が多い条件での流路抵抗可変ユニット８３の状態を示している。管部材８７と弁体８８の上部８８ｔのギャップＧｔが狭く、第１の絞り部である連通穴８４を通る、矢印Ｑｈで示す記録ヘッド１０からの滴吐出によるインクの流れによって、弁体８８はインクから力を受け、ポート８６ａ側（第１の流路側）に引かれ、図６（ｂ）の上方向に移動する。これにより、弁体８８の下部８８ｂが管部材８７の小径部（流路部分８７ｂ：第２の絞り部１８２）に移動し、管部材８７と弁体８８の下部８８ｂの間のギャップは小さいギャップGｂ１となる。矢印Ｑａで示すようにポンプ７８によって送液されるインクは、この狭いギャップGｂ１を流れようとする（矢印Ｄ）ので、圧力が発生する。この圧力が、記録ヘッド１０にインクが流れる際に発生する圧力損失を低減させ、大流量のインク供給を実現することができる。
【００４８】
すなわち、ポンプ７８により加圧されたインクの大部分が記録ヘッド１０方向に流れることで、インクが流れる際に発生する圧力損失を低減させることができることを意味しており、記録ヘッド１０の吐出流量に応じて、図６（ａ）と図６（ｂ）の状態を繰り返すことで、長期に渡って記録ヘッドに適切な流量と圧力を与えることができるインク供給システムを実現することができる。
【００４９】
なお、この供給システムは、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）に代表されるような異なる複数種のインクで構成されていても、記録ヘッド１０から吐出される流量に関わらず、ポンプの制御動作は同一である。
【００５０】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部５００は、この装置全体の制御を司るアシスト動作及び維持回復動作に関する制御を行う手段を兼ねるＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ５０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５とを備えている。
【００５１】
また、記録ヘッド１０を印字データに応じて駆動制御するための印刷制御部５０８と、キャリッジ４側に設けた記録ヘッド１０を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９と、キャリッジ４を移動走査する主走査モータ５５１、用紙２０を搬送する搬送２１を回転駆動させる副走査モータ５５２、維持回復機構５１のキャップ５２ａ、５２ａｂやワイパ部材５７などを昇降させるキャップ昇降機構５１３を作動する維持回復モータ５１２を駆動するためのモータ駆動部５１２と、維持回復機構５１の吸引ポンプ５３及びアシスト用ポンプ７８の駆動、開閉弁４５の開閉駆動を行なうポンプ／弁駆動部５１１などを備えている。
【００５２】
また、この制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。
【００５３】
この制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を持っていて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６で受信する。
【００５４】
そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成はホスト６００側のプリンタドライバ６０１で行っている。
【００５５】
印刷制御部５０８は、上述した印字データをシリアルデータで転送するとともに、この印字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、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する。ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド１０の１行分に相当する印字データに基づいて発熱素子１４を駆動する。
【００５６】
Ｉ／Ｏ部５１５は、装置に装着されている各種のセンサ群５１６からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ駆動部５１０の制御に使用する。センサ群５１５は、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどがあり、Ｉ／Ｏ部５１５は様々のセンサ情報を処理することができる。また、図５に示すように記録ヘッド１０側に設けた装置の環境温度を検知する温度センサ２７からの検知信号、廃液タンク５６の満タンを検知する満タン検知センサの検知信号も入力される。
【００５７】
次に、このように構成したインク供給システムにおける印刷時の動作について図８のフロー図を参照して説明する。
まず、印字ジョブ信号を受信し、印字ジョブを実行する場合は、記録ヘッド１０のノズル面１０ａを覆っているキャップ５２をノズル面１０ａから離間させ（キャッピング解除）、空吐出により、所定の滴数のインクを吐出する。
【００５８】
その後、温度センサ２７で装置内の温度を検出し、検出した温度が予め定めた所定温度（閾値）以上であるか否かを判別する。
【００５９】
そして、検出温度が所定温度以上であるときには、水頭差方式でインク供給を行い、検出温度が所定温度未満であるときには、ポンプ７８を使用したポンプアシスト方式でインク供給を行なう。
【００６０】
つまり、検出温度が所定温度以上であるときには、開閉弁４５を開放し、ポンプ７８を停止する。そして、印字動作を開始し、印字が終了すると、ワイパ５７によりノズル面１０ａを払拭し、空吐出を行い、最後にキャップ５２で記録ヘッド１０のノズル面１０ａをキャッピングする。
【００６１】
また、検出温度が所定温度未満であるときには、開閉弁４５を閉じ、送液ポンプ７８を駆動する。そして、印字動作を開始し、印字が終了すると、ワイパ５７によりノズル面１０ａを払拭し、空吐出を行い、最後にキャップ５２で記録ヘッド１０のノズル面１０ａをキャッピングする。その後、送液ポンプ７８を停止する。
【００６２】
これらのいずれの処理においても、印字動作を印字終了信号が受信されるまで実行するが、印字終了信号が受信されない間は、温度センサ２７による温度検知を実行して、供給方式を再選択しながら印字動作を実行する。
【００６３】
つまり、液体（ここではインク）の粘度が低いときには、水頭差による供給方式のみで、リフィル不足にならずに供給可能であるが、この場合にも、常に送液ポンプ７８を駆動すると、消費電力が増加し、環境的負担が増加し、送液ポンプ７８に備わっているモータの寿命を早めてしまうことになる。
【００６４】
ここで、上述した第４の流路４４を有しない構成にあっては、水頭差による供給可能な条件のときに、単純に送液ポンプ７８を停止しても、供給経路に流路抵抗可変ユニット８３が介在しており、流路抵抗可変ユニット８３自身による流体抵抗が大きいため、圧力損失が大きくなる。その結果、記録ヘッド１０へのリフィル不足が生じ、印字が困難となる。そのため、送液ポンプ７８を駆動させずに、流路抵抗可変ユニット８３を介して水頭差供給することは困難である。
【００６５】
そこで、本発明では、流路抵抗可変ユニット８３を介さない別の流路（第４の流路４４）を新たに設け、水頭差方式で供給可能な条件のときは、送液ポンプ７８を駆動させずに、新たな経路（第４の流路４４）の開閉弁４５を開き、その経路（図９の矢印γ１の経路）にてインクを供給し、水頭差方式で供給困難な条件では、新たな経路（第４の流路４４）の開閉弁４５を閉じて、送液ポンプ７８を駆動させ、流路抵抗可変ユニット８３を介してインクをアシストしながら供給する（図１０の矢印γ２の経路で供給する）構成としている。
【００６６】
このように、記録ヘッドは液体タンクよりも高い位置に配置され、記録ヘッドから液滴を吐出するときに圧力調整弁を介して記録ヘッドと液体タンクが連通している状態で送液手段から送液可能とするとともに、圧力調整弁を迂回して記録ヘッドと液体タンクとを連通させる、流路開閉手段を設けた流路を有し、温度検出手段で検出した検出温度が予め定めた所定温度以上のときには、送液手段を停止し、流路開閉手段を開放して圧力調整弁を迂回して液体を供給し、所定温度未満のときには、送液手段を駆動し、流路開閉手段を閉じて送液手段から送液を行なうように構成することで、簡易な構成、制御により、リフィル不足を生じずに適切な負圧を維持することができるとともに、送液手段の効率的な駆動を行なってエネルギー効率を向上することができる。
【００６７】
つまり、装置の環境温度を検知して、その検知温度を基にインク粘度を推定し、水頭差供給方式と圧力調整弁を介した送液ポンプによるアシスト供給方式（ポンプアシスト供給方式）とを選択的に切り替える動作により、省消費電力であり、かつ送液ポンプの発熱を抑え、長寿命化を実現することができる。
【００６８】
なお、例えば粘度計でインク粘度を直接検知して、検出粘度から水頭差供給方式とポンプアシスト供給方式を切り替える構成とすることもできる。
【００６９】
また、水頭差供給方式とポンプアシスト供給方式を切り替える閾値は、リフィル不足が生じるときのインク粘度と、装置内温度とインク粘度の関係から決定することもできるし、解析（シミュレーション）から得ることもできる。
【００７０】
また、装置内温度と実際のインク温度の間には、誤差が含まれることが容易に推測できるため、装置内温度からインク粘度を得るときは、水頭差供給方式とポンプアシスト供給方式を切り替える閾値に対して、粘度を高めに見積もったマージンを取ることが好ましい。つまり、水頭差供給方式で供給が困難な条件にも関わらず、誤差により誤って水頭差供給方式が選択されないように、ポンプアシスト供給方式を選択できるようなマージンを取ることが好ましい。
【００７１】
また、流路開閉手段としての開閉弁は、開閉制御を行なうことができる制御弁であれば特に限定されるものではない。また、温度検出手段は、記録ヘッド１０に設けているが、特に限定されるものではなく、インクの温度が推定可能な場所であれば、画像形成装置のいずれの箇所に設置しても良い。
【００７２】
次に、本発明の第２実施形態における印刷時の動作について図９のフロー図を参照して説明する。
ここでは、記録ヘッド１０からの液体吐出量を検出する液体吐出量検出手段を備えている。液体吐出量検出手段としては、例えば、印字前の画像情報を基に得られる印字デューティを検知する手段で構成できる。この場合、液体吐出量を、印字デューティの大きさとみなすことができる。それ以外にも、吐出前にどの程度のインク量を吐出するのかを検知できれば、液体吐出量検出手段は特に限定されるものではない。
【００７３】
そして、検出した液体吐出量に応じて水頭差供給方式とポンプアシスト供給方式を切り替えるようにしている。つまり、検出した液体吐出量が大きいときは、記録ヘッド１０から吐出されるインク量が多いため、リフィル不足を招き易い条件となる。これに対して、液体吐出量が小さいときは、記録ヘッド１０から吐出されるインク量が少ないため、リフィルが遅れてもリフィル不足になりにくい。つまり、液体吐出量が大きいときは、送液ポンプ７８を駆動してインクを供給し、液体吐出量が小さいときは、送液ポンプ７８を使わず、水頭差方式で供給すれば良い。
【００７４】
送液ポンプ７８を使用する供給を行なうか、水頭差方式で供給できるのかという液体吐出量の境界、即ち閾値は、実験的に求めることができる。
【００７５】
図１１を参照して、まず、印字ジョブ信号を受信し、印字ジョブを実行する場合は、記録ヘッド１０のノズル面１０ａを覆っているキャップ５２をノズル面１０ａから離間させ（キャッピング解除）、空吐出により、所定の滴数のインクを吐出する。
【００７６】
その後、吐出量検出手段で記録ヘッド１０からの液体吐出量を検出し、検出した吐出量が予め定めた所定量（閾値）以上であるか否かを判別する。
【００７７】
そして、検出した吐出量が所定量以上であるときには、ポンプ７８を使用したポンプアシスト方式でインク供給を行ない、所定量以上でないとき（所定量未満であるとき）には、水頭差方式でインク供給を行う。
【００７８】
つまり、検出した吐出量が所定量以上であるときには、開閉弁４５を閉じ、送液ポンプ７８を駆動する。そして、印字動作を開始し、印字が終了すると、ワイパ５７によりノズル面１０ａを払拭し、空吐出を行い、最後にキャップ５２で記録ヘッド１０のノズル面１０ａをキャッピングする。その後、送液ポンプ７８を停止する。
【００７９】
また、検出した吐出量が所定量以上でないとき（所定量未満であるとき）には、開閉弁４５を開放し、ポンプ７８を停止する。そして、印字動作を開始し、印字が終了すると、ワイパ５７によりノズル面１０ａを払拭し、空吐出を行い、最後にキャップ５２で記録ヘッド１０のノズル面１０ａをキャッピングする。
【００８０】
これらのいずれの処理においても、印字動作を印字終了信号が受信されるまで実行するが、印字終了信号が受信されない間は、吐出量検出手段による吐出量検知を実行して、供給方式を再選択しながら印字動作を実行する。
【００８１】
このように、記録ヘッドは液体タンクよりも高い位置に配置され、記録ヘッドから液滴を吐出するときに圧力調整弁を介して記録ヘッドと液体タンクが連通している状態で送液手段から送液可能とするとともに、圧力調整弁を迂回して記録ヘッドと液体タンクとを連通させる、流路開閉手段を設けた流路を有し、吐出量検出手段で検出した液体吐出量が予め定めた所定量以上のときには、送液手段を駆動し、流路開閉手段を閉じて送液手段から送液を行ない、所定量未満のときには、送液手段を停止し、流路開閉手段を開放して圧力調整弁を迂回して液体を供給するように構成することで、簡易な構成、制御により、リフィル不足を生じずに適切な負圧を維持することができるようにするとともに、送液手段の効率的な駆動を行なってエネルギー効率を向上することができる。
【００８２】
次に、本発明の第３実施形態におけるインク供給システムについて図１２及び図１３を参照して説明する。
ここでは、第４の流路４４の両端部は、第１の流路（液体供給チューブ）４１のうちの流路抵抗可変ユニット８３側の箇所ｐ２と、第２の流路４２の第３の流路４３との分岐部１５０より流路抵抗可変ユニット８３側の箇所ｐ１とにそれぞれ接続されている。
【００８３】
このシステムにおいては、水頭差方式による供給が可能な条件であるとき、送液ポンプ７８を駆動させず、開閉弁４５を開くことで、図１２の矢印γ１の径路で記録ヘッド１０にインクが供給される。また、温度が低い、あるいは吐出量が大きいような水頭差供給が困難な条件であるときには、図１３に矢印γ２の径路で示すように、インクカートリッジ７６から流路抵抗可変ユニット８３を介した供給経路にて記録ヘッド１にインクが供給される。なお、供給方式の切り替えは前記第１、第２実施形態で説明したと同様に行なうことができる。
【００８４】
この実施形態では、前記第１実施形態に比べて、第４の流路４４の径路長が短くなり、第４の流路４４を形成するチューブなどのコストを抑え、レイアウト上の制約が少なくなり、インクカートリッジ側のポート数も少なくて済む。
【００８５】
次に、本発明の第４実施形態におけるインク供給システムについて図１４及び図１５を参照して説明する。
ここでは、第４の流路４４の両端部は、第１の流路４１のうちのサブタンク３０のインク流入口部の箇所ｐ４と、流路抵抗可変ユニット８３のインク流入口部の箇所ｐ３とにそれぞれ接続されている。なお、第４の流路４４の第１の流路４１側の接続は、例えば、記録ヘッド１０のインク流入口部とすることもできる。
【００８６】
このシステムにおいては、水頭差方式による供給が可能な条件であるとき、送液ポンプ７８を駆動させず、開閉弁４５を開くことで、図１４の矢印γ１の径路で記録ヘッド１０にインクが供給される。また、温度が低い、あるいは吐出量が大きいような水頭差供給が困難な条件であるときには、図１５に矢印γ２の径路で示すように、インクカートリッジ７６から流路抵抗可変ユニット８３を介した供給経路にて記録ヘッド１にインクが供給される。なお、供給方式の切り替えは前記第１、第２実施形態で説明したと同様に行なうことができる。
【００８７】
この実施形態では、記録ヘッド１０と流路抵抗可変ユニット８３を最短距離で連通している。そのため、前述した実施形態に比べて、第４の流路４４を形成するチューブの流体抵抗が小さく、供給チューブをインクが流れるときに生じる圧力損失を小さくすることができる。水頭差方式でインク供給するときに、供給チューブの圧力損失が小さいほど、水頭差供給が可能な温度範囲や吐出量範囲を広げることができる。言い換えると、送液ポンプ７８による供給方式を使わない領域を広げることができる。そのため、送液ポンプ７８による消費電力を更に抑えることができ、かつ送液ポンプ７８の長寿命化を実現できる。
【００８８】
次に、本発明の第５実施形態におけるインク供給システムについて図１６を参照して説明する。
ここでは、前記第４実施形態における第４の流路４４を、第１ないし第３の流路４１ないし４３を形成するチューブよりも内径の大きなチューブを用いた第４の流路４４１としている。
【００８９】
これにより、前記第４実施形態よりも圧力損失を低減することができ、水頭差供給が可能な温度範囲や吐出量範囲を広げることができる。言い換えると、送液ポンプ７８による供給方式を使わない領域を広げることができる。そのため、送液ポンプ７８による消費電力を更に抑えることができ、かつ送液ポンプ７８の更なる長寿命化を実現できる。
【００９０】
次に、本発明の第６実施形態におけるインク供給システムについて図１７を参照して説明する。
ここでは、前記第１実施形態における流路抵抗可変ユニット８３の可動部材である弁体８８の位置を検知する弁体位置検出センサ（手段）２５０を備えている。弁体８８の位置を検出する弁体位置検出センサ２５０としては、管部材８７が光を透過する部材で、弁体８８が管部材８７よりも光を透過しない部材で形成すれば、例えばフォトセンサを用いることができる。ただし、弁体の位置変化を検出（検知）できれば、特に限定されるものではない。
【００９１】
この弁体位置検出センサ２５０は、弁体８８が所定位置以上に第１の流路４１側に移動したか否かを検出する。
【００９２】
次に、この実施形態の印字動作について図１８のフロー図を参照して説明する。
まず、印字ジョブ信号を受信し、印字ジョブを実行する場合は、記録ヘッド１０のノズル面１０ａを覆っているキャップ５２をノズル面１０ａから離間させ（キャッピング解除）、空吐出により、所定の滴数のインクを吐出する。
【００９３】
その後、弁体位置検出センサ２５０で弁体８８の位置が予め定めた所定位置（閾値）以上であるか（第１の流路４１側に移動したか）否かを判別する。
【００９４】
そして、弁体８８の位置が所定位置以上であるときには、ポンプ７８を使用したポンプアシスト方式でインク供給を行ない、所定位置以上でないとき（所定位置未満であるとき、つまり所定位置より第２の流路４２側であるとき）には、水頭差方式でインク供給を行う。
【００９５】
つまり、検出した弁体位置が所定位置以上であるときには、開閉弁４５を閉じ、送液ポンプ７８を駆動する。そして、印字動作を開始し、印字が終了すると、ワイパ５７によりノズル面１０ａを払拭し、空吐出を行い、最後にキャップ５２で記録ヘッド１０のノズル面１０ａをキャッピングする。その後、送液ポンプ７８を停止する。
【００９６】
また、検出した弁体位置が所定位置以上でないとき（所定位置未満であるとき）には、開閉弁４５を開放し、ポンプ７８を停止する。そして、印字動作を開始し、印字が終了すると、ワイパ５７によりノズル面１０ａを払拭し、空吐出を行い、最後にキャップ５２で記録ヘッド１０のノズル面１０ａをキャッピングする。
【００９７】
これらのいずれの処理においても、印字動作を印字終了信号が受信されるまで実行するが、印字終了信号が受信されない間は、弁体位置検出センサ２５０による弁体位置検知を実行して、供給方式を再選択しながら印字動作を実行する。
【００９８】
この場合、記録ヘッド１０に対するリフィル不足が生じずに水頭差方式による供給が可能な条件であるとき、上述したように、送液ポンプ７８を駆動させず、開閉弁４５開放し、図１９に示すように矢印γ１の経路により、単純な水頭差供給を行う。このとき、矢印γ３で示すインクカートリッジ７６から流路抵抗可変ユニット８３を通過し、記録ヘッド１０方向に流れる流路の径路にもインクがわずかに流れ、記録ヘッド１０によって作られる負圧により、弁体８８が上昇していく。この弁体８８の上昇位置がある閾値（所定位置）Ｔ以上になると、圧力損失の影響により、記録ヘッド１０に供給されるインクが間に合わず、水頭差供給が困難となる。この状況では、送液ポンプ７８を駆動させ、開閉弁４５を閉じて、図２０の矢印γ２で示すように、インクカートリッジ７６から流路抵抗可変ユニット８３を介した供給経路にて記録ヘッド１に対してポンプアシスト供給方式でインクを供給する。
【００９９】
このように、記録ヘッドは液体タンクよりも高い位置に配置され、記録ヘッドから液滴を吐出するときに圧力調整弁を介して記録ヘッドと液体タンクが連通している状態で送液手段から送液可能とするとともに、圧力調整弁を迂回して記録ヘッドと液体タンクとを連通させる、流路開閉手段を設けた流路を有し、位置検出手段で検出した圧力調整弁の可動部材の位置が予め定めた所定位置より第１の流路側のときには、送液手段を駆動し、流路開閉手段を閉じて送液手段から送液を行い、所定位置より第２の流路側のときには、送液手段を停止し、流路開閉手段を開放して圧力調整弁を迂回して液体を供給するように構成することで、簡易な構成、制御により、リフィル不足を生じずに適切な負圧を維持することができるようにするとともに、送液手段の効率的な駆動を行なってエネルギー効率を向上することができる。
【０１００】
なお、以上の説明においては、複数のヘッドに異なる色のインクが供給される例で本願発明の動作、効果を説明したが、同一色のインクを複数のヘッドに供給する場合や、色ではなく処方の異なるインクを複数のヘッドに供給する場合にも同様に適用することができる。また、複数のノズル列を１ヘッド内に有する液体吐出ヘッドで１ヘッドから異なる種類の液体を吐出する場合のインク供給システムについても適用することができる。また、狭義のインクを吐出する画像形成装置に限定されるものではなく、様々な液体を吐出する液体吐出装置（本発明でいう「画像形成装置」に含まれる。）にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
４  キャリッジ
１０  記録ヘッド
３０  サブタンク
４１  供給チューブ（第１の流路）
４２  第２の流路
４３  第３の流路
４４  第４の流路
４５  開閉弁
５２  キャップ
５３  吸引手段
７６  インクカートリッジ（メインタンク：液体タンク）
７７  カートリッジホルダ
７８  ポンプ（アシストポンプ）
８０  ポンプユニット
８１  圧力制御ユニット
８３  流路抵抗可変ユニット
８７  管部材（ハウジング、流路部材）
８８  弁体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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