(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドの負圧を維持した消費インクの補充と、インク切れに伴うインクタンクの交換等にかかる時間の短縮とを両立する。【解決手段】押圧板７ａを押圧してインクタンク７を加圧し、内部のインク５を逆止ユニット９に流入させる。インク５の流入圧によりインクタンク７側のインク圧とインクジェットヘッド（ヘッド）３側のインク圧とに供給圧を上回る差圧を発生させて弁部９ａを第２開度で開弁させ、補充流量よりも大きい供給流量でインクタンク７のインクをヘッド３に供給させる。ヘッド３には、押し下げたダイヤフラム部１３ｂのコイルバネ１３ｃによる復元力で負圧を発生させる。インク５の消費によりヘッド３のインク５が減少したら、インクタンク７側のインク圧とヘッド３側のインク圧とに補給開始圧を上回る差圧を発生させて弁部９ａを第２開度より小さい第１開度で開弁させ、インクタンク７のインク５をヘッド３に補給させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出したインク液滴により画像を形成するインクジェット記録装置において、
前記インク液滴を吐出するノズルを含む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するインクが貯留されるインクタンクと、
前記インクタンクから前記インクジェットヘッド側へのインクの移動を許容し前記インクジェットヘッド側から前記インクタンクへのインクの逆流を阻止する逆止ユニットと、
前記逆止ユニットと前記インクジェットヘッドとの間のインク移動経路に配置され、内部体積が減少した凹み変形を元の形状に復元させて内部に負圧を発生させる負圧発生ユニットと、
を備えており、
前記逆止ユニットは、
前記逆止ユニットを挟んで前記インクタンク側のインク圧が前記インクジェット側のインク圧よりも高い場合であって、これらの差圧が、補給開始圧以上となると補給流量に応じた開度で開弁し、前記補給開始圧よりも大きい供給圧以上となると前記補給流量よりも大きい供給流量に応じた開度で開弁する、
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記逆止ユニットの前記補給流量に応じた開度による開閉状態を検出する開閉状態検出部と、該開閉状態検出部が検出した前記逆止ユニットの前記開閉状態のパターンに基づいて、前記インクタンクから前記インクジェットヘッドへのインク補給状態を判定する判定手段とをさらに備えることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンクから供給されるインクの液滴を吐出するインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」とも言う。）内を、インク液滴の非吐出時に負圧に保つインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクタンクから供給されるインクの液滴をヘッドのノズルから吐出して印刷用紙上に所望の画像を形成するインクジェット記録装置では、ノズルからインク液滴を吐出しない非吐出時に、ノズルのインク液面にメニスカスを形成してノズルからのインクの漏出を防ぐために、ヘッド内を負圧に保つ必要がある。
【０００３】
ところで、ヘッド内のインクはインク液滴の吐出により減少し、ある程度インクが減少するとインクタンクからヘッドにインクが補給される。このため、インクが補給されるまでの間はヘッド内の負圧が上昇する。この負圧の上昇が大きいと、ノズルからインク液滴が正常に吐出されなくなり、インク不吐出によって画像が適切に形成されなくなってしまう。
【０００４】
そこで、インクタンクから供給されるインクを貯留するインク袋をノズルの直前に設け、このインク袋を予め凹ませた状態でインクタンクからのインクを充填し、インク袋の凹みを解消させてインク袋乃至ヘッドに負圧を発生させることが提案されている。
【０００５】
この提案によれば、インク液滴の吐出によりヘッド内のインクが減少すると、ヘッドに連なるインク袋が減少したインクの体積分だけ凹むので、ヘッド内を負圧に保ちつつその負圧が上昇するのを防ぎ、インクタンクからインクが補給されるまでの間にノズルからインク液滴を正常に吐出させることができる。
【０００６】
なお、上述した提案において、インク袋とインクタンクとの間をインクが自由に移動できると、負圧を発生させるためにインク袋の凹みを解消させた際に、インク袋の体積が増えた分だけインクタンクからインク袋にインクが供給されて、インク袋乃至ヘッド（ノズルを含む。）内に負圧を発生させることができなくなってしまう。
【０００７】
そこで、インクタンクとインク袋との間に設けたフィルタによりインクタンクとインク袋との相互間を移動するインクに大きな抵抗を働かせるようにして、インクタンクからインク袋に過剰なインクが供給されてインク袋乃至ヘッドの負圧が解消されてしまうのを防いでいる（以上、例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−８１７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、ヘッドの内部を負圧に保ちつつ消費された分のインクをインクタンクからヘッドに補給させる必要があるため、インクタンクからのインクが少量ずつヘッドに補給されるようにする必要がある。
【００１０】
一方、インク切れに伴いインクタンクを新しいものに交換する際には、交換後のインクタンクからヘッドにインクを供給し、ヘッド内をインクで満たしてノズルがインク液滴を吐出できる状態に復帰させる必要がある。このインク供給が補給時のように少量ずつしかできないと、ヘッド内をインクで満たすことに多くの時間がかかってしまう。
【００１１】
本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、インクジェットヘッドの負圧を維持した消費インクの補充と、インク切れ時にインクタンクを交換してからノズルがインクを吐出できる状態に復帰させるまでにかかる時間の短縮とを両立できるインクジェット記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため請求項１に記載した本発明のインクジェット記録装置は、
吐出したインク液滴により画像を形成するインクジェット記録装置において、
前記インク液滴を吐出するノズルを含む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するインクが貯留されるインクタンクと、
前記インクタンクから前記インクジェットヘッド側へのインクの移動を許容し前記インクジェットヘッド側から前記インクタンクへのインクの逆流を阻止する逆止ユニットと、
前記逆止ユニットと前記インクジェットヘッドとの間のインク移動経路に配置され、内部体積が減少した凹み変形を元の形状に復元させて内部に負圧を発生させる負圧発生ユニットと、
を備えており、
前記逆止ユニットは、
前記逆止ユニットを挟んで前記インクタンク側のインク圧が前記インクジェット側のインク圧よりも高い場合であって、これらの差圧が、補給開始圧以上となると補給流量に応じた開度で開弁し、前記補給開始圧よりも大きい供給圧以上となると前記補給流量よりも大きい供給流量に応じた開度で開弁する、
ことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載した本発明のインクジェット記録装置は、請求項１に記載した本発明のインクジェット記録装置において、前記逆止ユニットの前記補給流量に応じた開度による開閉状態を検出する開閉状態検出部と、該開閉状態検出部が検出した前記逆止ユニットの前記開閉状態のパターンに基づいて、前記インクタンクから前記インクジェットヘッドへのインク補給状態を判定する判定手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
なお、変形例に係るインクジェット記録装置のように、請求項１又は２に記載した本発明のインクジェット記録装置において、前記ノズルが前記インク移動経路に対して着脱自在に構成されており、前記負圧発生ユニットが前記復元力により内部に負圧を発生させている状態で、前記インクジェットヘッド内のインクを前記インク移動経路側に移動させる吸引力を該インク移動経路に発生させる吸引力発生部と、前記吸引力の発生時に前記逆止ユニットを閉弁状態に保持する閉弁保持部とをさらに備えている構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、インクジェットヘッドの負圧を維持した消費インクの補充と、インク切れ時にインクタンクを交換してからノズルがインクを吐出できる状態に復帰させるまでにかかる時間の短縮とを両立させることができる。
【００１６】
即ち、請求項１に記載した本発明のインクジェット記録装置によれば、インクジェットヘッドにインクが充填されている状態で、凹み変形させた負圧発生ユニットを変形から解放すると、復元力により元の形状に復元した負圧発生ユニットの体積が凹み変形時よりも増加する。ここで、負圧発生ユニットのインクジェットヘッド側にはインクが充填されており、負圧発生ユニットのインクタンク側にもインクが充填されている。このため、凹み変形から元の形状に復元した負圧発生ユニットの内部には負圧が発生する。
【００１７】
そして、負圧発生ユニットが内部に負圧を発生させている状態で、インクの消費（インク液滴の吐出）が進むと、逆止ユニットを挟んでインクジェットヘッド側のインク圧が下がる（負圧が増加する）。これに伴い、逆止ユニットを挟んでインクジェットヘッド側のインク圧がインクタンク側のインク圧を補給開始圧以上下回ると、補給流量のインクがインクタンクからノズルに補給される開度で逆止ユニットが開弁する。ここで、補給流量とは、例えば、印刷により消費された分のインクをインクタンクからインクジェットヘッドに補給する際の流量とすることができる。
【００１８】
このとき、インクジェットヘッド側のインク圧とインクタンク側のインク圧との間に、補給開始圧よりも大きい供給圧以上の差圧は発生しないので、補給流量よりも大きい供給流量に応じた開度で逆止ユニットが開弁することはない。インクの補給によりインクジェットヘッド側のインク圧が上がり、インクタンク側のインク圧との差圧が補給開始圧よりも小さくなると、補給流量に応じた開度で開弁していた逆止ユニットが閉弁し、補給流量によるノズルへのインクの補給が停止される。
【００１９】
また、インクタンクを外側から加圧する等して、逆止ユニットを挟んでインクタンク側のインク圧をインクジェットヘッド側のインク圧よりも、補給開始圧よりも大きい供給圧以上上回らせると、補給流量よりも大きい供給流量のインクがインクタンクからインクジェットヘッドに供給される開度で逆止ユニットが開弁する。ここで、供給流量とは、例えば、空のインクタンクを新しいインクタンクに交換してそのインクタンクのインクを初めてインクジェットヘッド側に送り込む際の、補給流量よりも大きい流量とすることができる。
【００２０】
インクジェットヘッドにインクが充填されてインクタンクの外側からの加圧が終了される等して、インクタンク側のインク圧が下がり、インクジェットヘッド側のインク圧との差圧が供給圧よりも小さくなると、供給流量に応じた開度で逆止ユニットが開弁しなくなり、供給流量によるノズルへのインクの供給が停止される。
【００２１】
なお、逆止ユニットが供給流量に応じた開度で開弁しなくなっても、インクジェットヘッド側のインク圧とインクタンク側のインク圧との間に補給開始圧以上の差圧が発生していれば、逆止ユニットの補給流量に応じた開度による開弁状態は維持されるので、インクの供給後にもインクジェットヘッドへのインクの補給は継続される。
【００２２】
このように、逆止ユニットは、インクタンク側のインク圧とインクジェットヘッド側のインク圧との間に補給開始圧よりも大きい供給圧以上の差圧が生じないと、供給流量に応じた開度で開弁しない。このため、インクの消費に伴うノズルヘッド内の負圧の増加程度では供給流量に応じた開度で逆止ユニットが開弁しないようにして、インクタンクのインクが補給流量よりも大きい供給流量でインクジェットヘッドに供給されてインクジェットヘッドの負圧が解消されてしまうのを防ぐことができる。
【００２３】
しかも、インクタンクを外側から加圧する等して、インクタンク側のインク圧とインクジェットヘッド側のインク圧との間に供給圧以上の差圧を発生させることで、補給流量よりも大量の供給流量でインクタンクのインクをノズルに供給させて、インクタンクの交換を短時間で済ませることができる。
【００２４】
したがって、インクジェットヘッドの負圧を維持した消費インクの補充と、インク切れ時にインクタンクを交換してからノズルがインクを吐出できる状態に復帰させるまでにかかる時間の短縮とを両立させることができる。
【００２５】
なお、補給流量が、印刷により消費された分のインクをインクタンクからインクジェットヘッドに補給する際の流量であり、供給流量が、交換した新しいインクタンクのインクを初めてインクジェットヘッド側に送り込む際の、補給流量よりも大きい流量である場合、逆止ユニットは、
前記逆止ユニットを挟んで前記インクタンク側のインク圧とこれを下回る前記インクジェットヘッド側のインク圧との差圧が補給開始圧以上となると、前記インクタンクから前記インクジェットヘッドにインクを補給する際の補給流量に応じた開度で開弁し、
前記逆止ユニットを挟んで前記インクジェットヘッド側のインク圧とこれを上回る前記インクタンク側のインク圧との差圧が前記補給開始圧よりも大きい供給圧以上となると、前記補給流量よりも大きい供給流量に応じた開度で開弁する、
構成を有することになる。
【００２６】
また、請求項２に記載した本発明のインクジェット記録装置によれば、請求項１に記載した本発明のインクジェット記録装置において、インクタンクのインクが減って来ると、インクジェットヘッドのインクが減ってもインクタンクからのインクの補給が進まない。すると、インクタンク側のインク圧とこれを下回るインクジェットヘッド側のインク圧との差圧が補給開始圧以上からそれ未満に減りにくくなる。このため、補給流量に応じた開度による逆止ユニットの開弁期間が長引くようになる。
【００２７】
そして、インクタンクが完全に空になると、インクタンクが真空状態となって負圧に維持されたインクジェットヘッド側のインク圧の方が高くなり、インクジェットヘッドのインクが減っていても、インクタンク側のインク圧との差圧が補給開始圧未満に減って、逆止ユニットが閉弁する。
【００２８】
さらに、インク移動経路やインクジェットヘッドにおいて、インクの粘度上昇やインクへの気泡の混入が起こると、インクの消費やインクタンクからの補給に伴うインクジェットヘッド内の負圧の変化のペースが鈍くなる。すると、インクの消費に伴いインクタンク側のインク圧がインクジェット側のインク圧よりも高くなって両者の差圧が補給開始圧以上となったり、インクの補給に伴って補給開始圧以上の差圧が解消したりする周期が長くなり、補給流量に応じた開度による逆止ユニットの開閉周期が長くなる。
【００２９】
そこで、開閉状態検出部により検出した補給流量に応じた開度による逆止ユニットの開閉状態のパターンに基づいて、インクタンクからインクジェットヘッドへのインク補給状態を判定することができる。なお、判定した結果は、インクジェット記録装置の各部の動作内容に反映させてもよく、ディスプレイ等でユーザに報知して適切な対応を促すようにしてもよい。
【００３０】
なお、変形例に係るインクジェット記録装置によれば、請求項１又は２に記載した本発明のインクジェット記録装置において、インク移動経路に対してインクジェットヘッドが着脱自在である場合は、交換等のためにインクジェットヘッドをインク移動経路から取り外す可能性がある。
【００３１】
インクジェットヘッドをインク移動経路から取り外した際に、インクジェットヘッドにインクが充填されていると、インク移動経路との接続部分等からインクがインクジェットヘッドの外部に漏出し無駄になってしまう。
【００３２】
そこで、吸引力発生部による吸引力の発生時に、逆止ユニットを閉弁保持部により閉弁状態に保持しておいて、負圧が発生しているインクジェットヘッド内のインクを吸引力発生部で発生させた吸引力によりインク移動経路側に移動させることで、内部のインクを空にした状態でインクジェットヘッドをインク移動経路から着脱させることができる。
【００３３】
また、インクジェットヘッドを取り外したインク移動経路の内部は負圧発生ユニットが発生させた負圧に保つことができるので、インクジェットヘッドの着脱箇所からインク移動経路の外部にインクが漏出するのも防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１のインクジェット記録装置におけるインクタンクからインクジェットヘッドへのインクの供給及び補給の様子を説明する側断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を一部ブロックにて示す平面図、（ｂ）は要部の側断面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は図３のインクジェット記録装置における逆止ユニットの弁部の閉弁状態及び開弁状態を示す要部の側断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は図３のインクジェット記録装置におけるインクタンクからインクジェットヘッドへのインクの補給状態に応じた弁部の開閉状態のパターンを示すグラフである。
【図６】本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は図６のインクジェット記録装置におけるインクタンクの交換手順に応じた状態変化を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。なお、図１に示す本実施形態のインクジェット記録装置は、不図示の印刷用紙上をなぞって移動させることで画像の印刷を行うペン形のインクジェットプリンタであるものとする。
【００３６】
図１（ａ）中引用符号１で示す本実施形態のインクジェット記録装置１は、インクの非吐出時に負圧に維持されるインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」とも言う。）３と、ヘッド３に供給するインク５が貯留されるインクタンク７と、インクタンク７からヘッド３へのインク５の移動を許容しヘッド３からインクタンク７へのインク５の逆流を阻止する逆止ユニット９と、逆止ユニット９とヘッド３との間のインク移動経路１１に配置された負圧発生ユニット１３とを備えている。
【００３７】
ヘッド３は、ピエゾ型やサーマル型、静電型等のアクチュエータ３ａを用いてノズル３ｂからインク液滴を吐出させる公知のものである。ノズル３ｂはヘッド３の端面（端部）に設けられており、このノズル３ｂからインクが液滴として吐出される。インクタンク７は、インク５を収容した可撓性の液体容器で構成されており、空のヘッド３に最初にインク５を供給する際に液体容器を外側から加圧するための押圧板７ａを有している。
【００３８】
逆止ユニット９は、弁部９ａとコイルバネ９ｂとを有している。弁部９ａは、コイルバネ９ｂの付勢力により弁座９ｃに近づく方向（閉弁方向）に付勢されている。
【００３９】
弁部９ａは、逆止ユニット９よりもインクタンク７側のインク圧とこれを下回るヘッド３側のインク圧との差圧が補給開始圧以上となると、予め定められた補給流量でインクタンク７からヘッド３にインク５が補給される第１開度で開弁する。
【００４０】
また、弁部９ａは、逆止ユニット９を挟んでヘッド３側のインク圧とこれを上回るインクタンク７側のインク圧との差圧が、補給開始圧よりも大きい供給圧以上となると、第１開度よりも大きい第２開度で開弁する。逆止ユニット９が第２開度で開弁すると、補給流量よりも十分に大きい予め定められた供給流量でインクタンク７からヘッド３にインクが充填される。
【００４１】
このように、本実施形態では、上述した第１開度及び第２開度の２段階の開弁を１つの弁部９ａで実現する構成としている。そのために、本実施形態では、コイルバネ９ｂを２段ばねで構成しており、上述した第１開度及び第２開度の開弁を実現する２段階のばね定数をコイルバネ９ｂに持たせている。なお、上述した第１開度の開弁特性と第２開度の開弁特性とをそれぞれ有する２つの弁体（弁部、コイルバネ及び弁座）によって、逆止ユニット９を構成してもよい。
【００４２】
また、ヘッド３内のインクの消費が進むにつれて弁部９ａの第１開度が変化（増加）するようにして、インクタンク７からヘッド３へのインク５の補給量を変化（増加）させてもよい。この場合は、コイルバネ９ｂのばね定数の設定や設ける弁体の数等によって、逆止ユニット９を３段階以上の開度で開弁するように構成することになる。
【００４３】
負圧発生ユニット１３は、図１（ｂ）に示すように、逆止ユニット９とヘッド３とを接続するインク移動経路１１中に設けられたチャンバ１３ａと、チャンバ１３ａの天井部に形成された可撓性のダイヤフラム部１３ｂと、このダイヤフラム部１３ｂをチャンバ１３ａの外側に撓ませる方向に付勢するコイルバネ１３ｃとを有している。
【００４４】
このように構成されたインクジェット記録装置１では、まず、インクタンク７のインクをヘッド３に供給する際に、図２（ａ）に示すように、押圧板７ａを押圧してインクタンク７を加圧し、内部のインク５を逆止ユニット９に流入させる。
【００４５】
このとき、インク５の流入圧によるインクタンク７側のインク圧とヘッド３側のインク圧との差圧が上述した補給開始圧を上回ると、第１差圧パターンが発生して弁部９ａが第１開度で開弁する。
【００４６】
また、インク５の流入圧によるインクタンク７側のインク圧とヘッド３側のインク圧との差圧が上述した供給圧を上回ると、第２差圧パターンが発生して弁部９ａの開度が第１開度から第２開度に拡大する。そして、弁部９ａの開度に応じた流量でインク５がヘッド３に供給される。なお、図２（ａ）では、弁部９ａが第２開度で開弁している状態を模式的に示している。
【００４７】
ヘッド３にインク５が充填されてノズル３ｂから余剰のインク５が漏出したら、インクタンク７の加圧をやめる。次に、ヘッド３内を負圧にするために、図２（ｂ）に示すように、ダイヤフラム部１３ｂを押し下げてチャンバ１３ａの内側に凹み変形させる。
【００４８】
すると、チャンバ１３ａからのインク５の流入圧によって弁部９ａが閉弁し、チャンバ１３ａから流出したインク５の大半がヘッド３に流入する。そこで、ノズル３ｂから余剰のインク５が漏出したら、ダイヤフラム部１３ｂの押し下げをやめて、コイルバネ１３ｃの弾発力（復元力）によりダイヤフラム部１３ｂを、図２（ｃ）に示すように、元の形状に復元させる。
【００４９】
これにより、ヘッド３から弁部９ａまでの部分（のインク５）が負圧に保持される。したがって、アクチュエータ３ａによりヘッド３のノズル３ｂからインク液滴５ａが吐出されるときを除いたインク液滴５ａの非吐出時には、ヘッド３のノズル３ｂからインク５が漏出することが負圧によって防止される。
【００５０】
このように、本実施形態のインクジェット記録装置１では、逆止ユニット９の弁部９ａは、インクタンク７側のインク圧とヘッド３側のインク圧との間に補給開始圧よりも大きい供給圧以上の差圧が生じて第２差圧パターンが発生しないと、図２（ａ）で模式的に示す第２開度では開弁しない。
【００５１】
このため、インク５の消費に伴うヘッド３内の負圧の増加程度では弁部９ａが第２開度で開弁せず、図２（ｃ）で模式的に示す、第２開度よりも小さい開度の第１開度で弁部９ａが開弁する。このため、インク５の消費に伴うヘッド３内の負圧の増加に伴う弁部９ａの開弁によって、インクタンク７のインク５が補給流量よりも大きい供給流量で供給されてヘッド３の負圧が解消されてしまうのを、防ぐことができる。
【００５２】
しかも、インクタンク７を外側から加圧する等して、インクタンク７側のインク圧とヘッド３側のインク圧との間に供給圧以上の第２差圧パターンを発生させれば、図２（ａ）で模式的に示す第２開度で弁部９ａを開弁させることができる。このため、インクタンク７の加圧により補給流量よりも大量の供給流量でインクタンク７のインク５をヘッド３に供給させて、インクタンク７の交換を短時間で済ませることができる。
【００５３】
したがって、ヘッド３の負圧を維持した状態で、ノズル３ｂからの液滴の吐出により消費した分のインク５の補充と、インク切れ時にインクタンク７を交換してからノズル３ｂがインク５を吐出できる状態に復帰させるまでにかかる時間の短縮とを両立させることができる。
【００５４】
次に、本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置について、図３乃至図５を参照して説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示すもので、（ａ）は一部ブロックにて示す平面図、（ｂ）は要部の側断面図である。
【００５５】
図３（ａ）に示す本実施形態のインクジェット記録装置１Ａは、第１実施形態のインクジェット記録装置１と同様に、ペン形のインクジェットプリンタである。そして、図３（ａ）に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１Ａは、開閉状態センサ１５（請求項中の開閉状態検出部に相当）と、制御部１７（請求項中の判定手段に相当）と、ディスプレイ１９とを、第１実施形態のインクジェット記録装置１に追加して設けている。
【００５６】
このうち、開閉状態センサ１５は、逆止ユニット９の近傍に配置されており、弁部９ａの開閉状態を検出する。この開閉状態センサ１５は、図４（ａ），（ｂ）にそれぞれ模式的に示す閉弁状態の弁部９ａと開弁状態の弁部９ａとを、磁気又は超音波等により非接触で検出する公知の非接触型センサによって構成することができる。
【００５７】
また、制御部１７は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭを有するマイクロコンピュータ等で構成することができ、開閉状態センサ１５の検出結果に基づいて、インクタンク７からヘッド３へのインク５の補給状態を判定する。制御部１７の判定結果は、ディスプレイ１９において表示によりユーザに報知することができる。報知の形態は表示に限らず音声出力等でもよい。
【００５８】
制御部１７は、例えば、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、開閉状態センサ１５が検出する弁部９ａの開閉状態のパターンを解析する。
【００５９】
図５（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態のインクジェット記録装置１Ａにおけるインクタンク７からヘッド３へのインク５の補給状態に応じた弁部９ａの開閉状態のパターンを示すグラフである。
【００６０】
ここで、逆止ユニット９の弁部９ａよりもヘッド３側のインク圧力をＰ（ｈｅａｄ）、弁部９ａよりもインクタンク７側のインク圧力をＰ（ｉｎｋ）、弁部９ａを第１開度で開弁させるための逆止ユニット９のコイルバネ９ｂのばね定数をｋとする。このばね定数ｋは、弁部９ａの第１開度の開弁特性である補給開始圧に設定される。
【００６１】
そして、ヘッド３のインクの消費に伴いインクタンク７からヘッド３にインク５が正常に補給されている状態では、逆止ユニット９の弁部９ａよりもヘッド３側のインク圧力Ｐ（ｈｅａｄ）が、弁部９ａよりもインクタンク７側のインク圧力Ｐ（ｉｎｋ）にコイルバネ９ｂのばね定数ｋを加えた値（ｋ＋Ｐ（ｉｎｋ））を下回る状態と上回る状態とを繰り返す。
【００６２】
ヘッド３側のインク圧力Ｐ（ｈｅａｄ）がインクタンク７側のインク圧力Ｐ（ｉｎｋ）とコイルバネ９ｂのばね定数ｋとの合算値（ｋ＋Ｐ（ｉｎｋ））を下回る状態では、ヘッド３側のインク圧力Ｐ（ｈｅａｄ）の負圧が、インクタンク７側のインク圧力Ｐ（ｉｎｋ）に対して、補給開始圧以上下回る差圧となるまで低下していない。したがって、弁部９ａは閉弁状態となる（図５（ａ）中の（１）の状態）。
【００６３】
一方、ヘッド３側のインク圧力Ｐ（ｈｅａｄ）がインクタンク７側のインク圧力Ｐ（ｉｎｋ）とコイルバネ９ｂのばね定数ｋとの合算値（ｋ＋Ｐ（ｉｎｋ））を上回る状態では、ヘッド３側のインク圧力Ｐ（ｈｅａｄ）の負圧が、インクタンク７側のインク圧力Ｐ（ｉｎｋ）に対して、補給開始圧以上下回る差圧となるまで低下している。したがって、弁部９ａは第１開度での開弁状態となる（図５（ａ）中の（２）の状態）。
【００６４】
そこで、制御部１７では、弁部９ａが第１開度での開弁状態と閉弁状態とを繰り返す周期、即ち、図５（ａ）に示す通常周期Ｔ０を指標として、インクタンク７からヘッド３へのインク５の補給状態の判定を行う。
【００６５】
例えば、インク移動経路１１やヘッド３において、インク５の粘度上昇やインク５への気泡の混入が起こると、インクタンク７からヘッド３に補給されるインク５の流れが鈍くなる。
【００６６】
すると、インク５の消費やインクタンク７からの補給に伴うヘッド３内の負圧の変化のペースが鈍くなる。そして、ヘッド３側のインク圧力Ｐ（ｈｅａｄ）とインクタンク７側のインク圧力Ｐ（ｉｎｋ）との間に第１差圧パターンが発生したり解消する周期が長くなり、図５（ｂ）に示すように、弁部９ａの開閉周期Ｔが通常周期Ｔ０よりも長くなる。
【００６７】
このため、制御部１７は、弁部９ａの開閉周期Ｔが通常周期Ｔ０よりも長い場合に、インク移動経路１１やヘッド３においてインク５の粘度上昇やインク５への気泡の混入が起こっているものと判断する。
【００６８】
また、インクタンク７のインク５が減って来ると、ヘッド３のインク５が消費に伴い減ってもインクタンク７からのインク５の補給が進まないので、ヘッド３側のインク圧力Ｐ（ｈｅａｄ）とインクタンク７側のインク圧力Ｐ（ｉｎｋ）との間に発生した第１差圧パターンが解消し難くなる。すると、図５（ｃ）に示すように、弁部９ａが開弁している期間（図５（ｃ）中の（２）の期間）が長引くようになる。
【００６９】
このため、制御部１７は、弁部９ａの開弁状態が継続して弁部９ａの開閉周期Ｔが通常周期Ｔ０よりも十分に長くなった場合に、インクタンク７のインク５の残量が少量でありヘッド３へのインク５の補給が進んでいないものと判断する。
【００７０】
さらに、インクタンク７が完全に空になると、インクタンク７が真空状態となって、負圧に維持されたヘッド３側のインク圧力Ｐ（ｈｅａｄ）の方がインクタンク７側のインク圧力Ｐ（ｉｎｋ）よりも高くなる。すると、ヘッド３のインクが減っていても、ヘッド３側のインク圧力Ｐ（ｈｅａｄ）とインクタンク７側のインク圧力Ｐ（ｉｎｋ）との間に発生していた第１差圧パターンが解消し、図５（ｄ）に示すように、長く開弁状態を続けていた弁部９ａが閉弁する（図５（ｄ）中の２つ目の（１）の状態）。
【００７１】
このため、制御部１７は、弁部９ａの開弁状態が継続して弁部９ａの開閉周期Ｔが通常周期Ｔ０よりも十分に長くなった後、弁部９ａが開弁状態から閉弁状態に移行した場合に、インクタンク７が空になったものと判断する。
【００７２】
そして、制御部１７は、以上のような判定結果をディスプレイ１９において表示によりユーザに報知する。また、以上の判定結果を制御部１７の制御対象の制御に反映させてもよい。
【００７３】
以上に説明した第２実施形態のインクジェット記録装置１Ａによれば、例えば、インクタンク７からヘッド３へのインク５の補給状態をディスプレイ１９の表示によってユーザに認識させて、インクタンク７の交換やインク移動経路１１やヘッド３のクリーニングの実施をユーザに促したり、それらを自動的に実施させる制御を制御部１７に行わせたりすることができる。
【００７４】
続いて、本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、本発明の第３実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す平面図である。
【００７５】
図６に示す本実施形態のインクジェット記録装置１Ｂは、第１実施形態のインクジェット記録装置１と同様に、ペン形のインクジェットプリンタである。
【００７６】
そして、図６に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１Ｂは、ヘッド３をインク移動経路１１に対してコネクタ３ｃ，１１ａを介して着脱自在に構成した点において、第１実施形態のインクジェット記録装置１とは構成が異なっている。
【００７７】
また、本実施形態のインクジェット記録装置１Ｂは、逆止ユニット９と負圧発生ユニット１３との間のインク移動経路１１に蛇腹式の容量可変の補助タンク２１を設けた点において、第１実施形態のインクジェット記録装置１とは構成が異なっている。
【００７８】
さらに、本実施形態のインクジェット記録装置１Ｂは、弁部９ａを閉弁状態にロックするロック機構９ｄを逆止ユニット９に設けた点において、第１実施形態のインクジェット記録装置１とは構成が異なっている。
【００７９】
なお、本実施形態のインクジェット記録装置１Ｂのその他の点は、第１実施形態のインクジェット記録装置１と同様に構成されている。
【００８０】
そして、補助タンク２１（吸引力発生部に相当）は、手動により伸縮することで、ヘッド３の容量を上回るインク５を吸引、排出することができるように構成されている。
【００８１】
また、逆止ユニット９のロック機構９ｄは、例えば、逆止ユニット９のハウジング９ｅの外側に突出させた弁部９ａの一部に不図示の係止片を係止させる等して、閉弁状態の弁部９ａを開弁方向に移動不能にロックする機構等で構成することができる。
【００８２】
このように構成されたインクジェット記録装置１では、例えば、ドットゲイン（解像度）の変更や使用するインク５の種類の変更、不図示の印刷用紙の種類の変更等に伴い、ヘッド３を異なる仕様のものに交換する場合がある。
【００８３】
その際には、まず、ロック機構９ｄにより弁部９ａを、図７（ａ）に示す閉弁状態にロックしておいて、図７（ａ）に示す収縮状態の補助タンク２１を図７（ｂ）に示す状態に伸長させる。これにより、インク移動経路１１のインク５が伸張により内部の体積が増えた補助タンク２１に吸引される。
【００８４】
このとき、補助タンク２１へのインク５の吸引力によって、逆止ユニット９よりもヘッド３側のインク圧がインクタンク７側のインク圧よりも補給開始圧以上下回る第１差圧パターンや、補給開始圧よりも大きい供給圧以上上回る第２差圧パターンが発生する可能性がある。
【００８５】
しかし、ロック機構９ｄにより弁部９ａが閉弁状態にロックされているので、補助タンク２１には専ら、負圧発生ユニット１３のチャンバ１３ａ内のインク５が吸引される。すると、負圧発生ユニット１３のダイヤフラム部１３ｂがコイルバネ１３ｃの弾発力で凹み変形不能なため、図７（ｂ）に示すように、チャンバ１３ａに連なるヘッド３のインク５がチャンバ１３ａ側に吸引されて、インク移動経路１１側に回収される。
【００８６】
この状態では、補助タンク２１によるインク５の吸引力によってインク移動経路１１内が負圧に保持されるので、コネクタ１１ａの開口にはインク５のメニスカスが形成され、コネクタ１１ａからのインクの漏出が防止される。したがって、この状態で図７（ｃ）に示すようにヘッド３を交換することで、インク５を漏出させずに内部のインク５を空にした状態でヘッド３の交換を行うことができる。
【００８７】
なお、ヘッド３の交換後には、伸張状態の補助タンク２１を再び収縮させることで、補助タンク２１から排出されたインク５をインク移動経路１１及びチャンバ１３ａを介して、図７（ａ）に示すように、ヘッド３に充填させることができる。
【００８８】
なお、上述した各実施形態では、インクジェット記録装置１〜１Ｂが、不図示の印刷用紙上をなぞって移動させることで画像の印刷を行うペン形のインクジェットプリンタである場合を例に取って説明した。しかし、本発明は、据え置き型等のインクジェットプリンタの全般に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１，１Ａ，１Ｂ  インクジェット記録装置
３  インクジェットヘッド
３ａ  アクチュエータ
３ｂ  ノズル
３ｃ，１１ａ  コネクタ
５  インク
５ａ  インク液滴
７  インクタンク
７ａ  押圧板
９  逆止ユニット
９ａ  弁部
９ｂ，１３ｃ  コイルバネ
９ｃ  弁座
９ｄ  ロック機構
９ｅ  ハウジング
１１  インク移動経路
１３  負圧発生ユニット
１３ａ  チャンバ
１３ｂ  ダイヤフラム部
１５  開閉状態センサ
１７  制御部
１９  ディスプレイ
２１  補助タンク
【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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