(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するヘッドと一体であり、回動により、前記ヘッドの位置が変化する態様で、少なくとも、前記ヘッドからインクを吐出する第１の配置状態と、第１の配置状態と異なる第２の配置状態とを有するインク収容容器であって、
前記ヘッドから吐出するインクを収容したインク収容部と、
このインク収容部内のインクを介して電流が流れることでインクを検知する複数の検知部材と、
所定方向から駆動されることで前記インク収容部内の空気を外部に逃がす弁部と、
を有し、
前記複数の検知部材は、インク収容容器が第１の配置状態であるときと第２の配置状態であるときとで前記インク収容部の回動中心に対する回転面内における位置が変化するとともに、同インク収容部の回転面内で互いに異なる方向を向くように、同インク収容部に配設され、
前記弁部は、第１の配置状態と第２の配置状態とで前記弁部が同一方向から駆動されるように、前記複数の検知部材の間に配設されているインク収容容器。
【請求項２】
インクを吐出するヘッドと一体であり、回動により、前記ヘッドの位置が変化する態様で、少なくとも、前記ヘッドからインクを吐出する第１の配置状態と、第１の配置状態と異なる第２の配置状態とを有するインク収容容器であって、
前記ヘッドから吐出するインクを収容したインク収容部と、
このインク収容部内のインクを介して電流が流れることでインクを検知する複数の検知部材とを有し、
前記複数の検知部材は、インク収容容器が第１の配置状態であるときと第２の配置状態であるときとで前記インク収容部の回動中心に対する回転面内における位置が変化するとともに、同インク収容部の回転面内で互いに異なる方向を向くように、同インク収容部に配設され、
前記複数の検知部材の少なくとも１つは、少なくとも先端部が分岐しているインク収容容器。
【請求項３】
請求項２記載のインク収容容器において、
前記複数の検知部材が、第１の配置状態と第２の配置状態とで高さの異なるインク面位置を検知するように、前記少なくとも先端部が分岐している検知部材の、同先端部の高さを異ならせたことを特徴とするインク収容容器。
【請求項４】
請求項１に記載のインク収容容器において、
前記複数の検知部材は、第１の配置状態と第２の配置状態とで高さの異なるインク面位置を検知するように、互いに異なる高さで前記インク収容部に突設されていることを特徴とするインク収容容器。
【請求項５】
請求項４記載のインク収容容器において、
前記複数の検知部材は、第２の配置状態において検知するインク面位置が第１の配置状態において検知するインク面位置より高くなるように、互いに異なる高さで前記インク収容部に突設されていることを特徴とするインク収容容器。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載のインク収容容器において、
前記インク収容部から溢れたインクを収容するインクバッファ部を有することを特徴とするインク収容容器。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか１つに記載のインク収容容器を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられた、インクを吐出するヘッドと一体のインク収容部を有するインク収容容器及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献６〕参照）においては、ヘッドから記録紙等の記録媒体にインクを吐出する方向が下向きであることが多い（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献５〕参照）が、かかる方向が横向きあるいは傾斜方向のものも知られている（たとえば、〔特許文献６〕参照）。
【０００３】
また、インクジェット方式のかかる画像形成装置において、インクの乾燥防止等を目的として、ヘッドのインク吐出面を塞ぐキャップを備えた構成が知られている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）。ヘッドから記録媒体へのインクの吐出方向が下向の場合において、キャップがかかる吐出方向に合わせて上向きであると、キャップにインクが付着してもキャップからインクが垂れることは通常ないが、インクの吐出方向が横向きあるいは傾斜方向の場合において、キャップがかかる吐出方向に合わせて横向きあるいは傾斜方向であると、キャップに付着したインクが垂れて画像形成装置内を汚染する可能性がある。
【０００４】
これに対応するための構成として、インクの吐出方向が横向きあるいは傾斜方向の構成においても、ヘッドのキャッピングを行う場合にはヘッドを下向きにし、上向きのキャップでキャッピングする構成が考えられる。
このように、ヘッドの向きを、必要に応じて変更可能なように構成するのが望ましい場合がある。
【０００５】
一方、ヘッドと一体のインク収容部を有するインク収容容器において、インク収容部内のインク量を適正にする等のために、インクの導電性を用いてかかるインク量を検知する技術が従来より種々提案されている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献７〕参照）。
【０００６】
なお、かかるインク収容容器が、いわゆるサブタンクである構成（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献４〕参照）が知られている。サブタンクは、メインタンクであるインクカートリッジからチューブ等を介してインクを供給されるものであり、インクカートリッジが空になった後でも印字可能とするリザーバタンクとしての機能を持つ。サブタンクは、ヘッドからのインク漏れを防止するための負圧形成部として機能することもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ヘッドの向きを変更可能とした構成に、従来提案されている、インクの導電性を用いてインク収容部内のインク量を検知する技術を用いると、ヘッドがある一方に向いているときしかインク量しか検知できない。
【０００８】
本発明は、インクジェット方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられ、インクを吐出するヘッドと一体のインク収容部を有し、ヘッドの向きを変更可能であるとともに、ヘッドの向きを変更してもインク収容部内のインク量を検知可能なインク収容容器及びこれを備えたかかる画像形成装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、インクを吐出するヘッドと一体であり、回動により、前記ヘッドの位置が変化する態様で、少なくとも、前記ヘッドからインクを吐出する第１の配置状態と、第１の配置状態と異なる第２の配置状態とを有するインク収容容器であって、前記ヘッドから吐出するインクを収容したインク収容部と、このインク収容部内のインクを介して電流が流れることでインクを検知する複数の検知部材と、所定方向から駆動されることで前記インク収容部内の空気を外部に逃がす弁部と、を有し、前記複数の検知部材は、インク収容容器が第１の配置状態であるときと第２の配置状態であるときとで前記インク収容部の回動中心に対する回転面内における位置が変化するとともに、同インク収容部の回転面内で互いに異なる方向を向くように、同インク収容部に配設され、前記弁部は、第１の配置状態と第２の配置状態とで前記弁部が同一方向から駆動されるように、前記複数の検知部材の間に配設されているインク収容容器にある。
【００１０】
請求項２記載の発明は、インクを吐出するヘッドと一体であり、回動により、前記ヘッドの位置が変化する態様で、少なくとも、前記ヘッドからインクを吐出する第１の配置状態と、第１の配置状態と異なる第２の配置状態とを有するインク収容容器であって、前記ヘッドから吐出するインクを収容したインク収容部と、このインク収容部内のインクを介して電流が流れることでインクを検知する複数の検知部材とを有し、前記複数の検知部材は、インク収容容器が第１の配置状態であるときと第２の配置状態であるときとで前記インク収容部の回動中心に対する回転面内における位置が変化するとともに、同インク収容部の回転面内で互いに異なる方向を向くように、同インク収容部に配設され、前記複数の検知部材の少なくとも１つは、少なくとも先端部が分岐しているインク収容容器にある。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のインク収容容器において、前記複数の検知部材が、第１の配置状態と第２の配置状態とで高さの異なるインク面位置を検知するように、前記少なくとも先端部が分岐している検知部材の、同先端部の高さを異ならせたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１に記載のインク収容容器において、前記複数の検知部材は、第１の配置状態と第２の配置状態とで高さの異なるインク面位置を検知するように、互いに異なる高さで前記インク収容部に突設されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のインク収容容器において、前記複数の検知部材は、第２の配置状態において検知するインク面位置が第１の配置状態において検知するインク面位置より高くなるように、互いに異なる高さで前記インク収容部に突設されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載のインク収容容器において、前記インク収容部から溢れたインクを収容するインクバッファ部を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６の何れか１つに記載のインク収容容器を有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、インクを吐出するヘッドと一体であり、回動により、前記ヘッドの位置が変化する態様で、少なくとも、前記ヘッドからインクを吐出する第１の配置状態と、第１の配置状態と異なる第２の配置状態とを有するインク収容容器であって、前記ヘッドから吐出するインクを収容したインク収容部と、このインク収容部内のインクを介して電流が流れることでインクを検知する複数の検知部材とを有し、前記複数の検知部材は、インク収容容器が第１の配置状態であるときと第２の配置状態であるときとで前記インク収容部の回動中心に対する位相が変化するとともに、同インク収容部の回転面内で互いに異なる方向を向くように、同インク収容部に配設されているインク収容容器にあるので、ヘッドの向きを変更し第１の配置状態を占めた配置状態でも第２の配置状態を占めた配置状態でもインク収容部内のインク量を高い精度で検知可能であり良好な画像形成を経時的に行うことに寄与可能であるとともに、第１の配置状態と第２の配置状態とを有するインク収容容器やこれを備えた画像形成装置との部品の共通化が可能なインク収容容器を提供することができる。
【００１８】
前記複数の検知部材は、第１の配置状態と第２の配置状態とで高さの異なるインク面位置を検知するように、互いに異なる高さで前記インク収容部に突設されていることとすれば、ヘッドの向きを変更し第１の配置状態を占めた配置状態でも第２の配置状態を占めた配置状態でもインク収容部内のインク量を、互いに異なる量で、高い精度で検知可能であり良好な画像形成を経時的に行うことに寄与可能であるとともに、第１の配置状態と第２の配置状態とを有するインク収容容器やこれを備えた画像形成装置との部品の共通化が可能なインク収容容器を提供することができる。
【００１９】
前記複数の検知部材は、第２の配置状態において検知するインク面位置が第１の配置状態において検知するインク面位置より高くなるように、互いに異なる高さで前記インク収容部に突設されていることとすれば、ヘッドの向きを変更し第１の配置状態を占めた配置状態でも第２の配置状態を占めた配置状態でもインク収容部内のインク量を、第１の配置状態より第２の配置状態の方が多い量で、高い精度で検知可能であり良好な画像形成を経時的に行うことに寄与可能であるとともに、第１の配置状態と第２の配置状態とを有するインク収容容器やこれを備えた画像形成装置との部品の共通化が可能なインク収容容器を提供することができる。
【００２０】
前記複数の検知部材の少なくとも１つは、少なくとも先端部が分岐していることとすれば、ヘッドの向きを変更し第１の配置状態を占めた配置状態でも第２の配置状態を占めた配置状態でもインク収容部内のインク量を高い精度及び安定性で検知可能であり良好な画像形成を経時的に行うことに寄与可能であるとともに、第１の配置状態と第２の配置状態とを有するインク収容容器やこれを備えた画像形成装置との部品の共通化が可能なインク収容容器を提供することができる。
【００２１】
前記複数の検知部材が、第１の配置状態と第２の配置状態とで高さの異なるインク面位置を検知するように、前記少なくとも先端部が分岐している検知部材の、同先端部の高さを異ならせたこととすれば、ヘッドの向きを変更し第１の配置状態を占めた配置状態でも第２の配置状態を占めた配置状態でもインク収容部内のインク量を、互いに異なる量で、高い精度及び安定性で検知可能であり良好な画像形成を経時的に行うことに寄与可能であるとともに、第１の配置状態と第２の配置状態とを有するインク収容容器やこれを備えた画像形成装置との部品の共通化が可能なインク収容容器を提供することができる。
【００２２】
所定方向から駆動されることで前記インク収容部内の空気を外部に逃がす弁部を有し、第１の配置状態と第２の配置状態とで前記弁部が同一方向から駆動されるように、同弁部を、前記複数の検知部材の間に配設したこととすれば、ヘッドの向きを変更し第１の配置状態を占めた配置状態でも第２の配置状態を占めた配置状態でもインク収容部内のインク量を高い精度で検知可能であり良好な画像形成を経時的に行うことに寄与可能であるとともに、第１の配置状態と第２の配置状態とを有するインク収容容器やこれを備えた画像形成装置との部品の共通化が可能であり、また、弁部の駆動方向が第１の配置状態と第２の配置状態とで所定方向で同一であるから、弁部の駆動を行う構成を簡略化可能なインク収容容器を提供することができる。
【００２３】
前記インク収容部から溢れたインクを収容するインクバッファ部を有することとすれば、ヘッドの向きを変更し第１の配置状態を占めた配置状態でも第２の配置状態を占めた配置状態でもインク収容部内のインク量を高い精度で検知可能であり、またインクバッファ部によりインク収容容器外にインクが溢出することを防止可能であるから、良好な画像形成を経時的に行うことに寄与可能であるとともに、第１の配置状態と第２の配置状態とを有するインク収容容器やこれを備えた画像形成装置との部品の共通化が可能なインク収容容器を提供することができる。
【００２４】
本発明は、かかるインク収容容器を有する画像形成装置にあるので、インク収容容器においてヘッドの向きを変更し第１の配置状態を占めた配置状態でも第２の配置状態を占めた配置状態でもインク収容部内のインク量を高い精度で検知可能であり良好な画像形成を経時的に行うことが可能であるとともに、第１の配置状態と第２の配置状態とを有するインク収容容器やこれを備えた画像形成装置との部品の共通化が可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略側面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられたインク収容容器の概略側断面図である。
【図３】図２に示したインク収容容器が傾斜した配置状態を示す概略側断面図である。
【図４】複数の検知部材の構成態様を別のものとしたインク収容容器の概略側断面図である。
【図５】複数の検知部材の構成態様をまた別のものとしたインク収容容器の概略側断面図である。
【図６】複数の検知部材の構成態様をさらに別のものとしたインク収容容器の概略側断面図である。
【図７】インクバッファ部を備えたインク収容容器の概略側断面図である。
【図８】複数の検知部材の構成態様をまたさらに別のものとしたインク収容容器の概略側断面図である。
【図９】複数の検知部材の構成態様が本願発明にかかるものと異なるインク収容容器の不具合を説明するための概略側断面図である。
【図１０】複数の検知部材の構成態様が本願発明にかかるものと異なるインク収容容器の別の不具合を説明するための概略側断面図である。
【図１１】複数の検知部材の構成態様が本願発明にかかるものと異なるインク収容容器のまた別の不具合を説明するための概略側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に本発明を適用した画像形成装置の一例の概略を示す。この画像形成装置１００は、インクジェットプリンタとしてのプリンタであって多色カラーの画像形成を行うようになっている。多色カラーには、たとえば４色を用いたフルカラーを含むほか、他にもたとえば６色、７色、８色等の色を用いるものを含む。これら多色カラーを構成する色の組み合わせは、たとえば４色を用いたフルカラーであればイエロー、マゼンタ、シアン、黒色が挙げられるが、これに限定されず、このことは６色、７色、８色等の色を用いる場合も同様である。また多色カラー機でなくモノカラー機であっても良い。
【００２７】
画像形成装置１００は、以下述べるようなシリアル型プリンタに限らず、ライン型ヘッドすなわち主走査方向に移動することなくインクを吐出して画像を形成するヘッドを用いるライン型プリンタであっても良い。
【００２８】
画像形成装置１００は、インクを用いて画像形成を行うものであれば、複写機、ファクシミリ、プロッタ、導電性材料を混合させる等した液体をインクとして用いヘッドから吐出された液体によって導電経路を形成する電子回路形成装置の単体、あるいはこれらの２以上を適宜組み合わせた複合機であっても良い。
【００２９】
なお、本願において、「画像形成装置」は、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を含み、また、「画像形成」とは、記録、印字、印写、印刷と同義であり、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こと、すなわち単に液滴を媒体に着弾させることをも含む。「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、樹脂などと称されるものなど、画像形成を行うのに用いられるすべての液体の総称である。「媒体」、「記録媒体」、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、インク滴が付着されるものの意味であり、被記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含むものの総称である。「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、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含む。
【００３０】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。画像形成装置１００は、記録媒体である記録体としての用紙Ｓの両面に画像形成可能な両面画像形成装置であるが、用紙Ｓの片面に画像形成可能な片面画像形成装置であってもよい。
【００３１】
画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。
画像形成装置１００は、画像形成装置本体の内部に、画像形成装置１００において画像形成可能となっている各色の画像を形成するための画像形成部６０と、用紙Ｓを画像形成部６０に対向させながら鉛直方向に沿う方向である垂直方向に搬送する用紙搬送ユニットとしての搬送ユニットである搬送機構１０とを有している。
【００３２】
画像形成部６０は、画像形成装置１００において画像形成可能となっている各色の液体であるインクを液滴の状態で吐出する液体吐出体である液滴吐出体たるインク吐出体としてのヘッド６１を有し、液体吐出装置としてのインク吐出装置を構成している。
【００３３】
ヘッド６１は、図１の紙面に垂直な方向に対応する主走査方向に移動しながら同図における左方である水平方向にインクを吐出して画像を形成するように、画像形成部６０に備えられている。よって、画像形成装置１００は、シリアル型画像形成装置となっている。
【００３４】
画像形成装置１００は、画像形成部６０、搬送機構１０の他に、用紙Ｓを多数枚積載可能であり積載した用紙Ｓを搬送機構１０に向けて給送する給紙部である給紙トレイとしての給紙ユニット２０と、搬送機構１０によって鉛直上方に向けて搬送されてきた画像形成済み言い換えるとプリント済みの用紙Ｓをさらに上方向に搬送する排紙部３０とを有している。
【００３５】
画像形成装置１００はまた、排紙部３０によって搬送されてきた画像形成済みの用紙Ｓを多数積載可能な排紙トレイである排紙台７１と、用紙Ｓの両面に画像形成を行うとき言い換えると両面印刷を行うときに、その一面言い換えると表面に画像形成が行われた用紙Ｓを排紙部３０から取り込んで搬送機構１０によって逆方向すなわち鉛直下方に搬送しながら反転させ、再度搬送機構１０によって鉛直上方に搬送させてヘッド６１との対向位置を通過させこの用紙Ｓの他方の面言い換えると裏面に画像形成を行わせるための反転部２５とを有している。
【００３６】
画像形成装置１００はまた、画像形成部６０の下方に位置しヘッド６１に備えられている図示しないノズルの状態を維持し、また回復させるための維持回復機構４０と、ヘッド６１が図１に示すように同図中の左方である水平方向を向きインクを吐出して画像形成を行う配置状態とヘッド６１が下方を向き維持回復機構４０により後述するようにキャッピング等される配置状態との何れかに位置決めする駆動源としてのモータ９０等を含む図示しないヘッド変位駆動手段と、画像形成装置１００の動作全般を制御する図示しないＣＰＵ、メモリ等を含む制御手段としての制御部７０とを有している。
【００３７】
搬送機構１０は、用紙Ｓをヘッド６１に対向する位置に向けて垂直方向に間歇的に搬送するために、駆動ローラである搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト１２と、搬送ベルト１２を搬送ローラ１１とともに掛け渡した従動ローラ１３と、搬送ローラ１１を回転駆動する図示しない用紙搬送駆動手段とを有している。
【００３８】
搬送機構１０はまた、搬送ローラ１１の下方において搬送ベルト１２に当接しており搬送ベルト１２に用紙Ｓを静電吸着させるために搬送ベルト１２を帯電させる帯電ローラ１４と、ヘッド６１に対向する位置で搬送ベルト１２の平面性を維持しかかる位置において用紙Ｓを平らにしてヘッド６１との距離を保ち画像形成が良好に行われるように搬送ベルト１２に内側に配設されたプラテン部材１５と、図１における搬送ローラ１１の右方において搬送ベルト１２に当接しており給紙ユニット２０から搬送されてきた用紙Ｓを搬送ベルト１２に密着させ静電吸着させるための押さえコロ１６とを有している。
【００３９】
排紙部３０は、搬送機構１０によって搬送されてきた用紙Ｓをさらに搬送するための排紙搬送ローラ３１およびこの排紙搬送ローラ３１に当接した拍車３２と、これら排紙搬送ローラ３１および拍車３２によって搬送されている用紙Ｓをガイドして排紙経路を形成しフェイスダウンで排紙させるための湾曲形状をなした排紙ガイド部材３３と、排紙ガイド部材３３によってガイドされた用紙Ｓを排紙台７１上に排紙する排紙ローラ３４およびこの排紙ローラ３１に当接した拍車３５とを有している。
【００４０】
反転部２５は、排紙ローラ３４および拍車３５によってその一部を排出された用紙Ｓが排紙ローラ３４および拍車３５によってスイッチバックして反転されたときにこの用紙Ｓをガイドし搬送機構１０に向けて搬送するための反転経路を形成する反転ガイド部材３６と、かかる用紙Ｓを、排紙ガイド部材３３によって形成された排紙経路ではなく反転ガイド部材３６によって形成された反転経路に導くための切り換え爪３７と、反転ガイド部材３６によってガイドされている用紙Ｓを搬送機構１０に向けて搬送するための反転ローラ３８およびこの反転ローラ３８に当接した反転コロである拍車３９とを有している。
【００４１】
反転部２５はまた、図１における従動ローラ１３の左方において搬送ベルト１２に当接し、反転ローラ３８および拍車３９によって反転ガイド部材３６にガイドされ搬送されてきた用紙Ｓを搬送ベルト１２に密着させ静電吸着させるための従動補助ローラである搬送補助ローラ２６と、搬送補助ローラ２６によって搬送ベルト１２に密着され搬送ベルト１２によって搬送された用紙Ｓを、帯電ローラ１４を迂回させて搬送ベルト１２と押さえコロ１６との間に案内する迂回ガイド部材２７とを有している。
【００４２】
給紙ユニット２０は、用紙Ｓを多数枚積載可能な給紙カセット２１と、給紙カセット２１に積載された用紙Ｓのうち最上位の用紙Ｓのみを搬送ベルト１２と押さえコロ１６との間に向けて給送するための給紙コロである給紙ローラ２２および分離パッド２３と、給紙ローラ２２を回転駆動し用紙Ｓを給送させる図示しない駆動手段としてのモータ等とを有している。
【００４３】
維持回復機構４０は、図示を省略するが、ヘッド６１が下方を向いた配置状態でヘッド６１のノズル面のキャッピングを行うキャップと、かかる配置状態でノズル面のワイピングを行うワイパ部材としてのワイパブレードと、かかる配置状態でノズル内のインクを吸引してヘッド６１のクリーニングを行うポンプ吸引ユニットを備えたクリーニング手段と、かかる配置状態で増粘したインクをノズルから排出するために予備吐出である空吐出が行われた場合にインクを受ける空吐出受けと、ヘッド変位駆動手段の動作時にこれらがヘッド６１等に当接することを防止するとともにかかる配置状態が形成されるようにこれらを上下動させる変位手段とを有している。
【００４４】
画像形成部６０は、ヘッド６１の他に、ヘッド６１にインクを供給する供給系をなす液体供給装置としてのインク供給装置８０を有している。
【００４５】
インク供給装置８０は、ヘッド６１に供給されるインクを収容した液体タンクであるメインタンクとしてのインクカートリッジ８１と、ヘッド６１を支持したヘッド支持体として機能し、インクカートリッジ８１内のインクを供給され一時的に貯容するとともに貯容したインクがヘッド６１から用紙Ｓに吐出されるインク収容容器としてのヘッドタンクであるサブタンク５０とを有している。
【００４６】
インク供給機構８０はまた、サブタンク５０を内部に収容したキャリッジ８２と、キャリッジ８２をサブタンク５０およびヘッド６１とともに主走査方向に摺動自在に支持した軸部である支持部材としてのガイドロッド５１と、キャリッジ８２をサブタンク５０およびヘッド６１とともにガイドロッド５１に沿ってスライドさせ主走査方向に駆動する図示しない主走査駆動手段とを有している。
【００４７】
インク供給機構８０はまた、インクカートリッジ８１とサブタンク５０とを接続しインクカートリッジ８１内のインクをサブタンク５０に供給する供給経路を構成した供給チューブであるチューブ８３と、インクカートリッジ８１内のインクをチューブ８３を介してサブタンク５０内に供給するときにサブタンク５０の内部を開放するように制御部７０によって動作を制御される開放機構８４と、開放機構８４によってサブタンク５０の内部が開放された配置状態でインクカートリッジ８１内のインクをチューブ８３を介してサブタンク５０内に圧送するための、制御部７０によって動作を制御される図示しないポンプとを有している。
【００４８】
インクカートリッジ８１は、内部のインクが消費されて残り少なくなったときあるいはなくなったとき等に新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、画像形成装置本体に対して着脱可能となっている。
【００４９】
ガイドロッド５１は、主走査方向に沿って突設された凸条５１ａを有している。凸条５１ａは、キャリッジ８２がサブタンク５０およびヘッド６１とともに自由に回転することを禁止している。
【００５０】
サブタンク５０は、ヘッド変位駆動手段によってガイドロッド５１が回転駆動されることで、キャリッジ８２とともに回転駆動され、ヘッド６１が同図中の左方である水平方向を向きインクを吐出して画像形成を行う配置状態となる図１に示す第１の配置状態としての第１の態位であるホームポジションとヘッド６１が維持回復機構４０によりキャッピング等される配置状態となる第２の配置状態としての第２の態位であるキャッピング位置との何れかに位置決めされるものであり、この回転駆動のときの回転中心がガイドロッド５１となっている。
【００５１】
サブタンク５０は、開放機構８４によって駆動されサブタンク５０の内部を開放する大気開放部としての弁部５２を有している。チューブ８３はサブタンク５０に接続されている。そして、弁部５２は、開放機構８４によって駆動されサブタンク５０の内部が開放されたときに、チューブ８３内を圧送されてきたインクを、チューブ８３からサブタンク５０の内部に流入させるとともに、インクの流入に伴ってサブタンク５０の内部から外部への空気を排出する機能を担っている。
【００５２】
なお、サブタンク５０には、インク漏れ防止等の目的で、内部に負圧を形成する負圧形成手段を設けても良い。またサブタンク５０は、ヘッド６１と一体で回動するものあれば、インクカートリッジ８１のようなインクタンクとして備えられるものであっても良い。
【００５３】
サブタンク５０は、ヘッド変位駆動手段の駆動によって回動することで、鉛直方向すなわち図１における紙面の上下方向におけるヘッド６１の位置が変化する態様で、第１の配置状態と第２の配置状態とを有する。このとき、開放機構８４の少なくとも一部は、サブタンク５０の回動に伴って、弁部５２の駆動を可能な、弁部５２に対向した配置状態を保つように左右方向に変位するようになっている。
【００５４】
これにより、開放機構８４においては、弁部５２を駆動するアクチュエータ等が第１の配置状態と第２の配置状態とに共通して用いられており、低コスト化が図られている。なお、開放機構８４は、アクチュエータ等の機構を、後述するように、第１の配置状態、第２の配置状態のそれぞれについて設けられたものであっても良い。画像形成装置１００は、ヘッド６１が横向きの姿勢でインクを吐出するいわゆる水平打ちを採用していることから、画像形成装置１００はいわゆる縦置きプリンタとなっており、設置スペースの省スペース化が図られたものとなっている。
【００５５】
インクカートリッジ８１、サブタンク５０、チューブ８３、開放機構８４、ポンプはそれぞれ、画像形成装置１００において用いられるインクの各色毎に備えられている。ヘッド６１は、鉛直方向に沿って多数のノズルを備えたノズル列を備えている。このノズル列は、画像形成装置１００において用いられるインクの各色にそれぞれ対応して備えられている。これらのノズル列は、主走査方向に並設されている。
【００５６】
サブタンク５０は画像形成装置本体に固定で配置されている。ただし、サブタンク５０は、ヘッド６１に劣化等が生じたときにこれらが新規のものに交換可能であるように、またメンテナンスを容易にするために、ヘッド６１と一体で、画像形成装置本体に対して着脱可能としても良い。
サブタンク５０のその余については後述する。
【００５７】
このような構成の画像形成装置１００においては、画像形成開始の旨の所定の信号の入力によりサブタンク５０が第１の配置状態であるとともに給紙ユニット２０から一枚の用紙Ｓが搬送機構１０に供給される。搬送機構１０に供給された用紙Ｓは、搬送ベルト１２に静電吸着されて搬送される。
【００５８】
この用紙Ｓの表面がヘッド６１に対向する位置を移動する過程で、用紙搬送駆動手段が間歇的に駆動される。そして、用紙Ｓの搬送が停止されたタイミングで、形成すべき画像に応じてヘッド６１からインクが吐出され、用紙Ｓの表面に、たとえばヘッド６１のノズル面に形成されたノズル領域の長さに相当する幅の画像が形成される。かかる幅の画像が形成されると、用紙Ｓの搬送がかかる幅だけ行われ、再度用紙Ｓの搬送が停止される。この繰り返しによって用紙Ｓに画像の全体が形成される。他の例としてドット形成順序が前後するインターレースによって画像を形成しても良い。
【００５９】
画像の全体が形成された用紙Ｓは、排紙部３０によって排紙台７１上にそのまま排出されて積載されるか、反転部２５によって反転されたうえで再度ヘッド６１に対向する位置を搬送され、このときにもう一方の面に画像を形成されたうえで排紙部３０によって排紙台７１上に排出されて積載される。
【００６０】
このような画像形成が終了した場合、あるいはこのような画像形成を繰り返してヘッド６１がインクの詰まり等によりクリーニングすべき状態となった場合には、サブタンク５０が第１の配置状態から第２の配置状態に変位してヘッド６１が維持回復機構４０によってキャッピングされ、クリーニングの必要に応じてインクの吸引動作等が行われること等によってヘッド６１がクリーニングされる。
【００６１】
一方、画像形成やクリーニングを行うと、サブタンク５０内のインク量が減少するため、サブタンク５０内にインクを適宜補給する必要がある。
そこで、図２に示すように、サブタンク５０は、サブタンク５０内のインク量を検知するための複数の検知部材として電極ピンである棒状の電極５３ａ、５３ｂと、各電極５３ａ、５３ｂを固定支持しているとともに、収容しているインクがヘッド６１から吐出されるインク収容部５４とを有している。このような構成および以下述べる各構成、動作等は、画像形成装置１００において用いられるインクの各色に対応した各サブタンク５０に共通である。
【００６２】
符号５２ａは、弁部５２に備えられた大気開放弁としての弁を示している。弁部５２は、弁５２ａの他に、開放機構８４の駆動力が作用していない状態ではインク収容部５４をサブタンク５０外の空間に対して密閉するように弁５２ａを付勢した図示しない付勢部材を有している。弁５２ａは、開放機構８４の駆動力が作用すると、弁部５２がインク収容部５４の内部を開放した状態となり、インク収容部５４内の空気を外部に逃がすとともにチューブ８３から供給されるインクがインク収容部５４内に流入することを許容する。
【００６３】
電極５３ａ、５３ｂは、インク収容部５４内のインクを介して電流が流れることでインクを検知するものであり、画像形成装置本体内には、各電極５３ａ、５３ｂに接続された図示しない電源及び電流計等を備えた回路が設けられている。
【００６４】
電流計には、制御部７０が接続されており、電流計によって電流が流れたことが検知された状態で、制御部７０により、インク収容部５４内のインクが電極５３ａ及び電極５３ｂに接触するレベルにあると認識される。
【００６５】
このように、電極５３ａ、５３ｂは、インク収容部５４内のインクの液面を検知することでインク量の不足を検出するためにインク収容部５４内のインク量を検知するインク量検知手段としてのインク量検知センサ、液面検知センサとして機能するものであって、これらがインクに浸っているか否かに関する信号が制御部７０に入力されるものとなっている。サブタンク５０が第１の配置状態、第２の配置状態の何れかを占めている配置状態において、電極５３ａ、５３ｂの少なくとも一方がインクに浸っていない配置状態は、インクの不足を生じている配置状態であって、インクをインク収容部５４内に供給すべき配置状態である。
【００６６】
制御部７０は、かかる信号に基づいて、電極５３ａ、電極５３ｂの少なくとも一方がインクに浸っていない場合にインク収容部５４内のインクが不足しているとの判断を行い、開放機構８４を駆動するとともに、電極５３ａ、電極５３ｂの双方がインクに接触するまでインク供給機構８０のポンプを駆動して、インクカートリッジ８１内のインクをインク収容部５４内に流入させる。
【００６７】
サブタンク５０は、ヘッド変位駆動手段により、図２の紙面に平行な面内で回転駆動される。よって、図２の紙面に平行な面は、サブタンク５０、インク収容部５４の回転面に平行である。インク収容部５４は、サブタンク５０の回転面による断面が正方形をなすようになっているが、後述するようにこの形状に限られるものではない。
【００６８】
電極５３ａ、５３ｂは、サブタンク５０が第１の配置状態であるときと第２の配置状態であるときとでインク収容部５４の回動中心に対する位相が変化するとともに、インク収容部５４の回転面内で互いに異なる方向を向くように、インク収容部５４に配設されている。具体的には、電極５３ａは、図２（ａ）に示す、サブタンク５０が第１の配置状態であるときにおいて、インク収容部５４の天井面となる面に配設されており、電極５３ｂは、図２（ｂ）に示す、サブタンク５０が第２の配置状態であるときにおいて、インク収容部５４の天井面となる面に配設されている。なお、電極５３ａ、５３ｂは、図２の紙面に垂直な方向における位置が互いにずれていても良く、インク収容部５４の同一の回転面に投影された配置状態で互いに異なる方向を向いていれば良い。また電極５３ａ、５３ｂは、インク収容部５４の回転面に対してねじれの態様で配設されていても良い。
【００６９】
電極５３ａ、５３ｂをこのように配設した意義について説明する。
たとえば、かりに、図９ないし図１１に示すように、２つの電極５３をインク収容部５４の同じ面に互いに同じ方向を向くように配設したサブタンク５０’を考える。
これらの図に示した構成において、各電極５３は何れも、第２の配置状態に対応する各図（ａ）に示した配置状態におけるインク収容部５４の天井面に、下方を向くように配設されている。
【００７０】
各図（ａ）に示す配置状態において各電極５３がインクに接触したインク量を、インク収容部５４におけるインクの適正量であるとすると、たとえば、インク収容部５４内のインク量が図９（ａ）の破線部の位置まで低下しインク量が不足した状態にある場合であっても、同図（ｂ）に示すように第１の配置状態に対応する配置状態ではインクの不足が検知されないこととなる。なお、図９（ｃ）、図１０（ｃ）は、ヘッド６１が同図（ｂ）と逆方向にインクを吐出する場合を示しており、図９（ｃ）に示した場合も同様に、インク収容部５４内のインク量が図９（ａ）の破線部の位置まで低下しインク量が不足した状態にある場合であっても、インクの不足が検知されない。図１０（ｃ）に示した場合については次に述べる。
【００７１】
図１０に示すように、インク収容部５４内のインク量が同図（ａ）の破線部の位置まで低下しインク量が不足した状態にある場合であっても、各電極５３の位置を調整すれば、同図（ｂ）に示すように第１の配置状態に対応する配置状態ではインクの不足が検知され得るが、同図（ｃ）に示す配置状態では、やはりインクの不足が検知されない。なお、図９（ｂ）、図１０（ｂ）の配置状態、図９（ｃ）、図１０（ｃ）の配置状態の何れにおいてもインクを吐出する構成は、たとえば用紙Ｓの両面に画像形成可能な機種に採用されるものである。
【００７２】
また、各電極５３を、インク収容部５４の同じ面に配設すると、インク収容部５４内のインク量が図１１（ａ）に示すように不足した状態にある場合であっても、同図（ｂ）に示すように、インクの表面張力によりインクが各電極５３に接触し、インク量が十分であると誤検知され得る。
【００７３】
しかしながら、画像形成装置１００、サブタンク５０において採用されている電極５３ａ、５３ｂによれば、インク収容部５４の回転面内で互いに異なる方向を向くように、インク収容部５４に配設されているため、サブタンク５０が第１の配置状態であるとき、第２の配置状態であるときの何れにおいても、インク量が不足した状態にあるか否かが適正に検知される。
【００７４】
なお、図１０に示した不具合は、電極５３ａ、５３ｂの間の距離を調整することによって解消されうるが、同図に示した構成においては、インク収容部５４の形状によっては電極５３ａ、５３ｂの間の距離を大きくとることが難しい場合がある。これに対し、画像形成装置１００、サブタンク５０において採用されている電極５３ａ、５３ｂの配設位置は比較的自由度が高いため、図１０に示した不具合も生じにくい。
【００７５】
電極５３ａ、５３ｂは、インク収容部５４の回転方向において、インク収容部５４の隣接する面にそれぞれ備えられている。
弁部５２、弁５２ａは、かかる隣接する２つの面の接続部分言い換えるとインク収容部５４の角部に位置している。
【００７６】
よって、弁部５２は、電極５３ａと電極５３ｂとの間に位置しており、弁５２ａは、サブタンク５０が第１の配置状態である場合であっても第２の配置状態である場合であっても、所定方向具体的には上方から駆動可能となっており、上方から押圧されるとインク収容部５４内の空気を外部に逃がすとともにチューブから供給されるインクがインク収容部５４内に流入する状態となる。
【００７７】
そのため、開放機構８４は、弁５２ａを押圧する機構を、弁５２ａを所定方向である上方から押圧するように備えているとともに、サブタンク５０の回動に伴って、かかる機構が、弁部５２に上方から対向した状態を保つように左右方向に変位するように備えている。そして、これによって上述のように低コスト化が図られているのであるが、事情によっては、かかる機構を、第１の配置状態、第２の配置状態のそれぞれについて設けても良く、この場合、弁部５２の構成は、たとえば図９ないし図１１に示すように、弁５２ａの位置が角部からずれた位置を占めていても良い。弁５２が同じ方向から駆動されるのであれば、ヘッド位置がメンテナンス時を含め水平打ちの配置状態で固定されるような構成の画像形成装置、あるいはヘッド位置が従来に多くあるようにいわゆる垂直打ちの配置状態で固定されるような構成の画像形成装置にも、かかる機構の構成を共通化可能である。
【００７８】
ただし、電極５３ａ、５３ｂは、インク収容部５４の形状によっては、インク収容部５４の回転方向において、インク収容部５４の隣接する面にそれぞれ備えられるとは限らない。サブタンク５０の回転面によるインク収容部５４の断面形状は、構造や説明が簡易であること等の観点から正方形状としたが、これに限られない。電極５３ａ、５３ｂが設けられるインク収容部５４の面が曲面であっても良い。
【００７９】
電極５３ａ、５３ｂは、インク収容部５４内部側の端部が、それぞれが設けられた面からインク収容部５４内に向けて突設されており、電極５３ａ、５３ｂの端部はともに、サブタンク５０が第１の配置状態である場合、第２の配置状態である場合の何れにおいても、弁部５２より下方に位置している。よって、インク収容部５４内にインクが供給された場合、サブタンク５０が第１の配置状態である場合、第２の配置状態である場合の何れにおいても、インクは、通常、弁部５２のレベルに達する前に供給が停止されることとなり、弁部５２に流入することはない。
【００８０】
また、電極５３ａ、５３ｂは、それぞれが設けられた面に直角をなすように突設されている。よって、サブタンク５０が第１の配置状態である場合と第２の配置状態である場合とでは、電極５３ａ、５３ｂは、延設方向が縦と横との間で変化するだけであるため、各配置状態におけるその先端位置のレベルが、たとえば図９ないし図１１に示した各電極５３のレベルに一致するように配置すれば、図９ないし図１１に示した場合におけるインク量の制御と同じ制御でインク量が制御され、制御が共通化され得る。また、たとえば、画像形成装置１００が傾斜した状態で設置され、図３に示すように、サブタンク５０が傾斜した配置状態で使用される場合であっても、インクが電極５３ａ及び電極５３ｂに接触する範囲でインク量が制御され、インク量の誤検知によってインクがサブタンク５０から溢出することが防止される。
【００８１】
ただし、電極５３ａ、５３ｂは、サブタンク５０、インク収容部５４の形状等によっては、かかる突設の態様でなく、それぞれが設けられる面に面一で設けられても良い。しかしながら、かかる突設の態様で設けると、上述の利点の他、次のような利点も得られる。
【００８２】
すなわち、図４に示すように、電極５３ａ、５３ｂを、第１の配置状態と第２の配置状態とで高さの異なるインク面位置を検知するように、互いに異なる高さで、言い換えるとそれぞれが設けられた面からの突出量が互いに異なるように、インク収容部５４に突設すれば、第１の配置状態におけるインク量と第２の配置状態におけるインク量とが異なるように制御される。
【００８３】
同図に示した例では、電極５３ａの突設量が電極５３ｂの突設量より大きくなっているため、同図（ｂ）に示す第２の配置状態において検知するインク面位置が、同図（ａ）に示す第１の配置状態において検知するインク面位置よりも高くなっている。これにより、第２の配置状態においてメンテナンスを行うときにはインク収容部５４内のインク量を多くしてメンテナンスが良好に行われるようにするとともに、第１の配置状態において印字等の画像形成を行うときはインク収容部５４内のインク量の下限量が検知され画像形成が良好に行われるようになっている。なお、かかる突出量の関係は、他の理由があれば、逆転するようにしても良い。
【００８４】
電極５３ａ、５３ｂの少なくとも１つは、少なくとも先端部が分岐していても良い。図５は、電極５３ａ、５３ｂがともに、その基部を除いて分岐している構成を示している。このように、先端部が分岐しているとともに電気的に接続された構成では、汚れ等の何らかの原因で電極５３ａ、５３ｂのインクに接触する部分が導電しなくなったときに、他の先端部が導電すれば、インク量の制御が継続して行われる。分岐する数は２つでなく３つ以上であっても良い。
【００８５】
電極５３ａ、５３ｂの、少なくとも先端部が分岐していることには、その全体が分離した構成を含む。図６は、電極５３ａ、電極５３ｂがそれぞれ、２本に分かれ、電極５３ａ１、５３ａ２、電極５３ｂ１、５３ｂ２となった構成を示している。このように、インク収容部５４の各面に電極事態を複数設けて、フェイルセーフがなされるように、すなわちインク量の制御の不具合が回避されるようにしても良い。
【００８６】
とくに、同図に示した構成では、電極５３ａ１と電極５３ａ２との突出量を互いに異ならせているとともに、電極５３ｂ１と電極５３ｂ２との突出量を互いに異ならせている。このようにすれば、図５に示した構成のようにフェイルセーフに用いることが可能である他、電極５３ａ１、５３ａ２、５３ｂ１、５３ｂ２の適宜の組合せによってインク量を検知することで、適宜、第１の配置状態及び／又は第２の配置状態において、複数のインク量による制御が可能となる。
【００８７】
図７に示すように、サブタンク５０は、インク収容部５４の外側に、インク収容部５４から溢れたインクを収容するインクバッファ部５５ａ、５５ｂを備えていても良い。インクバッファ部５５ａは、第１の配置状態である場合にインク収容部５４から溢れたインクを収容し、インクバッファ部５５ｂは、第２の配置状態である場合にインク収容部５４から溢れたインクを収容する。よって、インクカートリッジ８１からインク収容部５４内へのインクの供給の停止動作が遅れたような場合に、余剰のインクは、インクバッファ部５５ａあるいはインクバッファ部５５ｂに流入し、サブタンク５０から溢出することが防止される。
【００８８】
第１の配置状態を占めている場合にインク収容部５４から溢れインクバッファ部５５ａに収容されたインクは、サブタンク５０の回転に伴い第２の配置状態を占めたときにインク収容部５４内に戻される。また同様に、第２の配置状態を占めている場合にインク収容部５４から溢れインクバッファ部５５ｂに収容されたインクは、サブタンク５０の回転に伴い第１の配置状態を占めたときにインク収容部５４内に戻される。よって、インクカートリッジ８１からサブタンク５０に一旦供給されたインクは、インク収容部５４を経て無駄なくヘッド６１から吐出され、有効に利用される。ただし、インクバッファ部５５ａ、インクバッファ部５５ｂは、何れか一方だけ備えられていても良い。
【００８９】
以上の各構成例では、電極５３ａ、５３ｂあるいは電極５３ａ１、５３ａ２、５３ｂ１、５３ｂ２が、第１の配置状態、第２の配置状態にそれぞれ対応してインク収容部５４の２つの面に配設されているが、図８に示すように、同図（ａ）に示す第１の配置状態、同図（ｂ）に示す第２の配置状態のほかに、同図（ｃ）に示す他の第２の配置状態がある場合には、これに合わせて電極５３ｃをかかる２つの面と異なる面に設けても良い。同図（ａ）に示した配置状態と、同図（ｃ）に示した配置状態とは、同図（ｂ）に示した配置状態から、サブタンク５０を互いに逆方向に回転させることによって形成される配置状態であるため、同図（ｂ）に示した配置状態で待機しておけば、同図（ａ）に示した配置状態と、同図（ｃ）に示した配置状態との何れかが必要に応じて速やかに形成される。
【００９０】
同図（ｃ）に示した配置状態は、図９（ｃ）、図１０（ｃ）に示したのと同様に、ヘッド６１が図８（ｂ）に示した場合と逆方向にインクを吐出する場合であっても良いし、インクの吐出と異なることを行う場合、たとえば、維持回復機構４０におけるキャッピング機能とクリーニング機能とを分離して、これらの機能を図８（ｂ）の配置状態と図８（ｃ）の配置状態とに振り分けた場合のような場合であっても良い。
【００９１】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００９２】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９３】
５０    インク収容容器
５２    弁部
５３ａ、５３ｂ    複数の検知部材
５３ａ１、５３ａ２、５３ｂ１、５３ｂ２    複数の検知部材
５４    インク収容部
５５ａ、５５ｂ    インクバッファ部
６１    ヘッド
１００    画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開２０１０−５８４３号公報
【特許文献２】特開２０１０−５８４５号公報
【特許文献３】特許第３６８４０２２号公報
【特許文献４】特開平１０−６５２１号公報
【特許文献５】特開２００４−１８８９３３号公報
【特許文献６】特開平２−２０１１２３号公報
【特許文献７】特開平９−２６２９８７号公報
【図１】
0005720273.tif 000002
【図２】
0005720273.tif 000003
【図３】
0005720273.tif 000004
【図４】
0005720273.tif 000005
【図５】
0005720273.tif 000006
【図６】
0005720273.tif 000007
【図７】
0005720273.tif 000008
【図８】
0005720273.tif 000009
【図９】
0005720273.tif 000010
【図１０】
0005720273.tif 000011
【図１１】
0005720273.tif 000012