(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向に走査させながらインクを吐出し、前記主走査方向と略直交する副走査方向に記録媒体を移動させて前記記録媒体に画像を形成する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収容されるインク収容部を具備し、前記インク収容部の中心位置が前記インクジェットヘッドの垂直方向下側に垂直方向の距離が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の位置に配置され、装置正面側から着脱可能なインクカートリッジと、
前記インクカートリッジと前記インクジェットヘッドとの間に設けられるインク供給路と、
前記インクジェットヘッドの走査領域の一方の端部に設けられ、前記インクジェットヘッドと前記インク供給路とを連結及び離間させる連結部と、
前記インクジェットヘッドの垂直方向上側に設けられ、垂直方向上側から前記インクジェットヘッド内のインク流路と連通される構造を有し、前記連結部と連結可能な第１の開閉部材を具備するインク供給口を有する負圧維持部と、
前記負圧維持部の内部圧力を検出する圧力検出手段と、
を備え、
前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材と前記連結部との着脱がされ、
前記負圧維持部は、前記インクジェットヘッドのインク供給時には、前記連結部を介して前記インク供給路と連結されて前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジとの水頭圧差に前記インクジェットヘッドの内部圧力を維持し、前記インクジェットヘッドの印字実行時には、前記連結部及び前記インク供給路と離間させるとともに、前記第１の開閉部材を閉めて内部を密閉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】
主走査方向に走査させながらインクを吐出し、前記主走査方向と略直交する副走査方向に記録媒体を移動させて前記記録媒体に画像を形成する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収容されるインク収容部を具備し、前記インク収容部の中心位置が前記インクジェットヘッドの垂直方向下側に垂直方向の距離が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の位置に配置され、装置正面側から着脱可能なインクカートリッジと、
前記インクカートリッジと前記インクジェットヘッドとの間に設けられるインク供給路と、
前記インクジェットヘッドの走査領域の一方の端部に設けられ、前記インクジェットヘッドと前記インク供給路とを連結及び離間させる連結部と、
前記インクジェットヘッドの垂直方向上側に設けられ、垂直方向上側から前記インクジェットヘッド内のインク流路と連通される構造を有し、前記連結部と連結可能な第１の開閉部材を具備するインク供給口を有する負圧維持部と、
前記負圧維持部の容積変化を検出する容積検出手段と、
を備え、
前記容積検出手段の検出結果に基づいて前記負圧維持部の内圧が求められ、前記負圧維持部の内圧に基づいて、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材と前記連結部との着脱がされ、
前記負圧維持部は、前記インクジェットヘッドのインク供給時には、前記連結部を介して前記インク供給路と連結されて前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジとの水頭圧差に前記インクジェットヘッドの内部圧力を維持し、前記インクジェットヘッドの印字実行時には、前記連結部及び前記インク供給路と離間させるとともに、前記第１の開閉部材を閉めて内部を密閉することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記負圧維持部は、その内部に設けられたサブタンクの上側に位置し、前記サブタンク内のインクから分離された気泡が滞留する気泡溜まり部と、
前記気泡溜まり部に滞留する気泡を排出する気泡排出口と、
を有し、
前記気泡排出口と前記負圧維持部の上部で連通する第２の開閉部材を具備する気泡排出路と、
前記気泡排出路の前記気泡排出口と反対側の端部から前記負圧維持部内を吸引する吸引手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記吸引手段は、前記インクジェットヘッドのインク吐出面からインクジェットヘッド内部を吸引手段と兼用されることを特徴とする請求項３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記吸引手段を用いて、前記負圧維持部の前記気泡排出口から吸引を行うか、或いは前記インクジェットヘッドのインク吐出面から吸引を行うかを切り換える吸引切換手段を備えたことを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記負圧維持部は、内部圧力の変化又は容積の変化に応じて変形する面を備え、
前記圧力検出手段は、前記負圧維持部の内部圧力の変化に対応して移動するアクチュエータと、
前記負圧維持部に所定量のインクが充填された初期状態に対応する前記アクチュエータの位置に設けられた第１のセンサと、
プリント状態における前記負圧維持部の内部圧力に最大圧力に対応する前記アクチュエータの位置に設けられた第２のセンサと、
を備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクカートリッジは、収容されたインクを介して対向する面のそれぞれに光を透過させる光透過部が設けられたインク収納袋、及び前記インク収納袋が収納され、前記光透過部に対応する位置に開口部が設けられたインクカートリッジ容器を具備し、
前記開口部及び前記光透過部を介して対向するように配置された発光素子及び受光素子と、
前記発光素子から発光され前記受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値以下の場合には、インク切れである旨を報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記光透過部は、前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の中央部、及び折り目が付けられた端部に設けられ、
前記発光素子及び受光素子は、前記中央部の光透過部に対応する位置、及び前記端部の光透過部に対応する位置に配置され、
前記報知手段は、前記中央部の光透過部に対応する受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値以下の場合には、前記端部の光透過部に対応する受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値と比較され、前記比較された結果が前記しきい値以下の場合にはインク切れである旨を報知することを特徴とする請求項７記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記中央部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値を超える場合、及び前記端部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値を超える場合は、前記中央部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度と前記所定のしきい値の比較が継続されることを特徴とする請求項８記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
主走査方向に走査させながらインクを吐出し、前記主走査方向と略直交する副走査方向に記録媒体を移動させて前記記録媒体に画像を形成する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収容されるインク収容部を具備し、前記インク収容部の中心位置が前記インクジェットヘッドの垂直方向下側に垂直方向の距離が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の位置に配置され、装置正面側から着脱可能なインクカートリッジと、
前記インクカートリッジと前記インクジェットヘッドとの間に設けられるインク供給路と、
前記インクジェットヘッドの走査領域の一方の端部に設けられ、前記インクジェットヘッドと前記インク供給路とを連結及び離間させる連結部と、
前記インクジェットヘッドの垂直方向上側に設けられ、垂直方向上側から前記インクジェットヘッド内のインク流路と連通される構造を有し、前記連結部と連結可能な第１の開閉部材を具備するインク供給口を有する負圧維持部と、
前記負圧維持部の内部圧力を検出する圧力検出手段と、
を備えたインクジェット記録装置において、
前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材と前記連結部との着脱がされ、
前記インクジェットヘッドのインク供給時には、前記連結部を介して前記負圧維持部と前記インク供給路と連結させて前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジとの水頭圧差に前記インクジェットヘッドの内部圧力を維持し、
前記インクジェットヘッドの印字実行時には、前記負圧維持部と前記連結部及び前記インク供給路とを離間させるとともに、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材を閉めて内部を密閉することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１１】
主走査方向に走査させながらインクを吐出し、前記主走査方向と略直交する副走査方向に記録媒体を移動させて前記記録媒体に画像を形成する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収容されるインク収容部を具備し、前記インク収容部の中心位置が前記インクジェットヘッドの垂直方向下側に垂直方向の距離が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の位置に配置され、装置正面側から着脱可能なインクカートリッジと、
前記インクカートリッジと前記インクジェットヘッドとの間に設けられるインク供給路と、
前記インクジェットヘッドの走査領域の一方の端部に設けられ、前記インクジェットヘッドと前記インク供給路とを連結及び離間させる連結部と、
前記インクジェットヘッドの垂直方向上側に設けられ、垂直方向上側から前記インクジェットヘッド内のインク流路と連通される構造を有し、前記連結部と連結可能な第１の開閉部材を具備するインク供給口を有する負圧維持部と、
前記負圧維持部の容積変化を検出する容積検出手段と、
を備えたインクジェット記録装置において、
前記容積検出手段の検出結果に基づいて前記負圧維持部の内圧が求められ、前記負圧維持部の内圧に基づいて、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材と前記連結部との着脱がされ、
前記インクジェットヘッドのインク供給時には、前記連結部を介して前記負圧維持部と前記インク供給路と連結させて前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジとの水頭圧差に前記インクジェットヘッドの内部圧力を維持し、
前記インクジェットヘッドの印字実行時には、前記連結部及び前記インク供給路と離間させるとともに、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材を閉めて内部を密閉することを特徴とするインクジェット記録方法。
【請求項１２】
前記インクカートリッジは、インクが収容され、収容されたインクを介して対向する面のそれぞれに光を透過させる光透過部が設けられたインク収納袋、及び前記インク収納袋が収納され、前記光透過部に対応する位置に開口部が設けられたインクカートリッジ容器を具備し、
前記開口部及び前記光透過部に対応して配置された発光素子から発光され、前記開口部及び前記光透過部を介して前記発光素子と対向するように配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値以下の場合には、インク切れである旨を報知することを特徴とする請求項１０又は１１記載のインクジェット記録方法。
【請求項１３】
前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の中央部に設けられた前記光透過部に対応する位置に配置された前記発光素子により発光され、前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の中央部の前記光透過部に対応する位置に配置された前記受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値以下の場合には、折り目が付けられた前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の端部に設けられた前記光透過部に対応する位置に配置された前記発光素子により発光され、前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の端部に設けられた前記光透過部に対応する位置に配置された前記受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値と比較され、
前記比較された結果が前記しきい値以下の場合には、インク切れである旨が報知されることを特徴とする請求項１２記載のインクジェット記録方法。
【請求項１４】
前記中央部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値を超える場合、及び前記端部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値を超える場合は、前記中央部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度と前記所定のしきい値の比較が継続されることを特徴とする請求項１３記載のインクジェット記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット記録装置に係り、特に装置全体の小型化を実現するインクジェット記録装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラにより撮影された画像などを印刷記録する記録装置としてインクジェット記録装置（インクジェットプリンター）が普及している。インクジェット記録装置はヘッドに複数のノズルを備え、このノズルから記録媒体にインク液滴を吐出して記録媒体上に所望の画像が記録される。インクジェット記録装置はパソコン、スキャナー、デジタルカメラなどの他の機器と同じ机上に設置されることが多くなり、１つの机上に多数の機器をコンパクトに設置するためにこれらの機器を積み重ねて設置することがある。したがって、装置全体を小型化、薄型化することで設置スペースの省スペース化を図るとともに、電源オンオフなどの操作や給紙、インクの交換などのメンテナンスを行う面を共通化して操作性、メンテナンス性の向上を図っている。
【０００３】
特許文献１に記載された発明は、必要なときのみインクカートリッジを記録ヘッドに接続し、インクを供給する方法を採用し、装置内のインク供給系の構造を簡素化して装置全体の小型化を実現している。
【０００４】
特許文献２に記載された発明は、インクジェットヘッドとインクタンクとの間に弾性変形時の復元力により負圧を発生する負圧発生容器が設けられるインク供給システムが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３３８３８３号公報
【特許文献２】特開２００１−６３０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、インクジェットヘッドに接続したポンプの負圧によりインク収容容器内からインクジェットヘッドへインクが導入される旨の記載はあるが、印刷時のインクジェットヘッド内に負圧を発生させる方法について開示されていない。また、インクジェットヘッドに接続するポンプを備える必要があり、装置の小型化には不利である。
【０００６】
また、特許文献２に記載された発明では、負圧発生容器（インクジェットヘッド）とインクタンクが必要なときのみ接続される形態において、負圧発生容器とインクタンクが離れた場合のインクジェットヘッドの内圧を制御する構造やその制御方法について具体的な開示がない。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、装置の小型化及び構造の簡素化を図るとともに好ましいインク吐出を実現するインクジェット記録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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るインクジェット記録装置は、主走査方向に走査させながらインクを吐出し、前記主走査方向と略直交する副走査方向に記録媒体を移動させて前記記録媒体に画像を形成する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収容されるインク収容部を具備し、前記インク収容部の中心位置が前記インクジェットヘッドの垂直方向下側に垂直方向の距離が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の位置に配置され、装置正面側から着脱可能なインクカートリッジと、前記インクカートリッジと前記インクジェットヘッドとの間に設けられるインク供給路と、前記インクジェットヘッドの走査領域の一方の端部に設けられ、前記インクジェットヘッドと前記インク供給路とを連結及び離間させる連結部と、前記インクジェットヘッドの垂直方向上側に設けられ、垂直方向上側から前記インクジェットヘッド内のインク流路と連通される構造を有し、前記連結部と連結可能な第１の開閉部材を具備するインク供給口を有する負圧維持部と、前記負圧維持部の内部圧力を検出する圧力検出手段と、を備え、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材と前記連結部との着脱がされ、前記負圧維持部は、前記インクジェットヘッドのインク供給時には、前記連結部を介して前記インク供給路と連結されて前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジとの水頭圧差に前記インクジェットヘッドの内部圧力を維持し、前記インクジェットヘッドの印字実行時には、前記連結部及び前記インク供給路と離間させるとともに、前記第１の開閉部材を閉めて内部を密閉することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、印字時にインク流路と離間し、インク供給時にインク流路と連結するインクジェットヘッドにおいて、インク供給時及び印字時のいずれにおいても、インクジェットヘッドの内部圧力が適切に維持される。また、インクジェットヘッドとインク流路とが連結されると、インクジェットヘッドとインクカートリッジとの揚水高さにより発生する負圧によってインクジェットヘッド内にインクが供給され、一方、インクジェットヘッドとインク流路とを離間させても、負圧維持部の作用によりインクジェットヘッドの必要な負圧が維持されるので、インクジェットヘッドにインクを供給するため、及び印刷時のインクジェットヘッドの負圧を維持するためのポンプなどの圧力発生装置が不要になる。さらに、印字時はインクジェットヘッドとインク供給路とを離間させ、インク供給時はインクジェットヘッドとインク供給路とを連結させるように構成することで、装置内においてインク供給路を引き回す必要がなくなり、インク供給路をコンパクトに配置することができる。例えば、インクジェットヘッド内のインクが消費するとインクジェットヘッドの内部圧力が下がるので（負圧が大きくなるので）、インクジェットヘッドの内部圧力が所定値未満となった場合に、インクジェットヘッドとインク流路とを連結させることで、インクジェットヘッドの内部圧力を元の圧力（インクジェットヘッドとインクカートリッジとの揚水高さによる水頭圧）に復帰させることができる。
【００１０】
即ち、連結時にはインクジェットヘッドの垂直方向下側にインクカートリッジを備えることで、インクジェットヘッド（インクジェットヘッドインク吐出面）とインクカートリッジとの揚水高さ（水頭圧差）によりインクジェットヘッド内に負圧が発生し、離間時には、負圧維持部を密閉することでインクジェットヘッドの内部圧力が維持される。
【００１１】
複数色のインクを用いる態様では、各色のインクカートリッジを備え、各色のインクカートリッジがインクジェットヘッドからの垂直方向の距離が略同一となるように、各色のインクカートリッジが配置される。
【００１２】
インク流路やインクカートリッジ、連結部などのインク供給系を１つの構造体にまとめたサブカートリッジ方式をとる態様がある。
【００１３】
記録媒体には、インクジェットヘッドによって吐出されるインクを受ける媒体であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【００１４】
記録媒体を供給する記録媒体供給部や、記録媒体供給部からインクジェットヘッド直下の記録領域へ記録媒体を搬送する搬送手段を備える態様がある。搬送手段は、記録媒体供給手段から取り出された記録媒体を垂直方向上側（垂直方向上側を含む方向）にインクジェットヘッドの記録領域と垂直方向の略同一面へ搬送する垂直搬送部と、インクジェットヘッドの記録領域へ記録媒体を水平に搬送する水平搬送部と、を備える態様がある。
【００１５】
記録媒体供給部やインクカートリッジ、サブカートリッジを装置の前面側から操作（着脱）可能に構成する態様は操作性が向上するのでより好ましい。
【００１６】
また、上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、主走査方向に走査させながらインクを吐出し、前記主走査方向と略直交する副走査方向に記録媒体を移動させて前記記録媒体に画像を形成する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収容されるインク収容部を具備し、前記インク収容部の中心位置が前記インクジェットヘッドの垂直方向下側に垂直方向の距離が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の位置に配置され、装置正面側から着脱可能なインクカートリッジと、前記インクカートリッジと前記インクジェットヘッドとの間に設けられるインク供給路と、前記インクジェットヘッドの走査領域の一方の端部に設けられ、前記インクジェットヘッドと前記インク供給路とを連結及び離間させる連結部と、前記インクジェットヘッドの垂直方向上側に設けられ、垂直方向上側から前記インクジェットヘッド内のインク流路と連通される構造を有し、前記連結部と連結可能な第１の開閉部材を具備するインク供給口を有する負圧維持部と、前記負圧維持部の容積変化を検出する容積検出手段と、を備え、前記容積検出手段の検出結果に基づいて前記負圧維持部の内圧が求められ、前記負圧維持部の内圧に基づいて、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材と前記連結部との着脱がされ、前記負圧維持部は、前記インクジェットヘッドのインク供給時には、前記連結部を介して前記インク供給路と連結されて前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジとの水頭圧差に前記インクジェットヘッドの内部圧力を維持し、前記インクジェットヘッドの印字実行時には、前記連結部及び前記インク供給路と離間させるとともに、前記第１の開閉部材を閉めて内部を密閉することを特徴とする。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、インクジェットヘッドの内部圧力に応じてインクジェットヘッドとインク供給路とを連結及び離間させることで、印字時及びインク供給時にインクジェットヘッドの内部圧力を適正に維持可能である。
【００２１】
負圧維持部に可塑性膜と弾性変形部材を有するサブタンクを備え、該サブタンクの容積変化を検出した検出結果からサブタンク（負圧維持部）の圧力変化を判断してもよい。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記負圧維持部は、その内部に設けられたサブタンクの上側に位置し、前記サブタンク内のインクから分離された気泡が滞留する気泡溜まり部と、前記気泡溜まり部に滞留する気泡を排出する気泡排出口と、を有し、前記気泡排出口と前記負圧維持部の上部で連通する第２の開閉部材を具備する気泡排出路と、前記気泡排出路の前記気泡排出口と反対側の端部から前記負圧維持部内を吸引する吸引手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、インクジェットヘッドに供給されるインクをサブタンク内で気液分離することができ、インクジェットヘッド内への気泡流入による吐出異常を未然に防ぐことができる。
【００２４】
特に、インクジェットヘッドへのインク初期充填前に、該サブタンク内に滞留する気体を気泡排出口経由で（サブタンクの上側から）外部に排出し、その後、サブタンク内にインクを重点し、更にインクジェットヘッド内にインクを充填することで初期充填時の気体流入を回避できる。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記吸引手段は、前記インクジェットヘッドのインク吐出面からインクジェットヘッド内部を吸引手段と兼用されることを特徴とする。
【００２６】
請求項４に記載の発明によれば、気泡排出用の吸引手段を個別に持たずにインクジェットヘッド内の気泡排出を可能にし、装置の小型化、構成の簡略化を実現し、コストダウンに寄与する。
【００２７】
サブタンクと連通する気泡排出路のサブタンク（気泡留め部）と反対側の端部をインクジェットヘッドのノズル形成面近傍に配置する態様が好ましい。
【００２８】
吸引手段は、ポンプなどの吸引装置（吸引部材）と、該吸引装置を制御する吸引制御手段と、を備える態様がある。吸引制御手段を装置の制御系に含まれる他の制御系と兼用してもよい。
【００２９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記吸引手段を用いて、前記負圧維持部の前記気泡排出口から吸引を行うか、或いは前記インクジェットヘッドのインク吐出面から吸引を行うかを切り換える吸引切換手段を備えたことを特徴とする。
【００３０】
請求項５に記載の発明によれば、気泡排出口からの吸引とインク吐出面からの吸引を切換可能に構成することで、サブタンク内（インクジェットヘッド内）の気泡排除をインク吐出面から行うことなく実施できるので、ヘッドの内の気泡排除をインク吐出面から実行する従来の吸引に比べて、吸引による無駄なインクの消費量を抑えることができる。請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記負圧維持部は、内部圧力の変化又は容積の変化に応じて変形する面を備え、前記圧力検出手段は、前記負圧維持部の内部圧力の変化に対応して移動するアクチュエータと、前記負圧維持部に所定量のインクが充填された初期状態に対応する前記アクチュエータの位置に設けられた第１のセンサと、プリント状態における前記負圧維持部の内部圧力に最大圧力に対応する前記アクチュエータの位置に設けられた第２のセンサと、を備えたことを特徴とする。請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記インクカートリッジは、収容されたインクを介して対向する面のそれぞれに光を透過させる光透過部が設けられたインク収納袋、及び前記インク収納袋が収納され、前記光透過部に対応する位置に開口部が設けられたインクカートリッジ容器を具備し、前記開口部及び前記光透過部を介して対向するように配置された発光素子及び受光素子と、前記発光素子から発光され前記受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値以下の場合には、インク切れである旨を報知する報知手段と、を備えたことを特徴とする。請求項８に記載の発明は、請求項７記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記光透過部は、前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の中央部、及び折り目が付けられた端部に設けられ、前記発光素子及び受光素子は、前記中央部の光透過部に対応する位置、及び前記端部の光透過部に対応する位置に配置され、前記報知手段は、前記中央部の光透過部に対応する受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値以下の場合には、前記端部の光透過部に対応する受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値と比較され、前記比較された結果が前記しきい値以下の場合にはインク切れである旨を報知することを特徴とする。請求項９に記載の発明は、請求項８記載のインクジェット記録装置の一態様に係り、前記中央部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値を超える場合、及び前記端部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値を超える場合は、前記中央部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度と前記所定のしきい値の比較が継続されることを特徴とする。また、上記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明に係るインクジェット記録方法は、主走査方向に走査させながらインクを吐出し、前記主走査方向と略直交する副走査方向に記録媒体を移動させて前記記録媒体に画像を形成する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収容されるインク収容部を具備し、前記インク収容部の中心位置が前記インクジェットヘッドの垂直方向下側に垂直方向の距離が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の位置に配置され、装置正面側から着脱可能なインクカートリッジと、前記インクカートリッジと前記インクジェットヘッドとの間に設けられるインク供給路と、前記インクジェットヘッドの走査領域の一方の端部に設けられ、前記インクジェットヘッドと前記インク供給路とを連結及び離間させる連結部と、前記インクジェットヘッドの垂直方向上側に設けられ、垂直方向上側から前記インクジェットヘッド内のインク流路と連通される構造を有し、前記連結部と連結可能な第１の開閉部材を具備するインク供給口を有する負圧維持部と、前記負圧維持部の内部圧力を検出する圧力検出手段と、を備えたインクジェット記録装置において、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材と前記連結部との着脱がされ、前記インクジェットヘッドのインク供給時には、前記連結部を介して前記負圧維持部と前記インク供給路と連結させて前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジとの水頭圧差に前記インクジェットヘッドの内部圧力を維持し、前記インクジェットヘッドの印字実行時には、前記負圧維持部と前記連結部及び前記インク供給路とを離間させるとともに、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材を閉めて内部を密閉することを特徴とする。また、上記目標を達成するために、請求項１１に記載の発明に係るインクジェット記録方法は、主走査方向に走査させながらインクを吐出し、前記主走査方向と略直交する副走査方向に記録媒体を移動させて前記記録媒体に画像を形成する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収容されるインク収容部を具備し、前記インク収容部の中心位置が前記インクジェットヘッドの垂直方向下側に垂直方向の距離が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下の位置に配置され、装置正面側から着脱可能なインクカートリッジと、前記インクカートリッジと前記インクジェットヘッドとの間に設けられるインク供給路と、前記インクジェットヘッドの走査領域の一方の端部に設けられ、前記インクジェットヘッドと前記インク供給路とを連結及び離間させる連結部と、前記インクジェットヘッドの垂直方向上側に設けられ、垂直方向上側から前記インクジェットヘッド内のインク流路と連通される構造を有し、前記連結部と連結可能な第１の開閉部材を具備するインク供給口を有する負圧維持部と、前記負圧維持部の容積変化を検出する容積検出手段と、を備えたインクジェット記録装置において、前記容積検出手段の検出結果に基づいて前記負圧維持部の内圧が求められ、前記負圧維持部の内圧に基づいて、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材と前記連結部との着脱がされ、前記インクジェットヘッドのインク供給時には、前記連結部を介して前記負圧維持部と前記インク供給路と連結させて前記インクジェットヘッドと前記インクカートリッジとの水頭圧差に前記インクジェットヘッドの内部圧力を維持し、前記インクジェットヘッドの印字実行時には、前記連結部及び前記インク供給路と離間させるとともに、前記負圧維持部の前記第１の開閉部材を閉めて内部を密閉することを特徴とする。請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は１１記載のインクジェット記録方法の一態様に係り、前記インクカートリッジは、収容されたインクを介して対向する面のそれぞれに光を透過させる光透過部が設けられたインク収納袋、及び前記インク収納袋が収納され、前記光透過部に対応する位置に開口部が設けられたインクカートリッジ容器を具備し、前記開口部及び前記光透過部に対応して配置された発光素子から発光され、前記開口部及び前記光透過部を介して前記発光素子と対向するように配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値以下の場合には、インク切れである旨を報知することを特徴とする。請求項１３に記載の発明は、請求項１２記載のインクジェット記録方法の一態様に係り、前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の中央部に設けられた前記光透過部に対応する位置に配置された前記発光素子により発光され、前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の中央部の前記光透過部に対応する位置に配置された前記受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値以下の場合には、折り目が付けられた前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の端部に設けられた前記光透過部に対応する位置に配置された前記発光素子により発光され、前記インク収納袋の厚み方向と直交する面の端部に設けられた前記光透過部に対応する位置に配置された前記受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値と比較され、前記比較された結果が前記しきい値以下の場合には、インク切れである旨が報知されることを特徴とする。請求項１４に記載の発明は、請求項１３記載のインクジェット記録方法の一態様に係り、前記中央部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値を超える場合、及び前記端部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度が所定のしきい値を超える場合は、前記中央部の光透過部に対応する位置に配置された受光素子により受光された光の透過濃度と前記所定のしきい値の比較が継続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、印字時にインク流路と離間しインク供給時にインク流路と連結するインクジェットヘッドにおいて、インク供給時及び印字時にインクジェットヘッドの内部圧力を適切に維持され、インクジェットヘッドとインク流路とを連結するとインクジェットヘッドとインクカートリッジとの揚水高さにより発生する負圧によってインクがインクジェットヘッド内に供給され、インクジェットヘッドとインク流路とを離間するとインクジェットヘッドの負圧が維持されるので、ポンプなどの圧力発生装置が不要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３３】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色ごとに設けられた複数の印字ヘッド（インクジェットヘッド）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインクカートリッジ１４（１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ）と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、ガイドシャフト２０に支持されながらガイド２２に沿って印字部１２を記録紙搬送方向と略直交する主走査方向に走査させるキャリッジ２４と、印字部１２が有する各色の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのそれぞれに連結され、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの内部に負圧を発生させる印字ヘッドと同数の負圧維持部２６と、を備えている。
【００３４】
給紙部１８には、所定のサイズに切断されたカット紙が装填される給紙カセットを用いる方式が適用される。複数のサイズの記録紙１６に印字を行う場合には、給紙部１８に装着されている給紙カセットを取り出し、所望のサイズの記録紙１６が装填された給紙カセットに交換する。なお、同一サイズの異なる紙種の記録紙１６を装填したカセットを用意してもよい。
【００３５】
このように、インクジェット記録装置１０は複数種類の記録紙を利用可能に構成されており、給紙カセットには装填される記録紙１６の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体が取り付けられ、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、インクジェット記録装置１０は使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて装置内の各部が制御される。例えば、記録紙１６の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行ってもよい。
【００３６】
給紙部１８に装填された記録紙１６は、給紙ローラ３０の回動によって搬送路３２に送り出され、搬送路３２に設けられた搬送ローラ３４に沿って垂直方向上側に搬送されるとともに、搬送路３２において表裏が反転されて（搬送路３２内で１回ターンして）印字部１２の直下へ送られる。記録紙１６は、印字部１２の直下において搬送ローラ３６によって所定の平面性を維持されながら一定の搬送ピッチで水平面内の所定の搬送方向（副走査方向、矢印線で図示）に送られる。
【００３７】
記録紙１６が印字部１２の直下の印字領域に到達すると、キャリッジ２４を主走査方向に走査させながら、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの記録紙１６と対向する面に設けられたノズルから各色インクを吐出させて主走査方向の印字を実行する。１回の主走査方向に印字が終わると、記録紙１６は副走査方向に所定の距離だけ送られ、キャリッジを主走査方向に移動させながら主走査方向の印字が行われる。このようにして、副走査方向に記録紙１６を一定ピッチずつ搬送方向へ送りながら主走査方向の印字を繰り返すことで、記録紙１６の全面にわたって所望の画像が記録される。所望の画像が形成された記録紙１６は、所定の搬送方向に送られて排紙部３８から装置外部に排出される。
【００３８】
各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのそれぞれに供給されるインクを貯蔵しておくインクカートリッジ１４（Ｋインクに対応するＫインクカートリッジ１４Ｋ、Ｃインクに対応するＣインクカートリッジ１４Ｃ、Ｍインクに対応するＭインクカートリッジ１４Ｍ、Ｙインクに対応するＹインクカートリッジ１４Ｙ、これらを総称してインクカートリッジ１４と記載する。）は、装置本体と分離可能なサブカートリッジ１４０に設けられる挿入口（不図示）に装着される。インクカートリッジ１４がサブカートリッジ１４０に装着されると、インクカートリッジ１４はサブカートリッジ１４０の内部に設けられたインク供給路（図１には不図示、図５に符号１４６で模式的に図示）と連通する。
【００３９】
本例に示すインクジェット記録装置１０では、サブカートリッジ１４０はインクカートリッジ１４を装置の前面側から着脱可能な構造を有し、装置本体はインクカートリッジ１４が装着されるサブカートリッジ１４０を装置前面側から装置本体に着脱可能な構造を有している。
【００４０】
即ち、装置本体にはサブカートリッジ１４０を挿入するサブカートリッジ挿入口が正面に設けられ、サブカートリッジにはインクカートリッジ１４を挿入するインクカートリッジ挿入口（図１には不図示、図５に符号１４２Ｋ，１４２Ｃ，１４２Ｍ，１４２Ｙで図示）が前面（サブカートリッジ１４０を装置本体に装着したときの装置前面に対応する面）に設けられている。
【００４１】
〔印字ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッドの構造について詳説する。各色インクに対応する印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは同一構造を有しているので、これらを符号５０で表すことにする。
【００４２】
図２には、ノズル５１の配置例を示す。印字ヘッド５０は、ｎ個のノズル５１（５１-1〜５１-n）を有し、このｎ個のノズルが２列に千鳥状に並べられている。このようにノズル５１を千鳥配置することで、副走査方向における実質的なノズルピッチを小さくすることができる。図２に示すノズル配置における主走査方向の実質的なノズルピッチは隣接ノズル（例えば、ノズル５１-1とノズル５１-2）との副走査方向の距離ｈとなる。
【００４３】
図３は、印字ヘッド５０の立体構造を示す断面図である。ノズル５１はインクが収容される加圧液室５２と連通し、更に、各加圧液室５２は複数の加圧液室５２にインクを供給する共通流路５５と連通する。
【００４４】
また、加圧液室５２の内部には、加圧液室５２内のインクを加圧する加圧素子（ヒータ）５８が設けられ、加圧素子５８を駆動して加圧液室５２内にバブルを発生させ、バブルの圧力によってノズル５１からインクが吐出される。即ち、本例に示す印字ヘッド５０には、ヒータの加熱エネルギーにより加圧液室に発生させたバブルの圧力をインクの吐出力に用いるサーマル方式が適用される。
【００４５】
〔制御系の説明〕
図４は、インクジェット記録装置１０のシステム制御系の構成を示すブロック図である。
【００４６】
インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【００４７】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【００４８】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、ポンプドライバ７５、モータドライバ７６、バルブドライバ７７、ヒータドライバ７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【００４９】
ポンプドライバ７５は、印字ヘッド５０の回復処理部（図４の符号１６０）に設けられるポンプ２９２などのオンオフ制御や駆動方向の制御を行う制御ブロックである。
【００５０】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってモータ８８を駆動するドライバー（駆動回路）である。なお、図４には、複数のモータ及びこれらを駆動するモータドライバをモータドライバ７６及びモータ８８として図示したが、システムコントローラ７２は複数のモータドライバ及びモータを制御している。
【００５１】
一例を挙げると、図１に示す給紙ドラムを駆動するモータやキャリッジ２４を動作させるモータ、記録紙１６の搬送路に備えられる搬送ローラ３４，３６を駆動するモータなどがある。
【００５２】
バルブドライバ７７は、後述するインク供給系に備えられるバルブ２８８，２９０（図１５参照）の開閉を行う制御ブロックである。
【００５３】
また、ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがってのヒータ８９を駆動するドライバーである。
【００５４】
即ち、システムコントローラ７２は、ポンプドライバ７５、モータドライバ７６、バルブドライバ７７、ヒータドライバ７８などの各部に制御信号を送出し、この制御信号に基づいてポンプドライバ７５はポンプ２９２等のポンプを制御し、モータドライバ７６はモータ８８を制御し、バルブドライバ７７はバルブ１８８，１９０を制御し、ヒータドライバ７８はヒータ８９を制御する。
【００５５】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（印字データ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ８４を介して印字ヘッド５０のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【００５６】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図３において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００５７】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色の印字ヘッド５０に設けられた加圧素子５８を駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００５８】
印字検出部９４は、印字部１２の印字結果を撮像するイメージセンサ（撮像素子、例えば、ＣＣＤ）を含み、該イメージセンサによって読み取った読取結果からノズル５１の目詰まりその他の吐出異常をチェックする手段として機能する。
【００５９】
プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部９４から得られる情報に基づいて、印字ヘッド５０に対する各種補正を行う。
【００６０】
印字ヘッド５０は、印字ヘッド５０内のインクの残量を検出する残量検出部を備えている。印字実行中には印字ヘッド５０内のインク残量が定期的に検出され、インク残量が所定量を下回ると印字ヘッド５０内にインクが補給される。
【００６１】
また、図１に示すサブカートリッジ１４０には、インクカートリッジ１４内のインク残量を検出する残量検出部９２を備えている。残量検出部９２から得られるインクカートリッジ１４の残量情報は所定の表示手段により表示されるとともに、インクカートリッジ１４内のインク残量が少なくなると報知手段によりその旨が報知される。
【００６２】
〔サブカートリッジの説明〕
次に、サブカートリッジについて説明する。図５は、サブカートリッジ１４０の斜視図であり、図６はサブカートリッジ１４０を装置本体に装着した状態の装置上側から見た平面図である。図６では、印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ及びサブカートリッジ１４０以外の図示は省略されている。
【００６３】
図５に示すように、サブカートリッジ１４０はその前面（正面）にインクカートリッジ１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙが挿入されるインクカートリッジ挿入口１４２Ｋ，１４２Ｃ，１４２Ｍ，１４２Ｙが設けられている。インクカートリッジ挿入口１４２Ｋ，１４２Ｃ，１４２Ｍ，１４２Ｙを介してインクカートリッジ装着部１４４Ｋ，１４４Ｃ，１４４Ｍ，１４４Ｙにインクカートリッジ１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙが装着されると、インクカートリッジ１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙはサブカートリッジ１４０の内部に設けられたインク供給路１４６を介して、インク供給連結部１４８（１４８Ｋ，１４８Ｃ，１４８Ｍ，１４８Ｙ）と連通する。図５にはインク供給路１４６を１本の線で模式的に図示したが、サブカートリッジ１４０の内部には各色のインクに対応するインク流路が個別に設けられている。
【００６４】
インク供給連結部１４８は、サブカートリッジ１４０を装置本体に装着した状態における印字ヘッド５０の走査領域の一方の端部に設けられる（図６参照）印字ヘッド５０とサブカートリッジ１４０との連結部である。
【００６５】
本例に示すインクジェット記録装置１０は、印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにインク充填が必要になると、印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを搭載したキャリッジ２４（図６参照）をインク供給連結部１４８が設けられる走査領域の一方の端部に移動させ、印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙが負圧維持部２６を介してサブカートリッジ１４０と連結されるピットイン方式が採用される。
【００６６】
サブカートリッジ１４０に設けられるインク供給連結部１４８はインク供給針２０４を含んで構成され、このインク供給針２０４は凸形状を有するとともに負圧維持部２６のインク供給部１４９（図６に図示）と嵌合可能な形状を有している。なお、印字ヘッド５０は、印字ヘッド５０に接続される負圧維持部２６を通じてサブカートリッジ１４０と連結されるが、本明細書では、印字ヘッド５０が負圧維持部２６を介してサブカートリッジ１４０と連結されることを、「印字ヘッド５０がサブカートリッジ１４０と連結される」と記載することがある。
【００６７】
印字ヘッド５０がサブカートリッジ１４０に連結されると、インク供給路１４６及びインク供給連結部１４８、負圧維持部２６（図１参照）を介して印字ヘッド５０（１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ）はインクカートリッジ１４（１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ）と連通する。本例に示すインクジェット記録装置１０では、インクカートリッジ１４は印字ヘッド５０のノズル５１の開口位置から鉛直方向の距離が１０ｍｍ〜５０ｍｍとなるように配置される。
【００６８】
即ち、印字ヘッド５０とインクカートリッジ１４との揚水高さにより、印字ヘッド５０とインクカートリッジ１４との間には水頭圧差が生じ、この水頭圧差は印字ヘッド５０へインクを供給するときに印字ヘッド５０内に発生させる負圧となる。
【００６９】
印字実行時には、印字ヘッド５０はサブカートリッジ１４０から離間し、負圧維持部２６（図１参照）の機能によって印字ヘッド５０の内部は所定の負圧が維持される。なお、負圧維持部２６の詳細については後述する。
【００７０】
印字ヘッド５０とサブカートリッジ１４０が連結される印字ヘッド５０の位置をホームポジションとし、記録待機中や印字処理開始時及び印字処理終了時、メンテナンス実行時には印字ヘッド５０をホームポジションに移動させるようにキャリッジ２４が制御される。
【００７１】
サブカートリッジ１４０には、印字領域における記録紙１６の搬送ガイドとなる搬送ガイド部１５０と、縁なし印字時の記録紙１６の幅からはみ出したインクを受けるインク受容部１５２と、の機能を備えたガイド部材１５４を備えている。このガイド部材１５４は、その外縁部分に形成された凸部が印字領域における記録紙１６の搬送ガイド部１５０となり、周囲を搬送ガイド部１５０（凸部）で囲まれた領域がインク受容部１５２となっている。
【００７２】
このガイド部材１５４にインクなどの汚れが付着した場合には、ユーザがサブカートリッジ１４０から取り外して清掃または交換することができる。ガイド部材１５４には樹脂材料が好適に用いられる。インク受容部１５２に多孔質部材や不織布など液体を吸収する吸収部材を備え、インク受容部１５２が廃インクで一杯になるとガイド部材１５４から吸収部材のみを取り出すように構成すると、インク受容部１５２のメンテナンスが容易になる。
【００７３】
サブカートリッジ１４０には、キャップ部（不図示）及びインク吸引部（不図示）を有する回復処理部１６０（図５には不図示、図６に図示）が配設される。回復処理部１６０は、印字ヘッド５０がサブカートリッジ１４０に連結された状態（印字ヘッド５０がホームポジションに位置する状態）で、印字ヘッド５０のノズル５１形成面直下に位置している。回復処理部１６０には、後述するキャップ２８２やバルブ２８８、ポンプ２９２（図１５参照）を含む構成がある。
【００７４】
印字処理開始前や印字待機中などの非印字時には、印字ヘッド５０のノズル５１形成面にキャップを密着させてノズル５１内（印字ヘッド５０内）のインクの乾燥を防止し、インクの粘度上昇による吐出異常を回避する。
【００７５】
また、ノズル５１内（印字ヘッド５０内）に気泡が発生した場合やノズル５１内の増粘インクをノズル５１から除去する場合には、前記キャップをノズル５１形成面に密着させてノズル５１から印字ヘッド５０内のすべてのインクを吸引し、印字ヘッド５０にはインク供給部１４９側から新しいインクが供給される。
【００７６】
サブカートリッジ１４０には、回復処理部１６０により吸引された廃インクを回収する廃インク回収部（廃インクタンク）１６２と、回復処理部１６０と廃インクタンク１６２とを連通させる廃インク流路１６４を備えている。
【００７７】
廃インクタンク１６２は、サブカートリッジ１４０を装置本体から取り出した状態でサブカートリッジ１４０の下面側から取り外すことができる。したがって、廃インクカートリッジが廃インクで一杯になった場合には、サブカートリッジ１４０から取り外して新しい廃インクカートリッジに交換可能であり、廃インクタンク１６２のみを廃棄することができる。インク受容部１５２と廃インクタンク１６２とをチューブなどの流路部材を介して連通させ、インク受容部１５２に収容されるインクを廃インクタンク１６２に集めるように構成してもよい。
【００７８】
上述したように、印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙへインクを供給するインク供給系と、インク受容部１５２や回復処理部１６０、廃インクタンク１６２から構成されるインク回収系と、をサブカートリッジ１４０内に集約して収納することでインクチューブの引き回しや廃インクのメンテナンスをユーザが容易に行うことができる。
【００７９】
〔負圧維持部の説明〕
次に、負圧維持部２６ついて詳説する。図７は、負圧維持部２６の構造を示す概略構成図である。図７に示す負圧維持部２６は、印字ヘッド５０との連通口であるヘッド連通口１７０と、バルブ１７２を有しサブカートリッジ１４０のインク供給連結部１４８（図７には不図示）と連結されるインク供給部１４９と、印字ヘッド５０へ供給されるインクが一旦貯留され、板バネ１７６及び可塑性膜１７８から構成される弾性変形部材を有し、その内部圧力の変化によって変形可能なサブタンク１８０と、負圧維持部２６内の気体（例えば、印字ヘッド５０から流入した気泡）が滞留する気泡溜まり部１８２と、を備えている。
【００８０】
サブタンク１８０は、その内部圧力が大気圧力よりも小さい場合に少なくともその一部が弾性変形する構造を有し、サブタンク１８０の容積が収縮することで負圧を発生させる構造となっている。また、その内部圧力が大気圧力になった場合は、弾性変形の復元力でその容積は復元される。
【００８１】
図７には、弾性変更部材として板バネ１７６と可塑性膜１７８を備えた態様を示す。図７に示す態様では、サブタンク１８０の少なくとも１つの壁面に板バネ１７６と可塑性膜１７８とを面同士で接着（溶着）させた弾性変形部材を備えている。なお、板バネ１７６と可塑性膜１７８との組み合わせによる弾性変形部材は上記構成以外にも、板バネ１７６と可塑性膜１７８とをサンドイッチ状にはさみ込んでこれらを溶着する構成でもよい。板バネ１７６の形状（弾性係数）は、弾性変形部材の変形量と変形時の発生圧力によって適宜設計される。
【００８２】
上記構成によるサブタンク１８０は、その内部の圧力が大気圧の場合には板バネ１７６に変形力が作用しないが、印字ヘッド５０（図７には不図示）側からインクを吸引して負圧を発生させると板バネ１７６はサブタンク１８０の容積を縮小する方向に変形し、サブタンク１８０の内部に負圧が発生するように構成されている。
【００８３】
気泡溜まり部１８２は、排出口１８４を介して気泡流路１８６（気泡排出路）と連通し、気泡流路１８６にはバルブ１８８（第２の開閉部材）が設けられ、更に気泡流路１８６の排出口１８４（気泡排出口）と反対側の端部は気泡排出チャンバ（図１５に符号２８０で図示）と連通している。
【００８４】
図７に示すように、印字ヘッド５０から流入した気泡がその上部で滞留し、その気泡が引っかかることなく気泡の浮力にて上部の気泡溜まり部１８２に導かれる形状（例えば、半球形状）をなしている。
【００８５】
図８(a),(b)には、バルブ１８８の構造例を示す。図８(a)に示すように、バルブ１８８は略球形状の逆支弁１９０と、負圧維持部２６と連通する側（図８（ａ）における下側）に設けられる逆支弁１９０により封止可能な大きさの開口１９２と、気泡排出チャンバと連通する側（図８（ａ）における上側）に設けられ、逆支弁１９０の直径よりも大きな略円形状の内側に凸形状を有する（図８(b)参照、図８(b)は図８(a)の５ｂ−５ｂ線に沿う断面図）開口１９４と、を備えている。
【００８６】
逆支弁１９０は、気泡排出チャンバ側のポンプ（図１５に符号２９２で図示）により吸引されない状態では開口１９２と接触して開口１９２を封止し、気泡排出チャンバ側のポンプにより吸引される状態では開口１９４と接触し、逆支弁１９０と開口１９４の隙間から気泡が排出される。なお、図８(a),(b)に示すバルブ１８８の構造はあくまでも一例であり、逆支弁構造を有する他の構造を適用してもよい。
【００８７】
図９(a),(b)には、負圧維持部２６のインク供給部１４９に設けられるバルブ１７２（第１の開閉部材）の構造例を示す。図９(a)には、負圧維持部２６とサブカートリッジ１４０が離間した状態を示し、図９(b)には、負圧維持部２６とサブカートリッジ１４０が連結した状態を示す。
【００８８】
図９(a)に示す負圧維持部２６とサブカートリッジ１４０が離間した状態では、弾性変形部材（例えば、バネ）２００により付勢された逆支弁２０２により、バルブ１７２のインク供給連結部１４８のインク供給針２０４が挿入される挿入口２０６は封止される。
【００８９】
図９(b)に示す負圧維持部２６とサブカートリッジ１４０が連結した状態では、挿入口２０６にインク供給針２０４が挿入されると、インク供給針２０４によって逆支弁２０２を弾性変形部材２００の付勢方向と反対方向へ押し、インク供給連結部１４８から開口穴２０８を通ってインクがバルブ１７２の内部へ流入する。
【００９０】
図９(a),(b)に示す逆支弁構造を有するバルブ１７２を介してサブカートリッジ１４０（インク供給系）と、負圧維持部２６（印字ヘッド５０）とを連通させる構造を有することで、図９(b)に示す連結状態では印字ヘッド５０とインクカートリッジ１４との水頭圧差により印字ヘッド５０の内部に適正な負圧を発生させて、インク供給系から印字ヘッド５０へ自動的にインクを供給することができ、図９(a)に示す離間状態では印字ヘッド５０の内部に発生させた負圧は負圧維持部２６内の密閉されたサブタンク１８０により適正に維持される。
【００９１】
印字ヘッド５０をサブカートリッジ１４０から切り離し、印字を実行して印字ヘッド５０内のインクを消費すると、インクの消費に伴い負圧維持部２６の内部圧力（負圧）は大きくなる。本例に示すインクジェット記録装置１０では、負圧維持部２６の内部圧力を検出し、負圧維持部２６の内部圧力が規定値を超えると、負圧維持部２６（印字ヘッド５０）をサブカートリッジ１４０に連結してインクを負圧維持部２６に供給する。
【００９２】
前記規定値を前記水頭圧差に設定すると、負圧維持部２６の内部圧力が前記水頭圧差よりも大きくなった状態で負圧維持部２６がサブカートリッジ１４０に連結され、負圧維持部２６へインクが容易に供給される。
【００９３】
図１０及び図１１を用いて、負圧維持部２６の内部圧力検出の一例を説明する。本例に示す負圧維持部２６の内部圧力検出では、可塑性膜１７８の変形量から負圧維持部２６の内部圧力の増加量が検出される。図１０は、負圧維持部２６の内部に設けられ、可塑性膜１７８を有するサブタンク１８０である。破線で示す可塑性膜１７８’はインクが供給された状態（インクが供給された直後の初期状態）を示し、実線で示す可塑性膜１７８は印字ヘッド５０内のインクが減少するとともに負圧維持部２６の内部圧力が大きくなり、インクの補充が必要になった状態である。
【００９４】
図１０に示すように、負圧維持部２６のインクが一時貯留されるサブタンク１８０の一部を可塑性膜１７８で構成することで、負圧維持部２６の内部圧力の変化量を可塑性膜１７８の変形量（負圧維持部２６の容積変化量）に置き換え可能である。
【００９５】
図１１(a),(b)には、可塑性膜１７８の変形量を検出する検出部（負圧維持部２６の内部圧力検出部）２２０の構成を示す。図１１(a),(b)に示す可塑性膜１７８の変形量検出部２２０は、可塑性膜１７８の変形量に応じて回動するアクチュエータ２２２と、２つの光学式センサ２２４及びセンサ２２６を含んで構成される。
【００９６】
センサ２２４は、可塑性膜１７８の初期状態に対応する位置に設けられ、負圧維持部２６がサブカートリッジ１４０に連結された状態で印字ヘッド５０とインクカートリッジ１４との水頭圧差を検出する。センサ２２６は、プリント実行時における負圧維持部２６の内部圧力の上限圧力を検出する。
【００９７】
図１１(a)は、負圧維持部２６サブカートリッジ１４０が連結された状態であり、この状態における負圧維持部２６の内部圧力は、−１０ｍｍＨ２Ｏである。また、図１１(b)は、プリント実行時における負圧維持部２６の内部圧力の上限状態（インク補充が必要な状態）であり、この状態における負圧維持部２６の内部圧力は−７０ｍｍＨ２Ｏである。図１１(a),(b)に示すアクチュエータ２２２に代わりストレンゲージ（ひずみ検出部材）を用いることも可能である。
【００９８】
図１１(a),(b)には、光学式センサを２つ備える態様を例示したが、２つのセンサのうちセンサ２２４は省略可能であり、少なくとも、可塑性膜１７８の変形量（サブタンク１８０の容積変化量）が所定量以上となったことを検出するセンサ（図１１(a),(b)ではセンサ２２６）を備えていればよい。
【００９９】
上述した負圧維持部２６を設けることで、印字ヘッド５０へインクを供給する際には、ポンプなどの圧力発生手段を設けることなく印字ヘッド５０とインクカートリッジ１４との水頭圧差によって自動的にインクを供給することができ、印字実行時には、印字ヘッド５０の内部に適正な負圧を発生させるとともに、負圧維持部２６の内部圧力の変化によって印字ヘッド５０内のインク残量を判断でき、適切なタイミングで印字ヘッド５０へインクを供給可能である。
【０１００】
〔インクカートリッジの説明〕
次に、インクカートリッジ１４について詳説する。なお、各色に対応したインクカートリッジ１４（１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ）は同一構造及び機能を有している。
【０１０１】
図１２は、インクカートリッジ１４の内部に収納され、各色インクが充填されるインク収納袋２４０の概観を示す斜視図である。図１２に示すインク収納袋２４０は、内部のインクが少なくなると折りたためる折り目２４２を有し、その折りたたみ方向（矢印線で図示）と略直交する面２４４、２４６のそれぞれに対応した位置に、少なくとも一部が光透過性材料を有する光透過領域２４８が設けられている。図１２に示す態様では、インクカートリッジの面２４４、２４６にそれぞれ２ヶ所の光透過領域を備えている。図１２には、面２４４の光透過領域を実線で図示し、面２４６の光透過領域を破線で図示する。
【０１０２】
上述した２ヶ所の光透過領域２４８のうち、一方はインクカートリッジの略中央部を含む領域に設けられ、他方はインクカートリッジの長手方向の両端部の何れか一方の近傍（図１２では接合部２５０の近傍側）に設けられている。
【０１０３】
また、インク収納袋２４０は、インクカートリッジ１４がサブカートリッジ１４０のインクカートリッジ装着部４４に挿入されると、サブカートリッジ１４０内のインク供給路１４６と接続される接合部２５０を有している。
【０１０４】
インク収納袋２４０は、折りたたみ方向に対して扁平形状であり、重力作用方向に対して略扁平方向になるように配置される。このようなインク収納袋２４０をインクカートリッジ１４の内部に収納することで、インクカートリッジ１４の着脱時（装填時）の操作性の向上が見込まれるとともに、扁平形状とすることで装置本体の高さ方向の寸法が小さくなる。
【０１０５】
次に、図１３(a)〜(c)及び図１４を用いてインクカートリッジ１４のインク残量検出について説明する。図１３(a)〜(c)はインクカートリッジ１４の断面図であり、それぞれインクカートリッジ内がインクで満たされている状態（初期状態）、インクカートリッジ内のインク残量が略１／２の状態、インクカートリッジ内のインク残量がほとんどない（インクエンド近傍）状態を示している。また、図１４はインク残量検出の制御の流れを示すフローチャートである。
【０１０６】
図１３(a)〜(c)に示すように、インクカートリッジ１４（インクカートリッジ容器２６０）には、インク収納袋２４０の光透過領域２４８（図１２参照）に対応する部分に（インクカートリッジ容器２６０の上面２６０’及び底面２６０”に）開口部２６２〜２６５が設けられている。
【０１０７】
また、サブカートリッジ１４０のインクカートリッジ装着部１４４（１４４Ｋ，１４４Ｃ，１４４Ｍ，１４４Ｙ）には、開口部２６２、開口部２６３に対応する位置（図１３では、上面側）に第１の発光素子２６６及び第２の発光素子２６７が設けられるとともに、開口部２６４、開口部２６５に対応する位置（図１３では、底面側）には第１の受光素子２６８及び第２の受光素子２６９が設けられている。
【０１０８】
図１３(b),(c)に示すように、インク収納袋２４０の厚みがＬ、Ｌ’（Ｌ’＜Ｌ）、Ｌ”（Ｌ”＜Ｌ’）のように変化し、インク収納袋２４０内のインクが減少すると発光素子２６６から受光素子２６８へ到達する透過濃度が低くなるので、受光素子２６８が受容する透過濃度を検出することでインク収納袋２４０内のインク残量を検出することができる。
【０１０９】
図１３（ｂ）には、インク収納袋２４０内のインク残量が満充填時の略１／２（即ち、Ｌ’≒Ｌ／２）の状態を示し、図１３（ｃ）には、インク収納袋２４０内のインク残量がほとんどない（即ち、Ｌ” ≒０）インクエンド近傍の状態を示している。
【０１１０】
インク収納袋２４０内の主たるインク残量検出は、中央部に設けられた受光素子２６９で検出される発光素子２６７の透過濃度に基づいて行われる。図１３(a)〜(c)に示すように、光透過領域２４８を透過する透過濃度はインク収納袋２４０内のインク量（インクカートリッジ１４がサブカートリッジ１４０に搭載された状態の垂直方向から検出されるインク量）に比例する関係を有している。
【０１１１】
即ち、透過濃度が１／２倍になればインク量は１／２となり、インク収納袋２４０の厚みもまた１／２となり、インク量が満充填状態に対して１／２と判断される。
【０１１２】
また、折り目２４２近傍（インク収納袋２４０の周囲部）に設けられた発光素子２６６及び受光素子２６８を用いてインクエンドを検出する。インク収納袋２４０内の残インクが少量になると、インク収納袋２４０の中央部近傍では折り目２４２近傍よりも先にインクがなくなる。一方、折り目２４２の近傍では、折り目２４２の剛性により最後までインクが残る。
【０１１３】
中央部に設けられた受光素子２６９によって検出される透過濃度が所定の閾値以下になると、折り目２４２近傍に設けられた受光素子２６８によって検出される透過濃度が監視され、受光素子２６８により検出される透過濃度が所定の閾値以下となる場合にはインクエンドと判断し、インク残量報知部（例えば、表示装置）によりインクエンドが報知される。
【０１１４】
図１４に、インク残量検出の制御のフローチャートを示す。図１４に示すように、プリントジョブが開始されると（ステップＳ１００）、インク収納袋２４０の略中央部の透過濃度により、主たる残量検出が行われ（ステップＳ１０２）、ステップＳ１０４に進む。
【０１１５】
ステップＳ１０４では、インク収納袋２４０の略中央部の透過濃度と所定の閾値が比較され、インク収納袋２４０の略中央部の透過濃度が所定の閾値を超える場合（ＮＯ判定）、ステップＳ１０２に戻り主たる残量検出が継続され、インク収納袋２４０の略中央部の透過濃度が所定の閾値以下の場合には（ＹＥＳ判定）、ステップＳ１０６に進み、折り目２４２近傍の透過濃度の検出が行われる（ステップＳ１０６）。
【０１１６】
ステップＳ１０６において、折り目２４２近傍の透過濃度が所定の閾値を超える場合（ＮＯ判定）、プリントジョブが継続され（ステップＳ１０８）、折り目２４２近傍の透過濃度が所定の閾値以下の場合には（ＹＥＳ判定）、インクエンドを表示（報知）して（ステップＳ１１０）、当該プリントジョブを終了させる（ステップＳ１１２）。
【０１１７】
なお、インク収納袋２４０内のインクが減少するとインク収納袋２４０の厚みが小さくなるので、開口部２６２〜２６５を利用してインク収納袋２４０の厚みを直接的に検出してもよい。
【０１１８】
インクカートリッジ１４のインクカートリッジ容器２６０には大気連通口２７０が設けられ、インク収納袋２４０が収納されるインクカートリッジ容器２６０の内部の圧力は大気圧に保たれる。
【０１１９】
〔インク充填制御の説明〕
次に、印字ヘッド５０のインク充填制御について説明する。図１５は、印字ヘッド５０の周辺の概略構成を模式的に示した概略構成図である。図１５中、これまでに説明した部分と同一または類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１２０】
図１５に示すように、負圧維持部２６の排出口２８４はバルブ１８８を介して気泡排出チャンバ２８０に連通する。回復処理部１６０は、印字ヘッド５０のノズルと密着するキャップ２８２と、気泡排出チャンバ２８０の排出口２８４と密着するキャップ２８６を有している。
【０１２１】
キャップ２８２及びキャップ２８６はそれぞれバルブ２８８及びバルブ２９０を介してポンプ２９２に接続される。
【０１２２】
不図示の上下機構を動作させて、印字ヘッド５０のノズル形成面にキャップ２８２を密着させるとともに、気泡排出チャンバ２８０の排出口２８４にキャップ２８６を密着させて、バルブ２８８及びバルブ２９０を開き、ポンプ２９２を動作させることで、印字ヘッド５０及び負圧維持部２６内のインクを吸引して、印字ヘッド５０及び負圧維持部２６内の気泡を外部に排出する。また、印字ヘッド５０にインクを充填する際にも印字ヘッド５０のノズル形成面にキャップ２８２を密着させてノズル５１からインクを吸引する。
【０１２３】
なお、キャップ２８２及びキャップ２８６はそれぞれ個別に上下機構を有してもよいし、キャップ２８２及びキャップ２８６の上下機構を共通化し、キャップ２８２及びキャップ２８６を一緒に上下させてもよい。図１５に示す態様では、キャップ２８２及びキャップ２８６の上下機構は共通化されている。
【０１２４】
次に、インクが未充填の印字ヘッド５０にインクを初期充填する際の制御について説明する。
【０１２５】
先ず、インクカートリッジ１４を装置本体（サブカートリッジ１４０）に装填し、キャリッジ２４を走査させて印字ヘッド５０をホームポジションに移動させ、印字ヘッド５０とサブカートリッジ１４０を連結する。
【０１２６】
次に、キャップ２８２及びキャップ２８６を上昇させて、キャップ２８２を印字ヘッド５０のノズル形成面に密着させるとともに、キャップ２８６を気泡排出チャンバ２８０の排出口２８４が形成される面に密着させる。
【０１２７】
バルブ２８８を閉じるとともにバルブ２９０を開き、ポンプ２９２により負圧をかけてバルブ１８８を開き、負圧維持部２６（サブタンク１８０）にインクを充填する。
【０１２８】
負圧維持部２６へのインク充填が完了すると、バルブ２９０を閉じるとともにバルブ２８８を開き、ポンプ２９２により負圧をかけて印字ヘッド５０内にインクを充填する。
【０１２９】
図１６には、印字実行中のインク供給制御のフローチャートを示す。図１６に示すように、プリントが実行されると（ステップＳ１０）、ステップＳ１２において負圧維持部２６のセンサ２２６のオンを監視する。センサ２２６がオフと判断されると（ＮＯ判定）、プリントを続行し（ステップＳ１４）、タイマーを用いてセンサ２２６のスキャンからの時間が計測され（ステップＳ１６）、所定の時間おきにセンサ２２６のオンが監視される。
【０１３０】
一方、ステップＳ１２においてセンサ２２６がオンと判断されると（ＹＥＳ判定）、印字ヘッド５０はホームポジションに移動される（ステップＳ２０）。
【０１３１】
印字ヘッド５０がホームポジションに移動されると、負圧維持部２６のインク供給部１４９はサブカートリッジ１４０のインク供給連結部１４８に連結され（ステップＳ２２）、インクカートリッジ１４から印字ヘッド５０（負圧維持部２６のサブタンク１８０）へインクが供給される（ステップＳ２４）。
【０１３２】
ステップＳ２４のインク供給中はセンサ２２４のオンが監視され（ステップＳ２６）、センサ２２４がオフの場合には、タイマーを用いて前回のセンサ２２４のスキャンからの時間が計測され（ステップＳ２８）、所定の時間おきにセンサ２２４のオンが監視される。
【０１３３】
一方、ステップＳ２６においてセンサ２２４がオンと判断されると（ＹＥＳ判定）、負圧維持部２６のインク供給部１４９とサブカートリッジ１４０のインク供給連結部１４８は離間し（ステップＳ３０）、当該インク供給制御はステップＳ１２に遷移する。
【０１３４】
上述したように、インクの初期充填時にバルブ２９０を開きバルブ２８８を閉じた状態で、サブタンク１８０の上側に設けられた排出口１８４を介して気泡流路１８６からサブタンク１８０内の気体を確実に排出することで、サブタンク１８０内をインクに置換することができる。
【０１３５】
また、プリントジョブ実行中におけるインク供給を繰り返すとインク供給部１４９から気泡が混入すると、負圧維持部２６（図７参照）の上部にある気泡溜まり部１８２（図７参照）に該気泡が滞留する。負圧維持部２６内の気泡が増加するとサブタンク１８０内の気泡も増加し、その結果、サブタンク１８０内に収容されるインク量が減少してしまう。このようにしてサブタンク１８０内のインク量が減少すると１回のインク供給で印字できるプリント数が減ってしまうので、インク供給のタイミングでバルブ２９０を開きバルブ２８８を閉じた状態で、適宜排出口１８４から負圧維持部２６内の気泡を排出するように、制御する態様が好ましい。
【０１３６】
本インクジェット記録装置１０は、メニスカスの乾燥によりノズル５１（図２、３参照）内部のインクが増粘し予備吐出が不可能になった場合に、キャップ２８２を印字ヘッド５０のノズル形成面に密着させ更にバルブ２８８を開き（バルブ２９０は閉じる）、ポンプ２９２を動作させてノズルから増粘インクを吸引することができる。このようにノズル５１内の劣化インクを吸引することで、印字ヘッド５０は吐出可能な状態になる。
【０１３７】
なお、図示は省略するが、印字ヘッド５０のノズル５１を複数のブロックに分け、キャップ２８２を該ノズルブロックごとに吸引可能な構造にすることで、吸引による無駄なインク消費を抑制することができる。
【０１３８】
上述したように、負圧維持部２６の排出口１８４からの吸引手段とキャップ２８２からの吸引手段とを兼用し、２種類の吸引モード（吸引ルート）を切り換える切換手段（バルブ２８８及びバルブ２９０）を備える態様によれば、印字ヘッド５０とサブカートリッジ１４０とを連結した状態で吸引モードを切り換えて動作させることで、気泡排除、ヘッドメニスカス部の増粘物排除、サブタンク１８０内へのインク供給、印字ヘッド５０とインクカートリッジ１４との水頭圧差による負圧発生、負圧維持を実施可能とする。
【０１３９】
また、サブタンク１８０内の気液分離機能でその上側に滞留する気泡を排除するための機能を有しているため、印字ヘッド５０への気泡混入による吐出異常の可能性を低減し、且つ、気液分離された気泡のみを排除可能であり、インクの有効使用率の向上が見込まれる。
【０１４０】
上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０によれば、給紙部１８（給紙カセット）から印字部１２へ記録紙１６を搬送する搬送路を記録紙１６の表面と裏面とを反転させる構造とし、給紙部１８とその上部に設けられる印字部１２との間にインクカートリッジを備え、給紙カセット及びインクカートリッジ１４の着脱操作を正面側（前面側）から行う構造を有するので、装置の奥行き方向の寸法を縮小することができ、更に、装置上面のフリースペース化が実現される。
【０１４１】
また、インクカートリッジ１４を扁平形状とすることで、インクカートリッジ１４の高さ方向の寸法を小さくすることが可能になり、装置全体の高さを低くすることが可能になる。
【０１４２】
インクカートリッジ１４が装着されるサブカートリッジ１４０を備え、サブカートリッジ１４０内にインク供給系を収納し、更に、サブカートリッジ１４０は装置本体の正面側から装置本体と着脱可能に構成されるので、インク供給系をコンパクトにまとめることができ、装置内の構造が簡素化される。縁なし印字時や回復処理時に発生する廃インクが収容される廃インクタンク１６２をサブカートリッジ内に備え、廃インクタンク１６２をサブカートリッジ１４０と着脱可能に構成するので、メンテナンス性の向上が見込まれる。
【０１４３】
また、サブカートリッジ１４０には、印字部１２直下の印字領域における記録紙１６のガイドとなる搬送ガイド部１５０及び縁なし印字時の記録紙１６の幅からはみ出したインクを受けるインク受容部１５２として機能するガイド部材１５４を備え、該ガイド部材１５４をサブカートリッジと着脱可能に構成されるので、印字領域における記録紙１６の搬送上の不具合が防止され、縁なし印字時に発生する搬送ガイド部１５０の汚れのメンテナンスが容易になる。
【０１４４】
印字ヘッド５０（１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ）は、インク供給時にサブカートリッジ内に備えられるインク供給系と接続され、印字ヘッド５０のノズル形成面とインクカートリッジとの水頭圧差によってインク供給系から印字ヘッド５０へインクが供給される。また、印字ヘッド５０には、印字中における印字ヘッド５０内の負圧をコントロールする負圧維持部２６が接続され、印字ヘッド５０のノズル形成面とインクカートリッジとの水頭圧差を基準として印字ヘッド５０の内部圧力（負圧）が制御されるので、印字ヘッド５０の内部に負圧発生し維持するポンプ等の圧力発生源が不要である。
【０１４５】
上述したインクジェット記録装置１０におけるインク供給方式では、印字ヘッド５０の上部に負圧維持部２６を備え、該負圧維持部２６は弾性変形部材（板バネ１７６及び可塑性膜１７８、図７参照）により印字ヘッド５０内に負圧を発生させこれを維持する方式であり、毛細管力を利用してヘッド内の負圧を発生させ維持する従来の吸収部材方式に比べて、インクカートリッジ１４内に残留するインクの量が少なくなるので、インク使用率の向上が見込まれる。
【０１４６】
また、本インクジェット記録装置１０は、印字ヘッド５０側のサブタンク１８０（図７参照）内に気液分離機能を有する構成であり、従来のヘッドと分離される側に気液分離機能を有するインク吸収部材が設けられる構成におけるインク吸収部材に残留するインクがなく、無駄なインクが発生しない。
【０１４７】
上述したように、インク供給部に毛細管力を利用したインク吸収部材を介在させる従来方式では、インクの粘度上昇に伴い圧力損失が大きくなりインク供給の応答性が悪化するといった弊害が生じていた。特に低温時にはインクの粘度が高くなり、更に印字デューティが大きい場合にはインク供給の応答性が問題となった。
【０１４８】
本例では、インク供給部に毛細管力を用いたインク供給部材を備えていないので、上記従来方式に比べてインク供給の応答性が高くなり、インク供給時間が短縮される。また、インク供給の応答性がよいために印字ヘッド５０内の一定の負圧維持が容易であり、プリント物の濃度変化などを防止する効果を奏している。
【０１４９】
上述した本発明の実施形態では、記録紙１６上にインク液滴を吐出させて記録紙１６上のカラー画像を形成するインクジェット記録装置１０を示したが、本発明の適用範囲はインクジェット記録装置に限定されず、ヘッドに設けられた吐出孔（ノズル）から水、薬液、処理液等の液類を吐出させる液吐出装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の基本構成図
【図２】図１に示すインクジェットヘッドのノズル配置を示す平面図
【図３】図１に示すインクジェットヘッドの立体構造を示す断面図
【図４】図１に示すインクジェット記録装置の制御系の概略構成を示すブロック図
【図５】図１に示すインクジェット記録装置に装着されるサブカートリッジの概観を示す斜視図
【図６】図５に示すサブカートリッジの概略平面図
【図７】図１に示す印字ヘッドに接続される負圧維持部の構成を示す図
【図８】図７に示す気泡排出口に接続されるバルブの構造を説明する図
【図９】サブカートリッジ連結部及びインク供給連結部の構造を説明する図
【図１０】図７に示すサブタンクの構造を説明する図
【図１１】負圧維持部の圧力検出を説明する図
【図１２】インク収納袋の概観を示す斜視図
【図１３】インクカートリッジの残量検出を説明する図
【図１４】インクカートリッジの残量検出の制御の流れを示すフローチャート
【図１５】図１に示すインクジェット記録装置のインク供給を説明する図
【図１６】図１に示すインクジェット記録装置の印字実行中のインク供給制御の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
【０１５１】
１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，５０…印字ヘッド、１４，１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ…インクカートリッジ、２４…キャリッジ、２６…負圧維持部、１７２，１８８，２８８，２９０…バルブ、１４６…インク供給路、１４８，１４８Ｋ，１４８Ｃ，１４８Ｍ，１４８Ｙ…インク供給連結部、１７２，１８８，２８８，２９０…バルブ、１７４…サブタンク連結部、１８０…サブタンク、１８４…排出口、１８６…気泡流路
【図１】
0004782602.tif 000002
【図２】
0004782602.tif 000003
【図３】
0004782602.tif 000004
【図４】
0004782602.tif 000005
【図５】
0004782602.tif 000006
【図６】
0004782602.tif 000007
【図７】
0004782602.tif 000008
【図８】
0004782602.tif 000009
【図９】
0004782602.tif 000010
【図１０】
0004782602.tif 000011
【図１１】
0004782602.tif 000012
【図１２】
0004782602.tif 000013
【図１３】
0004782602.tif 000014
【図１４】
0004782602.tif 000015
【図１５】
0004782602.tif 000016
【図１６】
0004782602.tif 000017