(57)【要約】【課題】  液体保管タンクとサブタンクとを用いる場合、ヘッドからの液滴吐出や回復動作によるインクの消費に伴ってサブタンクに適切にインクを補充供給しなければならない。【解決手段】  サブタンク１５のインクの使用量Ｖを検出して、検出した使用量Vと予め定めた第１基準値Ｖ１、第２基準値Ｖ２、第３基準値Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）との比較結果に基づいて、Ｖ≧Ｖ１のとき、ヘッドキャッピング時のインク補充を行い、Ｖ≧Ｖ２のとき、出力ページ間でのインク補充を行い、Ｖ≧Ｖ３のとき、サブタンクを少なくとも一回大気開放し、負圧形成した後、インク補充を行う。【選択図】  図１１
2005059490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、液体保管用タンクから供給される液体を収容して前記液滴吐出ヘッドに供給するサブタンクとを備えた画像形成装置において、前記サブタンク内の液体の使用量を検出して、この検出結果に応じた前記サブタンクへの液体補充動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、液吐出量及び吸引量に関する情報を予め保有し、前記サブタンク内の液量を次の（１）式により算出して検出すること特徴とする画像形成装置。
【数１】
2005059490.tif 000011
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、前記ヘッドの吐出特性を反映するパラメータに応じて予め設定した補正係数に応じて算出した滴吐出量の総和を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、吐出パターン別の液吐出量及び吸引量に関する情報を予め保有し、前記サブタンク内の液量を次の（２）式により算出して検出すること特徴とする画像形成装置。
【数２】
2005059490.tif 000012
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、検出された液体使用量Ｖと予め定めた第１基準値Ｖ１、第２基準値Ｖ２、第３基準値Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）との比較結果に基づいて、
Ｖ≧Ｖ１のとき、ヘッドキャッピング直前にインク補充を行い、
Ｖ≧Ｖ２のとき、出力ページ間でのインク補充を行い、
Ｖ≧Ｖ３のとき、サブタンクを少なくとも一回大気開放し後、インク補充を行い、負圧を形成する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において検出された液体使用量Ｖと予め定めた第４基準値Ｖ４、第５基準値Ｖ５、第６基準値Ｖ６（Ｖ４＜Ｖ５＜Ｖ６）との比較結果に基づいて、
Ｖ≧Ｖ４のとき、１ページ出力後、カラーインクでの印字不可能状態へ遷移し、
Ｖ≧Ｖ５のとき、１ページ出力後、黒インクでの印字不可能状態へ遷移し、
Ｖ≧Ｖ６のとき、１ページ内で、全色インクでの印字不可能状態へ遷移することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記液体の粘度が４ｍＰａ・ｓ以上（２０℃）であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドが圧電素子の変位で液体を吐出させるヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特にサブタンク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、プロッタ等の各種画像形成装置として用いられるインクジェット記録装置において、キャリッジ上には液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドに液体であるインクを供給するための小容量のサブタンクを搭載し、液体保管タンクである大容量のメインカートリッジ（メインタンク）を装置本体側に設置し、サブタンクに装置本体側のメインカートリッジからインクを補充供給するようにした装置が知られている。
【０００３】
このようなサブタンクとしては、変形可能なフィルムシートにより形成される可動部と、負圧を与えるバネと、インク供給と混入気体を排出する供給排気通路を有し、この供給排気通路を可動部及びバネと干渉しない位置に設けたものがある。
【特許文献１】特開２００３−５３９９３号公報
【０００４】
また、インクの負圧を維持しながらインク容量に応じて変形するインク室と、インク室の上部に設けられたインク導入部と排気部と、インク室の下部に設けられたインク供給部とを有し、インク導入部には、弾性体で形成され、インク導入路を有する弁座と弁体及び弁体を弁座に圧接してインク導入路を遮断する弾性部材からなる補給弁を有し、排気部には、弾性体で形成され、中央に閉じられたスリットが設けられたシール部を有するものが知られている。
【特許文献２】特開２００２−８６７４８号公報
【０００５】
一方、インクジェット記録装置においては、インクの増粘、乾燥によるノズルの目詰まりなどを回復するために、所定のタイミングでノズルをキャップでキャッピングしてノズルからインクを吸引することでノズルの状態を回復する回復動作を行うようにしているので、滴吐出動作に限らずインクが消費される。
【特許文献３】特開２００２−２３４１８９号公報
【特許文献４】特公平８−２６５１４号公報
【０００６】
さらに、一般的に、サブタンクを用いない、つまりインクカートリッジ（メインタンク）からそのままヘッドにインクを供給するインクジェット記録装置においては、インクカートリッジのインクがエンド（ニアーエンドを含む。）になったことを検出するようにしており、この場合、複数色のインクの一部がエンドになったような場合にはフルカラー印刷からモノカラー印刷に変更するなどの処理をするようにしたものがある。
【特許文献５】特開平５−２７０００４号公報
【特許文献６】特開平８−１５６２８２号公報
【特許文献７】特開２００１−７１４５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように液体保管タンクとサブタンクとを用いる画像形成装置においては、液滴吐出ヘッドからの液滴吐出によるインクの消費や回復動作によるインクの消費に伴ってサブタンクに液体保管タンクから適切にインクを補充供給しなければならない。
【０００８】
また、サブタンクとして上述したような可撓性フィルム状部材と弾性部材とを用いて負圧を発生させるようにした構造のものにあっては、サブタンクの容量が変化することから、インク残量を精度良く検出することが難しい。
【０００９】
さらに、本発明者らの実験によると、サブタンク内の液量が少なくなりすぎると、負圧を発生させるための弾性部材が縮むときと元に戻るときとで容積変化にヒステリシスが生じることが判明した。このヒステリシスが生じた場合、負圧の制御が不安定になって滴吐出特性が不安定、すなわち、噴射曲がりや滴吐出速度のばらつきが生じることになるという課題を生じる。
【００１０】
そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体消費量に応じた適切なサブタンクへの液体補充を行うことができる画像形成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】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、サブタンク内の液体の使用量を検出して、この検出結果に応じたサブタンクへの液体補充動作を行う構成とした。
【００１２】
ここで、液吐出量及び吸引量に関する情報を予め保有し、サブタンク内の液量を次の（１）式により算出して検出することが好ましい。
【００１３】
【数１】
2005059490.tif 000003
【００１４】
この場合、ヘッドの吐出特性を反映するパラメータに応じて予め設定した補正係数に応じて算出した滴吐出量の総和を補正することが好ましい。
【００１５】
あるいは、吐出パターン別の液吐出量及び吸引量に関する情報を予め保有し、サブタンク内の液量を次の（２）式により算出して検出することが好ましい。
【００１６】
【数２】
2005059490.tif 000004
【００１７】
また、検出された液体使用量Ｖと予め定めた第１基準値Ｖ１、第２基準値Ｖ２、第３基準値Ｖ３（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３）との比較結果に基づいて、
Ｖ≧Ｖ１のとき、ヘッドキャッピング直前にインク補充を行い、
Ｖ≧Ｖ２のとき、出力ページ間でのインク補充を行い、
Ｖ≧Ｖ３のとき、サブタンクを少なくとも一回大気開放した後、インク補充を行い、負圧形成する
ことが好ましい。
【００１８】
さらに、検出された液体使用量Ｖと予め定めた第４基準値Ｖ４、第５基準値Ｖ５、第６基準値Ｖ６（Ｖ４＜Ｖ５＜Ｖ６）との比較結果に基づいて、
Ｖ≧Ｖ４のとき、１ページ出力後、カラーインクでの印字不可能状態へ遷移し、
Ｖ≧Ｖ５のとき、１ページ出力後、黒インクでの印字不可能状態へ遷移し、
Ｖ≧Ｖ６のとき、１ページ内で、全色インクでの印字不可能状態へ遷移することが好ましい。
【００１９】
また、液体の粘度が４ｍＰａ・ｓ以上（２０℃）であることが好ましい。さらに、液滴吐出ヘッドは圧電素子の変位で液体を吐出させるヘッドとすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る画像形成装置によれば、サブタンクの液体消費量に応じた適切な液体補充動作を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明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説明する。図1は同インクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。
【００２２】
このインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備え、さらに、装置本体１の前面４の一端部側には、前面４から前方側に突き出し、上面５よりも低くなったカートリッジ装填部６を有し、このカートリッジ装填部６の上面に操作キーや表示器などの操作部７を配置している。カートリッジ装填部６には液体補充手段としての液体保管用タンク（メインタンク）であるインクカートリッジ１０の脱着を行うための開閉可能な前カバー８を有している。
【００２３】
次に、このインクジェット記録装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の全体構成を説明する概略構成図、図３は同機構部の要部平面説明図である。
【００２４】
図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド１１とステー１２とでキャリッジ１３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによって図３で矢示方向に移動走査する。
【００２５】
このキャリッジ１３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個のインクジェットヘッドからなる記録ヘッド１４を複数のインク吐出口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。
【００２６】
記録ヘッド１４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できるが、ここでは圧電アクチュエータ（圧電素子）をエネルギー発生手段に用いたヘッドを搭載している。また、記録ヘッド１４としては各色の液滴を吐出するための複数のノズル列を有する１つのインクジェットヘッドで構成することもできる。
【００２７】
また、キャリッジ１３には、記録ヘッド１４に各色のインクを供給するための各色の液体容器であるサブタンク１５を搭載している。このサブタンク１５にはインク供給チューブ１６を介して前述した各色のメインタンク（インクカートリッジ）１０からインクが補充供給される。ここで、メインタンク１０は、それぞれ各色に対応してイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを収容しているが、ブラックインクを収容するメインタンク１０は、他のカラーインクを収容するメインタンク１０よりもインクの収容容量を大きくしている。
【００２８】
一方、給紙トレイ３の用紙積載部（圧板）２１上に積載した用紙２２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２１から用紙２２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２３及び給紙コロ２３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４を備え、この分離パッド２４は給紙コロ２３側に付勢されている。
【００２９】
そして、この給紙部から給紙された用紙２２を記録ヘッド１４の下方側で搬送するための搬送部として、用紙２２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト３１と、給紙部からガイド２５を介して送られる用紙２２を搬送ベルト３１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ３２と、略鉛直上方に送られる用紙２２を略９０°方向転換させて搬送ベルト３１上に倣わせるための搬送ガイド３３と、押さえ部材３４で搬送ベルト３１側に付勢された先端加圧コロ３５とを備えている。また、搬送ベルト３１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ３６を備えている。
【００３０】
ここで、搬送ベルト３１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ３７とテンションローラ３８との間に掛け渡されて、図３のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ３６は、搬送ベルト３１の表層に接触し、搬送ベルト３１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。
【００３１】
また、搬送ベルト３１の裏側には、記録ヘッド１４による印写領域に対応してガイド部材４１を配置している。このガイド部材４１は、上面が搬送ベルト３１を支持する２つのローラ（搬送ローラ３７とテンションローラ３８）の接線よりも記録ヘッド１４側に突出している。これにより、搬送ベルト３１は印写領域ではガイド部材４１の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性を維持される。
【００３２】
さらに、このガイド部材４１の搬送ベルト３１の裏面と接触する面側には、主走査方向、すなわち搬送方向と直交する方向に複数の溝を形成して、搬送ベルト３１との接触面積を少なくし、搬送ベルト３１がスムーズにガイド部材４１表面に沿って移動できるようにしている。
【００３３】
さらに、記録ヘッド１４で記録された用紙２２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト３１から用紙２２を分離するための分離爪５１と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３とを備え、排紙ローラ５２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ５２と排紙コロ５３との間から排紙トレイ３までの高さは排紙トレイ３にストックできる量を多くするためにある程度高くしている。
【００３４】
また、装置本体１の背面部には両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット６１は搬送ベルト３１の逆方向回転で戻される用紙２２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ３２と搬送ベルト１１との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット６１の上面には手差し給紙部６２を設けている。
【００３５】
さらに、図３に示すように、キャリッジ１３の走査方向両側の非印字領域には、記録ヘッド１４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構（以下「サブシステム」という。）７１を配置している。このサブシステム７１には、記録ヘッド１４のノズル面をキャピングするためのキャップ部材７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄと、ノズル面をワイピングするためのワイパーブレード７３等を備えている。
【００３６】
このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙２２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２２はガイド２５で案内され、搬送ベルト３１とカウンタローラ３２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３３で案内されて先端加圧コロ３５で搬送ベルト３１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３７】
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ３６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト３１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト３１上に用紙２２が給送されると、用紙２２が搬送ベルト３１に静電的に吸着され、搬送ベルト３１の周回移動によって用紙２２が副走査方向に搬送される。
【００３８】
そこで、キャリッジ１３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１４を駆動することにより、停止している用紙２２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２２を排紙トレイ３に排紙する。
【００３９】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ１３はサブシステム７１側に移動されて、キャップ７２ａ〜７２ｄで記録ヘッド１４をキャッピングされ、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止し、また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する回復動作を行って安定した吐出性能を維持する。
【００４０】
次に、この記録装置における液体供給装置であるインク供給装置の詳細について図４ないし図７をも参照して説明する。なお、図４は同インク供給装置に係わる部分の分解斜視説明図、図５はサブタンクの分解斜視説明図、図６は同サブタンクの模式的側面説明図、図７は図６のＡ−Ａ線に沿う概略断面説明図である。
【００４１】
このインク供給装置は、前述したようにキャリッジ１３に搭載されて記録ヘッド１４にインクを供給する液体容器であるサブタンク１５と、このサブタンク１５に供給チューブ１６を介してインクを供給補充するためのメインタンク（インクカートリッジ）１０とによって構成される。
【００４２】
サブタンク１５は、インクを収容するインク収容部１００を形成する容器本体（ケース）１０１に、インク収容部１００の開口を封止する可撓性を有するフィルム状部材１０２を接着又は溶着などで貼り付けたものであり、ケース本体１０１とフィルム状部材１０２との間にはフィルム状部材１０２を外方に付勢するための弾性部材であるバネ１０３を介装している。また、フィルム状部材１０２にはバネ１０３に対応して膨らみ部１０２ａを形成してその外面に補強部材１０４を貼り付けている。
【００４３】
そして、フィルム状部材１０２をバネ１０３に抗して押圧するための負圧レバー１０６をフィル状部材１０２に対して進退できるようにケース１０１の側部に設けた支持部１０７，１０７に揺動可能に取り付けている。
【００４４】
また、ケース１０１にはインク収容部１００にインクを補充するためのインク導入路部１１１を設け、このインク導入路部１１１とインクカートリッジ１０に接続された供給チューブ１６とを接続するための連結手段１１２を着脱自在に装着できるようにしている。インクカートリッジ１０とサブタンク１５との間にはインクカートリッジ１０からサブタンク１５にインクを圧送するための図示しない供給ポンプを設けている。
【００４５】
さらに、ケース１０１の下部にはインク収容部１００から記録ヘッド１４にインクを供給するための連結部材１１３を取り付け、この連結部材１１３には記録ヘッド１４のインク供給路１１４を形成し、インク収容部１００との間にはフィルタ１１５を介装している。
【００４６】
そして、ケース１０１の上部分にはインク収容部１００から空気を出すための空気流路１２１を形成している。この空気流路１２１は、インク収容部１００に開口が臨む入口流路部分１２２と、この入口流路部分１２２に続く流路部分（これを「直交流路部分」という。）１２３を含み、下流側でケース１０１に設けた大気開放穴１３１に連通し、更に大気開放穴１３１よりも使用状態で下側になる部分に蓄積部１２６を連続して形成している。
【００４７】
この大気開放穴１３１にはサブタンク１５内の密閉状態及び大気開放状態を切り替えるための開放手段である大気開放弁機構１３２を設けている。この大気開放弁機構１３２はホルダ１３３内に弁座１３４、弁体であるボール１３５及びこのボール１３５を弁座１３４側に付勢するスプリング１３６を収納して構成している。
【００４８】
また、ケース１０１の上部にはサブタンク１５内の気体の量が所定量以上になったことを検知するための２本の検知電極１４１、１４２を装着している。検知電極１４１、１４２がいずれもインクに浸されている状態と少なくとも一方がインクに浸されていない状態とで検知電極１４１、１４２間の導通状態が変化することによって気体の量を検知することができる。
【００４９】
さらに、図４に示すように、サブタンク１５の負圧レバー１０６の端部１０６ａを押圧して負圧レバー１０６を作動させるための弾性部材（スプリング）で非作動状態に付勢した負圧ピン１５１、大気開放機構１３２のボール１３５をスプリング１３６に抗して押圧して大気開放するための大気開放ピン１５３を進退可能に配設している。そして、装置本体側には、これらの負圧ピン１５１、大気開放ピン１５５を作動させるためのレバー１６１を備えた駆動ユニット１６２を配置している。
【００５０】
このように構成したインク供給装置においては、サブタンク１５の負圧レバー１０６を負圧ピン１５１でバネ１０３に抗して作動させた状態でインクをサブタンク１５内に補充供給し、その後負圧レバー１０６を解除することでバネ１０３によって可撓性フィルム状部材１０２が復元することでサブタンク１５内（インク収容部１００内）の容積が増加し、このとき大気開放弁機構１３２を閉じていることで、インク収容部１００内に負圧を発生させることができる。
【００５１】
また、大気開放機構１３２のボール１３５を大気開放ピン１５３で押圧することによって大気開放穴１３１を開口することができ、この状態でインク収容部１００内にインクを補充供給することによってインク収容部１００内の空気を空気流路１２１を通じて大気開放穴１３１から外部に排出することができる。
【００５２】
なお、サブタンク１５の大気開放を行ってインクを補充供給するための構成としては、上記以外に、次の構成とすることもできる。
すなわち、上記の負圧レバー１０６を押圧する負圧ピン１５１を用いないで、負圧レバー１０６を満タン検知のために用いる構成である。この場合、負圧レバー１０６の端部１０６ａは単なる検知端となって図示しないセンサで検知される。
【００５３】
これを具体的に説明すると、ここで、大気開放充填の動作について図１１を参照して説明すると、駆動ユニット１６２で大気開放ピン１５３を作動させて、サブタンク１５の大気開放弁機構１３２を開状態にすることにより、サブタンク１５内を大気解放状態にする。サブタンク１５は大気開放されることで、バネ１０３の復元力によりフィルム状部材１０２が外方に押されるので、サブタンク１５の容量が増加する。
【００５４】
この状態で、インクカートリッジ１０から送液機構によってインクをサブタンク１５に送液して補充供給する。その後、大気開放弁機構１３２を閉状態にしてサブタンク１５内を大気開放から遮断した状態にする。そして、サブシステム７１のキャップ部材７２ａで対応するヘッド１４のノズル面をキャッピングしモータ２３１を駆動して図示しない吸引ポンプを作動させ、インクを供給したサブタンク１５について、記録ヘッド１４のノズル側から吸引を行って、所定量のインクを排出する。これによって、サブタンク１５のフィルム状部材１０２がスプリング１０３の付勢力に抗して内方に変形してサブタンク１５の容積が減少し、初期負圧が発生する。
【００５５】
その後、負圧レバー１０６の端部１０６ａの位置を図示しない満タン検知センサによって検知して記憶し、以後の大気開放を行うサブタンク１５へのインクの充填は負圧レバー１０６の端部１０６ａが記憶された位置になるまでインクの供給を行う。
【００５６】
また、蓄積部１２６の作用について説明すると、装置本体が傾けられたり、あるいは、揺らされたりするなどしたときには、空気流路１２１内にインクが侵入する可能性が高くなる。そこで、空気流路１２１から侵入したインクを蓄積部１２６に蓄積できるようにして、輸送時に落下等されインクが侵入しても、大気解放口１３１及びこれに開閉する大気開放機構１３２内にインクが侵入することを防止している。
【００５７】
次に、サブシステム７１の構成について図８及び図９をも参照して説明する。なお、同８は同システムの平面説明図、図９は同じく模式的概略構成図である。
フレーム２１１には、２つのキャップホルダ２１２Ａ、２１２Ｂと、空吐出受け２１３と、清浄化手段としての弾性体を含むワイピング部材であるワイパーブレード７３と、キャリッジロック２１５とがそれぞれ昇降可能に保持されている。
【００５８】
キャップホルダ２１２Ａ、２１２Ｂ（以下両者を併せて「キャップホルダ２１２」という。）には、２つの記録ヘッド１４のノズル面をそれぞれキャッピングする２つのキャップ７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄ（以下これらを「キャップ７２」という。）を保持している。
【００５９】
ここで、印字領域に最も近い側のキャップホルダ２１２Ａに保持したキャップ７２ａにはチューブ２１９を介して吸引手段であるチューブポンプ（吸引ポンプ）２２０を接続し、その他のキャップ７２ｂ、７２ｃ、７２ｄはチューブポンプ２２０を接続していない。すなわち、キャップ７２ａのみを回復及び保湿用キャップとし、その他のキャップ７２ｂ、７２ｃ、７２ｄはいずれも単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド１４の回復動作を行うときには、回復動作を行うヘッド１４をキャップ７２ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動する。
【００６０】
また、これらのキャップホルダ２１２Ａ、２１２Ｂの下方にはカム軸２２１を回転可能に配置し、このカム軸２２１には、キャップホルダ２１２Ａ、２１２Ｂを昇降させるためのキャップカム２２２Ａ、２２２Ｂと、ワイパーブレード７３を昇降させるためのワイパーカム２２４、キャリッジロック２１５をキャリッジロックアーム２１７を介して昇降させるためのキャリッジロックカム２２５をそれぞれ設けている。
【００６１】
さらに、ワイパーブレード７３の印字領域側にはワイパーブレード７３を清浄化するためのワイパークリーナ２１８を矢示方向に揺動可能で、図示しないスプリングでワイパーブレード７３から離れる方向に付勢して配置し、カム軸２２１にはこのワイパークリーナ２１８を揺動させるためのワイパークリーナカム２２８を設けている。
【００６２】
ここで、キャップ７２はキャップカム２２２Ａ、２２２Ｂにより昇降させられる。ワイパーブレード７３はワイパーカム２２４に昇降させられ、下降時にワイパークリーナ２１８が進出して、このワイパークリーナ２１８と空吐出受け２１３とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード２１４に付着したインクが空吐出受け２１３に掻き落とされる。
【００６３】
キャリッジロック２１５は図示しない圧縮バネによって上方（ロック方向）に付勢されて、キャリッジロックアーム２１７で昇降させられる。
【００６４】
そして、チューブポンプ２２０及びカム軸２２１を回転駆動するために、モータ２３１の回転をモータ軸２３１ａに設けたモータギヤ２３２に、チューブポンプ２２０のポンプ軸２２０ａに設けたポンプギヤ２３３を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ２３３と一体の中間ギヤ２３４に中間ギヤ２３５を介して一方向クラッチ２３７付きの中間ギヤ２３６を噛み合わせ、この中間ギヤ２３６と同軸の中間ギヤ２３８に中間ギヤ２３９を介してカム軸２２１に固定したカムギヤ２４０を噛み合わせている。
【００６５】
また、カム軸２２１にはホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ用カム２４１を設け、このサブシステム７１に設けた図示しないホームポジションセンサにてキャップ７２が最下端に来たときにホームポジションレバー（不図示）を作動させ、センサが開状態になってモータ２３１（ポンプ２２０以外）のホームポジションを検知する。なお、電源オン時には、キャップ７２（キャップホルダ２１２）の位置に関係なく上下（昇降）し、移動開始までは位置検出を行わず、キャップ７２のホーム位置（上昇途中）を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、記録ヘッド１４がキャッピングされる。
【００６６】
このサブシステム７１においては、モータ２３１が正転することによってモータギヤ２３２、中間ギヤ２３３、ポンプギヤ２３４、中間ギヤ２３５、２３６までが回転し、チューブポンプ２２０の軸２２０ａが回転することでチューブポンプ２２０が作動して、回復・保湿用キャップ７２ａ内を吸引する。その他のギヤ２３８以降は一方向クラッチ２３７によって回転が遮断されるので回転（作動）しない。
【００６７】
モータ２３１が逆転することによって、一方向クラッチ２３７が連結されるので、モータ２３１の回転が、モータギヤ２３２、中間ギヤ２３３、ポンプギヤ２３４、中間ギヤ２３５、２３６、２３８、２３９を経てカムギヤ２４０に伝達され、カム軸２２１が回転する。このとき、チューブポンプ２２０はポンプ軸２２０ａの逆転では回転しない構造となっている。
【００６８】
そこで、回復動作を行う記録ヘッド１４をキャップ７２ａの位置にした状態で、モータ２３１を逆転してカム軸２２１を回転させてキャップ７２ａを上昇させて記録ヘッド１４のノズル面をキャッピングし、モータ２３１を正転してチューブポンプ２２０を作動させて記録ヘッド１４のノズルから吸引する第１工程を行う。
【００６９】
この第１工程に引き続いて、モータ２３１を逆転させることでカム軸２２１を回転させ、これにより、キャップ７２ａを記録ヘッド１４のノズル面から離間させる第２工程を行う。この第２工程に引き続いて、ワイパーブレード７３がワイピング位置（ノズル面と接触する位置）に上昇し、この状態でキャリッジ１３を移動させることにより、記録ヘッド１４のノズル面をワイパーブレード７３で拭きとって清浄化した後、ワイパーブレード７３を下降させてノズル面から離間させる第３工程を行う。
【００７０】
この第３工程に引き続いて、チューブポンプ２２０を作動させてキャップ７２ａ内のインクを吸引する第４工程を行う。
【００７１】
このようなサブシステム７１の回復動作によって吸引ポンプ２２０で吸引されたインク、あるいはワイパーブレード７３に付着してワイパークリーナ２１８でワイパーブレード７３から除去されたインクは、廃インクとなって、図示しない廃液貯留タンクに排出される。
【００７２】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図１０を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部２８０は、装置全体の制御を司るＣＰＵ２８１と、ＣＰＵ２８１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ２８２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ２８３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不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ）２８４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ＡＳＩＣ２８５とを備えている。
【００７３】
ここで、本発明に係る滴吐出量及び吸引量に関する情報、吐出パターン別の滴吐出量及び吸引量に関する情報、及びサブタンク１５の満タン容量に関する情報はＲＯＭ２８２に格納保持している。別な形態として、これら情報は、ソフト的にホスト側のプリンタドライバ内部に格納保持することも可能である。これら情報を元に（１）式、（２）式によって求められる使用インク量は、不揮発性メモリ２８４に格納保持される。
【００７４】
また、この制御部は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ２８６と、記録ヘッド１４を駆動制御するためのヘッド駆動制御部２８７及びヘッドドライバ２８８と、主走査モータ２９０を駆動するための主走査モータ駆動部２９１と、副走査モータ２９２を駆動するための副走査モータ駆動部２９３、サブシステム７１のモータを駆動するためのサブシステム駆動部２９４と、サブタンク１５の負圧及び大気開放を行う駆動ユニット１６２を駆動するためのサブタンク駆動部２９５と、サブタンク１５の検知電極１４１、１４２の検知信号及び図示しない各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ２９６などを備えている。
【００７５】
また、この制御部２８０には、この装置に必要な情報の入力及び表示をおこなうための操作パネル２９７が接続されている。
【００７６】
制御部２８０は、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側からの印刷データ等をケーブル或いはネットを介してＩ／Ｆ２８６で受信する。
【００７７】
そして、ＣＰＵ２８１は、Ｉ／Ｆ２８６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、ＡＳＩＣ２８５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行ってヘッド駆動制御部２８７に画像データを転送する。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、例えばＲＯＭ２８２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバで画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
【００７８】
ヘッド駆動制御部２８７は、記録ヘッド１４の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）を受け取ると、この１行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、ヘッドドライバ２８８にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ２８８に送出する。
【００７９】
このヘッド駆動制御部２８７は、駆動波形（駆動信号）のパターンデータを格納したＲＯＭ（ＲＯＭ２８２で構成することもできる。）と、このＲＯＭから読出される駆動波形のデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形発生回路を含む。
【００８０】
また、ヘッドドライバ２８８は、ヘッド駆動制御部２８７からのクロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をヘッド駆動制御部２８７からのラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所要の駆動波形を選択的に記録ヘッド１４のアクチュエータ手段に印加してヘッドを駆動する。
【００８１】
ここで、ＣＰＵ２８１は、記録ヘッド１４から吐出する液滴の数をカウントすることによって消費される液量を計測する。この場合、吐出パターンに応じた滴吐出量を格納している場合には、各パターン別の吐出回数（滴数）をカウントすることによって消費される液量（インクの使用量）を計測する。
【００８２】
すなわち、液吐出量及び吸引量に関する情報を予め保有している場合には、使用インク量（使用量Ｖ）を次の（１）式により算出して検出することができる。
【００８３】
【数３】
2005059490.tif 000005
【００８４】
つまり、サブタンク１５は可撓性フィルム状部材と弾性部材とを用いて塑性構造体であるためにサブタンク１５自体に液量を正確に検出する手段を設けることが困難である。そこで、滴吐出量と吐出回数から得られる滴吐出に伴う使用量と回復動作（吸引）に伴う使用量とを加算すること消費されたインク量を、簡便に、かつ、精度良く計測することができる。なお、吐出量や吸引量が複数水準存在する場合は、個々の量と回数の積の総和を求めることになる。
【００８５】
この場合、実際のヘッドでは、ヘッド間によって滴吐出量にばらつきがある。そこで、ヘッドの滴吐出特性を反映するパラメータに応じて予め設定された係数によって滴吐出量の算出値を補正することが好ましい。すなわち、大き目の滴が出るヘッドでは滴の数を少なくし、逆に小さ目の滴が出るヘッドでは滴の数を大きくする補正を行うことによって、装置間及び各色のヘッド間でのばらつきを低減して、均質な画像出力を行えるようにする。
【００８６】
また、吐出パターン別の液吐出量及び吸引量に関する情報を予め保有している場合には、使用インク量を次の（２）式により算出して検出する。
【００８７】
【数４】
2005059490.tif 000006
【００８８】
例えば、階調印刷を行う場合には階調パターンに応じた吐出量データをもともと保有しているので、その吐出量データと階調発生回数とを掛け合わせることで、滴吐出量と吐出回数とを掛け合わせるよりも、より精度の高い液量の検出（算出）を行うことができる。前述した（１）式とこの（２）式との違いは、（１）式では吐出量の周波数特性等により差異が生じやすいが、（２）式では予め吐出パターンごとに周波数特性込みの吐出量を求めておき、これを用いて使用インク量を求めることで、より精度の高い検出を行うことができるという点である。
【００８９】
次に、この記録装置におけるサブタンク１５へのインク補充供給動作（維持供給動作）について図１１及び図１２をも参照して説明する。
まず、図１１に示すように、印刷処理中で、１枚印刷が完了したときに、前述したように計測している各色のインクの使用量Ｖを読み込んで、使用量Ｖを予め定めた第３基準値Ｖ３と比較してＶ≧Ｖ３か否かを判別する。なお、ここでいう「１枚印刷」とは１ページの意味であり、両面印刷の場合には片面1ページを意味する（以下同じである。）。
【００９０】
そして、１以上の色のインクについて、判別結果がＶ≧Ｖ３であれば、該当色（Ｖ≧Ｖ３になった色）のサブタンク１５については、大気開放弁機構１３２を作動させて少なくとも１回サブタンク１５の大気開放を行ない、メインタンク（インクカートリッジ）１０からインクを補充供給（この補充供給を「大気開放充填」という。）し、負圧を形成する。他の色（Ｖ≧Ｖ３になっていない色）のサブタンク１５については、大気開放を行うことなくメインタンク１０からインクを補充供給する（この補充供給を「通常充填」という。）。その後、印刷処理を続行する。
【００９１】
使用インク量がＶ３以上の場合、通常充填では負圧を発生させるための弾性部材が元に戻るときに容積ヒステリシスが生じ、負圧の制御不良により滴吐出特性が不安定となってしまう場合があった。そこで、本発明のように大気開放充填によりヒステリシスを解消し、インクを補充した後、負圧形成することで安定な吐出特性を得ることができるようになった。
【００９２】
これに対して、すべての色のインクについて、判別結果がＶ≧Ｖ３でなければ、使用量Ｖと第２基準値（Ｖ２＜Ｖ３）とを比較してＶ≧Ｖ２か否かを判別する。そして、Ｖ≧Ｖ２となっている色のインクがあれば、すべての色のインクのサブタンク１５について通常充填を行った後、印刷処理を続行する。
【００９３】
また、図１２に示すように、印刷処理が終了したときには、印刷後所定時間を経過したときに、各色のインクの使用量Ｖを読み込んで、使用量Ｖを予め定めた第１基準値Ｖ１と比較してＶ≧Ｖ１か否かを判別する。
【００９４】
そして、１以上の色のインクについて、判別結果がＶ≧Ｖ１であれば、該当色（Ｖ≧Ｖ１になった色）のサブタンク１５については、記録ヘッド１４のノズル面をキャッピングする直前に通常充填を行う。
【００９５】
ここで、Ｖ１を比較的小さめに設定することにより、印刷待機になる前にサブタンク１５をインクで満たし気味にしておくことが可能になる。この場合は印刷終了時のインク補充動作であり、印刷の妨げになることもない。逆に、Ｖ２以上使用した場合は、Ｖ３超過にならないように１ページ出力し終えた時点で速やかに補充動作を実施する。このような組み合わせにより、インク使用量に応じて、時間やインクのロスを抑え、安定な吐出特性を確保することができる。
【００９６】
具体的には、インク消費量（使用量）Ｖ（ｍｌ）に対応したカウンタを有しており、第１基準値Ｖ１を０．５、第２基準値Ｖ２を３．０、第３基準値Ｖ３を４．０に設定して、印刷後所定時間経過したときにＶ≧０．５であればキャッピング直前で該当色のみ通常充填を行い、１枚印刷完了時に、３．０＞Ｖ≧４．０であれば全ての色について通常充填を行った後印刷を続行し、Ｖ≧４．０であれば、該当色については大気開放充填を、他の色については通常充填を行った後、印刷を続行するようにしている。
【００９７】
なお、メインタンク１０からサブタンク１５へのインクの補充供給は、図示しない供給ポンプを作動させて行う。また、上記のサブタンク１５へのインクの補充供給動作はメインタンクが空でない場合に行うことになる。補充が完了した時点で、使用インク量をゼロリセットする。メインタンクが空の場合は、補充供給動作を実行しないため使用インク量はゼロリセットされない。
【００９８】
次に、インクエンドの判定動作について図１３を参照して説明する。
ここでは、印刷処理中において、１スキャン（キャリッジ１３の１走査）を行ったときに使用量Ｖを読み込んで、使用量Ｖを予め定めた第６基準値Ｖ６と比較してＶ≧Ｖ６か否かを判別する。
【００９９】
このとき、１以上の色のインクについて、判別結果がＶ≧Ｖ６であれば、印刷を中止して、強制排紙を行い、インクカートリッジ１０が交換されるまで待機する状態に移行する。つまり、１ページ内で、全色インクでの印字不可能状態へ遷移する。
【０１００】
そして、１枚印刷が完了したときには、ブラックインクの使用量Ｖｋを予め定めた第５基準値Ｖ５（Ｖ５＜Ｖ６）と比較してＶｋ≧Ｖ５か否かを判別する。このとき、Ｖｋ≧Ｖ５であれば、ブラックインクのインクカートリッジ１０が交換されるまで待機する状態に移行する。つまり、１ページ出力後、黒インクでの印字不可能状態へ遷移する。
【０１０１】
また、Ｖｋ≧Ｖ５でなければ、もしくは図示しないがＶｋ≧Ｖ５でブラックインクのインクカートリッジ１０の交換待ち状態に移行したまま、カラーインクの使用量Ｖｃｌを予め定めた第４基準値Ｖ４（Ｖ４＜Ｖ５）と比較してＶｃｌ≧Ｖ４か否かを判別する。このとき、いずれかのカラーインクについてＶｃｌ≧Ｖ４であれば、当該カラーインクのインクカートリッジ１０が交換されるまで待機する状態に移行する。つまり、１ページ出力後、カラーインクでの印字不可能状態へ遷移する。
【０１０２】
具体的には、インク消費量（使用量）Ｖ（ｍｌ）に対応したカウンタを有しており、第４基準値Ｖ４を５．０、第５基準値Ｖ５を５．５、第６基準値Ｖ６を５．８に設定して、１枚印刷完了後Ｖｃｌ≧５．０であればカラーインクのインクカートリッジの交換待ち状態に遷移し、１枚印刷完了後Ｖｋ≧５．５であればブラックインクのインクカートリッジの交換待ち状態に遷移し、また、１スキャン印刷完了後Ｖ≧５．８であれば印刷を中止し、強制排紙を行って、インクカートリッジの交換待ちの状態に遷移するようにしている。
【０１０３】
なお、第１ないし第３基準値と第４ないし第６基準値との関係については、第１ないし第３基準値がサブタンクへのインク補充供給に関するものであるのに対し、第４ないし第６基準値がメインタンク（インクカートリッジ）のインクエンドに関するものであるので、相対的に、第１ないし第３基準値よりも第４ないし第６基準値が大きくなる。また、第４基準値と第５基準値とでは、想定される用途により、基準値の大小関係が定められている。すなわちモノクロ画像としてはテキスト主体の文書が想定され、一方、カラー画像としては写真やグラフィックスなどが想定される。一般にテキスト文書は少量、写真・グラフィックスは多量消費の場合が多く、ページ内でインクが枯渇しないようにするために、カラーのインクエンド判定のための第４基準値をブラックインクのインクエンドを判定するための第５基準値よりも小さめに設定することが有用である。
【０１０４】
ただし、すべての色のインクカートリッジの容量を同じにする場合には、第4基準値と第５基準値の区別は不要であり、また、ブラックインク以外のカラーインクの一部の色のインクカートリッジの容量を他の色のインクカートリッジの容量よりも大きくする場合にはそれに応じて基準値を設定すればよい。
【０１０５】
なお、上記実施形態においては、本発明をインクジェット記録装置に適用した例で説明したが、プリンタ、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができ、また、インク以外の液体を用いた画像形成装置、それに用いる液体吐出装置などにも適用することができる。
【０１０６】
次に、この画像形成装置で用いている液体であるインクの一例について説明するが、これに限られるものでないことはもちろんである。
まず、インクは、２５℃における静的表面張力γがγ≧２０であることが好ましい。これにより、吐出安定性を確保することができる。
【０１０７】
つまり、２５℃における静的表面張力γが、γ≧２０であれば、液滴が正常に形成されるため、鮮明な画像を形成することができる。逆に２０＞γの場合、インクがノズル面に対して完全に濡れるか、あるいは低めの接触角を示すため、ノズル近傍にインクが溢れ出てしまう。この状態ではノズルに正常なメニスカスが形成されないため、液滴が正常に形成されず、吐出方向が曲がってしまったり、不要な小滴（サテライト滴）が発生したり、ミストが発生したり、最悪の場合液滴が吐出されないなどの不具合が生じる。このような状態では狙いの画素を形成することができないため、画像欠陥が生じてしまうおそれがある。
【０１０８】
インクには色材を含有している。色材は、溶解した状態で含有させても良いし、分散させた状態で含有させても良い。この場合、溶解した状態で用いられる色材としては、染料が好ましい。また、分散した状態で用いられる色材としては、顔料、あるいは溶媒に対して溶解性が低い染料が挙げられる。顔料を用いることで、高い耐光性、耐水性を得ることができる。
【０１０９】
これらの中では、色材を分散した状態で含有させることが好ましい。つまり、色材を分散した状態で含有させると、記録媒体（用紙）に着弾した瞬間にｐＨ変化が生じて色材の分散が破壊され色材が凝集する、あるいは、色材が記録媒体の繊維の目に引っかかり遠くまで流れ出さない現象が生じる。このような現象が生じる結果、フェザリングやカラーブリードを抑制することができ、鮮明な画像を得ることができる。
【０１１０】
逆に、色材を溶解した状態で含有させると、記録媒体に着弾した瞬間にｐＨ変化が生じても溶解した色材は容易には析出しないため色材は凝集しない。また、色材が溶解した状態ではインクが記録媒体に浸透した際に繊維の目に引っかかることなく遠くまで流れ出てしまう。このような現象が生じる結果、フェザリングやカラーブリードが生じてしまい、不鮮明な画像になるおそれがある。
【０１１１】
使用できる染料としては、カラーインデックスにおいて酸性染料、直接染料、反応性染料、食用染料に分類される染料で、耐水、耐光性が優れたものが挙げられる。また、これら染料は複数種類を混合して用いても良いし、あるいは顔料等の他の色素と混合して用いても良い。これらは効果が阻害されない範囲で添加される。
【０１１２】
これら染料を具体的に挙げれば、酸性染料及び食用染料としては、
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１７、２３、４２、４４、７９、１４２、
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、８、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１３４、１８６、２４９、２５４、２８９、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー９、２９、４５、９２、２４９
Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２
などを挙げることができる。
【０１１３】
直接染料としては、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、１２、２４、２６、３３、４４、５０、８６、１２０、１３２、１４２、１４４、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、４、９、１３、１７、２０、２８、３１、３９、８０、８１、８３、８９、２２５、２２７、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、２９、６２、１０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、７１、７６、７９、８６、８７、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２、
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック１９、２２、３２、３８、５１、５６、７１、７４、７５、７７、１５４、１６８、１７１
などを挙げることができる。
【０１１４】
反応染料としては、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３、４、７、１１、１２、１７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー１、５、１１、１３、１４、２０、２１、２２、２５、４０、４７、５１、５５、６５、６７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１、１４、１７、２５、２６、３２、３７、４４、４６、５５、６０、６６、７４、７９、９６、９７、
Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１、２、７、１４、１５、２３、３２、３５、３８、４１、６３、８０、９５
などを挙げることができる。
【０１１５】
特に酸性染料及び直接染料が好ましく用いることができる。
【０１１６】
使用できる顔料としては、具体的には以下のものが挙げられる。この場合、これら顔料は複数種類を混合して用いても良いし、あるいは染料等の他の色素と混合して用いても良い。
【０１１７】
有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、インジコ系、チオインジコ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラック、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。
【０１１８】
また、前記顔料は、粒子径が０．０１〜０．１５μｍの粒子状として使用するのが好ましい。
【０１１９】
無機顔料としては、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉が挙げられる。有機顔料としては、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラツク、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。
【０１２０】
また、これらの顔料の粒子径は０．０１から０．１５μｍで用いることが好ましい。０．０１μｍ以下では隠蔽力が低下し濃度が低く、また、耐光性が低下し、高分子染料系と混合した際のインクの耐光性が従来の染料系と同等となってしまう。また、０．１５μｍ以上では、ヘッドの目詰まりやフィルタでの目詰まりが発生し、吐出安定性を得ることができないおそれがある。
【０１２１】
インクには、インクを所望の物性にするため、またインクの乾燥を防止して吐出不良を防止するため、また、色材の溶解安定性、分散安定性を向上させるためなどの目的から、次の水溶性有機溶媒を使用することが好ましい。
【０１２２】
すなわち、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，５−ヘキサンジオール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプローラクタム等の含窒素複素環化合物、ホルミアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチローラクトンである。これらの溶媒は水と共に単独もしくは複数混合して用いられる。
【０１２３】
これらの中で特に好ましいものは、ジエチレングリコール、チオジエタノール、ポリエチレングリコール２００〜６００、トリエチレングリコール、グリセロール、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、ペトリオール、１，５−ペンタンジオール、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチルピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノンである。これらを用いることにより色材の高い溶解性あるいは高い分散性と水分蒸発により噴射特性不良の防止に対して優れた効果が得られる。
【０１２４】
また、インクは、浸透剤を含有することが好ましい。
浸透剤はインクと記録媒体の濡れ性を向上させ、浸透速度を調整する目的で添加される。浸透剤としては、下記式（Ｉ）〜（IV）で表わされるものが好ましい。すなわち、下記式（Ｉ）のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系界面活性剤、式（II）のアセチレングリコール系界面活性剤、下記式（III）のポリオキシエチレンアルキルエーテル系界面活性剤ならびに式（IV）のポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル系界面活性剤は、液の表面張力を低下させることができるので、濡れ性を向上させ、浸透速度を高めることができる。
【０１２５】
【化１】
2005059490.tif 000007
（Ｒは分岐していても良い炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｋ：５〜２０）
【０１２６】
【化２】
2005059490.tif 000008
（ｍ、ｎ≦２０，０＜ｍ＋ｎ≦４０）
【０１２７】
【化３】
2005059490.tif 000009
（Ｒは分岐してもよい炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｎは５〜２０）
【０１２８】
【化４】
2005059490.tif 000010
（Ｒは炭素数６〜１４の炭化水素鎖、ｍ、ｎは２０以下の数）
【０１２９】
前記式（Ｉ）〜（IV）の化合物以外では、例えばジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体等のノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類を用いることができるが、特にジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
【０１３０】
また、インクには、インクに接する部材の溶出、腐食を防止する目的でｐＨ調整剤、あるいは防錆剤を添加することが好ましい。ｐＨ調整剤としては、調合されるインクに悪影響を及ぼさずにｐＨを６以上に調整できるものであれば、任意の物質を用いることができる。例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等が挙げられる。防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライト等がある。
【０１３１】
さらに、インクには、防腐防黴を目的として防腐防黴剤を添加することが好ましい。防腐防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、イソチアゾリン系化合物、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム等が使用できる。
【０１３２】
さらにまた、インクには、不要な泡立ちを抑制するために消泡剤を添加することが好ましい。消泡剤としては、シリコン系の消泡剤が好ましく用いられる。一般にシリコン系消泡剤には、オイル型、コンパウンド型、自己乳化型、エマルジョン型などがあるが、水系での使用を考慮すると、自己乳化型、もしくはエマルジョン型を用いることが、信頼性を確保する上で好ましい。また、アミノ変性、カルビノール変性、メタクリル変性、ポリエーテル変性、アルキル変性、高級脂肪酸エステル変性、アルキレンオキサイド変性、等の変性シリコン系消泡剤を使用しても良い。
【０１３３】
市販のシリコン系消泡剤で入手可能なものとしては、信越化学工業(株)のシリコーン消泡剤（KS508、KS531、KM72、KM85など：商品名）、東レ・ダウ・コーニング（株）のシリコーン消泡剤（Q2-3183A、SH5510など：商品名）、日本ユニカー（株）のシリコーン消泡剤（SAG30など：商品名）、旭電化工業(株)の消泡剤（アデカノールシリーズ：商品名）などが挙げられる。
【０１３４】
そして、インクとしては、２０℃における粘度が４ｍＰａ・ｓｅｃ以上のものであることが好ましい。この４ｍＰａ・ｓｅｃの範囲とすることで、インクの跳ね返りによるミストを防止するとともに、吐出安定性を確保することができ、更に鮮明な画像を得ることができる。
【０１３５】
ただし、粘度が高いほどインク中の気泡が排出しにくくなる傾向があり、サブタンクを用いたインク供給システム（サブタンクシステム）を採用した場合には、気泡対策が重要になる。本発明のようにサブタンク内の気体量や液体量によって大気開放を行うことで、このような不具合発生を防ぐことが可能になる。
【０１３６】
本発明によれば、使用インク量に応じて適切なインク補充動作を行うことができ、その結果、インクや時間のロスを最小限に抑え、かつ、経時安定性に優れた画像形成装置を提供することができる。すなわち、使用インク量が少ない場合は、一連の印刷指示を妨げないタイミングで真に充填を必要としているインクのみ充填を実行し、使用インク量がある程度多いと、一連の印刷指示動作中であってもいったん中断し全色に充填動作を実行、さらに使用インク量が多い場合には、サブタンク機構の安定性を確保するために大気開放充填動作を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の実施形態としてのインクジェット記録装置の前方側から見た斜視説明図である。
【図２】同記録装置の機構部の概略を示す構成図である。
【図３】同機構部の要部平面説明図である。
【図４】インク供給装置に係わる部分の分解斜視説明図である。
【図５】サブタンクの分解斜視説明図である。
【図６】同サブタンクの模式的側面説明図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う概略断面説明図である。
【図８】サブシステムの平面説明図である。
【図９】同システムの概略構成図である。
【図１０】同記録装置の制御部の概略ブロック説明図である。
【図１１】同記録装置におけるサブタンクへの補充供給動作の説明に供するフロー図である。
【図１２】同じくサブタンクへの補充供給動作の説明に供するフロー図である。
【図１３】同記録装置におけるインクエンドの判定動作の説明に供するフロー図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１０…インクカートリッジ
１３…キャリッジ
１４…記録ヘッド
１５…サブタンク
７１…サブシステム
７２ａ〜７２ｄ…キャップ
１００…インク収容部
１０２…可撓性フィルム部材
１０３…弾性部材
１３２…大気開放弁機構
２２０…吸引ポンプ
【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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