(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出し画像を形成する少なくとも１つの記録ヘッドと、
前記インクが充填されている上流側タンクと、
前記インクが充填されている下流側タンクと、
前記上流側タンクと前記記録ヘッドとを結ぶ第１のインク経路と、
前記記録ヘッドと前記下流側タンクとを結ぶ第２のインク経路と、
前記下流側タンクと前記上流側タンクとを結ぶ第３のインク経路と、
前記下流側タンク内のインク量に応じて変位するパラメータの変位量を検出するセンサと、
を有し、
前記上流側タンク、前記第１のインク経路、前記記録ヘッド、前記第２のインク経路、前記下流側タンク、及び前記第３のインク経路の順で再び、前記上流側タンクへと前記インクを循環させるインク循環経路の確認方法において、
前記上流側タンク内のインクを前記第１及び第２のインク経路を経由して、前記下流側タンクに向けて供給する第１インク供給工程と、
前記下流側タンク内のインクを前記第３のインク経路を経由して前記上流側タンクに向けて、前記第１インク供給工程におけるインク供給量よりも大なる供給量でインクを供給する第２インク供給工程と、
前記第１インク供給工程及び第２インク供給工程を行っている間、前記パラメータの変位量を検出し、前記パラメータが第１の値から該第１の値よりも小さい第２の値になったことを検出したならば、前記第２インク供給工程を停止させるインク供給停止工程と、
前記インク供給停止工程を実行してから、前記パラメータが前記第１の値に戻るまでの時間を計測する時間計測工程と、
前記時間計測工程における計測時間が予め定めた設定時間以下か否かを比較する比較工程と、
を有することを特徴とするインク循環経路の確認方法。
【請求項２】
前記下流側タンクに気密に接続され、前記下流側タンク内のインク量に応じて伸縮し、その先端が変位するベローズを備え、 
前記パラメータは、前記ベローズの前記先端の位置であって、
前記センサは、前記ベローズの前記先端の位置を検出する位置センサであり、
前記インク供給停止工程は、前記ベローズが収縮し、前記位置センサによってベローズ先端が第１の位置になったことが検出されたならば、前記第２インク供給工程を停止させ、前記時間計測工程は、インク供給停止工程を実行してから、前記ベローズの先端が伸張し、その先端が前記第１の位置よりも低い第２の位置になるまでの時間を計測することを特徴とする請求項１記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項３】
前記パラメータは、前記下流側タンクのインク液面高さであり、
前記センサは、前記下流側タンクのインク液面の高さを検出する液面検出センサであり、
前記インク供給停止工程は、前記下流側タンクのインク液面が、第１の高さよりも低い第２の高さになったならば、前記第２インク供給工程を停止させ、
前記時間計測工程は、前記インク供給停止工程を実行してから、前記下流側タンクのインク液面が前記第２の高さから前記第１の高さになるまでの時間を計測することを特徴とする請求項１記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項４】
前記パラメータは、前記下流側タンクのインク液面高さであり、 
前記センサは、前記下流側タンクのインク液面が所定高さになったことを検出し、ＯＮ出力する液面検出センサであり、
前記インク供給停止工程は、液面検出センサの出力がＯＮからＯＦＦになったならば第２インク供給工程を停止させ、
前記時間計測工程は、前記インク供給停止工程を実行してから、前記液面検出センサが再びＯＮになるまでの時間を計測することを特徴とする請求項１記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項５】
前記第１及び第２のインク供給工程、前記インク供給停止工程、前記時間計測工程、前記比較工程からなる工程を複数回繰り返して、前記インク循環経路を確認することを特徴とする請求項２乃至４記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項６】
前記比較工程において計測時間が予め定めた設定時間を超えた場合に、前記第１及び第２のインク経路に対してインクの充填を行うインク充填工程を有することを特徴とする請求項１記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項７】
前記比較工程において計測時間が予め定めた設定時間内であった場合に、前記第１乃至第３のインク経路内のインクを循環させるインク循環工程を有することを特徴とする請求項１記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項８】
前記インク循環工程は、前記下流側インクタンク内の圧力が一定になるように、前記下流側タンク内のインクを前記第３のインク経路を経由して、前記上流側タンクに向けて供給する第３インク供給工程を有することを特徴とする請求項７記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項９】
前記下流側タンク内の圧力を検出する圧力センサをさらに有し、
前記第３インク供給工程は、前記圧力センサの検出結果に基づいて、前記下流側タンク内のインクを前記第３のインク経路を経由して、前記上流側タンクに向けて供給することを特徴とする請求項８記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項１０】
前記インクボトルから前記上流側タンクもしくは前記下流側タンクに向けてインクを補給する補給工程を有し、
前記判断工程は、前記補給工程が実行されている時以外に実行されることを特徴とする請求項９記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項１１】
前記判断工程は、前記記録ヘッドによる画像形成工程が実行されている時以外に実行されることを特徴とする請求項９記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項１２】
前記下流側タンクに気密に接続され、前記下流側タンク内のインク量に応じて伸縮し、その先端が変位するベローズと、前記ベローズの前記先端の位置を検出する位置センサと、をさらに有し、
前記インク循環工程は、前記位置センサの検出結果に基づいて、前記ベローズの先端が所定範囲内にとどまるように、前記下流側タンク内のインクを前記第３のインク経路を経由して、前記上流側タンクに向けて供給する第３インク供給工程を有することを特徴とする請求項８記載のインク循環経路の確認方法。
【請求項１３】
インクを吐出し画像を形成する少なくとも１つの記録ヘッドと、
前記インクが充填されている上流側タンクと、
前記インクが充填されている下流側タンクと、
前記上流側タンクと前記記録ヘッドとを結ぶ第１のインク経路と、
前記記録ヘッドと前記下流側タンクとを結ぶ第２のインク経路と、
前記下流側タンクと前記上流側タンクとを結ぶ第３のインク経路と、
前記下流側タンクに気密に接続され、その先端に錘が設けられ、当該錘の自重によって下方に伸張するベローズと、
前記ベローズの錘の位置を検出する位置センサと、を有し、
前記上流側タンク、前記第１のインク経路、前記記録ヘッド、前記第２のインク経路、前記下流側タンク、及び前記第３のインク経路の順で再び、前記上流側タンクへと前記インクを循環させるインク循環経路の確認方法において、
前記ベローズを錘の自重によって伸張させて、前記第２のインク経路から前記下流側タンクに向けてインクを供給するインク供給工程と、
前記位置センサによって前記ベローズの錘の所定変位量を検出し、該所定変位量に要する時間を計測する時間計測工程と、
前記時間計測工程における計測時間が所定時間を超えるか否かを判断する判断工程と、を有することを特徴とするインク循環経路の確認方法
【請求項１４】
前記上流側タンクに気密に接続され、前記上流側タンク内のインク量に応じてその先端が伸張するベローズを備え、
前記パラメータは、前記ベローズの前記先端の位置であって、
前記センサは、前記ベローズの前記先端の位置を検出する位置センサであり、
前記インク供給停止工程は、前記上流側タンクに接続された前記ベローズが伸張しその先端が第１の位置になったならば、第２インク供給工程を停止させ、
前記時間計測工程は、前記インク供給停止工程を    実行してから、前記ベローズが伸張しその先端が前記第１の位置よりも低い第２の位置になるまでの時間を計測することを特徴とする請求項１３記載のインク循環確認方法。
【請求項１５】
インクを吐出し画像を形成する少なくとも１つの記録ヘッドと、 
前記インクが充填されている上流側タンクと、
前記インクが充填されている下流側タンクと、
前記上流側タンクと前記記録ヘッドとを結ぶ第１のインク経路と、
前記記録ヘッドと前記下流側タンクとを結ぶ第２のインク経路と、
前記下流側タンクと前記上流側タンクとを結ぶ第３のインク経路と、
前記上流側タンク内のインク量に応じて変位するパラメータの変位量を検出するセンサと、を有し、
前記上流側タンク、前記第１のインク経路、前記記録ヘッド、前記第２のインク経路、前記下流側タンク、及び前記第３のインク経路の順で再び、前記上流側タンクへと前記インクを循環させるインク循環経路におけるインク循環確認方法において、
前記上流側タンク内のインクを前記第１、第２のインク経路を経由して前記下流側タンクに向けて供給する第１インク供給工程と、
前記下流側タンク内のインクを前記第３のインク経路を経由して前記上流側タンクに向けて、前記第１インク供給工程におけるインク供給量よりも大なる供給量でインクを供給する第２インク供給工程と、
前記パラメータの変位量を検出し、前記パラメータが予め定めた第２の値から該第２の値よりも大きい第１の値になったことを検出したならば、前記第２インク供給工程を停止させるインク供給停止工程と、
前記インク供給停止工程を実行してから、前記パラメータが前記第２の値に戻るまでの時間を計測する時間計測工程と、
前記時間計測工程における計測時間が予め定めた設定時間以下か否かを比較する比較工程と、
を有するインク循環確認方法。 
【請求項１６】
前記パラメータは、前記上流側タンク内のインクの液面高さであり、
前記センサは、前記上流側タンク内のインクの液面の高さを検出する液面検出センサであり、
前記インク供給停止工程は、前記上流側タンク内のインクの液面が、第１の高さよりも高い第２の高さになったならば、第２インク供給工程を停止させ、
前記時間計測工程は、インク供給停止工程を実行してから、前記上流側タンクの液面が前記第２の高さから前記第１の高さに低くなるまでの時間を計測することを特徴とする請求項１５記載のインク循環確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、循環機構をインク供給流路に設けられたインクジェット画像形成装置におけるインク循環確認方法及びインク充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクを記録媒体に吐出して画像を形成するインクジェット画像形成装置が知られている。この画像形成装置には、記録ヘッドにインクを供給するインク供給流路と共に、画像形成に使用されなかったインクをインク供給系に戻すインク回帰経路を構築し、インク供給手段と記録ヘッドの間でインクを循環させるインク循環経路を有する構成がある。
【０００３】
このようなインクの循環を行うことにより、移動するインクによる放熱効果を利用して駆動中の記録ヘッドの温度上昇を防止し、且つ記録ヘッド内に発生した気泡の除去及びインクの増粘防止を実現している。例えば、特許文献１には、装置後に行う循環インク経路への初期充填に関する技術が提案されている。この技術には、記録ヘッド内部にインクを初期充填する際に、複数回に分けて充填することにより、記録ヘッドと覆うキャップからインクがこぼれ出て周辺が汚れることを防止する。ここでは、記録ヘッドに設けられたセンサによって、記録ヘッドにインクが充填されているか否かを検出している。このセンサによってインクが充填されていないことを検出した場合には、さらにインクの充填動作を実行している。
【０００４】
また、特許文献２には、画像形成中の記録ヘッドの発熱を循環するインクで冷却する技術が記載されている。この技術では、インクの循環を行うために用いられるポンプの脈動が記録ヘッドの吐出圧力に影響を与えないように、エアバッファを有するバッファタンクを介してインクを記録ヘッドに供給する。画像形成中において、記録ヘッドの温度監視システムによって、記録ヘッドの冷却が必要と判断された場合に立てられる画像形成中循環フラグを監視する。このフラグがオンとなった場合にのみ循環ポンプを動作させて、インクを循環させ、その結果、記録ヘッドを通過するインクにより消耗する温度まで冷却されることが提案されている。
【特許文献１】特開２００７−００７９４４号公報
【特許文献２】特開２００６−１５０７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した特許文献１には、初期充填時の循環動作に関しては記載されているが、循環を継続させながら画像形成することや、インクの循環が正常に動作していることの検出については記載されていない。
【０００６】
また、特許文献２には、画像形成中にインクを常時循環させながら記録ヘッドを冷却する具体的な方法や、その際に循環が正常に動作していることを検出する方法については何ら記載されていない。
【０００７】
前述したようなインクの循環経路を構成した場合、画像形成中であっても実際にインクが循環していることを検知するための検出手段が必要となる。この検出手段は、例えば、流量センサを用いること等が考えられるが、この流量センサは比較的高額である。また循環経路上のどの部分でインクの流れが停止しているかを確認しようとすれば、複数の流量センサを配置する必要があり、それなりの制御（検出処理や告知等）も行わなければならない。このため、循環経路でインクの流れを検出することはコストが掛かっている。
【０００８】
そこで本発明は、安価な構成で、適切にインクの循環が行われているかどうかを確認できるインク循環確認方法及びインク充填方法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】
【０００９】
本発明は、上述した目的を達成するために、インクを吐出し画像を形成する少なくとも１つの記録ヘッドと、前記インクが充填されている上流側タンクと、前記インクが充填されている下流側タンクと、前記上流側タンクと前記記録ヘッドとを結ぶ第１のインク経路と、前記記録ヘッドと前記下流側タンクとを結ぶ第２のインク経路と、  前記下流側タンクと前記上流側タンクとを結ぶ第３のインク経路と、前記下流側タンク内のインク量に応じて変位するパラメータの変位量を検出するセンサと、を有し、  前記上流側タンク、前記第１のインク経路、前記記録ヘッド、前記第２のインク経路、前記下流側タンク、及び前記第３のインク経路の順で再び、前記上流側タンクへと前記インクを循環させるインク循環経路の確認方法において、前記上流側タンク内のインクを前記第１及び第２のインク経路を経由して、前記下流側タンクに向けて供給する第１インク供給工程と、前記下流側タンク内のインクを前記第３のインク経路を経由して前記上流側タンクに向けて、前記第１インク供給工程におけるインク供給量よりも大なる供給量でインクを供給する第２インク供給工程と、前記第１インク供給工程及び第２インク供給工程を行っている間、前記パラメータの変位量を検出し、前記パラメータが第１の値から該第１の値よりも小さい第２の値になったことを検出したならば、前記第２インク供給工程を停止させるインク供給停止工程と、前記インク供給停止工程を実行してから、前記パラメータが前記第１の値に戻るまでの時間を計測する時間計測工程と、前記時間計測工程における計測時間が予め定めた設定時間以下か否かを比較する比較工程と、を有するインク循環確認方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像形成中においてもインクの流れが検出可能で、且つインク吐出のための圧力を適正範囲に保ちつつ、気泡吸い込みやインク漏れを防止するインク循環確認方法及びインク充填方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
図１には、本発明に係る第１の実施形態として、インク循環確認方法及びインク充填方法を実現するためのインクジェットプリンタ（画像形成装置）のインク循環経路に関する構成例を示す。ここでは、本実施形態に必要な構成のみを示しており、図示していないが、通常のインクジェットプリンタに備えられている構成部（例えば、記録媒体供給機構、搬送機構、記録媒体排出機構、操作部、表示部及び全体を制御する制御部等）は有しているものとする。また、以下の各実施形態における各図では、Ｘ軸方向は水平方向で、記録媒体搬送方向を示し、Ｙ軸方向は、水平方向で記録媒体搬送と直行する方向を示し、Ｚ軸方向は、鉛直方向の上下方向を示すものとして図示している。
【００１２】
このインクジェットプリンタは、大別して、画像形成を行う複数の記録ヘッド２５と、各記録ヘッド２５を駆動するためのヘッド駆動制御部１８と、記録ヘッド２５にインクを供給する上流側タンク３と、画像形成に使用されずに戻るインクを収容する下流側タンク２と、下流側タンク２から上流側タンク３へインクを移動させるポンプ４と、インクの温度調整を行う熱交換器５と、下流側タンク２に画像形成に消費して不足するインクを補給するインク補給タンク１と、内部が大気圧状態のオーバーフロー経路部１１と、を備えている。
【００１３】
さらに、インクの循環経路として、上流側タンク３から記録ヘッド２５に接続された供給流路２０と、記録ヘッド２５から下流側タンク２に接続された帰還流路２１と、ポンプ４と熱交換器５とを介在し下流側タンク２から上流側タンク３に接続する移動流路２４と、バルブ８を介してインク補給タンク１から下流側タンク２に接続するインク補給流路２３とで構成される。また、空気を流入して各タンク２，３内を大気圧にするために、オーバーフロー経路部１１からノーマルクローズタイプのバルブ９を介して上流側タンク３の上部に接続された大気開放経路１９と、同様にオーバーフロー経路部１１からノーマルオープンタイプのバルブ１０を介して下流側タンク２の上部に接続された大気開放経路２２とがそれぞれに接続されている。また、大気開放経路２２上でバルブ１０と下流側タンク２との間に圧力センサ１７が設けられている。
【００１４】
この構成においては、大気開放経路１９、２２を通して、上流側タンク３と下流側タンク２とを大気開放するために、オーバーフロー経路１１内部も大気に開放されている。大気開放経路１９、２２は、上流側タンク３及び下流側タンク２からインクが溢れ出る異常事態が発生した際に、これらの大気開放経路を通って、溢れ出たインクが流れ出し、オーバーフロー経路部１１を経由して、図示されない廃液タンクヘインクを導く働きも有している。
【００１５】
下流側タンク２内及び上流側タンク３内には、共に、一端を中心に遥動可能に片持ちで取り付けられ、他端に空気が密閉されマグネットを内蔵するフロートが設けられている同型のフロート部１３，１４が取り付けられている。それぞれのフロート部１３及び１４には、タンクの外部にフロート内のマグネットを検出するリードスイッチを有する位置センサ（Ｓ１センサ）１５及び位置センサ（Ｓ２センサ）１６が配置されている。これらのセンサは、タンク内のインク量に応じて変位するパラメータの変位量を検出する。Ｓ１センサ１５及びＳ２センサ１６は、フロート部１３，１４の遥動する各フロートが予め定めた好適なインク量をオン・オフによる位置で検出するように取り付けられている。
【００１６】
さらに、上流側タンク３内には、内部を二分するように、異物（ゴミやインクのかたまり等）をインク経路から除去するためのフィルタ１２が設けられている。
【００１７】
また、各記録ヘッド２５を駆動するためのヘッド駆動制御部１８が信号ケーブル２７により接続されている。さらに、それぞれ記録ヘッド２５内には、温度センサ２６として、例えばサーミスタが設けられている。熱交換器５は、熱伝導性の良いアルミニウムでインク流路が構成されている。そのアルミニウムにペルチェ素子６の一面が接着され他面は放熱手段に接着されてファン７で放熱冷却される。熱交換器５は記録ヘッド２５に流れるインクの温度を所定範囲に入れるべく、インク温度が低い際には、ペルチェの発熱が熱交換器５を通してインクに与えられ、インク温度が高い際には記録ヘッド２５からインクに与えられた熱量を熱交換器５にてペルチェ素子６を冷却して熱を奪う働きをしている。
【００１８】
ポンプ４は、下流側タンク２から上流側タンク３にインクを移動させる働き以外に、バルブ１０を閉じた状態で駆動することによって、下流側タンク２内部に負圧を発生させる働きもしている。この負圧のレベルを一定にするために、圧力センサ（Ｓ３センサ）１７にて下流側タンク２内部の圧力を測定し、その測定結果をポンプ駆動回路（図示しない）ヘフィードバックし、ポンプ４の回転数をＰＷＭ制御している。
【００１９】
ここで、図１０及び図１１を参照して記録ヘッド２５の構成について説明する。  
記録ヘッド２５は、記録媒体の幅以上のノズル列の長さを有し、カラー画像を形成する色毎に搬送方向とノズル列が直交するように、順次配置される。又は、記録媒体の幅に満たないノズル列の長さを有し、複数の記録ヘッドを記録媒体の幅方向でその幅を超えるように交互に並べて配置して用いてもよい。
【００２０】
記録ヘッド２５内部には、往路共通流路２５ｉと復路共通流路２５ｇとが設けられている。さらに、往路共通流路２５ｉにインクを流入するためのインク導入口２５ａと、復路共通流路２５ｇから画像形成に使用しなかったインクを流出するためにインク導出口２５ｂとがＺ軸方向上面に設けられている。
【００２１】
記録ヘッド２５のＺ軸方向の下面には、インクを吐出する複数のノズル２５ｄが列状に開口されたノズルプレート２５ｃが設けられている。記録ヘッド内部でそれぞれのノズル２５ｄと対向する部分には、圧電素子２５ｅにより形成されるチャンネル内流路２５ｈが設けられ、インク導入口２５ａから流入したインクは、往路共通流路２５ｉを経て往路穴２５ｊ、チャンネル内流路２５ｈ、復路穴２５ｆ、復路共通流路２５ｇと通って、インク導出口２５ｂから流出する。チャンネル内流路２５ｈは、平行な溝形状に形成され、それらの溝を形成する壁の部分が振動することで圧力波を生成し、ノズル２５ｄからＺ軸方向下方へ向かってインク滴が吐出される。
【００２２】
これらの圧電素子２５ｅは、中央部に並ぶ往路穴の列に対して対称に配置されており、ノズル２５ｄも圧電素子２５ｅに設けられたチャンネル内流路２５ｈの中央部に設けられている。
【００２３】
インク導入口２５ａから入ったインクは、インク導出口２５ｂに至るまでにチャンネル内流路２５ｈに分岐し、圧電素子２５ｅの発熱を奪って流れている。そのインクの一部は、画像形成のためにノズル２５ｄから吐出される。
【００２４】
温度センサ２６は、記録ヘッド２５を流れるインク温度を測定するために、圧電素子２５ｅの取り付け部近傍の温度をインク温度として間接的に検出している。尚、間接的に測定したとしても、製作した際の検査工程において、設計に基づき又は実測して補正値を算出して取り付け部近傍の温度を補正してもよい。
【００２５】
複数の記録ヘッド２５は、供給流路２０と帰還流路２１にそれぞれに連結されており、供給流路２０にはインク導入口２５ａが接続し、帰還流路２１にはインク導出口２５ｂが接続している。各記録ヘッド２５におけるノズル２５ｄは、平面なノズルプレート２５ｃ内に開口され、ノズルプレート２５は、記録媒体と等間隔で対向するように設けられている。
【００２６】
次に、このように構成された画像形成装置のインク循環経路におけるインク循環確認方法及びインク充填方法について説明する。  
図１に示すように、下流側タンク２は、適正なインク量を収容した状態でＳ１センサ１５がＯＮする瞬間の液面位置は、記録ヘッド２５のノズルプレート２５ｃから下方に距離Ｈ１を下がった位置に配置される。また、上流側タンク３は、適正なインク量を収容した状態でＳ２センサ１６がＯＮする瞬間の液面位置は、記録ヘッド２５のノズルプレート２５ｃから上方に距離Ｈ２を上がった位置に配置される。
【００２７】
インクの供給流路２０と帰還流路２１は内径がΦ５ｍｍ以上の太いチューブで構成されており、インクが流れる際の圧力損失を低く抑えるように設計されている。補給ボトル１は、上流側タンク３よりも高い位置に配置され、バルブ８が開くことによって自重でインク補給流路２３を通って、インクが下流側タンク２に補給される。ポンプ４は、必要に応じて、下流側タンク２から上流側タンク３にインクを移動させる。
【００２８】
この時、熱交換器５により、記録ヘッド２５に流れるインクとペルチェとの間で熱のやり取りを行い、インクの温度を予め定めた範囲に入れる。本実施形態では、下流側タンク２のＨ１：略５０ｍｍ、上流側タンク３のＨ２：略１００ｍｍ、下流側タンク２内における気室の負圧の目標値は、−４．５ｋＰａとしている。
【００２９】
本実施形態において使用するインクの比重は、例えば、略１ｇ/ｃｍ３である。このインクの粘度は温度によって異なり、例えば、１５℃にて１５ｍＰａ・ｓ、２５℃にて１０ｍＰａ・ｓ、３５℃にて７ｍＰａ・ｓ、４５℃にて５ｍＰａ・ｓと変化する。下流側タンク２と上流側タンク３の間では、水頭差１５０ｍｍがある。記録ヘッドの気室の圧力差として、上流側タンク３を大気開放して、水頭差１００ｍｍ分の＋１ｋＰａがノズルに対してかかる。下流側タンク２を閉じて気室を−３．５ｋＰａに設定することで、空気圧−３．５ｋＰａと水頭差５０ｍｍ分の−０．５ｋＰａがかかり、水頭差と気室の圧力差を合わせて−４ｋＰａの負圧が生じることになる。記録ヘッド内部の流路抵抗と記録ヘッドまでの流路抵抗によってノズル２５ｄでインクのメニスカスを形成する負圧のレベルを設定することができる。本実施形態では、ノズルのメニスカスが、−１．５ｋＰａとなるように、流路抵抗を設定している。
【００３０】
次に、ボトル１からインクをインク経路に補充する際の導入動作について説明する。  
まず、バルブ９、１０を開き、上流側タンク３及び下流側タンク２を大気圧状態にした後、さらにバルブ８を開いて、ボトル１からインクを下流側タンク２に流入させる。このインク補給により下流側タンク２内のインク液面が上昇すると共に、フロート１３が浮き上がり、Ｓ１センサ１５がＯＮする。このＳ１センサ１５がＯＮしたならば、バルブ８を閉めてインク補給を停止する。
【００３１】
次に、ポンプ４を駆動し、下流側タンク２から上流側タンク３にインクを汲み上げる。汲み上げられたインクは、フィルタ１２を通り抜ける際に、大きな粒子（インクの塊りや異物）が除去され、上流側タンク３内部に溜まる。上流側タンク３においても、インク液面が上昇すると共に、フロート１４が浮き上がり、Ｓ１センサがＯＮする。
【００３２】
このＳ２センサ１６がＯＮしたならば、ポンプ４の汲み上げ動作を停止する。この汲み上げ動作の期間中に、Ｓ１センサ１５がＯＦＦとなった場合には、随時バルブ８を開いてボトル１から下流側タンク２にインクを補給する。これらのインクの補充動作及び汲み上げ動作を繰り返し、Ｓ１センサ１５とＳ２センサ１６とが共にＯＮになった状態で両タンクヘの初期充填が完了する。この初期充填完了時に、バルブ１０を大気開放し、バルブ９を閉じる。
【００３３】
この初期充填完了時には、インク経路で繋がっている供給流路２０、記録ヘッド２５及び帰還流路２１にも一部インクが流れ込み、気泡も多く残っている。特に、供給流路２０及び帰還流路２１は、太いチューブを用いているため、鉛直に配置されているチューブ部分には、空気は下流に押し出されること無く、留まったままとなる場合が多い。
【００３４】
この状況下では、上流側タンク３では気室部分がバルブ９で密閉されるため、インクが重力により自然に記録ヘッド２５側に落ちてくることは無い。一方、下流側タンク２は、バルブ１０が開放されており気室部分が大気状態である。本来、記録ヘッド２５と帰還流路２１内部は、インクで完全に満たされ、記録ヘッド２５のノズル２５ｄにメニスカスが形成されているはずである。しかし、気泡の存在により、メニスカスが壊れ、ノズル２５ｄからインクが垂れ落ちる。又は、ノズルからさらに空気が入り込み、帰還流路２１内部の空気の体積が増加する。そこで初期充填は、記録ヘッド２５から垂れたインクを受けるためのインクパン（図示せず）が、記録ヘッド２５の下方からノズル２５に宛がわれている状態で実施される。
【００３５】
［液面検出動作］  
次に、図５に示すフローチャートを参照して、初期充填後のインク量の確認、即ち、上流側タンク３及び下流側タンク２におけるインク液面検出について説明する。ここでは、インク補充の後、供給流路２０、記録ヘッド２５及び帰還流路２１内部における気泡除去動作を行う。
【００３６】
まず、上流側タンク３及び下流側タンク２に適量なインクが貯留されているか、即ち、Ｓ１センサ１５とＳ２センサ１６が共にＯＮにしているか否かを判定する（ステップＳ１）。この判定において、Ｓ１センサ１５とＳ２センサ１６が共にＯＮしていた場合には（ＹＥＳ）、適量なインクが貯留されていると判断して次のインク経路の確認フローに移行する（ステップＳ１２については後述する）。これに対して、Ｓ１センサ１５とＳ２センサ１６が、共に又は一方がＯＮしていない場合には（ＮＯ）、Ｓ１センサ１５がＯＦＦしているか否かを判定する（ステップＳ２）。即ち、下流側タンク２のインクが不足しているか否かを判定する。この判定でＳ１センサ１５がＯＦＦしていれば（ＮＯ）、バルブ８を開いて（ステップＳ３）、下流側タンク２に補給ボトル１からインクを補給する。尚、この時、バルブ１０は開放状態にある。
【００３７】
さらに、インク補給の際に、タイマに予め定めた設定時間Ｔ0が設定され、カウントを開始する（ステップＳ４）。尚、タイマは図示しない制御部に設けられているものとする。カウント時間Ｔが設定時間Ｔ0に達する前に、Ｓ１センサ１５がＯＮするか否かを判定する（ステップＳ５）。設定時間Ｔ0到達前にＳ１センサ１５がＯＮしたならば（ＹＥＳ）、バルブ８を閉じて（ステップＳ８）、下流側タンク２へのインクの補給を止めて、ステップＳ１に戻る。一方、設定時間Ｔ0を越えてもＳ１センサ１５がＯＮしなければ（ＮＯ）、インクの補充が十分ではなく、ボトル１内に補充すべきインクが貯留されていないと判断して、インク補給を中断するようにバルブ８を閉じる（ステップＳ６）。そして。その装置状態を保持し、ボトル１のインク切れを音声ガイド、ブザー音及び／又はエラー表示によりユーザに告知する（ステップＳ７）。
【００３８】
前記ステップＳ２の判定において、Ｓ１センサ１５がＯＮしていたならば（ＮＯ）、Ｓ２センサ１６はＯＦＦになっているため、バルブ９を開いて（ステップＳ１０）、上流側タンク３を大気状態とする。
【００３９】
その後、ポンプ４を駆動し（ステップＳ１１）、下流側タンク２のインクを上流側タンク３に汲み上げる。そしてステップＳ１に移行し、再度、下流側タンク２と併せて上流側タンク３内のインク量が適量か否か判定する。Ｓ１センサ１５とＳ２センサ１６が共に、ＯＮになった状態でポンプ４を停止し、且つバルブ９を閉じて（ステップＳ１２）、液面検出動作を終了し、次のインク経路の確認動作に移行する。尚、液面検出動作が終了したことを、音声ガイドやディスプレイ表示などによりユーザに告知するようにすれば、ユーザーフレンドリーという面でメリットがある。
【００４０】
以上説明したルーチンにより、下流側タンク２と上流側タンク３の液面レベルを検出して、それぞれのタンクに適正なインク量が貯留されていることを確認する。
【００４１】
［インク経路確認動作］  
次に図６に示すフローチャートを参照して、インク経路の確認について説明する。尚、インク経路とは、供給流路２０から記録ヘッド２５を経由して帰還流路２１に至るインクが自重で流れることが可能なインク経路を指す。
【００４２】
まず、バルブ９及びバルブ１０を開いて、上流側タンク３からインクの自重でインクをそれぞれの記録ヘッド２５に供給すると共に、記録ヘッド２５を経由して下流側タンク２へと流す。そして、ポンプ４を駆動してインク量が減っている上流側タンク３に向けて下流側タンク２のインクを補充するように汲み上げる（ステップＳ２１）。ポンプ４のインク汲み上げ量は、下流側タンク２に流れ込むインク流量よりも大きくなるように設定されている。尚、このポンプ４の動作により、上流側タンク３には下流側タンク２からＳ１センサ１５がＯＮからＯＦＦになるまでインクが送られてくるので、設計時にその分の容量を収容するだけの気室容量を確保しておく必要がある。
【００４３】
次に、下流側タンク２のＳ１センサ１５がＯＦＦになったか否かを判定する（ステップＳ２２）。ポンプ４によるインクの汲み上げは、Ｓ１センサ１５がＯＦＦになるまで継続され（ＮＯ）、一方、Ｓ１センサ１５がＯＦＦになったならば（ＹＥＳ）、ポンプ４の駆動を停止し、タイマに予め定められた設定時間Ｔ１を設定し、カウントを開始する（ステップＳ２３）。
【００４４】
その後、タイマのカウント時間Ｔが設定時間Ｔ1を越えたか否かを判定する（ステップＳ２４）。ポンプ４を駆動し、タイマカウントしている間にも、上流側タンク３から、水頭差により記録ヘッド２５を経由したインクが、帰還流路２１を経て下流側タンク２へ流れ込む。そしてカウント時間Ｔが設定時間Ｔ1を経過するまでに、Ｓ１センサ１５がＯＮするか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００４５】
このステップＳ２５の判定において、Ｓ１センサ１５がＯＮになれば（ＹＥＳ）、バルブ９を閉め（ステップＳ２６）、インク経路は正常であると判断し、後述するインク循環動作へ移行する。尚、インク循環動作に移行する前に、インク経路を確認した結果、正常であったことをユーザに報知するようにしても良い。
【００４６】
一方、ステップＳ２５でＳ１センサ１５がＯＮしていなければ（ＮＯ）、インク量が不足していると判断し、ステップＳ２４に戻り、カウントを継続する。
【００４７】
また、供給流路２０及び帰還流路２１及び記録ヘッド２５の内部に気泡が多く存在している場合には、インクがスムーズに流れないため、設定時間Ｔ１を経過してもＳ１センサ１５がＯＮせず、ステップＳ２４でカウント時間Ｔが設定時間Ｔ1を経過することになる（ＮＯ）。その場合は、インク経路におけるインクの充填が不十分（インク経路に異常がある）と判断して、バルブ９を閉じて（ステップＳ２７）、後述するインクの充填動作へ移行する。尚、インク充填動作に移行する前に、インク経路に異常があることをユーザに報知しても良い。
【００４８】
このように、インクの自重によって上流側タンク３から下流側タンク２へと流れるインクの流量が、予め決められた設定時間Ｔ１以内に、所定量以上に達するかどうかを判定することで、上流側タンク３から下流側タンク２のインク経路が正常か否かを確認できる。
【００４９】
［インク充填動作］  
次に、図７に示すフローチャートを参照して、インクの充填動作について説明する。  
まず、バルブ９、１０を閉じて（ただし、バルブ９はインク経路確認動作において閉じられて終了している）。インク経路を密閉状態とする。そして、タイマに時間Ｔ２を設定する（ステップＳ３１）。タイマ設定後に、ポンプ４の駆動を開始し、タイマのカウントを開始する（ステップＳ３２）。カウント時間Ｔが設定時間Ｔ２に達したか否かを判定し（ステップＳ３３）、カウント時間Ｔが設定時間Ｔ２に達するまでポンプ４の駆動を継続する。
【００５０】
この設定時間Ｔ２は、ポンプ４の駆動によって、下流側タンク２の液面が下がりすぎて、下流側タンク２から上流側タンク３までのインク経路に空気が入ることを防止するために設定されるものであって、インク経路の製造仕様に基づき又は実測して設定される。このポンプ４の駆動により、バルブ９が閉じられたインク経路が密閉された状態で、ポンプ４により上流側タンク３へインクが送り込まれるため、上流側タンク３の気室は、高い正圧となる。一方、下流側タンク２はインクが流出されたため、気室は大きな負圧となっている。
【００５１】
この時、上流側タンク３から下流側タンク２へ流れるインクヘは、通常の循環時の圧力差よりも大きな圧力が与えられる。例えば、上流側タンク３の気室が１０ｋＰａの正圧となり、下流側タンク２の気室が−５ｋＰａの負圧となる場合には、水頭差１．５ｋＰａとあわせて約１６.５ｋＰａの圧力差が与えられる。また、記録ヘッド２５には、正圧が印加されることからノズル２５ｄからインクが流出する。同時に、記録ヘッド２５内部には十分にインクが充填される。ノズル２５ｄの流路抵抗は、その他の流路抵抗と比べて十分に大きいため、一旦、記録ヘッド２５内がインクで満たされると、ノズルから少量のインクが流出するものの、ほとんどのインクは、下流側タンク２へ向かって流れ出る。そのときの流速が速くなることにより、溜まって流れなかった気泡が供給流路２０及び帰還流路２１から下流側タンク２に向かって押し出される。
【００５２】
カウント時間Ｔが設定時間Ｔ２に達したならば（ＮＯ）、ポンプ４を停止する（ステップＳ３４）。ポンプ４を停止させた後、一旦、バルブ９、１０を開き（ステップＳ３５）、上流側及び下流側タンク２，３それぞれを大気開放して、気室圧力を大気圧状態に戻す。次に、バルブ９を閉じる（ステップＳ３６）。このバルブ９が閉じられると、上流側タンク３に空気が流入しないため、インクは記録ヘッド２５には供給されない。次に、図示しないワイプ機構を駆動させることによって、ノズル２５ｄから流出し、ノズルプレート２５ｃに付着している余剰インクを拭き取る（ステップＳ３７）。拭き取り後、ノズル２５ｄのインクは、下流側タンク２の液面水頭差によって負圧を受け、メニスカスが形成された状態となる。次に、検出回数Ｊに１を加算するインクリメント処理を行い（ステップＳ３８）、液面検出動作を再度行う（ステップＳ３９）。
【００５３】
このようにして、供給流路２０、帰還流路２１及び記録ヘッド２５内部の気泡が、下流側タンク２へ押し出され、インク経路にインクが充填されることになる。
【００５４】
上述した例では、バルブ９，１０を閉じてポンプ４を駆動させているが、流路構成によっては、下流側タンク２の負圧によってヘッドのノズル位置でのインク圧力が負圧となり、ノズルからの空気を吸い込んでしまう場合がある。そのような場合には、バルブ１０を開いたままで同じ動作を行わせることでも、ノズルを正圧に保つことができ、帰還経路２１内の気泡を下流側タンク２に押し出すことができる。
【００５５】
［インク循環動作］  
次に、インク経路におけるインク循環について説明する。   
図１３に示すフローチャートを参照して、インクがインク経路を正常に流れる状態の循環について説明する。  
インク経路確認動作（図６参照）にて、インク経路が正常であると判断された場合（ステップＳ２５にて「ＹＥＳ」と判定された場合）、インク循環動作が開始される。
【００５６】
下流側タンク２の気室は、バルブ１０が開いているので、略大気圧状態となっている。この状態で、まず、バルブ９を開き、バルブ１０を閉じる（ステップＳ８１）。下流側タンク２のインク液面がノズルよりも−５０ｍｍ低い位置であるのに対して、上流側タンク３のインク液面はノズルよりも＋１００ｍｍの高い位置であるため、バルブ９を開くことで、ノズルには正圧が印加されることになる。しかしながら、バルブ１０が閉じられ、かつ下流側タンク２のインク液面高さが低いため、ノズルには強い正圧が印加されるわけではなく、すぐにノズルからインクが流出するということはない。
【００５７】
その後、ポンプ４を最小駆動負荷（duty minimum）にて駆動を開始する（ステップＳ８２）。例えば、循環開始時にポンプ４に急激に高い駆動負荷を与えた場合に、下流側タンク２内に一気に高い負圧が発生し、記録ヘッド２５のノズルから空気を吸い込んでしまうおそれがある。このようなことが無いように、循環開始時のポンプ４の駆動負荷は最小に設定している。
【００５８】
バルブ９を開き、バルブ１０を閉じてから短い時間経過後にポンプ４の駆動が開始され、下流側タンク２のインクが汲み上げられることで、下流側タンク２の気室は徐々に減圧され、負圧となる。ここで、Ｓ３センサ１７で測定された実測値Ｐが下流側タンク２の気室圧力の設定値Ｐ０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ８３）。ここで例えば、下流側タンク２の気室圧力の設定値Ｐ０を、−４．５ｋＰａと設定する。実測値Ｐが設定値Ｐ０よりも大きくない場合、即ち実測値Ｐが−４．５ｋＰａよりも負圧側になっている場合には（ＮＯ）、ポンプ４の駆動負荷（duty）を減らす（ステップＳ８４）。この駆動負荷の減少で、下流側タンク２の気室が、よりＰ０（−４．５ｋＰａ）に近づく。また、実測値Ｐが設定値Ｐ０よりも大きい場合、即ち実測値Ｐが−４．５ｋＰａよりも正圧側になっている場合には（ＹＥＳ）、逆にポンプ４の駆動負荷を増加させる（ステップＳ８５）。このようなフィードバック制御を行うことで、下流側タンク２の気室圧力が−４.５ｋＰａに収束するように制御される。尚、インク循環開始当初は、最小駆動負荷にて駆動されるポンプ４のインク汲み上げ量に対して、上流側タンク３からのインク流入量が多いため、ステップＳ８３の判定としては暫くの間は「ＹＥＳ」になる。従って、インク循環を開始してからしばらくはポンプ４の駆動負荷は徐々に増加していく。
【００５９】
ポンプ４の駆動負荷のフィードバック制御を行い、気室の圧力を一定に制御している間は、下流側タンク２のインク液面高さは変化せず、気室の量も変化しない。つまり、記録ヘッド２５を通って、上流側タンク３から下流側タンク２に供給されるインク量とほとんど同じ量だけ、ポンプ４が上流側タンク３へ汲み上げるように駆動しているので、下流側タンク２の気室圧力が略−４．５ｋＰａを維持する。
【００６０】
ポンプ４の駆動負荷制御を行っている間に、システムから印刷終了時やスタンバイに入るときに出される補給完了を指示するインク循環終了の命令があった場合には（ステップＳ８６：ＹＥＳ）、ポンプ４の駆動を停止させ（ステップＳ８７）、バルブ１０を開け、バルブ９を閉じて通常の画像形成待機状態にする。また、ステップＳ８６で、インク循環終了命令がなければ（ＮＯ）、インク補給が完了していないため、ステップＳ８３に戻り、ポンプ４の駆動負荷制御を継続する。
【００６１】
尚、このインク循環中に画像形成を行う場合、記録ヘッド２５からのインク吐出に伴い、インク量が減少し上流側タンク３のインク液面が下がる。この時、Ｓ２センサ１６は、上流側タンク３内のインク量の増減を検出するセンサとして機能する。Ｓ２センサ１６がＯＦＦになると、インク量が不足したものと判断されて、バルブ８が開き、補給ボトル１からインク補給流路２３を経て下流側タンク２ヘインクが補給される。下流側タンク２は、インク量が増えることで僅かな圧力上昇が発生するが、その圧力上昇をＳ３センサ１７で検出して、ポンプ４の駆動負荷にフィードバックをかける。この結果、ポンプ４の駆動負荷は高められ、インクは上流側タンク３に汲み上げられ、下流側タンク２のインク液面はすぐに元の位置に戻る。その後、上流側タンク３へのインク補給によって、Ｓ２センサ１６がＯＮになったならば、バルブ８を閉めてインク補給を終了する。
【００６２】
このような動作による上流側タンク３のインク液面変化は、Ｓ２センサ１６がＯＦＦからＯＮするまでの高さでしかない。本実施形態では、液面位置の変化は、略１０ｍｍ以内であり、圧力に換算すれば、０．１ｋＰａの変動である。下流側タンク２の気室圧力が変化しなければ、上流側タンク３の液面は大気に開放されており、前述したように、僅かな変動しかしないため、ノズル２５ｄ部分にかかる圧力はほとんど変化せず、インクを補給している最中であっても、安定してインクをノズル２５ｄから吐出することができ、画像形成に支障がない。
【００６３】
また、画像形成中においては、Ｓ１センサ１５のフロートはほとんど上下動しないため、下流側タンク２のリアルタイムでのインク液面検出はできない状況となる。また記録ヘッド２５からのインク吐出が無く、インクの消費がほとんど無い状態では上流側タンク３のＳ２センサ１６も変動しないため、上流側タンク３においても同様にインク液面の把握ができない状況となる。従って、画像形成中に、インクが漏れている状態、気泡がインク経路に入って循環しにくい状態、記録ヘッド２５のチャンネル２５ｈ部分が詰まってインクが流れない状態といった異常が発生しても、それを検出するのが困難となる。そのリスクを下げるために、循環動作を行う前に前述したように、図５及び図６に示す液面検出及びインク経路の確認の動作を実施することで、画像形成前にインク経路が循環可能な状態になっているか否かを確認することが好ましい。
【００６４】
このように、本実施形態によれば、インクの自重によって上流側タンク３から下流側タンク２へと流れるインクの流量が、予め決められた設定時間Ｔ１以内に、所定量以上に達するかどうかを判定することで、上流側タンク３から下流側タンク２のインク経路が正常か否かを確認できる。
【００６５】
また、本実施形態によれば、画像形成する前に、インク経路を確認できる。特に、このインク経路確認動作を、装置電源を入れた立ち上げ直後や、画像形成Ａと画像形成Ｂとの間の待機時間など、画像形成命令を受け付けていないタイミングで確認動作を実行することが好ましい。
【００６６】
次に、インク経路の確認の変形例について説明する。  
図８に示すフローチャートは、前述した図６におけるフローチャートの変形例を示している。この変形例は、Ｓ１センサ１５がＯＮになる回数を複数回繰り返して確認する点が図６におけるインク経路の確認とは異なっている。図８に示すフローチャートにおいて、図６に示したフローチャートとは異なる工程について説明し、同様の工程については図６に示したステップ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６７】
まず、Ｋ＝０を設定する（ステップＳ４１）。ここでＫはインク経路確認動作において、Ｓ１センサ１５の出力がＯＦＦからＯＮに替わった回数を表す。  
次に、バルブ９及び１０をそれぞれ開けると共に、ポンプ４を駆動させ（ステップＳ２１）、上流側タンク３へインクを補充する（尚、バルブ１０は前の工程により開けられたままとなっている）。そして、Ｓ１センサ１５がＯＦＦになったならば（ステップＳ２２）、ポンプ４の駆動を停止させる（ステップ２３）。ポンプ４の駆動が停止すると、バルブ９，１０がそれぞれに開いているため、インクの自重でもって、上流側タンク３のインクが記録ヘッド２５を介して下流側タンク２に向けてインクが流れる。このポンプ４の駆動停止と同時に設定時間Ｔ１を設定すると共に、タイマカウントを開始する。カウントＴは設定時間Ｔ１になるまで行い（ステップＳ２４）、カウントされている間にわたって、Ｓ１センサ１５がＯＮするか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００６８】
このステップＳ２５の判定で、Ｓ１センサ１５がＯＮしたならば（ＹＥＳ）、回数Ｋをインクリメント（Ｋ＝Ｋ＋１）し（ステップ４２）、その後、回数Ｋが２になったか否かを判断し（ステップＳ４３）、Ｋ＝２になっていれば（ＹＥＳ）、バルブ９を閉じ（ステップＳ２６）、前述した循環動作に移行する。一方、インク経路の確認が最初であって、回数Ｋが１の場合には（ＮＯ）、充填処理回数Ｊに２を設定し（ステップＳ４４）、再度インク経路の確認を行うべく、ステップＳ２１に戻る。そして、ステップ２５にて再度、Ｓ１センサ１５がＯＮになったならば、ステップＳ４２にて回数Ｋをインクリメントし、Ｋ＝２とする。すると、ステップＳ４３の判定でＹＥＳとなり、バルブ９を閉じて（ステップＳ２６）、循環動作へと移行する。        
一方、ステップＳ２４の判定で、Ｓ１センサ１５が設定時間Ｔ１以内にＯＮしなければ（ＮＯ）、バルブ９を閉じて（ステップＳ２７）、充填処理回数Ｊの確認を行う（ステップＳ４５）。尚、充填処理回数Ｊは図７の充填処理を一回行う毎に１だけインクリメントされる。
【００６９】
このステップＳ４５では、充填処理回数が３回未満である場合（ＹＥＳ）には、再度充填処理（図７参照）へ移行する。充填処理が既に３回に達していた場合（ＮＯ）には、インク経路（供給流路２０、帰還流路２１又は記録ヘッド２５等）にインクを充填することができない重大な不具合が発生しているものと判断し、ユーザに対して異常である旨を報知し、インク経路確認動作を終了する。
【００７０】
このように、本変形例によれば、インク経路が正常と判断されても、直ちに循環動作に移行するのではなく、複数回にわたってインク経路が正常であることを判断してから循環動作に移行するようにしている。このため、インク経路におけるインクの流れが不安定な場合に、偶然にもＳ１センサがＯＮになった場合にも、直ちにインク経路が正常であるという判断をくださず、的確にインク経路が正常か否かを判断することが可能となり、信頼性が向上する。
【００７１】
次に、第２の実施形態について説明する。  
本実施形態では、インク循環を行いながら画像形成を実行している間で、インク経路が正常であるか否か、即ち、インク循環状態が正常であるか否かの検出を行う方法に特徴がある。  
前述したようにインクの粘度は、室温等の周囲温度によって変化する。本実施形態においては、下流側タンク２内の気室圧力を一定に保持しつつインクを循環させているため、上流側タンク３から下流側タンク２に向けてインクが流れるための圧力差は温度によらず、略一定である。例えば、６ｋＰａの圧力差がある。
【００７２】
周囲温度の変化によって、インク温度が変わりインク粘度が変化すると、その温度に対応したインク流量が変わることになる。例えばインク温度が１５℃のときの流量は２ml/s、２５℃では３ml/s、３５℃では４．５ml/s、４５℃では５.５ml/sといった具合である。これらのインク温度に対する下流側タンク２に流れ込むインク量が一義的に決まれば、ポンプ４が同量のインクを上流側タンク３へ戻すためのポンプ４の駆動負荷も、一義的に決まる。従って、図示しない制御部内に、インク温度に対応するポンプ４の駆動負荷の関係を規定したテーブルを作成し、測定されたインク温度を利用して、粘度及びインク流量を推定することができる。
【００７３】
インクの温度は、インク経路に設けた温度センサで検出可能である。本実施形態では新たに温度センサを設けることなく、記録ヘッド２５の駆動電圧を制御する目的で設けられた温度センサ２６を利用している。温度センサ２６は、記録ヘッド２５内の圧電素子近傍でインクの温度を検出できるところに設けられていればよい。インクの粘度は、数度の温度差では大きく変わらないので、２〜３℃の誤差を許容することもできる。従って、温度センサ２６は、記録ヘッド２５内の設けられる位置に自由度があり、インク経路近傍でインク温度を検出できればよいことになる。
【００７４】
図１４に示すフローチャートを参照して、画像形成時等におけるインク循環中にインク経路を確認する方法について説明する。この例におけるインク循環の手順は、前述した図１３のインク循環のフローと略同じであるが、本実施形態では、インク温度から算出されるポンプ４の適正な駆動負荷と、実際に測定されるポンプ４の駆動負荷とを比較して、インク経路が正常か否かを判定する点が相違点であり、本実施形態の特徴である。
【００７５】
まず、バルブ９を開き、バルブ１０を閉じる（ステップＳ９１）。その後、タイマに時間Ｔ５を設定する（ステップＳ９２）。時間Ｔ５は、インク循環時のポンプ４の駆動負荷（duty）が安定するまでの時間であり、製造時に適宜設定される。勿論、ポンプ性能やインクに応じて、時間調整も可能である。時間Ｔ５の設定後に、ポンプ４を最小駆動負荷（duty minimum）にて駆動を開始し、カウントｔを開始する（ステップＳ９３）。
【００７６】
次に、Ｓ３センサ１７で測定された実測値Ｐが下流側タンク２の気室圧力の設定値Ｐ０よりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ９４）。この判定で、実測値Ｐが設定値Ｐ０よりも大きくない場合には（ＮＯ）、ポンプ４の駆動負荷（duty）を減らす（ステップＳ９６）。一方、実測値Ｐが設定値Ｐ０よりも大きい場合には（ＹＥＳ）、逆にポンプ４の駆動負荷を増加させる（ステップＳ９５）。このようなフィードバック制御を行うことで、下流側タンク２の気室圧力が一定値、例えば、−４.５ｋＰａに収束するように制御される。
【００７７】
次に、タイマによるカウントが設定時間Ｔ５を経過したかどうかを判定する（ステップＳ９７）。この判定で設定時間Ｔ５を経過したならば（ＹＥＳ）、ボトル１からのインク補給が行われていない、且つ記録ヘッド２５がインクを非吐出の状態になっているかを判定する（ステップＳ９８）。ステップＳ９８の判定において、ボトル１からのインク補給が行われている（バルブ８が開いている）、又は記録ヘッド２５から画像記録のためにインクが吐出されている状態である場合（ＮＯ）には、ステップＳ９４に戻る。
【００７８】
ステップＳ９８の判定において、インク補給がされておらず（バルブ８が閉じている）、且つ記録ヘッド２５からインクが吐出されていないタイミングであれば（ＹＥＳ）、設定されているポンプ４の駆動負荷Ｄと、温度センサ２６から得られたインク温度に基づいて算出される適正駆動負荷ｆ（Ｔ）と、を比較する（ステップＳ９９）。尚、適正駆動負荷ｆ（Ｔ）には幅（範囲）をもたせており、ここでは適正駆動負荷ｆ（Ｔ）は０．９＊ｆ（Ｔ）から１．１＊ｆ（Ｔ）の範囲に設定している。即ち、ステップＳ９９では、現時点で設定されているポンプ４の駆動負荷Ｄが、インク温度に基づいて算出された適正駆動負荷ｆ（Ｔ）の±１０％の範囲内に収まっているか否かを判定し、範囲外であれば（ＮＯ）、異常と判断してポンプ４の駆動を停止する（ステップＳ１００）。
【００７９】
この異常は、ポンプ４の駆動負荷Ｄが、算出された適正駆動負荷ｆ（Ｔ）の９０％を下回る場合には、インクの流れが悪いと判断される。即ち、上流側タンク３から下流側タンク２までのインク経路内に大きな空気のかたまり等が入っている状態や、インク経路が詰まっている状態が想定される。逆に、設定された駆動負荷Ｄが、算出された適正駆動負荷ｆ（Ｔ）の１１０％を上回る場合には、下流側タンク２の気室の負圧を保ったために、より大きな駆動負荷を要していると判断し、インク経路の空気漏れなどが考えられる。いずれの場合も異常として判断される。
【００８０】
このように異常と判断された場合には、バルブ１０を開けて、バルブ９を閉じ、さらに図示されないインクパンを記録ヘッド２５の下方に配置して、ノズル２５ｄからインクが垂れたとしても、装置を汚さないようにインクパンで受け止める（ステップＳ１０１）。その後、ユーザに対してインクの循環が異常であることを報知する。
【００８１】
ステップＳ９９の判定において、駆動負荷Ｄが適正駆動負荷ｆ（Ｔ）の±１０％範囲に入っている場合（ＹＥＳ）は正常と見なされ、インク循環の終了の判定（システムからのインク循環終了命令があるか否かの判定）を行い（ステップＳ１０２）、終了でなければ（ＮＯ）、ステップＳ９４に戻る。また、インク循環を終了する場合には（ＹＥＳ）、ポンプ４の駆動を停止し（ステップＳ１０３）、バルブ１０を開けて、バルブ９を閉じて（ステップＳ１０４）、記録動作可能な状態にしてインクの循環を終了する。
【００８２】
このインク循環動作によれば、実際に測定されるポンプ４の駆動負荷Ｄが、温度センサ２６から出力されるインク温度に対応する適正駆動負荷ｆ（Ｔ）範囲に収まっているかどうかを判定することで、インク温度に見合った循環流量になっているかどうかを判定し、見合っていれば正常、見合っていなければ異常と判定することができる。
【００８３】
また、インク経路に異常があるか否かの判定を、ポンプ４を駆動してから一定時間（Ｔ５）を経過した後に行っているため、ポンプ４の駆動初期に起こりがちな不安定な動作に起因するインク循環不良を無視することができる。つまり、インクの循環動作がある程度落ち着いたところで判定しているため、精度の高い検出が可能となる。
【００８４】
以上説明したように、本実施形態によれば、インク循環している画像形成中においてもインクの流れが正常かどうかを検出することが可能で、且つインク吐出のための圧力を適正範囲に保ちつつ、気泡吸い込みやインク漏れを防止することができる。
【００８５】
次に、第３の実施形態について説明する。  
図２には、第３の実施形態として、インク循環確認方法及びインク充填方法を実現するためのインクジェットプリンタのインク循環経路に関する構成例を示す。この図２においても、第１の実施形態と同様に、通常の画像形成装置に備えられている構成部は有しているものとする。また、本実施形態の構成部位において、前述した第１の実施形態の構成部位と同等のものには、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【００８６】
本実施形態において、前述した第１の実施形態と異なる点は、圧力センサ（Ｓ３センサ）１７の代わりに負圧ベローズ３０及びその負圧ベローズの膨張具合を検出する２つの位置センサ（Ｓ４センサ、Ｓ５センサ）２８，２９を設けた点である。  
負圧ベローズ３０は、ゴム材料又は樹脂材料により形成される、Ｚ軸方向へ伸縮自在な蛇腹構成である。この内部は、密閉された空間となっており、バルブ１０と下流側タンク２との間の大気開放経路２２と空間的に連通するように連結される。負圧ベローズ３０は、ほとんどバネ定数を持っていないものが望ましい。底部には、錘３１が取り付けられている。よって、負圧ベローズ３０が伸縮することで、錘３１の位置はＺ軸方向に変動する。
【００８７】
負圧ベローズ３０の伸縮可能範囲におけるＺ軸方向の上方、下方に対応する位置には、負圧ベローズ３０の錘３１を検出する上方位置センサ（Ｓ４センサ）２８と下方位置センサ（Ｓ５センサ）２９が配設される。
【００８８】
このＳ４センサ２８とＳ５センサ２９の配設位置は、下流側タンク２内の許容気室圧力範囲の上限、下限、言い換えると下流側タンク２内の許容インク量の上限、下限に対応して設定されている。そして、この２つのセンサ２８，２９の出力は図示しない制御部に送られ、ポンプ４の駆動負荷を制御するために用いられる。
【００８９】
尚、負圧ベローズ３０の初期状態としては、錘３１がＳ４センサ２８とＳ５センサ２９の間に位置づけられるように、下流側タンク２内の圧力や負圧ベローズそのもの及び各センサ２８，２９の配設位置を設計しておく。
【００９０】
次に、図１５に示すフローチャートを参照して、本実施形態におけるインク経路の異常検出を行う方法について説明する。  
本実施形態のインク液面検出、インク経路の確認及び充填処理は、前述した第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を割愛する。
【００９１】
本実施形態のインク循環動作は、負圧ベローズ３０の伸縮、即ち錘３１の高さにより制御される。まず、バルブ９を開き、バルブ１０を閉じる（ステップＳ１２１）。その後、タイマに時間Ｔ５を設定する（ステップＳ１２２）。時間Ｔ５は、インク循環時の駆動負荷（duty）が安定するまでの時間であり、製造時に適宜設定される。その設定後に、ポンプ４を最小駆動負荷（duty minimum）にて駆動を開始し、タイマカウントを開始する（ステップＳ１２３）。
【００９２】
次に、負圧ベローズ３０の錘３１がＳ５センサ２９によって検出されたか否かを判定する（ステップＳ１２４）。ここで、錘３１がＳ５センサ２９によって検出された場合（ＹＥＳ）、それは下流側タンク２内のインク量が許容量よりも多すぎるということなので、ポンプ４の駆動負荷を増やして錘３１を上昇させる（ステップＳ１２６）。一方、錘３１がＳ５センサによって検出されていない場合（ＮＯ）には、錘３１がＳ４センサ２８によって検出されるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。この判定で、錘３１がＳ４センサ２８によって検出された場合（ＹＥＳ）、それは下流側ポンプ２内のインク量が許容量よりも少なすぎるということであるので、ポンプ４の駆動負荷を減らして錘３１を下げる（ステップＳ１２７）。
【００９３】
ポンプ４に与えられる駆動負荷は、その錘３１がＳ４センサ２８とＳ５センサ２９の間に位置するように高さが制御される。この範囲内に錘３１があれば、負圧ベローズ３０は縮みきることも伸びきることも無く、錘３１の重さと下流側タンク２の気室圧力が釣り合った状態となる。錘３１の重さは、所望する下流側タンク２の気室内の負圧に合わせた重さに選択されている。つまり、錘３１による負圧ベローズ３０の伸張によって、所望する負圧を下流側タンク２に発生させている。
【００９４】
ステップＳ１２４及びステップＳ１２５において、共に判定がＮＯであれば、錘３１はＳ４センサとＳ５センサの検出位置間に位置づけられていることとなり、ポンプ４の駆動負荷はそのままで維持している。
【００９５】
そして、タイマにカウントされた時間ｔが、設定した時間Ｔ５を越えたか否かを判定し（ステップＳ１２８）、設定時間Ｔ５を越えていなければ（ＮＯ）、ステップＳ１２４に戻り、錘３１の位置を検出する。カウント値ｔが設定時間Ｔ５を越えたならば（ＹＥＳ）、ボトル１からのインク補給が行われていない、且つ記録ヘッド２５がインクを非吐出の状態になっているかを判定する（ステップＳ１２９）。これは、画像形成中に行うインクの循環の確認のタイミングとして、下流側タンク２や記録ヘッド２５に対して急激な圧力変動を与えないことを考慮したためである（ボトル１からのインク補給がされている場合だと、インク循環が正常かどうかを検出することができず、また、画像形成中（記録ヘッド２５からインクを吐出させている間）にインク循環の確認を行うと、記録ヘッド２５に急激な圧力変動が加わり、画像形成の品質を落としかねない）。このステップＳ１２９の判定で、各条件を満たしていなければ（ＮＯ）、ステップ１２４に戻る。また、ステップＳ１２９の判定で各条件を満たしていたならば（ＹＥＳ）、意図的にポンプ４の駆動負荷を増加させる（ステップＳ１３０）。その結果、下流側タンク２内のインク量は減少し、気室の容量は増大する。この結果、負圧ベローズ３０が収縮し、錘３１が上昇する。ポンプ４の駆動負荷を増加させる処理は、Ｓ４センサ２８によって錘３１が検出されるまで行われる（ステップＳ１３１）。そしてＳ４センサ２８の検出位置まで錘３１が上昇すると、Ｓ４センサ２８によって錘３１が検出されＯＮになる（ＹＥＳ）。Ｓ４センサ２８がＯＮしたならば、ポンプ４の駆動を一時的に停止させると共に、タイマカウント（時間ｔ）を開始する（ステップＳ１３２）。
【００９６】
記録ヘッド２５からは継続して下流側タンク２に向かってインクが流れ込んでくるのに対して、ポンプ４の駆動を停止したことによって下流側タンク２からはインクの流出がないため、下流側タンク２のインク液面が上昇する。このインク液面の上昇により、気室の空気が負圧ベローズ３０内に入り伸張することに加え、錘３１の自重によって負圧ベローズ３０が伸張するため、錘３１の高さが下がり始める。
【００９７】
下がっていく錘３１をＳ５センサ２９によって検出されたならば（ステップＳ１３３）、タイマカウントｔを終了する。（ステップＳ１３４）。この時、錘３１が降下する速さは、上流側タンク３から記録ヘッド２５を経由して下流側タンク２に流れ込んでくるインク流量に依存する。この流量は前述したように、インクの粘度、即ちインク温度に依存している。
【００９８】
次に、インク温度Ｔを温度センサ２６で検出し、その温度から算出されるインク流量に基づくＳ４センサ２８の位置からＳ５センサ２９の位置までの降下時間ｔ（Ｔ）と、実測した時間ｔとを、比較条件［０．９＊ｔ（Ｔ）＜ｔ＜１．１＊ｔ（Ｔ）］で比較する（ステップＳ１３５）。尚、インク温度Ｔに対する適正降下時間ｔ（Ｔ）は予めテーブル化されており、図示しない制御部内に読み出し可能な状態で格納されている。この比較において、実測した時間ｔが、インク温度Ｔから算出される適正降下時間ｔ（Ｔ）の±１０％の範囲であれば（ＹＥＳ）、インク経路（供給流路２０、記録ヘッド２５、帰還流路２１）に異常は無いと判断し、後述するステップＳ１３７に移行する。一方、その範囲を外れる場合には（ＮＯ）、異常があると判断し、インクパンを記録ヘッドの下方へ移動させて、バルブ９を閉じ及び、バルブ１０を開く（ステップＳ１３６）。インク経路に異常があり、インク循環が正しく行えていないことを報知して停止する。
【００９９】
また、ステップＳ１３７において、インクの循環を終了するならば（ＹＥＳ）、ポンプ４の駆動を停止し（ステップＳ１３８）（ただし、ステップＳ１２４でＮＯだった場合には、ステップＳ１３２でポンプ駆動は停止済みとなっている）、バルブ９を閉じ、バルブ１０を開けて（ステップＳ１３９）、このインク循環（インク経路）の確認動作を終了する。
【０１００】
本実施形態によれば、体積変化する負圧ベローズ３０を下流側タンク２の気室に連通させて設けることにより、ポンプ４を一時停止させても、ノズル２５ｄにかかる圧力を変化させずに循環を継続することが可能となる。
【０１０１】
さらに、負圧ベローズの錘３１の位置を検出することで、上流側タンク３から下流側タンク２に向かってインクが流れて込んでくることを検出することが可能となる。さらに、インクの温度によって負圧ベローズ３０の高さ変化する時間を測定することで、より正確にインク経路の異常を検出することが可能となる。
【０１０２】
本実施形態では、インクの循環中に、ポンプ４を一時停止させ、負圧ベローズ３０とそれに取り付けられた錘３１の位置の変化、及びその変化の時間を検出して正常にインクが流れているか否かを判断している。勿論、この判定方法に限定されるものではなく、例えば、Ｓ１センサ１５又はＳ２センサ１６の液面の高さ変化の有無、及びセンサ出力論理が変化（ＯＮ／ＯＦＦ変化）するまでの時間を検出して、正常時と比較することで正常にインクが流れているか否かを判断することも可能である。その場合には、Ｓ１センサ１５又はＳ２センサ１６の論理変化におけるインクの体積変化の範囲で、負圧ベローズ３０が少なくとも伸縮可能な範囲にあることが必要となる。従って、負圧ベローズ３０の底部（錘３１）がＳ４センサ２８とＳ５センサ２９の間にあることが望ましい。
【０１０３】
さらに、その他の判定方法としては、負圧ベローズ３０の高さがＳ４センサ２８とＳ５センサ２９の間に制御されている場合のポンプ４の駆動負荷に基づき、前述した第１の実施形態における図１４で説明した方法で駆動負荷が、そのときのインク温度に対して適性か否かで判定することも可能である。
【０１０４】
さらに、本実施形態によれば、前述した第１の実施形態の効果に加えて、ベローズを用いた簡易な構成により、所望の負圧を下流側タンクに生じさせることができる。
【０１０５】
次に、第４の実施形態について説明する。  
図３には、第４の実施形態として、インク循環確認方法及びインク充填方法を実現するためのインクジェットプリンタのインク循環経路に関する構成例を示す。この図３においても、第３の実施形態と同様に、通常の画像形成装置に備えられている構成部は有しているものとする。また、本実施形態の構成部位において、前述した第３の実施形態の構成部位と同等のものには、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１０６】
本実施形態は、前述した第３の実施形態の構成に加えて、下流側タンク２からポンプ４ヘインクを取り込む流路２４の吸い込み口に液面調整器３２が設けられている構成である。
【０１０７】
この液面調整器３２は、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、パイプから成る流路２４に嵌め込まれて、流路周囲側面をガイドとして上下動可能に設けられている。液面調整器３２は、上部に気体（例えば、空気）を密閉したリング形状の浮き部３２ａと、下部に円筒形状の凸部３２ｂとにより構成されている。流路２４は、下流側タンク２内の底に近い位置まで延出している。流路２４の下部外周面には、インクを吸い上げるためのインク取り込み口２４ａが開口されている。
【０１０８】
図１２（ａ）は、下流側タンク２内に適量なインク量が充填されて、液面が高くなった状態を示し、図１２（ｂ）は、液面が低くなった状態を示している。液面が高いときには、インク取り込み口２４ａが液面調整器３２から露呈しているため、ポンプ４はインクを吸い上げることが可能である。一方、インクが吸い上げられて液面が低くなると共に、液面調整器３２が下降し、その凸部３２ｂがインク取り込み口２４ａを塞ぐため、ポンプ４はインクを吸い上げることができなくなる。ポンプ４のインク吸い上げ能力は、記録ヘッド２５から下流側タンク２に戻ってくるインクの量よりも常に多くなるように設計されている。本実施形態では、インク液面の高さによってポンプ４によるインク汲み上げ量が変わるので、ポンプ４自体が駆動負荷制御する必要なく、連続駆動するだけで良い。特に、僅かに液面調整器３２の高さが上下動するだけで汲み上げ量を調整できるため、下流側タンク２内の液面は、略同じ高さに維持することができる。
【０１０９】
本実施形態では、液面調整器３２を設けたために、下流側タンク２のインク液面が下がり、液面調整器３２がインク取り込み口２４ａを塞いでしまうと、ポンプ４で下流側タンク２内部の気室に負圧を作ることはできない構成となっている。このため、負圧ベローズ３０には錘３１が設けられ、その錘３１の重さで負圧ベローズ３０が伸張することで、下流タンク２に負圧を発生させる。この錘アクチュエータ３７は、Ｚ方向に移動することができ、下降する際には、錘３１の自重で負圧ベローズ３０を伸張させ、上昇する際には、錘３１を押し上げて負圧ベローズ３０を収縮させる。錘アクチュエータ３７の移動範囲の最上位置は、押し上げる錘３１がＳ４センサ２８の検出位置に位置づけられる位置であり、最下位置は錘３１がＳ５センサ２９の検出位置に位置づけられる位置になるように設定されている。尚、負圧ベローズ３０が最も収縮した状態において錘３１の位置が、Ｓ４センサ２８の検出位置に位置づけられる位置にあり、最も伸張した状態においては錘３１の位置はＳ５センサ２９の検出位置よりも下方となる（ただし、錘アクチュエータ３７の最下位置の設定により、錘３１はＳ５センサ２９の検出位置が最下位置となる）。錘アクチュエータ３７のホームポジションＨＰは、前述した最上位置に設定される。バルブ９が開けられて、且つバルブ１０が閉じられた状態で錘アクチュエータ３７を最下位置まで下降させると、負圧ベローズ３０は錘３１の自重により下方に伸張し、下流側タンク２の気室には負圧が生じる。尚、ここで錘アクチュエータ３７の下降速度は負圧ベローズ３０の伸張の速度、即ち錘３１の下降速度よりも早いものとする。その負圧と上流側タンク３との水頭差によって、同じく約６ｋＰａの圧力差が生じ、その圧力差によってインクが記録ヘッド２５を通過して下流側タンク２に流れ込む。
【０１１０】
また、その状態でポンプ４を駆動すると、記録ヘッド２５から流れ込むインク量以上のインク量を汲み上げるので、下流側タンク２のインク液面が下がっていくと共に、負圧ベローズ３０が収縮していく。インク液面が下がるにつれて、前述した液面調整器３２の位置も徐々に下がり、インク取り込み口２４ａを塞ぐことになり、ポンプ４によるインクの汲み上げが出来なくなる。このようにして、下流側タンク２の液面は液面調整器３２の動作によって、一定の高さを維持することになる。また液面の高さが略一定に維持されているということは、下流側タンク２の気室の圧力も略一定となるため、負圧ベローズ３０の錘３１の高さ位置も略一定となる。このときの錘３１の位置は、Ｓ４センサ２８の検出位置とＳ５センサの検出位置の間の所定高さ位置Ｐ１となる。
【０１１１】
次に、図１６に示すフローチャートを参照して、インク循環動作中におけるインクの流れが正常か否かを判定する方法について説明する。  
初期状態は、バルブ９が閉じられ、バルブ１０が開放され、錘アクチュエータ３７はホームポジションＨＰに位置づけられている。バルブ１０が開放されているため、負圧ベローズ３０が収縮していても、下流側タンク３０には正圧は生じない。また、このとき、Ｓ４センサ２８は負圧ベローズ３０の錘３１を検出している状態になっている。
【０１１２】
この状態で、まず、バルブ９を開き、バルブ１０を閉じる（ステップＳ１４１）。タイマに所定時間Ｔ７を設定する（ステップＳ１４２）。この所定時間Ｔ７は、負圧ベローズ３０の底部の錘３１がＳ４センサ２８によって検知できている位置から検出できない位置に移動するまでに要する時間であり、この所定時間Ｔ７を越えてもＳ４センサ２８が錘３１を検出している場合に循環異常と判断するための設定時間である。その後、錘アクチュエータ３７を最下位置まで退避させ、且つタイマのカウントｔをスタートする（ステップＳ１４３）。錘アクチュエータ３７が退避することで、錘３１の自重によって負圧ベローズ３０は徐々に伸張していき、錘３１の高さ位置が下がっていく。また、下流側タンク２には負圧が生じるため、記録ヘッド２５側から下流側タンク２に向かってインクが流れ込み、インク液面が上昇する。
【０１１３】
次に、負圧ベローズ３０の底部に設けた錘３１がＳ４センサ２８の検出位置から移動し、検出できない位置に移動したか否かを判定する（ステップＳ１４４）。正常にインクが下流側タンクに流れ込んでいる状態ならば、負圧ベローズ３０は下流側タンク２に流れ込むインク流量と略同等の容積だけ伸張することになり、それによって錘３１が下降していき、タイマカウントｔがＴ７に達する前に、錘３１がＳ４センサ２８の検出位置から外れることになる。この判定で、Ｓ４センサ２８が錘３１を検出し続けていれば（ＮＯ）、タイマによるカウント時間ｔが所定時間Ｔ７を越えたか否かを判定する（ステップＳ１４５）。所定時間Ｔ７を越えていない場合には（ＮＯ）、Ｓ４センサの検出出力を監視し続ける。一方、所定時間Ｔ７を越えた場合には（ＹＥＳ）、下流側タンク２にインクが流れてこない循環異常と判断して、ポンプ４の駆動を停止させ（ステップＳ１６０）、インクパンを記録ヘッド２５の下方へ移動させた後、バルブ９を閉じ、且つバルブ１０を開き（ステップＳ１４７）、ユーザにエラーを報知して停止する。なお、ポンプ４が既に駆動停止されていた場合であっても、一応駆動停止処理を実行する。
【０１１４】
また、ステップＳ１４４の判定において、Ｓ４センサ２８がＯＦＦとなり、負圧ベローズ３０の錘３１が正常に下降したと判断されたならば（ＹＥＳ）、所定時間Ｔ７に時間αを加える（ステップＳ１４６）と共に、タイマカウントｔがｔｐに達したかどうかを判定する（ステップＳ１４７）。ここで、αは、ポンプ４を駆動させない状態において、錘アクチュエータ３７の退避により負圧ベローズ３０が伸張し、錘３１がＳ４センサ２８の検出位置から外れてからＳ５センサ２９の検出位置に達するまでに要する時間である。ｔｐは、錘アクチュエータ３７がホームポジションＨＰにあるときの錘３１の位置から、負圧ベローズ３０が錘３１の自重によって伸張していき、その錘３１の位置がＳ４センサ２８とＳ５センサ２９の間の所定位置Ｐ０（Ｐ１よりも下方に設定）に達するまでに要する時間である。
【０１１５】
カウント値ｔが設定時間ｔｐに達したならば（ＹＥＳ）、ポンプ４を駆動させる（ステップＳ１４８）。ここでのポンプ４の駆動負荷は、前述の実施形態における最小駆動負荷とは異なり、下流側タンク２に流れ込むインク量以上のインク量を汲み上げることが可能な程度に設定されている。正常な状態であれば、ポンプ４の駆動により下流側タンク２のインク液面は下がり、それまで伸張していた負圧ベローズ３０は一転収縮し始める。インク液面が下がり続けていくと、液面調整器３２の作用により、流路取り入れ口２４を塞いだところで、ポンプ４によるインクの汲み上げができなくなり、インク液面は略一定になる。このため、インク経路が正常な状態であれば、負圧ベローズ３０の収縮もインク液面が一定に維持されたところで止まり、錘３１の高さ位置は前述したＰ１（ＰＯよりも高い）の高さ位置にとどまることになる。
【０１１６】
次に、設定時間（Ｔ７＋α）を経過したかどうかを判定し（ステップＳ１４９）、経過したならば（ＹＥＳ）、Ｓ５センサ２９によって錘３１が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１５０）。インク経路に異常が発生した場合、例えば、下流側タンク２にインクではなく空気が入り込んできた場合には、下流側タンク２のインク液面は一定になっているにもかかわらず、負圧ベローズ３０はその内部に空気が入り込むこことで伸張し続け、タイマカウントｔがＴ７＋αを越えた頃に錘３１がＳ５センサによって検出されることになる。
【０１１７】
このステップＳ１５０の判定において、Ｓ５センサ２９が錘３１を検出したならば（ＮＯ）、ステップＳ１６０に移行して、ポンプ４の駆動を停止させ、インクパンを記録ヘッド２５の下方へ移動し、バルブ９を閉じ、バルブ１０を開き、且つアクチュエータ３７をホームポジションへ移動させた後（ステップＳ１６０）、ユーザにエラーを報知する異常発生時の処理を行う。一方、ステップＳ１５０の判定で、Ｓ５センサ２９が検出していなければ（ＹＥＳ）、負圧ベローズ３０の伸張は止まり、Ｐ１の位置で錘３１が停止したと判断し、ステップＳ１５１に移行する。
【０１１８】
ステップＳ１５１では、ボトル１からのインク補給が行われていない、且つ記録ヘッド２５がインクを非吐出の状態になっているかを判定する。ここで、インク補給が行われておらず、且つインク吐出が行われていないタイミングであれば（ＹＥＳ）、ポンプ４の駆動を停止させる（ステップＳ１５２）。このポンプ４の駆動停止と同時に、タイマに設定時間Ｔ８が設定されると共に、直ちにカウントが開始される（ステップＳ１５３）。設定時間Ｔ８は、錘３１がＰ１の位置からＳ５センサ２９の検出位置までの移動に要する時間であり、予め決められている設定時間である。このポンプ４の駆動停止により、記録ヘッド２５を通過したインクが下流側タンク２へ流れている場合には、下流側タンク２の液面が上昇し、気室の空気が負圧ベローズ３０内へ流れ込むため、負圧ベローズ３０が下方に伸びる。
【０１１９】
次に、負圧ベローズ３０の錘３１がＳ５センサ２９によって検出されたか否かを判定する（ステップＳ１５４）。錘３１が設定時間Ｔ８以内にＳ５センサ２９によって検出されたならば（ＹＥＳ）、正常にインクが流れていると判断して、再びポンプ４を駆動させる（ステップＳ１５５）。一方、設定時間Ｔ８以内でＳ５センサ２９に検出されなければ（ＮＯ）、カウント時間ｔが設定時間Ｔ８を越えるまで検出を継続する（ステップＳ１５６）。そして、カウント時間ｔが設定時間Ｔ８を越えてもＳ５センサ２９で検出されなければ（ＮＯ）、インク循環に異常が発生したものと判断して、前述したステップＳ１６０に移行して異常時の処理を行う。即ち、インクパンを記録ヘッド２５の下方へ移動し、バルブ９を閉じ、バルブ１０を開き、且つアクチュエータ３７をホームポジションへ移動させた後、ユーザにエラーを報知する。
【０１２０】
一方、ステップＳ１５１の判定で、インクが補給され又は、インクが吐出されているタイミングであれば（ＮＯ）、循環の終了が指示されたかどうかを判断し（ステップＳ１５７）、終了であれば（ＹＥＳ）、ポンプ４の駆動を停止させる（ステップＳ１５８）。このポンプ４の駆動停止した後、インクパンを記録ヘッド２５の下方へ移動し、バルブ９を閉じ、バルブ１０を開き、且つアクチュエータ３７をホームポジションへ移動させた後、終了する（ステップＳ１５９）。
【０１２１】
以上説明したように、本実施形態によれば、錘アクチュエータ３７がホームポジションに位置づけられたときの負圧ベローズ３０の錘３１の位置（Ｓ４センサ２８によって検出されている位置）から、錘３１の自重により自然に伸張させたときの錘３１の位置が、所定時間内にＳ４センサ２８の検出位置から外れたかどうかを判定することで、インク経路２０，２１が正常か異常かを判断できる。また、ポンプ４を駆動させている状態で、負圧ベローズ３０が伸張しているかどうかをＳ５センサ２９で判定することで、インク経路２０，２１が正常か異常かを判断できる。
【０１２２】
また、液面調整器３２によってインク取り入れ口２４が塞がれるインク液面に対応する錘３１の位置Ｐ１から、錘３１の自重でもって自然に伸張させたときの錘３１の位置が、所定時間Ｔ８内にＳ５センサ２９によって検出されるかどうかを判定することで、インク循環が正常か異常かを判断できる。
【０１２３】
また、ポンプ４の駆動をＯＮ/ＯＦＦ制御することで、下流側タンク２の液面が変化するが、負圧ベローズ３０が、その内部体積を変化させ、錘３１が気室の圧力を一定に保つため、ノズル２５ｄの圧力を適正に保ったままでインクが記録ヘッド２５を通って下流側タンク２まで流れていることを検出できる。
【０１２４】
尚、前述した第１乃至第４の実施形態では、インクの循環が正常であるか否かを判断するタイミングとして、インク補給時ではなく、且つ記録ヘッドによるインク吐出が行われていないタイミングにより実施した例について説明した。これは、下流側タンク２の圧力変動が少ないタイミングで実施した方がより正確な判定が行いやすいからであるが、必ずしもそのタイミングに限られるわけではない。
【０１２５】
次に、第５の実施形態について説明する。  
図４には、第５の実施形態として、インク循環確認方法及びインク充填方法を実現するための画像形成装置のインク循環経路に関する構成例を示す。本実施形態は、第４の実施形態と同様に、通常の画像形成装置に備えられている構成部は有しているものとする。また、この図４に示す本実施形態の構成部位において、前述した第４の実施形態の構成部位と同等のものには、同じ参照符号を付して、その説明を省略する。
【０１２６】
前述した第４の実施形態では、下流側タンク２の液面と上流側タンク３の液面との間に高さの違いを設けて配置していたが、本実施形態では、下流側タンク２と上流側タンク３の液面は同じ高さであり、共にノズルプレート２５ｃからＨ１だけ下方に配置されている。また、第４実施形態に設けられていた液面調整器３２は、本実施形態においては設けられていない。また、負圧ベローズではなく、加圧ベローズを設けている点で第４の実施形態と相違する。
【０１２７】
本実施形態の構成において、下流側タンク２の構成は第４の実施形態（図３）と同等である。上流側タンク３は、ノズルプレート２５ｃよりも下方に配置されているため、記録ヘッド２５に対して水頭圧による正圧を発生させることはできない。このため、上流側タンク３の気室に一端が繋がる大気開放経路１９上に加圧ベローズ３３が設けられている。加圧ベローズ３３の最上部には、錘３４が設けられており、その自重（重力）により加圧ベローズ３３を上方から押すことによって、加圧ベローズが収縮し、上流側タンク３の気室に正圧を与えることができる。
【０１２８】
また、大気開放経路１９の他端は、バルブ９を介して、オーバーフロー経路部１１に連通している。このバルブ９は、バルブ１０と同じくノーマルオープンタイプとなる。
【０１２９】
この加圧ベローズ３３の上部にある錘３４の高さを検出するために、位置センサ（Ｓ６センサ）３５と位置センサ（Ｓ７センサ）３６が設けられる。Ｓ６センサ３５は加圧ベローズ３３が最も伸張したときの錘３４を検出し、Ｓ７センサ３６は加圧ベローズ３３が最も収縮したときの錘３４を検出する。
【０１３０】
また、加圧ベローズ３３の伸縮を行わせる錘アクチュエータ３８が設けられている。この錘アクチュエータ３８は、錘３４を引っ張り上げたり、引っ張り上げた錘３４を引き離したりするアクチュエータであり、錘３４を最上部に持ち上げた位置（Ｓ６センサ３５で錘３４が検出される位置）をホームポジションとして設定されている。
【０１３１】
図１７に示すフローチャートを参照して、循環動作中にインクの流れが正常か否かを判定する方法について説明する。尚、第３実施形態にて説明したインク循環方法（図１５参照）と同じステップについては同一参照符号を付している。
【０１３２】
初期状態としては、錘アクチュエータ３７、３８はそれぞれホームポジションに設定されている。つまり、錘３１はＳ４センサ２８によって検出される位置、錘３４はＳ６センサ３５によって検出される位置に設定される。また、バルブ９、１０はそれぞれに開いた状態である。
【０１３３】
この状態から、本実施形態のインク循環動作は、バルブ９、１０をそれぞれに閉じる（ステップＳ１７０）。その後、タイマに時間Ｔ５を設定する（ステップＳ１２２）。時間Ｔ５は、インク循環時の駆動負荷（duty）が安定するまでの時間であり、製造時に適宜設定される。
【０１３４】
その後、錘アクチュエータ３７はホームポジションから下方へ退避すると共に、錘アクチュエータ３８は錘３４を引き離す。そしてタイマカウントを開始する（ステップＳ１７１）。錘アクチュエータ３８が錘３４を引き離すことにより、錘３４はその自重により、加圧ベローズ３３を上方から押圧し、収縮させる。また、錘アクチュエータ３７が退避することで、錘３１の自重により負圧ベローズ３０を下方に伸張させる。負圧ベローズ３０の伸張及び加圧ベローズ３３の収縮により、下流側タンク２には負圧が、また上流側タンク３には、正圧が印加させることになり、上流側タンク３のインクが供給流路２０、記録ヘッド２５、帰還流路２１を経由して下流側タンク２へと流れ込む。
【０１３５】
その後、ポンプ４を最小駆動負荷（duty minimum）にて駆動を開始する（ステップＳ１２３）。
【０１３６】
次に、負圧ベローズ３０の錘３１がＳ５センサ２９によって検出されたか否かを判定する（ステップＳ１２４）。ここで、錘３１がＳ５センサ２９によって検出された場合（ＹＥＳ）、それは下流側タンク２内のインク量が許容量よりも多すぎるということなので、ポンプ４の駆動負荷を増やして錘３１を上昇させる（ステップＳ１２６）。一方、錘３１がＳ５センサによって検出されていない場合（ＮＯ）には、錘３１がＳ４センサ２８によって検出されるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。この判定で、錘３１がＳ４センサ２８によって検出された場合（ＹＥＳ）、それは下流側タンク２内のインク量が許容量よりも少なすぎるということであるので、ポンプ４の駆動負荷を減らして錘３１を下げる（ステップＳ１２７）。
【０１３７】
ポンプ４に与えられる駆動負荷は、その錘３１がＳ４センサ２８とＳ５センサ２９の間に位置するように高さが制御される。この範囲内に錘３１があれば、負圧ベローズ３０は縮みきることも伸びきることも無く、錘３１の重さと下流側タンク２の気室圧力が釣り合った状態となる。錘３１の重さは、所望する下流側タンク２の気室内の負圧に合わせた重さに選択されている。つまり、錘３１による負圧ベローズ３０の伸張によって、所望する負圧を下流側タンク２に発生させている。
【０１３８】
尚、ポンプ４の駆動負荷に応じて、加圧ベローズ３３は伸縮を行う。即ち、ポンプ４の駆動負荷が低く、インクの汲み上げ量が少ない場合には、錘３４の自重によって加圧ベローズ３３は収縮を行う。逆に、ポンプ４の駆動負荷が高く、インクの汲み上げ量が多い場合には、上流側タンク３の気室圧力が高まり、錘３４の自重に抗して加圧ベローズ３３は伸張を行う。この加圧ベローズ３３の伸縮によって、上流側タンク３内の気室圧力を一定に保っている。ステップＳ１２４及びステップＳ１２５において、共に判定がＮＯであれば、錘３１はＳ４センサとＳ５センサの検出位置間に位置づけられていることとなり、ポンプ４の駆動負荷はそのままで維持する。
【０１３９】
そして、タイマによってカウントされた時間ｔが、設定した時間Ｔ５を越えたか否かを判定し（ステップＳ１２８）、設定時間Ｔ５を越えていなければ（ＮＯ）、ステップＳ１２４に戻り、錘３１の位置を検出する。カウント値ｔが設定時間Ｔ５を越えたならば（ＹＥＳ）、ボトル１からのインク補給が行われていない、且つ記録ヘッド２５がインクを非吐出の状態になっているかを判定する（ステップＳ１２９）。これは、画像形成中に行うインクの循環の確認のタイミングとして、下流側タンク２や記録ヘッド２５に対して急激な圧力変動を与えないことを考慮したためである（ボトル１からのインク補給がされている場合だと、インク循環が正常かどうかを検出することができず、また、画像形成中（記録ヘッド２５からインクを吐出させている間）にインク循環の確認を行うと、記録ヘッド２５に急激な圧力変動が加わり、画像形成の品質を落としかねない）。このステップＳ１２９の判定で、各条件を満たしていなければ（ＮＯ）、ステップＳ１３８に移行する。
【０１４０】
また、ステップＳ１２９の判定で各条件を満たしていたならば（ＹＥＳ）、意図的にポンプ４の駆動負荷を増加させる（ステップＳ１３０）。その結果、下流側タンク２内のインク量は減少し、負圧ベローズ３０が収縮し、錘３１が上昇する。ポンプ４の駆動負荷を増加させる処理は、Ｓ４センサ２８によって錘３１が検出されるまで行われる（ステップＳ１３１）。そしてＳ４センサ２８の検出位置まで錘３１が上昇すると、Ｓ４センサ２８によって錘３１が検出されＯＮになる（ＹＥＳ）。Ｓ４センサ２８がＯＮしたならば、ポンプ４の駆動を一時的に停止させると共に、タイマカウントｔを開始する（ステップＳ１７２）。なお、このタイマカウントｔは、当然ながら先ほどまでカウントしていたカウント値ｔをリセットした後、再度カウントし始めるものとする。
【０１４１】
記録ヘッド２５からは継続して下流側タンク２に向かってインクが流れ込んでくるのに対して、ポンプ４の駆動を停止したことによって下流側タンク２からはインクの流出がないため、下流側タンク２のインク液面が上昇する。このインク液面の上昇により、気室の空気が負圧ベローズ３０内に入り伸張することに加え、錘３１の自重によって負圧ベローズ３０が伸張するため、錘３１の高さが下がり始める。ここで、Ｓ５センサ２９がＯＮしたかどうかを判断し（ステップＳ１７３）、この時、下がっていく錘３１をＳ５センサ２９に達するまでの時間ｔを測定する。Ｓ５センサ２９のＯＮが検出されたならばタイマカウントｔを終了する（ステップＳ１７４）。この時、錘３１が降下する速さは、上流側タンク３から記録ヘッド２５を経由して下流側タンク２に流れ込んでくるインク流量に依存する。この流量は前述したように、インクの粘度、即ちインク温度に依存している。  
次に、インク温度Ｔを温度センサ２６で検出し、その温度から算出されるインク流量に基づく、Ｓ４センサ２８の位置からＳ５センサ２９の位置までの降下時間ｔ（Ｔ）と、実測した時間ｔとを、比較条件［０．９＊ｔ（Ｔ）＜ｔ＜１．１＊ｔ（Ｔ）］で比較する（ステップＳ１７５）。尚、インク温度Ｔに対する適正降下時間ｔ（Ｔ）は予めテーブル化されており、図示しない制御部内に読み出し可能な状態で格納されている。
【０１４２】
この比較において、実測した時間ｔが、インク温度Ｔから算出される適正降下時間ｔ（Ｔ）の±１０％の範囲であれば（ＹＥＳ）、インク経路（供給流路２０、記録ヘッド２５、帰還流路２１）に異常は無いと判断し、ステップＳ１３７に移行する。一方、その範囲を外れる場合には（ＮＯ）、異常があると判断し、インクパンを記録ヘッドの下方へ移動させて、バルブ９とバルブ１０を開き、錘アクチュエータ３７，３８をホームポジションに移動させる（ステップＳ１７６）。この動作の後、インク経路に異常があり、インク循環が正しく行えていないことを報知する。
【０１４３】
また、ステップＳ１３７において、循環の完了が指示されたかどうかを判断し、終了であれば（ＹＥＳ）、ポンプ４の駆動を停止する（ステップＳ１３８）。次に、バルブ９，１０を開けて（ステップ１３９）、錘アクチュエータ３７，３８をホームポジションに移動させ（ステップ１７７）、このフロー動作を終了する。尚、錘アクチュエータ３７は、錘３１を持ち上げながらホームポジションに移動し、錘アクチュエータ３８は錘３４を引き上げながらホームポジションに移動する。
【０１４４】
本実施形態によれば、負圧、正圧を作るために密閉された両タンク２，３の気室を体積変化可能なベローズ３０，３３と大気開放路により連結する構成により、ノズル２５ｄのメニスカス圧力を一定に保ちつつ、ベローズ３０の下部及びベローズ３３の上部の高さ変化を検出することで、循環中のインクが正常に流れているか否かを検出することができる。
【０１４５】
尚、本実例では負圧ベローズ３０の高さ変化で循環異常を検出する方法について説明したが、加圧ベローズ３３も負圧ベローズ３０と同時に体積変化するため、同様の方法で加圧ベローズ３３の上部の高さ変化から異常を検出してもよい。加圧ベローズ３３の体積変化で検出する場合には、インクが循環する場合だけでなく、ノズル２ｄのメニスカスが壊れてノズル２ｄからインクが漏れている場合も考えられるため、この点については、確認が必要である。
【０１４６】
次に、第１乃至第５の実施形態に係る変形例について説明する。  
以上説明した第１乃至第５の実施形態の構成においては、さらに異常の原因を推定し、回復までを実施する方法がある。前述したように温度センサ２６は、複数の記録ヘッド２５の圧電素子近傍又は、インク経路近傍にそれぞれ．設けられている。これらの記録ヘッド２５は、信号ケーブル２７によってヘッド駆動部１８と接続され、駆動電源の供給や制御信号又はセンサ信号等のやり取りにより駆動制御されている。
【０１４７】
記録ヘッド２５は、ノズル２ｄからインク滴を吐出する吐出波形と、内部の圧電素子２５ｅが振動するだけでインクを吐出させない非吐出波形の２種類の波形で駆動される。記録ヘッド２５内部にインクが流れている状態で吐出波形あるいは非吐出波形で圧電素子２５ｅを駆動する場合、インクの流れにより圧電素子２５ｅが発生させた熱が冷却され、圧電素子自体の温度上昇は殆ど見られない。一方、インク循環が停止した状態では、圧電素子２５ｅが発生した熱が周囲に拡散しないため、圧電素子自体の温度が急速に上昇する。また、記録ヘッド２５内部に、インクが詰まっている場合と気泡が存在する場合とでは、インクが入っている場合の方が空気よりも温度上昇が少ない。この温度変化は温度センサ２６によって検出することが可能である。
【０１４８】
この温度変化の特性を利用した異常検出を実施することができる。  
図１８には、インク循環が停止した状態における駆動する圧電素子の温度上昇の特性を示し、図１９には、インク循環が正常に循環するものと異常な循環をするものの温度特性を示す図である。図９に示すフローチャートを参照して、個別記録ヘッドにおける循環動作中にインクの流れが正常か否かを判定する方法について説明する。尚、図９において、「プリカーサ」と記載している動作は、圧電素子２５ｅを非吐出波形で駆動することを意味している。尚、温度センサ２６は、圧電素子２５ｅの温度を直接検出していないが、圧電素子２５ｅの取り付け部近傍の温度を検出して、圧電素子２５ｅの温度を間接的に検出している。
【０１４９】
まず、タイマに設定時間ｔ３を設定した後（ステップＳ１８１）、インク循環されない状態で圧電素子を駆動開始（プリカーサ開始）するとともに、タイマのカウントを開始する（ステップＳ１８２）。次に、カウント時間ｔが設定時間ｔ３を経過するまで待機して（ステップＳ１８３：ＹＥＳ）、圧電素子の駆動を継続し、カウント時間ｔが設定時間ｔ３を経過したならば（ＮＯ）、圧電素子の駆動を停止する（ステップＳ１８４）。
【０１５０】
次に、それぞれの記録ヘッド２５の温度センサ２６の出力に基づき、温度変化ΔＴ１を算出する（ステップＳ１８５）。このΔＴ１を予め定めた判定温度ｔαと比較し（ステップＳ１８６）、温度変化ΔＴ１が判定温度ｔαよりも小さければ（ＹＥＳ）、インクが充填されていると判断する（ステップＳ１８７）。一方、温度変化ΔＴ１が判定温度ｔαよりも大きければ（ＮＯ）、気泡が入っていると判断する（ステップＳ１８８）。
【０１５１】
次に、タイマに設定時間ｔ４を設定され（ステップＳ１８９）、インクの循環を開始し、タイマのカウントを開始する（ステップＳ１９０）。カウント時間ｔが設定時間ｔ４を経過した否か判定し（ステップＳ１９１）、カウント時間ｔが設定時間ｔ４を経過した後（ＮＯ）、温度センサ２６の検出結果から温度変化ΔＴ２を算出する（ステップＳ１９２）。その算出後、インクの循環を停止する（ステップＳ１９３）。
【０１５２】
次に、温度変化ΔＴ１と設定温度ｔαとを比較し、且つ温度変化ΔＴ２と予め設定された設定温度ｔβとを比較する（ステップＳ１９４）。この判定で０、例えば、温度変化ΔＴ２が設定温度ｔβよりも小さければ、インクの流れる量が予定よりも少ないと判断する。ΔＴ１とΔＴ２との組み合わせによって、次の場合が判断される。
【０１５３】
（１）ΔＴ１＜ｔα、ΔＴ２＞ｔβ    …記録ヘッド２５内に適量のインクが充填されており、正常に流れている。  
（２）ΔＴ１＞ｔα、ΔＴ２＞ｔβ    …記録ヘッド２５内に空気が混入しているが、適量のインクは正常に流れている。  
（３）ΔＴ１＞ｔα、ΔＴ２＜ｔβ    …記録ヘッド２５内に空気が混入しており、インクが正常に流れていない。  
（４）ΔＴ１＜ｔα、ΔＴ２＜ｔβ    …記録ヘッド２５内に空気は混入していないがインクは正常に流れていない（例えば、インク詰まり）。  
このような例で、ΔＴ１＜ｔα、且つΔＴ２＞ｔβでなかった場合には（ＮＯ）、回復動作を実施する。この回復動作は、図７に示した充填動作と同じ動作を実施する。
【０１５４】
以上説明したように、記録ヘッド２５内のインク循環状況を、複数の記録ヘッド２５の個々に設けられた温度センサ２６を用いて、圧電素子の温度変化を検出するにより、全体のインク流量では判別がつかない個々の記録ヘッド２５における状況を判定することが可能である。前述した第１乃至第５の実施形態に対して、下流側タンク２又は上流側タンク３の全インク流量における循環異常検出と、個々の記録ヘッド２５に設けられた温度センサ２６の検出結果から判断する循環異常検出とを、適宜組み合わせて判断することで、より正確な検出結果を得ることができる。
【０１５５】
以上説明した本発明の各実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。  
１．ポンプによるインクの循環を開始する前に、上流・下流側タンクを共に大気開放して、水頭圧のみで上流側タンクから下流側タンクに流し、所定時間以内に所定量のインクが下流側タンクに溜まったかどうかを検出することで、インクが記録ヘッド内を通って正常に流れることが可能な状態か否かを確認できる。
【０１５６】
２.インク循環時（画像形成時）において、下流側タンクの気室の圧力が所定圧力になるように調整したポンプの駆動負荷と、インクの温度を検出して、インク温度に見合った適正駆動負荷とを比較することで、インクが記録ヘッドを通って正常に流れている状態か否かを確認できる。この場合、ポンプの駆動負荷を検出するだけで、インク温度に応じて変化する循環流量が適切かどうかを判断でき、その結果、インク経路が正常な状態か否かを確認することが可能となる。また、下流側タンクの液面高さを変化させることなく、また、記録ヘッドのノズルに形成されるメニスカスを破壊することなく検出できるため、画像形成時にも検出することが可能となる。
【０１５７】
３．インクを循環させる流路上に設けられた下流側タンクの負圧空気層に、体積変化する弾性体として負圧ベローズを配置し、負圧ベローズに所望の負圧と釣り合う錘を持たせて、ポンプの送り量を変化させることによって、負圧ベローズの位置（伸縮状態）を変化させ、その変化を検出することによって、記録ヘッドのノズルに形成するメニスカス圧力を変化させること無く、インクがヘッドを通って正常に流れている状態か否かを検出することが可能である。
【０１５８】
４．複数の記録ヘッドの個々に設けられた温度センサを圧電素子により発熱させ、その際の温度上昇とその後に、循環するインクに熱を放熱させて、冷却による温度降下から記録ヘッド内にインクが適正に充填されているか、又はインクが正常に流れているかを判断することができ、全記録ヘッドに流れる全体的なインク量では判断できない個々の記録ヘッドのインク流れ具合からも判別することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明に係る第１、第２の実施形態として、インク循環確認方法及びインク充填方法を実現するための画像形成装置のインク循環経路に関する構成例を示す図である。
【図２】第３の実施形態として、インク循環確認方法及びインク充填方法を実現するための画像形成装置のインク循環経路に関する構成例を示す図である。
【図３】第４の実施形態として、インク循環確認方法及びインク充填方法を実現するための画像形成装置のインク循環経路に関する構成例を示す図である。
【図４】第５の実施形態として、インク循環確認方法及びインク充填方法を実現するための画像形成装置のインク循環経路に関する構成例を示す図である。
【図５】第１の実施形態において、初期充填後のインク量の確認、即ち、上流側タンク３及び下流側タンク２における液面検出について説明するためのフローチャートである。
【図６】第１の実施形態において、インク経路の確認について説明するためのフローチャートである。
【図７】第１の実施形態において、充填処理動作について説明するためのフローチャートである。
【図８】第１の実施形態において、図６におけるフローの変形例を示すフローチャートである。
【図９】第１乃至第５の実施形態に係る変形例であり、個別に記録ヘッドにおける循環動作中にインクの流れが正常か否かを判定する方法について説明するためのフローチャートである。
【図１０】第１乃至第５の実施形態において、記録ヘッドの断面構成を示す図である。
【図１１】第１乃至第５の実施形態において、記録ヘッドの断面構成を含む斜めから見た外観構成を示す図である。
【図１２】第３の実施形態において、下流側タンクに用いられる液面調整器の動作を示す図である。
【図１３】第１の実施形態において、インクがインク経路を正常に流れる状態の循環について説明するためのフローチャートである。
【図１４】第２の実施形態において、画像形成時等にインクが流れているインク経路におけるインク循環について説明するためのフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態において、循環中にインク経路の異常検出を行う方法について説明するためのフローチャートである。
【図１６】第４の実施形態において、循環動作中にインクの流れが正常か否かを判定する方法について説明するためのフローチャートである。
【図１７】第５の実施形態において、循環動作中にインクの流れが正常か否かを判定する方法について説明するためのフローチャートである。
【図１８】第１乃至第５の実施形態に係る変形例において、インク循環が停止した状態における駆動する圧電素子の温度上昇の特性を示す図である。
【図１９】第１乃至第５の実施形態に係る変形例において、インク循環が正常に循環するものと異常な循環をするものの温度特性を示す図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１…インク補給タンク、２…下流側タンク、３…上流側タンク、４…ポンプ、５…熱交換器、６…ペルチェ素子、７…ファン、８，９，１０…バルブ、１１…オーバーフロー経路部、１２…フィルタ、１３，１４…フロート部、１５…位置センサ（Ｓ１センサ）、１６…位置センサ（Ｓ２センサ）、１７…圧力センサ（Ｓ３センサ）、１８…ヘッド駆動制御部、１９，２２…大気開放経路、２０…供給流路、２１…帰還流路、２３…インク補給流路、２４…、２５…記録ヘッド、２５ｅ…圧電素子２６…温度センサ、２７…信号ケーブル、２８…位置センサ（Ｓ４センサ）、２９…位置センサ（Ｓ５センサ）、３０…負圧ベローズ、３０，３１…錘、３２…液面調整器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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