(57)【要約】【課題】気液分離部材の交換が必要な時期を的確に判定することにより、気液分離部材の機能性低下による不具合を防止すること。【解決手段】画像形成装置において、ヘッドと一体のサブタンクと、サブタンクに設けられ供給口を備える液体収納室と、サブタンクに設けられ吸引口を備える空気連通路と、サブタンクに設けられ液体収納室と空気連通路との間を仕切る仕切り板と、仕切り板の一部に配置され液体収納室と空気連通路との間で気体のみを連通させる気液分離部材と、吸引口および供給口と接続可能な供給接続手段と、供給接続手段に接続され供給口を介して液体収納室と連通可能な液体貯蔵タンクと、供給接続手段に接続され吸引口を介して空気連通路と連通可能な吸引手段と、液体収納室内の液体の液面と気液分離部材との接触状態に基づいて気液分離部材の交換要否を判定する判定手段と、を有する。【選択図】  図１
2007301987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じて液滴を吐出するヘッドと、
前記ヘッドと一体のサブタンクと、
前記サブタンクに設けられ、前記ヘッドに液体を補給する補給口及び液体の供給を受ける供給口とを備える液体収納室と、
前記サブタンクに設けられ、気体が吸引される吸引口を備える空気連通路と、
前記サブタンクに設けられ、前記液体収納室と前記空気連通路との間を仕切る仕切り板と、
前記仕切り板の一部に配置され、前記液体収納室と前記空気連通路との間で気体のみを連通させる気液分離部材と、
前記吸引口および前記供給口と接続可能な供給接続手段と、
前記供給接続手段に接続され前記供給口を介して前記液体収納室と連通可能な液体貯蔵タンクと、
前記供給接続手段に接続され前記吸引口を介して前記空気連通路と連通可能な吸引手段と、
前記液体収納室内の液体の液面と前記気液分離部材との接触状態に基づいて、前記気液分離部材の交換要否を判定する判定手段と、
を有する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、
前記判定手段は、前記液面と前記気液分離部材との接触時間または接触回数に基づいて前記気液分離部材の交換要否を判定すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記判定手段は、前記液体の表面張力または前記液体内の不溶性分散粒子の粒径に基づいて前記気液分離部材の交換要否を判定すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の画像形成装置において、
前記判定手段は、前記接触時間と接触時間閾値との比較に基づいて、または、前記接触回数と接触回数閾値との比較に基づいて、前記気液分離部材の交換要否を判定すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の画像形成装置において、
前記判定手段は、各色インクごとに判定すること、
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係り、特にインク供給用のメインタンクと接続するインク供給用サブタンクが装着されるシリアルヘッドを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシリアルヘッドの画像形成装置において、シリアルヘッドに必要最低限に容量を抑えたサブタンクを一体化させて走査印字を行う画像形成装置が存在する。そして、この画像形成装置では、サブタンクは別途設けられたメインタンクと接続しており供給口を介してインクが供給される。
【０００３】
このような画像形成装置が特許文献１、２に開示されている。図９は、特許文献１に開示されている液体貯蔵容器としてのサブタンク１０１の概略斜視図である。図９に示すように、サブタンク１０１はインク供給口のインク供給用ニードル１０２、インク供給路１０３、蓋部材１０４、微小孔１０７を備える気液分離部材１０５、供給エアー口１０６などから構成されている。
【０００４】
このような構成からなるサブタンク１０１は、以下のように作用する。インクを供給する際には、供給エアー口１０６に接続されるポンプなどの吸引負圧によりニードル１０２からインクが供給される。そして、インクの供給が進んでインクの液面位置がサブタンク１０１の上面にある気液分離部材１０５に到達すると、気液分離部材１０５に塗布されている撥水の作用と微小孔１０７のメニスカス力により、インクの供給が止まるようにポンプの吸引圧が調整されている。その後、印刷によりインクが吐出されると徐々にサブタンク１０１内のインクが消費される。すると、インクレベルは徐々に減少して適当なタイミングでニードル１０２から供給される。
【０００５】
そして、気液分離部材１０５に塗布されている撥水の作用により、気液分離部材１０５の機能性低下を防止して、その耐久性を向上させるとする。
【０００６】
次に、特許文献２においても特許文献１と同様なサブタンクが開示されている。特許文献２では、インク中の界面活性剤の量を調整することにより、気液分離部材の微小孔にインクが入り込むのを避けて、気液分離部材の機能性低下を防止して、その耐久性を向上させるとする。
【特許文献１】特開２００２−８６７４７号公報
【特許文献２】特開２００２−２４０３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２には気液分離部材１０５の耐久性を向上させ交換寿命を延ばすことが示されているが、依然としてプリンターの寿命と比較して短く、定期的に気液分離部材１０５の交換が必要となることには変わりがない。そのため、気液分離部材１０５について交換が必要な時期に達した時に交換しておかないと、インクが気液分離部材１０５の微小孔１０７などに入り込んでメニスカスを形成したり、インク中に含まれる界面活性剤の影響などにより微小孔１０７が塞がってしまうなどが生じうる。したがって、サブタンク内にインクが供給され難くなるなどの気液分離部材１０５の機能性低下による不具合が発生するおそれがある。
【０００８】
しかも、気液分離部材１０５の機能性低下は画像形成装置の外観からは認識することが
困難であり、使用者が気液分離部材１０５について交換が必要な時期に達したか否かを判断することは困難である。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、気液分離部材の交換が必要な時期を的確に判断することにより、気液分離部材の機能性低下による不具合を防止する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】
【００１０】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、画像形成装置において、画像信号に応じて液滴を吐出するヘッドと、前記ヘッドと一体のサブタンクと、前記サブタンクに設けられ前記ヘッドに液体を補給する補給口及び液体の供給を受ける供給口とを備える液体収納室と、前記サブタンクに設けられ気体が吸引される吸引口を備える空気連通路と、前記サブタンクに設けられ前記液体収納室と前記空気連通路との間を仕切る仕切り板と、前記仕切り板の一部に配置され前記液体収納室と前記空気連通路との間で気体のみを連通させる気液分離部材と、前記吸引口および前記供給口と接続可能な供給接続手段と、前記供給接続手段に接続され前記供給口を介して前記液体収納室と連通可能な液体貯蔵タンクと、前記供給接続手段に接続され前記吸引口を介して前記空気連通路と連通可能な吸引手段と、前記液体収納室内の液体の液面と前記気液分離部材との接触状態に基づいて前記気液分離部材の交換要否を判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、液体収納室内の液体の液面と気液分離部材との接触状態に基づいて気液分離部材の交換要否を判定するので、気液分離部材の的確な交換時期を把握することができる。そのため、判定された交換時期に新たな気液分離部材へ交換することにより、気液分離部材の機能性低下による不具合を防止することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記判定手段は、前記液面と前記気液分離部材との接触時間または接触回数に基づいて前記気液分離部材の交換要否を判定すること、を特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、液面と気液分離部材との接触回数または接触時間に基づいて気液分離部材の交換要否を判定するので、より的確に気液分離部材の交換時期を把握することができる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記判定手段は、前記液体の表面張力または前記液体内の不溶性分散粒子の粒径に基づいて前記気液分離部材の交換要否を判定すること、を特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、判定手段は、液体の表面張力または液体内の不溶性分散粒子の粒径に基づいて気液分離部材の交換要否を判定するので、液体の特性を考慮したことより的確な気液分離部材の交換時期を把握することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項２または３に記載の画像形成装置において、前記判定手段は、前記接触時間と接触時間閾値との比較に基づいて、または、前記接触回数と接触回数閾値との比較に基づいて、前記気液分離部材の交換要否を判定すること、を特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、気液分離部材の交換時期に対応した閾値を定めておくことにより、より的確な気液分離部材の交換時期を把握することができる。閾値を定める際には、気液分離部材の材質やインクの種類や吸引ポンプ能力などを考慮することが望ましい。また、閾値を定めるに際して液体の特性を要素に加えれば、液体の特性を考慮したさらに的確な気
液分離部材の交換時期を把握することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項３または４に記載の画像形成装置において、前記判定手段は、各色インクごとに判定すること、を特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、各色インクごとに判定するので、色インクごとの物性値の違いまたは使用頻度の違いによるインクの交換時期の違いに対応して、的確に気液分離部材の交換時期を把握することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、気液分離部材の交換が必要な時期を的確に判定することにより、気液分離部材の機能性低下による不具合を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
〔インク供給システムの説明〕
図１は、気液分離部材が使用されるインク供給システムの全体概要図である。ここで、気液分離部材は、インク供給システムを構成するサブタンク内に配置され、気体を通過させ液体を阻止する機能を有する部材である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態におけるインク供給システムは、サブタンク１１、結合ユニット１２、メインタンク１３、キャップユニット１４、吸引ポンプ１６、ヘッド１７などから構成される。
【００２４】
サブタンク１１と一体で連結されたヘッド１７は、印字時には図１に示すような走査印字領域Ａ１を往復走査しながら画像信号に応じてインク液滴を吐出して、記録媒体（不図示）に画像を形成する。サブタンク１１は、液体収納室としてインクを収納するインク収納部１８と空気連通路としてのエアー連通路１９から構成され、両者の境界には仕切り板２１が介在している。インク収納部１８は各色毎に設けられており、各色毎のインク収納部１８には数枚から数十枚の画像印刷分に相当する比較的少量のインクが収納されている。
【００２５】
仕切り板２１の一部には、連通口が設けられ、気体のみを通過させ液体の通過を阻止する気液分離部材２２が連通口に設けられている。気液分離部材２２のインク収納部１８側の面には、撥水剤が塗布されている。気液分離部材２２には、気体が連通するように複数の微小孔が形成されており、これらの微小孔はレーザ光の照射によるレーザ加工によって行われる。また、この気液分離部材２２は、繊維状の樹脂や金属を積層させ焼結させた多繊維体であってもよい。
【００２６】
そして、エアー連通路１９には外部からエアーを吸引するための吸引口２３が設けられ、一方、インク収納部１８には外部からインクを供給するための供給口２４が設けられている。なお、インク収納部１８にインク保持部材（スポンジなど）を充塞させると、ヘッド１７の負圧制御がより高精度に可能になる。
【００２７】
供給接続手段としての結合ユニット１２には、吸引手段としての吸引ポンプ１６と連通するジョイント２７と、液体貯蔵タンクとしてのメインタンク１３と連通するジョイント２８とを有し、各ジョイント２７、２８にはバルブ（不図示）が備えられている。キャップユニット１４は、その内部に吸引チューブ（不図示）を通してポンプシリンダ（不図示）から負圧を導入させることにより、ヘッド１７の吐出口からインクを吸引排出する。ま
た、インク収納部１８とヘッド１７との間は、補給口（不図示）が設けられている。
【００２８】
以上のような構成を有するインク供給システムは、以下のような作用をする。
【００２９】
まず、サブタンク１１内のインク収納部１８におけるインク残量が少なくなった場合には、ヘッド１７が走査印字領域Ａ１からメンテ領域Ａ２に移動してサブタンク１１が結合ユニット１２と結合する。このとき、吸引口２３にはエアーを吸引する吸引ポンプ１６と連通するジョイント２７が結合され、一方、供給口２４にはメインタンク１３と連通するジョイント２８が結合される。
【００３０】
次に、バルブを開弁状態にして吸引ポンプ１６によるエアー吸引をＯＮにすると、ジョイント２７と吸引口２３を通してエアー連通路１９が減圧される。このとき、気液分離部材２２は気体を通過させるので、図２（ａ）に示すインク収納部１８内のインク（斜線で示す部分）の液面上部の空間部１８Ａが減圧状態になる。そこで、ジョイント２８と供給口２４を通して、メインタンク１３からインク収納部１８にインクを供給する。すると、図２（ｂ）に示すようにインク収納部１８内のインク液面が上昇し、やがて図２（ｃ）に示すようにインク液面が気液分離部材２２と接触して満タン状態になる。
【００３１】
インク収納部１８のインク液面が気液分離部材２２と接触すると、気液分離部材２２は液体の通過を阻止する機能を有しているので、インク液面の上昇が停止する。なお、気液分離部材２２の液体通過阻止力よりも吸引ポンプ１６の吸引力の方が低くなるように設定している。
【００３２】
また、インク収納部１８は各色インク毎に独立して並べて配置されるが、エアー連通路１９を各色間の共通のチャンバーとして構成する場合も考えられる。この場合、吸引ポンプ１６によって吸引動作を行うと、各色インクのインク収納部１８のインクについて一斉に各メインタンク１３からのインク供給が開始する。各色インクのインク収納部１８の残量は不揃いになっている場合が多いと思われるが、前記のように気液分離部材２２は液体の通過を阻止する機能を有しているので、満水になって気液分離部材２２とインク液面が接触した色インクのインク収納部から順次インク供給が終了することになる。
【００３３】
〔判定手段における判定内容〕  
以上のような作用をする本実施形態におけるインク供給システムにおいて、図３により本発明の特徴である気液分離部材２２の交換時期を判定する判定手段の判定内容について説明する。
【００３４】
図３に示すように、まず、画像形成を開始する（ステップＳ３２）と、サブタンク満タン継続時間カウント工程に進み、サブタンク１１内のインク収納部１８にてインクが満タン状態にあるときのインク液面と気液分離部材２２との接触時間として、サブタンク満タン継続時間を計測する（ステップＳ３４）。
【００３５】
ここで、ステップＳ３４のサブタンク満タン継続時間カウント工程について詳細な説明を行う。かかる工程では、各色のサブタンク毎に満タン状態の継続時間を計測する。具体的には、インク液面と気液分離部材２２が接触してサブタンク１１内のインク収納部１８にてインクが満タンになり、バルブを閉弁状態にして吸引ポンプ１６をＯＦＦとしインク供給が終了した時点をバルブの制御信号やセンサなどにより検出する。そして、記録紙に画像を記録するために過去にヘッドドライバ８４（図８参照）に供給されたドットデータ（画像データ）を取得して各色毎のインク消費量を演算する。そして、このように演算された各色毎のインク消費量に基づいて過去の各色毎のインクの液面高さの変化を演算する。
【００３６】
また、画像データ取得部（図８の符号９０）にて過去に記録紙上に記録された画像のドットデータを取得し、取得した画像のドットデータから各色毎にインクの消費量を演算し、算出された各色毎のインクの消費量に基づいて過去の各色毎のインクの液面高さの変化を演算する。
【００３７】
なお、各色毎のインクの液面高さは、光学センサ（不図示）などによって直接的に測定してもよい。
【００３８】
そして演算結果より、各色あるインク収納部１８のうち前回のインク供給時からインクの画像印字出力のなくインクの満タン状態が継続している色のインクが存在する場合には、その色のインク収納部１８に着目する。そして、その色のインク収納部１８において今回のインク供給が終了した時点からのインク液面と気液分離部材２２との接触時間を加算し、その累積値としてサブタンク満タン継続時間を計測する。なお、満タン直後から所定の消費量の位置までは満タン状態が継続しているものとみなして計算する。表面張力の関係上、数ミリメートルの液面低下の範囲ではインク液面と気液分離部材２２との接触は維持されるからである。
【００３９】
次に、気液分離部材２２の交換要否判定の工程Ａに進み、ステップＳ３４で計測したサブタンク満タン継続時間から気液分離部材２２の交換要否の判定を行う（ステップＳ３６）。具体的には、サブタンク満タン継続時間が閾値を超えており気液分離部材２２の交換が必要と判定された場合には、気液分離部材交換アラーム出力工程Ａに進み、気液分離部材２２の交換時期であることを知らせるアラームをアラーム出力部（図８の符号９１）にて出力する（ステップＳ３７）。アラームの出力方法としては、画像形成装置の操作部分の表示部にその旨の表示することなどが考えられる。その後、次の画像信号入力判定の工程（ステップＳ３８）に進む。一方、ステップＳ３６にて、サブタンク満タン継続時間が閾値を超えておらず気液分離部材２２の交換が不要と判定された場合には、そのまま次の画像信号入力判定の工程（ステップＳ３８）に進む。
【００４０】
ここで、ステップＳ３６の気液分離部材交換要否判定工程Ａにおけるサブタンク満タン継続時間の閾値について説明する。かかる工程において、サブタンク満タン継続時間の閾値をＴｔｈとおき、Ｔｔｈ＝（ｋ１×γｉ）／ｄｊとする。ここで、ｋ１は気液分離部材２２の材質やインクの種類や吸引ポンプ能力などに応じて設定される定数であり、γはインク表面張力、ｄは不溶性の分散粒子としての顔料粒子の粒径である。また、ｉ、ｊは経験値などに基づく任意の値である。ここで、粒径ｄの顔料粒子とは、全顔料粒子の中で粒径ｄ（ｎｍ）以上の粒子が２体積％以下であるような粒径分布を意味するものとする。
【００４１】
なお、閾値Ｔｔｈの算出において表面張力γを考慮する理由は、各色毎に含まれるインクの表面張力が異なると、気液分離部材２２の耐久寿命が異なるからである。具体的には、表面張力の小さいインクの場合には、気液分離部材２２の細孔部にインクが浸透して、耐久寿命が短くなってしまう。そのため、前記の式においては、表面張力γが大きくなるほどサブタンク満タン継続時間の閾値Ｔｔｈが大きくなるように規定されている。
【００４２】
また、閾値Ｔｔｈの算出において顔料粒子の粒径ｄを考慮する理由は、顔料インクの分散粒径が異なると、気液分離部材２２の耐久寿命が異なるからである。具体的には、分散粒径の大きい顔料インクほど、気液分離部材２２の細孔部にインクが浸透した際の目詰まりによる障害度が大きくなる。そのため、前記の式においては、顔料粒子の粒径ｄが大きくなるほどサブタンク満タン継続時間の閾値Ｔｔｈが小さくなるように規定されている。
【００４３】
次に、画像信号入力判定の工程に進み、記録紙１枚分の画像ドットデータの入力の有無を判定する（ステップＳ３８）。そして、記録紙１枚分の画像ドットデータの入力が無い、と判定された場合は、ステップＳ３４のサブタンク満タン継続時間カウント工程に戻り、サブタンク満タン継続時間を計測する。一方、記録紙１枚分の画像ドットデータの入力が有り、と判定された場合は、サブタンク残量判定の工程に進み、サブタンク１１内のインク収納部１８におけるインクの残量を計測して、インクの供給の要否を判定する（ステップＳ４０）。インクの供給の要否の基準は、インクの残量として記録紙１枚分のインク量が残っているかで判定する。
【００４４】
そして、全ての色のインク収納部１８において記録紙１枚分のインク量が残っている場
合は、インクの供給が不要と判定され、印字工程（ステップＳ４６）に進む。
【００４５】
一方、少なくともいずれか１色のインク収納部において記録紙１枚分のインク量が残っていない場合は、インクの供給が必要と判定され、インク供給及びインク供給カウント工程に進み、インク供給を行う（ステップＳ４２）。そして、インク液面が気液分離部材２２と接触して満タン状態になると、気液分離部材２２は液体の通過を阻止する機能を有しているので、インク液面の上昇が停止してメインタンク１３からのインク供給が停止する。この時、インク液面と気液分離部材２２との接触回数としてカウントし、その累積値をインク供給回数として求める（ステップＳ４２）。
【００４６】
そして、気液分離部材２２の交換要否判定の工程Ｂに進み、インク供給回数をもとに気液分離部材２２の交換要否の判定を行う（ステップＳ４４）。インク供給回数が閾値を超えており気液分離部材２２の交換が必要と判定された場合には、気液分離部材交換アラーム出力工程に進み、気液分離部材２２が交換時期にあることを知らせるアラームを出力する（ステップＳ４５）。アラームの出力としては、画像形成装置の操作部分の表示部に表示することなどが考えられる。その後、次の印字工程（ステップＳ４６）に進む。一方、ステップＳ４４にて、インク供給回数が閾値を超えておらず気液分離部材２２の交換が不要と判定された場合には、そのまま次の印字工程（ステップＳ４６）に進む。
【００４７】
ここで、ステップＳ４４の気液分離部材交換要否判定工程Ｂにおけるインク供給回数の閾値について説明する。かかる工程において、インク供給回数をＣｐ、インク供給回数の閾値をＣｔｈとおき、Ｃｔｈ＝（ｋ２×γｎ）／ｄｍとする。ここで、ｋ２は気液分離部材２２の材質やインクの種類や吸引ポンプ能力などに応じて設定される定数であり、γはインク表面張力、ｄは不溶性の分散粒子としての顔料粒子の粒径である。また、ｍ、ｎは経験値などに基づく任意の値である。
【００４８】
なお、閾値Ｃｔｈの算出において表面張力γを考慮する理由は、各色毎に含まれるインクの表面張力が異なると、気液分離部材２２の耐久寿命が異なるからである。具体的には、表面張力の小さいインクの場合には、気液分離部材２２の細孔部にインクが浸透して、耐久寿命が短くなってしまう。そのため、前記の式においては、表面張力γが大きくなるほどインク供給回数の閾値Ｃｔｈが大きくなるように規定されている。
【００４９】
また、閾値Ｃｔｈの算出において顔料粒子の粒径ｄを考慮する理由は、顔料インクの分散粒径が異なると、気液分離部材２２の耐久寿命が異なるからである。具体的には、分散粒径の大きい顔料インクほど、気液分離部材２２の細孔部にインクが浸透した際の目詰まりによる障害度が大きくなる。そのため、前記の式においては、顔料粒子の粒径ｄが大きくなるほどインク供給回数の閾値Ｃｔｈが小さくなるように規定されている。
【００５０】
次に、印字工程として、記録紙１枚分の画像を印字する（ステップＳ４６）。その後、ステップＳ３４のサブタンク満タン継続時間カウント工程に戻り前記の工程を繰り返す。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、インク収納部１８内のインクの液面と気液分離部材２２との接触状態を示すサブタンク満タン継続時間やインク供給回数に基づいて気液分離部材２２の交換要否を判定するので、気液分離部材２２の的確な交換時期を把握することができる。そのため、判定された交換時期に新たな気液分離部材２２へ交換することにより、気液分離部材２２の機能性低下による不具合を防止することができる。
【００５２】
〔印字部の説明〕
次に、前記のインク供給システムを備える印字部について説明する。図４はインクジェット記録装置１０の印字部２９周辺の要部平面図である。印字部２９には、記録紙３７の
紙幅方向（主走査方向）に延びる２本のガイドレール６０に沿って往復移動可能なキャリッジ６２が設けられている。キャリッジ６２には、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色インクに対応するインク収納部（１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ）を備えるサブタンク１１及び印字検出部（スキャナユニット）４３が搭載されており、これらはキャッリッジ６２に対して着脱自在に構成されており、キャリッジ６２と一体的に主走査方向に走査可能となっている。
【００５３】
なお本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するヘッドを備えるサブタンクを追加する構成も可能である。
【００５４】
なお、印字検出部４３は記録画像を撮像するためのセンサ（不図示）を含み、サブタンク１１と一体化したヘッド１７により記録されるテストパターンを読み取り、ヘッド１７のインク吐出状態をチェックする手段として機能する。なお、印字検出部４３から読み取った画像データからインク消費量を算出することも可能である。
【００５５】
図５はヘッド１７のノズル面及び印字検出部４３のセンサ面を示した説明図である。同図に示すように、ヘッド１７には多数のノズル５１が千鳥状に設けられており、副走査方向のノズル密度（ノズル間ピッチｈ）は１インチあたり１２００個（１２００ノズル／インチ）である。尚、本実施形態のインクジェット記録装置１０の記録解像度（ドットピッチ）は副走査方向及び主走査方向のいずれも１インチあたり１２００ドット（１２００ドット／インチ［１２００ｄｐｉ］）である。
【００５６】
なお、図５に示す千鳥状のノズル配列におけるノズル間ピッチｈは、各ノズル５１を副走査方向に並ぶように投影した投影ノズル列のノズル間ピッチ（各ノズルの中心間距離）である。
【００５７】
本例では、ノズル５１を千鳥状に配置する態様を示したが、ノズル５１を副走査方向に沿って一列に並べる態様やノズル５１を２次元状に並べる態様（副走査方向に沿う行方向と副走査方向と直交しない所定の角度を有する列方向とに沿ってノズルを配列する態様）など、千鳥状配置以外のノズル配置を適用してもよい。
【００５８】
また、印字検出部４３のセンサ面には多数のセンサ６４が副走査方向に沿ってライン状（１次元状）に設けられている。副走査方向のセンサ密度（センサピッチ）はヘッド１７のノズル密度と同じであり（１２００センサ／インチ）、印字検出部４３としての読取解像度が１２００ｄｐｉとなっている。
【００５９】
印字検出部４３のセンサ幅（読み取り幅）はヘッド１７のノズル幅（印字幅）に比べて広く構成されている。これにより、キャリッジ６２（図４参照）に搭載されるヘッド１７及び印字検出部４３の間に相対的な位置誤差が生じても、印字検出部４３はヘッド１７により形成されるテストパターンを確実に読み取ることが可能である。
【００６０】
図６はヘッド１７の内部構造を示した構成図であり、（ａ）はその一部を示した平面透視図、（ｂ）は（ａ）中６ｂ−６ｂ線に沿う断面図である。本例のヘッド１７には、各ノズル５１に対応して個別流路５２が設けられている。個別流路５２の一壁面にはインク滴をノズル５１から吐出するための吐出手段として発熱素子５８が設けられている。本例では、ノズル５１に対向する壁面に発熱素子５８が配置されている。各個別流路５２はそれぞれ共通流路５５に連通している。共通流路５５には、インク収納部１８から供給されるインクが貯留されており、共通流路５５から各個別流路５２にインクが分配供給される。
【００６１】
かかる構成により、発熱素子５８に所定の駆動信号が供給されると、発熱素子５８による発熱によって個別流路５２内に気泡が成長し、その気泡により生じる圧力によってノズル５１からインク滴が吐出される。インク吐出後、共通流路５５から個別流路５２にインクが再供給される。
【００６２】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図７は前記の印字部を有するインクジェット記録装置１０の全体構成図である。このインクジェット記録装置１０は、各色インクに対応するインク収納部（１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ）を備えるサブタンク１１を有する印字部２９と、各インク収納部（１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ）に供給するインクを貯蔵しておくメインタンク１３と、各インク収納部（１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ）にインク供給する際に印字部２９が結合する結合ユニット１２と、結合ユニット１２に接続する吸引ポンプ１６と、記録紙３７を供給する給紙部３８と、記録紙３７のカールを除去するデカール処理部３９と、印字部２９のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙３７の平面性を保持しながら記録紙３７を搬送する吸着ベルト搬送部４１と、印字部２９による印字結果を読み取る印字検出部４３と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部４６と、を備えている。
【００６３】
図７では、給紙部３８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００６４】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図７のように、裁断用のカッター４７が設けられており、該カッター４７によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター４７は、記録紙３７の搬送路幅以上の長さを有する固定刃４７Ａと、該固定刃４７Ａに沿って移動する丸刃４７Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃４７Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃４７Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター４７は不要である。
【００６５】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、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、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うことが好ましい。
【００６６】
給紙部３８から送り出される記録紙３７はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部３９においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙３７に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００６７】
デカール処理後、カットされた記録紙３７は、吸着ベルト搬送部４１へと送られる。吸着ベルト搬送部４１は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部２９のノズル面に対向する部分が平面をなすように構成されている。
【００６８】
ベルト３３は、記録紙３７の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図７に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部２９のノズル面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙３７が吸着保持される。印字部２９の領域では、サブタンク１１と一体化されたヘッド１７が、図７の前後方向に往復走査される。
【００６９】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図７において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙３７は、図７の副走査方向（紙搬送方向）と搬送される。
【００７０】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００７１】
なお、吸着ベルト搬送部４１に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００７２】
吸着ベルト搬送部４１により形成される用紙搬送路上において印字部２９の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙３７に加熱空気を吹きつけ、記録紙３７を加熱する。印字直前に記録紙３７を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００７３】
メインタンク１３は、印字部２９の各インク収納部（１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ）（図４参照）に対応する各ヘッド１７の色のインクを貯蔵するタンクを有する。また、メインタンク１３は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００７４】
印字部２９の主走査方向には、結合ユニット１２が設けられている。サブタンク１１内のインク収納部１８におけるインク残量が少なくなった場合には、ヘッド１７が走査印字領域Ａ１からメンテ領域Ａ２に移動して、サブタンク１１が結合ユニット１２と結合する（図１参照）。そして、メインタンク１３から結合ユニット１２を介して、各インク収納部（１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ）にインクを供給する。
【００７５】
印字部２９の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００７６】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐ
ことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００７７】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００７８】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部４６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部４６Ａ、４６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部４６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター４７と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。
【００７９】
また、図示を省略したが、本画像の排出部４６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００８０】
〔制御系の説明〕
図８はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。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。
【００８１】
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にはシリアルインターフェースや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。
【００８２】
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。
【００８３】
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、モータドライバ７６、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。
【００８４】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２その他各部のヒータ８９を駆動するドライバである。
【００８５】
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（ドットデータ）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を介してヘッド１７のインク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。
【００８６】
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８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１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００８７】
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ヘッド１７の発熱素子５８（図６参照）を駆動するための駆動信号を生成し、発熱素子５８に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバ８４にはヘッド１７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。
【００８８】
印字検出部４３は、既述したとおり、ヘッド１７により記録されたテストパターンを読み取り、所要の信号処理などを行ってヘッド１７のインク吐出状況（吐出の有無、ドットサイズ、ドット着弾位置等）を検出し（即ち、各ノズル５１のばらつきを検出し）、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部４３から得られる情報に基づいてヘッド１７に対する各種補正を行う。
【００８９】
画像データ取得部９０は、ヘッド１７により記録された画像のドットデータを読み取り、その読み取り情報をプリント制御部８０に提供する。プリント制御部８０は、ヘッドドライバ８４に供給された画像データの情報に基づき、あるいは、判定部９２において画像データ取得部９０から得られた情報に基づき気液分離部材２２の交換の要否を判定する。そして、気液分離部材２２の交換が必要と判定された場合には、アラーム出力部９１に対し出力信号を供給し、気液分離部材２２の交換時期を知らせるアラームの出力を行う。
【００９０】
以上、本発明の画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。  
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】気液分離部材が使用されるインク供給システムの全体概要図である。
【図２】メインタンクからインク収納部にインクを供給する際のインク液面の様子を示す断面図である。
【図３】判定手段の判定内容についての説明図である。
【図４】インクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図である。
【図５】ヘッドのノズル面及び印字検出部のセンサ面を示した説明図である。
【図６】ヘッドの内部構造を示した構成図である。
【図７】インクジェット記録装置の全体構成図である。
【図８】インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。
【図９】特許文献１に開示されている液体貯蔵容器としてのサブタンクの概略斜視図である。
【符号の説明】
【００９２】
１０…インクジェット記録装置、１１…サブタンク、１２…結合ユニット、１３…メインタンク、１４…キャップユニット、１６…吸引ポンプ、１７…ヘッド、１８…インク収納部、１９…エアー連通路、２１…仕切り板、２２…気液分離部材、２３…吸引口、２４…供給口、２７…ジョイント、２８…ジョイント、２９…印字部
【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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