(57)【要約】【課題】ヘッドタンクの負圧に応じて変位する変位部材の変位量にバラツキがあるために所定量のインク補充を行うときに補充量のバラツキが生じることがある。【解決手段】ヘッドタンク３５には負圧に応じて変位する負圧検知レバー１０６を変位可能に備え、ヘッドタンク３５に対してインク充填（補充供給）動作を行なうときに、当該ヘッドタンク３５の負圧検知レバー１０６の開き量データに基づいて負圧検知レバー１０６の開き量を決定し、負圧検知レバー１０６の開き量が決定した開き量になるまでインク供給を行う。【選択図】図１１
2007130979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドに前記記録液を供給し、装置本体側のメインタンクから前記記録液が補充供給され、内部の収容物量に応じて変位する変位部材を有するヘッドタンクを備えた画像形成装置において、前記変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量と記録液の補充に伴う前記変位部材の変位量に基づいて前記ヘッドタンクに対する記録液の補充を制御する手段を備えてい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、前記変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量が所定量の記録液を吸引した時の変位量であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量が所定量の空気を吸引した時の変位量であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載した画像形成装置において、前記変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量は、前記ヘッドタンクから記録液を吸引して前記ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行ったときの記録液吸引量に対する変位量であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量を前記ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うごとに更新されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載した画像形成装置において、前記変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量は、予めヘッドタンクについて定めた固定値であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ヘッドタンクから記録液を吸引して前記ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うとき、前記変位部材の変位量が異常であるときには変位量が正常となるまで負圧を形成する動作を繰り返し行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項４ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ヘッドタンクから記録液を吸引して前記ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うとき、前記変位部材の変位量が異常であるときには変位量が正常とみなせるところまで記録液吸引を繰り返し行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項４ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記ヘッドタンクから記録液を吸引して前記ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うとき、前記変位部材の変位量が異常であるときには変位量が正常とみなせるところまで空気吸引を繰り返し行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の画像形成装置において、前記ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うときの前記変位部材の変位量を蓄積し、前記ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うときに蓄積された過去の変位量を参照して、前記ヘッドタンクの負圧形成結果の正常／異常を判別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関し、特にヘッドタンクを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ／ファックス／コピア或いはこれらの機能を複合した画像形成装置としては、画像形成部に電子写真方式を採用したものが知られているが、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、被記録媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、記録媒体、転写材なども同義で使用する。）を搬送しながら、記録液の液滴（以下、インク滴ともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行うインクジェット方式の画像形成部を搭載したものもある。
【０００３】
このようなインクジェット記録方式の画像形成装置において、キャリッジ上に記録ヘッドに記録液を供給する小容量の記録液収容容器であるヘッドタンク（サブタンクとも称される。）を搭載し、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、ヘッドタンクに装置本体側のメインカートリッジから記録液（インク）を補充供給するようにした装置が知られている。
【０００４】
このようなヘッドタンクとしては、特許文献１に記載されているように、記録液収容部を形成するためのケースの開口部をフィルム状部材で覆うとともに、このフィルム状部材を内側から外方に向けて押圧付勢する弾性部材を設け、記録液収容部内に記録液が減少することで弾性部材による付勢力で負圧を発生させるようにし、更に記録液収容部内に収容された収容物の量に応じて変位する変位部材である負圧レバーを備えたものが知られている。
【特許文献１】特開２００３−２３１２７５号公報
【特許文献２】特開２００５−１６９６７４号公報
【特許文献３】特開２００５−０５９２７４号公報
【０００５】
なお、その他のヘッドタンクないしサブタンクやこれらを備える記録装置として、例えば、特許文献４ないし７に記載されているようなものが知られている。
すなわち、特許文献４には、インクカートリッジと記録ヘッドの間に中間タンクとそのタンクから離れた場所に圧力センサを搭載させ、記録ヘッド内部の負圧状態をセンスし、必要に応じて中間タンクを上下動させることにより、所望の負圧を維持する構成が記載されている。
【特許文献４】特開２００３−３４１０２８号公報
【０００６】
また、特許文献５には、大気開放口を介して大気に開放されていて、印刷用のインクを収容する第１のインクタンクと、脱気状態を維持しつつインクを収容する第２のインクタンクと、第１、第２のインクタンクを記録ヘッドに選択的に接続する切換弁と、切換弁を制御する制御手段とを備え、記録ヘッドのクリーニング時にキャッピング手段により記録ヘッドに負圧を作用させて第１のインクタンク、または第２のインクタンクのインクを記録ヘッドから排出させるようにすることが記載されている。
【特許文献５】特許第３４０２３５１号公報
【０００７】
また、特許文献６には、負圧発生部材を収容するとともに外部に液体を供給するためのインク供給口と外部と連通するための大気連通口とを備える第１室と、該第１室と連通部を介して連通し連通部を除いて密閉空間を形成する第２室とを有するインクタンクに対し、補充容器を用いてインクを補充するインク注入方法であって、第２室内の気体が存在している部分と連通される第１の中空針と、補充容器内のインクを第２室に移動させるための経路の先端部に設けられた第２室の第１の針より下の部分で連通される第2の中空針と、を第２室と連結し第２室と補充容器とを導通する導通工程と、該導通工程の後で、第２室内の気体を大気に開放した状態で、補充容器のインクを経路を介して第２の中空針から第２室に移動させるインク注入工程と、該インク注入工程の後に、第１の中空針を第2室から抜き、第２室の気体が存在している部分を密閉状態として、第2の中空針及び経路を介して第２室から補充容器へインクを排出するとともに、第１室の大気連通口を通じて導入された大気を連通部を経由して第２室内に導入する気体導入工程と、を備えるインク注入方法が記載されている。
【特許文献６】特許第３４３７４９１号公報
【０００８】
また、特許文献７には、記録ヘッドに供給するインクを自由表面を有する状態で保持する第１インク室を備えるメインインクタンクと、インクが保持されるサブインク室を備えるサブインクタンクと、第１インク室とサブインク室とを連通させる少なくとも一以上の連通路を有する接続手段と、を備え、サブインクタンクからメインインクタンクにインクを供給することが記載されている。
【特許文献７】特開２００１−１８７４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した特許文献１等に記載の内容物の量に応じて変位する変位部材を備えるヘッドタンクにあっては、ヘッドタンク内の記録液が減少して記録液をメインタンクから補充供給するとき、変位部材の変位量に基づいて補充量を制御するが、変位部材の変位量はヘッドタンクによってバラツキがある。
【００１０】
そのため、ヘッドタンクに対する記録液の補充量が狙いの量からずれて、過充填になったり、充填不足になったりすることがある。その結果、ヘッドタンク内の負圧制御が狙いとおりにならずに、画質劣化やヘッドタンクからの記録液漏れなどが生じるおそれがある。
【００１１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドタンクに対する補充量を正確に制御できるようにした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】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量と記録液の補充に伴う変位部材の変位量に基づいてヘッドタンクに対する記録液の補充を制御する手段を備えている構成とした。
【００１３】
ここで、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量が所定量の記録液を吸引した時の変位量である構成、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量が所定量の空気を吸引した時の変位量である構成とすることができる。
【００１４】
また、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量はヘッドタンクの負圧を形成する動作を行ったときの記録液吸引量に対する変位量である構成とすることができる。この場合、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量をヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うごとに更新することがこのましい。
【００１５】
さらに、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量は予めヘッドタンクについて定めた固定値である構成とすることができる。
【００１６】
また、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うとき、変位部材の変位量が異常であるときには変位量が正常となるまで負圧を形成する動作を繰り返し行う構成、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うとき、変位部材の変位量が異常であるときには変位量が正常とみなせるところまで記録液吸引を繰り返し行う構成、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うとき、変位部材の変位量が異常であるときには変位量が正常とみなせるところまで空気吸引を繰り返し行う構成とすることができる。
【００１７】
また、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うときの変位部材の変位量を蓄積し、ヘッドタンクの負圧を形成する動作を行うときに蓄積された過去の変位量を参照して、負圧形成結果の正常／異常を判別する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る画像形成装置によれば、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量と記録液の補充に伴う変位部材の変位量に基づいてヘッドタンクに対する記録液の補充を制御する手段を備えているので、ヘッドタンクの変位部材の変位量に応じた補充制御を行うことができて、変位部材の変位量のバラツキによる影響を低減して正確な補充量で補充することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は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を前方側から見た斜視説明図である。
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に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。さらに、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、前面から装置本体１の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。
【００２０】
このカートリッジ装填部４には、色の異なる色材である記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の記録液収容手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６を開閉可能に設けている。また、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。
【００２１】
また、操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙを配置している。さらに、この操作／表示部５には、電源ボタン１２、用紙送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置している。
【００２２】
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３は同機構部の概要を示す側面模式的説明図、図４は同じく要部平面説明図である。
フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３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タイミングベルトを介して図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【００２３】
このキャリッジ３３には、前述したようにイエロー（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個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４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。
【００２４】
記録ヘッド３４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、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００２５】
この記録ヘッド３４にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続している。
【００２６】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のヘッドタンク３５を搭載している。この各色のヘッドタンク３５には各色のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット２４が設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに係止部材２５にて保持されている。
【００２７】
一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。
【００２８】
そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト５１を備えている。
【００２９】
この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。さらに、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。
【００３０】
この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。
【００３１】
さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。
【００３２】
また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。
【００３３】
さらに、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。
【００３４】
この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。
【００３５】
そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナ８５で除去されたインク、空吐出受け９４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。
【００３６】
また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口８９などを備えている。
【００３７】
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４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００３８】
このとき、後述する制御部のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６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５１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５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。
【００３９】
そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２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４２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４２を排紙トレイ３に排紙する。
【００４０】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、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する。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。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空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。
【００４１】
次に、この画像形成装置におけるヘッドタンク３５の一例について図４ないし図７をも参照して説明する。なお、図４は同ヘッドタンクの外観斜視説明図、図５は同ヘッドタンクの分解斜視説明図、図６は同ヘッド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。
【００４２】
ヘッドタンク３５は、記録液であるインクを収容するインク収容部１００を形成する容器本体（ケース本体）１０１に、インク収容部１００の開口（ヘッドタンク１５の一面）を封止する可撓性を有するフィルム状部材（可撓性フィルム状部材）１０２を接着又は溶着などで貼り付け、更にインク収容部１００内部にはケース本体１０１とフィルム状部材１０２との間にフィルム状部材１０２を外方に付勢するための弾性部材であるバネ（スプリング）１０３を設けている。
【００４３】
ここで、フィルム状部材１０２は単層構成でもよいが、種類の異なる第１層と第２層とをラミネートした二層構成、例えばポリエチレンとナイロンのフィルム状部材をラミネートした構成としたり、第１層にシリカ蒸着層を形成した構成とすることができる。フィルム状部材１０２を種類の異なる２層以上の構成とすることで、収容するインクに対する耐液性の向上を図れる。この場合、ポリエチレンとナイロンの積層構成とすることによって、インクに対する耐液性を確実に確保することができる。また、フィルム状部材１０２にシリカ蒸着層を含むことでも収容するインクに対する耐液性の向上を図れる。
【００４４】
さらに、フィルム状部材１０２にはバネ１０３に対応して凸部形状となる膨らみ部１０２ａを形成してその外面に補強部材１０４を貼り付けている。このように、可撓性フィルム状部材１０２に凸部を設けることで弾性部材（ここではバネ）１０３を安定して保持することができる。この場合、可撓性フィルム状部材１０２は、シート状のフィルム部材を凸形状に成形して作製することで、容易に凸部を形成することができる。
【００４５】
そして、フィルム状部材１０２の変位に応じて変位する変位部材である負圧検知レバー１０６をケース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。この負圧検知レバー１０６はスプリング１０８によってフィルム状部材１０２側に押し付けられている。
【００４６】
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３６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。
【００４７】
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３４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３４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。
【００４８】
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１２３とを含み、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。
【００４９】
この大気開放穴１３１にはヘッドタンク３５内の密閉状態及び大気開放状態を切り替えるための大気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。
【００５０】
また、ケース１０１の上部にはヘッドタンク３５内の気体（空気）の量が所定量以上になったこと（又はインク残量が所定量以下になったこと）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（又はインクの量）を検知することができる。
【００５１】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図８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３００は、この画像形成装置全体の制御を司る、負圧維持制御手段を兼ねたマイクロコンピュータで構成した主制御部３０１及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部３０２を備えている。
【００５２】
そして、主制御部３０１は、プリンタドライバ４０１を搭載したパーソナルコンピュータ等のホスト４００から通信回路１０１から入力される印刷データ等の情報に基づいて、用紙４２に画像を形成するために、主走査モータ２０１や副走査モータ２０５を主走査モータ駆動回路３０３及び副走査モータ３０４を介して駆動制御するとともに、印刷制御部３０２に対して印刷用データを送出するなどの制御を行なう。
【００５３】
また、主制御部３０１には、キャリッジ３３の位置を検出するキャリッジ位置検出回路３０５からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいてキャリッジ３３の移動位置及び移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路３０５は、例えばキャリッジ３３の走査方向に配置されたエンコーダシートのスリット数を、キャリッジ３３に搭載されたフォトセンサで読み取って計数することで、キャリッジ３３の位置を検出する。主走査モータ駆動回路３０３は、主制御部３０１から入力されるキャリッジ移動量に応じて主走査モータ２０１を回転駆動させて、キャリッジ３３を所定の位置に所定の速度で移動させる。
【００５４】
また、主制御部３０１には搬送ベルト５１の移動量を検出する搬送量検出回路３０６からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいて搬送ベルト５１の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路３０６は、例えば搬送ローラ５２の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで搬送量を検出する。副走査モータ駆動回路３０４は、主制御部３０１から入力される搬送量に応じて副走査モータ２０５を回転駆動させて、搬送ローラ５２を回転駆動して搬送ベルト５１を所定の位置に所定の速度で移動させる。
【００５５】
主制御部３０１は、給紙コロ駆動回路３０７に給紙コロ駆動指令を与えることによって給紙コロ４３を一回転させる。主制御部３０１は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路３０８を介してモータ１９１を回転駆動することにより、キャップ８２の昇降、ワイパーブレード８３の昇降を行なわせる。
【００５６】
主制御部３０１は、インク供給モータ駆動回路３１１を介して供給ユニット２４のポンプを駆動するためのインク供給モータを駆動制御し、カートリッジ装填部４に装填されたインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に対してインクを補充供給する。
【００５７】
主制御部３０１には、キャリッジ３３が維持回復機構８１の位置にある状態でヘッドタンク３５へのインクの補充供給を行なうとき、ヘッドタンク３５の負圧検知レバー１０６が所定の位置に変位したことを検知する満タン検知センサ３１２からの検知信号、カートリッジ装填部４の前カバー６の開閉を検知するカートリッジカバーセンサ３１２からの検知信号などが入力される。
【００５８】
また、主制御部３０１は、カートリッジ通信回路３１４を通じて、カートリッジ装填部４に装着された各インクカートリッジ１０に設けられる記憶手段である不揮発性メモリ１１５ｋ、１１５ｃ、１１５ｍ、１１５ｙ（区別しない場合は「不揮発性メモリ１１５」という。）に記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行なって、本体記憶手段である不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）３１５に格納保持する。
【００５９】
ここで、インクカートリッジ１０の残量検出は、インクカートリッジ１０の不揮発性メモリ１１５に記憶しているその時の残量情報を読み出して本体側の不揮発性メモリ３１５に一時格納保存するとともに、記録ヘッド３４からの吐出滴数をカウントして、このカウント値に基づいて使用インク量を算出し、インク残量と使用インク量に基づいて得られる新たなインク残量を、印刷毎、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に対するインク補給毎にインクカートリッジ１０の不揮発性メモリ１１５に書き込む。そして、インクカートリッジ１０の不揮発性メモリ１１５に格納されるインク残量を読み出してインクなし（インクエンド又はインクニアーエンド）を検出する。
【００６０】
印刷制御部３０２は、主制御部３０１からの信号とキャリッジ位置検出回路３０５及び搬送量検出回路３０６などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド３４（記録ヘッド１３４）の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成して、ヘッド駆動回路３１０に与える。
【００６１】
ヘッド駆動回路３１０は、印刷制御部３０２からの印刷データに基づいて記録ヘッド３４の圧力発生手段（ピエゾ型ヘッドであれば圧電素子）を駆動して、所要のノズルから液滴を吐出させる。
【００６２】
さらに、主制御部３０１は、色材（インク）の使用量と印刷枚数を統計情報（統計データ）として不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）３１５に格納保持し、インクの残量と印刷枚数に基づいて、ホスト４００のプリンタドライバ４０１を通じて印刷可能枚数の要求がなされたときには、現在のインク残量で印刷可能な枚数に関する印刷可能枚数情報及びインク残量に関する情報をホスト４００側に応答する処理を行なう。この画像形成装置からの応答を受けてプリンタドライバ４０１はホスト４００の印刷プロパティなどを通じて印刷可能枚数などを表示させる。
【００６３】
そこで、このような画像形成装置に本発明を適用した第１実施形態について図９を参照して説明する。
この実施形態においては、前述したようにインクカートリッジ１０から供給ユニット２４の供給ポンプ２４１によって供給チューブ２６を介してヘッドタンク３５にインクを補充供給する。
【００６４】
また、維持回復機構８１の吸引キャップ８２ａで記録ヘッド３４のノズルが形成された面（ノズル面）をキャッピングし、維持回復機構８１の吸引ポンプ８１１を駆動することで吸引チューブ８１２を介してノズルからインクを吸引することによってヘッドタンク３５内のインクを吸引することができる。なお、吸引した廃インクは廃液タンク８１３に排出される。
【００６５】
さらに、ヘッドタンク３５の負圧形成は、上述したように吸引キャップ８２ａで記録ヘッド３４をキャッピングした状態で、吸引ポンプ８１１を作動させて記録ヘッド３４のノズルから記録液を吸引することよって行うようにしている。つまり、ヘッドタンク３５内の記録液を吸引することで、弾性部材１０３による復元力でフィルム状部材１０２が復元しようとすることによって負圧が生じる。このとき、ヘッドタンク３５の負圧検知レバー１０６はヘッドタンク３５内の記録液が吸引排出されることによってケース本体１０１側に向う方向に変位することになる。なお、負圧検知レバー１０６はヘッドタンク３５内に記録液が供給されることによってもケース本体１０１側から離れる方向に変位することになる。
【００６６】
したがって、負圧検知レバー１０６の開き量は満タン検知センサ３１２に対するキャリッジ３３の相対位置関係として規定することができる。つまり、図１０（ａ）に示すように、キャリッジ３３を満タン検知センサ３１２に対して所要の位置にした状態でヘッドタンク３５に対してインクを供給することで、ヘッドタンク３５内の記録液量の増加に伴って負圧検知レバー１０６が変位して満タン検知センサ３１２が負圧検知レバー１０６を検知する。このとき、所定量の記録液を供給すれば負圧検知レバー１０６の開き量Ｌ１になるはずであるにもかかわらず、負圧検知レバー１０６が満タン検知センサ３１２で検知されなければ、供給量が不足していることになる。
【００６７】
また、図１０（ｂ）に示すように、ヘッドタンク３５の負圧検知レバー１０６が満タン検知センサ３１２で検知されている状態で、ヘッドタンク３５から収容物である記録液を吸引することで、ヘッドタンク３５内の記録液量の減少に伴って負圧検知レバー１０６が変位して満タン検知センサ３１２で検知されなくなる。このとき、ヘッドタンク３５から所定量の記録液を吸引すれば負圧検知レバー１０６が閉じ量Ｌ２になって満タン検知センサ３１２で検知されなくなるにもかかわらず、満タン検知センサ３１２で検知された状態が維持されていれば、吸引量が不足している（負圧が十分でない）ことになる。
【００６８】
ところが、負圧検知レバー１０６の変位量は個々のヘッドタンク３５によってかならずしも一定ではなく、バラツキが生じる。そのため、ヘッドタンク３５から所定量の記録液を吸引したときの変位量が相対的に大きい負圧検知レバー１０６を備えている場合には、記録液をヘッドタンク３５に供給したときにも負圧検知レバー１０６が所定量の供給が完了していないにもかかわらず満タン検知センサ３１２で検知されて充填不足（供給量不足）になる。これに対して、ヘッドタンク３５から所定量の記録液を吸引したときの変位量が相対的に小さい負圧検知レバー１０６を備えている場合には、記録液をヘッドタンク３５に供給したときにも負圧検知レバー１０６が所定量の供給が完了しているにもかかわらず満タン検知センサ３１２で検知されないために過充填になる。
【００６９】
そこで、この実施形態では、ヘッドタンク３５から所定量の記録液を吸引したときの負圧検知レバー１０６の変位量（閉じ量）を記憶しておき、この記憶している負圧検知レバー１０６の変位量とヘッドタンク３５に対して記録液を供給することによって変位する負圧検知レバー１０６の変位量とに基づいて、ヘッドタンク３５に対する記録液の供給量を制御するようにしている。
【００７０】
つまり、この第１実施形態におけるサブタンク３５に対する記録液であるインクの補充供給動作について図１１を参照して説明する。
この実施形態では、ヘッドタンク３５内に負圧を形成する動作を行うときのインク吸引量に対する負圧検知レバー１０６の変位量をレバー閉じ量データとして不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）３１５などに記憶している。この負圧形成時のレバー閉じ量は、ヘッドタンク３５から予め定めた所定の吸引量だけ収容物であるインクを吸引することで、当該吸引量に応じて負圧検知レバー１０６が変位する（閉じる）ので、このときの負圧検知レバー１０６の変位量（閉じ量）をキャリッジ３３の移動量（又位置）として記憶している。
【００７１】
そこで、ヘッドタンク３５に対する所定量のインク補充動作を開始したときには、供給する所定量に対する負圧検知レバー１０６の開き量を確認する。そして、上述した負圧形成時のレバー閉じ量データを参照して、所定量に対する負圧検知レバー１０６の開き量を決定する。この決定した開き量に相当する量だけキャリッジ３３と満タン検知センサ３１２との相対位置関係を定める（キャリッジ３３を決定した開き量に相当する位置に満タン検知センサ３１２に対して相対的に移動させる。）。
【００７２】
その後、ヘッドタンク３５に対してメインタンク１０からインクを供給し、満タン検知センサ３１２が負圧検知レバー１０６を検知するまでインク供給を継続する。そして、満タン検知センサ３１２が負圧検知レバー１０６を検知したときにインク供給を停止し、所定量のインク補充動作を停止する。
【００７３】
つまり、ヘッドタンク３５に対して所定量のインクを供給する場合に、負圧形成時のインク吸引量に対する負圧検知レバー１０６の変位量を記憶しておく記憶手段（メモリ）から、所定量のインクを供給するときの負圧検知レバー１０６の変位量を計算し、当該変位量を目指してインク供給するよう動作させる制御をする。
【００７４】
したがって、負圧検知レバー１０６の変位量にバラツキが存在する場合でも、ヘッドタンク３５ごとに固有の所定量のインク供給に対する負圧検知レバー１０６の変位量が規定されるので、高い精度の補充量でインク補充を行うことができる。この結果、負圧形成動作によって正確な負圧を形成できるようになり、負圧不足による画質劣化やインク漏れを防止することができる。
【００７５】
このように、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量と記録液の補充に伴う変位部材の変位量に基づいてヘッドタンクに対する記録液の補充を制御する手段を備えることによって、ヘッドタンク毎の変位部材の変位量のバラツキがキャンセルされてヘッドタンクごとに非常に精密な記録液供給が可能となる。
【００７６】
この場合、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量を予め固定値として記憶しておくことによって、複雑な処理を要することなく、ヘッドタンクごとに非常に精密な記録液供給が可能となる。
【００７７】
また、変位部材の所定の内容物吸引量に対する変位量として、ヘッドタンクの記録液を所定量吸引したときの変位量を使用することで、非常に単純な構成で非常に精密な記録液供給を行うことができる。さらに、上述したように、負圧形成時の変位部材の変位量を使用することによって、負圧形成動作という当該画像形成装置を通常使用する範囲で補充量に対する変位部材の変位量を規定することができるので、非常に効率よく非常に精密な記録液供給が可能になる。
【００７８】
次に、本発明の第２実施形態におけるサブタンク３５に対する記録液であるインクの補充供給動作について図１２を参照して説明する。
ここでは、前記第１実施形態における、記憶手段に記憶している、負圧形成時のレバー閉じ量データを、ヘッドタンク３５からインクを所定量のインクを吸引してヘッドタンク３５に負圧を形成する動作（負圧形成動作）を行うごとに更新する処理を行っている。そして、この更新されるレバー閉じ量データを参照して、所定量のインクを供給するときにどれだけ負圧検知レバー１０６の変位量が見込めるかを計算し、当該変位量を目指してインク供給するように制御する。
【００７９】
このように、負圧検知レバー（変位手段）の所定の記録液吸引量に対する変位量を負圧形成動作ごとに更新することによって、環境による変位手段の変位量のバラツキにも対応することができて、より精度の高い供給を行うことができる。
【００８０】
次に、本発明の第３実施形態における負圧形成動作について図１３を参照して説明する。
ヘッドタンク３５に対してインクを補充供給した場合には、ヘッドタンク３５内に負圧を形成するために負圧形成動作を開始し、負圧検知レバー１０６の変位量目標値を負圧形成時のレバー閉じ量データを参照して決定する。
【００８１】
そして、記録ヘッド３４のノズルからのインク吸引を開始し、負圧検知レバー変位量が目標値に達するまでインク吸引を行い、目標値に達したときにはインク吸引を停止し、負圧形成動作を終了する。
【００８２】
このような制御を行うことによって、例えば、何らかの原因で吸引ポンプの性能が低下したような場合でも、繰り返しインク吸引を行なうことにより、非常に高い精度で負圧を形成することができる。なお、上述した処理において、負圧検知レバーの変位量を判別したときに目標値を満たさなかった場合には、当該負圧レバーの変位量と目標となっている変位量（目標値）から不足している変位量を算出し、算出した変位量に応じたインク吸引量を決めるように制御することもでき、この場合も同様に非常に高い精度で負圧を形成することができる。
【００８３】
次に、本発明の第４実施形態における負圧形成動作について図１４を参照して説明する。
ヘッドタンク３５に対してインクを補充供給した場合には、ヘッドタンク３５内に負圧を形成するために負圧形成動作を開始し、負圧検知レバー１０６の変位量目標値を負圧形成時のレバー閉じ量データを参照して決定する。
【００８４】
そして、記録ヘッド３４のノズルからの所定量のインク吸引を行い、負圧検知レバー変位量が目標値に達したか否かを判別し、所定量のインク吸引を行っても負圧検知レバー変位量が目標値に達していないときには、再度、初めから負圧形成動作を開始し、所定量のインク吸引を行って負圧検知レバー変位量が目標値に達したときにはインク吸引を停止し、負圧形成動作を終了する。
【００８５】
このような制御を行うことによって、例えば、何らかの原因で吸引ポンプの性能が低下したような場合でも、負圧形成動作を繰り返すことにより、正確な負圧形成が可能となり、その後の印字等において、インク漏れや画像品質の低下等を防止できる。
【００８６】
次に、本発明の第５実施形態について図１５及び図１６を参照して説明する。
この実施形態では、図１５に示すように、ヘッドタンク３５内の空気を吸引する空気吸引ポンプ５０２を設けるとともに、この空気吸引ポンプ５０２を制御部３００から駆動制御するようにしている。
この実施形態における負圧形成動作は、図１６に示すように、ヘッドタンク３５に対してインクを補充供給した場合には、ヘッドタンク３５内に負圧を形成するために負圧形成動作を開始し、負圧検知レバー１０６の変位量目標値を負圧形成時のレバー閉じ量データを参照して決定する。
【００８７】
そして、記録ヘッド３４のノズルからの所定量のインク吸引を行い、負圧検知レバー変位量が目標値に達したか否かを判別し、所定量のインク吸引を行っても負圧検知レバー変位量が目標値に達していないときには、空気吸引ポンプ５０２を駆動してヘッドタンク３５内の空気を所定量吸引した後、また、所定量のインク吸引を行って負圧検知レバー変位量が目標値に達したときにはそのまま、負圧形成動作を終了する。
【００８８】
このような制御を行うことによって、例えば、何らかの原因で吸引ポンプの性能が低下したような場合でも、その代替となる空気吸引ポンプを使用しサブタンク内の負圧を形成することが可能となり、記録液吸引ポンプの性能低下による負圧異常で、記録液漏れや画像品質の低下等を生じることを防止できる。
【００８９】
なお、上記各実施形態では、ヘッドタンクから記録液を吸引して負圧形成することから、ヘッドタンクから所定量の記録液を吸引したときの変位部材の変位量に基づいて制御を行っているが、ヘッドタンクから空気を吸引して負圧形成するような場合には、ヘッドタンクから所定量の空気を吸引したときの変位部材の変位量に基づいて制御を行う構成とすることもでき、このようにしても単純な構成で精密な記録液供給量制御を行うことができる。
【００９０】
また、ヘッドタンクの構成は上記実施形態のものに限るものではなく、負圧回復動作を行なうことができるヘッドタンクであれば良い。また、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ単機能構成のものに限らず、プリンタ／ファクシミリ／複写などの複合機能を有する画像形成装置であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】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の前方側から見た斜視説明図である。
【図２】同装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。
【図３】同機構部の要部平面説明図である。
【図４】同装置のヘッドタンクの一例を示す斜視説明図である。
【図５】同ヘッドタンクの分解斜視説明図である。
【図６】同ヘッドタンクの模式的側面説明図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う模式的断面説明図である。
【図８】同装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態の説明に供する模式的説明図である。
【図１０】同じく負圧検知レバーの開き量の検出の説明に供する模式的説明図である。
【図１１】同実施形態の作用説明に供するフロー図である。
【図１２】本発明の第２実施形態の説明に供するフロー図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の説明に供するフロー図である。
【図１４】本発明の第４実施形態の説明に供するフロー図である。
【図１５】本発明の第５実施形態の説明に供する模式的説明図である。
【図１６】同実施形態の説明に供するフロー図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…装置本体
２…給紙トレイ
３…排紙トレイ
４…カートリッジ装填部
１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ…インクカートリッジ
３３…キャリッジ
３４…記録ヘッド
３５…ヘッドタンク
３６…インク供給チューブ
５１…搬送ベルト
３０…制御部
１００…インク収容部
１０２…フィルム状部材
１０３…弾性部材
１０６…負圧検知レバー
３１２…満タン検知センサ
【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】
2007130979.tif 000015
【図１４】
2007130979.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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