(57)【要約】【課題】フィルタが大面積化すると、初期充填時に気泡がフィルタ部の流路内に残留し、滴吐出特性が低下する。【解決手段】フィルタユニット１０１のフィルタ下流室１０４ｂ内までインクが充填されるまでの間は、フィルタユニット１０１から記録ヘッド３４内にインクを充填するときの第２の流速より遅い第１の流速でインクを充填させる第１の充填動作を行い、第１の充填動作の終了後、第２の流速で記録ヘッド２４の流路内にインクを充填させる第２の充填動作を制御する。【選択図】図８
2012051277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給される液体をろ過するフィルタが内蔵されたフィルタ室を有するフィルタ部と、
前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材と、
前記キャップ部材に吸引経路を介して接続された負圧発生室と、
前記キャップ部材と前記負圧発生室との間の経路を開閉する開閉手段と、
前記負圧発生室内を負圧状態にする負圧発生用ポンプと、
前記開閉手段を閉じた状態で前記負圧発生用ポンプを作動させ、前記負圧発生室を負圧状態にした後に前記開閉手段を開く制御をして、前記記録ヘッドに対する液体の初期充填を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記フィルタ部の流路内に前記液体が充填されるまでの間は、前記フィルタ部から前記記録ヘッド内に前記液体を充填するときの第２の流速より遅い第１の流速で前記液体を充填させる第１の充填動作を行い、
前記第１の充填動作の終了後、第２の流速で前記記録ヘッドの流路内に前記液体を充填させる第２の充填動作を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記液体を収容した、装置本体に着脱自在に装着されるメインタンクと、
前記メインタンクから液体供給経路を介して液体の補給を受けると共に、前記記録ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、を有し、
前記ヘッドタンクには大気に開放する大気開放手段が備えられ、
前記負圧発生室を負圧状態にし、前記開閉手段を開く前に前記大気開放手段で前記ヘッドタンク内を大気開放する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記初期充填動作を行う前に前記開閉手段を閉じて前記負圧発生室を負圧状態にしておくことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【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、特に液滴を吐出する記録ヘッド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、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
このような画像形成装置において、記録ヘッドにインクタンクからインクを初めて供給する初期充填を行うときに、記録ヘッド内部や供給路内の気泡を確実に排出する必要がある。特に、記録ヘッド内部に気泡が残っていると吐出口（ノズル）から正常な滴吐出を行えず、画像に白スジが発生するなど画像不良を生じることになる。
【０００５】
従来、インクカートリッジ（インクタンク）と記録ヘッド間のインク流路内部を負圧に形成した後、大気圧に開放して瞬間的なインクの流れを作って気泡を排出させることが知られている。この負圧形成と大気開放の繰り返しの方法としては、インク流路途中にバルブ（電磁弁など）を設けて、吸引ポンプによるインク流路内の負圧が蓄積された状態を作ってバルブを開弁制御し、このバルブの開弁によって生じる瞬間的なインクの速い流れによって気泡を排出させる方法や、吸引ポンプの吸引動作（駆動）を間欠的に行って瞬間的なインクの速い流れを作り出して気泡を排出させる方法などが知られている（特許文献１）。
【０００６】
また、記録ヘッドの上流側に異物をろ過するフィルタを備える場合、フィルタ室には液体の移動方向にフィルタよりも上流側に位置するヘッドタンクに気泡を誘導する手段を設けたものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−９８９５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３１９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、記録ヘッドの上流側にフィルタを配設する場合、特に高速印字のためにインク流量が増加したときにフィルタ部における圧力損失がインク供給に影響を与えないようにするため、フィルタの面積を大きくする必要が生じている。
【０００９】
ところが、フィルタの面積を大きくすると、初期充填時に、フィルタを通過するときにフィルタの上流側と下流側で液体の流速差が生じて、下流側に気泡が残存するという課題が生じる。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、初期充填時の気泡残留を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、
液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給される液体をろ過するフィルタが内蔵されたフィルタ室を有するフィルタ部と、
前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材と、
前記キャップ部材に吸引経路を介して接続された負圧発生室と、
前記キャップ部材と前記負圧発生室との間の経路を開閉する開閉手段と、
前記負圧発生室内を負圧状態にする負圧発生用ポンプと、
前記開閉手段を閉じた状態で前記負圧発生用ポンプを作動させ、前記負圧発生室を負圧状態にした後に前記開閉手段を開く制御をして、前記記録ヘッドに対する液体の初期充填を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記フィルタ部の流路内に前記液体が充填されるまでの間は、前記フィルタ部から前記記録ヘッド内に前記液体を充填するときの第２の流速より遅い第１の流速で前記液体を充填させる第１の充填動作を行い、
前記第１の充填動作の終了後、第２の流速で前記記録ヘッドの流路内に前記液体を充填させる第２の充填動作を制御する
構成とした。
【００１２】
ここで、前記液体を収容した、装置本体に着脱自在に装着されるメインタンクと、
前記メインタンクから液体供給経路を介して液体の補給を受けると共に、前記記録ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、を有し、
前記ヘッドタンクには大気に開放する大気開放手段が備えられ、
前記負圧発生室を負圧状態にし、前記開閉手段を開く前に前記大気開放手段で前記ヘッドタンク内を大気開放する
構成とできる。
【００１３】
また、前記初期充填動作を行う前に前記開閉手段を閉じて前記負圧発生室を負圧状態にしておく構成とできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る画像形成装置によれば、初期充填時に、フィルタ部の流路内に液体が充填されるまでの間は、フィルタ部から記録ヘッド内に液体を充填するときの第２の流速より遅い第１の流速で液体を充填させる第１の充填動作を行い、第１の充填動作の終了後、第２の流速で記録ヘッドの流路内に液体を充填させる第２の充填動作を制御する構成としたので、初期充填時に、フィルタ下流側に気泡を残すことなく、フィルタ部内を充填することができ、初期充填時の気泡残留が低減して、安定した画像形成を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例の機構部を説明する側面説明図である。
【図２】同装置の要部平面説明図である。
【図３】同画像形成装置におけるインク供給排出系の説明に供する模式的説明図である。
【図４】フィルタユニット部分の断面説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態における吸引機構の説明に供する模式的説明図である。
【図６】同じく作用説明に供する模式的説明図である。
【図７】制御部の概要の説明に供するブロック説明図である。
【図８】制御部による初期充填動作の制御の説明に供するフロー図である。
【図９】同じく初期充填動作の説明に供する模式的説明図である。
【図１０】比較例の説明に供する模式的説明図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における吸引機構の説明に供する模式的説明図である。
【図１２】同じく作用説明に供する模式的説明図である。
【図１３】本発明の第３実施形態における吸引機構の説明に供する模式的説明図である。
【図１４】本発明の第４実施形態の説明に供する初期充填中の模式的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。まず、本発明に係る画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の機構部を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、後述する主走査モータによってタイミングベルトを介してキャリッジ主走査方向に移動走査する。
【００１７】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００１８】
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００１９】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このヘッドタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色のメインタンクであるインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色の記録液が補充供給される。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。この搬送ベルト５１は、後述する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ベルト搬送方向に周回移動する。
【００２３】
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及び排紙コロである拍車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。
【００２４】
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。
【００２５】
さらに、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、回復するための維持回復機構８１を配置している。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、８２ｂ（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ワイパ部材（ワイパブレード）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と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。
【００２６】
また、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部８９などを備えている。
【００２７】
このように構成したこの画像形成装置においては、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。
【００２８】
このとき、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。
【００２９】
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。
【００３０】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００３１】
次に、この画像形成装置におけるインク供給排出系について図３を参照して説明する。
メインタンク（インクカートリッジ）１０は、装置本体に着脱自在に装着される。この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３６を介してヘッドタンク３５にインクが供給される。
【００３２】
記録ヘッド３４とヘッドタンク３５とは、ヘッドタンク３５から記録ヘッド３４へ供給するインクをろ過するフィルタユニット１０１を介して一体化（ユニット化）されている。
【００３３】
ヘッドタンク３５は、内部にインクを収容する容器本体２０１と、容器本体２０１の壁面の一部を形成する可撓性部材の変位を形成する検知フィラ２０５と、容器本体２０１内を大気に開放する大気開放機構２０７と、容器本体２０１内のインク残量を検知する検知センサ２０８ａ、２０８ｂなどとを備えている。大気解放機構２０７は大気開放ソレノイド３０１によって開閉操作され、また、検知フィラ２０５は満タンセンサ３０１で検知される。
【００３４】
一方、記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングする吸引キャップ８２ａには、吸引機構４００が接続され、吸引機構４００による吸引で生じた廃液は廃液タンク４０６に排出される。
【００３５】
次に、フィルタユニット１０１について図４を参照して説明する。なお、図４はフィルタユニット部分の断面説明図である。
フィルタユニット１０１は、第１フィルタケース１０２Ａと第２フィルタケース１０２Ｂとでフィルタケースが構成され、内部にフィルタ１０３が配設され、フィルタ１０３の上流側には、ヘッドタンク３５からのインクが供給される供給流路１０５ａ及びフィルタ上流室１０４ａが形成され、フィルタ１０３の下流側には、フィルタ下流室１０４ｂ及び記録ヘッド３４への供給流路１０５ｂが形成されている（これらを、フィルタ部の流路という。）。
【００３６】
記録ヘッド３４には、ヘッドフレーム３４１に設けられた供給口３４２を介して共通液室３４３にインクが供給される。なお、共通液室３４３から各ノズルに対応する個別液室にインクが供給される。
【００３７】
なお、フィルタ１０３は、原理的には、第１フィルタケース１０２Ａと第２フィルタケース１０２Ｂのいずれにも取り付けることができるが、フィルタ１０３を溶着、又は接着するときに、接合部からゴミが発生しやすいため、第２フィルタケース１０２Ｂに取り付けることが好ましい。
【００３８】
また、フィルタ１０３には、金属繊維不織布焼結体、綾畳折りされた金属体あるいは樹脂製メッシュなどが用いられ、メッシュ構造の場合には、粒径が２０μｍ以下の粒子を捕捉可能なメッシュ寸を設定する。これにより、インクなどの液体の移動抵抗を少なくしながら一定以上の大きさの異物や不定形の異物の通過を阻止して目詰まりを抑制する。また、樹脂製フィルタの場合には溶着などの面倒な接合作業を要しないで済ませることができ、組み付けあるいは交換の際の作業性を向上させることができる。
【００３９】
また、フィルタユニット１０１は、供給経路に比べて大きい断面積を有する構成とし、フィルタ１０３における単位面積当たりのインク流量を、供給経路における単位面積当たりの流量よりも少なくし、高速印字のためにインク流量が増加した場合にもフィルタユニット１０１における圧力損失がインク供給に影響を与えない構成としている。
【００４０】
次に、本発明の第１実施形態における吸引機構ついて図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は同吸引機構の説明に供する模式的説明図、図６は同じく作用説明に供する模式的説明図である。
この吸引機構４００は、キャップ８２ａに吸引経路４０１を介して接続した負圧発生室４０２と、キャップ８２ａと負圧発生室４０２の間に配置されて吸引経路４０１を開閉する開閉手段としての圧力開閉弁４０３と、負圧発生室４０３に接続された排出経路４０４と、排出経路４０４を介して負圧発生室４０２内の空気を吸引して負圧発生室４０２を負圧状態にする真空ポンプ４０５とを備えている。負圧発生室４０２は容器本体４０２ａと蓋部材４０２ｂとで密閉空間４０２ｃを形成したものである。
【００４１】
このように構成したので、圧力開閉弁４０３を閉じた状態で、圧力発生室４０２の容器内の空気４７１を真空ポンプ４０５で排出することで、圧力発生室４０２の容器内は減圧された空気４７２となって負圧状態になる。
【００４２】
その後、圧力開閉弁４０３を開放することで、キャップ８２ａ内が吸引されてノズルからインクが吸引される。なお、吸引経路４０１を通じて負圧発生室４０２内に吸引されて溜まったインクの廃液は図示しない排液経路より排出する。
【００４３】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図７のブロック説明図を参照して説明する。
この制御部５００は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行する本発明に係る初期充填動作を制御するプログラムを含むプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３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書き換え可能な不揮発性メモリ５０４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ＡＳＩＣ５０５とを備えている。
【００４４】
また、記録ヘッド３４を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動信号発生手段を含む印刷制御部５０８と、キャリッジ３３側に設けた記録ヘッド３４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９と、キャリッジ３３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト５１を周回移動させる副走査モータ５５５、維持回復機構８１の維持回復モータ５５６を駆動するためのモータ駆動部５１０と、帯電ローラ５６にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部５１１と、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を開閉する大気開放ソレノイド３０２、吸引機構４００の開閉弁４０３、真空ポンプ４０５を駆動するソレノイド等駆動部５１２などを備えている。
【００４５】
また、この制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。
【００４６】
この制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を持っていて、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６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６で受信する。
【００４７】
そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６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、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。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ホスト６００側のプリンタドライバ６０１で行っている。
【００４８】
印刷制御部５０８は、上述した画像データをシリアルデータで転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する以外にも、ＲＯＭに格納されている駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動信号生成部を含み、１の駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動信号をヘッドドライバ５０９に対して出力する。
【００４９】
ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド３４の１行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部５０８から与えられる駆動信号を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド７の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド７を駆動する。このとき、駆動信号を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴、中滴、小滴など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
【００５０】
Ｉ／Ｏ部５１３は、装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ制御部５１０、ＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。センサ群５１５は、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度、湿度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどがあり、Ｉ／Ｏ部５１３は様々のセンサ情報を処理することができる。こ
【００５１】
次に、この画像形成装置における制御部５００のＣＰＵ５０１（プログラム）によって行なわれる初期充填動作の制御について図８のフロー図及び図９の説明図を参照して説明する。
まず、キャップ８２ａを移動させて記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングし、大気開放機構２０４を開放状態にする。
【００５２】
そして、開閉弁４０３を閉じて、真空ポンプ４０５を駆動（ＯＮ）し、所定時間Ｔ１が経過したか否かを判別する。これにより、負圧発生室４０２内の空気が排出されて所定時間Ｔ１の空気排出量に相当する負圧（このときの負圧を負圧Ｐ１とする。負圧Ｐ１は、例えば、−１０ｋＰａ〜３０ｋＰａとする。）が発生する。
【００５３】
その後、所定時間Ｔ１が経過したときに、真空ポンプ４０５を停止（ＯＦＦ）し、開閉弁４０３を開く。これにより、キャップ８２ａ内が吸引されて、インクカートリッジ１０のインクが記録ヘッド３４側に吸引される。
【００５４】
これにより、インクは負圧Ｐ１に対応する第１の流速でフィルタユニット１０１に流入し、図９（ａ）ないし（ｃ）に示すように、フィルタユニット１０１のフィルタ上流室１０４ａにインク７００が充填され、インク７００はフィルタ１０３を通過してフィルタ下流室１０４ｂ側に流入する。
【００５５】
ここで、負圧Ｐ１で生じるインクの第１の流速を、フィルタユニット１０１から記録ヘッド３４へインクを充填するときの第２の流速より遅くすることで、フィルタ１０３を通過するときのフィルタ上流室１０４ａとフィルタ下流室１０４ｂとの間のインクの流速差が小さくなり、フィルタ１０３を一様にインクが通過するので、フィルタ下流室１０４ｂに気泡が残存することなく、フィルタ下流室１０４ｂ内が充填が行なわれる。つまり、フィルタ下流室１０４ｂに気泡が残存しない第１の流速Ｐ１で充填が行なわれる負圧Ｐ１を発生させる（低圧吸引という。）。
【００５６】
この場合、真空ポンプ４０５によって負圧発生室４０２を負圧状態にした後、開閉弁４０３を開放することで、真空ポンプ４０５で発生する脈動による圧力変動を防止するとともに、キャップ８２ａ内の負圧を一気に高めることができ、短時間で液体初期充填を行うことができる。
【００５７】
その後、再度開閉弁４０３を閉じて、真空ポンプ４０５を駆動（ＯＮ）し、所定時間Ｔ２（Ｔ２＞Ｔ１）が経過したか否かを判別する。これにより、負圧発生室４０２内の空気が排出されて所定時間Ｔ２の空気排出量に相当する負圧（このときの負圧を負圧Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）とする。負圧Ｐ２は、例えば、−３０ｋＰａ〜−１００ｋＰａとする。）が発生する。
【００５８】
これにより、インクは負圧Ｐ２に対応する第２の流速でフィルタユニット１０１から記録ヘッド３４に流入し、図９（ｄ）、（ｅ）に示すように、フィルタユニット１０１から記録ヘッド３４の共通液室３４３内にインク７００が充填される。このとき負圧Ｐ２で生じるインクの流速を速くすることで、記録ヘッド３４にインクが短時間で充填される（高圧吸引）。
【００５９】
この場合、負圧発生室４０２内を、通常の初期充填時のように高負圧にし、高圧吸引を実施することで、図９（ｅ）に示すように、記録ヘッド３４の共通液室３４２内の残存気泡Ｂｕを問題なく排出することができる。
【００６０】
その後、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０４を閉じ、キャップ８２ａのキャッピングを解除し、ノズル面をワイピングし、記録ヘッド３４から画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出を行なった後、キャップ８２で記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングして、初期充填を終了する。
【００６１】
なお、上記の処理では、負圧発生室４０２の負圧を制御するとき、真空ポンプ４０５の駆動時間Ｔ１、Ｔ２でと管理しているが、真空ポンプ４０５の回転数Ｒ１、Ｒ２、もしくは、負圧発生室４０２の圧力を直接検知し、負圧Ｐ１、Ｐ２とすることもできる。
【００６２】
ここで、初期充填全体を上記第２の流速で行なう比較例について図１０を参照して説明する。
このような第２の流速で初期充填を行なうと、図１０に示すように、フィルタユニット１０１のフィルタ下流室１０４ｂに気泡Ｂｕが残存してしまうことがある。これは、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように、フィルタ１０３を通過するインク７００の流速差が生じるために発生し、特に、高速印字のためにインク流量が増加した場合にもフィルタ部における圧力損失がインク供給に影響を与えないようにするため、フィルタ１０３の面積を広くしたときに顕著に発生する。
【００６３】
そして、通常、混入した気泡Ｂｕは、記録ヘッド３４を吸引キャップ８２ａでキャッピングした状態で、記録ヘッド３４のノズルからヘッド吸引を行うことにより排出するが、フィルタ下流室１０４ｂに残存する気泡Ｂｕは浮力によりフィルタ下流室１０４ｂ内に留まろうとするため、図１０（ｄ）の矢印で示すように、気泡Ｂｕがないフィルタ面を通じてインクが吸引されるだけで、気泡Ｂｕを排出することができない。
【００６４】
加えて、高デューティー画像を印字する際などは、フィルタ１０３を通過し記録ヘッド３４へのインク供給の流れをこの気泡Ｂｕが妨げてしまうので、インク供給が追いつかずに、吐出不良を引き起こしてしまうことになる。
【００６５】
これに対し、上記実施形態のように、フィルタユニット１０１の流路内にインクが充填されるまでは、記録ヘッド３４への充填を行なうときの第２の流速よりも遅い第１の流速で充填を行なうことで、流速差が小さくなって、気泡を残存させることなく、フィルタユニット１０１の流路内にインクを充填できる。
【００６６】
このように、初期充填時に、フィルタ部の流路内に液体が充填されるまでの間は、フィルタ部から記録ヘッド内に液体を充填するときの第２の流速より遅い第１の流速で液体を充填させる第１の充填動作を行い、第１の充填動作の終了後、第２の流速で記録ヘッドの流路内に液体を充填させる第２の充填動作を制御する構成としたので、初期充填時に、フィルタ下流側に気泡を残すことなく、フィルタ部内を充填することができ、初期充填時の気泡残留が低減して、安定した画像形成を行なうことができる。
【００６７】
次に、本発明の第２実施形態における吸引機構ついて図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同吸引機構の説明に供する模式的説明図、図１２は同じく作用説明に供する模式的説明図である。
本実施形態は、負圧発生室を弾性チューブで構成した例である。つまり、図示しないキャップに接続された弾性変形可能なチューブ（弾性チューブ）４１０の上流側に開閉手段である開閉弁４１３を、開閉弁４１３から所要の距離だけ離れた位置に吸引ポンプ４１５をそれぞれ配置し、開閉弁４１３よりも上流側の弾性チューブ４１０の部分を吸引経路４１１とし、開閉弁４１３と吸引ポンプ４１５との間の弾性チューブ４１０を負圧発生室４１２としている。また、弾性チューブ４１０は吸引ポンプ４１５より下流側では排出経路４１４を形成している。
【００６８】
このように構成したので、図１１に示すように開閉弁４１３を閉じた状態で吸引ポンプ４１５を作動させることによって、図１２（ａ）に示すように、負圧発生室４１２内の空気が排出されて弾性チューブ４１２が変形し、弾性チューブ４１０の負圧発生室４１２の部分内４１２ａは高負圧まで上昇する。このときの負圧は、フィルタユニット１０１を充填するための低圧吸引で約−１０ｋＰａ〜−３０ｋＰａ、記録ヘッド３４を充填するための高圧吸引で約−３０ｋＰａ〜−１００ｋＰａの範囲内であることが好ましい。
【００６９】
そこで、この状態から図１２（ｂ）に示すように、開閉弁４１３を開放すると、弾性チューブ４１０の負圧発生室４１２の部分が弾性復元力で元の形状に復元し、この復元によってキャップ内が負圧になり、弾性チューブ４１０の体積変化分のインクが吸引され、フィルタユニット１０１及び記録ヘッド３４内に充填される。
【００７０】
次に、本発明の第３実施形態における吸引機構ついて図１３を参照して説明する。なお、図１３は同吸引機構の説明に供する模式的説明図である。
本実施形態は、負圧発生室を金属又は樹脂製のベローズ管（蛇腹状部材）で構成した例である。つまり、キャップに接続されたベローズ管４２０の上流側に開閉手段である開閉弁４２３を設け、この開閉弁４２３より下流側のベローズ部分を負圧発生室４２２として、負圧発生室４２２より下流側に吸引ポンプ４２５を配置し、吸引ポンプ４２５より下流側では排出経路４２４を形成している。
【００７１】
このように構成したので、図１３（ａ）に示すように開閉弁４２３を閉じた状態で吸引ポンプ４２５を作動させることによって、図１３（ｂ）に示すように、ベローズ管４２０の負圧発生室４２２となるベローズ部分内の空気が排出されて負圧発生室４２２となるベローズ部分が縮み、負圧発生室４２２は高負圧まで上昇する。このときの負圧は、フィルタユニット１０１を充填するための低圧吸引で約−１０ｋＰａ〜−３０ｋＰａ、記録ヘッド３４を充填するための高圧吸引で約−３０ｋＰａ〜−１００ｋＰａの範囲内であることが好ましい。
【００７２】
そこで、この状態から、開閉弁４２３を開放すると、ベローズ管４２０の負圧発生室４２２となるベローズ部分がバネの復元力によって図１３（ａ）に示す元の形状に復元し、この復元によってキャップ内が負圧になり、ベローズ管４２０の体積変化分のインクが吸引され、フィルタユニット１０１及び記録ヘッド３４内に充填される。
【００７３】
次に、本発明の第４実施形態について図１４を参照して説明する。なお、図１４は同実施形態の説明に供する初期充填中の模式的説明図である。
本実施形態は、フィルタユニット１０１内に、インクではなく、色材を含まない液体である充填液７０１を予め充填した例である。つまり、画像形成装置の製造工程にて、前記第１ないし第３実施形態のいずれかを実施し、液体としての充填液７０１を、フィルタユニット１０１のフィルタ下流室１０４ｂに気泡が残存することなく、フィルタユニット１０１及び記録ヘッド３４に充填している。
【００７４】
このようにすれば、物流時において、フィルタユニット１０１及び記録ヘッド３４は常に充填液７０１で満たされており、画像形成装置の初期充填時には、充填液７０１とインク７００を置換することで、気泡が入り込むことなくインク初期充填を行うことができるので、画像形成装置に大型・高コストな吸引ポンプ及び真空ポンプ等を搭載せずに済むため、画像形成装置を小型・低コスト化することができる。
【００７５】
なお、上記実施形態における初期充填動作に関する制御など本発明に係る処理は、ＲＯＭ５０２に格納されているプログラムによってコンピュータに実行させる。このプログラムは、情報処理装置（ホスト６００）側にダウンロードして画像形成装置にインストールすることができる。また、上記処理は、情報処理装置（ホスト６００）側のプリンタドライバで行う構成とすることもできる。さらに、本発明に係る画像形成装置と情報処理装置又は画像形成装置と本発明に係る処理を行うプログラムを有する情報処理装置とを組み合わせて画像形成システムとして構成することもできる。また、上記実施形態では、シリアル型画像形成装置で説明しているが、ライン型画像形成装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０  インクカートリッジ（メインタンク）
３３  キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ  記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５  ヘッドタンク（サブタンク）
８１  維持回復機構
８２ａ  吸引キャップ
１０１  フィルタユニット
１０３  フィルタ
１０４ａ  フィルタ上流室
１０４ｂ  フィルタ下流室
３４３  共通液室
４００  吸引機構
４０１  
５００…制御部
６００…ホスト（情報処理装置）
【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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