画像形成装置
【課題】ヘッドタンクの液体残量に応じて変位する変位部材を装置本体側の検知手段で検知して満タン検知を行なうようにした場合に印字速度が低下する。
【解決手段】キャリッジ３３の第１センサ２５１で変位部材２０５を検知した第１位置Ｈと装置本体の第２センサ３０１で変位部材２０５を検知した大気開放位置Ｆとの間の変位量ｊから所定変位量ｋを減じた差分変位量ｃに相当する差分供給量Ｃを保持し、画像形成動作中に、ヘッドタンク３５の液体残量が減少する方向に変位部材２０５が変位して、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後のヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、メインタンク１０からヘッドタンク３５への液体供給を開始し、ヘッドタンク３５の液体残量が増加する方向に変位部材２０５が変位して、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後、差分供給量Ｃの液体をヘッドタンク３５に供給する。
【解決手段】キャリッジ３３の第１センサ２５１で変位部材２０５を検知した第１位置Ｈと装置本体の第２センサ３０１で変位部材２０５を検知した大気開放位置Ｆとの間の変位量ｊから所定変位量ｋを減じた差分変位量ｃに相当する差分供給量Ｃを保持し、画像形成動作中に、ヘッドタンク３５の液体残量が減少する方向に変位部材２０５が変位して、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後のヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、メインタンク１０からヘッドタンク３５への液体供給を開始し、ヘッドタンク３５の液体残量が増加する方向に変位部材２０５が変位して、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後、差分供給量Ｃの液体をヘッドタンク３５に供給する。
【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及び記録ヘッドに液体を供給するヘッドタンクを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、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例えばインクジェット記録装置などが知られている。
【０００３】
このような画像形成装置において、記録ヘッドにインクを供給するヘッドタンク（サブタンク、バッファタンクとも称される。）を備え、記録ヘッドのノズルからのインクの染み出しやダレを防止するために負圧を発生する負圧形成機能（機構）をヘッドタンクに持たせたものが知られている。このヘッドタンクは、インクを収容するインク収容部の一面を形成する可撓性部材（フィルム部材）と、可撓性部材を外方に付勢する弾性部材とを含む負圧形成手段を有し、インク収容部内を大気に開放する開閉可能な大気開放機構を有して、インク収容部から記録ヘッドにインクを供給する構成となっている。
【０００４】
そして、このヘッドタンクには可撓性部材の変位に応じて変位する変位部材（検知部材、検知フィラともいう。）を設け、ヘッドタンクの大気開放機構を開放してメインタンクからヘッドタンクにインクを供給する大気開放充填を行なうときには、キャリッジを所定の検知位置（満タン充填位置）に移動し、装置本体側に設けた大気開放機構の駆動手段を作動させてヘッドタンクを大気開放した状態で、キャリッジを予め定めたキャリッジ位置に移動させた状態からインク充填を行なって、装置本体側の検知手段が変位部材を検知したときを満タン充填位置とするようにしている（特許文献１ないし９）。
【０００５】
この場合、印字動作中でもインクの補充供給を行えるようにするため、印刷中のインク消費量が予め定めた第１の所定値以上のとき、印刷中にメインタンクからヘッドタンクに対して供給したインク供給量に相関する情報に基づき、供給量が予め定めた第２の所定値以下のときにはメインタンクからヘッドタンクに対してインク供給を行い、供給量が第２の所定値を超えているときにはメインタンクからヘッドタンクに対してインク供給を行わないようにしている（上記特許文献９）。
【０００６】
なお、上述したようなヘッドタンク構成ではなく、ヘッドタンクにインク残量検出手段を設けて印字動作中もインク供給を行なうものもある（特許文献１０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２９８４６４号公報
【特許文献２】特許第４１９０００１号公報
【特許文献３】特許第４１５５８７９号公報
【特許文献４】特開２００７−０１５１５３号公報
【特許文献５】特開２００７−１３０９７９号公報
【特許文献６】特開２００８−１３２６３８号公報
【特許文献７】特開２００９−０２３３２９号公報
【特許文献８】特開２００９−２７４３２５号公報
【特許文献９】特開２００９−０２３０９２号公報
【特許文献１０】特許第３２１９３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、ヘッドタンクにインク残量に応じて変位する変位部材を有し、装置本体側でヘッドタンクの満タン検知を行なうようにした場合、メインタンクからヘッドタンクにインクを供給するときに、キャリッジを所定の充填満タン位置まで移動しなければならず、印字動作中にヘッドタンク内のインク残量が少なくなると供給動作を行なうために印字動作を中断しなければならなくなり、印字速度が低下するという課題がある。
【０００９】
この場合、ヘッドタンクのインク消費量を吐出滴数のカウントなどによって算出し、消費量に相当する供給量でメインタンクからインク供給を行なうこともできるが、正確に充填満タン位置の検知を行なっていないために、供給不足による過剰負圧、あるいは、供給過剰による過小負圧になるおそれがあり、必ず、定期的にキャリッジを充填満タン検知位置にして大気開放充填を行なう必要があり、印字動作を中断しなければならなり、印字速度が低下するという課題は残る。
【００１０】
また、キャリッジ側にヘッドタンクのインク残量を検出する手段やヘッドタンクの大気開放機構を駆動する手段を備えて、ヘッドタンクに対するインク供給を制御するために必要な部材や手段をキャリッジに搭載することも考えられるが、このような構成を採用すると、キャリッジ重量が増加するという課題や、キャリッジサイズが大きくなり、装置全体が大型化するという課題が生じることになる。
【００１１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドタンクの液体残量に応じて変位する変位部材を装置本体側の検知手段で検知して満タン検知を行なうようにした場合でも、印字動作中のヘッドタンクへの満タン充填を行なえるように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、
液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行なう送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体の供給を制御する供給制御手段と、を備え、
前記ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
前記キャリッジには前記変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、
装置本体側には前記変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、
前記第１検知手段で検知する前記変位部材の第１位置は前記第２検知手段で検知する前記変位部材の第２位置よりも前記ヘッドタンクの液体残量が少ない位置であり、
前記供給制御手段は、
前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量を検出し、検出した変位量から予め定めた所定変位量を減じた差分変位量又は前記差分変位量に相当する差分供給量を保持し、
画像形成動作中に、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後の前記ヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の供給を開始し、前記ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後、前記差分変位量に相当する差分供給量の前記液体を前記ヘッドタンクに供給する制御を行う
構成とした。
【００１３】
また、前記供給制御手段は、前記差分変位量に相当する前記差分供給量の前記液体を供給するとき、前記送液手段を最大送液量で駆動したときの送液量が前記差分変位量に相当する前記差分供給量を越えない時間で、前記送液手段の駆動を管理する構成とできる。
【００１４】
また、前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクが収容可能な予め定めた総液体量から、前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量に相当する液体量、及び、予め定めた所定液体量を減じた液体量である構成とできる。
【００１５】
また、前記液体消費量を計測する消費量計測手段を有し、
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクが収容可能な予め定めた総液体量から、前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量に相当する液体量、及び、予め定めた所定液体量を減じた液体量を、前記消費量計測手段の計測誤差が予め定めた最大値であるときにも越えない消費量である
構成とできる。
【００１６】
また、前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で前記変位部材が変位しなくなる位置と前記第１検知手段が前記変位部材を検知する第１位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた所定液体量を減じた液体量である構成とできる。
【００１７】
また、前記液体消費量を計測する消費量計測手段を有し、
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で前記変位部材が変位しなくなる位置と前記第１検知手段が前記変位部材を検知する第１位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた所定液体量を減じた液体量を、前記消費量計測手段の計測誤差が予め定めた最大値であるときにも越えない消費量である
構成とできる。
【００１８】
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する液体を収容するヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行なう送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体の供給を制御する供給制御手段と、を備え、
前記ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
前記キャリッジには前記変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、
装置本体側には前記変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、
前記第１検知手段は前記変位部材が充填満タン位置と供給開始位置との間で定めた第１位置を検知し、
前記第２検知手段は前記変位部材が前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で変位しなくなる第２位置を検知し、
前記第１検知手段で検知する前記変位部材の第１位置は前記第２検知手段で検知する前記変位部材の第２位置よりも前記ヘッドタンクの液体残量が多い位置であり、
前記供給制御手段は、
前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた第１所定変位量を減じた第１差分変位量に相当する液体量を所定液体消費量として保持し、
前記第２位置と前記充填満タン位置との間の前記変位部材の変位量から前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量を減じた第２差分変位量又は前記第２差分変位量に相当する差分供給量を保持し、
画像形成動作中に、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後の前記ヘッドタンクの液体の消費量が前記所定液体消費量になったとき、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の供給を開始し、前記ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後、前記差分変位量に相当する差分供給量の前記液体を前記ヘッドタンクに供給する制御を行う
構成とした。
【００１９】
ここで、前記ヘッドタンクには前記液体残量が減少する方向における前記変位部材の変位限度を規制する当接部が設けられている構成とできる。
【００２０】
また、これらの本発明に係る画像形成装置においては、
前記ヘッドタンクは、
前記液体を収容する収容部を形成するタンク本体と、
前記収容部の壁面を形成する可撓性部材と、
前記可撓性部材を収容部の容積が拡大する方向に付勢する付勢手段と、を有し、
前記変位部材を前記収容部の外側で前記可撓性部材側に押し付けられて揺動可能に配設され、
前記変位部材を前記可撓性部材に押し付ける手段の押し付け力は、前記キャリッジが走査されたときに前記変位部材に作用する回転慣性力よりも強い
構成とできる。
【００２１】
また、複数の前記ヘッドタンクが並べて前記キャリッジに搭載され、
隣り合う前記ヘッドタンクの前記変位部材の前記第１検知手段で検知される部位が互い違いに配置されている構成とできる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る画像形成装置によれば、ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、キャリッジには変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、装置本体側には変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、第１検知手段で検知する変位部材の第１位置は第２検知手段で検知する変位部材の第２位置よりもヘッドタンクの液体残量が少ない位置であり、供給制御手段は、第１位置と第２位置との間の変位部材の変位量を検出し、検出した変位量から予め定めた所定変位量を減じた差分変位量又は差分変位量に相当する差分供給量を保持し、画像形成動作中に、ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後のヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、メインタンクからヘッドタンクへの液体の供給を開始し、ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後、差分変位量に相当する差分供給量の液体をヘッドタンクに供給する制御を行う構成としたので、キャリッジの移動中でもヘッドタンクにメインタンクから適切な量の液体を供給することができ、印刷速度の向上を図れる。
【００２３】
本発明に係る画像形成装置によれば、ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、キャリッジには変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、装置本体側には変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、第１検知手段は変位部材が充填満タン位置と供給開始位置との間で定めた第１位置を検知し、第２検知手段は変位部材がヘッドタンクの液体残量が減少する方向で変位しなくなる第２位置を検知し、第１検知手段で検知する変位部材の第１位置は第２検知手段で検知する変位部材の第２位置よりもヘッドタンクの液体残量が多い位置であり、供給制御手段は、第１位置と第２位置との間の変位部材の変位量から予め定めた第１所定変位量を減じた第１差分変位量に相当する液体量を所定液体消費量として保持し、第２位置と充填満タン位置との間の変位部材の変位量から第１位置と第２位置との間の変位部材の変位量を減じた第２差分変位量又は第２差分変位量に相当する差分供給量を保持し、画像形成動作中に、ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後のヘッドタンクの液体の消費量が所定液体消費量になったとき、メインタンクからヘッドタンクへの液体の供給を開始し、ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後、差分変位量に相当する差分供給量の液体をヘッドタンクに供給する制御を行う構成としたので、キャリッジの移動中でもヘッドタンクにメインタンクから適切な量の液体を供給することができ、印刷速度の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態の説明に供する画像形成装置の機構部の側面概略構成図である。
【図２】同機構部の要部平面説明図である。
【図３】ヘッドタンクの一例を示す模式的平面説明図である。
【図４】同じく図３の模式的正断面説明図である。
【図５】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６】制御部の概要を説明するブロック説明図である。
【図７】ヘッドタンクの負圧形成動作の説明に供する説明図である。
【図８】ヘッドタンク内の負圧とインク量の関係の説明に供する説明図である。
【図９】ヘッドタンクの変位部材を大気開放位置に設定する方法の説明に供する説明図である。
【図１０】ヘッドタンクの変位部材の変位量の検知の説明に供する説明図である。
【図１１】第１センサが変位部材を検知する第１位置と第２センサが変位部材を検知する第２位置との間における変位部材の変位量（差分）を検出する方法の説明に供する説明図である。
【図１２】ヘッドタンクの変位部材の各位置の説明に供する模式的説明図である。
【図１３】第１センサ及び第２センサの配置例を説明する説明図である。
【図１４】制御部による差分変位量の検出処理の説明に供するフロー図である。
【図１５】同じく印字中充填の説明に供するフロー図である。
【図１６】本発明の第１実施形態における差分供給量の設定の説明に供するヘッドタンクの変位部材の各位置を説明する模式的説明図である。
【図１７】同じく差分供給量の決定方法の説明に供する模式的説明図である。
【図１８】同じく変位部材の変位量に対する液体量のバラツキ範囲の関係の一例を示す説明図である。
【図１９】本発明の第２実施形態における所定液体消費量の設定の説明に供する説明図である。
【図２０】本発明の第３実施形態における所定液体消費量の設定の説明に供する説明図である。
【図２１】本発明の第４実施形態における差分供給量及び所定液体消費量の設定の説明に供する説明図である。
【図２２】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２３】本発明の第６実施形態の説明に供する模式的説明図である。
【図２４】本発明の第７実施形態の説明に供するヘッドタンク配列の模式的平面説明図である。
【図２５】同ヘッドタンクの変位部材の要部斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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全体構成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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、供給ポンプユニット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。
【００２９】
また、キャリッジ３３の主走査方向に沿ってエンコーダスケール９１が配設され、キャリッジ３３にはエンコーダスケール９１を読み取るエンコーダセンサ９２が設けられて、これらのエンコーダスケール９１とエンコーダセンサ９２によってリニアエンコーダ９０を構成し、このリニアエンコーダ９０の検出信号によってキャリッジ３３の主走査方向位置（キャリッジ位置）や移動量を検出するようにしている。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【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】
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。
【００４１】
次に、ヘッドタンク３５の一例について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドタンク３５の１つのノズル列分の模式的上面説明図、図４は同じく模式的正面説明図である。
ヘッドタンク３５は、インクを保持するための一側部が開口したインク収容部を形成するタンク本体であるタンクケース２０１を有し、このタンクケース２０１の開口部は可撓性部材である可撓性フィルム２０３で密閉してインク収容部２０２を形成し、タンクケース２０１内に配置した弾性部材としてバネ２０４によって可撓性部材である可撓性フィルム２０３を常時外方へ付勢している。これにより、タンクケース２０１のフィルム２０３がバネ２０４によって外方への付勢力が作用しているので、タンクケース２０１のインク収容部２０２内のインク残量が減少することによって負圧が発生する。
【００４２】
また、タンクケース２０１の外側には、一端部側を支軸２０６で揺動可能に支持され、スプリング２１０によってタンクケース２０１側に向けて付勢されているフィラからなる変位部材（以下、単に「フィラ」とも表記することがある。）２０５がフィルム２０３に接着などで固定され、可撓性フィルム２０３の動きに連動して変位部材２０５が変位する。
【００４３】
この変位部材２０５をキャリッジ３３に設ける後述する第１検知手段（第１センサ）２５１や装置本体側に配置された後述する第２検知手段（第２センサ）３０１などで検知することでヘッドタンク３５内のインク残量や負圧などを検知することができる。
【００４４】
また、タンクケース２０１の上部には、インクカートリッジ１０からインクを供給するための供給口２０９があり、インク供給チューブ３６に接続されている。また、タンクケース２０１の側部には、ヘッドタンク３５内を大気に開放する大気開放機構２０７が設けられている。
【００４５】
この大気開放機構２０７は、ヘッドタンク３５内に連通する大気開放路２０７ａを開閉する弁体２０７ｂ及びこの弁体２０７ｂを閉弁状態に付勢するスプリング２０７ｃなどを備え、装置本体側の大気開放ソレノイド３０２によって弁体２０７ｂを押すことで開弁されて、ヘッドタンク３５内に大気開放状態（大気に連通した状態）になる。
【００４６】
また、ヘッドタンク３５内のインク液面高さを検出するための電極ピン２０８ａと２０８ｂが取り付けられている。インクは電導性を持っており、電極ピン２０８ａと２０８ｂの所までインクが到達すると、電極ピン２０８ａと２０８ｂ間に電流が流れて両者の抵抗値が変化するため、インク液面高さが所定高さ以下になった、すなわち、ヘッドタンク３５の空気量が所定量以上になったことを検出することができる。
【００４７】
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５を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ（以下、「メインタンク」という。）１０からヘッドタンク３５に対するインク供給は、供給ユニット２４の送液手段である送液ポンプ２４１によって供給チューブ３６を介して行なわれる。なお、供給ポンプ２４１は、チューブポンプなどで構成した可逆型ポンプであり、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを供給する動作と、ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０にインクを戻す動作とを行なえるようにしている。
【００４８】
また、維持回復機構８１は、前述したように記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングする吸引キャップ８２ａと、吸引キャップ８２ａに接続された吸引ポンプ８１２を有し、キャップ８２ａでキャッピングした状態で吸引ポンプ８１２を駆動することで吸引チューブ８１１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、吸引された廃インクは廃液タンク８１３に排出される。
【００４９】
また、装置本体側にはヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を開閉する押圧部材である大気開放ソレノイド３０２が配設され、この大気開放ソレノイド３０２を作動させることで大気開放機構２０７を開放することができる。
【００５０】
さらに、キャリッジ３３には、変位部材２０５を検知する第１検知手段である光学センサからなる第１センサ２５１が設けられ、装置本体側には変位部材２０５を検知する光学センサからなる第２検知手段である第２センサ３０１が設けられている。後述するように、これらの第１、第２センサ２５１、３０１の検知結果を使用してヘッドタンク３５に対するインク供給動作を制御する。
【００５１】
なお、上述した送液ポンプ２４１、大気開放ソレノイド３０２、吸引ポンプ８１２の駆動制御、本発明に係るインク供給制御は、制御部５００によって行なわれる。
【００５２】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図６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５００は、この装置全体の制御を司り、本発明に係る供給制御手段などを兼ねるＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラム、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記憶保持手段を兼ねる不揮発性メモリ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。
【００５３】
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を開閉する装置本体側に設けられた大気開放ソレノイド３０２、送液ポンプ２４１を駆動する供給系駆動部５１２などを備えている。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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、ヘッドタンク３５に対するインク供給の制御などに使用する。
【００６０】
センサ群５１５は、前述した第１センサ２５１、第２センサ３０１、検知電極ピン２０８ａ、２０８ｂのほか、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（環境温度センサ、環境湿度センサ）、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。
【００６１】
次に、このように構成した画像形成装置におけるヘッドタンク３５の負圧形成動作について図７を参照して説明する。
図７（ａ）に示すように、ヘッドタンク３５にメインタンク１０からインクを供給した後、上述したようにしてヘッドタンク３５からインクを吸引し、あるいは、記録ヘッド３４を駆動して滴吐出（画像形成に寄与しない液滴の吐出：空吐出）を行ない、ヘッドタンク３５内のインク量を減少させることで、同図（ｂ）に示すように、スプリング２０４の付勢力に抗して可撓性フィルム２０３が内側に変位しようとし、スプリング２０４の付勢力でヘッドタンク３５内に負圧が発生する。
【００６２】
さらに、送液ポンプ２４１にてヘッドタンク３５内を吸引することで、可撓性フィルム２０３がヘッドタンク３５の内方に引き込まれ、スプリング２０４が更に圧縮されて負圧が高まる。
【００６３】
この状態からヘッドタンク３５内へインクを供給すると、可撓性フィルム２０３がヘッドタンク３５の外方向に押し出されるので、スプリング２０４が伸びて負圧が低下する。
【００６４】
これらの動作を繰り返すことで、ヘッドタンク３５内の負圧を一定内に保つよう制御することができる。
【００６５】
すなわち、図８に示すように、ヘッドタンク３５内の負圧はヘッドタンク３５内のインク量と相関関係にあり、ヘッドタンク３５内のインク量が多いとき、ヘッドタンク３５内の負圧は小さく弱い状態であり、インク量が少ないとき、ヘッドタンク３５内の負圧は大きく強くなる。そして、ヘッドタンク３５内の負圧が弱すぎると記録ヘッド３４からインクが漏液することになり、負圧が強すぎると記録ヘッド３４から空気や塵を混入してしまい、吐出不良が生じやすくなる。
【００６６】
そこで、ヘッドタンク３５内の負圧が所定の負圧制御範囲Ａ内に収まるヘッドタンク３５内のインク量Ｂの範囲内になるように、ヘッドタンク３５に対するインク供給を制御するようにしている。なお、以下では、この負圧制御範囲Ａの下限値（負圧が小さい値、インク量が多い値）に対応するヘッドタンク３５のインク量を変位部材２０５の変位位置で「充填満タン位置」と表記し、負圧制御範囲Ａの上限値（負圧が大きい値、インク量が少ない値）に対応するインク量を変位部材２０５の変位位置で「インク空位置」（インク残量なしとして設定する位置）と表記する。
【００６７】
次に、ヘッドタンク３５の変位部材２０５を大気開放位置に設定する方法について図９を参照して説明する。なお、ヘッドタンク３５は図３及び図４と異なり模式的に示している。
【００６８】
まず、図９（ａ）に示す状態から、大気開放機構２０７を開いてヘッドタンク３５内の負圧を解放することで、図９（ｂ）に示すようにヘッドタンク３５内の液面が低下する。なお、このとき、供給口部２０９の供給口２０９ａは液面下にあることが好ましい。
【００６９】
すなわち、供給口２０９ａが液面上になると、供給口２０９ａか供給口部２０９を介して供給チューブ３６に空気が混入し、次にインクを供給したとき、供給口２０９ａからインクと共に気泡が排出されることがあり、そのまま供給を続けると、気泡が大気開放機構２０７内に付着して、弁の固着や液漏れを生じるおそれがある。
【００７０】
そして、ヘッドタンク３５の負圧が解放され、液面が下がった後、図９（ｃ）に示すように、インク３００を供給する。インク３００を供給することで液面が上昇し、電極ピン２０８ａ、２０８ｂが所定高さの液面を検知するまで、つまり所定の位置までインク３００を供給する。このときのヘッドタンク３５の変位部材２０５の位置を大気開放位置とする。
【００７１】
次に、ヘッドタンク３５の変位部材２０５の変位量の検知について図１０を参照して説明する。なお、ここでは、装置本体側に設けられた第２センサ３０１のみを使用して変位量を検知する場合について説明する。
【００７２】
図１０（ａ）に示すように、第２センサ３０１がヘッドタンク３５の変位部材２０５を検知しているときのキャリッジ３３の位置（キャリッジ位置：リニアエンコーダ９０によって得られる。）を記憶しておき、図１０（ｂ）に示すように変位部材２０５が実線図示の位置から破線図示の位置まで変位した場合に、第２センサ３０１が変位部材２０５を検知するまでキャリッジ３３を相対移動することで、記憶したキャリッジ位置との差分（キャリッジ移動量）を変位部材２０５の変位量として得ることができる。
【００７３】
次に、ヘッドタンク３５のインク量を充填満タン位置に設定する方法について説明する。
前述したように、大気開放機構２０７を開放状態にしてヘッドタンク３５内を大気圧にした後、電極ピン２０８が液面を検知する所定の位置までインク供給して大気開放機構２０７を閉じることで、変位部材２０５は大気開放位置となる。
【００７４】
このヘッドタンク３５の変位部材２０５が大気開放位置にあることを第２センサ３０１で検知し、このときのキャリッジ位置から予め定めた指定カウント値Ｌ分をキャリッジ走査し、第２センサ３０１が変位レバー２０５を検知するまでインクを逆引きする（メインタンク１０にインクを戻す。）。そして、この位置を充填満タン位置とする。
【００７５】
つまり、充填満タン位置は、大気開放位置から所定の変位量分だけ変位部材２０５を変位させた位置として設定する。これにより、負圧を考慮した充填満タン位置を設定でき、大気開放位置から充填満タン位置までの変位部材２０５の変位量のバラツキを一切無くし、変位部材２０５の変位量にて制御を行う動作に対して高精度の制御を行うことができるようになる。
【００７６】
次に、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知する第１位置と第２センサ３０１が変位部材２０５を検知する第２位置との間における変位部材２０５の変位量（差分）を検出する方法について図１１を参照して説明する。
【００７７】
図１１（ａ）に示すように、第２センサ３０１が変位部材２０５を検知可能な位置にキャリッジ３３を移動させ、図１１（ｂ）に示すように、変位部材２０５が大気開放位置又は充填満タン位置にある状態から送液ポンプ２４１の逆転動作にて、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知するまでインク吸引してから逆転動作を停止する。
【００７８】
そして、図１１（ｃ）に示すように、第１センサ２５１を変位部材２０５が検知している状態で、キャリッジ３３を第２センサ３０１が変位部材２０５を検知するまで移動し、その移動距離をリニアエンコーダ９０で計測（カウント）することで、大気開放位置又は充填満タン検出位置から第１センサ２５１が変位部材２０５を検知するまでの可撓性フィルム２０３又は変位部材２０５の変位量（差分）を得ることができる。
【００７９】
次に、第２センサ３０１を使用しないでヘッドタンク３５に対するインク供給を行うときの制御について説明する。
ここでは、詳細は後述するが、大気開放位置から第１センサ２５１が変位部材２０５を検知する第１位置の変位量（差分）を検出して、差分から予め定めた所定変位量を減じた値を差分変位量とし、この差分変位量に相当する液体量を差分供給量としてＮＶＲＡＭ５０４などの不揮発性記憶手段に記憶保持する。
【００８０】
そして、キャリッジ３３の走査中（画像形成動作中）に、ヘッドタンク３５のインク残量が減少する方向に変位部材２０５が変位して、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後のヘッドタンク３５のインクの消費量が予め定めた所定液体消費量になったときに、メインタンク１０からヘッドタンク３５にインクを供給充填し、ヘッドタンク３５の変位部材２０５がインク残量が増加する方向に変位して第１センサ２５１で変位部材２０５を検知した後、更に差分供給量のインクを供給することで、ヘッドタンク３５内に充填満タン位置までインクを供給する。
【００８１】
この場合、第１センサ２５１による検知は位置検知であるので、インクの吐出量の検知誤差や、送液ポンプ２４１の送液量の検知誤差など、検知誤差の積み上がりは、第１センサ２５１が検知した時点でなくなり、検知誤差が積み上がることなく、キャリッジ３３を走査中でも、インク吐出及びインク供給を繰返し行うことができるようになる。
【００８２】
また、ヘッドタンク３５のインク残量が減少する方向に変位部材２０５が変位して、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後のヘッドタンク３５のインクの消費量を計測することで、後述するソフトカウントによるインク消費量の計測誤差を低減することができる。
【００８３】
これら一連の動作を繰り返すことにより、印刷動作を途中で中断することなく、常にヘッドタンク３５に充填満タン位置までインクを供給することができ、印刷速度や印刷効率の向上を図ることができる。
【００８４】
ここで、上述したヘッドタンク３５の変位部材の変位位置について図１２を参照して説明する。
ヘッドタンク３５の負圧の適正範囲として、変位部材２０５の位置を、図１２に示すように、負圧の小さい側を充填満タン位置（インク量上限値）Ｇ、負圧の大きい側を供給開始位置（インク量下限値）Ｉとする。この充填満タン位置Ｇと供給開始位置Ｉとの間における変位部材２０５の変位が、前述した適正負圧Ａ（図８）が得られる適正負圧領域Ｙとなる。
【００８５】
このとき、大気開放位置Ｆは充填満タン位置Ｇよりも変位部材２０５が開いた位置（ヘッドタンク３５のインク残量が多い位置）となり、大気開放位置Ｆと充填満タン位置Ｇとの間の変位部材２０５の変位量は前述したキャリッジ移動量のカウント値Ｌとなる。
【００８６】
次に、第１センサ及び第２センサの配置例について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同配置例の一例を示す模式的説明図である。
ここでは、サブタンク３５の変位部材２０５に支軸２０６（揺動支点）からの長さの異なる検知部２０５ａ、２０５ｂを下方に設けて設け、キャリッジ３３の第１センサ２５１で検知部２０５ａを、装置本体側の第２センサ３０１で検知部２０５ｂを検知する構成としている。
【００８７】
次に、制御部による上述した動作の制御について図１４及び図１５のフロー図を参照して説明する。
まず、図１４に示す差分量検出処理では、ヘッドタンク３５を大気開放状態にしてインクを充填した状態にし、第２センサ３０１で変位部材２０５（以下、図中では「フィラ」と表記する。）を検知する位置にキャリッジ３３を移動する。これにより、ヘッドタンク３５の変位部材２０５は大気開放位置になる。
【００８８】
そして、変位部材２０５が大気開放位置にある状態から送液ポンプ２４１の逆転動作にて、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知するまでインク吸引してから逆転動作を停止する。
【００８９】
次いで、第２センサ３０１が変位部材２０５を検知する位置までキャリッジ３３の移動を開始し、リニアエンコーダ９０によるカウントを開始して、第２センサ３０１が変位部材２０５を検知したときにカウントを停止する。
【００９０】
これにより、大気開放位置（第２位置）と第１センサ２５１が変位部材２０５を検知する第１位置との間の変位部材２０５の変位量（差分）が検出されるので、この差分から予め定めた所定変位量を減じた値（差分変位量）を得て、この差分変位量に相当する液体量を差分供給量として記憶保持する。なお、差分変位量そのものを記憶保持して、インク供給動作を行うときに差分変位量に相当する液体量である差分供給量の供給を行うようにすることもできる。
【００９１】
次に、図１５を参照して、印字動作中充填処理では、充填満タン状態からインクが消費されることで、変位部材２０５はヘッドタンク３５のインク残量が減少する方向に変位するので、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知したか否かを判別する。
【００９２】
そして、ヘッドタンク３５のインク残量が減少する方向に変位部材２０５が変位して第１センサ２５１が変位部材２０５を検知したときには、その後のインク消費量を算出し、インク消費量が予め定めた所定液体消費量（所定量）以上になったか否かを判別する。
【００９３】
ここで、インク消費量の算出は、例えば画像形成のために吐出された滴数や印字動作中の空吐出動作で吐出された滴数をカウントし、そのカウント値に当該滴の滴量を乗じることで計算上得ることができる（これを、ソフトカウントといい、ソフトカウントで消費量計測手段を構成している。）。また、記録ヘッド３４からインクを吸引するクリーニング動作を行なったときには、当該吸引による消費量（吸引量）は予め定められているので、当該吸引量を加算すればよい。
【００９４】
そして、インク消費量が予め定めた所定液体消費量（所定量）以上になったときを供給開始位置とし、送液ポンプ２４１を正転駆動してメインタンク１０からヘッドタンク３５へのインク充填（供給）を開始する。
【００９５】
このとき、第１センサ２５１がヘッドタンク３５の変位部材２０５を検知したか否かを判別し、第１センサ２５１がヘッドタンク３５の変位部材２０５を検知したときには、そのときから更に差分供給量のインクをヘッドタンク３５に充填する。
【００９６】
ここで、差分供給量は、後述するように、差分から減じる所定変位量を充填満タン位置とバラツキを考慮して定めていることから、ヘッドタンク３５には、充填満タン位置又はその近傍（インク残量が少ない側）までインク充填を行うことができる。
【００９７】
その後、送液ポンプ２４１を停止し、インク消費量の計算値をリセットする。
【００９８】
このようにして、印字動作中でも、キャリッジ３３をホーム位置に戻すことなく、ヘッドタンク３５にインクを充填することができる。
【００９９】
このように、ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、キャリッジには変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、装置本体側には変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、第１検知手段で検知する変位部材の第１位置は第２検知手段で検知する変位部材の第２位置よりもヘッドタンクの液体残量が少ない位置であり、供給制御手段は、第１位置と第２位置との間の変位部材の変位量を検出し、検出した変位量から予め定めた所定変位量を減じた差分変位量又は差分変位量に相当する差分供給量を保持し、画像形成動作中に、ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後のヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、メインタンクからヘッドタンクへの液体の供給を開始し、ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後、差分変位量に相当する差分供給量の液体をヘッドタンクに供給する制御を行う構成とすることで、画像形成中、特にキャリッジの移動中でもヘッドタンクにメインタンクから適切な量の液体を供給することができ、印刷速度の向上を図れる。
【０１００】
ここで、キャリッジ３３側の第１センサ２５１のみで検知を行わないで装置本体側にも第２センサ３０１を設ける理由について説明しておく。
まず、ヘッドタンク３５が満タンになる位置は環境によって変化し、その変化量はキャリッジ３３に搭載した第１センサ２５１では一点の位置しか検知できないために把握することができない。そこで、装置本体側に第２センサ３０１を設けることで、環境によって変化する大気開放位置や満タン検知位置を、キャリッジ３３を移動することで検出することができるようになる。
【０１０１】
つまり、キャリッジ３３上の固定された検知点とキャリッジ３３を移動することで検知位置を移動可能な検知点の２点間をポンプ駆動時間や駆動回転数、またはキャリッジ移動によるエンコーダカウントにより２点間距離を検出することができ、環境に応じた供給量制御を行なうことができるようになる。
【０１０２】
また、キャリッジ３３上のみで全ての変位を確認できるセンサやエンコーダを搭載することは、検出手段のコストが高くなり、更にキャリッジサイズが大きくなることで装置が大型化するという問題を生じることになる。
【０１０３】
また、送液ポンプの送液量（供給量や吸引量）は環境や経年度合い、各ポンプの部品ばらつきなどによってバラツキが生じる。そのため、環境によって変化する装置本体側の第２センサ３０１による検知位置までのポンプ供給量をセンサによる位置検知にて確認する必要がある。これを、装置本体側に第２センサ３０１を設けないで、送液ポンプの駆動量だけで制御すると、供給過多や不足による障害が発生することになるので、装置本体側にも第２センサ２５１を設けて制御の安全性を確保している。
【０１０４】
次に、本発明の第１実施形態における差分供給量の設定について図１６ないし図１８を参照して説明する。なお、図１６はヘッドタンクの変位部材の各位置の説明に供する模式的説明図、図１７は同じく差分供給量の設定方法の説明に供する模式的説明図、図１８は変位部材の変位量に対する液体量のバラツキ範囲の関係の一例を示す説明図である。
【０１０５】
まず、図１６に示すように、第２センサ３０１で検知する第２位置を大気開放位置Ｆとし、第１センサ２５１で検知する位置を第１位置Ｈとする。
【０１０６】
そして、大気開放位置Ｆを基準として差分供給量Ｃを決定している。つまり、大気開放位置Ｆと第１位置Ｈとの検知部材２０５の変位量を変位距離ｊとする。そして、この変位距離ｊから所定変位量である所定距離ｋを減じた距離を差分変位量ｃとし、この差分変位量ｃに相当するインク量を差分供給量Ｃとする。
【０１０７】
ここで、大気開放位置Ｆと第１位置Ｈとの間の変位距離ｊは、前述したように、第２センサ３０１でヘッドタンク３５が大気開放状態にあるときの変位部材２０５を検知し、その後充填を行ってインクを逆引きし、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した状態にし、キャリッジ２３を第２センサ３０１が変位部材２０５を検知するまで移動することで、キャリッジ移動距離として得ることができる。
【０１０８】
一方、所定距離ｋとは、大気開放位置Ｆから充填満タン位置Ｇまでの距離Ｌに、各バラツキによる所定距離ｍを加算したものである。各バラツキｍは、変位部材２０５のキャリッジ走査によるバタツキ、第１、第２センサ２５１、３０１の検知距離バラツキ、検知時間バラツキ、送液ポンプ２４１の停止ラグなどを含むものである。
【０１０９】
また、距離（差分変位量）ｃは、ヘッドタンク３５の変位部材２０５の変位特性（Ｒ＝液体量／変位量［ｃｃ／ｍｍ］）から液体量（インク量）に換算できる。
【０１１０】
このとき、図１８に示すように、変位距離（変位量）と液体量との間には、バラツキの幅がある（斜線を施して示す領域）。つまり、同じ変位距離であっても、最小Ｒｍｉｎ［ｃｃ］から最大Ｒｍａｘ［ｃｃ］まで相当する液体量には幅がある。
【０１１１】
そこで、差分変位量ｃを差分供給量Ｃに換算するときには、最小（Ｒｍｉｎ［ｃｃ／ｍｍ］）の液体量を使用して差分供給量Ｃを算出する。つまり、差分変位量ｃに対応する最小Ｒｍｉｎ［ｃｃ／ｍｍ］の液体量を差分供給量Ｃとする。
【０１１２】
これにより、変位部材２０５の変位量のバラツキがあっても、前述したように、印字動作中に第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後の差分供給量Ｃの供給を行うときに、少なくとも満タン充填位置を超えて過充填が行われ、適正負圧範囲Ａを外れて負圧が低下することを防止できる。
【０１１３】
また、画像形成中に差分供給量Ｃの供給を行うとき、供給量の管理は送液ポンプ２４１の送液時間（駆動時間）で管理するしている。この場合、送液ポンプ２４１を最大流量で駆動して送液を行っても、差分供給量Ｃを越えない時間ｔの間だけ送液を行うようにする。
【０１１４】
これにより、印字動作中に第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後の差分供給量Ｃの供給を行うときに、満タン充填位置を超えて過充填が行われ、適正負圧範囲Ａを外れて負圧が低下することを防止できる。
【０１１５】
なお、前記所定距離ｄは、温湿度環境による変数とすることもできる。これにより、使用環境において適切な吐出性能が得られる。
【０１１６】
次に、本発明の第２実施形態における印字動作中の供給開始位置を決める所定液体消費量の設定について図１９を参照して説明する。なお、図１９は同設定の説明に供する説明図である。
【０１１７】
所定液体消費量Ｄは、ヘッドタンク３５の使用する総液体量Ｅと大気開放位置Ｆ（前記変位距離ｊ）を基準として設定している。
【０１１８】
ここでは、所定液体消費量Ｄは、総液体量Ｅから前記変位距離ｊに相当する最大液体量Ｊ（Ｒｍａｘ［ｃｃ］を用いる。）及び所定液体量Ｍ（各バラツキに相当する）を引いた液体量を、ソフトカウントによる消費量カウントが実際の吐出量と最大にずれた場合、つまり、計測誤差が予め定めた最大値であるときにも超えることがない消費量とする。
【０１１９】
ここで、所定液体量Ｆは、変位部材２０５のキャリッジ走査によるバタツキや、第１、第２センサ２５１、３０２の検知距離バラツキ、検知時間バラツキ、送液ポンプ２４１の駆動ラグなどによる供給量のバラツキを含むものである。
【０１２０】
これにより、変位距離−液体量換算のバラツキで所定液体消費量Ｄが最小になる条件で、更にソフトカウントで得られる消費量よりも実際の消費量が多かった場合でも、インクを消費しすぎてノズルダウンすることが防止される。
【０１２１】
なお、液体量Ｆは、温湿度環境による変数とすることもできる。
【０１２２】
次に、本発明の第３実施形態における印字動作中の供給開始位置を決める所定液体消費量の設定について図２０を参照して説明する。なお、図２０は同設定の説明に供する説明図である。
【０１２３】
本実施形態では、所定液体消費量Ｄは、ヘッドタンク３５の変位部材２０５の下限側位置、即ちヘッドタンク３５の液体残量が減少する方向で変位部材２０５の変位しなくなる位置（これを「レバー下限位置」という。）を基準として設定している。
【０１２４】
ここでは、所定液体消費量Ｄは、変位部材２０５のレバー下限位置と第１センサ２５１で変位部材２０５を検知する第１位置との距離ｎに相当する最小液体量Ｎ（Ｒｍｉｎ［ｃｃ］を使用する。）と所定液体量Ｐ（レバー下限位置＋各バラツキ分）の差の液体量を、ソフトカウントによる消費量カウントが実際の吐出量と最大にずれた場合でも超えることがない量とする。
【０１２５】
ここで、所定液体量Ｐは、変位部材２０５が変位しなくなる位置から、いくら手前まで使用できるかという値である。これも、各バラツキを含んでいる。
【０１２６】
これにより、変位距離−液体量換算のバラツキで所定液体消費量Ｄが最小になる条件で、更にソフトカウントで得られる消費量よりも実際の消費量が多かった場合でも、インクを消費しすぎてノズルダウンすることが防止される。
【０１２７】
なお、所定液体量Ｐは温湿度環境による変数とすることもできる。また、変位部材２０５が変位しなくなる位置から更に使用可能であれば、所定液体量Ｐを負の値として算出することもできる。
【０１２８】
次に、本発明の第４実施形態について図２１を参照して説明する。なお、図２１は同実施形態における差分供給量及び所定液体消費量の設定の説明に供する説明図である。
【０１２９】
本実施形態では、第１センサ２５１は、ヘッドタンク３５の充填満タン位置から供給開始位置の間のいずれかに設定した位置を第１位置Ｈとして検知する。第２センサ３０１は、ヘッドタンク３５の液体残量の下限側位置、すなわち液体残量が減少する方向において変位部材２０５が変位しなくなるレバー下限位置を第２位置Ｑとして検知する。
【０１３０】
この場合、第１位置Ｈは第２位置（レバー下限位置）Ｑよりもヘッドタンク３５の液体残量が多い位置である。
【０１３１】
そして、第１位置Ｈと第２位置Ｑとの間の変位距離ｓから、第１所定変位量である第１所定距離ｕ（第２位置Ｑと供給開始位置Ｉとの間の距離）を引いた第１差分変位量（距離）に相当する液体量を所定液体消費量Ｄとして記憶保持する。
【０１３２】
また、第２所定変位量である第２所定距離ｖ（第２位置Ｑと充填満タン位置Ｇとの間の距離）から第１位置Ｈと第２位置Ｑとの間の変位距離ｓを減じた第２差分変位量（距離）に相当する液体量を差分供給量Ｃとして記憶保持する。
【０１３３】
そして、印字動作中にメインタンク１０からヘッドタンク３５にインクを供給するときには、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した位置から所定液体消費量Ｄ使用したときに、メインタンク１０からヘッドタンク３５へのインク供給を開始し、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後差分供給量Ｃのインクをヘッドタンク３５に供給する。
【０１３４】
つまり、本実施形態では、大気開放位置は使用せず、変位部材が変位しなくなる位置と第１センサによる第１位置を基準として、所定液体消費量Ｄ及び差分供給量Ｃを設定している。
【０１３５】
なお、第１、第２所定距離ｕ、ｖは、固定値でも温湿度環境による変数でもよく、各バラツキ及びヘッドタンク３５の固体バラツキを見込んで成立する値を設定する。
【０１３６】
これにより、大気開放位置と第１センサ２５１による検知位置との変位部材の変位量を検出することに伴うインクの無駄な消費を避けることができ、制御が簡単になる。
【０１３７】
次に、本発明の第５実施形態について図２２を参照して説明する。なお、図２２は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、ヘッドタンク３５の変位部材２０５の変位方向の幅を、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知するときに、変位部材２０５の検知部位２０５ａが必ず１箇所となる幅に設定している。
【０１３８】
つまり、変位部材２０５の幅が狭い場合、各バラツキや、ヘッドタンク３５の固体バラツキ、変位部材２０５のバタツキにより、変位部材２０５の変位方向のどちらの端部で検知しているか判断するためには、難しい制御が必要になってしまう。
【０１３９】
そこで、変位部材２０５の検知部材２０５ａとして十分な幅を持たせることで、図２２（ａ）に示すように、第１センサ２５１がオフ（検知していないとき）には、必ず、変位部材２０５が第１センサ２５１より液体残量の多い側となり、同図（ｂ）、あるいは（ｃ）に示すように、オン（検知しているとき）には、必ず、変位部材２０５が第１センサ２５１より液体残量の少ない側であるようになり、必ず検知したい位置で検知できるようになる。
【０１４０】
また、ヘッドタンク３５には変位部材２０５の液体残量が少なくなる方向における下限位置を規定するためのレバー当接部２１１を設けている。
【０１４１】
これにより、液体残量が少なくなる方向において変位部材２０５が変位しなくなるレバー下限位置の精度を向上することができる。
【０１４２】
次に、本発明の第６実施形態について図２３を参照して説明する。なお、図２３は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
本実施形態では、変位部材２０５を支軸２０６は、変位部材２０５の重心２１２に近い位置に配置されている。
【０１４３】
これにより、キャリッジ２３の走査による慣性が小さくなり、変位部材２０５のバタツキが小さくなる。
【０１４４】
また、変位部材２０５を付勢するばね２１０は、キャリッジ走査よって変位部材２０５に作用する回転慣性力より強い付勢力で変位部材２０５を付勢している。
【０１４５】
これによっても、キャリッジ２３の走査による慣性が小さくなり、変位部材２０５のバタツキが小さくなる。
【０１４６】
次に、本発明の第７実施形態について図２４及び図２５を参照して説明する。なお、図２４は同実施形態の説明に供するヘッドタンク配列の模式的平面説明図、図２５は同ヘッドタンクの変位部材の要部斜視説明図である。
【０１４７】
前述したようように、２つのヘッドタンク３５、３５が並列に配列されてキャリッジ３５に搭載されている。ここで、隣り合うヘッドタンク３５、３５の隣り合う変位部材２０５については、第１センサ２５１による検知部位２０５ａ１、２０５ａ２が互い違いになるように設けられている。
【０１４８】
つまり、狭い間隔で複数のヘッドタンク３５を配置したとき、第１センサ２５１の配置位置が限られてくるため、目的位置で検知するように、変位部材２０５の検知位置が設定される。このとき、隣り合う変位部材２０５が干渉すると正確な検知を行うことができない。そこで、隣り合う変位部材２０５の検知部位２０５ａ１、２０５ａ１を変位部材２０５が延びる方向でずらすことにより、第１センサ２５１による正確な検知を行うことができる。
【０１４９】
以上のヘッドタンクに対するインク供給動作に関する制御（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、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。
【０１５０】
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、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、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。
【０１５１】
また、「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。
【０１５２】
また、「インク」とは、特に限定しない限り、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。
【０１５３】
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、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０１５４】
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
【符号の説明】
【０１５５】
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
８１ 維持回復機構
２０１ タンクケース（液体収容部）
２０３ 可撓性部材（可撓性フィルム）
２０５ 変位部材（フィラ）
２５１ 第１センサ（第１検知手段）
３０１…第２センサ（第２検知手段）
５００…制御部
【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及び記録ヘッドに液体を供給するヘッドタンクを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、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例えばインクジェット記録装置などが知られている。
【０００３】
このような画像形成装置において、記録ヘッドにインクを供給するヘッドタンク（サブタンク、バッファタンクとも称される。）を備え、記録ヘッドのノズルからのインクの染み出しやダレを防止するために負圧を発生する負圧形成機能（機構）をヘッドタンクに持たせたものが知られている。このヘッドタンクは、インクを収容するインク収容部の一面を形成する可撓性部材（フィルム部材）と、可撓性部材を外方に付勢する弾性部材とを含む負圧形成手段を有し、インク収容部内を大気に開放する開閉可能な大気開放機構を有して、インク収容部から記録ヘッドにインクを供給する構成となっている。
【０００４】
そして、このヘッドタンクには可撓性部材の変位に応じて変位する変位部材（検知部材、検知フィラともいう。）を設け、ヘッドタンクの大気開放機構を開放してメインタンクからヘッドタンクにインクを供給する大気開放充填を行なうときには、キャリッジを所定の検知位置（満タン充填位置）に移動し、装置本体側に設けた大気開放機構の駆動手段を作動させてヘッドタンクを大気開放した状態で、キャリッジを予め定めたキャリッジ位置に移動させた状態からインク充填を行なって、装置本体側の検知手段が変位部材を検知したときを満タン充填位置とするようにしている（特許文献１ないし９）。
【０００５】
この場合、印字動作中でもインクの補充供給を行えるようにするため、印刷中のインク消費量が予め定めた第１の所定値以上のとき、印刷中にメインタンクからヘッドタンクに対して供給したインク供給量に相関する情報に基づき、供給量が予め定めた第２の所定値以下のときにはメインタンクからヘッドタンクに対してインク供給を行い、供給量が第２の所定値を超えているときにはメインタンクからヘッドタンクに対してインク供給を行わないようにしている（上記特許文献９）。
【０００６】
なお、上述したようなヘッドタンク構成ではなく、ヘッドタンクにインク残量検出手段を設けて印字動作中もインク供給を行なうものもある（特許文献１０）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２９８４６４号公報
【特許文献２】特許第４１９０００１号公報
【特許文献３】特許第４１５５８７９号公報
【特許文献４】特開２００７−０１５１５３号公報
【特許文献５】特開２００７−１３０９７９号公報
【特許文献６】特開２００８−１３２６３８号公報
【特許文献７】特開２００９−０２３３２９号公報
【特許文献８】特開２００９−２７４３２５号公報
【特許文献９】特開２００９−０２３０９２号公報
【特許文献１０】特許第３２１９３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、ヘッドタンクにインク残量に応じて変位する変位部材を有し、装置本体側でヘッドタンクの満タン検知を行なうようにした場合、メインタンクからヘッドタンクにインクを供給するときに、キャリッジを所定の充填満タン位置まで移動しなければならず、印字動作中にヘッドタンク内のインク残量が少なくなると供給動作を行なうために印字動作を中断しなければならなくなり、印字速度が低下するという課題がある。
【０００９】
この場合、ヘッドタンクのインク消費量を吐出滴数のカウントなどによって算出し、消費量に相当する供給量でメインタンクからインク供給を行なうこともできるが、正確に充填満タン位置の検知を行なっていないために、供給不足による過剰負圧、あるいは、供給過剰による過小負圧になるおそれがあり、必ず、定期的にキャリッジを充填満タン検知位置にして大気開放充填を行なう必要があり、印字動作を中断しなければならなり、印字速度が低下するという課題は残る。
【００１０】
また、キャリッジ側にヘッドタンクのインク残量を検出する手段やヘッドタンクの大気開放機構を駆動する手段を備えて、ヘッドタンクに対するインク供給を制御するために必要な部材や手段をキャリッジに搭載することも考えられるが、このような構成を採用すると、キャリッジ重量が増加するという課題や、キャリッジサイズが大きくなり、装置全体が大型化するという課題が生じることになる。
【００１１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドタンクの液体残量に応じて変位する変位部材を装置本体側の検知手段で検知して満タン検知を行なうようにした場合でも、印字動作中のヘッドタンクへの満タン充填を行なえるように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、
液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行なう送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体の供給を制御する供給制御手段と、を備え、
前記ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
前記キャリッジには前記変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、
装置本体側には前記変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、
前記第１検知手段で検知する前記変位部材の第１位置は前記第２検知手段で検知する前記変位部材の第２位置よりも前記ヘッドタンクの液体残量が少ない位置であり、
前記供給制御手段は、
前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量を検出し、検出した変位量から予め定めた所定変位量を減じた差分変位量又は前記差分変位量に相当する差分供給量を保持し、
画像形成動作中に、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後の前記ヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の供給を開始し、前記ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後、前記差分変位量に相当する差分供給量の前記液体を前記ヘッドタンクに供給する制御を行う
構成とした。
【００１３】
また、前記供給制御手段は、前記差分変位量に相当する前記差分供給量の前記液体を供給するとき、前記送液手段を最大送液量で駆動したときの送液量が前記差分変位量に相当する前記差分供給量を越えない時間で、前記送液手段の駆動を管理する構成とできる。
【００１４】
また、前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクが収容可能な予め定めた総液体量から、前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量に相当する液体量、及び、予め定めた所定液体量を減じた液体量である構成とできる。
【００１５】
また、前記液体消費量を計測する消費量計測手段を有し、
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクが収容可能な予め定めた総液体量から、前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量に相当する液体量、及び、予め定めた所定液体量を減じた液体量を、前記消費量計測手段の計測誤差が予め定めた最大値であるときにも越えない消費量である
構成とできる。
【００１６】
また、前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で前記変位部材が変位しなくなる位置と前記第１検知手段が前記変位部材を検知する第１位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた所定液体量を減じた液体量である構成とできる。
【００１７】
また、前記液体消費量を計測する消費量計測手段を有し、
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で前記変位部材が変位しなくなる位置と前記第１検知手段が前記変位部材を検知する第１位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた所定液体量を減じた液体量を、前記消費量計測手段の計測誤差が予め定めた最大値であるときにも越えない消費量である
構成とできる。
【００１８】
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する液体を収容するヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行なう送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体の供給を制御する供給制御手段と、を備え、
前記ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
前記キャリッジには前記変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、
装置本体側には前記変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、
前記第１検知手段は前記変位部材が充填満タン位置と供給開始位置との間で定めた第１位置を検知し、
前記第２検知手段は前記変位部材が前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で変位しなくなる第２位置を検知し、
前記第１検知手段で検知する前記変位部材の第１位置は前記第２検知手段で検知する前記変位部材の第２位置よりも前記ヘッドタンクの液体残量が多い位置であり、
前記供給制御手段は、
前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた第１所定変位量を減じた第１差分変位量に相当する液体量を所定液体消費量として保持し、
前記第２位置と前記充填満タン位置との間の前記変位部材の変位量から前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量を減じた第２差分変位量又は前記第２差分変位量に相当する差分供給量を保持し、
画像形成動作中に、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後の前記ヘッドタンクの液体の消費量が前記所定液体消費量になったとき、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の供給を開始し、前記ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後、前記差分変位量に相当する差分供給量の前記液体を前記ヘッドタンクに供給する制御を行う
構成とした。
【００１９】
ここで、前記ヘッドタンクには前記液体残量が減少する方向における前記変位部材の変位限度を規制する当接部が設けられている構成とできる。
【００２０】
また、これらの本発明に係る画像形成装置においては、
前記ヘッドタンクは、
前記液体を収容する収容部を形成するタンク本体と、
前記収容部の壁面を形成する可撓性部材と、
前記可撓性部材を収容部の容積が拡大する方向に付勢する付勢手段と、を有し、
前記変位部材を前記収容部の外側で前記可撓性部材側に押し付けられて揺動可能に配設され、
前記変位部材を前記可撓性部材に押し付ける手段の押し付け力は、前記キャリッジが走査されたときに前記変位部材に作用する回転慣性力よりも強い
構成とできる。
【００２１】
また、複数の前記ヘッドタンクが並べて前記キャリッジに搭載され、
隣り合う前記ヘッドタンクの前記変位部材の前記第１検知手段で検知される部位が互い違いに配置されている構成とできる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る画像形成装置によれば、ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、キャリッジには変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、装置本体側には変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、第１検知手段で検知する変位部材の第１位置は第２検知手段で検知する変位部材の第２位置よりもヘッドタンクの液体残量が少ない位置であり、供給制御手段は、第１位置と第２位置との間の変位部材の変位量を検出し、検出した変位量から予め定めた所定変位量を減じた差分変位量又は差分変位量に相当する差分供給量を保持し、画像形成動作中に、ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後のヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、メインタンクからヘッドタンクへの液体の供給を開始し、ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後、差分変位量に相当する差分供給量の液体をヘッドタンクに供給する制御を行う構成としたので、キャリッジの移動中でもヘッドタンクにメインタンクから適切な量の液体を供給することができ、印刷速度の向上を図れる。
【００２３】
本発明に係る画像形成装置によれば、ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、キャリッジには変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、装置本体側には変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、第１検知手段は変位部材が充填満タン位置と供給開始位置との間で定めた第１位置を検知し、第２検知手段は変位部材がヘッドタンクの液体残量が減少する方向で変位しなくなる第２位置を検知し、第１検知手段で検知する変位部材の第１位置は第２検知手段で検知する変位部材の第２位置よりもヘッドタンクの液体残量が多い位置であり、供給制御手段は、第１位置と第２位置との間の変位部材の変位量から予め定めた第１所定変位量を減じた第１差分変位量に相当する液体量を所定液体消費量として保持し、第２位置と充填満タン位置との間の変位部材の変位量から第１位置と第２位置との間の変位部材の変位量を減じた第２差分変位量又は第２差分変位量に相当する差分供給量を保持し、画像形成動作中に、ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後のヘッドタンクの液体の消費量が所定液体消費量になったとき、メインタンクからヘッドタンクへの液体の供給を開始し、ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後、差分変位量に相当する差分供給量の液体をヘッドタンクに供給する制御を行う構成としたので、キャリッジの移動中でもヘッドタンクにメインタンクから適切な量の液体を供給することができ、印刷速度の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態の説明に供する画像形成装置の機構部の側面概略構成図である。
【図２】同機構部の要部平面説明図である。
【図３】ヘッドタンクの一例を示す模式的平面説明図である。
【図４】同じく図３の模式的正断面説明図である。
【図５】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６】制御部の概要を説明するブロック説明図である。
【図７】ヘッドタンクの負圧形成動作の説明に供する説明図である。
【図８】ヘッドタンク内の負圧とインク量の関係の説明に供する説明図である。
【図９】ヘッドタンクの変位部材を大気開放位置に設定する方法の説明に供する説明図である。
【図１０】ヘッドタンクの変位部材の変位量の検知の説明に供する説明図である。
【図１１】第１センサが変位部材を検知する第１位置と第２センサが変位部材を検知する第２位置との間における変位部材の変位量（差分）を検出する方法の説明に供する説明図である。
【図１２】ヘッドタンクの変位部材の各位置の説明に供する模式的説明図である。
【図１３】第１センサ及び第２センサの配置例を説明する説明図である。
【図１４】制御部による差分変位量の検出処理の説明に供するフロー図である。
【図１５】同じく印字中充填の説明に供するフロー図である。
【図１６】本発明の第１実施形態における差分供給量の設定の説明に供するヘッドタンクの変位部材の各位置を説明する模式的説明図である。
【図１７】同じく差分供給量の決定方法の説明に供する模式的説明図である。
【図１８】同じく変位部材の変位量に対する液体量のバラツキ範囲の関係の一例を示す説明図である。
【図１９】本発明の第２実施形態における所定液体消費量の設定の説明に供する説明図である。
【図２０】本発明の第３実施形態における所定液体消費量の設定の説明に供する説明図である。
【図２１】本発明の第４実施形態における差分供給量及び所定液体消費量の設定の説明に供する説明図である。
【図２２】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２３】本発明の第６実施形態の説明に供する模式的説明図である。
【図２４】本発明の第７実施形態の説明に供するヘッドタンク配列の模式的平面説明図である。
【図２５】同ヘッドタンクの変位部材の要部斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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全体構成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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、供給ポンプユニット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。
【００２９】
また、キャリッジ３３の主走査方向に沿ってエンコーダスケール９１が配設され、キャリッジ３３にはエンコーダスケール９１を読み取るエンコーダセンサ９２が設けられて、これらのエンコーダスケール９１とエンコーダセンサ９２によってリニアエンコーダ９０を構成し、このリニアエンコーダ９０の検出信号によってキャリッジ３３の主走査方向位置（キャリッジ位置）や移動量を検出するようにしている。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【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】
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。
【００４１】
次に、ヘッドタンク３５の一例について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドタンク３５の１つのノズル列分の模式的上面説明図、図４は同じく模式的正面説明図である。
ヘッドタンク３５は、インクを保持するための一側部が開口したインク収容部を形成するタンク本体であるタンクケース２０１を有し、このタンクケース２０１の開口部は可撓性部材である可撓性フィルム２０３で密閉してインク収容部２０２を形成し、タンクケース２０１内に配置した弾性部材としてバネ２０４によって可撓性部材である可撓性フィルム２０３を常時外方へ付勢している。これにより、タンクケース２０１のフィルム２０３がバネ２０４によって外方への付勢力が作用しているので、タンクケース２０１のインク収容部２０２内のインク残量が減少することによって負圧が発生する。
【００４２】
また、タンクケース２０１の外側には、一端部側を支軸２０６で揺動可能に支持され、スプリング２１０によってタンクケース２０１側に向けて付勢されているフィラからなる変位部材（以下、単に「フィラ」とも表記することがある。）２０５がフィルム２０３に接着などで固定され、可撓性フィルム２０３の動きに連動して変位部材２０５が変位する。
【００４３】
この変位部材２０５をキャリッジ３３に設ける後述する第１検知手段（第１センサ）２５１や装置本体側に配置された後述する第２検知手段（第２センサ）３０１などで検知することでヘッドタンク３５内のインク残量や負圧などを検知することができる。
【００４４】
また、タンクケース２０１の上部には、インクカートリッジ１０からインクを供給するための供給口２０９があり、インク供給チューブ３６に接続されている。また、タンクケース２０１の側部には、ヘッドタンク３５内を大気に開放する大気開放機構２０７が設けられている。
【００４５】
この大気開放機構２０７は、ヘッドタンク３５内に連通する大気開放路２０７ａを開閉する弁体２０７ｂ及びこの弁体２０７ｂを閉弁状態に付勢するスプリング２０７ｃなどを備え、装置本体側の大気開放ソレノイド３０２によって弁体２０７ｂを押すことで開弁されて、ヘッドタンク３５内に大気開放状態（大気に連通した状態）になる。
【００４６】
また、ヘッドタンク３５内のインク液面高さを検出するための電極ピン２０８ａと２０８ｂが取り付けられている。インクは電導性を持っており、電極ピン２０８ａと２０８ｂの所までインクが到達すると、電極ピン２０８ａと２０８ｂ間に電流が流れて両者の抵抗値が変化するため、インク液面高さが所定高さ以下になった、すなわち、ヘッドタンク３５の空気量が所定量以上になったことを検出することができる。
【００４７】
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５を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ（以下、「メインタンク」という。）１０からヘッドタンク３５に対するインク供給は、供給ユニット２４の送液手段である送液ポンプ２４１によって供給チューブ３６を介して行なわれる。なお、供給ポンプ２４１は、チューブポンプなどで構成した可逆型ポンプであり、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを供給する動作と、ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０にインクを戻す動作とを行なえるようにしている。
【００４８】
また、維持回復機構８１は、前述したように記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングする吸引キャップ８２ａと、吸引キャップ８２ａに接続された吸引ポンプ８１２を有し、キャップ８２ａでキャッピングした状態で吸引ポンプ８１２を駆動することで吸引チューブ８１１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、吸引された廃インクは廃液タンク８１３に排出される。
【００４９】
また、装置本体側にはヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を開閉する押圧部材である大気開放ソレノイド３０２が配設され、この大気開放ソレノイド３０２を作動させることで大気開放機構２０７を開放することができる。
【００５０】
さらに、キャリッジ３３には、変位部材２０５を検知する第１検知手段である光学センサからなる第１センサ２５１が設けられ、装置本体側には変位部材２０５を検知する光学センサからなる第２検知手段である第２センサ３０１が設けられている。後述するように、これらの第１、第２センサ２５１、３０１の検知結果を使用してヘッドタンク３５に対するインク供給動作を制御する。
【００５１】
なお、上述した送液ポンプ２４１、大気開放ソレノイド３０２、吸引ポンプ８１２の駆動制御、本発明に係るインク供給制御は、制御部５００によって行なわれる。
【００５２】
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図６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５００は、この装置全体の制御を司り、本発明に係る供給制御手段などを兼ねるＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラム、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記憶保持手段を兼ねる不揮発性メモリ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。
【００５３】
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を開閉する装置本体側に設けられた大気開放ソレノイド３０２、送液ポンプ２４１を駆動する供給系駆動部５１２などを備えている。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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、ヘッドタンク３５に対するインク供給の制御などに使用する。
【００６０】
センサ群５１５は、前述した第１センサ２５１、第２センサ３０１、検知電極ピン２０８ａ、２０８ｂのほか、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（環境温度センサ、環境湿度センサ）、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。
【００６１】
次に、このように構成した画像形成装置におけるヘッドタンク３５の負圧形成動作について図７を参照して説明する。
図７（ａ）に示すように、ヘッドタンク３５にメインタンク１０からインクを供給した後、上述したようにしてヘッドタンク３５からインクを吸引し、あるいは、記録ヘッド３４を駆動して滴吐出（画像形成に寄与しない液滴の吐出：空吐出）を行ない、ヘッドタンク３５内のインク量を減少させることで、同図（ｂ）に示すように、スプリング２０４の付勢力に抗して可撓性フィルム２０３が内側に変位しようとし、スプリング２０４の付勢力でヘッドタンク３５内に負圧が発生する。
【００６２】
さらに、送液ポンプ２４１にてヘッドタンク３５内を吸引することで、可撓性フィルム２０３がヘッドタンク３５の内方に引き込まれ、スプリング２０４が更に圧縮されて負圧が高まる。
【００６３】
この状態からヘッドタンク３５内へインクを供給すると、可撓性フィルム２０３がヘッドタンク３５の外方向に押し出されるので、スプリング２０４が伸びて負圧が低下する。
【００６４】
これらの動作を繰り返すことで、ヘッドタンク３５内の負圧を一定内に保つよう制御することができる。
【００６５】
すなわち、図８に示すように、ヘッドタンク３５内の負圧はヘッドタンク３５内のインク量と相関関係にあり、ヘッドタンク３５内のインク量が多いとき、ヘッドタンク３５内の負圧は小さく弱い状態であり、インク量が少ないとき、ヘッドタンク３５内の負圧は大きく強くなる。そして、ヘッドタンク３５内の負圧が弱すぎると記録ヘッド３４からインクが漏液することになり、負圧が強すぎると記録ヘッド３４から空気や塵を混入してしまい、吐出不良が生じやすくなる。
【００６６】
そこで、ヘッドタンク３５内の負圧が所定の負圧制御範囲Ａ内に収まるヘッドタンク３５内のインク量Ｂの範囲内になるように、ヘッドタンク３５に対するインク供給を制御するようにしている。なお、以下では、この負圧制御範囲Ａの下限値（負圧が小さい値、インク量が多い値）に対応するヘッドタンク３５のインク量を変位部材２０５の変位位置で「充填満タン位置」と表記し、負圧制御範囲Ａの上限値（負圧が大きい値、インク量が少ない値）に対応するインク量を変位部材２０５の変位位置で「インク空位置」（インク残量なしとして設定する位置）と表記する。
【００６７】
次に、ヘッドタンク３５の変位部材２０５を大気開放位置に設定する方法について図９を参照して説明する。なお、ヘッドタンク３５は図３及び図４と異なり模式的に示している。
【００６８】
まず、図９（ａ）に示す状態から、大気開放機構２０７を開いてヘッドタンク３５内の負圧を解放することで、図９（ｂ）に示すようにヘッドタンク３５内の液面が低下する。なお、このとき、供給口部２０９の供給口２０９ａは液面下にあることが好ましい。
【００６９】
すなわち、供給口２０９ａが液面上になると、供給口２０９ａか供給口部２０９を介して供給チューブ３６に空気が混入し、次にインクを供給したとき、供給口２０９ａからインクと共に気泡が排出されることがあり、そのまま供給を続けると、気泡が大気開放機構２０７内に付着して、弁の固着や液漏れを生じるおそれがある。
【００７０】
そして、ヘッドタンク３５の負圧が解放され、液面が下がった後、図９（ｃ）に示すように、インク３００を供給する。インク３００を供給することで液面が上昇し、電極ピン２０８ａ、２０８ｂが所定高さの液面を検知するまで、つまり所定の位置までインク３００を供給する。このときのヘッドタンク３５の変位部材２０５の位置を大気開放位置とする。
【００７１】
次に、ヘッドタンク３５の変位部材２０５の変位量の検知について図１０を参照して説明する。なお、ここでは、装置本体側に設けられた第２センサ３０１のみを使用して変位量を検知する場合について説明する。
【００７２】
図１０（ａ）に示すように、第２センサ３０１がヘッドタンク３５の変位部材２０５を検知しているときのキャリッジ３３の位置（キャリッジ位置：リニアエンコーダ９０によって得られる。）を記憶しておき、図１０（ｂ）に示すように変位部材２０５が実線図示の位置から破線図示の位置まで変位した場合に、第２センサ３０１が変位部材２０５を検知するまでキャリッジ３３を相対移動することで、記憶したキャリッジ位置との差分（キャリッジ移動量）を変位部材２０５の変位量として得ることができる。
【００７３】
次に、ヘッドタンク３５のインク量を充填満タン位置に設定する方法について説明する。
前述したように、大気開放機構２０７を開放状態にしてヘッドタンク３５内を大気圧にした後、電極ピン２０８が液面を検知する所定の位置までインク供給して大気開放機構２０７を閉じることで、変位部材２０５は大気開放位置となる。
【００７４】
このヘッドタンク３５の変位部材２０５が大気開放位置にあることを第２センサ３０１で検知し、このときのキャリッジ位置から予め定めた指定カウント値Ｌ分をキャリッジ走査し、第２センサ３０１が変位レバー２０５を検知するまでインクを逆引きする（メインタンク１０にインクを戻す。）。そして、この位置を充填満タン位置とする。
【００７５】
つまり、充填満タン位置は、大気開放位置から所定の変位量分だけ変位部材２０５を変位させた位置として設定する。これにより、負圧を考慮した充填満タン位置を設定でき、大気開放位置から充填満タン位置までの変位部材２０５の変位量のバラツキを一切無くし、変位部材２０５の変位量にて制御を行う動作に対して高精度の制御を行うことができるようになる。
【００７６】
次に、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知する第１位置と第２センサ３０１が変位部材２０５を検知する第２位置との間における変位部材２０５の変位量（差分）を検出する方法について図１１を参照して説明する。
【００７７】
図１１（ａ）に示すように、第２センサ３０１が変位部材２０５を検知可能な位置にキャリッジ３３を移動させ、図１１（ｂ）に示すように、変位部材２０５が大気開放位置又は充填満タン位置にある状態から送液ポンプ２４１の逆転動作にて、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知するまでインク吸引してから逆転動作を停止する。
【００７８】
そして、図１１（ｃ）に示すように、第１センサ２５１を変位部材２０５が検知している状態で、キャリッジ３３を第２センサ３０１が変位部材２０５を検知するまで移動し、その移動距離をリニアエンコーダ９０で計測（カウント）することで、大気開放位置又は充填満タン検出位置から第１センサ２５１が変位部材２０５を検知するまでの可撓性フィルム２０３又は変位部材２０５の変位量（差分）を得ることができる。
【００７９】
次に、第２センサ３０１を使用しないでヘッドタンク３５に対するインク供給を行うときの制御について説明する。
ここでは、詳細は後述するが、大気開放位置から第１センサ２５１が変位部材２０５を検知する第１位置の変位量（差分）を検出して、差分から予め定めた所定変位量を減じた値を差分変位量とし、この差分変位量に相当する液体量を差分供給量としてＮＶＲＡＭ５０４などの不揮発性記憶手段に記憶保持する。
【００８０】
そして、キャリッジ３３の走査中（画像形成動作中）に、ヘッドタンク３５のインク残量が減少する方向に変位部材２０５が変位して、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後のヘッドタンク３５のインクの消費量が予め定めた所定液体消費量になったときに、メインタンク１０からヘッドタンク３５にインクを供給充填し、ヘッドタンク３５の変位部材２０５がインク残量が増加する方向に変位して第１センサ２５１で変位部材２０５を検知した後、更に差分供給量のインクを供給することで、ヘッドタンク３５内に充填満タン位置までインクを供給する。
【００８１】
この場合、第１センサ２５１による検知は位置検知であるので、インクの吐出量の検知誤差や、送液ポンプ２４１の送液量の検知誤差など、検知誤差の積み上がりは、第１センサ２５１が検知した時点でなくなり、検知誤差が積み上がることなく、キャリッジ３３を走査中でも、インク吐出及びインク供給を繰返し行うことができるようになる。
【００８２】
また、ヘッドタンク３５のインク残量が減少する方向に変位部材２０５が変位して、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後のヘッドタンク３５のインクの消費量を計測することで、後述するソフトカウントによるインク消費量の計測誤差を低減することができる。
【００８３】
これら一連の動作を繰り返すことにより、印刷動作を途中で中断することなく、常にヘッドタンク３５に充填満タン位置までインクを供給することができ、印刷速度や印刷効率の向上を図ることができる。
【００８４】
ここで、上述したヘッドタンク３５の変位部材の変位位置について図１２を参照して説明する。
ヘッドタンク３５の負圧の適正範囲として、変位部材２０５の位置を、図１２に示すように、負圧の小さい側を充填満タン位置（インク量上限値）Ｇ、負圧の大きい側を供給開始位置（インク量下限値）Ｉとする。この充填満タン位置Ｇと供給開始位置Ｉとの間における変位部材２０５の変位が、前述した適正負圧Ａ（図８）が得られる適正負圧領域Ｙとなる。
【００８５】
このとき、大気開放位置Ｆは充填満タン位置Ｇよりも変位部材２０５が開いた位置（ヘッドタンク３５のインク残量が多い位置）となり、大気開放位置Ｆと充填満タン位置Ｇとの間の変位部材２０５の変位量は前述したキャリッジ移動量のカウント値Ｌとなる。
【００８６】
次に、第１センサ及び第２センサの配置例について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同配置例の一例を示す模式的説明図である。
ここでは、サブタンク３５の変位部材２０５に支軸２０６（揺動支点）からの長さの異なる検知部２０５ａ、２０５ｂを下方に設けて設け、キャリッジ３３の第１センサ２５１で検知部２０５ａを、装置本体側の第２センサ３０１で検知部２０５ｂを検知する構成としている。
【００８７】
次に、制御部による上述した動作の制御について図１４及び図１５のフロー図を参照して説明する。
まず、図１４に示す差分量検出処理では、ヘッドタンク３５を大気開放状態にしてインクを充填した状態にし、第２センサ３０１で変位部材２０５（以下、図中では「フィラ」と表記する。）を検知する位置にキャリッジ３３を移動する。これにより、ヘッドタンク３５の変位部材２０５は大気開放位置になる。
【００８８】
そして、変位部材２０５が大気開放位置にある状態から送液ポンプ２４１の逆転動作にて、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知するまでインク吸引してから逆転動作を停止する。
【００８９】
次いで、第２センサ３０１が変位部材２０５を検知する位置までキャリッジ３３の移動を開始し、リニアエンコーダ９０によるカウントを開始して、第２センサ３０１が変位部材２０５を検知したときにカウントを停止する。
【００９０】
これにより、大気開放位置（第２位置）と第１センサ２５１が変位部材２０５を検知する第１位置との間の変位部材２０５の変位量（差分）が検出されるので、この差分から予め定めた所定変位量を減じた値（差分変位量）を得て、この差分変位量に相当する液体量を差分供給量として記憶保持する。なお、差分変位量そのものを記憶保持して、インク供給動作を行うときに差分変位量に相当する液体量である差分供給量の供給を行うようにすることもできる。
【００９１】
次に、図１５を参照して、印字動作中充填処理では、充填満タン状態からインクが消費されることで、変位部材２０５はヘッドタンク３５のインク残量が減少する方向に変位するので、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知したか否かを判別する。
【００９２】
そして、ヘッドタンク３５のインク残量が減少する方向に変位部材２０５が変位して第１センサ２５１が変位部材２０５を検知したときには、その後のインク消費量を算出し、インク消費量が予め定めた所定液体消費量（所定量）以上になったか否かを判別する。
【００９３】
ここで、インク消費量の算出は、例えば画像形成のために吐出された滴数や印字動作中の空吐出動作で吐出された滴数をカウントし、そのカウント値に当該滴の滴量を乗じることで計算上得ることができる（これを、ソフトカウントといい、ソフトカウントで消費量計測手段を構成している。）。また、記録ヘッド３４からインクを吸引するクリーニング動作を行なったときには、当該吸引による消費量（吸引量）は予め定められているので、当該吸引量を加算すればよい。
【００９４】
そして、インク消費量が予め定めた所定液体消費量（所定量）以上になったときを供給開始位置とし、送液ポンプ２４１を正転駆動してメインタンク１０からヘッドタンク３５へのインク充填（供給）を開始する。
【００９５】
このとき、第１センサ２５１がヘッドタンク３５の変位部材２０５を検知したか否かを判別し、第１センサ２５１がヘッドタンク３５の変位部材２０５を検知したときには、そのときから更に差分供給量のインクをヘッドタンク３５に充填する。
【００９６】
ここで、差分供給量は、後述するように、差分から減じる所定変位量を充填満タン位置とバラツキを考慮して定めていることから、ヘッドタンク３５には、充填満タン位置又はその近傍（インク残量が少ない側）までインク充填を行うことができる。
【００９７】
その後、送液ポンプ２４１を停止し、インク消費量の計算値をリセットする。
【００９８】
このようにして、印字動作中でも、キャリッジ３３をホーム位置に戻すことなく、ヘッドタンク３５にインクを充填することができる。
【００９９】
このように、ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、キャリッジには変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、装置本体側には変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、第１検知手段で検知する変位部材の第１位置は第２検知手段で検知する変位部材の第２位置よりもヘッドタンクの液体残量が少ない位置であり、供給制御手段は、第１位置と第２位置との間の変位部材の変位量を検出し、検出した変位量から予め定めた所定変位量を減じた差分変位量又は差分変位量に相当する差分供給量を保持し、画像形成動作中に、ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後のヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、メインタンクからヘッドタンクへの液体の供給を開始し、ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に変位部材が変位して、第１検知手段が変位部材を検知した後、差分変位量に相当する差分供給量の液体をヘッドタンクに供給する制御を行う構成とすることで、画像形成中、特にキャリッジの移動中でもヘッドタンクにメインタンクから適切な量の液体を供給することができ、印刷速度の向上を図れる。
【０１００】
ここで、キャリッジ３３側の第１センサ２５１のみで検知を行わないで装置本体側にも第２センサ３０１を設ける理由について説明しておく。
まず、ヘッドタンク３５が満タンになる位置は環境によって変化し、その変化量はキャリッジ３３に搭載した第１センサ２５１では一点の位置しか検知できないために把握することができない。そこで、装置本体側に第２センサ３０１を設けることで、環境によって変化する大気開放位置や満タン検知位置を、キャリッジ３３を移動することで検出することができるようになる。
【０１０１】
つまり、キャリッジ３３上の固定された検知点とキャリッジ３３を移動することで検知位置を移動可能な検知点の２点間をポンプ駆動時間や駆動回転数、またはキャリッジ移動によるエンコーダカウントにより２点間距離を検出することができ、環境に応じた供給量制御を行なうことができるようになる。
【０１０２】
また、キャリッジ３３上のみで全ての変位を確認できるセンサやエンコーダを搭載することは、検出手段のコストが高くなり、更にキャリッジサイズが大きくなることで装置が大型化するという問題を生じることになる。
【０１０３】
また、送液ポンプの送液量（供給量や吸引量）は環境や経年度合い、各ポンプの部品ばらつきなどによってバラツキが生じる。そのため、環境によって変化する装置本体側の第２センサ３０１による検知位置までのポンプ供給量をセンサによる位置検知にて確認する必要がある。これを、装置本体側に第２センサ３０１を設けないで、送液ポンプの駆動量だけで制御すると、供給過多や不足による障害が発生することになるので、装置本体側にも第２センサ２５１を設けて制御の安全性を確保している。
【０１０４】
次に、本発明の第１実施形態における差分供給量の設定について図１６ないし図１８を参照して説明する。なお、図１６はヘッドタンクの変位部材の各位置の説明に供する模式的説明図、図１７は同じく差分供給量の設定方法の説明に供する模式的説明図、図１８は変位部材の変位量に対する液体量のバラツキ範囲の関係の一例を示す説明図である。
【０１０５】
まず、図１６に示すように、第２センサ３０１で検知する第２位置を大気開放位置Ｆとし、第１センサ２５１で検知する位置を第１位置Ｈとする。
【０１０６】
そして、大気開放位置Ｆを基準として差分供給量Ｃを決定している。つまり、大気開放位置Ｆと第１位置Ｈとの検知部材２０５の変位量を変位距離ｊとする。そして、この変位距離ｊから所定変位量である所定距離ｋを減じた距離を差分変位量ｃとし、この差分変位量ｃに相当するインク量を差分供給量Ｃとする。
【０１０７】
ここで、大気開放位置Ｆと第１位置Ｈとの間の変位距離ｊは、前述したように、第２センサ３０１でヘッドタンク３５が大気開放状態にあるときの変位部材２０５を検知し、その後充填を行ってインクを逆引きし、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した状態にし、キャリッジ２３を第２センサ３０１が変位部材２０５を検知するまで移動することで、キャリッジ移動距離として得ることができる。
【０１０８】
一方、所定距離ｋとは、大気開放位置Ｆから充填満タン位置Ｇまでの距離Ｌに、各バラツキによる所定距離ｍを加算したものである。各バラツキｍは、変位部材２０５のキャリッジ走査によるバタツキ、第１、第２センサ２５１、３０１の検知距離バラツキ、検知時間バラツキ、送液ポンプ２４１の停止ラグなどを含むものである。
【０１０９】
また、距離（差分変位量）ｃは、ヘッドタンク３５の変位部材２０５の変位特性（Ｒ＝液体量／変位量［ｃｃ／ｍｍ］）から液体量（インク量）に換算できる。
【０１１０】
このとき、図１８に示すように、変位距離（変位量）と液体量との間には、バラツキの幅がある（斜線を施して示す領域）。つまり、同じ変位距離であっても、最小Ｒｍｉｎ［ｃｃ］から最大Ｒｍａｘ［ｃｃ］まで相当する液体量には幅がある。
【０１１１】
そこで、差分変位量ｃを差分供給量Ｃに換算するときには、最小（Ｒｍｉｎ［ｃｃ／ｍｍ］）の液体量を使用して差分供給量Ｃを算出する。つまり、差分変位量ｃに対応する最小Ｒｍｉｎ［ｃｃ／ｍｍ］の液体量を差分供給量Ｃとする。
【０１１２】
これにより、変位部材２０５の変位量のバラツキがあっても、前述したように、印字動作中に第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後の差分供給量Ｃの供給を行うときに、少なくとも満タン充填位置を超えて過充填が行われ、適正負圧範囲Ａを外れて負圧が低下することを防止できる。
【０１１３】
また、画像形成中に差分供給量Ｃの供給を行うとき、供給量の管理は送液ポンプ２４１の送液時間（駆動時間）で管理するしている。この場合、送液ポンプ２４１を最大流量で駆動して送液を行っても、差分供給量Ｃを越えない時間ｔの間だけ送液を行うようにする。
【０１１４】
これにより、印字動作中に第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後の差分供給量Ｃの供給を行うときに、満タン充填位置を超えて過充填が行われ、適正負圧範囲Ａを外れて負圧が低下することを防止できる。
【０１１５】
なお、前記所定距離ｄは、温湿度環境による変数とすることもできる。これにより、使用環境において適切な吐出性能が得られる。
【０１１６】
次に、本発明の第２実施形態における印字動作中の供給開始位置を決める所定液体消費量の設定について図１９を参照して説明する。なお、図１９は同設定の説明に供する説明図である。
【０１１７】
所定液体消費量Ｄは、ヘッドタンク３５の使用する総液体量Ｅと大気開放位置Ｆ（前記変位距離ｊ）を基準として設定している。
【０１１８】
ここでは、所定液体消費量Ｄは、総液体量Ｅから前記変位距離ｊに相当する最大液体量Ｊ（Ｒｍａｘ［ｃｃ］を用いる。）及び所定液体量Ｍ（各バラツキに相当する）を引いた液体量を、ソフトカウントによる消費量カウントが実際の吐出量と最大にずれた場合、つまり、計測誤差が予め定めた最大値であるときにも超えることがない消費量とする。
【０１１９】
ここで、所定液体量Ｆは、変位部材２０５のキャリッジ走査によるバタツキや、第１、第２センサ２５１、３０２の検知距離バラツキ、検知時間バラツキ、送液ポンプ２４１の駆動ラグなどによる供給量のバラツキを含むものである。
【０１２０】
これにより、変位距離−液体量換算のバラツキで所定液体消費量Ｄが最小になる条件で、更にソフトカウントで得られる消費量よりも実際の消費量が多かった場合でも、インクを消費しすぎてノズルダウンすることが防止される。
【０１２１】
なお、液体量Ｆは、温湿度環境による変数とすることもできる。
【０１２２】
次に、本発明の第３実施形態における印字動作中の供給開始位置を決める所定液体消費量の設定について図２０を参照して説明する。なお、図２０は同設定の説明に供する説明図である。
【０１２３】
本実施形態では、所定液体消費量Ｄは、ヘッドタンク３５の変位部材２０５の下限側位置、即ちヘッドタンク３５の液体残量が減少する方向で変位部材２０５の変位しなくなる位置（これを「レバー下限位置」という。）を基準として設定している。
【０１２４】
ここでは、所定液体消費量Ｄは、変位部材２０５のレバー下限位置と第１センサ２５１で変位部材２０５を検知する第１位置との距離ｎに相当する最小液体量Ｎ（Ｒｍｉｎ［ｃｃ］を使用する。）と所定液体量Ｐ（レバー下限位置＋各バラツキ分）の差の液体量を、ソフトカウントによる消費量カウントが実際の吐出量と最大にずれた場合でも超えることがない量とする。
【０１２５】
ここで、所定液体量Ｐは、変位部材２０５が変位しなくなる位置から、いくら手前まで使用できるかという値である。これも、各バラツキを含んでいる。
【０１２６】
これにより、変位距離−液体量換算のバラツキで所定液体消費量Ｄが最小になる条件で、更にソフトカウントで得られる消費量よりも実際の消費量が多かった場合でも、インクを消費しすぎてノズルダウンすることが防止される。
【０１２７】
なお、所定液体量Ｐは温湿度環境による変数とすることもできる。また、変位部材２０５が変位しなくなる位置から更に使用可能であれば、所定液体量Ｐを負の値として算出することもできる。
【０１２８】
次に、本発明の第４実施形態について図２１を参照して説明する。なお、図２１は同実施形態における差分供給量及び所定液体消費量の設定の説明に供する説明図である。
【０１２９】
本実施形態では、第１センサ２５１は、ヘッドタンク３５の充填満タン位置から供給開始位置の間のいずれかに設定した位置を第１位置Ｈとして検知する。第２センサ３０１は、ヘッドタンク３５の液体残量の下限側位置、すなわち液体残量が減少する方向において変位部材２０５が変位しなくなるレバー下限位置を第２位置Ｑとして検知する。
【０１３０】
この場合、第１位置Ｈは第２位置（レバー下限位置）Ｑよりもヘッドタンク３５の液体残量が多い位置である。
【０１３１】
そして、第１位置Ｈと第２位置Ｑとの間の変位距離ｓから、第１所定変位量である第１所定距離ｕ（第２位置Ｑと供給開始位置Ｉとの間の距離）を引いた第１差分変位量（距離）に相当する液体量を所定液体消費量Ｄとして記憶保持する。
【０１３２】
また、第２所定変位量である第２所定距離ｖ（第２位置Ｑと充填満タン位置Ｇとの間の距離）から第１位置Ｈと第２位置Ｑとの間の変位距離ｓを減じた第２差分変位量（距離）に相当する液体量を差分供給量Ｃとして記憶保持する。
【０１３３】
そして、印字動作中にメインタンク１０からヘッドタンク３５にインクを供給するときには、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した位置から所定液体消費量Ｄ使用したときに、メインタンク１０からヘッドタンク３５へのインク供給を開始し、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知した後差分供給量Ｃのインクをヘッドタンク３５に供給する。
【０１３４】
つまり、本実施形態では、大気開放位置は使用せず、変位部材が変位しなくなる位置と第１センサによる第１位置を基準として、所定液体消費量Ｄ及び差分供給量Ｃを設定している。
【０１３５】
なお、第１、第２所定距離ｕ、ｖは、固定値でも温湿度環境による変数でもよく、各バラツキ及びヘッドタンク３５の固体バラツキを見込んで成立する値を設定する。
【０１３６】
これにより、大気開放位置と第１センサ２５１による検知位置との変位部材の変位量を検出することに伴うインクの無駄な消費を避けることができ、制御が簡単になる。
【０１３７】
次に、本発明の第５実施形態について図２２を参照して説明する。なお、図２２は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、ヘッドタンク３５の変位部材２０５の変位方向の幅を、第１センサ２５１が変位部材２０５を検知するときに、変位部材２０５の検知部位２０５ａが必ず１箇所となる幅に設定している。
【０１３８】
つまり、変位部材２０５の幅が狭い場合、各バラツキや、ヘッドタンク３５の固体バラツキ、変位部材２０５のバタツキにより、変位部材２０５の変位方向のどちらの端部で検知しているか判断するためには、難しい制御が必要になってしまう。
【０１３９】
そこで、変位部材２０５の検知部材２０５ａとして十分な幅を持たせることで、図２２（ａ）に示すように、第１センサ２５１がオフ（検知していないとき）には、必ず、変位部材２０５が第１センサ２５１より液体残量の多い側となり、同図（ｂ）、あるいは（ｃ）に示すように、オン（検知しているとき）には、必ず、変位部材２０５が第１センサ２５１より液体残量の少ない側であるようになり、必ず検知したい位置で検知できるようになる。
【０１４０】
また、ヘッドタンク３５には変位部材２０５の液体残量が少なくなる方向における下限位置を規定するためのレバー当接部２１１を設けている。
【０１４１】
これにより、液体残量が少なくなる方向において変位部材２０５が変位しなくなるレバー下限位置の精度を向上することができる。
【０１４２】
次に、本発明の第６実施形態について図２３を参照して説明する。なお、図２３は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
本実施形態では、変位部材２０５を支軸２０６は、変位部材２０５の重心２１２に近い位置に配置されている。
【０１４３】
これにより、キャリッジ２３の走査による慣性が小さくなり、変位部材２０５のバタツキが小さくなる。
【０１４４】
また、変位部材２０５を付勢するばね２１０は、キャリッジ走査よって変位部材２０５に作用する回転慣性力より強い付勢力で変位部材２０５を付勢している。
【０１４５】
これによっても、キャリッジ２３の走査による慣性が小さくなり、変位部材２０５のバタツキが小さくなる。
【０１４６】
次に、本発明の第７実施形態について図２４及び図２５を参照して説明する。なお、図２４は同実施形態の説明に供するヘッドタンク配列の模式的平面説明図、図２５は同ヘッドタンクの変位部材の要部斜視説明図である。
【０１４７】
前述したようように、２つのヘッドタンク３５、３５が並列に配列されてキャリッジ３５に搭載されている。ここで、隣り合うヘッドタンク３５、３５の隣り合う変位部材２０５については、第１センサ２５１による検知部位２０５ａ１、２０５ａ２が互い違いになるように設けられている。
【０１４８】
つまり、狭い間隔で複数のヘッドタンク３５を配置したとき、第１センサ２５１の配置位置が限られてくるため、目的位置で検知するように、変位部材２０５の検知位置が設定される。このとき、隣り合う変位部材２０５が干渉すると正確な検知を行うことができない。そこで、隣り合う変位部材２０５の検知部位２０５ａ１、２０５ａ１を変位部材２０５が延びる方向でずらすことにより、第１センサ２５１による正確な検知を行うことができる。
【０１４９】
以上のヘッドタンクに対するインク供給動作に関する制御（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、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。
【０１５０】
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、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、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。
【０１５１】
また、「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。
【０１５２】
また、「インク」とは、特に限定しない限り、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。
【０１５３】
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、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０１５４】
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
【符号の説明】
【０１５５】
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
８１ 維持回復機構
２０１ タンクケース（液体収容部）
２０３ 可撓性部材（可撓性フィルム）
２０５ 変位部材（フィラ）
２５１ 第１センサ（第１検知手段）
３０１…第２センサ（第２検知手段）
５００…制御部
【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する液体を収容するヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行なう送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体の供給を制御する供給制御手段と、を備え、
前記ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
前記キャリッジには前記変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、
装置本体側には前記変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、
前記第１検知手段で検知する前記変位部材の第１位置は前記第２検知手段で検知する前記変位部材の第２位置よりも前記ヘッドタンクの液体残量が少ない位置であり、
前記供給制御手段は、
前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量を検出し、検出した変位量から予め定めた所定変位量を減じた差分変位量又は前記差分変位量に相当する差分供給量を保持し、
画像形成動作中に、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後の前記ヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の供給を開始し、前記ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後、前記差分変位量に相当する差分供給量の前記液体を前記ヘッドタンクに供給する制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記供給制御手段は、前記差分変位量に相当する前記差分供給量の前記液体を供給するとき、前記送液手段を最大送液量で駆動したときの送液量が前記差分変位量に相当する前記差分供給量を越えない時間で、前記送液手段の駆動を管理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】
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクが収容可能な予め定めた総液体量から、前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量に相当する液体量、及び、予め定めた所定液体量を減じた液体量である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。
【請求項４】
前記液体消費量を計測する消費量計測手段を有し、
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクが収容可能な予め定めた総液体量から、前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量に相当する液体量、及び、予め定めた所定液体量を減じた液体量を、前記消費量計測手段の計測誤差が予め定めた最大値であるときにも越えない消費量である
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。
【請求項５】
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で前記変位部材が変位しなくなる位置と前記第１検知手段が前記変位部材を検知する第１位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた所定液体量を減じた液体量である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。
【請求項６】
前記液体消費量を計測する消費量計測手段を有し、
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で前記変位部材が変位しなくなる位置と前記第１検知手段が前記変位部材を検知する第１位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた所定液体量を減じた液体量を、前記消費量計測手段の計測誤差が予め定めた最大値であるときにも越えない消費量である
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。
【請求項７】
液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行なう送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体の供給を制御する供給制御手段と、を備え、
前記ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
前記キャリッジには前記変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、
装置本体側には前記変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、
前記第１検知手段は前記変位部材が充填満タン位置と供給開始位置との間で定めた第１位置を検知し、
前記第２検知手段は前記変位部材が前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で変位しなくなる第２位置を検知し、
前記第１検知手段で検知する前記変位部材の第１位置は前記第２検知手段で検知する前記変位部材の第２位置よりも前記ヘッドタンクの液体残量が多い位置であり、
前記供給制御手段は、
前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた第１所定変位量を減じた第１差分変位量に相当する液体量を所定液体消費量として保持し、
前記第２位置と前記充填満タン位置との間の前記変位部材の変位量から前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量を減じた第２差分変位量又は前記第２差分変位量に相当する差分供給量を保持し、
画像形成動作中に、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後の前記ヘッドタンクの液体の消費量が前記所定液体消費量になったとき、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の供給を開始し、前記ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後、前記差分変位量に相当する差分供給量の前記液体を前記ヘッドタンクに供給する制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記ヘッドタンクには前記液体残量が減少する方向での前記変位部材の変位限度を規制する当接部が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記ヘッドタンクは、
前記液体を収容する収容部を形成するタンク本体と、
前記収容部の壁面を形成する可撓性部材と、
前記可撓性部材を収容部の容積が拡大する方向に付勢する付勢手段と、を有し、
前記変位部材を前記収容部の外側で前記可撓性部材側に押し付けられて揺動可能に配設され、
前記変位部材を前記可撓性部材に押し付ける手段の押し付け力は、前記キャリッジが走査されたときに前記変位部材に作用する回転慣性力よりも強い
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
複数の前記ヘッドタンクが並べて前記キャリッジに搭載され、
隣り合う前記ヘッドタンクの前記変位部材の前記第１検知手段で検知される部位が互い違いに配置されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
【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する液体を収容するヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行なう送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体の供給を制御する供給制御手段と、を備え、
前記ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
前記キャリッジには前記変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、
装置本体側には前記変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、
前記第１検知手段で検知する前記変位部材の第１位置は前記第２検知手段で検知する前記変位部材の第２位置よりも前記ヘッドタンクの液体残量が少ない位置であり、
前記供給制御手段は、
前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量を検出し、検出した変位量から予め定めた所定変位量を減じた差分変位量又は前記差分変位量に相当する差分供給量を保持し、
画像形成動作中に、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後の前記ヘッドタンクの液体の消費量が予め定めた所定液体消費量になったとき、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の供給を開始し、前記ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後、前記差分変位量に相当する差分供給量の前記液体を前記ヘッドタンクに供給する制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記供給制御手段は、前記差分変位量に相当する前記差分供給量の前記液体を供給するとき、前記送液手段を最大送液量で駆動したときの送液量が前記差分変位量に相当する前記差分供給量を越えない時間で、前記送液手段の駆動を管理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】
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクが収容可能な予め定めた総液体量から、前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量に相当する液体量、及び、予め定めた所定液体量を減じた液体量である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。
【請求項４】
前記液体消費量を計測する消費量計測手段を有し、
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクが収容可能な予め定めた総液体量から、前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量に相当する液体量、及び、予め定めた所定液体量を減じた液体量を、前記消費量計測手段の計測誤差が予め定めた最大値であるときにも越えない消費量である
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。
【請求項５】
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で前記変位部材が変位しなくなる位置と前記第１検知手段が前記変位部材を検知する第１位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた所定液体量を減じた液体量である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。
【請求項６】
前記液体消費量を計測する消費量計測手段を有し、
前記所定液体消費量は、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で前記変位部材が変位しなくなる位置と前記第１検知手段が前記変位部材を検知する第１位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた所定液体量を減じた液体量を、前記消費量計測手段の計測誤差が予め定めた最大値であるときにも越えない消費量である
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。
【請求項７】
液滴を吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容するヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行なう送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体の供給を制御する供給制御手段と、を備え、
前記ヘッドタンクは液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
前記キャリッジには前記変位部材を検知する第１検知手段が設けられ、
装置本体側には前記変位部材を検知する第２検知手段が設けられ、
前記第１検知手段は前記変位部材が充填満タン位置と供給開始位置との間で定めた第１位置を検知し、
前記第２検知手段は前記変位部材が前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向で変位しなくなる第２位置を検知し、
前記第１検知手段で検知する前記変位部材の第１位置は前記第２検知手段で検知する前記変位部材の第２位置よりも前記ヘッドタンクの液体残量が多い位置であり、
前記供給制御手段は、
前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量から予め定めた第１所定変位量を減じた第１差分変位量に相当する液体量を所定液体消費量として保持し、
前記第２位置と前記充填満タン位置との間の前記変位部材の変位量から前記第１位置と前記第２位置との間の前記変位部材の変位量を減じた第２差分変位量又は前記第２差分変位量に相当する差分供給量を保持し、
画像形成動作中に、前記ヘッドタンクの液体残量が減少する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後の前記ヘッドタンクの液体の消費量が前記所定液体消費量になったとき、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の供給を開始し、前記ヘッドタンクの液体残量が増加する方向に前記変位部材が変位して、前記第１検知手段が前記変位部材を検知した後、前記差分変位量に相当する差分供給量の前記液体を前記ヘッドタンクに供給する制御を行う
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記ヘッドタンクには前記液体残量が減少する方向での前記変位部材の変位限度を規制する当接部が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記ヘッドタンクは、
前記液体を収容する収容部を形成するタンク本体と、
前記収容部の壁面を形成する可撓性部材と、
前記可撓性部材を収容部の容積が拡大する方向に付勢する付勢手段と、を有し、
前記変位部材を前記収容部の外側で前記可撓性部材側に押し付けられて揺動可能に配設され、
前記変位部材を前記可撓性部材に押し付ける手段の押し付け力は、前記キャリッジが走査されたときに前記変位部材に作用する回転慣性力よりも強い
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
複数の前記ヘッドタンクが並べて前記キャリッジに搭載され、
隣り合う前記ヘッドタンクの前記変位部材の前記第１検知手段で検知される部位が互い違いに配置されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１３−１０１９２（Ｐ２０１３−１０１９２Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４２７８４（Ｐ２０１１−１４２７８４）
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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