JP5483219B2

JP5483219B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5483219B2
Application number: JP2012148167A
Authority: JP
Inventors: 真太守屋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2028-01-09
Also published as: JP2009023329A; JP5033647B2; JP2012210817A

Description

本発明は画像形成装置に関し、詳細には記録液を装置本体側のメインタンクから記録ヘッドに補充供給するサブタンクに設けられ、サブタンク内の収納容量に応じて変位する負圧レバーの開き量を環境特性に応じて制御してサブタンクへの補充供給量を規定する技術に関する。

インク容量が多いインクカートリッジを搭載したインクジェット記録装置において、キャリッジに搭載された記録ヘッドに直接インクカートリッジを搭載し記録ヘッドにインク供給を行なおうとすると、インクカートリッジの重さが原因でキャリッジ動作に支障を来たし、画像品質が下がってしまう。そこで、従来より、インクカートリッジを本体側に、キャリッジ内の記録ヘッドには印字に用いるインクを一時的に貯蔵しておくサブタンクを搭載させるようなインクジェット記録装置が存在している。

図１２はインクジェット記録装置のサブタンクの構造を示す斜視図である。同図において、負圧レバー３０１は、サブタンク内部に設けられ、フィルム３０２に付勢を与えるバネ（図示せず）によって負圧を生じているサブタンク内に収納されるインクの消費量に応じて変位するフィルム３０２に追随して動作するレバーである。供給口３０３は後述する図１及び図３のインクカートリッジ１１０ｋ〜１１０ｙから図３のインク供給チューブ１３６を経てインクが供給される供給口である。また、大気開放ピン３０４はサブタンク内部を必要に応じて大気状態に開放するピンである。更に、このようなサブタンクの下方にはインク滴を噴射する記録ヘッド３０５が取り付けられている。

このようなインクジェット記録装置におけるサブタンクにおいて、ある所定量のインクをインク量に対する負圧レバーの移動量が固定の値で設定されているインクジェット記録装置において、負圧レバーの移動量を見ながらインク充填すると、負圧レバーの動きにサブタンクごとのバラツキや、設置周辺の温度等の環境変動に対するバラツキがあった場合に、サブタンク内にインクが過充填されたり、所望の充填量に対して充填されたインク量が不足していたりし、サブタンク内の負圧が所望の値に維持することが困難となり画像品質の低下やインクの自重による記録ヘッドからのインク流出が発生してしまう。これらの問題点を解決するために、従来よりいくつかの提案がなされている。

その一つとしての特許文献１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開示されている。

また、特許文献２には、インクを貯蔵しておく主タンク室に付随したメニスカス構成部材を有した副タンク室から、主タンク室の圧力がインクを消費することにより低下した場合、低下した圧力分副タンク室からインクが自動的に供給され、所望の負圧を保つ構成が開示されている。

更に、特許文献３には、密閉したインクタンク内にインクを充填し、このインクタンクに一端が大気に開放された小穴を設け、インクタンク内のインクが消費されると、小穴を通じて空気がインクタンク内に供給されインクタンク内を所望の負圧に保つ構成が開示されている。

しかしながら、上記特許文献１では、記録ヘッド、中間タンク、圧力センサとそれぞれが離れた場所に配置されているために、システムが煩雑かつ厖大になり得る。また、中間タンクを上下動させることによる負圧維持機構において、上下動させる機構を持たせることもシステムが煩雑かつ厖大になる要因である。更に、圧力センサを取り付けることは、コスト高につながる。また、設置周辺の温度等の環境変動に対するバラツキは考慮されておらず、環境変動の激しい場所での使用に対しては対処できない。また、上記特許文献２では、メニスカス構成部材の劣化により、所望の負圧を維持することが困難になることや、何らかの要因でタンク自体がリークした場合、その不具合に対する対処ができないという不都合があった。また、設置周辺の温度等の環境変動に対するバラツキも考慮されておらず、環境変動の激しい場所での使用に対しても対処できない。更に、上記特許文献３では、常に大気に開放されているため、インクの変性が起こり、何らかの要因でタンクがリークした場合の対処ができない等の不都合があった。また、設置周辺の温度等の環境変動に対するバラツキは考慮されておらず、環境変動の激しい場所での使用に対しては対処できない。

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、非常にシンプルなシステムで、非常に正確なインク供給が行え、かつサブタンク内部の負圧を正確にコントロールすることで記録ヘッドからのインク流出や出力画像品質の低下等の不具合を防止することができ、更にはサブタンクの周辺温度変動又は周辺湿度変動による負圧レバーの変位量バラツキを考慮せずとも記録ヘッド内の負圧を維持できる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するために、ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドユニットに記録液を供給し、装置本体側のメインタンクから記録液が補充供給されるサブタンクと、メインタンクからサブタンクへの記録液補充供給量を制御する記録液補充供給量制御装置とを備える画像形成装置であって、記録ヘッドユニットは、サブタンクの一面を封止し、サブタンク内に収納した記録液の量に応じて変位するフィルムと、サブタンク内においてフィルムに付勢を与えるバネと、サブタンクに設けられ、フィルムに追随する負圧レバーとを有し、記録液補充供給量制御装置は、サブタンクに記録液を補充する所定の記録液補充供給量に対応する負圧レバーの変位量を記憶する負圧レバー変位量記憶部と、サブタンクの近傍周辺の湿度に対する負圧レバーの変位量のバラツキを補正するための湿度補正係数を記憶する湿度補正係数記憶部と、サブタンクの近傍周辺の湿度を検出する湿度検出部と、負圧レバーの位置を検出する負圧レバー位置検出部と、記録液補充供給量を制御する制御部とを備え、制御部は、メインタンクからサブタンクへ記録液を供給する際、湿度検出部によってサブタンクの近傍周辺の湿度を検出し、検出した湿度に基づいて湿度補正係数記憶部から湿度補正係数を読み出し、所定の記録液補充供給量に基づいて負圧レバー変位量記憶部から所定の記録液補充供給量に対応する負圧レバーの変位量を読み出し、読み出した湿度補正係数を、読み出した負圧レバーの変位量に乗算してサブタンクの近傍周辺の湿度を加味した負圧レバーの変位量を求め、求めた負圧レバーの変位量に基づく負圧レバーの位置に、負圧レバーが移動したことを負圧レバー位置検出部によって検出されるまでメインタンクからサブタンクへ記録液を供給して記録液補充供給量を制御することに特徴がある。よって、記録ヘッドからの記録液流出や出力画像品質の低下等の不具合を防止することができ、更にはサブタンクの周辺湿度変動による負圧レバーの変位量バラツキを考慮せずとも記録ヘッド内の負圧を維持できる。

また、湿度検出部によって検出されたサブタンクの近傍周辺の湿度が所定の基準値を超えているときはサブタンクを大気開放し、その際の負圧レバーの初期位置を検出し、制御部は、負圧レバーの初期位置に対する負圧レバーの変位量に湿度補正係数記憶部から読み出した湿度補正係数を乗算し、乗算したサブタンクの近傍周辺の湿度を加味した負圧レバーの変位量に基づいて記録液補充供給量を制御する。よって、環境特性値に特段の変化があった場合でも、記録ヘッドからの記録液流出や出力画像品質の低下等の不具合を防止することができ、更にはサブタンクの周辺湿度変動による負圧レバーの変位量バラツキを考慮せずとも記録ヘッド内の負圧を維持できる。

更に、ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドユニットに記録液を供給し、装置本体側のメインタンクから記録液が補充供給されるサブタンクと、メインタンクからサブタンクへの記録液補充供給量を制御する記録液補充供給量制御装置とを備える画像形成装置であって、記録ヘッドユニットは、サブタンクの一面を封止し、サブタンク内に収納した記録液の量に応じて変位するフィルムと、サブタンク内においてフィルムに付勢を与えるバネと、サブタンクに設けられ、フィルムに追随する負圧レバーとを有し、記録液補充供給量制御装置は、サブタンクに記録液を補充する所定の記録液補充供給量に対応する負圧レバーの変位量を記憶する負圧レバー変位量記憶部と、サブタンクの近傍周辺の温度に対する負圧レバーの変位量のバラツキを補正するための温度補正係数を記憶する温度補正係数記憶部と、サブタンクの近傍周辺の温度を検出する温度検出部と、負圧レバーの位置を検出する負圧レバー位置検出部と、記録液補充供給量を制御する制御部とを備え、制御部は、メインタンクからサブタンクへ記録液を供給する際、温度検出部によってサブタンクの近傍周辺の温度を検出し、検出した温度に基づいて温度補正係数記憶部から温度補正係数を読み出し、所定の記録液補充供給量に基づいて前記負圧レバー変位量記憶部から所定の記録液補充供給量に対応する負圧レバーの変位量を読み出し、読み出した温度補正係数を、読み出した負圧レバーの変位量に乗算してサブタンクの近傍周辺の温度を加味した負圧レバーの変位量を求め、求めた負圧レバーの変位量に基づく負圧レバーの位置に、負圧レバーが移動したことを負圧レバー位置検出部によって検出されるまでメインタンクからサブタンクへ記録液を供給して記録液補充供給量を制御することに特徴がある。よって、記録ヘッドからの記録液流出や出力画像品質の低下等の不具合を防止することができ、更にはサブタンクの周辺温度変動による負圧レバーの変位量バラツキを考慮せずとも記録ヘッド内の負圧を維持できる。

また、温度検出部によって検出されたサブタンクの近傍周辺の温度が所定の基準値を超えているときはサブタンクを大気開放し、その際の負圧レバーの初期位置を検出し、制御部は、負圧レバーの初期位置に対する負圧レバーの変位量に温度補正係数記憶部から読み出した温度補正係数を乗算し、乗算したサブタンクの近傍周辺の温度を加味した負圧レバーの変位量に基づいて記録液補充供給量を制御する。よって、環境特性値に特段の変化があった場合でも、記録ヘッドからの記録液流出や出力画像品質の低下等の不具合を防止することができ、更にはサブタンクの周辺温度変動による負圧レバーの変位量バラツキを考慮せずとも記録ヘッド内の負圧を維持できる。

更に、記録液補充供給量に対応する負圧レバーの変位量は、負圧形成時の変位量を元にして規定することにより、実使用上多くの頻度で実施される負圧形成動作時に環境特性値に対する係数を算出していくことで、非常に簡便な制御で非常に精密な記録液の補充供給が可能となる。

本発明の画像形成装置によれば、サブタンクに記録液の補充供給を行う際に、負圧レバーの所定の記録液の吸引量に対する変位量に、サブタンクの近傍周辺における環境特性値に応じた補正係数を乗算した負圧レバーの変位量に基づいて記録液補充供給量を制御する。よって、記録ヘッドからの記録液流出や出力画像品質の低下等の不具合を防止することができ、更にはサブタンクの周辺温度変動又は周辺湿度変動による負圧レバーの変位量バラツキを考慮せずとも記録ヘッド内の負圧を維持できる。

本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方から見た斜視図である。インクジェット記録装置の機構部の概要を示す側面図である。インクジェット記録装置の機構部の概要を示す要部平面図である。本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構の構成を示す概略図である。図４の制御部の構成を示すブロック図である。本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の動作を示すフローチャートである。本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の別の動作を示すフローチャートである。本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の別の動作を示すフローチャートである。本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における別の記録液供給制御機構の構成を示す概略図である。本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における別の記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の動作を示すフローチャートである。本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における別の記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の別の動作を示すフローチャートである。本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における別の記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の別の動作を示すフローチャートである。インクジェット記録装置のサブタンクの構造を示す斜視図である。

図１は本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方から見た斜視図である。同図に示す本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置１００は、装置本体１０１と、装置本体１０１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１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１０３とを備えている。また、装置本体１０１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１０１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１０４を有し、このカートリッジ装填部１０４の上面には操作ボタンや表示器などの操作／表示部１０５が設けられている。

このカートリッジ装填部１０４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１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１１０」という。）を、装置本体１０１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１０４の前面側には、インクカートリッジ１１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）１０６が開閉可能に設けられている。また、インクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成となっている。

また、操作／表示部１０５には、各色のインクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙ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１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙ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１１１ｋ、１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙを配置している。更に、この操作／表示部１０５には、電源ボタン１１２、用紙送り／印刷再開ボタン１１３、キャンセルボタン１１４も配置されている。

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２は同機構部の概要を示す側面図、図３は同じく要部平面図である。

インクジェット記録装置の機構部において、フレーム１２１を構成する左右の側板１２１Ａ、１２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド１３１とステー１３２とでキャリッジ１３３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。

このキャリッジ１３３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１３４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。

記録ヘッド１３４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。

この記録ヘッド１３４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）１２２を介して接続している。また、キャリッジ１３３には、記録ヘッド１３４に各色のインクを供給するための各色のサブタンク１３５を搭載している。この各色のサブタンク１３５には各色のインク供給チューブ１３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部１０４に装着された各色のインクカートリッジ１１０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１０４にはインクカートリッジ１１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット１２４が設けられ、またインク供給チューブ１３６は這い回しの途中でフレーム１２１を構成する後板１２１Ｃに係止部材１２５にて保持されている。

一方、給紙トレイ１０２の用紙積載部（圧板）１４１上に積載した用紙１４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１４１から用紙１４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）１４３及び給紙コロ１４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４４を備え、この分離パッド１４４は給紙コロ１４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙１４２を記録ヘッド１３４の下方側に送り込むために、用紙１４２を案内するガイド部材１４５と、カウンタローラ１４６と、搬送ガイド部材１４７と、先端加圧コロ１４９を有する押さえ部材１４８とを備えるとともに、給送された用紙１４２を静電吸着して記録ヘッド１３４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１５１を備えている。

この搬送ベルト１５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１５２とテンションローラ１５３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１５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１５６を備えている。この帯電ローラ１５６は、搬送ベルト１５１の表層に接触し、搬送ベルト１５１の回動に従動して回転するように配置されている。更に、搬送ベルト１５１の裏側には、記録ヘッド１３４による印写領域に対応してガイド部材１５７が配置されている。

この搬送ベルト１５１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１５２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。

更に、記録ヘッド１３４で記録された用紙１４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１５１から用紙１４２を分離するための分離爪１６１と、排紙ローラ１６２及び排紙コロ１６３とを備え、排紙ローラ１６２の下方に排紙トレイ１０３を備えている。

また、装置本体１０１の背面部には両面ユニット１７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット１７１は搬送ベルト１５１の逆方向回転で戻される用紙１４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ１４６と搬送ベルト１５１との間に給紙する。また、この両面ユニット１７１の上面は手差しトレイ１７２としている。

更に、図３に示すように、キャリッジ１３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド１３４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１８１を配置している。

この維持回復機構１８１には、記録ヘッド１３４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。）１８２ａ〜１８２ｄ（区別しないときは「キャップ１８２」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１８３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１８４などを備えている。ここでは、キャップ１８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ１８２ｂ〜１８２ｄは保湿用キャップとしている。

そして、この維持回復機構１８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ１８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード１８３に付着してワイパークリーナ１８５で除去されたインク、空吐出受け１９４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。

また、図３に示すように、キャリッジ１３３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１８８を配置し、この空吐出受け１８８には記録ヘッド１３４のノズル列方向に沿った開口１８９などを備えている。

このように構成した本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置においては、給紙トレイ１０２から用紙１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１４２はガイド１４５で案内され、搬送ベルト１５１とカウンタローラ１４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド１３７で案内されて先端加圧コロ１４９で搬送ベルト１５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

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１５６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１５１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１５１上に用紙１４２が給送されると、用紙１４２が搬送ベルト１５１に吸着され、搬送ベルト１５１の周回移動によって用紙１４２が副走査方向に搬送される。

そこで、リニアエンコーダ１３７による主走査位置情報に基づいてキャリッジ１３３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３４を駆動することにより、停止している用紙１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１４２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１４２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１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ１３３は維持回復機構１８１側に移動されて、キャップ１８２で記録ヘッド１３４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１８２で記録ヘッド１３４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１３４の安定した吐出性能を維持する。

図４は本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構の構成を示す概略図である。同図に示す本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構２００は、メインタンクであるインクカートリッジ２０１からインクをサブタンク２０２に供給する供給ポンプ２０３と、サブタンク２０２内のインクを吸引する吸引ポンプ２０４と、サブタンク２０２に収容するインク量に応じて動作するフィルム２０５に追随して動作する負圧レバー２０６と、複数の負圧レバー２０６の内の所定の負圧レバー２０６の位置を検出して負圧レバー２０６の開き量を検出する位置センサ２０７と、当該位置センサ２０７によって検出した負圧レバー２０６の開き量に応じて供給ポンプ２０３又は吸引ポンプ２０４を動作させ、後述するような負圧レバー２０６の開き量に関する制御を施す制御部２０８と、吸引ポンプ２０４で吸引したインクを溜めておく廃液タンク２０９と、サブタンク２０２内の負圧状態を大気状態に開放する大気開放ピン２１０と、サブタンク２０２の近傍に設けられてサブタンク２０２の周辺温度を検出する温度センサ２１１と、サブタンク２０２の近傍に設けられてサブタンク２０２の周辺湿度を検出する湿度センサ２１２とを備えている。

また、図４の制御部２０８は、図５に示すように、インク量と負圧レバーの開き量との関係を記憶しているインク量・負圧レバー開き量記憶部２０８−１と、温度センサ２１１によって検出されるサブタンク２０２の周辺温度に対する補正係数を記憶している温度・補正係数記憶部２０８−２と、湿度センサ２１２によって検出されるサブタンク２０２の周辺湿度に対する補正係数を記憶している湿度・補正係数記憶部２０８−３と、インク量・負圧レバー開き量記憶部２０８−１から読み出した、所定量のインク量に対する負圧レバー２０６の開き量に対して、温度・補正係数記憶部２０８−２から読み出した補正係数、又は湿度・補正係数記憶部２０８−３から読み出した補正係数、あるいは両方の補正係数を乗算して負圧レバー２０６の開き量を算出・決定する負圧レバー開き量決定部２０８−４と、該負圧レバー開き量決定部２０８−４によって決定された負圧レバー２０６の開き量に基づいてインク量・負圧レバー開き量記憶部２０８−１からインク量を読み出してインク補充量を制御するインク補充量制御部２０８−５とを含んで構成されている。

なお、位置センサ２０７は、主走査方向に対して並列に並べて設置された複数のサブタンクの中で両端又は一端のサブタンクに設けられた負圧レバー２０６の位置を検出することが好ましい。また、制御部２０８は、図４に示すようなサブタンク２０２内のインク消費量に対する負圧レバー２０６の移動量の関係から定まる負圧レバー２０６の位置データを予め記憶する記憶テーブルを有している。更に、制御部２０８は、記憶テーブルに記憶されている負圧レバー２０６の位置データを、負圧レバー２０６の正常位置の平均を取って更新しておき、あるいは温度センサ２１１によって検出した温度や湿度センサ２１２によって検出した湿度の変化等の周囲環境変動に応じて逐次負圧レバーの位置平均を取って更新しておくことで、負圧レバー２０６の開き量の読み取り時のバラツキもある程度考慮できる制御を行うことができる。

次に、このような構成を有する本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の動作について当該動作フローを示す図６に従って以下に説明する。先ず、所定量のインクを供給する場合に、図４のインクジェット記録装置において、負圧レバー２０６の閉じ量を位置センサ２０７によって検出し（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）、図５の負圧レバー開き量決定部２０８−４はインク量・負圧レバー開き量記憶部２０８−１から読み出された所定量のインク量に相当する負圧レバー２０６の開き量に、温度センサ２１１及び／又は湿度センサ２１２によって検出された温度や湿度の変化等の環境特性値に相当する図５の温度・補正係数記憶部２０８−２及び／又は湿度・補正係数記憶部２０８−３に記憶されて読み出された補正係数を乗算して負圧レバー２０６の開き量を算出・決定する（ステップＳ１０３）。そして、図５のインク補充量制御部２０８−５は、決定した負圧レバー２０６の開き量に相当する負圧レバー２０６の位置まで負圧レバー２０６が移動するまでインク供給を行う（ステップＳ１０４、ステップＳ１０５；ＮＯ）。その後、負圧レバー２０６が決定した位置で検知されたならばインク供給を停止し（ステップＳ１０５；ＹＥＳ、ステップＳ１０６）、一連の所定量インク供給動作を終了する（ステップＳ１０７）。

このような本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構において、例えば負圧レバーの移動量に環境変動によるバラツキが存在していた場合でも、本制御を導入することにより、サブタンクごと固有の所定量のインク供給に対する負圧レバーの移動量が規定できるので、非常に精密にインク供給が行うことが可能となる。

次に、本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の別の動作について当該動作フローを示す図７に従って以下に説明する。先ず、所定量のインクを供給する場合に、図４のインクジェット記録装置において、負圧レバー２０６の閉じ量を位置センサ２０７によって検出し（ステップＳ２０１，Ｓ２０２）、図５の負圧レバー開き量決定部２０８−４はインク量・負圧レバー開き量記憶部２０８−１から読み出されて随時更新された負圧レバー２０６の開き量に、温度センサ２１１及び／又は湿度センサ２１２によって検出された温度や湿度の変化等の環境特性値に相当する図５の温度・補正係数記憶部２０８−２及び／又は湿度・補正係数記憶部２０８−３に記憶されて読み出された補正係数を乗算して負圧レバー２０６の開き量を算出・決定する（ステップＳ２０３）。そして、図５のインク補充量制御部２０８−５は、決定した負圧レバー２０６の開き量に相当する負圧レバー２０６の位置まで負圧レバー２０６が移動するまでインク供給を行う（ステップＳ２０４、ステップＳ２０５；ＮＯ）。その後、負圧レバー２０６が決定した位置で検知されたならばインク供給を停止し（ステップＳ２０５；ＹＥＳ、ステップＳ２０６）、一連の所定量インク供給動作を終了する（ステップＳ２０７）。

このような本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構において、例えば負圧レバーの移動量にバラツキが存在していた場合でも、本制御を導入することにより、サブタンクごと固有の所定量のインク供給に対する負圧レバーの移動量が規定できるので、非常に精密にインク供給が行うことが可能となるばかりではなく、インクジェット記録装置がその時々で置かれている環境による負圧レバーの変動バラツキをもカバーし、精密なインク供給が可能となる。

次に、本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の別の動作について当該動作フローを示す図８に従って以下に説明する。先ず、所定量のインクを供給する場合に、図４のインクジェット記録装置において、負圧レバー２０６の閉じ量を位置センサ２０７によって検出し（ステップＳ３０１，Ｓ３０２）、図５の負圧レバー開き量決定部２０８−４はインク量・負圧レバー開き量記憶部２０８−１から読み出されて吸引ポンプ２０４によるインク吸引時の負圧レバー２０６の開き量に、温度センサ２１１及び／又は湿度センサ２１２によって検出された温度や湿度の変化等の環境特性値に相当する図５の温度・補正係数記憶部２０８−２及び／又は湿度・補正係数記憶部２０８−３に記憶されて読み出された補正係数を乗算して負圧レバー２０６の開き量を算出・決定する（ステップＳ３０３）。そして、図５のインク補充量制御部２０８−５は、決定した負圧レバー２０６の開き量に相当する負圧レバー２０６の位置まで負圧レバー２０６が移動するまでインク供給を行う（ステップＳ３０４、ステップＳ３０５；ＮＯ）。その後、負圧レバー２０６が決定した位置で検知されたならばインク供給を停止し（ステップＳ３０５；ＹＥＳ、ステップＳ３０６）、一連の所定量インク供給動作を終了する（ステップＳ３０７）。

図９は本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における別の記録液供給制御機構の構成を示す概略図である。同図において図４と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における記録液供給制御機構２００は、メインタンクであるインクカートリッジ２０１からインクをサブタンク２０２に供給する供給ポンプ２０３と、サブタンク２０２内のインクを吸引する吸引ポンプ２０４と、サブタンク２０２に収容するインク量に応じて動作するフィルムに追随して動作する負圧レバー２０６と、複数の負圧レバー２０６の内の所定の負圧レバー２０６の位置を検出して負圧レバー２０６の開き量を検出する位置センサ２０７と、当該位置センサ２０７によって検出した負圧レバー２０６の開き量に応じて供給ポンプ２０３、吸引ポンプ２０４又は空気吸引ポンプ２１３を動作させ、後述するような負圧レバー２０６の開き量に関する制御を施す制御部２０８と、吸引ポンプ２０４で吸引したインクを溜めておく廃液タンク２０９と、サブタンク２０２内の負圧状態を大気状態に開放する大気開放ピン２１０と、サブタンク２０２の近傍に設けられてサブタンク２０２の周辺温度を検出する温度センサ２１１と、サブタンク２０２の近傍に設けられてサブタンク２０２の周辺湿度を検出する湿度センサ２１２とを備えている。

次に、本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における別の記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の動作について当該動作フローを示す図１０に従って以下に説明する。先ず、所定量のインクを供給する場合に、図４のインクジェット記録装置において、負圧レバー２０６の閉じ量を位置センサ２０７によって検出し（ステップＳ４０１，Ｓ４０２）、図５の負圧レバー開き量決定部２０８−４はインク量・負圧レバー開き量記憶部２０８−１から読み出されて空気吸引ポンプ２１３による空気吸引時の負圧レバー２０６の開き量に、温度センサ２１１及び／又は湿度センサ２１２によって検出された温度や湿度の変化等の環境特性値に相当する図５の温度・補正係数記憶部２０８−２及び／又は湿度・補正係数記憶部２０８−３に記憶されて読み出された補正係数を乗算して負圧レバー２０６の開き量を算出・決定する（ステップＳ４０３）。そして、図５のインク補充量制御部２０８−５は、決定した負圧レバー２０６の開き量に相当する負圧レバー２０６の位置まで負圧レバー２０６が移動するまでインク供給を行う（ステップＳ４０４、ステップＳ４０５；ＮＯ）。その後、負圧レバー２０６が決定した位置で検知されたならばインク供給を停止し（ステップＳ４０５；ＹＥＳ、ステップＳ４０６）、一連の所定量インク供給動作を終了する（ステップＳ３０７）。

次に、本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における別の記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の別の動作について当該動作フローを示す図１１に従って以下に説明する。先ず、所定量のインクを供給する場合に、図４のインクジェット記録装置において、負圧レバー２０６の閉じ量を位置センサ２０７によって検出し（ステップＳ５０１，Ｓ５０２）、図５の負圧レバー開き量決定部２０８−４はインク量・負圧レバー開き量記憶部２０８−１から読み出されて負圧形成時の負圧レバー２０６の開き量に、温度センサ２１１及び／又は湿度センサ２１２によって検出された温度や湿度の変化等の環境特性値に相当する図５の温度・補正係数記憶部２０８−２及び／又は湿度・補正係数記憶部２０８−３に記憶されて読み出された補正係数を乗算して負圧レバー２０６の開き量を算出・決定する（ステップＳ５０３）。そして、図５のインク補充量制御部２０８−５は、決定した負圧レバー２０６の開き量に相当する負圧レバー２０６の位置まで負圧レバー２０６が移動するまでインク供給を行う（ステップＳ５０４、ステップＳ５０５；ＮＯ）。その後、負圧レバー２０６が決定した位置で検知されたならばインク供給を停止し（ステップＳ５０５；ＹＥＳ、ステップＳ５０６）、一連の所定量インク供給動作を終了する（ステップＳ５０７）。

次に、本発明の画像形成装置としてのインクジェット記録装置における別の記録液供給制御機構の所定量のインクを供給する場合の別の動作について当該動作フローを示す図１２に従って以下に説明する。先ず、湿度や温度の環境特性値を検出し（ステップＳ６０１）、検出した環境特性値が所定の基準値を超えているか否かを判定する（ステップＳ６０２）。なお、所定の基準値とは、例えばインクジェット記録装置が設置されている環境において冷暖房の使用等がある環境下で湿度や温度が大きく変化する環境となった場合、具体的には前回の大気開放充填で負圧レバー２０６の絶対位置を位置センサ２０７によって検出したときの湿度又は温度と、次の大気開放充填で負圧レバー２０６の絶対位置を位置センサ２０７によって検出したときの湿度又は温度との差が例えば３０％以上であった場合の温度や湿度の環境特性値を言う。そして、ステップ６０２で環境特性値が所定の基準値を超えているときはサブタンクの大気開放を行って負圧レバー２０６の絶対位置を初期位置とし、その負圧レバー２０６の位置を位置センサ２０７によって検出し直した後（ステップＳ６０２；ＹＥＳ、ステップＳ６０３，Ｓ６０４）、所定量のインクを供給し始める（ステップＳ６０５）。また、ステップ６０２で環境特性値が所定の基準値を超えていないときは大気開放充填せずに、所定量のインクを供給し始める（ステップＳ６０２；ＮＯ、ステップＳ６０５）。その後、図４のインクジェット記録装置において、負圧レバー２０６の閉じ量を位置センサ２０７によって検出し（ステップＳ６０６）、図５の負圧レバー開き量決定部２０８−４はインク量・負圧レバー開き量記憶部２０８−１から読み出されて負圧形成時の負圧レバー２０６の開き量に、温度センサ２１１及び／又は湿度センサ２１２によって検出された温度や湿度の変化等の環境特性値に相当する図５の温度・補正係数記憶部２０８−２及び／又は湿度・補正係数記憶部２０８−３に記憶されて読み出された補正係数を乗算して負圧レバー２０６の開き量を算出・決定する（ステップＳ６０７）。そして、図５のインク補充量制御部２０８−５は、決定した負圧レバー２０６の開き量に相当する負圧レバー２０６の位置まで負圧レバー２０６が移動するまでインク供給を行う（ステップＳ６０８、ステップＳ６０９；ＮＯ）。その後、負圧レバー２０６が決定した位置で検知されたならばインク供給を停止し（ステップＳ６０９；ＹＥＳ、ステップＳ６１０）、一連の所定量インク供給動作を終了する（ステップＳ６１１）。

なお、上記各実施の形態では、所定量のインクを供給する場合の補正動作であったがこれに限定する必要はなく、ヘッドクリーニング動作を実施する場合においても同様な補正動作を行ってもよい。

また、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。

１００；インクジェット記録装置、
２００；記録液供給制御機構、２０１；インクカートリッジ、
２０２；サブタンク、２０３；供給ポンプ、２０４；吸引ポンプ、
２０５；フィルム、２０６；負圧レバー、２０７；センサ、
２０８；制御部、
２０８−１；インク量・負圧レバー開き量記憶部、
２０８−２；温度・補正係数記憶部、
２０８−３；湿度・補正係数記憶部、
２０８−４；負圧レバー開き量決定部、
２０８−５；インク補充量制御部、２０９；廃液タンク、
２１０；大気開放ピン、２１１；温度センサ、２１２；湿度センサ、
２１３；空気吸引ポンプ。

特開２００３-３４１０２８号公報特許第３，２６９，２６８号明細書特許第２，８９８，７４６号明細書

Claims

ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドユニット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るサブタンクと、
前記メインタンクから前記サブタンクへの記録液補充供給量を制御する記録液補充供給量制御装置とを備える画像形成装置であって、
前記記録ヘッドユニットは、
前記サブタンクの一面を封止し、前記サブタンク内に収納した前記記録液の量に応じて変位するフィルムと、
前記サブタンク内において前記フィルムに付勢を与えるバネと、
前記サブタンクに設けられ、前記フィルムに追随する負圧レバーとを有し、
前記記録液補充供給量制御装置は、
前記サブタンクに前記記録液を補充する所定の記録液補充供給量に対応する前記負圧レバーの変位量を記憶する負圧レバー変位量記憶部と、
前記サブタンクの近傍周辺の湿度に対する前記負圧レバーの変位量のバラツキを補正するための湿度補正係数を記憶する湿度補正係数記憶部と、
前記サブタンクの近傍周辺の湿度を検出する湿度検出部と、
前記負圧レバーの位置を検出する負圧レバー位置検出部と、
前記記録液補充供給量を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記メインタンクから前記サブタンクへ記録液を供給する際、
前記湿度検出部によって前記サブタンクの近傍周辺の湿度を検出し、
検出した湿度に基づいて前記湿度補正係数記憶部から前記湿度補正係数を読み出し、
所定の記録液補充供給量に基づいて前記負圧レバー変位量記憶部から所定の記録液補充供給量に対応する前記負圧レバーの変位量を読み出し、
読み出した前記湿度補正係数を、読み出した前記負圧レバーの変位量に乗算して前記サブタンクの近傍周辺の湿度を加味した前記負圧レバーの変位量を求め、
求めた前記負圧レバーの変位量に基づく前記負圧レバーの位置に、前記負圧レバーが移動したことを前記負圧レバー位置検出部によって検出されるまで前記メインタンクから前記サブタンクへ記録液を供給して前記記録液補充供給量を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記湿度検出部によって検出された前記サブタンクの近傍周辺の湿度が所定の基準値を超えているときは前記サブタンクを大気開放し、その際の前記負圧レバーの初期位置を検出し、
前記制御部は、前記負圧レバーの初期位置に対する前記負圧レバーの変位量に前記湿度補正係数記憶部から読み出した前記湿度補正係数を乗算し、乗算した前記サブタンクの近傍周辺の湿度を加味した前記負圧レバーの変位量に基づいて前記記録液補充供給量を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
ノズルから記録液の液滴を吐出する記録ヘッドユニット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るサブタンクと、
前記メインタンクから前記サブタンクへの記録液補充供給量を制御する記録液補充供給量制御装置とを備える画像形成装置であって、
前記記録ヘッドユニットは、
前記サブタンクの一面を封止し、前記サブタンク内に収納した前記記録液の量に応じて変位するフィルムと、
前記サブタンク内において前記フィルムに付勢を与えるバネと、
前記サブタンクに設けられ、前記フィルムに追随する負圧レバーとを有し、
前記記録液補充供給量制御装置は、
前記サブタンクに前記記録液を補充する所定の記録液補充供給量に対応する前記負圧レバーの変位量を記憶する負圧レバー変位量記憶部と、
前記サブタンクの近傍周辺の温度に対する前記負圧レバーの変位量のバラツキを補正するための温度補正係数を記憶する温度補正係数記憶部と、
前記サブタンクの近傍周辺の温度を検出する温度検出部と、
前記負圧レバーの位置を検出する負圧レバー位置検出部と、
前記記録液補充供給量を制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記メインタンクから前記サブタンクへ記録液を供給する際、
前記温度検出部によって前記サブタンクの近傍周辺の温度を検出し、
検出した温度に基づいて前記温度補正係数記憶部から前記温度補正係数を読み出し、
所定の記録液補充供給量に基づいて前記負圧レバー変位量記憶部から所定の記録液補充供給量に対応する前記負圧レバーの変位量を読み出し、
読み出した前記温度補正係数を、読み出した前記負圧レバーの変位量に乗算して前記サブタンクの近傍周辺の温度を加味した前記負圧レバーの変位量を求め、
求めた前記負圧レバーの変位量に基づく前記負圧レバーの位置に、前記負圧レバーが移動したことを前記負圧レバー位置検出部によって検出されるまで前記メインタンクから前記サブタンクへ記録液を供給して前記記録液補充供給量を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記温度検出部によって検出された前記サブタンクの近傍周辺の温度が所定の基準値を超えているときは前記サブタンクを大気開放し、その際の前記負圧レバーの初期位置を検出し、
前記制御部は、前記負圧レバーの初期位置に対する前記負圧レバーの変位量に前記温度補正係数記憶部から読み出した前記温度補正係数を乗算し、乗算した前記サブタンクの近傍周辺の温度を加味した前記負圧レバーの変位量に基づいて前記記録液補充供給量を制御することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
前記記録液補充供給量に対応する前記負圧レバーの変位量は、負圧形成時の変位量を元にして規定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。