JP2009291959A

JP2009291959A - 液滴吐出装置、画像形成装置

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Publication number: JP2009291959A
Application number: JP2008144942A
Authority: JP
Inventors: Satoru Morino; 哲毛利野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2028-06-02
Also published as: JP5121583B2

Abstract

【課題】本発明では、無駄な送液を抑制した上で、液体供給経路に空気が混入しても装置を不具合なく稼動させる機能を持たせた液滴吐出装置、画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係る液滴吐出装置は、ヘッドタンクと、ヘッドタンク内を大気圧に開放するための開放弁を制御する開放弁制御手段と、メインタンクからヘッドタンクに液体を供給する液体供給手段と、液体供給手段により液体の供給を行う際に、液体の供給経路内に配置した２本の電極ピン間の電位差を検出する電位差検出手段と、電位差検出手段により検出される電位差に関する情報に基づいて、ヘッドタンクに供給される液体に混入している気泡の量を検出する気泡量検出手段とを有する液滴吐出装置であって、開放弁制御手段は、気泡量検出手段により検出される気泡の量が第１の閾値より多くなった場合、開放弁を閉じることを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、メインタンクからヘッドタンクへ液体を供給し、該液体に係る液滴を吐出する装置に関する技術であって、該液体に混入した気泡の量に基づいて、該ヘッドタンクが備える大気開放弁の制御を行う技術に関する。

一般に、プリンタ／ファックス／コピア或いはこれらの機能を複合した画像形成装置としては、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、媒体を搬送しながら、記録液の液滴を用紙に付着させて画像形成を行なう液体吐出方式の画像形成部を搭載したものが知られている。

このような液体（液滴）吐出方式の画像形成装置において、記録ヘッドに対して記録液を供給する方式には、記録ヘッドを搭載するキャリッジに記録液を収容した記録液収容手段である記録液カートリッジを着脱自在に装着し、この記録液カートリッジから記録ヘッドに記録液を供給する方式と、キャリッジ上に記録ヘッドに記録液を供給する第２液体収容手段である小容量のヘッドタンクを搭載し、第１液体収容手段である大容量の記録液カートリッジ（メインタンク）を装置本体側に交換可能に装着し、ヘッドタンクに装置本体側の記録液カートリッジから記録液（インク）を補充供給する方式とが知られている。

少なくとも２つの液体収容手段を用いる液体供給装置にあっては、メインの第１液体収容手段の液体がない状態で第２液体収容手段に対し、供給ポンプを駆動して液体を補充供給する動作を行うが、このとき、第２液体収容手段の液量が規定量になるまで供給ポンプは駆動され続け、予め定めた時間供給ポンプを駆動しても第２液体収容手段の液量が規定量になったことを検出できなければ、第１液体収容手段が空であることになるので、第１液体収容手段の交換を指示することになる。

しかしながら、このように、供給ポンプを所定時間駆動しても第２液体収容手段の液量が規定量になったことを検出できないときに第１液体収容手段が空であると検出するようにした場合、第１液体収容手段が空であるにもかかわらず供給ポンプが駆動されている状態が生じ、このとき、供給ポンプ内の圧力は負の圧力が過剰に増加して行くことになり、第１液体収容手段の指示が出るときには供給ポンプ内は強い負圧状態となっている。

この段階で、第１液体収容手段を交換した場合、第１液体収容手段と供給ポンプとを接続する部分（例えばゴム栓と中空針のジョイント）が外されることになり、第１液体収容手段を外した瞬間に負圧になっている供給ポンプ内に空気が吸い込まれてしまう。そして、供給ポンプに吸い込んでしまった空気は抜けること無く、新たな第１液体収容手段が装着され供給動作が始まると、空気はチューブを通って第２液体収容手段に送られ、送られた空気は、第２液体収容手段内の液面で泡状となり、また泡が増大して行くこととなってしまう。

この第２液体収容手段内の泡は、第２液体収容手段の液面を検出するセンサを誤作動させることがある。そのため、第２液体収容手段を大気に開放した状態で液体の補充供給を行うと、大気開放機構からの液漏れが生じたり、大気開放機構を構成する弁手段が汚れて作動不良になったり、緩慢なリークを生じさせるという問題がある。また、カートリッジ交換時に供給ポンプが吸い込んでしまう気泡以外でも、例えば、インク供給経路での経時による透気により気泡が混入する場合なども上述のような問題を引き起こす。

そこで、上記のような問題を解決するために、特許文献１では、インク供給経路に空気が混入した可能性が高い場合、エア混入フラグをセットし、供給経路内にある空気をインクと共にヘッドタンクに送り込む処理を行い、ヘッドタンク内の泡が消えるまで、ヘッドタンクが大気に開放された状態でのインク供給を制限するという技術が開示されている。
特開２００７−２２３２３０号公報

しかし、上記技術においては、インク供給経路に空気が混入したか否かを実測するための手段を備えていないため、実際には空気が混入していない場合であっても、無駄にインクを送液してしまう可能性があるという問題点がある。

そこで、本発明では、無駄な送液を抑制した上で、液体供給経路に空気が混入しても装置を不具合なく稼動させる機能を持たせた液滴吐出装置、画像家性装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、ヘッドタンク内を大気圧に開放するための開放弁を開閉する開放弁制御手段と、液体を貯蔵するメインタンクからヘッドタンクに液体を供給する液体供給手段と、液体供給手段により液体の供給を行う際に、液体の供給経路内に配置した２本の電極ピン間の電位差を検出する電位差検出手段と、電位差検出手段により検出される電位差に関する情報に基づいて、ヘッドタンクに供給される液体に混入している気泡の量を検出する気泡量検出手段とを有する液滴吐出装置であって、開放弁制御手段は、気泡量検出手段により検出される気泡の量が第１の閾値より多くなった場合、開放弁を閉じることを特徴とする。

上記液滴吐出装置の一形態において、気泡量検出手段は、電位差検出手段により検出される電位差を積算した値に基づいて、気泡の量を検出することを特徴とする。

上記液滴吐出装置の一形態において、気泡量検出手段は、電位差検出手段により検出される電位差が第３の閾値より大きくなっている期間に基づいて、気泡の量を検出することを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記液滴吐出装置を備えることを特徴とする。

一方、本発明に係る液滴吐出装置の他形態では、液滴を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、ヘッドタンク内を大気圧に開放するための開放弁を開閉する開放弁制御手段と、液体を貯蔵するメインタンクから前記ヘッドタンクに液体を供給する液体供給手段と、液体供給手段により供給される前記液体に関する光の透過量を検出する光透過量検出手段と、光透過量検出手段により検出される前記透過量に関する情報に基づいて、ヘッドタンクに供給される液体に混入している気泡の量を検出する気泡量検出手段とを有する液滴吐出装置であって、開放弁制御手段は、気泡量検出手段により検出される気泡の量が第２の閾値より多くなった場合、開放弁を閉じることを特徴とする。

上記液滴吐出手段の一形態において、気泡量検出手段は、光透過量検出手段により検出される透過量を積算した値に基づいて、気泡の量を検出することを特徴とする。

上記液滴吐出手段の一形態において、気泡量検出手段は、光透過量検出手段により検出される透過量が第４の閾値より大きくなっている期間に基づいて、気泡の量を検出することを特徴とする。

したがって、本発明では、無駄な送液を抑制した上で、液体供給経路に空気が混入しても装置を不具合なく稼動させる機能を持たせた液滴吐出装置、画像形成装置を提供することができる。

無駄な送液を抑制した上で、液体供給経路に空気が混入しても装置を不具合なく稼動させる機能を持たせた液滴吐出装置、画像形成装置を提供することができる。

図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
＜本実施の形態に係る画像形成装置の動作概要＞
図１は、本発明に係る液滴吐出装置を備える画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。

このインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。
さらに、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、メインタンクであるインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。

このカートリッジ装填部４には、色の異なる色材である記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の記録液カートリッジであるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ（メインタンク）１０」という）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６を開閉可能に設けている。

また、インクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成としている。また、操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙを配置している。さらに、この操作／表示部５には、電源ボタン１２、用紙送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置している。

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模式的説明図、図３は同じく要部平面説明図である。フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架した主ガイド部材である主ガイドロッド３１と従ガイドロッド３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向（用紙送り方向）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。なお、各色の液滴を吐出するノズル列を有する１又は複数のヘッド構成などを採用することもできる。

記録ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。

また、キャリッジ３３には、各記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための各色のヘッドタンク３５を搭載している。この各色のヘッドタンク３５には各色の可撓性を有する供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。このカートリッジ装填４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための送液手段である供給ポンプユニット２４が設けられている。

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。

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。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。
また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。

さらに、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。

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。さらに、図３で示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。

この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という）８２ａ−８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ−８２ｄは保湿用キャップとしている。

そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナ８５で除去されたインク、空吐出受け９４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。

また、図３で示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口部８９などを備えている。

このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御部のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

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。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。

また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について、図４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。この制御部は、この画像形成装置全体の制御を司る、本発明に係る制御を行うための手段を兼ねたマイクロコンピュータで構成した主制御部３０１及び印刷制御を司るマイクロコンピュータで構成した印刷制御部３０２を備えている。そして、主制御部３０１は、通信回路３００から入力される印刷処理の情報に基づいて用紙４２に画像を形成するために、キャリッジ３３を主走査方向に移動させる主走査モータを主走査モータ駆動回路３０３を介して、用紙４２を送る副走査モータを副走査モータ３０４を介して駆動制御するとともに、印刷制御部３０２に対して印刷用データを送出するなどの制御を行う。

また、主制御部３０１には、キャリッジ２３の位置を検出するキャリッジ位置検出回路３０５からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいてキャリッジ２３の移動位置及び移動速度を制御する。キャリッジ位置検出回路３０５は、例えばキャリッジ２３の走査方向に配置されたエンコーダシートのスリット数を、キャリッジ２３に搭載されたフォトセンサで読み取って計数することで、キャリッジ２３の位置を検出する。
主走査モータ駆動回路３０３は、主制御部３０１から入力されるキャリッジ移動量に応じて主走査モータ２４を回転駆動させて、キャリッジ２３を所定の位置に所定の速度で移動させる。

また、主制御部３０１には搬送ベルト５１の移動量を検出する搬送量検出回路３０６からの検出信号が入力され、主制御部３０１はこの検出信号に基づいて搬送ベルト５１の移動量及び移動速度を制御する。搬送量検出回路３０６は、例えば搬送ローラ５２の回転軸に取り付けられた回転エンコーダシートのスリット数を、フォトセンサで読み取って計数することで搬送量を検出する。

副走査モータ駆動回路３０４は、主制御部３０１から入力される搬送量に応じて副走査モータ５８を回転駆動させて、搬送ローラ５２を回転駆動して搬送ベルト５１を所定の位置に所定の速度で移動させる。主制御部３０１は、給紙コロ駆動回路３０７に給紙コロ駆動指令を与えることによって給紙コロ４３を一回転させる。

主制御部３０１は、維持回復機構駆動用モータ駆動回路３０８を介して維持回復機構８１のモータを回転駆動することにより、前述したようにキャップ８２の昇降、ワイパーブレード８３の昇降、吸引ポンプの駆動などを行わせる。主制御部３０１は、供給ポンプ用駆動回路３１１を介して供給ユニット２４のポンプを駆動するための駆動モータ（供給モータ）を駆動制御し、カートリッジ装填部４に装填されたインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に対してインクを補充供給する（充填する）。

このとき、主制御部３０１は、ヘッドタンク３５が満タン状態にあることを検知するヘッドタンク満タンセンサ３１２からの検知信号に基づいて補充供給（充填動作）を制御する。この場合、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０４を開状態にして充填を行う大気開放充填、大気開放機構２０４を閉じたまま充填を行う通常充填がある。

また、主制御部３０１は、カートリッジ通信回路３１４を通じて、カートリッジ装填部４に装着された各インクカートリッジ１０に設けられる記憶手段である不揮発性メモリ３１６に記憶されている情報を取り込んで、所要の処理を行って、本体記憶手段である不揮発性メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）３１５に格納保持する。また、主制御部３０１には、環境温度、環境湿度を検知する環境センサ３１３からの検知信号が入力される。

印刷制御部３０２は、主制御部３０１からの信号とキャリッジ位置検出回路３０５及び搬送量検出回路３０６などからのキャリッジ位置や搬送量に基づいて、記録ヘッド３４の液滴を吐出させるための圧力発生手段を駆動するためのデータを生成して、上述した画像データをシリアルデータでヘッド駆動回路３１０に転送するとともに、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、滴制御信号（マスク信号）などをヘッド駆動回路３１０に出力する以外にも、ＲＯＭに格納されている駆動信号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波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、１の駆動パルス（駆動信号）或いは複数の駆動パルス（駆動信号）で構成される駆動波形を生成してヘッド駆動回路３１０に対して出力する。

ヘッド駆動回路３１０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３０２から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド３４の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子（例えば前述したような圧電素子）に対して印加することで記録ヘッド３４を駆動する。このとき、駆動波形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（大ドット）、中滴（中ドット）、小滴（小ドット）など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。

次に、この画像形成装置における記録ヘッド３４に記録液であるインクを供給する液体供給装置について、図５を参照して説明する。なお、図５は、同液体供給装置の模式的説明図である。メインタンクであるインクカートリッジ１０は、カートリッジケース１０１内に液体であるインクを収容した可撓性を有するインク袋１０２を収納してなり、このインク袋１０２には内部のインクを供給するためのインク供給口部１０３を備えている。このインク供給口部１０３は内部にゴムなどの弾性部材を有している。

ヘッドタンク３５は、インク２００を収容するタンクケース２０２と、図示しない負圧発生手段、例えば、フィルムと弾性部材からなる負圧発生機構と、タンクケース２０２内を大気に開放するための大気解放機構２０４とを備え、タンクケース２０２の下部には記録ヘッド３４が取り付けられ、またタンクケース２０２の上部には収容されたインク２００の液面が所定の位置になったことを検知する２本の検知電極などで構成した満タン検知手段（ヘッドタンク満タンセンサ）３１２を備えている。

供給ポンプユニット２４は、インクカートリッジ１０のインクをヘッドタンク３５に給送するための供給ポンプ２４１と、供給ポンプ２４１のピストン２４２を図５で上下方向（矢示方向）に往復移動させるためのカム２４３、カム２４３を回転させるギヤ２４４及びこのギヤ２４４を回転駆動させるギヤ２４７をモータ軸２４５ａに取り付けたポンプ駆動手段である駆動モータ２４５などを備え、供給ポンプ２４１に設けた中空針２４６をインクカートリッジ１０のインク袋１０２のインク供給口部１０３内の弾性部材（例えばゴム栓）に差し込むことによって、供給ポンプ２４１内とインク袋１０２内とをジョイントする。

この供給ポンプ２４１の作動／停止を制御するための制御手段である主制御部３０１は、ヘッドタンク３５に対してインクカートリッジ１０からインクを供給するとき、ヘッドタンク満タンセンサ３１２からの検知信号に基づいてインク供給モータ駆動回路３１１を介して駆動モータ３０５の回転駆動及び停止を制御する。そして、この液体供給装置においては、供給チューブ３６の一端部は、送液手段である供給ポンプ２４１に対し、供給ポンプ２４１の液体供給方向（図４でピストンロッド２４２の往復移動方向と同じ）に沿う方向でジョイント部２４９によって接続している。

次に、この液体供給装置において、ヘッドタンク３５に記録液（インク）を充填するとき、所定時間が経過するまで供給ポンプ２４１を作動させてもヘッドタンク３５が満タンにならないときにインクカートリッジ１０のインクが無いと扱う処理を行う場合の空気（エアー）の混入について説明する。

インクカートリッジ１０のインク袋１０２が空の状態では吸い出すものが無くなることで、供給ポンプ２４１を駆動し続けていると供給ポンプ２４１内の圧力は負の圧力（負圧）が増加して行くことになる。そのため、インクカートリッジ１０の交換指示が出るときには、供給ポンプ２４１内は強い負圧状態となっている。

この状態において、インクカートリッジ１０を交換するために、一時的にインク供給口部１０３のゴム栓と供給ポンプ２４１の中空針２４６のジョイントが外されることになり、外した瞬間、供給ポンプ２４１内への空気の吸い込みが始まる。吸い込んでしまった空気は供給ポンプ２４１からヘッドタンク３５までの供給経路は閉じた経路であるために抜けることが無く、新たなインクカートリッジ１０が装着され供給動作が始まると、空気はチューブ３６を通ってヘッドタンク３５に送られることになる。

このようにしてヘッドタンク３５内に送られた空気は、図６で示すように、ヘッドタンク３５内のインク液面で気泡Ｂとなり、また更に供給動作が進むと気泡Ｂが増大して行くこととなる。このヘッドタンク３５内の気泡Ｂは、インクの検知手段２０３の検知結果を誤らせ、ヘッドタンク３５に対して大気開放機構２０４を開いた状態で充填動作を行ったときに、満タンが検知されずに、インクが大気開放機構２０４から外部に漏れ出し、記録ヘッド３４を汚したり、記録ヘッド３４を故障させたりすることがある。

＜本実施の形態に係る画像形成装置の動作原理＞
図７を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置（液滴吐出装置）の動作原理について説明する。図７は、本実施の形態に係る画像形成装置１の動作原理を説明するための図である。画像形成装置１は、開放弁制御手段１１０、液体供給手段１２０、電位差検出手段１３０、電位差積算手段１４０、第１の期間計測手段１５０、光透過量検出手段１６０、光透過量積算手段１７０、第２の期間計測手段１８０、気泡量検出手段１９０、メインタンク１０、ヘッドタンク３５を有する。

液体供給手段１２０は、メインタンク１０で貯蔵される液体をヘッドタンク３５に供給する。

電位差検出手段１３０は、液体供給手段１２０により液体を供給する際の供給経路内に設置した２本の電極ピン２０５間の電位差を計測（検出）し、該電位差を時系列データとして出力する。例えば、電位差検出手段１３０は、図８で示すようなヘッドタンク３５において、液体供給経路内のヘッドタンク３５近傍に電極ピン２０５を、間隔を開けて２本配置し、該２本の電極ピン２０５間に交流電圧を印加した場合の電位差を計測する。これは、液体（インク）が導電性を備える性質を利用して、該液体に含まれる気泡の量を検出するものである。すなわち、液体（インク）に気泡が含まれない場合は、上記電極ピン２０５間の電位差は小さな値となる一方、液体（インク）に気泡が含まれる場合は、気泡が非導電性を有するため、上記電極ピン２０５間の電位差は相対的に大きくなるという性質を利用して、該液体に含まれる気泡の量を検出するものである。

電位差積算手段１４０は、電位差検出手段１３０により検出された電位差を積算する。ここで図１０は、電位差検出手段１３０により検出された電位差の時系列データのグラフであり、該グラフは縦軸を電極ピン２０５間の電位差とし、横軸を液体供給手段１２０により液体を送液した時間とするものである。図１０で示すような電位差積算手段１４０が送液時間ｔ_１０まで電位差を積算した値（図１０中の斜線部分の面積）は、送液時間ｔ_１０までに供給した液体（インク）に混入している気泡の量と相関関係を有する。

第１の期間計測手段１５０は、電位差検出手段１３０により検出された電位差が所定の閾値（第３の閾値）より大きくなっている期間を計測する。ここで図１１は、電位差検出手段１３０により検出された電位差の時系列データのグラフであり、該グラフは縦軸を電極ピン２０５間の電位差とし、横軸を液体供給手段１２０により液体（インク）を送液した時間とするものである。図１１で示すように、送液時間がｔ_１１である場合において、電位差検出手段１３０により検出された電位差が予め定めた閾値（第３の閾値）より大きくなっている期間Ｔ_１１は、送液時間ｔ_１１までに供給した液体（インク）に混入している気泡の量と相関関係を有する。

光透過量検出手段１６０は、液体供給手段１２０により供給される液体（インク）に関して、光の透過量を検出し、該透過量を時系列データとして出力する。例えば、光透過量検出手段１６０は、図９で示すようなヘッドタンク３５において、上記透過量を検出するためのセンサ（発光手段と受光手段で構成される透過型センサ）２０７を、ヘッドタンク３５直上の透明材で作られた供給経路２０６を挟み込むように設置し、該供給経路２０６を通過する液体（インク）に関して、光の透過量を計測する。これは、インクは光を透過させ難いため、液体（インク）に気泡が含まれない場合は、上記の光透過量は小さくなる一方、液体（インク）に気泡が含まれる場合は、上記の光透過量は相対的に大きくなるという性質を利用して、該液体に含まれる気泡の量を検出するものである。

光透過量積算手段１７０は、光透過量検出手段１６０により検出された光透過量を積算する。ここで図１２は、光透過量検出手段１６０により検出された光透過量の時系列データのグラフであり、該グラフは縦軸を光の透過量とし、横軸を液体供給手段１２０により液体を送液した時間とするものである。図１２で示すように、光透過量積算手段１７０が送液時間ｔ_１２まで電位差を積算した値（図１２中の斜線部分の面積）は、送液時間ｔ_１２までに供給した液体（インク）に混入している気泡の量と相関関係を有する。

第２の期間計測手段１８０は、光透過量検出手段１６０により検出された透過量が所定の閾値（第４の閾値）より大きくなっている期間を計測する。ここで図１３は、光透過量検出手段１６０により検出された電位差の時系列データのグラフであり、該グラフは縦軸を光の透過量とし、横軸を液体供給手段１２０により液体（インク）を送液した時間とするものである。図１３で示すように、光透過量検出手段１６０により検出された光透過量が予め定めた所定の閾値（第４の閾値）より大きくなっている期間Ｔ_１３は、送液時間ｔ_１３までに供給した液体（インク）に混入している気泡の量と相関関係を有する。

気泡量検出手段１９０は、電位差積算手段１４０、第１の期間計測手段１５０、光透過量積算手段１７０、第２の期間計測手段１８０の各手段により積算された値、又は計測された期間に基づいて、ヘッドタンク３５に供給される液体（インク）に混入している気泡の量を検出する。具体的には、気泡量検出手段１９０は、電位差積算手段１４０、第１の期間計測手段１５０、光透過量積算手段１７０、第２の期間計測手段１８０の各手段により積算された値、又は計測された期間を、ヘッドタンク３５に供給された液体（インク）に混入している気泡の量と見なす。このような処理を行う技術的な背景は、ヘッドタンク３５に供給される液体（インク）に混入している気泡の量と、電位差積算手段１４０、第１の期間計測手段１５０、光透過量積算手段１７０、第２の期間計測手段１８０の各手段により積算された値、又は計測された期間とは、相関関係を有するからである。

開放弁制御手段１１０は、ヘッドタンク３５内を大気圧に開放するための開放弁の開け閉めの制御を行う。図８、図９はそれぞれヘッドタンク３５の一例を示す図であるが、例えば、開放弁制御手段１１０は、図８、９中の大気開放機構２０４が備える大気開放弁の開閉を制御し、当該制御によって、ヘッドタンク３５は大気圧に開放された状態となったり、大気圧に開放されない状態となったりする。

また、開放弁制御手段１１０は、気泡量検出手段１９０により検出される気泡の量が予め定めた閾値（第１の閾値、第２の閾値）より多くなった場合に、上記開放弁を閉じる制御を行い、それに伴ってヘッドタンク３５は大気圧に開放されない状態となる。ここで、気泡量検出手段１９０により検出される気泡の量とは、気泡量検出手段１９０は、電位差積算手段１４０、第１の期間計測手段１５０、光透過量積算手段１７０、第２の期間計測手段１８０の各手段により積算された値又は計測された期間とし、上記閾値は、積算された値又は計測された期間に関するものとする。送液された液体（インク）に混入している気泡の量を計測し、当該計測した気泡の量に基づいて大気開放弁の開閉を制御することで、大気開放弁（大気開放機構２０４）からインク気泡が排出されることを防止することができる。

＜本実施の形態に係る画像形成装置の処理例＞
（１）電位差データを積算して、インクに含まれる気泡の量を検出する処理について
図１４を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置（液滴吐出装置）による処理例を説明する。図１４は、本実施の形態に係る画像形成装置１による処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、ヘッドタンク３５に送液されたインク２００に含まれる気泡の量を、電極ピン２０５間の電位差データを積算した値を利用して検出する処理について説明する。

Ｓ１０で画像形成装置１が、大気開放を伴うインクの供給処理を開始する。当該処理の開始は、ユーザによる開始操作に基づき開始する形態でも良く、一定時間毎に開始する形態としても良く、ヘッドタンク３５内のインク量に応じて自動的に開始する形態としても良い。

Ｓ２０で開放弁制御手段１１０が、ヘッドタンク３５内を大気圧に開放するための開放弁を開き、ヘッドタンク３５を大気圧に開放する（ヘッドタンク３５内を大気に連通させる）。
Ｓ３０で液体供給手段１２０が、インクを貯蔵するメインタンク１０からヘッドタンク３５に、インクを供給する。例えば、液体供給手段１２０が、インク供給ポンプ２４１を駆動させ、メインタンク１０からヘッドタンク３５にインク２００を供給する。

Ｓ４０で電位差検出手段１３０が、液体供給手段１２０によりインク２００をヘッドタンク３５に供給する際の供給経路内に配置した２本の電極ピン２０５間の電位差を検出し、該電位差の時系列データを出力する。例えば、図８で示すように、上記２本の電極ピン２０５はインク供給経路内のヘッドタンク３５近傍に間隔を開けて配置し、電位差検出手段１３０は該電極ピン２０５間に交流電圧を印加した場合の電位差を計測する。

さらに、Ｓ４０で電位差積算手段１４０が、電位差検出手段１３０により検出された電極ピン２０５間の電位差データを、現在の送液時間まで積算した値（積算データ）を出力する。例えば、図１０で示すように電位差積算手段１４０は、現在の送液時間がｔ_１０である場合、送液時間ｔ_１０までの積算データ（図１０中の斜線部分の面積と等しい）を出力する。
次に、気泡量検出手段１９０が、電位差積算手段１４０により出力される積算データに基づいて、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へ供給されたインク２００に含まれる気泡の量を検出する。ここで、気泡量検出手段１９０は、上記積算データを、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へ供給されたインク２００に混入している気泡の量と見なすものとする。

そしてＳ４０で、気泡量検出手段１９０により検出される上記気泡の量が予め定めた閾値（第１の閾値）以上である場合（Ｓ４０でＹｅｓの場合）、Ｓ５０で液体供給手段１２０がヘッドタンク３５へのインク供給を停止し（インク供給ポンプ２４１を停止させる）、Ｓ６０で開放弁制御手段１１０が開放弁を閉じ、ヘッドタンク３５を大気圧に開放しない状態とする。そして、Ｓ７０で画像形成装置１は、予め定めた所定の時間だけ待機した後、電位差積算手段１４０の積算データをリセットして（ゼロにしても良いし、予め定める所定値としても良い）、Ｓ２０における処理に移行し、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へのインク供給が継続される。ここで、Ｓ７０以降における画像形成装置１の処理は、上記説明の処理に限られず、例えば、ヘッドタンク３５内の負圧回復動作を行った後、大気開放弁を閉じた状態で液体供給手段１２０によるインク２００の供給を行っても良く、また、該負圧回復動作無しで、かつ、大気開放弁を閉じた状態で、液体供給手段１２０によるインク２００の供給を行っても良い。つまり、Ｓ７０以降におけるインク供給再開の前処理として適当な処理であれば他の形態でも良い。

一方、Ｓ４０で気泡量検出手段１９０により検出される上記気泡の量が予め定めた閾値（第１の閾値）より少ない場合（Ｓ４０でＮｏの場合）、Ｓ８０でインク検知手段２０３が、ヘッドタンク３５に必要量のインク２００が供給されたか否かを判定する。そして、インク検知手段２０３が、必要な量のインクを供給したと判定した場合（Ｓ８０でＹｅｓの場合）、Ｓ９０で液体供給手段１２０が、ヘッドタンク３５へのインク供給を停止し（インク供給ポンプ２４１を停止させる）、Ｓ１００で開放弁制御手段１１０が開放弁を閉じ、ヘッドタンク３５を大気圧に開放しない状態とする。そして、Ｓ１１０で画像形成装置１が、大気開放を伴うインクの供給処理を終了する。

他方、Ｓ８０でインク検知手段２０３が、必要な量のインクを供給したと判定しない場合（Ｓ８０でＮｏの場合）、Ｓ３０の処理に移行し、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へのインク供給が継続される。
上記のような処理を行うことで、ヘッドタンク３５へ供給されるインク２００に含まれる気泡の量を実測し、この実測値に基づいて大気開放弁の開閉を制御することで、該開放弁からのインクの噴きこぼれ、回り込み（垂れ）を防止することができる。

また、ここでの処理においては、気泡の混入総量は、送液開始から送液終了までの総量を記録し、送液終了後は気泡混入量をゼロにリセットすることを想定しているが、ヘッドタンク３５内に混入した気泡はすぐには消えないため、上記気泡の混入総量及び次回の送液開始時と前回の送液終了時との経過時間に応じて、気泡量検出手段１９０（次回送液時）が検出する気泡量の初期値を設定する形態としても良い。つまり、前回送液終了時からの経過時間が十分に長い場合はヘッドタンク３５内の気泡混入量はゼロと設定し、前回送液終了時からの経過時間が短い場合、ヘッドタンク３５内には前回送液終了時の気泡が残っているとする手法である。

（２）電位差データが閾値を超える期間に基づいて、インクに含まれる気泡の量を検出する処理について
図１５を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置（液滴吐出装置）による処理例を説明する。図１５は、本実施の形態に係る画像形成装置１による処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、ヘッドタンク３５に送液されたインク２００に含まれる気泡の量を、電極ピン２０５間の電位差データが閾値より大きくなる期間を利用して検出する処理について説明する。

Ｓ２１０で画像形成装置１が、大気開放を伴うインク２００の供給処理を開始する。当該処理の開始は、ユーザによる開始操作に基づき開始する形態でも良く、一定時間毎に開始する形態としても良く、ヘッドタンク３５内のインク量に応じて自動的に開始する形態としても良い。

Ｓ２２０で開放弁制御手段１１０が、ヘッドタンク３５内を大気圧に開放するための開放弁を開き、ヘッドタンク３５を大気圧に開放する（ヘッドタンク３５内を大気に連通させる）。
Ｓ２３０で液体供給手段１２０が、インクを貯蔵するメインタンク１０からヘッドタンク３５に、インク２００を供給する。例えば、液体供給手段１２０が、インク供給ポンプ２４１を駆動させ、メインタンク１０からヘッドタンク３５にインク２００を供給する。

Ｓ２４０で電位差検出手段１３０が、液体供給手段１２０によりインクをヘッドタンク３５に供給する際の供給経路内に配置した２本の電極ピン２０５間の電位差を検出し、該電位差の時系列データを出力する。例えば、図８で示すように、上記２本の電極ピン２０５はインク供給経路内のヘッドタンク３５近傍に間隔を開けて配置し、電位差検出手段１３０は該電極ピン２０５間に交流電圧を印加した場合の電位差を計測する。

さらに、Ｓ２４０で第１の期間計測手段１５０が、電位差検出手段１３０により検出された電極ピン２０５間の電位差データが閾値（第３の閾値）より大きくなる期間を計測し、該期間データを出力する。例えば、図１１で示すように第１の期間計測手段１５０は、現在の送液時間がｔ_１１である場合、電位差データが閾値より大きくなっている期間Ｔ_１１を出力する。
次に、気泡量検出手段１９０が、第１の期間計測手段１５０により出力される期間データに基づいて、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へ供給されたインク２００に含まれる気泡の量を検出する。ここで、気泡量検出手段１９０は、上記期間データを、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５に供給されたインク２００に含まれる気泡の量と見なすものとする。

そしてＳ２４０で、気泡量検出手段１９０により検出される上記気泡の量が予め定めた閾値（第１の閾値）以上である場合（Ｓ２４０でＹｅｓの場合）、Ｓ２５０で液体供給手段１２０がヘッドタンク３５へのインク供給を停止し（インク供給ポンプ２４１を停止させる）、Ｓ２６０で開放弁制御手段１１０が開放弁を閉じ、ヘッドタンク３５を大気圧に開放しない状態とする。そして、Ｓ２７０で画像形成装置１は、予め定めた所定の時間だけ待機した後、第１の期間計測手段１５０の期間データをリセットして（ゼロにしても良いし、予め定める所定値としても良い）、Ｓ２２０における処理に移行し、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へのインク供給が継続される。ここで、Ｓ２７０以降における画像形成装置１の処理は、上記説明の処理に限られず、例えば、ヘッドタンク３５内の負圧回復動作を行った後、大気開放弁を閉じた状態で液体供給手段１２０によるインク２００の供給を行っても良く、また、該負圧回復動作無しで、かつ、大気開放弁を閉じた状態で、液体供給手段１２０によるインク２００の供給を行っても良い。つまり、Ｓ２７０以降におけるインク供給再開の前処理として適当な処理であれば他の形態でも良い。

一方、Ｓ２４０で気泡量検出手段１９０により検出される上記気泡の量が予め定めた閾値（第１の閾値）より少ない場合（Ｓ２４０でＮｏの場合）、Ｓ２８０でインク検知手段２０３が、ヘッドタンク３５に必要量のインク２００が供給されたか否かを判定する。そして、インク検知手段２０３が、必要な量のインク２００を供給したと判定した場合（Ｓ２８０でＹｅｓの場合）、Ｓ２９０で液体供給手段１２０が、ヘッドタンク３５へのインク供給を停止し（インク供給ポンプ２４１を停止させる）、Ｓ３００で開放弁制御手段１１０が開放弁を閉じ、ヘッドタンク３５を大気圧に開放しない状態とする。そして、Ｓ３１０で画像形成装置１が、大気開放を伴うインクの供給処理を終了する。

他方、Ｓ２８０でインク検知手段２０３が、必要な量のインク２００を供給したと判定しない場合（Ｓ２８０でＮｏの場合）、Ｓ２３０の処理に移行し、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へのインク供給が継続される。
上記のような処理を行うことで、ヘッドタンク３５へ供給されるインク２００に含まれる気泡の量を実測し、この実測値に基づいて大気開放弁の開閉を制御することで、該開放弁からのインクの噴きこぼれ、回り込み（垂れ）を防止することができる。また、電位差データを積算する処理に比べると、比較的単純な処理によってインク２００に混入する気泡の量を判定することができる。

（３）光透過量データを積算して、インクに含まれる気泡の量を検出する処理について
図１６を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置（液滴吐出装置）による処理例を説明する。図１６は、本実施の形態に係る画像形成装置１による処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、ヘッドタンク３５に送液されたインク２００に含まれる気泡の量を、インクに関する光透過量データを積算した値を利用して検出する処理について説明する。

Ｓ４１０で画像形成装置１が、大気開放を伴うインク２００の供給処理を開始する。当該処理の開始は、ユーザによる開始操作に基づき開始する形態でも良く、一定時間毎に開始する形態としても良く、ヘッドタンク３５内のインク量に応じて自動的に開始する形態としても良い。

Ｓ４２０で開放弁制御手段１１０が、ヘッドタンク３５内を大気圧に開放するための開放弁を開き、ヘッドタンク３５を大気圧に開放する（ヘッドタンク３５内を大気に連通させる）。
Ｓ４３０で液体供給手段１２０が、インク２００を貯蔵するメインタンク１０からヘッドタンク３５に、インク２００を供給する。例えば、液体供給手段１２０が、インク供給ポンプ２４１を駆動させ、メインタンク１０からヘッドタンク３５にインク２００を供給する。

Ｓ４４０で光透過量検出手段１６０が、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５に供給されるインク２００の光透過量を検出し、該光透過量の時系列データを出力する。例えば、図９で示すように、上記の光透過量を検出するためのセンサ（発光手段と受光手段で構成される透過型センサ）２０７を、ヘッドタンク３５直上の透明材で作られたインク供給経路２０６を挟み込むように設置し、該インク供給経路２０６を通過するインクに対して発光手段から照射される光（レーザ光等）を受光手段で検出し、該検出された光の大きさに基づいてインク２００の光透過量を計測する。

さらに、Ｓ４４０で光透過量積算手段１７０が、光透過量検出手段１６０により検出された光透過量のデータを、現在の送液時間まで積算した値（積算データ）を出力する。例えば、図１２で示すように光透過量積算手段１７０は、現在の送液時間がｔ_１２である場合、送液時間ｔ_１２までの積算データ（図１２中の斜線部分の面積と等しい）を出力する。
次に、気泡量検出手段１９０が、光透過量積算手段１７０により出力される積算データに基づいて、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へ供給されたインク２００に含まれる気泡の量を検出する。ここで、気泡量検出手段１９０は、上記積算データを、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５に供給されたインク２００に含まれる気泡の量と見なすものとする。

そしてＳ４４０で、気泡量検出手段１９０により検出される上記気泡の量が予め定めた閾値（第２の閾値）以上である場合（Ｓ４４０でＹｅｓの場合）、Ｓ４５０で液体供給手段１２０がヘッドタンク３５へのインク供給を停止し（インク供給ポンプ２４１を停止させる）、Ｓ４６０で開放弁制御手段１１０が開放弁を閉じ、ヘッドタンク３５を大気圧に開放しない状態とする。そして、Ｓ４７０で画像形成装置１は、予め定めた所定の時間だけ待機した後、光透過量積算手段１７０の積算データをリセットして（ゼロにしても良いし、予め定める所定値としても良い）、Ｓ４２０における処理に移行し、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へのインク供給が継続される。ここで、Ｓ４７０以降における画像形成装置１の処理は、上記説明の処理に限られず、例えば、ヘッドタンク３５内の負圧回復動作を行った後、大気開放弁を閉じた状態で液体供給手段１２０によるインク２００の供給を行っても良く、また、該負圧回復動作無しで、かつ、大気開放弁を閉じた状態で、液体供給手段１２０によるインク２００の供給を行っても良い。つまり、Ｓ４７０以降におけるインク供給再開の前処理として適当な処理であれば他の形態でも良い。

一方、Ｓ４４０で気泡量検出手段１９０により検出される上記気泡の量が予め定めた閾値（第２の閾値）より少ない場合（Ｓ４４０でＮｏの場合）、Ｓ４８０でインク検知手段２０３が、ヘッドタンク３５に必要量のインク２００が供給されたか否かを判定する。そして、インク検知手段２０３が、必要な量のインク２００を供給したと判定した場合（Ｓ４８０でＹｅｓの場合）、Ｓ４９０で液体供給手段１２０が、ヘッドタンク３５へのインク供給を停止し（インク供給ポンプ２４１を停止させる）、Ｓ５００で開放弁制御手段１１０が開放弁を閉じ、ヘッドタンク３５を大気圧に開放しない状態とする。そして、Ｓ５１０で画像形成装置１が、大気開放を伴うインクの供給処理を終了する。

他方、Ｓ４８０でインク検知手段２０３が、必要な量のインク２００を供給したと判定しない場合（Ｓ４８０でＮｏの場合）、Ｓ４３０の処理に移行し、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へのインク供給が継続される。
上記のような処理を行うことで、ヘッドタンク３５へ供給されるインク２００に含まれる気泡の量を実測し、この実測値に基づいて大気開放弁の開閉を制御することで、該開放弁からのインク２００の噴きこぼれ、回り込み（垂れ）を防止することができる。また、電極ピン２０５間の電位差を検出する方法では、インク２００の供給経路内に電極ピン２０５を設置するため、該電極ピン２０５に気泡が付着し誤検出を起こす可能性があるが、本処理例で用いる透過型センサ２０７はインク供給経路の外部に設置するため、そのような誤検出の可能性を低減させることができる。

（４）光透過量データが閾値を超える期間に基づいて、インクに含まれる気泡の量を検出する処理について
図１７を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置（液滴吐出装置）による処理例を説明する。図１７は、本実施の形態に係る画像形成装置１による処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、ヘッドタンク３５に送液されたインク２００に含まれる気泡の量を、インク２００の光透過量データが閾値より大きくなる期間を利用して検出する処理について説明する。

Ｓ６１０で画像形成装置１が、大気開放を伴うインク２００の供給処理を開始する。当該処理の開始は、ユーザによる開始操作に基づき開始する形態でも良く、一定時間毎に開始する形態としても良く、ヘッドタンク３５内のインク量に応じて自動的に開始する形態としても良い。

Ｓ６２０で開放弁制御手段１１０が、ヘッドタンク３５内を大気圧に開放するための開放弁を開き、ヘッドタンク３５を大気圧に開放する（ヘッドタンク３５内を大気に連通させる）。
Ｓ６３０で液体供給手段１２０が、インク２００を貯蔵するメインタンク１０からヘッドタンク３５に、インク２００を供給する。例えば、液体供給手段１２０が、インク供給ポンプ２４１を駆動させ、メインタンク１０からヘッドタンク３５にインク２００を供給する。

Ｓ６４０で光透過量検出手段１６０が、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５に供給されるインク２００の光透過量を検出し、該光透過量の時系列データを出力する。例えば、図９で示すように、上記の光透過量を検出するためのセンサ（発光手段と受光手段で構成される透過型センサ２０７）を、ヘッドタンク３５直上の透明材で作られたインク供給経路２０６を挟み込むように設置し、該インク供給経路２０６を通過するインク２００に対して発光手段から照射される光（レーザ光等）を受光手段で検出し、該検出された光の大きさに基づいてインク２００の光透過量を計測する。

さらに、Ｓ６４０で第２の期間計測手段１８０が、光透過量検出手段１６０により検出された光透過量データが閾値（第４の閾値）より大きくなる期間を計測し、該期間データを出力する。例えば、図１３で示すように第２の期間計測手段１８０は、現在の送液時間がｔ_１３である場合、光透過量データが閾値より大きくなっている期間Ｔ_１３を出力する。
次に、気泡量検出手段１９０が、第２の期間計測手段１５０により出力される期間データに基づいて、ヘッドタンク３５へ供給されたインク２００に含まれる気泡の量を検出する。ここで、気泡量検出手段１９０は、上記期間データを、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５に供給されたインク２００に含まれる気泡の量と見なすものとする。

そしてＳ６４０で、気泡量検出手段１９０により検出される上記気泡の量が予め定めた閾値（第２の閾値）以上である場合（Ｓ６４０でＹｅｓの場合）、Ｓ６５０で液体供給手段１２０がヘッドタンク３５へのインク供給を停止し（インク供給ポンプ２４１を停止させる）、Ｓ６６０で開放弁制御手段１１０が開放弁を閉じ、ヘッドタンク３５を大気圧に開放しない状態とする。そして、Ｓ６７０で画像形成装置１は、予め定めた所定の時間だけ待機した後、第２の期間計測手段１８０の期間データをリセットして（ゼロにしても良いし、予め定める所定値としても良い）、Ｓ６２０における処理に移行し、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へのインク供給が継続される。ここで、Ｓ６７０以降における画像形成装置１の処理は、上記説明の処理に限られず、例えば、ヘッドタンク３５内の負圧回復動作を行った後、大気開放弁を閉じた状態で液体供給手段１２０によるインク２００の供給を行っても良く、また、該負圧回復動作無しで、かつ、大気開放弁を閉じた状態で、液体供給手段１２０によるインク２００の供給を行っても良い。つまり、Ｓ６７０以降におけるインク供給再開の前処理として適当な処理であれば他の形態でも良い。

一方、Ｓ６４０で気泡量検出手段１９０により検出される上記気泡の量が予め定めた閾値（第２の閾値）より少ない場合（Ｓ６４０でＮｏの場合）、Ｓ６８０でインク検知手段２０３が、ヘッドタンク３５に必要量のインク２００が供給されたか否かを判定する。そして、インク検知手段２０３が、必要な量のインク２００を供給したと判定した場合（Ｓ６８０でＹｅｓの場合）、Ｓ６９０で液体供給手段１２０が、ヘッドタンク３５へのインク供給を停止し（インク供給ポンプ２４１を停止させる）、Ｓ７００で開放弁制御手段１１０が開放弁を閉じ、ヘッドタンク３５を大気圧に開放しない状態とする。そして、Ｓ７１０で画像形成装置１が、大気開放を伴うインク２００の供給処理を終了する。

他方、Ｓ６８０でインク検知手段２０３が、必要な量のインク２００を供給したと判定しない場合（Ｓ６８０でＮｏの場合）、Ｓ６３０の処理に移行し、液体供給手段１２０によりヘッドタンク３５へのインク供給が継続される。
上記のような処理を行うことで、ヘッドタンク３５へ供給されるインク２００に含まれる気泡の量を実測し、この実測値に基づいて大気開放弁の開閉を制御することで、該開放弁からのインクの噴きこぼれ、回り込み（垂れ）を防止することができる。また、光透過量データを積算する処理に比べると、比較的単純な処理によってインク２００に混入する気泡の量を判定することができる。

＜総括＞
本発明では、無駄な送液を抑制した上で、液体供給経路に空気が混入しても装置を不具合なく稼動させる機能を持たせた液滴吐出装置、画像形成装置を提供することができる。
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。

本実施の形態に係る画像形成装置の前方から見た斜視説明図である。本実施の形態に係る画像形成装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。本実施の形態に係る画像形成装置の機構部の要部平面説明図である。本実施の形態に係る画像形成装置の制御部の概要を示すブロック説明図である。本実施の形態に係る画像形成装置における液体供給装置の一例を示す模式的説明図である。本実施の形態に係る液体供給装置のヘッドタンク内での気泡の発生を説明する説明図である。本実施の形態に係る画像形成装置（液滴吐出装置）の動作原理を説明するための図である。本実施の形態に係る画像形成装置における電極ピンの配置例を説明するための図である。本実施の形態に係る画像形成装置における透過型センサの配置例を説明するための図である。本実施の形態に係る電位差積算手段による処理を説明するための図である。本実施の形態に係る第１の期間測定手段による処理を説明するための図である。本実施の形態に係る光透過量積算手段による処理を説明するための図である。本実施の形態に係る第２の期間測定手段による処理を説明するための図である。本実施の形態に係る画像形成装置による大気開放を伴うインク供給処理の一例を示すフローチャートである。本実施の形態に係る画像形成装置による大気開放を伴うインク供給処理の一例を示すフローチャートである。本実施の形態に係る画像形成装置による大気開放を伴うインク供給処理の一例を示すフローチャートである。本実施の形態に係る画像形成装置による大気開放を伴うインク供給処理の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１画像形成装置（液滴吐出装置）
１０メインタンク
３４記録ヘッド
３５ヘッドタンク
３６液体（インク）供給経路
１１０開放弁制御手段
１２０液体供給装置
１３０電位差検出手段
１４０電位差積算手段
１５０第１の期間計測手段
１６０光透過量検出手段
１７０光透過量積算手段
１８０第２の期間計測手段
１９０気泡量検出手段
２００インク
２０３インク検知手段
２０４大気開放機構
２０５電極ピン
２０６透明な液体（インク）供給経路
２０７透過型センサ

Claims

液滴を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
前記ヘッドタンク内を大気圧に開放するための開放弁を開閉する開放弁制御手段と、
前記液体を貯蔵するメインタンクから前記ヘッドタンクに前記液体を供給する液体供給手段と、
前記液体供給手段により前記液体の供給を行う際に、前記液体の供給経路内に配置した２本の電極ピン間の電位差を検出する電位差検出手段と、
前記電位差検出手段により検出される前記電位差に関する情報に基づいて、前記ヘッドタンクに供給される前記液体に混入している気泡の量を検出する気泡量検出手段と、を有する液滴吐出装置であって、
前記開放弁制御手段は、前記気泡量検出手段により検出される前記気泡の量が第１の閾値より多くなった場合、前記開放弁を閉じることを特徴とする液滴吐出装置。
液滴を吐出する液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
前記ヘッドタンク内を大気圧に開放するための開放弁を開閉する開放弁制御手段と、
前記液体を貯蔵するメインタンクから前記ヘッドタンクに前記液体を供給する液体供給手段と、
前記液体供給手段により供給される前記液体に関する光の透過量を検出する光透過量検出手段と、
前記光透過量検出手段により検出される前記透過量に関する情報に基づいて、前記ヘッドタンクに供給される前記液体に混入している気泡の量を検出する気泡量検出手段と、を有する液滴吐出装置であって、
前記開放弁制御手段は、前記気泡量検出手段により検出される前記気泡の量が第２の閾値より多くなった場合、前記開放弁を閉じることを特徴とする液滴吐出装置。
前記気泡量検出手段は、前記電位差検出手段により検出される前記電位差を積算した値に基づいて、前記気泡の量を検出することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記気泡量検出手段は、前記電位差検出手段により検出される前記電位差が第３の閾値より大きくなっている期間に基づいて、前記気泡の量を検出することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
前記気泡量検出手段は、前記光透過量検出手段により検出される前記透過量を積算した値に基づいて、前記気泡の量を検出することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
前記気泡量検出手段は、前記光透過量検出手段により検出される前記透過量が第４の閾値より大きくなっている期間に基づいて、前記気泡の量を検出することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
請求項１乃至６の何れか一に記載の液滴吐出装置を備えることを特徴とする画像形成装置。