JP2010005845A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の姿勢が傾いていることを検出する構成が複雑になる。
【解決手段】記録ヘッド３４に供給するインク２００を収容するサブタンク３５は３つの検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃが並べて配置され、検知電極２０８ａの下端と検知電極２０８ｃの下端（とを結んだ直線８００よりも中央の検知電極２０８ｂの下端が上方に位置する長さに設定され、液面が傾いたときに検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂが非導通状態、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃが導通状態になることで液面の傾きが発生したことを検出する。
【選択図】図９

Description

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インクを供給するタンクを備える画像形成装置に関する。

一般に、プリンタ、ファックス、コピア、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えば、インク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備え、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、インク滴を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行なうものがある。

なお、「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（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、「インク」とは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液体となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。

このような画像形成装置においては、記録ヘッドにインクを供給するサブタンクやインクカートリッジなどのタンクを備え、タンク内の液面を検知するために検知電極が用いられている。

例えば、特許文献１に記載されているように２本の検知電極を用いるもの、特許文献２に記載されているように最高レベル検知電極と基準レベル検知電極と最低レベル検知電極を検出する３本の電極と、各電極のグランド電極の計４本の電極を備えたもの、特許文献３に記載されているように、２本の検知電極を備えて、液面レベルと電極に流れる電流量を検知するものなどが知られている。
特開２００６−２５６００５号公報 特開平４−２６１８６０号公報 特開平２−１６５９６３号公報

また、画像形成装置が傾けられた場合にはタンクからのインクの漏出などが生じることから、特許文献４に記載されているように、装置が一定以上の傾斜姿勢又は転倒姿勢にあるときの重力の作用を利用して装置の傾斜を検出するものが知られている。

しかしながら、上述した特許文献４に記載されているように、重力を利用して装置の傾斜状態を検出構成では、構成が複雑になるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で装置が傾斜状態にあることを検出できるようにすることを目的とする。

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、
前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、
前記サブタンク内の液面を検出する長さの異なる複数の検知電極と、
前記複数の検知電極に出力結果に基づいて前記液面の傾きを検出する傾き検出手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。

ここで、少なくとも、前記サブタンクの底面からの下端の高さ位置が最も低い第１の電極と、前記第１の電極よりも下端の高さ位置が高い第２の電極と、前記第２の電極よりも下端の高さ位置が高い第３の電極とが、並べて配置されている構成とできる。

この場合、前記第１の電極を挟んで、それぞれ複数の前記第１、第２の検知電極が反対側の位置に配置されている構成とできる。さらに、前記第１、第２の検知電極が前記記録ヘッドの走査方向及び被記録媒体の搬送方向に配置されている構成とできる。

また、少なくとも２つの前記サブタンクを備え、各サブタンクは前記第１ないし第３の検知電極の配列方向が被記録媒体の搬送方向で逆になる配置である構成とできる。

また、装置の電源投入時、印刷動作開始前、印刷動作終了直後の少なくともいずれかで傾きの検出を行う構成とできる。

また、前記液面が傾いていることを検出したときには電源を遮断する構成とできる。

また、印刷動作中に前記液面が傾いていることを検出したときには、前記印刷動作の終了を待ってエラー処理を行う構成とできる。

本発明に係る画像形成装置によれば、記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、サブタンク内の液面を検出する長さの異なる複数の検知電極と、複数の検知電極に出力結果に基づいて液面の傾きを検出する傾き検出手段と、を備えるので、簡単な構成で液面の傾きを検出して装置の傾きを検出することができる。

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、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２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、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。

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。なお、記録ヘッド３４としては、１つのノズル面に複数のノズルを並べた各色のノズル列を備えるものなどを用いることもできる。

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第２インク供給部としてのサブタンクであるサブタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「サブタンク３５」という。）を搭載している。このサブタンク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インクカートリッジ（メインタンク）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。

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。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２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。

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、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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、サブタンク３５の一例について図３ないし図５を参照して説明する。なお、図３は同サブタンクの１つのヘッド分の模式的正面説明図、図４は同じく上面説明図、図５は同じく側面説明図である。
サブタンク３５は、インク２００を保持するインク収容部２０２を形成する一側部が開口したタンクケース（タンク本体）２０１を有し、このタンクケース２０１の開口部は可撓性フィルム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。

また、タンクケース２０１の外側には、一端部を揺動可能に支持されたフィラからなる変位部材２０５がフィルム２０３に接着などで固定され、フィルム２０３の動きに連動して変位部材２０５が変位するので、装置本体側に配置された光学センサ３０１によって変位部材２０５の変位量を検知することによりサブタンク３５内のインク残量などを検知することができる。

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、サブタンク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。この大気開放機構２０７は、サブタンク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、弁体２０７ｂを押圧する押圧部材２０７ｄなどを備え、装置本体側の大気開放ソレノイド３０２によって押圧部材２０７ｄを介して弁体２０７ｂを押すことで開弁されて、サブタンク３５内に大気開放状態（大気に連通した状態）になる。

また、タンクケース２０１には、長手方向の端部側から順に、内部のインクの液面高さ（液面レベル）を検出する３つの検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃが並べて取り付けられている。これら検知電極ピン２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃの導通状態によって液面レベルを検出するが、この点の詳細については後述する。

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る本発明に係る傾き検出手段やその他の制御を行う手段を兼ねるＣＰＵ５１１と、ＣＰＵ５１１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。

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、サブタンク３５の大気開放機構２０７を開閉する大気開放ソレノイド３０２を駆動するソレノイド駆動部５１２などを備えている。

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。

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。

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。

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。

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。

Ｉ／Ｏ部５１３は、装置に装着されている各種のセンサ群５１５からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ制御部５１０、ＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。センサ群５１５は、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどがあり、Ｉ／Ｏ部５１３は様々のセンサ情報を処理することができる。また、Ｉ／Ｏ部５１３に入力されるセンサ群５１５には、前述したサブタンク３５の変位部材２０５を検知する光学センサ２０６、検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃからの信号なども入力される。

次に、サブタンク３５の検知電極構成について図７を参照して説明する。なお、図７は同サブタンクの要部模式的説明図である。
サブタンク３５には、タンクケース２０１の長手方向の端部側から順に、内部のインクの液面高さ（液面レベル）を検出する３つの検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃが並べて取り付けられている。なお、これらの３つの検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃは電極支持部材２１２に支持されてタンクケース２０１に取付けられている。

検知電極２０８ａは、ここではグランドに接続される（基準電位となる）グランド電極であり、サブタンク３５の底面からの下端の高さ位置が最も低い第１の電極である。検知電極２０８ｂは、第１の電極である検知電極２０８ａよりも下端の高さ位置が高い第２の電極である。検知電極２０８ｃは、第２の電極である検知電極２０８ｂよりも下端の高さ位置が高い第３の電極である。サブタンク３５の天面からの長さで言えば、検知電極２０８ａ＞検知電極２０８ｂ＞検知電極２０８ｃの関係にある。

次に、これらの検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃを用いてサブタンク３５の液面レベルを検出する液面レベル検出回路について図８を参照して説明する。なお、図８は同検知電極を使用する液面レベル検出回路を各部の波形とともに説明するブロック説明図である。
この検出回路では、クロック出力回路５３１から出力される矩形波のクロックＣＬＫを、コンデンサ５３２によってＡＣのサイン波化し、分圧抵抗５３３を介してサブタンク３５の検知電極２０８ｂ、２０８ｃに印加する。

このとき、分圧抵抗５３３とインクの抵抗値５３４との間で検知電極２０８ｂ、２０８ｃに印加される電圧が分圧されるので、分圧抵抗５３３と検知電極２０８ｂ、２０８ｃとの接続点の分圧電圧を取り出し、この電圧をダイオード５３５で半波整流し、ＬＰＦ５３６で直流化して、Ａ／Ｄ変換器５３７でＡ／Ｄ変換して、液面検出信号（液面検知信号）を得ている。なお、インクの抵抗値５３４と分圧抵抗５３３の抵抗値が同じであれば、検知電極２０８ｂ、２０８ｃから出力される電圧の振幅は、印加される電圧の振幅の１／２になる。

このように構成することで、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂとの間にインク２００が介在して導通すればインク抵抗値５３４に応じた電圧が出力され、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂとの間にインク２００が介在していなければ非導通となって検知電極２０８ｂに印加される電圧がそのまま出力されるので、この出力によって、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂとの間にインク２００が介在しているか否かを検出できる。

同様に、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃとの間にインク２００が介在して導通すればインク抵抗値５３４に応じた電圧が出力され、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃとの間にインク２００が介在していなければ非導通となって検知電極２０８ｃに印加される電圧がそのまま出力されるので、この出力によって、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃとの間にインク２００が介在しているか否かを検出できる。

したがって、図７（ａ）に示すように検知電極（グランド電極）２０８ａのみがインク２００に浸されているとき、あるいは全ての検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃがインクに浸されていないときには、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂとの間、及び、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃとの間がいずれも非導通になるので、このときの状態をインク無状態として検出する。

また、図７（ｂ）に示すように、検知電極（グランド電極）２０８ａ及び検知電極２０８ｂがインクに浸されていて、検知電極２０８ｃがインクに浸されていない場合には、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂとの間は導通し、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃとの間は導通しないので、このときの状態をインク少量として検出する。

さらに、図７（ｃ）に示すように、検知電極（グランド電極）２０８ａ、検知電極２０８ｂ及び検知電極２０８ｃがいずれもインクに浸されている場合には、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂとの間は導通し、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃとの間も導通するので、このときの状態をインク満タンとして検出する。

次に、このサブタンク３５の検知電極構成において液面の傾きを検出する構成について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同検知電極の長さの説明に供する説明図、図１０は傾き検出の説明に供する説明図である。
まず、各検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃのそれぞれの長さの関係は、グランド検知電極２０８ａの下端（先端）と検知電極２０８ｃの下端（先端）とを結んだ直線８００よりも中央の検知電極２０８ｂの下端（先端）が上方に位置する（距離Ｌ離れる）長さにしている。

したがって、インク液面２００ａに所定量以上の傾きが生じた場合、サブタンク３５内のインク液面２００ａと各検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃとは、図１０に示すように、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃとがインクに浸され、検知電極２０８ｂがインクに浸されない状態になる。なお、図１０は分かり易くするため、同図（ａ）でサブタンク３５を水平状態で図示してインク液面を傾斜させた状態を示し、同図（ｂ）でインク液面を水平状態にしたときのサブタンク３５の傾斜状態を示している。

このとき、このとき検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃとの間が導通状態になり、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂが非導通状態になる。

したがって、前述した液面レベルを検出する回路において、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｃとの間が導通状態である信号が出力され、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂが非導通状態である信号が出力されたときに、インク液面が所定量以上傾いていると検出するようにする。

そして、サブタンク３５の液面が所定量以上傾いていることは、画像形成装置自体が所定量以上傾いていることになるので、サブタンク３５の液面が傾いていることを検出することで、装置が傾いていることを検出できる。

以上の検知電極２０８ｂ、２０８ｃの状態とインク液面状態との関係は、図１１に示すようになる。なお、図１１における検知電極２０８ｂ、２０８ｃの「検知」は検知電極２０８ａと導通している状態、「非検知」は検知電極２０８ａと導通していない状態（非導通状態）を意味している。

このように、記録ヘッドにインクを供給するサブタンク内の液面を検出する長さの異なる複数の検知電極と、複数の検知電極に出力結果に基づいて液面の傾きを検出する傾き検出手段と、を備えるので、簡単な構成で液面の傾きを検出して装置の傾きを検出することができる。

次に、本発明の第２実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態におけるサブタンクの液面が傾いている状態での要部模式的説明図である。
ここでは、第２の検知電極を検知電極２０８ｂ１、２０８ｂ２の２本とし、第３の検知電極を検知電極２０８ｃ１、２０８ｃ２の２本として、第１の検知電極２０８ａを挟んでそれぞれ一方側に検知電極２０８ｂ１、２０８ｃ１を、他方側に検知電極２０８ｂ２、２０８ｃ２を配置している。

このように構成することで、図１２（ａ）に示すように同図でサブタンク３５が右方向に傾いていること、及び、図１２（ｂ）に示すように同図でサブタンク３５が左方向に傾いていること、すなわち、サブタンク３５の二方向への傾きを検出することができる。

次に、本発明の第３実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態における２つのサブタンクの配置を説明する模式的説明図である。
この実施形態は、２つのサブタンク３５を用いて用紙搬送方向（被記録媒体の搬送方向）の上流側及び下流側への傾きを区別して検出できるようにしたものである。

つまり、前述したように各記録ヘッド３４ａ、３４ｂにインクを供給する少なくとも２つのサブタンク３５ａ、３５ｂを備える場合、前述した第１実施形態のサブタンク３５を使用して、検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃの並び方向を用紙搬送方向で逆になるように配置する。

この配置は、サブタンク３５ａ、３５ｂとして検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃの並び方向が同じものを使用し、用紙搬送方向で逆方向に向けて配置してもよいし、サブタンク３５ａ、３５ｂとして知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃの並び方向が逆方向であるものを使用してもよい。

このように構成することで、この例では、サブタンク３５ａによって液面が用紙搬送方向下流側に下がる方向に傾いていることを、サブタンク３５ｂによって液面が用紙搬送方向上流側に下がる方向に傾いていることをそれぞれ検出できる。

次に、本発明の第４実施形態について図１４ないし図１６を参照して説明する。なお、図１４は同実施形態における検知電極の配置を説明する平面説明図、図１５は図１４の正面説明図、図１６は図１４の側面説明図である。
ここでは、検知電極２０８ａを中心にして、主走査方向で検知電極２０８ａを挟んで検知電極２０８ｂ１、２０８ｃ１を、用紙搬送方向で検知電極２０８ａを挟んで検知電極２０８ｂ２、２０８ｃ２をそれぞれ配置している。

このように構成することで、主走査方向においては検知電極２０８ａ、２０８ｂ１、２０８ｃ１によって図１６でサブタンク３５の右側が下がる方向に液面が傾いたことを検出でき、また、用紙搬送方向においては検知電極２０８ａ、２０８ｂ２、２０８ｃ２によって図１５でサブタンク３５の左側が下がる方向に液面が傾いたことを検出できる。

ただし、この構成では、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂ１又は２０８ｂ２が導通したときには、インク液面が傾いて導通したのか、傾きがなくインクが少量で導通しているのかの判別できない（インク少量を検知電極２０８ｂ１、２０８ｂ２で検知できない）。そこで、前記第３実施形態の構成（同じ方向でそれぞれ２本の検知電極２０８ｂ、２０８ｃを配置する構成）を採用することによって、四方向の傾きを検出できるとともに、検知電極２０８ｂ１、ｂ２によってインク少量であることの検出も行うことができる。

次に、制御部５００による液面状態の検出処理の一例について図１７のフロー図を参照して説明する。なお、サブタンク３５の検知電極構成は第１実施形態を例にして説明する。
ＣＰＵ５０１の命令によりインク液面検出用クロック出力回路５３１のクロックＣＬＫを出力すし、検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃの導通状態を検出し、検知電極２０８ａと検知電極２０８ｂ、２０８ｃのそれぞれ導通状態を判別する。

そして、検知電極２０８ｂ、２０８ｃのいずれもが非導通状態であればインク無し状態と判断してサブタンク３５に対するインク供給を実行し、検知電極２０８ｂが導通状態、検知電極２０８ｃが非導通状態であればインク少量状態と判断してインク残量を警告通知し、検知電極２０８ｂ、２０８ｃがいずれも導通状態であればインク満タン状態と判断し、検知電極２０８ｂが非導通状態、検知電極２０８ｃが導通状態であればインク液面が傾いている状態と判断してエラー状態の処理を行う。

次に、上記液面状態の検出処理における検知電極の導通確認処理について図１８のフロー図を参照して説明する。
液面状態を検出するための検知電極２０８ｂ、２０８ｃからの信号検出のためのサンプリング時間を制御部５００を構成するマイクロコンピュータのＲＴＣ（リアルタイムクロック）によってカウントし、カウント値が所定値に達したときに検知電極２０８ｂ、２０８ｃからの信号を検出し、信号検出回数が所定回数に達したときに検出した信号の値を相互に比較し、検出した信号の値が同じであれば、当該検出した信号を液面状態の検出信号として採用する。

このように、検知電極による液面状態の検出を一定の周期にて複数回実行し、検出結果が全て同じであれば、当該検出結果を用いて液面状態の判別を行うことによって、誤検出を防止できる。これにより、例えば、装置の揺れによって液面が傾くなど偶発的な液面の傾きが発生したような場合に、インク液面が傾いていると判別してエラー状態の処理を行うことを防止できる。

次に、液面の傾きを検出するタイミングについて図１９のフロー図を参照して説明する。
ここでは、装置の電源がＯＮされた時（電源投入時）、ホスト６００側から印字データを受信して印字動作を開始する前、印字動作終了後にそれぞれ液面の傾きを検出する動作を行うようにし、液面の傾きが検出されたときにはエラー状態に移行する。

この場合、印字動作中においてはキャリッジ３３の往復走査によってサブタンク３５内の液面が揺れて液面が傾くことから、印字動作中には液面の傾き検出を行わないようにしている。ただし、サブタンク３５のインク残量などの検出は必要であることから、液面状態の検出は行って、インク液面の傾きを検知してもエラー状態には移行しないようにすることが好ましい。

次に、エラー状態時の処理について図２０のフロー図を参照して説明する。
エラー状態が発生した場合には、ＮＶＲＡＭ５０４などの不揮発性メモリに検出した情報を記憶し、装置傾きの履歴情報を管理できるようにしている。そして、エラー状態に行う処理としては、次のような処理を挙げることができる。

装置の電源を遮断する。これにより、装置の傾きからインクの漏出したときのインクによる電気的短絡を防止することができる。また、操作パネル５１４上に備える表示器（例えばＬＣＤ）に対しエラー情報を表示し、あるいは、表示器（例えばＬＥＤ）の点灯や点滅によりエラー情報の表示し、あるいは、警告音を鳴らし、あるいは、ホスト６００側のプリンタドライバ上でエラー表示を行う。これにより、ユーザに対して装置がインクの漏出のおそれがある設置状態にあることを通知して、装置の姿勢を直すように促せる。

なお、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ単機能構成のものに限らず、プリンタ／ファクシミリ／複写などの複合機能を有する画像形成装置であってもよい。また、液体収容容器はサブタンクに限るものではなく、キャリッジに搭載されるインクカートリッジなどにも適用できる。

本発明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。 同機構部の要部平面説明図である。 サブタンクの一例を示す模式的正面説明図である。 同じく模式的上面説明図である。 同じく模式的側面説明図である。 同装置の制御部を説明する概略ブロック説明図である。 本発明の第１実施形態におけるサブタンクの検知電極構成の説明に供する要部模式的説明図である。 液面レベル検出回路の一例を各部の波形とともに説明するブロック説明図である。 同検知電極の長さの説明に供する説明図である。 液面の傾き検出の説明に供する説明図である。 検知電極の導通状態とインク液面状態との関係の説明図である。 本発明の第２実施形態におけるサブタンクの液面が傾いている状態での要部模式的説明図である。 本発明の第３実施形態における２つのサブタンクの配置を説明する模式的説明図である。 本発明の第４実施形態における検知電極の配置を説明する平面説明図である。 同じく図１４の正面説明図である。 同じく図１４の側面説明図である。 液面状態の検出処理の一例を示すフロー図である。 検知電極の導通確認処理の一例を示すフロー図である。 液面の傾きを検出するタイミングの説明に供するフロー図である。 エラー状態時の処理の説明に供するフロー図である。

符号の説明

１０…インクカートリッジ
３３…キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ…記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５…サブタンク
８１…維持回復機構
２０８ａ…検知電極（第１）
２０８ｂ…検知電極（第２）
２０８ｃ…検知電極（第３）

Claims (8)

1. 液滴を吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクと、
   前記サブタンク内の液面を検出する長さの異なる複数の検知電極と、
   前記複数の検知電極に出力結果に基づいて前記液面の傾きを検出する傾き検出手段と、
   を備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、少なくとも、前記サブタンクの底面からの下端の高さ位置が最も低い第１の電極と、前記第１の電極よりも下端の高さ位置が高い第２の電極と、前記第２の電極よりも下端の高さ位置が高い第３の電極とが、並べて配置されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記第１の電極を挟んで、それぞれ複数の前記第１、第２の検知電極が反対側の位置に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、前記第１、第２の検知電極が前記記録ヘッドの走査方向及び被記録媒体の搬送方向に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２に記載の画像形成装置において、少なくとも２つの前記サブタンクを備え、各サブタンクは前記第１ないし第３の検知電極の配列方向が被記録媒体の搬送方向で逆になる配置であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置において、装置の電源投入時、印刷動作開始前、印刷動作終了直後の少なくともいずれかで傾きの検出を行うことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、前記液面が傾いていることを検出したときには電源を遮断することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置において、印刷動作中に前記液面が傾いていることを検出したときには、前記印刷動作の終了を待ってエラー処理を行うことを特徴とする画像形成装置。

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