JP2010036482A - 画像形成装置及び液体収容容器 - Google Patents

Abstract

【課題】タンク内の液面高さを検知するために複数本の検知電極を並べて配置すると実装スペースが増大する。
【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が取付けられ、３つの検知電極のうちの２つの検知電極は、円筒状の中空検知電極２０８ｃと、この中空検知電極２０８ｃ内に絶縁部材２０８ｄで絶縁されて配設された円柱状の柱状電極２０８ｂとで構成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は画像形成装置及び液体収容容器に関し、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及び画像形成装置で使用するインクを収容する液体収容容器に関する。

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、記録ヘッドにインクを供給するサブタンク（ヘッドタンク、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）をサブタンクに持たせ、サブタンク内の負圧の異常を検知したとき、例えば空気が流入したときには当該負圧を正常な状態に戻す負圧回復動作（負圧再形成動作）を行うようにしたものが知られている。
特開２００７−０１５１５３号公報

サブタンク内への空気の流入は、サブタンクを大気開放する大気開放機構の弁手段などに微小な異物が挟まる等した場合などに、時間を掛けてサブタンク内部に空気が侵入する空気漏れないしスローリークが発生する。また、サブタンクで記録ヘッドにインクを供給する場合には、装置本体側からサブタンクにインクを供給するための供給チューブとの連結部や供給チューブそのものなどから空気が混入、浸透し易くなる。

従来、サブタンクに対する空気の流入を検知する手段としてはサブタンク内の液面レベルと検知する手段が用いられている。サブタンク内の液面を検知する構成としては、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。なお、２本の検知電極を用いるものは特許文献１にも記載されている。
特開平４−２６１８６０号公報 特開平２−１６５９６３号公報

上述したように、従来の画像形成装置では、サブタンク内に２本の電極ピンを配設し、電極ピンにインクが接触するか否かによって変化する電流値に基づいて、サブタンク内が所定のインク残量になったこと、あるいは、所定の空気量以上になったことを検出するようにしている。

この場合、２本の電極ピンがインクに浸かっている状態では、電極ピン間を流れる電流の変化量は液面レベルの変化量に対して微小なため、オン／オフ的な検知は可能であっても、液面レベルの変化量を検出することは困難であるという課題がある。

そこで、上述した特許文献２に記載されているように、長さの異なる３本以上の電極ピンを使用して複数段階の液面レベルを検出することも行われているが、電極ピンの本数が増えることで、サブタンクにおける電極ピンの実装スペースが拡大す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、検知電極の実装スペースの増大を抑えつつ、複数の検知電極を配置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少なくとも２つの検知電極と、を備え、
前記少なくとも２つの検知電極は、中空状の中空電極と、前記中空電極内に絶縁されて配設された柱状又は中空状の電極である
構成とした。

ここで、前記サブタンク内の液面の検出結果に基づいて前記サブタンク内の空気量が所定量以上か否かを検出し、前記サブタンク内の空気量が所定量以上のときには前記サブタンクの負圧形成動作を行う構成とできる。

この場合、前回の負圧形成動作実施時から予め定めた所定時間が経過したときに、前記サブタンク内の空気量が所定量以上になったか否かの検出動作を行う構成とできる。

また、前記サブタンク内の空気量が所定量以上になったことを検出した時刻が予め定めた所定の時間帯内でないときには前記負圧形成動作を行わない構成とできる。

また、前記記録ヘッドから吐出した滴の滴量の計数結果に基づいて前記サブタンク内の空気量が所定量以上か否かを検出し、前記サブタンク内の空気量が所定量以上のときには前記サブタンクの負圧形成動作を行う構成とできる。

また、装置の電源投入時、省エネモードからの復帰時、印刷動作直後の少なくともいずれかで前記サブタンク内の空気量が所定量以上か否かを検出する構成とできる。

本発明に係る液体収容容器は、
記録ヘッドに供給するインクを収容するタンク本体と、
前記タンク本体内の液面を検出する少なくとも２つの検知電極と、を備え、
前記少なくとも２つの検知電極は、中空状の中空電極と、前記中空電極内に絶縁されて配設された柱状又は中空状の電極である
構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、液滴を吐出する記録ヘッドと、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少なくとも２つの検知電極と、を備え、少なくとも２つの検知電極は、中空状の中空電極と、中空電極内に絶縁されて配設された柱状又は中空状の電極である構成としたので、検知電極の実装スペースの増大を抑えつつ、複数の検知電極を配置できる。

本発明に係る液体収容容器によれば、記録ヘッドに供給するインクを収容するタンク本体と、
タンク本体内の液面を検出する少なくとも２つの検知電極と、を備え、少なくとも２つの検知電極は、中空状の中空電極と、中空電極内に絶縁されて配設された柱状又は中空状の電極である構成としたので、検知電極の実装スペースの増大を抑えつつ、複数の検知電極を配置できる。

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、内部のインクの液面高さを検知する３つの検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃが取り付けられている。これら検知電極ピン２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃによってインク液面の変位を検知してサブタンク３５内（タンクケース２０１内）の空気量を検出することができる。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、本発明に係る液体収容容器としてのサブタンクの第１実施形態について図７ないし図９を参照して説明する。なお、図７はサブタンクの模式的説明図、図８は同サブタンクの検知電極構成の説明図、図９は同じく検知電極構成の斜視説明図である。
サブタンク３５には、前述したように、３つの検知電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃが取付けられている。これらの３つの検知電極のうちの２つの検知電極は、円筒状（円筒状に限らず、中空状であればよい。）の中空検知電極２０８ｃと、この中空検知電極２０８ｃ内に絶縁部材２０８ｄで絶縁されて配設された円柱状（円柱に限らず、柱状又は筒状でもよい。）の柱状電極２０８ｂとで構成されている。

ここで、検知電極２０８ａと柱状検知電極２０８ｂはそれぞれの下端のサブタンク３５内における高さ位置が同じになるように配置され、中空検知電極２０８ｃはその下端が検知電極２０８ａ及び柱状検知電極２０８ｂの下端よりも高い位置になるように配置されている。また、樹脂部材２０８は例えば樹脂材料で形成された支持部材である。

このように構成したサブタンク３５の検知電極２０８ａをグランド電位に接続し、検知電極２０８ｂ、２０８ｃに所定の電圧Ｖｃｃを印加した状態で、検知電極２０８ａ、２０８ｃ間が導通しているときにはインク２００の液面２００ａが検知電極２０８ｃの下端よりも高い位置にあることを検出できる。また、検知電極２０８ａ、２０８ｂ間が導通していないときにはインク２００の液面２００ａが検知電極２０８ｂの下端よりも低い位置にあることを検出できる。

これにより、正常な負圧状態において、印刷によるインク消費が伴っても検知電極２０８ａ、２０８ｂ間は導通状態が維持されるように制御している状態で、スローリークが発生してサブタンク３５内の空気量が所定量以上になると、インク液面が検知電極２０８ａ、２０８ｂの下端より低下すると、インク液面が検知電極２０８ａ、２０８ｂ間が非導通状態になるので、検知電極２０８ａ、２０８ｂ間の導通状態を検知することによって空気量が所定量以上になったこと、すなわち、スローリークが発生していることを検出できる。

ここで、エアーリーク（スローリーク）とは、図１０に示すように、サブタンク３５の大気開放機構２０７などから経時的に空気が進入し、サブタンク３５内の負圧が崩れて、インク液面が低下する現象である。負圧が崩れると、噴射曲がり、噴射ばらつき、サブタンク内への気泡混入による滴吐出不能（ノズル抜けと称される。）などが生じるので、エアーリークを検出することが要請される。

この場合、図１０に示すように、検知電極を２本構成とすると、２本の検知電極２０８ａ、２０８ｂがインクに浸かっている状態（両電極２０８ａ、２０８ｂが導通している状態）からインク液面が低下して２本の検知電極２０８ａ、２０８ｂ間が非導通になることで、空気量が所定量以上になったことを検知できるものの、インク消費によってインク液面が２本の検知電極２０８ａ、２０８ｂの下端よりも低下した場合でもサブタンク３５内の空気量が所定量以下になった（エアーリークが発生した）と検出されてしまうことになる。

そこで、図１１に示すように、検知電極を３本構成とすれば、検知電極２０８ａと相対的に短い（高さ位置が高い）検知電極２０８ｃによってインク残量が所定量以上あることを検知し、同じ高さ位置の検知電極２０８ａ、２０８ｂでエアーリークを検知することができる。

ところが、このように検知電極を３本構成にすると、２本構成の場合よりも検知電極の実装スペースが増大し、サブタンクの小型化、画像形成装置の小型化の妨げになる。

そこで、上述したように、検知電極を３本構成にしつつ、そのうちの２本の検知電極を２重構造で配置することによって、３つの検知電極を別個に並べて配置する場合に比べて、検知電極の実装スペースを小さくすることができる。

このように、少なくとも２つの検知電極は、中空状の中空電極と、中空電極内に絶縁されて配設された柱状又は中空状の電極である構成とすることで、検知電極の実装スペースを増大を抑えつつ、複数の検知電極を配置できる。なお、３つ以上の検知電極を配置する場合に、３重以上の多重構造とすることもできる。

次に、この画像形成装置におけるサブタンク３５の負圧形成（負圧調整）動作について図１２に示すフロー図を参照して説明する。
負圧調整動作は、大気開放弁２０７を開いてサブタンク３５内を大気に開放し、検知電極２０８ａ、２０８ｃがインク２００で導通するまでインクカートリッジ１０からサブタンク３５にインクを供給した後、大気開放弁２０７を閉じ、維持回復機構８１のキャップ８２ａで記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングして図示しない吸引ポンプを駆動して記録ヘッド３４のノズルから所要量のインクの吸引（ノズル吸引）を行う。

このノズル吸引によってサブタンク３５のフィルム２０３がばね２０４の付勢力に抗してタンクケース２０１側に引かれるが、ノズル吸引が終了すると、ばね２０４の付勢力（復元力）によってフィルム２０３が外方に押されるので、サブタンク３５の内圧が低下して負圧状態になる。

次に、エアーリークの検知及び負圧調整動作の第１実施例について図１３のフロー図を参照して説明する。
ここでは、上述したサブタンク３５の負圧調整動作を行った後、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）からサブタンクの負圧調整動作時の時刻を読取り、内部のメモリに記憶する。その後、ＲＴＣから現在時刻を読み取り、最終負圧調整動作実施（前回の負圧調整動作実施）からの経過時間が予め定めた所定時間（一定時間）Ｔ以上であるか否かを判別する。

このとき、前回の負圧調整動作実施から一定時間Ｔ以上経過していれば、検知電極２０８ａ、２０８ｂを使用したエアーリーク検知動作（サブタンク３５内の空気量が所定量以上になったことを検知する動作）を実施して、負圧が異常か（エアーリークが発生しているか）否かを判別し、負圧が異常であれば、サブタンクの負圧調整動作を行う。

つまり、サブタンク３５のエアーリークは、通常、装置を長期間使用しない状況下で発生する。つまり、装置が使用されている間はサブタンク３５内のインクが消費されて検知電極２０８ａ、２０８ｃで検知されると、インクカートリッジ１０からサブタンク３５にインクの補充供給を行う（大気解放機構２０７を閉じた状態で）ため、エアーリークは発生し難い。

そのため、例えば、常時、エアーリークの検知を行うと、制御部５００を構成するＣＰＵ５０１の負荷が重くなり、スループットが低下することになる。そこで、前回の負圧調整動作の実施から所定時間（例えば１０分間）が経過したときにエアーリークの検知を行うようにすることで、スループットの低下を防止することができる。

次に、エアーリークの検知及び負圧調整動作の第２実施例について図１４のフロー図を参照して説明する。
ここでは、ユーザから負圧調整モードの設定を受け付ける。負圧調整モードとは、エアーリーク検知時に負圧調整動作を自動的に実施する（これを「負圧調整モードＯＮ」とする。）か、手動で実施する（これを「負圧調整モードＯＦＦ」とする。）かを指定するモードである。

そして、サブタンク３５の負圧調整動作を行った後、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）からサブタンクの負圧調整動作時の時刻を読取り、内部のメモリに記憶する。その後、ＲＴＣから現在時刻を読み取り、最終負圧調整動作実施（前回の負圧調整動作実施）からの経過時間が予め定めた所定時間（一定時間）Ｔ以上であるか否かを判別する。

このとき、前回の負圧調整動作実施から一定時間Ｔ以上経過していれば、検知電極２０８ａ、２０８ｂを使用したエアーリーク検知動作（サブタンク３５内の空気量が所定量以上になったことを検知する動作）を実施して、負圧が異常か（エアーリークが発生しているか）否かを判別する。

ここで、負圧が異常であれば、負圧調整モードがＯＮか否かを判別し、負圧調整モードがＯＮであれば、サブタンクの負圧調整動作を行う。

これに対し、負圧調整モードがＯＮでなければ、負圧調整動作を実施するか否かをユーザに問い合わせ、ユーザから負圧調整動作を実施する旨の指定がなされたときには、サブタンクの負圧調整動作を行う。ユーザから負圧調整動作を実施する旨の指定がなされないときには、所定時間（例えば５時間）の経過を待って再度負圧調整動作を実施するか否かをユーザに問い合わせる処理に戻る。

つまり、サブタンクの負圧調整動作は、大気開放機構２０７の開閉動作を伴うために異音が発生するおそれがあることから、ユーザの使用環境で負圧調整動作が好ましくないときには、ユーザが指定するまで負圧調整動作を行わないように選択できるようにすることで、異音の発生を防止し、装置の静穏性を向上する。

次に、エアーリークの検知及び負圧調整動作の第３実施例について図１５のフロー図を参照して説明する。
ここでは、ユーザから昼間負圧調整禁止モードの設定を受け付ける。昼間負圧調整禁止モードとは、エアーリーク検知時であっても昼間の時間帯（例えば８時から１８時までの間）は負圧調整動作を自動的に実施することを禁止する（これを「昼間負圧調整禁止モードＯＮ」とする。）か、禁止しない（これを「昼間負圧調整禁止モードＯＦＦ」とする。）かを指定するモードである。

そして、サブタンク３５の負圧調整動作を行った後、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）からサブタンクの負圧調整動作時の時刻を読取り、内部のメモリに記憶する。その後、ＲＴＣから現在時刻を読み取り、最終負圧調整動作実施（前回の負圧調整動作実施）からの経過時間が予め定めた所定時間（一定時間）Ｔ以上であるか否かを判別する。

このとき、前回の負圧調整動作実施から一定時間Ｔ以上経過していれば、検知電極２０８ａ、２０８ｂを使用したエアーリーク検知動作（サブタンク３５内の空気量が所定量以上になったことを検知する動作）を実施して、負圧が異常か（エアーリークが発生しているか）否かを判別する。

ここで、負圧が異常であれば、昼間負圧調整禁止モードがＯＮか否かを判別し、昼間負圧調整禁止モードがＯＮでなければ、サブタンクの負圧調整動作を行う。

これに対し、昼間負圧調整禁止モードがＯＮであれば、ＲＴＣから現在時刻を取得して、現在時刻が予め定めた時間帯である昼間（例えば８時から１８時の間）であるか否かを判別し、現在時刻が昼間でなければ（予め定めた時間帯でなければ）負圧調整動作を実施し、現在時刻が昼間であれば（予め定めた時間帯であれば）、負圧調整動作を実施することなく、現在時刻が予め定めた時間帯である昼間でなくなるまで待機する。

つまり、前述したように、サブタンクの負圧調整動作は、大気開放機構２０７の開閉動作を伴うために異音が発生するおそれがあることから、装置がオフィス環境で使用されるような場合には昼間に負圧調整動作を行わないように設定できるようにすることで、異音の発生を防止し、装置の静穏性を向上する。

次に、エアーリークの検知及び負圧調整動作の第４実施例について図１６のフロー図を参照して説明する。
ここでは、ユーザから夜間負圧調整禁止モードの設定を受け付ける。夜間負圧調整禁止モードとは、エアーリーク検知時であっても夜間の時間帯（例えば１８時から８時までの間）は負圧調整動作を自動的に実施することを禁止する（これを「夜間負圧調整禁止モードＯＮ」とする。）か、禁止しない（これを「夜間負圧調整禁止モードＯＦＦ」とする。）かを指定するモードである。

そして、サブタンク３５の負圧調整動作を行った後、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）からサブタンクの負圧調整動作時の時刻を読取り、内部のメモリに記憶する。その後、ＲＴＣから現在時刻を読み取り、最終負圧調整動作実施（前回の負圧調整動作実施）からの経過時間が予め定めた所定時間（一定時間）Ｔ以上であるか否かを判別する。

このとき、前回の負圧調整動作実施から一定時間Ｔ以上経過していれば、検知電極２０８ａ、２０８ｂを使用したエアーリーク検知動作（サブタンク３５内の空気量が所定量以上になったことを検知する動作）を実施して、負圧が異常か（エアーリークが発生しているか）否かを判別する。

ここで、負圧が異常であれば、夜間負圧調整禁止モードがＯＮか否かを判別し、夜間負圧調整禁止モードがＯＮでなければ、サブタンクの負圧調整動作を行う。

これに対し、夜間負圧調整禁止モードがＯＮであれば、ＲＴＣから現在時刻を取得して、現在時刻が予め定めた時間帯である夜間（例えば１８時から８時の間）であるか否かを判別し、現在時刻が夜間でなければ（予め定めた時間帯でなければ）負圧調整動作を実施し、現在時刻が夜間であれば（予め定めた時間帯であれば）、負圧調整動作を実施することなく、現在時刻が予め定めた時間帯である夜間でなくなるまで待機する。

つまり、前述したように、サブタンクの負圧調整動作は、大気開放機構２０７の開閉動作を伴うために異音が発生するおそれがあることから、装置がパーソナル環境で使用されるような場合には夜間には負圧調整動作を行わないように設定できるようにすることで、異音の発生を防止し、装置の静穏性を向上する。

次に、エアーリークの検知及び負圧調整動作の第５実施例について図１７のフロー図を参照して説明する。
まず、インク使用量からサブタンク３５内の推定液面高さ変化量を計算し、結果を記憶する。インク使用量は、記録ヘッド３４から吐出した液滴の滴量と滴数をカウントすることで得られる。また、サブタンク３５の容積と吐出した滴量ごとの滴数のカウント値の合計値から、推定液面高さの変化量は容易に計算できる。

その後、サブタンク３５に最後にインクの補充供給を行ってからの累積インク使用量を判定し、累積インク使用量から液面高さを計算する。そして、計算結果による液面高さが検知電極２０８ｂより上であるか否かを判別し、液面高さが検知電極２０８ｂより上であるときには負圧異常判定を実施し、検知電極２０８ｂより上でないときには負圧異常判定を実施しない。

つまり、実際の装置では印刷動作に伴うインク消費によってサブタンク３５内のインク量が減少するので、印刷動作でサブタンク３５内のインクが減少してからエアーリーク検知動作を行っても、印刷によるインク消費に伴う液面低下であるか、エアーリークによる液面低下であるのかの判別がつかなくなる。

そこで、インク使用量から得られる液面高さが検知電極２０８ｂよりも下方にある場合、検知電極２０８ｂではエアーリークと正常なインク液面低下との区別がつかないので、負圧異常の判定を行わないようにすることで、エアーリーク検知動作の精度を向上するようにしている。

次に、インク使用量の計測を行う手段の一例について図１８を参照して説明する。なお、図１８はインク使用量の計測を画像形成装置内のＡＳＩＣを使用して行う場合のブロック説明図である。
ここでは、印写画像データ生成部７０１はホスト６００側（ＰＣなど）のプリンタドライバ６０１内で実現され、その他は画像形成装置本体内で実現されるものとする。

ホスト６００側では、アプリケーションを通してユーザより印刷命令があった場合、ＯＳ（ＧＤＩ）が印刷対象となる画像データをプリンタドライバ６０１に伝達する。伝達された画像データはプリンタドライバ６０１内で処理されるが、このとき画像データは印写画像データ生成部７０１において、画像形成装置で処理可能なデータである印写画像データ（画像情報）に変換される。

印写画像データは、画像形成装置内に転送され、記録ヘッド３４の圧力発生手段を駆動するヘッド駆動信号を生成する、ヘッド駆動信号生成部７０２に入力され、印写画像データに含まれているヘッド駆動信号の生成回数及び生成される信号の個々の強さ（液滴の大きさ）に関する情報を画像信号としてインク使用量計算部７０３に入力する。インク使用量計算部７０３では、ヘッド駆動信号の生成回数及び強さを元に、記録ヘッド３４から吐出されるインク滴の量を検出して、検出したインク量を積算することでインク使用量を算出する。

なお、このインク消費量（インク使用量）の値は、別途メンテナンス実行判定や、カートリッジの残量の算出、インク使用量を示すカバレッジ量の算出などに使用される。また、異常検知信号は、用紙サイズエラー、紙種エラー、ＪＡＭエラー、紙位置エラー、ヘッド駆動信号生成部異常などのエラー判定に用いられる。

このように画像形成装置側でインク使用量を算出することによって、処理速度の高速化を図れ、またホスト側で印刷ジョブを転送したものの画像形成装置側で実際に滴吐出が行われなかったような異常が発生した場合でも正確にインク使用量を算出することができる。

次に、インク使用量の計測を行う手段の他の例について図１９を参照して説明する。なお、図１９はインク使用量の計測をホスト側で行う場合のブロック説明図である。
つまり、印写画像データ生成部７０１からの画像信号に基づいてインク使用量を計算するインク使用量計算部７０４をホスト６００側（ＰＣなど）のプリンタドライバ６０１やその他のプログラムで実現している。

次に、エアーリークの検知及び負圧調整動作の第６実施例について図２０のフロー図を参照して説明する。
ここでは、電源ＯＮ（電源投入）されると、エアーリーク検知動作を実施し、負圧異常があるか否かを判別し、負圧異常があれば、サブタンク３５の負圧調整動作を実施した後、電源投入動作を開始する。

つまり、エアーリークは前述したように装置が長期間放置された場合に発生しやすいので、電源投入時にエアーリーク検知動作とその結果に基づく負圧調整動作を行うことで、サブタンクの負圧異常を低減することができる。

次に、エアーリークの検知及び負圧調整動作の第７実施例について図２１のフロー図を参照して説明する。
ここでは、電源ＯＮ（電源投入）されると、エアーリーク検知動作を実施し、負圧異常があるか否かを判別し、負圧異常があれば、サブタンク３５の負圧調整動作を実施した後、電源投入動作を開始する。

その後、省エネモード（装置本体の各部に対する電力供給を低減したモード）に移行し、省エネモードから復帰するときには、エアーリーク検知動作を実施し、負圧異常があるか否かを判別し、負圧異常があれば、サブタンク３５の負圧調整動作を実施した後、省エネモードからの復帰動作を開始する。

つまり、電源がＯＮされたままであっても省エネモードに移行して放置された状態では、サブタンク３５へのインク補充供給動作が行われない状態が継続してエアーリークが発生する可能性が高くなるので、省エネモードから復帰するときにはエアーリーク検知動作とその結果に基づく負圧調整動作を行うことで、サブタンクの負圧異常を低減することができる。

次に、エアーリークの検知及び負圧調整動作の第８実施例について図２２のフロー図を参照して説明する。
ここでは、ホスト６００側（ＰＣ側）から印刷開始ジョブを受け付けると、エアーリーク検知動作を実施し、負圧異常があるか否かを判別し、負圧異常があれば、サブタンク３５の負圧調整動作を実施した後、印刷動作を開始する。

つまり、印刷開始前にエアーリーク検知動作とその結果に基づく負圧調整動作を行うことで、サブタンクの負圧異常を低減することができる。

次に、本発明に係る液体収容容器としてのサブタンクの第２実施形態について図２３及び図２４を参照して説明する。なお、図２３はサブタンクの模式的説明図、図２４は同サブタンクの検知電極構成の斜視説明図である。
この実施形態は、前述した第１実施形態において、検知電極２０８ａの下端と中空検知電極２０８ｃの下端との高さ位置をほぼ同じにし、中空検知電極２０８ｃの下端の高さ位置よりも柱状検知電極２０８ｂの下端の高さ位置を高く配置したものである。

この場合には、検知電極２０８ａと中空検知電極２０８ｃとによってエアーリークを検知する。

次に、本発明に係る液体収容容器としてのサブタンクの第３実施形態について図２５及び図２６を参照して説明する。なお、図２５はサブタンクの模式的説明図、図２６は同サブタンクの検知電極構成の斜視説明図である。
この実施形態では、検知電極を２本構成としたものであり、サブタンク３５には２つの検知電極３０８ａ、３０８ｂが取付けられている。これらの２つの検知電極は、円筒状（円筒状に限らず、中空状であればよい。）の中空検知電極３０８ａと、この中空検知電極３０８ｃ内に絶縁部材３０８ｄで絶縁されて配設された円柱状（円柱に限らず、柱状又は筒状でもよい。）の柱状電極３０８ｂとで構成されている。

この構成は、前述したエアーリークの検知は困難であるが、２本の検知電極構成であっても、２本の検知電極を並べて配置する場合に比べて、実装スペースを低減することができる。

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のインク残量検知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。 本発明に係る液体収容容器としてのサブタンクの第１実施形態を示す模式的説明図である。 同サブタンクの検知電極構成を示す模式的説明図である。 同じくサブタンクの検知電極構成の斜視説明図である。 エアーリークと２本の電極構成の説明に供する模式的説明図である。 エアーリークと３本の電極構成の説明に供する模式的説明図である。 サブタンクの負圧形成（負圧調整）動作の説明に供するフロー図である。 エアーリークの検知及び負圧調整動作の第１実施例の説明に供するフロー図である。 エアーリークの検知及び負圧調整動作の第１実施例の説明に供するフロー図である。 エアーリークの検知及び負圧調整動作の第２実施例の説明に供するフロー図である。 エアーリークの検知及び負圧調整動作の第３実施例の説明に供するフロー図である。 エアーリークの検知及び負圧調整動作の第４実施例の説明に供するフロー図である。 インク使用量を算出する手段の一例の説明に供するブロック説明図である。 インク使用量を算出する手段の他の例の説明に供するブロック説明図である。 エアーリークの検知及び負圧調整動作の第６実施例の説明に供するフロー図である。 エアーリークの検知及び負圧調整動作の第７実施例の説明に供するフロー図である。 エアーリークの検知及び負圧調整動作の第８実施例の説明に供するフロー図である。 本発明に係る液体収容容器としてのサブタンクの第２実施形態を示す模式的説明図である。 は同サブタンクの検知電極構成の斜視説明図である。 本発明に係る液体収容容器としてのサブタンクの第３実施形態を示す模式的説明図である。 は同サブタンクの検知電極構成の斜視説明図である。

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（サブタンク）
８１…維持回復機構
２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃ、３０８ａ、３０８ｂ…検知電極

Claims (7)

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少なくとも２つの検知電極と、を備え、
   前記少なくとも２つの検知電極は、中空状の中空電極と、前記中空電極内に絶縁されて配設された柱状又は中空状の電極である
   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、前記サブタンク内の液面の検出結果に基づいて前記サブタンク内の空気量が所定量以上か否かを検出し、前記サブタンク内の空気量が所定量以上のときには前記サブタンクの負圧形成動作を行う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、前回の負圧形成動作実施時から予め定めた所定時間が経過したときに、前記サブタンク内の空気量が所定量以上になったか否かの検出動作を行う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、前記サブタンク内の空気量が所定量以上になったことを検出した時刻が予め定めた所定の時間帯内でないときには前記負圧形成動作を行わない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、前記記録ヘッドから吐出した滴の滴量の計数結果に基づいて前記サブタンク内の空気量が所定量以上か否かを検出し、前記サブタンク内の空気量が所定量以上のときには前記サブタンクの負圧形成動作を行うことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２に記載の画像形成装置において、装置の電源投入時、省エネモードからの復帰時、印刷動作直後の少なくともいずれかで前記サブタンク内の空気量が所定量以上か否かを検出することを特徴とする画像形成装置。
7. 記録ヘッドに供給するインクを収容するタンク本体と、
   前記タンク本体内の液面を検出する少なくとも２つの検知電極と、を備え、
   前記少なくとも２つの検知電極は、中空状の中空電極と、前記中空電極内に絶縁されて配設された柱状又は中空状の電極である
   ことを特徴とする液体収容容器。

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