JP2010058375A - インクタンク、インク供給システム、インク供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクの種類の影響を低減して、インクタンク内のインクが満杯であることを検知することができる、インクタンク、インク供給システム及びインク供給方法を提供すること。
【解決手段】液滴吐出ヘッド３４に直結されたヘッドタンク３５に、供給路３６を介して接続されたインク供給部１０からインクが供給されるインクタンク１００において、ヘッドタンク３５のインク収容部２０１に配置されインクの満杯を検知する第１のインク検知手段２１６と、インク収容部２０１と連通路２０６を介して連通し、インク収容部２０１よりも上部に設けられた大気開放部２０３に配置された第２のインク検知手段１３２と、を有することを特徴とする。
【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置のインクタンク等に関し、特に、供給路を介して接続されたインク供給部からインクが供給されるインクタンク、インク供給システム及びインク供給方法に関する。

紙、フィルム等様々な記録部材に対して印刷を行う手段として、インクジェット記録装置（液滴吐出装置）が知られている。インクジェット記録装置は、インクタンクから液体吐出ヘッドへインクを供給し、供給されたインクをピエゾ等の圧電素子に電圧を印加することにより、液体吐出ヘッドのノズルから記録部材上へインクを吐出させ、記録部材上で上記動作を繰り返すことにより、高精細な画像を記録部材上に形成させる。

インクジェット記録装置は、従来のオフセット印刷等のように版を必要としない無版印刷のため、製版工程を必要としないだけでなく、小ロット印字にも即時対応ができ、需要に応じた印刷を可能とする。

特に近年は、印字物に高画質化や耐久性が求められており、その為のインクの開発が印刷装置同様急速に進められている。このように印刷物に求められる要求を満たすためには、安定吐出が求められる。

また微小インク滴の吐出により記録部材表面上に任意の画像を印写するインクジェット記録装置においては、インクタンク内のインクが消費され尽くすと、記録部材への書き込みが不能になるばかりでなく、ノズルに至るインク供給路、インク液室内に空気が入り込んでしまい、新たにインクを補給したとしても、吐出不良等の不具合が発生してしまい、その不具合を復旧させる為に多大の時間を要する。

その不具合を解消する為に、インクタンク内にインクを常に規定量満たしておく必要があり、そのインク充填時にインクタンク内のインクレベルを検知する検知手段を設ける方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献1には、インク室に備えたインク検知センサでインク室のインクが一定量以下となったことを検知するインクタンクが開示されている。

また、インク溢れや圧力変動等によりインクタンクからインクが漏れることを防止する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２には、インクタンク内に負圧を維持し急激な体積膨張に対応したバッファ空間を形成した圧力調整モジュールを有し、圧力調整モジュールが圧力変動に対し負圧を維持するインクタンクが開示されている。このインクタンクは、更に、大きな圧力変動に対し、インク貯蔵部にインクを満たしたときに当該インクの液面よりも下となる位置に配され，端部が外部と通気されている第１のパイプと、端部がインク貯蔵部の底面に隣接している第２のパイプを介して外気を前記インク貯蔵部内に供給しインク貯蔵部からのインク漏れを防止するチェック弁を有する。
実公平０８−５８１１号公報 特許第３７０１２７８号公報

しかしながら、近年、インクジェット記録装置のメーカが出荷する純正インク以外に、サードパーティが製造・販売するリフィルインクが市場に出まわっており、各メーカの純正インク以外のインクを、ユーザが容易に安価で手にすることができるといった状況が生まれた。

例えば、インク室のインク残量を検知するインク検知センサは純正インクに最適化されているため、これらリフィルインクを使用した場合、インク室のインク残量を正確に検知できないおそれがある。例えば、インク充填時にインクタンク内のインクレベルを検知する手段に電極ピンを用い、電極ピンにてインクの電気抵抗を検知してインクタンク内のインク満杯検知を行う場合、残量が少なければ電気抵抗が高くなることでインクが一定量以下であることを検知する。しかし、リフィルインクを使用した場合、一定量を超過していても検知設定値以上の電気抵抗値を示すことがあり、電極ピンで満杯を検知できず、カートリッジからインクをインクタンク内に供給し続け、最終的にはインクタンクの破裂、又は、大気に連通する通路からインクが溢れ出してしまい、マシン不良を引き起こす可能性がある。

このような不都合は、電極ピンでインク残量を検知する場合だけでなく、特許文献２のように液面のマグネットフロートが底面のセンサに接近することで検知する検知方法でも、例えばリフィルインクと純正インクの密度が違うような場合に生じうる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、インクの種類の影響を低減して、インクタンク内のインクが満杯であることを検知することができる、インクタンク、インク供給システム及びインク供給方法を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、液滴吐出ヘッドに直結されたヘッドタンクに、供給路を介して接続されたインク供給部からインクが供給されるインクタンクにおいて、ヘッドタンクのインク収容部に配置されインクの満杯を検知する第１のインク検知手段と、インク収容部と連通路を介して連通し、インク収容部よりも上部に設けられた大気開放部に配置された第２のインク検知手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、外部に近い大気開放部にもインク検知手段を設けることで、インクが上部まで充填されたことを検知し、インク漏れを未然に防止することができる。

インクの種類の影響を低減して、インクタンク内のインクが満杯であることを検知することができる、インクタンク、インク供給システム及びインク供給方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
本実施形態のインクタンク１００は、インクタンク１００内に複数対の電極ピンを設け、すべての電極ピン対において該インクタンク１００内のインク有無を対になっている電極ピン間を短絡するインクの抵抗値により検知する。複数対の電極ピンのうち少なくとも１対は、インクタンク上部（液面よりも上）に設けられるので、インクタンク内のインクが充溢状態（満杯状態）であることを検知することができる。

インクタンク内とインクタンク上部のそれぞれでインクの有無を検知することで、リフィルインクに対してもインクタンクから溢れる前にインクの満杯状態を確実に検知することができ、インクタンク１００からのインク漏れ出しを未然に回避することができる。

図１は、本実施形態のインクジェット記録装置２００を前方側から見た斜視説明図の一例を示す。このインクジェット記録装置２００は、装置本体１と、装置本体１に装着された記録部材（以下、用紙４２という）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４２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（図では給排紙トレイ部の正面視右側方）には、前面から装置本体１の前方側に突き出し、上面よりも低くなった各色のインクカートリッジ１０を装填するためのカートリッジ装填部４を有する。インクカートリッジ１０は各色毎又は複数色をそれぞれ脱着できる。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。

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）、例えばブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクをそれぞれ収容した複数の記録液収容手段である。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（色を区別しない場合は「インクカートリッジ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。

次に、このインクジェット記録装置２００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の一例を、図３は同じく要部平面説明図の一例をそれぞれ示す。

左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー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の矢印方向（キャリッジ主走査方向）に往復移動（走査）する。

このキャリッジ３３には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、の各色のインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「液体吐出ヘッド３４」という。）を有する。液体吐出ヘッド３４は、主走査方向と直交する副走査方向に配列した、複数のノズルからなるノズル列３４Ｎ１，３４Ｎ２を備え、ノズルをインク滴吐出方向である下方に向けている。

液体吐出ヘッド３４は、図ではそれぞれ２つのノズル列を有し、液体吐出ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）のインク液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）のインク液滴を、液体吐出ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）のインク液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）のインク液滴を、それぞれ吐出する。

液体吐出ヘッド３４を構成するインクジェットヘッドには、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、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段を備えたものを使用できる。

また、キャリッジ３３には、液体吐出ヘッド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は、各色毎にインク供給チューブ３６を介して、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。

なお、カートリッジ装填部４にはインクカートリッジ１０内のインクを、ヘッドタンク３５に送液するための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を液体吐出ヘッド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を静電吸着して液体吐出ヘッド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。

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。

搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによって搬送ローラ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し、両面印字の場合には更にベルト搬送方向と逆方向に周回移動する。

さらに、液体吐出ヘッド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の逆方向回転により戻される用紙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に示すように、キャリッジ３３の主走査方向一方側（図３の右側）の非印字領域には、液体吐出ヘッド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。

維持回復機構８１には、液体吐出ヘッド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画像形成に寄与しないインク液滴を吐出させる空吐出を行う際、そのインク液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。

また、図３に示すように、印字領域を挟んで維持回復機構８１の反対側の非印字領域には、画像形成中などに増粘したインクを排出するために記録に寄与しないインク液滴を吐出させる空吐出を行う際、そのインク液滴を受ける空吐出受け８８が配置されている。この空吐出受け８８には液体吐出ヘッド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２００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はガイド部材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、静電力により用紙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。

液体吐出ヘッド３４はＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）２２を介して制御ユニット２３と接続されている。制御ユニット２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、入出力インターフェイス、モータ駆動ＩＣ、液体吐出ヘッド制御ＩＣ等をバスで接続したコンピュータとして実装される。

制御ユニット２３は、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド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（画像形成）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で液体吐出ヘッド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で液体吐出ヘッド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、液体吐出ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。

次に、このインクジェット記録装置２００におけるヘッドタンク３５側での安定した吐出を行うために適用する本実施形態に係るインクタンク１００の一例について図４、図５を参照して説明する。なお、図４はインクタンク１００の模式的説明図（側面断面図）を、図５は分解斜視図をそれぞれ示す。

インクタンク１００は、ヘッドタンク３５とフィルタユニット２０９とにより構成される。こられに、液体吐出ヘッド３４を加えたものをインクタンク１００としてもよい。

ヘッドタンク３５は、１つの液体吐出ヘッド３４の２つのノズル列にそれぞれ異なる色の記録液を供給するため容器本体（タンク本体）２０２の両側（紙面の手前と奥）に、それぞれ記録液収容部であるインク収容部２０１Ａ、２０１Ｂを形成し、これらのインク収容部２０１Ａの開口には可撓性を有するフィルム状部材（可撓性フィルム状部材）２１１（図５のみ図示）を接着又は溶着などで貼り付けて封止している。

更にインク収容部２０１内部にはタンク本体２０２とフィルム状部材２１１との間にフィルム状部材２１１を外方に付勢するための弾性部材であるバネ（スプリング）２１２を配設し、フィルム状部材２１１及びバネ２１２によって負圧発生機構を構成している。なお、フィルム状部材２１１の変位に応じて変位する負圧検知レバーを備えるが図示を省略している。

フィルム状部材２１１は単層構成でもよいが、種類の異なる第１層と第２層とをラミネートした二層構成、例えばポリエチレンとナイロンのフィルム状部材をラミネートした構成としたり、第１層にシリカ蒸着層を形成した構成とすることができる。

また、タンク本体２０２の上部にはインク収容部２０１を大気に開放するための大気開放通路２０３を形成し、この大気開放通路２０３を開閉する大気開放機構２０４を備えている。この大気開放機構２０４は、通路２０４ａを開閉するボール弁体２０４ｂと、このボール弁体２０４ｂを弁座２０４ｃ側に付勢するスプリング２０４ｄなどで構成している。

そして、インク収容部２０１の天面と大気開放通路２０３との間に隔壁部２０５を設け、この隔壁部２０５に、インク収容部２０１と大気開放通路２０３とを連通する、小孔２０６を形成している。小孔２０６は、インク収容部２０１に収容される記録液粘度や処方によって、ヘッドタンク３５が輸送時などの振動で揺れたときでも表面張力によるメニスカスが形成されて、大気連通路２０３内までインク液が侵入しない形状等を有する。

また、タンク本体２０２にはインク収容部２０１にインクを供給するためのインク供給口部２０７を形成し、インク供給チューブ３６とインク供給口部２０７が連結部材２０８を介して連結される。タンク本体２０２の下部にはフィルタユニット２０９が取り付けられ、このフィルタユニット２０９を介して液体吐出ヘッド３４が取付けられる。さらに、タンク本体２０２の上部にはインク収容部２０１のインクを検知するための２本の電極ピン２１６ａ、２１６ｂが設けられている。この電極ピン２１６は、インク収容部２０１にインクが満杯か否かを検知する従来のセンサ、及び、インク収容部２０１のインク残量を検知するための従来のセンサに相当する。

ここで、タンク本体２０２の底面には、インク収容部２０１からフィルタユニット２０９に個別的にインクを供給するための供給口２１３Ａ、２１３Ｂをそれぞれインク収容部２０１の端部に形成し、また、供給口２１３Ａ、２１３Ｂを中央部分に配置するためにインク収容部２０１Ａには他方の収容部に膨らんだ膨出部２１４Ａを、となりのインク収容部２０１Ｂには、膨出部２１４Ｂをそれぞれ形成している（図６参照）。

図６は、フィルタユニット２０９の分解斜視図を示す。フィルタユニット２０９は、ユニットケース２４１内に、フィルタ２４２Ａ、２４２Ｂを保持したフィルタ保持部材２４３及び蓋部材２４４をはめ込んで組み立てている。

ユニットケース２４１にはフィルタ２４２Ａ、２４２Ｂを通過したインクを受けるインク受け部２４６Ａ，２４６Ｂが設けられており、インク受け部２４６Ａ、２４６Ｂには液体吐出ヘッド３４の各ノズル列に対応するインク供給口部２０７と連結する連結部２４５Ａ、２４５Ｂがそれぞれ形成されている。

また、蓋部材２４４にはインク収容部２０１Ａ、２０１Ｂの供給口部２１３Ａ、２１３Ｂにそれぞれ連結する連結部２４７Ａ、２４７Ｂを設けている。

両端の連結部２４７Ａ、２４７Ｂからフィルタ２４２Ａ、２４２Ｂを介してフィルタユニット２０９内に導入されるインクを、液体吐出ヘッド３４側との連結部２４５Ａ、２４５Ｂに導くため、フィルタ２４２Ａ、２４２Ｂは、図示するように平面形状で略涙形状に形成したものを用いている。

図７は、液体吐出ヘッド３４の底面図の一例を示す。図７に示すように、液体吐出ヘッド３４側の供給口３４Ａと供給口３４Ｂを結ぶ線が、ノズル列３４Ｎ及びノズル列３４Ｎと直交するように、供給口３４Ａと供給口３４Ｂがノズル面の短手方向に並べて形成されている。

１つの液体吐出ヘッド３４の２つのノズル列３４Ｎ１、３４Ｎ２に対応する共通液室に対して異なる色の記録液を供給する場合、ノズル列３４Ｎに沿う方向のフィルタ２４２Ａ、２４２Ｂの一端部（例えば、涙形状の広い方）にインクを導入し、フィルタ２４２Ａ、２４２Ｂの他端部（例えば、涙形状の狭い方）からインクを液体吐出ヘッド３４の供給口３４Ａ，３４Ｂに導出することによって、フィルタ２４２Ａ、２４２Ｂの略全面を使用することができて、フィルタの除去効率が向上する。

このように構成したヘッドタンク３５においても、小孔２０６は、ヘッドタンク３５が輸送時などの振動で揺れたときでも収容している記録液の表面張力によるメニスカスが形成されて大気連通路２０３内まで記録液が侵入しないので、ヘッドタンク３５内に記録液を充填した状態で出荷することができて、コストを低減することができ、また、ユーザがインクジェット記録装置２００を初めて使用する際、インクジェット記録装置２００の初期立ち上がり時間を短くすることがすることができる。

以上のようなインクタンク１００の構造において、安定吐出させるための構造を、インクを収容するインクカートリッジ１０から液体吐出ヘッド３４に至る経路に備えている。実際に画像形成する環境としては工場、オフィスと様々な環境が想定され、特に種々の温度環境で使用されても、液体吐出ヘッド３４により安定吐出を行うことができる。

本実施形態のインク溢れの対策について図８を用いて説明する。インクタンク内のインクを満杯検知用の電極ピン２１６ａ、２１６ｂを用い検知し、本体側のインクカートリッジ１０からのインク供給を停止させる。検知する抵抗値としては本実施例に用いたインクでは１５KΩ（以下、第1の閾値という）以下となっており、インクが短絡した電極ピン２１６ａと電極ピン２１６ｂの抵抗値が１５ｋΩ以下になると、インクタンク内のインクが満杯であると判断される。すなわち、満杯に相当する量のインクがインクタンク内に充填されると、電極ピン２１６ａ（又は２１６ｂ）からインクを介して電極ピン２１６ｂ（又は２１６ａ）に電流を流した際の、抵抗値が１５ＫΩ以下となる。

ところが前述したように、この抵抗値１５ＫΩは純正インクの抵抗値に対し設定された値であるため、純正インクではなく、リフィルインク等、インク自体の抵抗値が異なるインクがインクタンク内に充填され満杯になった場合には、電極満杯検知用の電極ピン２１６ａ、２１６ｂを用いた抵抗値の検知では、満杯になったことを検知できない場合がある。

また、純正インクによりインクタンク内に満杯にしても、インクカートリッジ１０内に混入した気泡などが原因で、インクカートリッジ１０からインクと共に気泡をインクタンク内に送ってしまった場合には、インクが泡状になり、電極ピン２１６ａ、２１６ｂにより検知される抵抗値が大きくなり（満杯になっても１５ｋΩを超えたままとなり）、満杯になったことを検知できない事態が生じうる。

そこで、本実施形態のインクタンク１００は、インクタンク内の電極満杯検知用の電極ピン２１６ａ、２１６ｂとは別に、インクタンク内が大気に連通する大気開放通路２０３に、対の電極ピン１３２ａ、１３２ｂを設ける。そして、電極ピン１３２ａ（又は１３２ｂ）から大気開放通路２０３のインクを介して電極ピン１３２ｂ（又は１３２ａ）に電流を流した際の抵抗値が、第２の閾値以下であれば、大気開放通路２０３にインクが到達していると判定される。

ここで、第1の閾値と第２の閾値について説明する。電極ピン２１６ａ、２１６ｂと、電極ピン１３２ａ、１３２ｂとは、対の電極間の距離が同じとは限らず、長さや表面積などの形状が異なり、また、インクタンク内と大気開放通路２０３ではその体積が異なるため電極ピン間を短絡するインクの容量も異なる。このため、同じインクでも電極ピン２１６ａ、２１６ｂと、電極ピン１３２ａ、１３２ｂとで検知された抵抗値は異なると考えられる。したがって、第２の閾値は、インクが存在することを検知できるように第１の閾値とは独立に設定される。すなわち、第１の閾値＝第２の閾値、第１の閾値＞第２の閾値、又は、第１の閾値＜第２の閾値、のいずれの関係であってもよい。

一方、電極ピン１３２ａ、１３２ｂは、大気開放通路２０３に設置されるため、インクタンク内よりも敏感にインクを検知することが好ましい。したがって、例えば大気開放通路２０３を純正インクが満たした状態で検知される抵抗値が１５ｋΩ未満とすると、第２の閾値は、１５ｋΩよりも大きい値に設定されることが好適となる。例えば、仮に、インクタンク１００と大気開放通路２０３に徐々に同じインクを充填した場合、電極ピン１３２ａと１３２ｂの方がより早期にインクの存在を検知できるようになっている。より好ましくは、わずかなインクにより電極ピン１３２ａと１３２ｂ間にインクが付着しても検知できるように第２の閾値は設定されている。これにより、抵抗値の大きいリフィルインクが使用されたり、気泡が混入しても、大気開放通路２０３にインクが存在する際にこれを検知することが可能になる。

電極ピン２１６ａ、２１６ｂによりインクタンク内のインク満杯検知を検知できなかった場合でも、対の電極ピン１３２ａ、１３２ｂにて抵抗値を検知することで、大気開放通路２０３のインクの存在を検知でき、インクタンク内へのインク供給を停止させることができる。

また、このような事態に陥った場合、インクタンク１００としての機能不良に陥るため、マシン本体は故障状態と判断し、本体側のメイン電源が落ちる構造にすることが望ましい。このような追加のインク検知手段を設けることにより、安全性の確保されたマシン構造となる。

図９は、インクジェット記録装置２００の機能ブロック図の一例を、図１０は、インク供給の停止の手順を示すフローチャート図の一例を、それぞれ示す。図９の機能ブロック図は、制御ユニット２３が有するＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行するか、又は、ＡＳＩＣ等のハードウェアにより実現される。第１判定部１１０は、インクタンク内の電極ピン２１６ａ、２１６ｂが検知する抵抗値を第１の閾値と比較し比較結果を出力する。第２判定部１３０は、大気開放通路２０３の電極ピン１３２ａ、１３２ｂが検知する抵抗値を第２の閾値と比較し比較結果を出力する。インク供給判定部は、第１判定部１１０と第２判定部１３０の判定結果に基づき、インク供給を継続するか、停止するかを判定する。電源制御部１４０は、大気開放通路２０３にインクが存在する場合に、インクジェット記録装置２００のメイン電源をオフにする。

図１０のフローチャート図は、例えばインクタンク１００へのインク供給が開始するとスタートする。したがって、既にインク収容部２０１のインク残量が所定値以下になり、インクカートリッジ１０からインク収容部２０１へのインク供給がスタートしている。

インクの供給がスタートすると、第１判定部１１０は、インクタンク内の抵抗値が第１の閾値以下か否かを判定する（Ｓ１０）。電極ピン２１６ａ、２１６ｂにより検知された抵抗値が第１の閾値以下の場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、インク収容部２０１のインクが満杯状態であることになるので、インク供給停止判定部１２０はインクの供給を停止する（Ｓ２０）。

インクタンク内の抵抗値が第１の閾値以下でない場合（Ｓ２０のＮｏ）、インクタンクにリフィルインクが充填されている可能性や、インクが泡状に充填されている可能性があるので、第２判定部１３０が大気開放通路２０３の抵抗値が第２の閾値以下か否かを判定する（Ｓ３０）。

電極ピン１３２ａ、１３２ｂにより検知された抵抗値が第２の閾値以下の場合（Ｓ３０のＹｅｓ）、大気開放通路２０３にインクが存在する可能性があるので、インク供給停止判定部１２０はインクの供給を停止する（Ｓ４０）。したがって、本実施例では、リフィルインクが充填されていたり、インクが泡状に充填されていても、それを検知してインク供給を停止するのでインク溢れを確実に防止できる。

また、大気開放通路２０３にインクが存在する場合、電源制御部１４０はインクジェット記録装置２００のメイン電源をオフにする（Ｓ５０）。すなわち、大気開放通路２０３にインクが存在するとインクタンク１００として機能不良になるおそれが高いので、メイン電源をオフにして印字品質が低下するなどの不都合を引き起こす前にフェールセーフ制御する。なお、操作／表示部５にエラーメッセージを表示したりアラーム音を発してもよい。

インク収容部２０１が満杯でなく大気開放通路２０３にインクが存在しない場合（Ｓ３０のＮｏ）、制御ユニット２３はインク供給を継続する（Ｓ６０）。

以上説明したように、本実施例のインクジェット記録装置２００は、インク収容部２０１のインクが満杯であることを検知でき、かつ、大気開放通路２０３にインクが存在することを検知するので、インクタンク１００からのインク溢れ出しにより、プリンタの破損や記録部材のインク汚れ等の問題が未然に防止できる。

インクジェット記録装置２００は、インクタンク１００からのインク漏れ以外にも、インク供給チューブ３６からの漏れ、製造工程時のインクや充填液漏れが生じうる。また、インクをインクタンク１００に充填してからインクジェット記録装置２００を出荷する充填出荷時は、他のインクジェット記録装置２００からのインク漏れが別のインクジェット記録装置２００に浸入するおそれがある。

このようなインクが高圧部に付着すると電気的ショートにより不具合が生じるため、事前に検知することが好ましい。そこで、本実施例のインクジェット記録装置２００は、ＦＦＣ２２にインクの付着を検知する活電部３１０を設けた。

図１１は活電部３１０を有するＦＦＣ２２の平面図の一例を示す。図では活電部３１０をキャリッジ３３とＦＦＣ２２の接続部に設けた。ＦＦＣ２２は、平角導体と言われる錫メッキ銅線（以下、単に電線という）をポリエステルフィルムでサンドイッチした構造となっている。側面図に示すように、ＦＦＣ２２の端部は、その一面が電気的な接続用（端子）にむき出しになっており、他方の面にキャリッジ３３などのコネクタ等に差し込めるよう補強板が貼り合わせられている。キャリッジ３３側の被覆部でない部分を活電部３１０に適用することができる。

ＦＦＣ２２は、制御用の信号線、電源ライン等、インクの吐出に必要な複数の電線が平行に配線されているが、本実施例ではインクの吐出に関係のない、１対の電線をＦＦＣ２２内に配線する。この１対の電線とむき出し部により活電部３１０が構成される。

インクタンク１００からのインク漏れ、インク供給チューブ３６からの漏れ、製造工程時のインクや充填液漏れ、外部からのインクの侵入時、ＦＦＣ２２に付着したインクは活電部３１０に到達すると考えられる。このため、活電部３１０によりインク漏れを検知できる。

なお、活電部３１０はＦＦＣ２２とキャリッジ３３側の端部でなく、ＦＦＣ２２がたわんでインク液が対流しやすい場所に設けてもよい。また、活電部３１０はＦＦＣ２２の複数箇所に設けてもよい。

ＦＦＣ２２は、制御ユニット２３に接続されており、実施例１と同様に１対の電線間を短絡するインクの抵抗値、又は、電線間に電流が流れるか否かを検知することができる。例えば、活電部３１０の電線の一方に電圧を印可して、他方の電線に電流が流れるかにより、活電部３１０にインクが付着しているか否かを判定する。

図１２は、本実施例のインクジェット記録装置２００の機能ブロック図の一例を、図１３は、インク供給の停止の手順を示すフローチャート図の一例を、それぞれ示す。図１２において、図１０と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例のインクジェット記録装置２００は第３判定部１５０を有し、第３判定部１５０は活電部３１０にインクが付着したか否かを判定する。

そして図１３に示すように、インク収容部２０１が満杯でなくかつ大気開放通路２０３にインクが存在しなくても、活電部３１０にインクが付着する（Ｓ５５のＹｅｓ）と、インク供給停止判定部１２０はインクの供給を停止し（Ｓ４０）、電源制御部１４０はインクジェット記録装置２００のメイン電源をオフにする（Ｓ５０）。

すなわち、活電部３１０にインクが付着した場合、高圧ライン等にもインクが付着しショートなどの不具合のおそれがあるので、メイン電源をオフにする。なお、操作／表示部５にエラーメッセージを表示したりアラーム音を発してもよい。

本実施例のインクジェット記録装置２００によれば、実施例１の効果に加え、インクタンク内だけでなくインクジェット記録装置内のインク漏れを検知し、電源をオフにするなど適切な対応を施すことができる。

また、本実施例では、インク収容部２０１のインクの満杯状態、及び、大気開放通路２０３のインクの存在を判定した後に活電部３１０へのインクの付着を検知したが、活電部３１０にインクが付着しているか否かを独立に検知してもよい。

本実施例ではインクタンク１００の外側に電極ピン１３３ａ、１３３ｂを設け、インクタンク１００からのインク漏れを検知するインクジェット記録装置２００について説明する。

図１４は、インクタンク１００の外部に設けられた電極ピン１３３ａ、１３３ｂを示す図の一例である。図１４において図５と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。電極ピン１３３ａ、１３３ｂは、タンク本体２０２の長手方向に延設された底面から鉛直上向きに設けられる。図では、大気開放機構２０４側に電極ピン１３３ａ、１３３ｂを設けたが、インクタンク１００の反対側に設けてもよいし、複数箇所に設けてもよい。

例えば、インク供給口部２０７の反対側の流入口２２２や大気解放機構２０４から溢れたインクは、タンク外部を伝って底面方向に流れるので、図示する位置の電極ピン１３３ａ、１３３ｂの間に滞留することが考えられる。このため、仮にインク収容部２０１のインクの満杯状態又は大気開放通路２０３のインクの存在が検知できなかったとしても、電極ピン１３３ａ、１３３ｂによりインクタンク１００の外部でインク漏れを検知できる。

図１５は、本実施例のインクジェット記録装置２００の機能ブロック図の一例を、図１６は、インク供給の停止の手順を示すフローチャート図の一例を、それぞれ示す。図１５において、図１２と同一部には同一の符号を付しその説明は省略する。本実施例のインクジェット記録装置２００は第４判定部１６０を有し、第４判定部１６０はインクタンク外部の電極ピン１３３ａ、１３３ｂにインクが付着したか否かを判定する。第４判定部１６０は、電極ピン１３３ａ（又は１３３ｂ）の一方に電圧を印可して、他方の電極ピン１３３ｂ（又は１３３ａ）に電流が流れるかにより、電極ピン１３３ａ、１３３ｂにインクが付着しているか否かを判定する。

そして図１６に示すように、インク収容部２０１が満杯でなくかつ大気開放通路２０３にインクが存在しなくても、電極ピン１３３ａ、１３３ｂにインクが付着する（Ｓ５６のＹｅｓ）と、インク供給停止判定部１２０はインクの供給を停止し（Ｓ４０）、電源制御部１４０はインクジェット記録装置２００のメイン電源をオフにする（Ｓ５０）。

すなわち、インク収容部２０１の満杯状態又は大気開放通路２０３のインクの存在が検知されなくても、インクタンク１００の外部にインクが付着した時点でインク漏れを検知でき、他の機能に不具合をもたらす前にメイン電源をオフにすることができる。なお、操作／表示部５にエラーメッセージを表示したりアラーム音を発してもよい。

本実施例のインクジェット記録装置２００によれば、実施例１の効果に加え、インクタンク外に漏れたインクを早期に検知し、電源をオフにするなど適切な対応を施すことができる。

また、図１５，１６では、実施例２の活電部３１０に付着したインクの検知について記載しなかったが、更に、活電部３１０によりインクの付着を検知してもよい。

以上説明したように、本実施形態のインクジェット記録装置２００は、インクタンク内の複数の場所でインクの有無を検知でき、また、インクジェット記録装置内及びインクタンク外のインク漏れを検知できる。したがって、インクジェット記録装置２００の不具合や用紙４２のインク汚れ等の問題を未然に防止できる。

インクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図の一例である。 インクジェット記録装置の機構部の概要を示す側面模式的説明図の一例である。 インクジェット記録装置の機構部の要部平面説明図の一例である。 ヘッドタンクの模式的説明図（側面断面図）の一例である。 ヘッドタンクの分解斜視図の一例である。 フィルタユニットの分解斜視図の一例である。 液体吐出ヘッドの底面図の一例である。 インクタンクが有する電極ピンを示す図の一例である。 インクジェット記録装置の機能ブロック図の一例である（実施例１）。 インク供給の停止の手順を示すフローチャート図の一例である（実施例１）。 活電部を有するＦＦＣの平面図の一例である。 インクジェット記録装置の機能ブロック図の一例である（実施例２）。 インク供給の停止の手順を示すフローチャート図の一例である（実施例２）。 インクタンクの外部に設けられた電極ピンを示す図の一例である。 インクジェット記録装置の機能ブロック図の一例である（実施例３）。 インク供給の停止の手順を示すフローチャート図の一例である（実施例３）。

符号の説明

１…装置本体
２…給紙トレイ
３…排紙トレイ
４…カートリッジ装填部
５…操作/表示部
６…カートリッジカバー
１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ…インクカートリッジ
２２…ＦＦＣ
２４…供給ポンプユニット
３１…ガイドロッド
３３…キャリッジ
３４…液体吐出ヘッド
３５…ヘッドタンク
３６…インク供給チューブ
５１…搬送ベルト
５２…搬送ローラ
５３…テンションローラ
５６…帯電ローラ
７１…両面ユニット
７２…手差しトレイ
８１…維持回復機構
１３２ａ，１３２ｂ…電極ピン
１３３ａ，１３３ｂ…電極ピン
２００…インクジェット記録装置
２０１…インク収容部
２０２…タンク本体
２０３…大気開放通路
２０４…大気開放機構
２０６…小孔
２０９…フィルタユニット
２１６ａ、２１６ｂ…電極ピン
３１０…活電部

Claims (9)

1. 液滴吐出ヘッドに直結されたヘッドタンクに、供給路を介して接続されたインク供給部からインクが供給されるインクタンクにおいて、
   ヘッドタンクのインク収容部に配置されインクの満杯を検知する第１のインク検知手段と、
   インク収容部と連通路を介して連通し、インク収容部よりも上部に設けられた大気開放部に配置された第２のインク検知手段と、
   を有することを特徴とするインクタンク。
2. 第２のインク検知手段は、第１のインク検知手段よりもインク検知の感度が高い、
   ことを特徴とする請求項１記載のインクタンク。
3. 第１のインク検知手段は、１対の電極ピンを短絡するインクの抵抗値が第１の閾値以下か否に基づき、インクの満杯を検知し、
   第２のインク検知手段は、１対の電極ピンを短絡するインクの抵抗値が第２の閾値以下か否に基づき、大気開放部のインクの有無を検知する、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載のインクタンク。
4. 第２の閾値は第１の閾値よりも大きい、
   ことを特徴とする請求項３記載のインクタンク。
5. 当該インクタンクの容器の外側に、第３のインク検知手段を有する、
   ことを特徴とする請求項１記載のインクタンク。
6. 請求項１〜５いずれか１項記載のインクタンクと、
   前記ヘッドタンクのインク残量に応じて前記インク供給部から前記ヘッドタンクにインクを供給する制御ユニットと、を有するインク供給システムにおいて、
   第２のインク検知手段が大気開放部のインクを検知した場合、
   インクタンクを搭載した画像形成装置の電源を遮断する電源制御手段、
   を有することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のインク供給システム。
7. 前記インクタンクに接続されたケーブルに、被覆されていない活電部を有し、
   前記活電部によりインクの付着が検知された場合、前記電源制御手段はインクタンクを搭載した画像形成装置の電源を遮断する、
   ことを特徴とする請求項６記載のインク供給システム。
8. 請求項１〜５いずれか１項記載のインクタンクを搭載したインクジェット記録装置。
9. 液滴吐出ヘッドに直結されたヘッドタンクに、前記ヘッドタンクのインク残量に応じて、供給路を介して接続されたインク供給部からインクを供給するインク供給方法において、
   ヘッドタンクのインク収容部に配置された第１のインク検知手段が、インクが満杯か否かを検知するステップと、
   インク収容部よりも上部のインク収容部と連通路を介して連通した、大気開放部に配置された第２のインク検知手段が、大気開放部のインクの有無を検知するステップと、
   第２のインク検知手段が大気開放部のインクを検知した場合、第１のインク検知手段がインクが満杯であることを検知しなくても、インクの供給を停止するステップと、
   を有することを特徴とするインク供給方法。

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