JP2015171765A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリッジに搭載されるヘッドタンクの数が多くなると、変位部材の位置確認に時間がかかり、印刷の準備までに時間がかかる。
【解決手段】キャリッジ３を走査して、１回の走査中に、複数のヘッドタンク５ａ〜５ｄの各変位部材２０５を本体センサ３０１で順次検知して、各ヘッドタンク５ａ〜５ｄの変位部材２０５の現在位置を取得し、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知している範囲内の位置であって、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知する検知位置から算出される予め定めた判定位置と現在位置との比較結果と、キャリッジセンサ２５１の検知結果とを合わせて、各ヘッドタンク５ａ〜５ｅの液体量又は液体量の調整動作を判別し、判別結果に応じて各ヘッドタンク５ａ〜５ｅに通じる送液ポンプ２４１を駆動制御して、各ヘッドタンク５ａ〜５ｅの液体量を調整する。
【選択図】図１５

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液体を供給するヘッドタンクを備える画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。

このような画像形成装置において、印刷動作中でも記録ヘッド側に設けたヘッドタンク（サブタンクともいう。）にメインタンクから液体の補充供給を行えるようにするため、ヘッドタンクに液体残量に応じて変位する変位部材（以下「フィラ」ともいう。）を有し、キャリッジには変位部材が所定の第１位置になったことを検知する第１センサ（キャリッジ側検知手段）を、装置本体側には変位部材が所定の第２位置になったことを検知する第２センサ（本体側検知手段）を設け、第１センサで検知される位置と第２センサで検知される位置との間の変位部材の変位量に対応する差分量を検出して保持しておき、装置本体側の第２センサを使用しないでメインタンクからヘッドタンクに液体を供給するとき、第１センサが変位部材を検知した後差分供給量の液体をヘッドタンクに供給する制御を行うようにしたものがある（特許文献１）。

特開２０１１−２９７２０６号公報

ところで、上述した変位部材を有するヘッドタンクにあっては、スローリークや水分蒸発、湿度変化などによって変位部材が変位する。そのため、キャリッジ側検知手段によって変位部材を監視できない状態にあるときに、変位部材が変位してキャリッジ側検知手段を外れると、変位部材の位置が不明になる。そのために、本体側検知手段で変位部材の位置を確認しなければならない。

ここで、キャリッジに搭載されるヘッドタンクの数が多くなると、変位部材の位置確認に時間がかかり、印刷の準備までに時間がかか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、複数のヘッドタンクに対する液体量の調整に要する時間を短く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、
前記記録ヘッドに液体を供給する複数のヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記複数のヘッドタンクが搭載されたキャリッジと、
前記液体を収容した複数のメインタンクと、
前記メインタンクと前記ヘッドタンクへとの間に配置された送液を行う送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの送液を制御する送液制御手段と、を備え、
前記ヘッドタンクは、液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
前記キャリッジには、前記変位部材を検知するキャリッジ側検知手段が設けられ、
装置本体側には、前記変位部材を検知する本体側検知手段が設けられ、
前記送液制御手段は、
前記キャリッジを走査して、１回の走査中に、前記複数のヘッドタンクの各変位部材を前記本体側検知手段で順次検知して、前記複数のヘッドタンクの各変位部材の現在位置を取得し、
前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知している範囲内の位置であって、前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知する検知位置から算出される予め定めた判定位置と前記現在位置との比較結果と、前記キャリッジ側検知手段の検知結果とを合わせて、各ヘッドタンクごとの液体量又は液体量の調整動作を判別し、
前記判別結果に応じて各ヘッドタンクに通じる前記送液手段を駆動制御して、各ヘッドタンクの液体量を調整する
構成とした。

本発明によれば、複数のヘッドタンクに対する液体量の調整に要する時間を短くすることができる。

本発明に係る画像形成装置の一例の機構部を説明する側面説明図である。 同機構部の要部平面説明図である。 ヘッドタンクの一例を示す模式的平面説明図である。 同じく図３の模式的正断面説明図である。 インク供給排出系の説明に供する模式的説明図である。 同じ色の液滴を吐出する２つの記録ヘッドに対する供給系の模式的説明図である。 同画像形成装置の制御部のブロック説明図である。 ヘッドタンクの変位部材とキャリッジセンサによる変位部材の検知の説明に供する模式的説明図である。 変位部材の現在位置の検知の説明に供する模式的説明図である。 ヘッドタンクの変位部材の位置とキャリッジセンサの検知結果の関係の説明に供する説明図である。 本発明の第１実施形態におけるヘッドタンクへの供給制御及び液体量の調整制御の説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態における調整制御の説明に供する説明図である。 本発明の第３実施形態における調整制御の説明に供する説明図である。 本発明の第４実施形態における調整制御の説明に供する説明図である。 同画像形成装置における全体的な調整動作の説明に供する説明図である。 各実施形態における変位部材の現在位置の検知などに使用するキャリッジ位置の誤検出に伴う不都合の説明に供する説明図である。 本発明の第５実施形態におけるキャリッジの要部斜視説明図である。 同じくホーム位置が正常な場合の説明に供する模式的説明図である。 同じくホーム位置がずれた場合の説明に供する模式的説明図である。 本発明の第６実施形態の異なる例の説明に供する模式的説明図である。

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。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。図１は同画像形成装置の機構部の要部平面説明図、図２は同機構部の要部側面説明図である。

この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置である。図示しない左右の側板間に架け渡した主ガイド部材１及び図示しない従ガイド部材でキャリッジ３を移動可能に保持している。そして、後述する主走査モータ５５４によって、図示しない駆動プーリと従動プーリ間に架け渡したタイミングベルトを介してキャリッジ３を主走査方向に往復移動する。

キャリッジ３には、液滴を吐出する４個の液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ（区別しないときは「記録ヘッド４」という。）を搭載している。記録ヘッド４は、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、滴吐出方向を下方に向けて装着している。

ここで、記録ヘッド４ａと記録ヘッド４ｂ〜４ｃは主走査方向と直交する方向である副走査方向に１ヘッド分（１ノズル列分）位置をずらして配置されている。また、記録ヘッド４ａ〜４ｄはいずれも２列のノズル列を有している。そして、記録ヘッド４ａと４ｂはいずれも同色である黒色の液滴を吐出し、記録ヘッド４ｃと４ｄの各ノズル列でマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）の液滴を吐出する。

また、記録ヘッド４ａ〜４ｄには、各ヘッド４に液体を供給するヘッドタンク５がそれぞれ設けられている。ヘッドタンク５には、装置本体に交換可能に装着されるメインタンクであるインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙから供給チューブ６を介して各色のインクが供給される。このとき、同じ色の液滴を吐出する２つの記録ヘッド４ａ、４ｂには１つのインクカートリッジ１０ｋからインクが供給される

インクカートリッジ１０からヘッドタンク５への送液は、送液ポンプユニット２４０内に設けた各カートリッジ１０毎の後述する送液ポンプ２４１によって行う。

一方、ロール紙Ｐを副走査方向に搬送するために、ロール紙Ｐを吸着して記録ヘッド４に対向して搬送する搬送手段を備えている。この搬送手段は、搬送ローラ２１と、搬送ローラ２１に加圧されて接触する加圧ローラ２２と、記録ヘッド４に対向するプラテン部材２３と、プラテン部材２３の吸引孔を介してロール紙（用紙）２０を吸着する吸引ファン２４などで構成される。

さらに、キャリッジ３の主走査方向の一方側には記録ヘッド４の維持回復を行う維持回復機構３０が配置されている。また、キャリッジ３の主走査方向の他方側には記録ヘッド４から画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出を行う空吐出受け４０が配置されている。

維持回復機構３０は、メンテナンス手段であり、装置本体に保持された第１維持回復部３０Ａと、装置本体に副走査方向（矢印方向）に往復移動可能に保持された第２維持回復部３０Ｂとを有している。第２維持回復部３０Ｂは記録ヘッド４ａの維持回復を行うときには図１の位置にあり、記録ヘッド４ｂ〜４ｄの維持回復を行うときには第１維持回復部３０Ａと同じ副走査方向位置まで移動する。

この維持回復機構３０は、例えば記録ヘッド４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングする保湿キャップを兼ねた吸引キャップ３１及び保湿キャップ３２を備えている。また、維持回復機構３０は、ノズル面を払拭するワイパ部材３３、画像形成に寄与しない液滴（空吐出滴）を受ける空吐出受け３４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、給紙装置からロール紙（用紙）Ｐが給紙されて、搬送ローラ２１及び加圧ローラ２２によってプラテン部材２３上を吸着されながら副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３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４を駆動することにより、停止しているロール紙Ｐに液滴を吐出して１行分を記録し、ロール紙Ｐを所定量搬送後、次の行の記録を行い、ロール紙Ｐを順次排出する。

次に、ヘッドタンク５の一例について図３及び図４を参照して説明する。図３は同ヘッドタンク５の模式的上面説明図、図４は同じく模式的正面説明図である。

ヘッドタンク５は、インクを保持するための一側部が開口したインク収容部を形成するタンクケース２０１を有している。このタンクケース２０１の開口部を撓むことが可能な部材であるフィルム部材２０３で密閉して、インク収容部２０２を形成している。そして、タンクケース２０１内に配置した弾性部材としてバネ２０４の復元力によってフィルム部材２０３を常時外方へ付勢している。

このように、タンクケース２０１のフィルム部材２０３にバネ２０４の復元力が作用していることで、タンクケース２０１のインク収容部２０２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、一端部側を軸２０６で揺れ動くことが可能なように支持されたフィラからなる変位部材（以下、単に「フィラ」とも表記することがある。）２０５を有している。変位部材２０５は、スプリング２１０によってタンクケース２０１側に向けて勢いを付けられ、フィルム部材２０３に押し付けられている。これにより、フィルム部材２０３の動きに連動して変位部材２０５が変位する。

この変位部材２０５をキャリッジ３に設けるキャリッジ側検知手段であるキャリッジセンサ（第１センサ）２５１や装置本体側に配置された本体側検知手段である本体センサ（第２センサ）３０１などで検知することでヘッドタンク５内のインク残量や負圧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部２０９があり、インク供給チューブ６に接続されている。また、タンクケース２０１の側部には、ヘッドタンク５内を大気に開放する大気開放手段である大気開放機構２０７が設けられている。

この大気開放機構２０７は、ヘッドタンク５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などを備えている。そして、装置本体側の大気開放ソレノイド３０２によって、弁体２０７ｂを押すことで開弁されて、ヘッドタンク５内に大気開放状態（大気に連通した状態）になる。

また、ヘッドタンク５内のインク液面を検出するための電極ピン２０８ａと２０８ｂが取り付けられている。インクは電導性を持っており、電極ピン２０８ａと２０８ｂの所までインクが到達すると、電極ピン２０８ａと２０８ｂ間に電流が流れて両者の抵抗値が変化するため、インク液面高さが所定高さ以下になったことを検出することができる。

次に、この画像形成装置におけるインク供給排出系について図５及び図６を参照して説明する。図５は同供給排出系の模式的説明図、図６は同じ色の液滴を吐出する２つの記録ヘッドに対する供給系の模式的説明図である。

まず、インクカートリッジ（以下、「メインタンク」という。）１０からヘッドタンク５に対するインク供給は、送液手段である送液ポンプ２４１によって供給チューブ６を介して行なわれる。なお、送液ポンプ２４１は、チューブポンプなどで構成した可逆型ポンプ（可逆型送液手段）であり、インクカートリッジ１０からヘッドタンク５にインクを供給する送液動作と、ヘッドタンク５からインクカートリッジ１０にインクを戻す逆送動作とを行えるようにしている。

ここで、本実施形態では、図６に示すように、１つのメインタンク１０ｋから同じ色のインクを記録ヘッド４ａ、４ｂ用の２つのヘッドタンク５ａ、５ｂに供給する構成としている。そして、それぞれの送液ポンプ２４１ａ、２４１ｂから供給チューブ（供給経路）６ａ、６ｂを介してインクを供給する。

また、維持回復機構３０は、前述したように記録ヘッド４のノズル面をキャッピングする吸引キャップ３１と、吸引キャップ３１に接続された吸引ポンプ２４１を有する。そして、吸引キャップ３１でキャッピングした状態で吸引ポンプ２４１を駆動することで吸引チューブ６を介してノズルからインクを吸引することによってヘッドタンク５内のインクを吸引することができる。なお、吸引された廃インクは廃液タンク１００に排出される。

また、装置本体側にはヘッドタンク５の大気開放機構２０７を開閉する部材である大気開放ソレノイド３０２が配設され、この大気開放ソレノイド３０２を作動させることで大気開放機構２０７を開放することができる。

さらに、装置本体側に配置したエンコーダスケール９１とキャリッジ３に設けたエンコーダセンサ９２によってキャリッジ３の位置（キャリッジ位置）を検出するリニアエンコーダからなる主走査エンコーダ９０を構成している。

さらに、キャリッジ３には変位部材２０５を検知する光学センサからなるキャリッジ側検知手段であるキャリッジセンサ２５１が設けられている。また、装置本体側には変位部材２０５を検知する光学センサからなる本体側検知手段である本体センサ３０１が設けられている。

これらのキャリッジセンサ２５１と本体センサ３０１の検知結果を使用してヘッドタンク５に対するインク供給動作を制御する。

なお、上述した送液ポンプ２４１、大気開放ソレノイド３０２、吸引ポンプ２４１の駆動制御、本発明に係るインク供給制御（送液制御）動作は、制御部５００によって行なわれる。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図７を参照して説明する。図７は同制御部の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り、本発明における送液制御手段などの各種制御手段を兼ねるＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１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、制御部５００は、記録ヘッド４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３側に設けた記録ヘッド４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９とを備えている。

また、制御部５００は、キャリッジ３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト１２を周回移動させる副走査モータ５５５、維持回復機構３０の維持回復モータ５５６を駆動するためのモータ駆動部５１０を備えている。また、制御部５００は、帯電ローラ１５にＡＣバイアスを供給するＡＣバイアス供給部５１１と、ヘッドタンク５の大気開放機構２０７を開閉する装置本体側に設けられた大気開放ソレノイド３０２、送液ポンプ２４１を駆動する供給系駆動部５１２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。また、印刷制御部５０８は、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んでいる。そして、駆動信号生成部から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４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４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４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やモータ駆動部５１０、ＡＣバイアス供給部５１１の制御、ヘッドタンク５に対するインク供給の制御などに使用する。

センサ群５１５は、前述したキャリッジセンサ２５１、本体センサ３０１、検知電極ピン２０８ａ、２０８ｂが含まれる。また、センサ群５１５には、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度、湿度を監視するためのサーミスタ（環境温度センサ、環境湿度センサ）、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含まれる。Ｉ／Ｏ部５１３は様々のセンサ情報を処理することができる。

次に、ヘッドタンクの変位部材とキャリッジセンサによる変位部材の検知について図８を参照して説明する。

ヘッドタンク５の変位部材２０５は、例えば、図８（ａ）に示す位置からヘッドタンク５内の液体が消費されることによって図８（ｂ）に実線で示す位置に変位し、ヘッドタンク５に液体が供給されることで、図８（ａ）の位置に変位する。

ここで、キャリッジセンサ２５１によって検知する変位部材２０５の検知部２０５Ａには、図８に示すように、変位方向に所定の厚みを持たせている。この変位部材２０５の検知部２０５Ａのタンクケース２０１と反対側を外エッジ２０５ａとし、タンクケース２０１側を内エッジ２０５ｂとする。

そして、このヘッドタンク５に対する送液制御は、キャリッジセンサ２５１による変位部材２０５の外エッジ２０５ａの検知を基準にして行っている。

次に、変位部材の現在位置の検知について図９を参照して説明する。

キャリッジ３を走査して、本体センサ３０１で変位部材２０５を検出したとき、主走査エンコーダ９０による検知位置（キャリッジ位置）が変位部材２０５の現在位置となる。

すなわち、図９（ａ）に示すように、ホーミング動作（キャリッジ３のホーム位置を決定する動作）により、キャリッジ３を白抜き矢印方向に移動させて側板７０に突き当てる。このときの主走査エンコーダ９０によって検出したキャリッジ位置をホーム位置（「０」）とする。

そして、図９（ｂ）に示すように、キャリッジ３を白抜き矢印方向に移動させて本体センサ３０１で変位部材２０５を検知するヘッドタンクフィラ位置検出動作を行い、本体センサ３０１が変位部材２０５を検知したときに、主走査エンコーダ９０によってキャリッジ位置を検出することで、変位部材２０５の現在位置を得ることができる。

次に、ヘッドタンクの変位部材の位置とキャリッジセンサの検知結果の関係について図１０を参照して説明する。なお、変位部材及びセンサは透過状態で図示している。

図１０（ａ１）の状態は、ヘッドタンク５の液体残量が多く、変位部材２０５の内エッジ２０５ｂがキャリッジセンサ２５１を超えて開く方向（タンクケース２０１から離れる方向）に変位している状態であり、キャリッジセンサ２５１はＯＦＦ（検知していない状態）になる。

図１０（ａ２）の状態は、ヘッドタンク５の変位部材２０５の内エッジ２０５ｂがキャリッジセンサ２５１で検知された状態であり、キャリッジセンサ２５１はＯＮ（検知している状態）になる。なお、変位部材２０５が開いている状態（残量が多い状態）から閉じる方向（残量が少なくなる方向）に移動するときには、キャリッジセンサ２５１の信号はＯＦＦからＯＮに遷移し、変位部材２０５が閉じている状態（残量が少ない状態）から開く方向（残量が多くなる方向）に移動するときには、キャリッジセンサ２５１の信号はＯＮからＯＦＦに遷移することになる。

図１０（ａ３）の状態は、ヘッドタンク５の変位部材２０５がキャリッジセンサ２５１で検知されている状態であり、キャリッジセンサ２５１はＯＮになる。

図１０（ａ４）の状態は、変位部材２０５の外エッジ２０５ｂがキャリッジセンサ２５１で検知された状態であり、キャリッジセンサ２５１はＯＮになる（以下、この位置を「ＯＣＦＳ位置」という。）。なお、変位部材２０５が開いている状態（残量が多い状態）から閉じる方向（残量が少なくなる方向）に移動するときには、キャリッジセンサ２５１の信号はＯＮからＯＦＦに遷移し、変位部材２０５が閉じている状態（残量が少ない状態）から開く方向（残量が多くなる方向）に移動するときには、キャリッジセンサ２５１の信号はＯＦＦからＯＮに遷移することになる。

図１０（ａ５）の状態は、ヘッドタンク５の液体が少なく、変位部材２０５の外エッジ２０５ａがキャリッジセンサ２５１を超えて閉じる方向（タンクケース２０１に近づく方向）に変位している状態であり、キャリッジセンサ２５１はＯＦＦになる。

次に、本発明の第１実施形態におけるヘッドタンクへの供給制御及び液体量の調整制御について図１１を参照して説明する。なお、図１１（ａ）の各状態は図１０（ａ１）〜（ａ５）の状態に対応する。

まず、通常印字動作時は、上述したＯＣＦＳ位置を基準として供給制御を行っている。

すなわち、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知している状態から外エッジ２０５ａを検知しなくなる（ＯＮからＯＦＦに遷移する）と、液体消費量の計測を開始する。そして、図１１（ｂ）に示すように、液体消費量が予め定めた消費量Ｗになったときに、メインタンク１０からヘッドタンク５への送液を開始する。

これにより、ヘッドタンク５に変位部材２０５がタンクケース２０１から離れて開く方向に変位するので、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５の外エッジ２０５ａを検知する（ＯＦＦからＯＮに遷移する）。

そこで、図１１（ｂ）に示すように、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５の外エッジ２０５ａを検知したときから、予め定めた目標送液量分の送液を行う。なお、目標送液量は送液ポンプ２４１の駆動時間（供給時間）ｔ［ｓｅｃ］で管理している。

ここで、目標送液量（駆動時間ｔ）は、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５の外エッジ２０５ａを検知した後内エッジ２０５ｂを検知する状態にならないまでの量としている。すなわち、目標送液量は、変位部材２０５がキャリッジセンサ２５１で検知されている状態が続く変位量に相当する量又は相当する量より少ない量としている。

次に、通常の印刷動作以外の所定のタイミング、例えば、電源ＯＮ時や印刷ジョブ終了後などに、ヘッドタンク５の変位部材２０５の位置をチェックして液体量を調整する調整制御を行う。

この調整制御では、キャリッジ３をホーム位置側に走査し、１回の走査中に、各ヘッドタンク５の変位部材２０５の現在位置を本体センサ３０１で取得する。

そして、本体センサ３０１で取得した現在位置とキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知している範囲内で予め定めた判定位置とを比較し、キャリッジセンサ２５１による変位部材２０５の検知結果（キャリッジセンサのＯＮ／ＯＦＦ情報）と合わせて、各ヘッドタンク５ごとの液体量又は液体量の調整動作を判別する。

、
ここで、判定位置と現在位置とを比較するのは、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知していないとき、すなわちキャリッジセンサ２５１がＯＦＦのときには、変位部材２０５の位置が不明になる。

そこで、判定位置と現在位置とを比較することで、変位部材２０５がキャリッジセンサ２５１よりも外側に広がっている（ｏｕｔｓａｉｄｅ）か、内側に閉じている（ｉｎｓｉｄｅ）か、を判定する。

ここで、判定位置は、ＯＣＦＳ位置と内エッジ検知位置の中央付近に設定している。なお、判定位置は、変位部材２０５の検知部２０５Ａの厚みは予め分かっているので、ＯＣＦＳ位置に差分αを加算して算出している。

このとき、変位部材２０５のバタツキや、センサ検出誤差、センサ検出方向の誤差などは、変位部材２０５の検知部２０５Ａの厚みより十分小さい。したがって、キャリッジセンサ２５１がＯＦＦの場合、変位部材２０５が閉じて（キャリッジセンサ２５１で検知される位置よりも液体残量が少ない内側で）ＯＦＦなのか、開いて（キャリッジセンサ２５１で検知される位置よりも液体残量が多い外側で）ＯＦＦであるのかは確実に判定できる。

これにより、図１１（ｂ）に示すように、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知している（ＯＮ）のときにはヘッドタンク５の液体量が適正であると判別できるので、送液ポンプ２４１を駆動しない、すなわち、調整動作を行わない（判定後動作なし）。

一方、変位部材２０５がキャリッジセンサ２５１で検知される位置よりも液体残量が少ない内側に位置してキャリッジセンサ２５１がＯＦＦとなっている、つまり、ヘッドタンク５の液体量が適正量より少ないと判別されるときには、送液ポンプ２４１を正転駆動してメインタンク１０からヘッドタンク５に送液（供給）する。

また、変位部材２０５がキャリッジセンサ２５１で検知される位置よりも液体残量が多い外側に位置してキャリッジセンサ２５１がＯＦＦとなっている、つまり、ヘッドタンク５の液体量が適正量より多いと判別されるときには、送液ポンプ２４１を逆転駆動してヘッドタンク５からメインタンク１０に逆送（逆引き）する。

このように、キャリッジ３を走査して、１回の走査中に、複数のヘッドタンク５の各変位部材２０５の現在位置を本体センサ３０１で順次検知して、変位部材２０５の現在位置を取得し、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知している範囲内の位置であって、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知する検知位置（外エッジ２０５ａ）から算出される予め定めた判定位置と現在位置との比較結果と、キャリッジセンサ２５１の検知結果とから、各ヘッドタンク５ごとの液体量の調整動作を判別し、各ヘッドタンク５に通じる送液ポンプ２４１を駆動制御して、各ヘッドタンク５の液体量を調整する。なお、液体量の多小を判別して、判別結果に応じて送液又は逆送を行い、あるいは、適正として調整動作を行わないようにすることもできる。

これにより、複数のヘッドタンクの液体量の調整に要する時間を短くすることができ、印刷準備に要する時間を短くすることができる。

次に、本発明の第２実施形態における調整制御について図１２を参照して説明する。

本実施形態は、本体センサ３０１で取得した変位部材２０５の現在位置が判定位置より液体残量が多い側にあり、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知していないＯＦＦのときの調整動作に関するものである。

この場合には、（ａ）に示すようにキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知するまで液体を逆送する制御をする。

あるいは、（ｂ）に示すようにキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知後（内エッジ２０５ｂを検知後）、変位部材２０５を検知しなくなる（外エッジ２０５ａが外れる）まで液体を逆送する制御をする。

あるいは、（ｃ）に示すようにキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知後、変位部材２０５を検知しなくなるまで、液体を逆送する制御をした後、予め定めた目標送液量（駆動時間ｔ）分の液体を送液する制御をする。

この場合、（ｂ）又は（ｃ）に示す調整動作を行うことで、ヘッドタンク５の液体量を目標送液量の範囲内に収めることができる。また、目標送液量は内エッジ２０５ｂの検知位置に対してマージンを持たせているが、内エッジ２０５ｂがキャリッジセンサ２５１で検知される液体量になることもあるので、（ａ）の調整動作を行ってもよい。

次に、本発明の第３実施形態における調整制御について図１３を参照して説明する。

本実施形態は、本体センサ３０１で取得した変位部材２０５の現在位置が判定位置より液体残量が少ない側にあり、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知していないＯＦＦのときの調整動作に関するものである。

この場合には、（ａ）に示すようにキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５の外エッジ２０５ａを検知するまで液体を送液する制御をする。

あるいは、（ｂ）に示すようにキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５の外エッジ２０５ａを検知した後、予め定めた目標送液量（駆動時間ｔ）分の液体を送液する制御をする。

これにより、ヘッドタンク５の液体量を目標送液量の範囲内に収めることができる。

次に、本発明の第４実施形態における調整制御について図１４を参照して説明する。

本実施形態は、キャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知しているＯＮときの調整動作に関するものである。

この場合には、（ａ）に示すようにヘッドタンク５に対する液体の送液又は逆送の制御をしない。

あるいは、（ｂ）に示すようにキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知しなくなる（外エッジ２０５ａを検知する）まで、液体を逆送する制御をする。

あるいは、（ｃ）に示すようにキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知しなくなる（外エッジ２０５ａを検知する）まで、液体を逆送する制御をした後、予め定めた目標送液量（駆動時間ｔ）分の液体を送液する制御をする。

これにより、ヘッドタンク５の液体量を目標送液量の範囲内に収めることができる。

次に、キャリッジ３に搭載した４つの記録ヘッド４ａ〜４ｄに対応する５つのヘッドタンク５に対する全体的な調整動作について図１５を参照して説明する。

ここでは、記録ヘッド４ｄは２つのノズル列をイエロー（Ｙ）の吐出とマゼンタ（Ｍ）の吐出に使用しているので、１つの記録ヘッド４ｄに２つのヘッドタンク５を備えている。

この場合、ヘッドタンク５ｄ、５ｅを一体型としており、イエロー側の変位部材２０５の検知部２０５Ａを他の変位部材２０５とは逆方向に設けている。

また、記録ヘッド４ａと他の記録ヘッド４ｂ〜４ｄとは副走査方向にずらして配置しているので、装置本体側には副走査方向にずらして本体センサ３０１Ａ、３０１Ｂを配置している。

そして、キャリッジ３をキャリッジ走査方向に移動させて、１走査中に、本体センサ３０１Ａ、３０１Ｂによって５つのヘッドタンク５ａ〜５ｅの変位部材２０５の現在位置を検知し、例えば前記第１実施形態で説明したように調整動作を判別する。

このようにキャリッジの１走査で各ヘッドタンクの変位部材の現在位置を取得してキャリッジセンサの検知結果と併せて変位部材が外側に広がっているか、内側に広がっているか、つまり、各ヘッドタンクの液体量（あるいは調整動作）を判別して、判別結果に応じた調整動作を行うことができるので、ダウンタイムがほとんどなくなる。

次に、上述した各実施形態における変位部材の現在位置の検知などに使用するキャリッジ位置の誤検出に伴う不都合について図１６も参照して説明する。

前述したが、図１６（ａ）に示すように、キャリッジ３を側板７０に突き当てたときの主走査エンコーダ９０によるキャリッジ位置をホーム位置ＨＰとして設定する。

ここで、図１６（ｂ）に示すように、キャリッジ３と側板７０との間にジャム紙４００などが入り込んだり、主走査モータの駆動異常が生じたりして、キャリッジ３が側板７０に突き当たる前に移動しなくなると、その時の位置がホーム位置ＨＰ１として設定される。したがって、このホーム位置ＨＰ１は、正しいホーム位置ＨＰに対してずれ量Δ分ずれたものとなる。

そのため、前記実施形態で説明したように、本体センサ３０１で変位部材２０５を検知して現在位置を検知し、現在位置と判定位置から、キャリッジセンサ２５１がＯＦＦのときに変位部材２０５が広がっている（液体量が多い）か、閉じている（液体量が少ない）かを判別するようにした場合、判別が逆になることがある。

その結果、図１６の例では、液体量が少ないにもかかわらず、変位部材２０５が広がっていると判別されて逆送が行われ、このときキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知することはないので、タイムアウトエラーになり、ノズル抜けが発生する。

逆に、液体量が多いにもかかわらず、変位部材２０５が閉じていると判別されて送液が行われ、このときキャリッジセンサ２５１が変位部材２０５を検知することはないので、タイムアウトエラーになり、過供給による液体漏れが生じる。

そこで、本発明の第５実施形態について図１７ないし図１９を参照して説明する。図１７は同実施形態におけるキャリッジの要部斜視説明図、図１８は同じくホーム位置が正常な場合の説明に供する模式的説明図、図１９は同じくホーム位置がずれた場合の説明に供する模式的説明図である。

まず、キャリッジ３には、本体センサ３０１によって検知可能な位置に、固定の可動しない被検出部材（以下、「固定フィラ」という。）３００を設けている。

固定フィラ３００は、キャリッジ３内に複数のヘッドタンク５がある場合でも１つでよい。これは、キャリッジ３内のヘッドタンク５の位置関係が途中で変化することはないので、１つのみを基準にするのが良い。基準の位置情報も１つであるので、メモリ容量にも有利であり、レイアウト的にも有利である。

ここで、図１８に示すように、正常なホーム位置ＨＰが設定されているときには、本体センサ３０１で固定フィラ３００が検知された位置を固定フィラ位置Ｚとし、固定フィラ３００とヘッドタンク５の変位部材２０５を一連の動作内で検知して、固定フィラ位置Ｚと、ヘッドタンク５の変位部材の位置（これを「ヘッドタンクフィラ位置」という。）Ｘの差分を、ヘッドタンク５の位置Ｘ１（Ｘ１＝Ｘ−Ｚ）とする。

つまり、固定フィラ位置Ｚを基準としたヘッドタンクフィラ位置Ｘ１をヘッドタンク５に対する送液制御（負圧制御）の情報として使用する。

なお、一連の動作内での検知とは、主走査エンコーダ基準での固定フィラ位置と、ヘッドタンクフィラ位置を検出する間に、ホーミング動作（前述した突き当てによるホーム位置決め動作）を行わないことを意味する。

ここで、図１９に示すように、正しいホーム位置ＨＰに対してずれ量Δ分ずれたホーム位置ＨＰ１が設定されているときには、固定フィラ位置Ｚを基準とするヘッドタンクフィラ位置Ｘ２は、固定フィラ位置Ｚ−Δと、ヘッドタンクフィラ位置Ｘ−Δの差分より、Ｘ２＝（Ｘ−Δ）−（Ｚ−Δ）＝Ｘ−Ｚ＝Ｘ１となるので、固定フィラ位置とヘッドタンクフィラ位置の相対的な距離は、ホーム位置がずれた場合にも影響しない。

つまり、キャリッジ３の固定フィラ（被検出部材）３０２の位置を基準として供給制御を行うことで、ホーム位置のずれにかかわらず、適正な供給制御を実施することができる。

なお、正しいホーム位置は、例えば設計値、あるいは、装置の初期セット時、若しくは、ヘッドに対する液体の初期充填時など、ジャムが発生していないことか確実のときのホーム位置とすればよい。

次に、本発明の第６実施形態の異なる例について図２０を参照して説明する。図２０は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。

図２０（ａ）に示すように、ホーム位置（前述したようにキャリッジ位置を「０」とする。）が正しいときに本体センサ３０１が固定フィラ３００を検知したとき、主走査エンコーダ９０によって検出したキャリッジ位置を位置Ｐ１とする。

これに対して、図２０（ｂ）に示すように、ジャム紙４００などによって、ホーム位置ＨＰがずれ量Δ分ずれたホーム位置ＨＰ１を設定している場合、本体センサ３０１が固定フィラ３００を検知したとき、主走査エンコーダ９０によって検出したキャリッジ位置は位置Ｐ２となる。

そうすると、キャリッジ位置Ｐ１とＰ２との差分がホーム位置のずれ量Δとなる。

そこで、本実施形態の第１例では、本体センサ３０１で検出した固定フィラ位置が、ホーム位置が正しいときの位置に対して所定量以上変化したとき、即ち、ずれ量Δが所定量以上になったときには、エラーとして検出するようにしている。

すなわち、本体センサ３０１に検知は、キャリッジ３の振動で固定フィラ３００も振動すること、本体センサ３０１に透過型フォトセンサを使用しているために検出精度が低く、２つの位置情報の差分であるので公差が積み上がる。

これに対し、ホーム位置の検出精度（主走査エンコーダ）は、異常なことが起こらない限り精度が高い。

そこで、すべての制御をキャリッジ３の固定フィラ３００を基準にするより、通常はホーム位置を基準にして供給の精度を上げ、ホーム位置の検出異常のときのみ、エラーとして取り扱う方が効果的である。

次に、本実施形態の第２例では、本体センサ３０１で検出した固定フィラ位置が、ホーム位置が正しいときの位置に対して所定量以上変化したとき、即ち、ずれ量Δが所定量以上になったときには、ホーミング動作を行うようにしている。

すなわち、前記第１例のようにエラーとして処理すると、装置が停止することになるので、この第２例ではホーム位置を設定するホーミング動作を行うことで、ロスタイムを低減するようにしている。

次に、本実施形態の第３例では、本体センサ３０１で固定フィラ３００を検知した位置を前記判定位置として判別を行い、本体センサ３０１で検出した固定フィラ位置が、ホーム位置が正しいときの位置に対して所定量以上変化したときには、判定位置をずれ量Δ分補正するようにしている。

すなわち、上記第２例のホーミング動作を実施する形態でも時間をロスするので、変化した分を補正で対応することによって時間のロスをなくしている。

なお、上述した判定値は、キャリッジセンサ２５１の状態（ＯＮ／ＯＦＦ）と組み合わせて液体量（ないし調整動作）の判別に使用するので、高い検出精度が要求されるものではなく、補正によって十分に対応することができる。

本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「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こと（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

３ キャリッジ
４、４ａ〜４ｄ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
５ ヘッドタンク
１０ インクカートリッジ（メインタンク）
２０１ タンクケース（液体収容部）
２０３ フィルム部材
２０５ 変位部材（フィラ）
２４１ 送液ポンプ
２５１ キャリッジセンサ（キャリッジ側検知手段）
３０１…本体センサ（本体側検知手段）
５００…制御部

Claims (9)

1. 液滴を吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドに液体を供給する複数のヘッドタンクと、
   前記記録ヘッド及び前記複数のヘッドタンクが搭載されたキャリッジと、
   前記液体を収容した複数のメインタンクと、
   前記メインタンクと前記ヘッドタンクへとの間に配置された送液を行う送液手段と、
   前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの送液を制御する送液制御手段と、を備え、
   前記ヘッドタンクは、液体残量に応じて変位する変位部材を有し、
   前記キャリッジには、前記変位部材を検知するキャリッジ側検知手段が設けられ、
   装置本体側には、前記変位部材を検知する本体側検知手段が設けられ、
   前記送液制御手段は、
   前記キャリッジを走査して、１回の走査中に、前記複数のヘッドタンクの各変位部材を前記本体側検知手段で順次検知して、前記複数のヘッドタンクの各変位部材の現在位置を取得し、
   前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知している範囲内の位置であって、前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知する検知位置から算出される予め定めた判定位置と前記現在位置との比較結果と、前記キャリッジ側検知手段の検知結果とを合わせて、各ヘッドタンクごとの液体量又は液体量の調整動作を判別し、
   前記判別結果に応じて各ヘッドタンクに通じる前記送液手段を駆動制御して、各ヘッドタンクの液体量を調整する
   ことを特徴とする画像形成装置
2. 前記送液手段は、可逆型送液手段であり、
   前記送液制御手段は、前記送液手段による、前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの送液と、前記ヘッドタンクから前記メインタンクへの逆送を制御し、
   前記変位部材の現在位置が前記判定位置より液体残量が多い側にあり、前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知していないときには、
   前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知するまで前記液体を逆送する制御をし、
   又は、前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知後、前記変位部材を検知しなくなるまで前記液体を逆送する制御をし、
   又は、前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知後、前記変位部材を検知しなくなるまで、前記液体を逆送する制御をした後、予め定めた目標供給量分の前記液体を送液する制御をする
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記送液手段は、可逆型送液手段であり、
   前記送液制御手段は、前記送液手段による、前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの送液と、前記ヘッドタンクから前記メインタンクへの逆送を制御し、
   前記変位部材の現在位置が前記判定位置より液体残量が少ない側にあり、前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知していないときには、
   前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知するまで前記液体を送液する制御をし、
   又は、前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知した後、予め定めた目標供給量分の前記液体を送液する制御をする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知しているときには、
   前記ヘッドタンクに対する前記液体の送液又は逆送の制御をせず、
   又は、前記キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知しなくなるまで、前記液体を逆送する制御をし、
   又は、キャリッジ側検知手段が前記変位部材を検知しなくなるまで、前記液体を逆送する制御をした後、予め定めた目標供給量分の前記液体を送液する制御をする
   ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記キャリッジには、前記本体側検知手段で検知可能な被検出部材を有し、
   一連の動作で、前記本体側検知手段によって前記変位部材と前記被検出部材とを検知し、前記被検出部材の位置に対する前記変位部材の位置を前記変位部材の現在位置とする
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記キャリッジには、前記本体側検知手段で検知可能な被検出部材を有し、
   前記本体側検知手段によって前記被検出部材を検知したときの位置が、前記キャリッジのホーム位置が正しいときの位置に対して所定量以上ずれているときには、エラーとして検出する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記キャリッジには、前記本体側検知手段で検知可能な被検出部材を有し、
   前記本体側検知手段によって前記被検出部材を検知したときの位置が、前記キャリッジのホーム位置が正しいときの位置に対して所定量以上ずれているときには、前記キャリッジをホーム位置に位置決めする動作を行う
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記キャリッジには、前記本体側検知手段で検知可能な被検出部材を有し、
   前記本体側検知手段によって前記被検出部材を検知したときの位置が、前記キャリッジのホーム位置が正しいときの位置に対して所定量以上ずれているときには、前記判定位置をずれ量分補正する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記目標送液量は、前記変位部材が前記キャリッジ側検知手段で検知されている状態が続く変位量に相当する量又は相当する量より少ない量である
   ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。

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