JP4738969B2

JP4738969B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4738969B2
Application number: JP2005297360A
Authority: JP
Inventors: 祐尚吉池
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-10-12
Filing date: 2005-10-12
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2025-10-12
Also published as: JP2007105935A

Description

本発明は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、被記録媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、記録媒体、転写材なども同義で使用する。）を搬送しながら、記録液の液滴（以下、インク滴ともいう。）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。）を行なうインクジェット方式の画像形成部を搭載したものが知られている。

このようなインクジェット記録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インクカートリッジを着脱自在に装着し、このインク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記録液収容手段である小容量のヘッドタンク（サブタンクともいう。）を搭載し、記録液収容手段である大容量のインクカートリッジ（メインタンク）を装置本体側に設置し、ヘッドタンクに装置本体側のインク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。
特開昭６２−２１４９６２号公報実開昭６４−５５０３１号公報特開平０７−００４９３９号公報特開２００３−３１１１９９６号公報

また、インクを回収して再利用するようにしたものもある。
特開昭６１−２３３５４９号公報

上記特許文献３には、インク貯留部材が取り外された状態でインク供給ポンプを駆動すると、ポンプに空気が吸い込まれて記録ヘッドに導入されて記録不良が生じることから、インク貯留部材を着脱を検出する検出手段を備えて、インク貯留部材が取り外されたときにはインク供給ポンプの動作を禁止することが記載されている。

上述したようにメインタンクからヘッドタンクに記録液を供給する方式の液体供給装置にあっては、ヘッドタンク内のインク（記録液）が消費され、ヘッドタンク内のインクが不足すると、ヘッドタンクに対してメインタンクからインクを補充供給するために、供給ポンプを駆動して、メインタンクからヘッドタンクへのインクの給送を行なうが、このとき、ヘッドタンク内のインク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ヘッドタンクのインク量が規定量になったことを検出できなければ、メインタンクが空であることになるので、メインタンク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ヘッドタンクのインク量が規定量になったことを検出できないときにメインタンクが空であると検出するようにした場合、メインタンク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、メインタンク交換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、メインタンクを交換した場合、メインタンク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、メインタンク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。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、新たなメインタンク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ヘッドタンクに送られ、送られた空気は、ヘッドタンク内のインク液面で泡状となり、また泡が増大して行くこととなってしまう。ヘッドタンク内の泡は、ヘッドタンクの液面を検出するセンサを誤作動させ、記録動作への不具合の発生に繋がってしまう。

この場合、上述した特許文献３に記載されているようにメインタンクが取り外されたことを検出して供給ポンプを停止しても、メインタンクを取り外す瞬間に供給ポンプに空気が吸い込まれることまでは防止できない。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、供給ポンプへの空気の吸い込みを低減し、液体カートリッジ交換時にヘッドタンクに空気が送られない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液体を供給する液体供給装置とを備えた画像形成装置において、
前記液体供給装置は、
前記液体を収容する密閉状態の液体収容袋を有し、前記画像形成装置に対して交換可能な液体カートリッジと、
前記液体カートリッジから前記液体が供給され、前記記録ヘッドに前記液体を供給するヘッドタンクと、
前記液体カートリッジから前記液体を前記ヘッドタンクに送液するための供給ポンプ手段と、
前記供給ポンプ手段にかかる負荷を検出する検出手段と、
前記負荷の検出結果に基づいて、前記供給ポンプ手段内の負の圧力が所定値より大きくなる前に前記供給ポンプ手段を停止させる停止手段と、を備え、
前記供給ポンプ手段から前記ヘッドタンクまでの供給経路は外気に対して閉じた経路であり、
前記検出手段は、前記供給ポンプ手段にかかる負荷を、この供給ポンプ手段を駆動する駆動手段に流れる電流に基づいて検出し、
前記停止手段は、前記検出手段が検出した電流値が予め定めた所定の電流値に達したときに前記駆動手段を停止し、
前記所定の電流値は、前記液体カートリッジ内の前記液体収容袋が空になり、前記液体カートリッジの交換時でも前記供給ポンプ手段への空気の吸い込みが無い状態の時の前記駆動手段のトルクに対応する電流値であり、
前記液体カートリッジが交換されて前記供給ポンプ手段が再駆動されたときに、前記供給ポンプ手段から前記ヘッドタンク内に空気が送られない
構成とした。

また、供給ポンプ手段を停止させる手段は、供給ポンプ手段に対して駆動力を伝達するクラッチ手段を切断することで供給ポンプ手段を停止させることが好ましい。

本発明に係る画像形成装置によれば、液体を収容する密閉状態の液体収容袋を有し、画像形成装置に対して交換可能な液体カートリッジと、液体カートリッジから液体が供給され、記録ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、液体カートリッジから液体をヘッドタンクに送液するための供給ポンプ手段と、供給ポンプ手段にかかる負荷を検出する検出手段と、負荷の検出結果に基づいて、供給ポンプ手段内の負の圧力が所定値より大きくなる前に供給ポンプ手段を停止させる停止手段とを備え、供給ポンプ手段からヘッドタンクまでの供給経路は外気に対して閉じた経路であり、検出手段は、供給ポンプ手段にかかる負荷を、この供給ポンプ手段を駆動する駆動手段に流れる電流に基づいて検出し、停止手段は、検出手段が検出した電流値が予め定めた所定の電流値に達したときに駆動手段を停止し、所定の電流値は、液体カートリッジ内の液体収容袋が空になり、液体カートリッジの交換時でも供給ポンプ手段への空気の吸い込みが無い状態の時の駆動手段のトルクに対応する電流値であり、液体カートリッジが交換されて供給ポンプ手段が再駆動されたときに、供給ポンプ手段からヘッドタンク内に空気が送られない構成としたので、供給ポンプ手段が停止して、それ以上液体収容袋からの吸い込みを停止するので、供給ポンプ手段の負圧が過大になることが防止され、液体カートリッジを取り外したときでも供給ポンプ手段に空気が吸い込まれることが防止され、液体カートリッジ交換時にヘッドタンクに空気が送られない。

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。図１は本発明に係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、第１液体収容手段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第１の液体収容手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ（メインタンク）１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「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。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。

この記録ヘッド３４にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続している。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための第２液体収容手段である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には各色のインク供給チューブ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。なお、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供給ポンプユニット２４が設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに係止部材２５にて保持されている。

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に示すように、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に示すように、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、後述する制御部の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本発明に係る液体供給装置について図４を参照して説明する。なお、図４は同液体供給装置の模式的説明図である。
第１液体収容手段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。

第２液体収容手段であるヘッドタンク３５は、インク２００を収容するタンクケース２０１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を備え、タンクケース２０１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２０１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２０３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３０１と、供給ポンプ３０１のピストン３０２を往復移動させるためのカム３０３、カム３０３を回転させるギヤ３０４及びこのギヤ３０４を回転駆動させるギヤ３０７をモータ軸３０５ａに取り付けたポンプ駆動手段である駆動モータ３０５などとを備え、供給ポンプ３０１に設けた中空針３０６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３０１内とインク袋１０２内とをジョイントする。なお、供給ポンプ３０１の排出口部側はチューブ３６を介してヘッドタンク３５に接続されている。

そして、供給ポンプ３０１の作動／停止を制御するための制御手段である主制御部４０１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、検知手段２０３からの検知信号に基づいて供給ポンプ用駆動回路４０２を介して駆動モータ３０５の回転駆動及び停止を制御し、また、供給ポンプ３０１の負荷を駆動モータ３０５の負荷として検出する負荷検出手段４０３の検出信号に基づいて、駆動モータ３０５の停止を制御する。

次に、このように構成した液体供給装置の動作について説明する。
記録ヘッド３４から液滴を吐出して画像を形成することによってヘッドタンク３５から記録ヘッド３４に対してインクが供給され、ヘッドタンク３５内のインク２００の収容量（インク量）が減少する。このヘッドタンク３５内のインク量の減少が所定量になったとき（あるいは記録ヘッド３４から吐出したインクの消費量が所定量になったとき）には、ヘッドタンク３５に対してインクカートリッジ１０からインクを補充するためにインクを供給する動作を行なうことになる。

このヘッドタンク３５にインクカートリッジ１０からインクの補充供給を行なうときには、主制御部４０１は駆動モータ３０５を回転駆動してカム３０３を回転させることにより、供給ポンプ３０１のピストン３０２が往復移動し、インクカートリッジ１０のインク袋１０２内のインクが供給ポンプ３０１内に吸い込まれ、チューブ３６側に排出されることで、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に対してインクが給送される。

そして、ヘッドタンク３５の検知手段２０３にインク２００が接触することでヘッドタンク３５が満タンになったことが検出されるので、駆動モータ３０５を停止して供給ポンプ３０１を停止させ、インクの給送を停止する。

このインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５へのインク給送時、インクカートリッジ１０内のインク袋１０２が空になったときにはヘッドタンク３５へのインクの供給を行なうことができない。

そこで、供給ポンプ３０１を作動させてインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５へのインクの給送を所定時間行なってもヘッドタンク３５の検知手段２０３によって満タンが検知されないときには、インクカートリッジ１０が空になったと判断して、インクカートリッジ１０が空であることを表示（通知）して、インクカートリッジ１０の交換を促すようにしている。

ここで、従来と同様に所定時間が経過するまで供給ポンプ３０１を作動させている場合の不都合について説明する。
このとき、インクカートリッジ１０は空であるため、インク袋１０２は、図５（ａ）示すようにインクが存在していた状態のインク袋１０２Ａから同図（ｂ）に示す空の状態のインク袋１０２Ｂとなり、密閉状態になったインク袋１０２から吸い出すものが無くなることで、供給ポンプ３０１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３０１内は強い負圧状態となっている。ここで、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３０１の中空針３０６のジョイントが外されることになり、外した瞬間、図６に示すように、供給ポンプ３０１内への空気３１５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３０１からサブタンク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。

このようにしてサブタンク３５内に送られた空気は、図７に示すように、ヘッドタンク３５内のインク液面で気泡３１６となり、また更に供給動作が進むと気泡３１６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３１６は、インクの検知手段２０３の検知結果を誤らせたり、気泡の増加により記録ヘッド３４への供給経路にも入り込み、記録ヘッド３４が吐出不良を生じさせたりするなどの悪影響を及ぼすことになる。

これに対して、本発明では、供給ポンプ３０１内の負の圧力が大きくなる前に、負荷検出手段４０３によって供給ポンプ３０１の負荷を検出して、この検出結果に基づいて供給ポンプ３０１の動作を停止させるようにしている。

そこで、本発明の実施形態の一例について図８及び図９を参照して説明する。

ここでは、予め、インク袋１０２内が空の状態（吸出しができなくなった状態）の時の吸出し圧力（負圧）を決定しておく。インク袋１０２が空になった状態から更に吸い出すために供給ポンプ３０１を駆動すると、供給ポンプ３０１内は負の圧力が徐々に大きくなり、ピストン３０２が動き難くなって、駆動モータ３０５にとっては回転負荷となりモータ３０５の回転を妨げようとする働きとなる。

つまり、図８に示すように、インク袋１０２が空になり、インクカートリッジ１０の交換時のジョイント脱着でも空気の吸い込みが無い状態を定め、その状態の時のトルクＴをＴＰとすると、電流値ＩＰとなる電流Ｉがモータ３０５に流れることとなる。

そこで、主制御部４０１によって駆動回路４０２を介して駆動モータ３０５を駆動するときに流れる電流を負荷検出手段４０３としての電流検出回路５００で検出し、この電流検出回路５００で検出した電流値（検出電流値）Ｉが電流値ＩＰに達したときに、主制御部４０１は供給ポンプ３０１の作動中であっても駆動モータ３０５の駆動を停止する制御を行なう。

これによって、供給ポンプ３０１が停止して、それ以上インク袋１０２からの吸い込みを停止するので、供給ポンプ３０１の負圧が過大になることが防止され、インクカートリッジ１０を取り外したときでも供給ポンプ３０１に空気が吸い込まれることを防止又は低減できる。この場合、供給ポンプの駆動停止を駆動モータの電流値を検出して行なうことで、駆動モータへの負荷を減らすことができる。

次に、本発明の実施形態の他の例について上述した図８及び図１０を参照して説明する。
ここでは、駆動モータ３０５のトルクＴと回転数Ｎとの関係（Ｔ−Ｎ特性）を利用している。前述したと同様に予め決めた負荷状態に対応するトルクＴＰとなる駆動モータ３０５の回転数Ｎは回転数ＮＰとなる。そこで、この回転数Ｎのデータを取得し、回転数ＮＰ以下になった場合、駆動モータ３０５を停止させる制御を行なう。

つまり、図１０に示すように、負荷検出手段４０１として、駆動モータ３０５の回転軸３０５ａに取り付けたエンコーダホイール５０１と、このエンコーダホイール５０１を検知するフォトセンサからなるエンコーダセンサ５０２とで構成したロータリエンコーダ５０３を設け、このエンコーダ５０３の検知出力を主制御部４０１に入力している。

なお、エンコーダホイール５０１は、円板形状で周囲に１回転に均等に放射状のスリットが複数本切られており、エンコーダセンサ５０２内をスリットが通過する際の光の透過、遮断で駆動モータ３０５の回転と同期したパルス出力が得られるので、このパルス出力を主制御部４０１でカウントすることで回転数Ｎを検出することができる。駆動モータ３０５の回転が速ければパルス周期は短く、回転が遅ければパルス周期は長くなる。

そして、主制御部４０１はロータリエンコーダ５０３からのパルス出力をカウントして駆動モータ３０５の回転数Ｎを検出し、この回転数Ｎが上述した回転数ＮＰ以下になったときには、供給ポンプ３０１の作動中であっても駆動モータ３０５の駆動を停止する制御を行なう。

これによって、供給ポンプ３０１が停止して、それ以上インク袋１０２からの吸い込みを停止するので、供給ポンプ３０１の負圧が過大になることが防止され、インクカートリッジ１０を取り外したときでも供給ポンプ３０１に空気が吸い込まれることを防止又は低減できる。この場合、供給ポンプの駆動停止を駆動モータの回転数を検出して行なうことで、駆動モータへの負荷を減らすことができる。

次に、本発明の実施形態の更に他の例について図１１及び図１２を参照して説明する。図１３は同更に他の例の説明に供する説明図、図１４は図１３の側面説明図である。
ここでは、駆動モータ３０５の回転数の検出を、ホイール素子を用いて行なうようにしている。つまり、図１１及びに示すように、回転する部材、ここではギヤ３０４の側面にマグネット５１１を装着し、このマグネット５１１と対向可能な位置に磁束を検知するホール素子（ホールＩＣ）５１２を取り付け部材５１３に取り付けて配置している。

したがって、ホールＩＣ５１２上をギヤ３０４が回転することによってマグネット５１１が通過するときに、ホールＩＣ５１２からパルス出力が発生するので、このパルスをカウントすることで駆動モータ３０５の回転数に相関するギヤ３０４の回転数を検出できる。ギヤ３０４の回転数も前述したように供給ポンプ３０１の負荷に対応するので、ギヤ３０４の回転数が所定値以下になったときには供給ポンプ３０１の作動を停止する。このように、ホール素子を用いて回転数を検出することで低コスト化を図ることができる。

次に、本発明の他の実施形態について図１３を参照して説明する。図１２は同実施形態を説明するブロック説明図である。
ここでは、駆動モータ３０５の回転を電磁クラッチ５２１を介して供給ポンプ３０１に伝達するようにして、上述した実施形態の各例で説明したような負荷検出手段４０３の検出結果に基づいて、供給ポンプ３０１の負荷が所定状態になったときには、電磁クラッチ５２１を切断状態にすることで、供給ポンプ３０１の動作を停止するようにしている。

このようにクラッチ手段を用いて供給ポンプを停止させることにより、停止制御時の駆動モータのオーバーランが無くなり、確実にポンプ動作を停止することができる。

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良い。また、液体はインクに限るものではない。

本発明に係る液体供給装置を備えた本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の前方側から見た斜視説明図である。同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。本発明にかかる液体供給装置の一例を示す模式的説明図である。インクカートリッジのインク袋の変形状態の説明に供する模式的説明図である。供給ポンプが過負圧状態になった場合の説明に供する説明図である。ヘッドタンクに空気が入り込んだ場合の説明に供する説明図である。本発明の実施形態の説明に供する駆動モータの電流、回転数とトルクの関係の説明に供する説明図である。本発明の実施形態の一例の説明に供する説明図である。本発明の実施形態の他の例の説明に供する説明図である。本発明の実施形態の更に他の例の説明に供する説明図である。図１１の側面説明図である。本発明の他の実施形態の説明に供するブロック説明図である。

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
１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ…インクカートリッジ
３３…キャリッジ
３４…記録ヘッド
３５…ヘッドタンク
３６…インク供給チューブ
５１…搬送ベルト
１０１…カートリッジケース
１０２…インク袋
３０１…供給ポンプ
３０５…駆動モータ
４０１…主制御部
４０２…供給ポンプ用駆動回路
４０３…負荷検出回路

Claims

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液体供給装置とを備えた画像形成装置において、
前記液体供給装置は、
前記液体を収容する密閉状態の液体収容袋を有し、前記画像形成装置に対して交換可能な液体カートリッジと、
前記液体カートリッジから前記液体が供給され、前記記録ヘッドに前記液体を供給するヘッドタンクと、
前記液体カートリッジから前記液体を前記ヘッドタンクに送液するための供給ポンプ手段と、
前記供給ポンプ手段にかかる負荷を検出する検出手段と、
前記負荷の検出結果に基づいて、前記供給ポンプ手段内の負の圧力が所定値より大きくなる前に前記供給ポンプ手段を停止させる停止手段と、を備え、
前記供給ポンプ手段から前記ヘッドタンクまでの供給経路は外気に対して閉じた経路であり、
前記検出手段は、前記供給ポンプ手段にかかる負荷を、この供給ポンプ手段を駆動する駆動手段に流れる電流に基づいて検出し、
前記停止手段は、前記検出手段が検出した電流値が予め定めた所定の電流値に達したときに前記駆動手段を停止し、
前記所定の電流値は、前記液体カートリッジ内の前記液体収容袋が空になり、前記液体カートリッジの交換時でも前記供給ポンプ手段への空気の吸い込みが無い状態の時の前記駆動手段のトルクに対応する電流値であり、
前記液体カートリッジが交換されて前記供給ポンプ手段が再駆動されたときに、前記供給ポンプ手段から前記ヘッドタンク内に空気が送られない
を特徴とする画像形成装置。
前記停止手段は、前記供給ポンプ手段に対して駆動力を伝達するクラッチ手段を切断することで前記供給ポンプ手段を停止させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。