JP4809178B2 - 液体吐出装置および液体供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、メインタンクとサブタンクを備え、メインタンクからサブタンクに対してインクを供給する必要が生じたときにメインタンクとサブタンクとの間を接続するピットイン供給方式の液体吐出装置および液体供給方法に関する。

特許文献１には、ピットイン供給時のインク供給を高速に行うため、サブタンク内に形状記憶合金からなる板バネを設けて負圧発生手段とし、ピットイン供給時には板バネに通電し加熱することでバネ定数を２倍に上げることにより、液体供給時の負圧をそれ以外の時の負圧よりも大きくするようにしたものが記載されている。

特許文献２には、インク供給路に設けられ、密閉されたインク袋と、インク袋を密閉して覆うケースと、インク袋とケースとの間の空気の圧力を調整可能な圧力調整手段と、インク袋のインク導入口に設けられた第１開閉バルブと、インク導出口に設けられた第２開閉バルブを備えたものが記載されている。第２開閉バルブを閉、第１開閉バルブを開にしてインク袋とケースとの間の圧力を調整して、インク袋へのインク供給と負圧調整とを行う。また、インク袋にインク供給後、第１開閉バルブを閉じ、インク袋とケースとの間の圧力を維持して、第２開閉バルブを開く。
特開２００６−３５８５０号公報 特開２０００−１４１６８７号公報

特許文献１に記載のように、形状記憶合金を用いた場合、加熱によるインク供給後、形状記憶合金の温度が下がってサブタンク内の圧力がプリント時の適正負圧に戻るまでに、長い時間を要する。もしもインク供給直後に液体吐出ヘッドから液体の吐出を行うと、インク供給直後はサブタンク内の圧力がプリント時の適正負圧よりも大きいので、液体吐出ヘッドから吐出される液体の液滴サイズが小さくなってしまう。また、形状記憶合金を用いた場合、一般にバネ定数を２倍程度に上げることしかできない。すなわちインク供給速度を２倍程度しか向上できない。

特許文献２に記載のように、インク袋とケース間の空気圧力を利用してインク供給を行う方式では、空気が圧縮性を有するので、高速にインク供給することができない。また、サブタンク内の内圧をプリント時の規定値の負圧近傍に調整してインク供給を行う場合には、インク供給速度が低くなってしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、サブタンク内の圧力を迅速に所定の初期負圧に設定可能であって、且つ、サブタンクへ高速に液体を供給することができる液体吐出装置および液体供給方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを搬送するキャリッジと、前記キャリッジに搭載され、前記ヘッドへ供給される液体を収納し、前記ヘッドへの液体供給に応じて弾性変形する弾性膜を有するサブタンクと、前記ヘッドと前記サブタンクとの間の第１の液体流路の開閉を行う液体流路開閉弁と、前記サブタンクへ供給される液体を貯蔵するメインタンクと、前記キャリッジが所定のホームポジションに位置している状態で、前記メインタンクに接続されている第２の液体流路を前記サブタンクに連結する液体供給連結部と、前記液体流路開閉弁により前記第１の液体流路が閉じられ且つ前記液体供給連結部により前記第２の液体流路が前記サブタンクに連結されている状態で、前記サブタンクの前記弾性膜の弾性変形を回復させる方向へ前記弾性膜を移動させることにより前記弾性膜の変形回復を補助する弾性膜移動手段と、を備え、前記液体流路開閉弁は、前記キャリッジの移動動作を用いて前記ヘッドと前記サブタンクとの間の前記第１の液体流路の開閉を行い、前記弾性膜移動手段は、前記キャリッジの移動動作を用いて前記弾性膜を移動させることにより前記弾性膜の変形回復を補助することを特徴とする液体吐出装置を提供する。

本発明によれば、サブタンク内の液体減少分に相当する弾性膜の弾性変形を回復させる際、弾性膜の弾性力のみに依らず、弾性膜の弾性変形を回復させる方向へ弾性膜を移動させることにより強制的に弾性変形を回復させるため、サブタンク内へ高速に液体を供給することができるとともに、サブタンク内の圧力（負圧）を高速に所望の初期値（初期負圧）に回復することが可能である。

また、弾性膜の弾性変形を回復させる方向へ弾性膜を移動させることにより強制的に弾性変形を回復させるので、弾性膜の弾性係数を小さく設定することができる。もしも、サブタンクへの液体供給速度を高めるために、サブタンクの弾性膜の弾性係数を高く設定すると、ヘッドから液体を吐出する際のサブタンク内の液体容量減少にともなうサブタンク内の負圧変動が大きくなってしまうところ、本発明では、ヘッドから液体を吐出する際のサブタンク内の液体容量減少にともなうサブタンク内の負圧変動を小さくすることができるので、長時間規定負圧を維持することが可能となる。すなわち、１回のピットイン供給で長時間の安定した液体吐出が可能となる。

また、弾性膜移動手段によって強制的に弾性膜を変形回復させるので、メインタンクの液面の高さとヘッドのノズル面の高さとの差（いわゆる水頭差）を任意にすることも可能であり、メインタンク配置の自由度が高い。

この発明によれば、液体流路開閉弁の駆動手段や弾性膜移動手段として特別なアクチュエータを別途設ける場合と比較して、機構の簡略化が可能である。

本発明の一実施形態において、前記サブタンクの前記弾性膜の変形量を検出する変形量検出手段を備え、前記弾性膜移動手段は、前記変形量検出手段により検出された前記弾性膜の変形量に基づいて、前記サブタンクの前記弾性膜を移動させることを特徴とする。

変形量検出手段の例としては、弾性膜の表面に配置した歪ゲージや、弾性膜移動手段と弾性膜との間に設けたリンク部材（アーム）の動きにより弾性膜の変形量を検出する光学センサなどが、挙げられる。

この実施形態によれば、サブタンクの弾性膜の変形量を検出し、検出した変形量に基づいてサブタンクの弾性膜を移動させるので、サブタンク内の圧力を高速復帰させる際に的確に復帰させることができる。

変形量検出手段として、歪ゲージまたは光学センサを用いた場合、弾性膜の弾性変形量を正確に検出でき、サブタンク内の圧力を適正値まで高速に回復させることができる。また、光学センサを用いる場合には、弾性膜の変形量を容易に検出可能である。

また、本発明は、液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを搬送するキャリッジと、前記キャリッジに搭載され、前記ヘッドへ供給される液体を収納し、前記ヘッドへの液体供給に応じて弾性変形する弾性膜を有するサブタンクと、前記ヘッドと前記サブタンクとの間の第１の液体流路の開閉を行う液体流路開閉弁と、前記サブタンクへ供給される液体を貯蔵するメインタンクと、前記キャリッジが所定のホームポジションに位置している状態で、前記メインタンクに接続されている第２の液体流路を前記サブタンクに連結する液体供給連結部と、前記液体流路開閉弁により前記第１の液体流路が閉じられ且つ前記液体供給連結部により前記第２の液体流路が前記サブタンクに連結されている状態で、前記サブタンクの前記弾性膜の弾性変形を回復させる方向へ前記弾性膜を移動させることにより前記弾性膜の変形回復を補助する弾性膜移動手段と、前記キャリッジが特定のホームポジションに位置していることを検出するホームポジション検出手段と、を備え、前記弾性膜移動手段は、前記ホームポジション検出手段の検出信号と、前記ホームポジションを基準とした前記キャリッジの移動量または前記キャリッジを駆動するモータの回転量と、に基づいて、前記弾性膜を移動させることを特徴とする液体吐出装置を提供する。

この発明によれば、キャリッジの位置に基づいて弾性膜を移動させるので、変形量検出手段による変形量検出なしで、サブタンクへの液体供給やサブタンク内の圧力の初期設定を容易に行える。

本発明によれば、形状記憶合金を用いることなくサブタンク内の圧力を迅速に所定の初期負圧に設定可能であって、且つ、サブタンクへ高速に液体を供給することができる。

以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について、詳細に説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明に係る第１実施形態の一例としてのインクジェット記録装置１１０の要部を示す側面図である。本図は、液体吐出ヘッド１００（以下単に「ヘッド」という）を搬送するキャリッジ２０を側面から見た様子を示している。図１では、本発明の理解を容易にするため、キャリッジ２０の中が露出して描かれている。

ヘッド１００は、キャリッジ２０に搭載され、キャリッジ２０により図中の矢印Ｍで示す主走査方向（記録媒体の搬送方向とは直交する方向である）において搬送され、所定の記録媒体へ向けてインクを吐出する。ヘッド１００の例については後に詳説する。

キャリッジ２０には、ヘッド１００が搭載されているとともに、当該ヘッド１００へインクを供給するサブタンク３０が搭載されている。図１では、本発明の理解を容易にするため、サブタンク３０はその垂直断面が描かれている。

ヘッド１００とサブタンク３０との間には、サブタンク３０からヘッド１００へインクを供給するための液体流路４１（以下「ヘッド液体供給流路」と称する）が設けられている。ヘッド液体供給流路４１には、弁４２（以下「ヘッド開閉バルブ」と称する）が設けられている。ヘッド開閉バルブ４２の開閉により、ヘッド液体供給流路４１が開閉され、サブタンク３０からヘッド１００へのインクの供給および供給停止が切り換わる。

サブタンク３０は、ヘッド１００へ供給されるインクを収納する。サブタンク３０の壁面の一部は、ヘッド１００への液体供給に伴って弾性変形する単一の弾性膜３２によって構成されている。すなわち、サブタンク３０内のインク量の減少に伴って弾性膜３２が弾性変形する。

弾性膜３２の材料としては、例えば、樹脂フイルムが挙げられる。弾性膜３２の厚みは、例えば、２０〜３０μｍである。

直動モータ６０は、アーム６４を介して、サブタンク３０の弾性膜３２の弾性変形を回復させる方向（図中矢印Ｃで示す方向）へ弾性膜３２を移動させることにより、弾性膜３２の変形回復を補助する。具体的には、図１の２−２線に沿って見た図２（Ａ）の平面図（ただしサブタンク３０はその水平断面が描かれている）に示すように、直動モータ６０の駆動により、その直動軸６０ａが矢印Ａの方向に直動し、アーム６４の回動部６２の一端側の凸形状の係合部６２ａが直動軸６０ａの凹形状の係合部６０ｂによって押され、アーム６４の回動部６２がその回動軸６２ｂを中心として矢印Ｂで示す時計回り方向に回動し、アーム６４の回動部６２の他端側のジョイント６２ｃを介して、アーム６４の直動部６３が矢印Ｃの方向、すなわちアーム６４の直動部６３の端部（ジョイント６２ｃとは反対側の端部）に連結されている弾性膜３２の弾性変形を回復させる方向へ移動する。

図１のメインタンク７０は、インク供給源として、キャリッジ２０に搭載されているサブタンク３０へ供給されるインクを貯蔵するものである。メインタンク７０には、メインタンク７０からサブタンク３０へインクを供給するための液体流路７２（以下「サブタンク液体供給流路」と称する）が接続されている。

インク供給連結部７４は、キャリッジ２０が主走査方向Ｍにおいて液体吐出範囲から退避した所定のホームポジションに位置している状態で、サブタンク液体供給流路７２をサブタンク３０に連結する。具体的には、インク供給連結部７４の凹部７４ａと、サブタンク３０に接続されている液体流路４３（以下「サブタンク液体受給流路」と称する）の凸形状の端部４４（以下「インク受給連結部」と称する）とが嵌合することにより、インク供給連結部７４の開口とインク受給連結部４４の開口とが接合され、もってサブタンク液体供給流路７２がサブタンク３０に連結される。

キャリッジ２０のインク受給連結部４４とサブタンク３０との間のサブタンク受給流路４３（メインタンク７０からサブタンク３０へ至るサブタンク液体供給流路７２の一部に相当する）には、弁４６（以下「サブタンク開閉バルブ」と称する）が設けられている。サブタンク開閉バルブ４６の開閉により、サブタンク液体受給流路４３が開閉され（すなわちサブタンク液体供給流路７２が開閉され）、もってメインタンク７０からサブタンク３０へのインクの供給および供給停止が切り換わる。

なお、図１では、メインタンク７０をヘッド１００の液体吐出面よりも鉛直方向下側に配置した場合を例に示したが、本発明において特にこのような場合に限定されない。図３に示すように、メインタンク２０をヘッド１００の液体吐出面よりも鉛直方向上側に配置してもよい。

また、本例では、弾性膜３０を移動させる弾性膜移動手段としての直動モータ６０がサブタンク３０およびアーム６４とともにキャリッジ２０に搭載されているが、このような場合に特に限定されず、直動モータ６０は、キャリッジ２０に非搭載であって、インクジェット記録装置１１０の本体側に搭載され、キャリッジ２０が所定のホームポジションに位置している状態で、アーム６４に作用するように設けられていてもよい。

図４は、サブタンク３０およびその周辺部の一例を拡大して示す図である。

本例では、サブタンク３０の弾性膜３２の変形量を検出する弾性変形量検出部（図１３の３３０）として、弾性膜３２上に歪ゲージ３３が貼り付けられている。歪ゲージ３３は、弾性膜３２に生じた歪（変形）を抵抗の変化として検出する、周知の素子を用いることができる。

なお、弾性変形量検出部は、本発明において、特に歪ゲージに限定されない。

図５（Ａ）および（Ｂ）は、光学センサを用いて弾性膜３２の変形量を検出する場合について、サブタンク３０およびその周辺部の他の例を拡大して示す図である。

本例では、アーム６４の回動部６２がジョイント６２ｃの近傍で屈曲し更に延在しており、その延在した回動部６２の端部６２ｄを、光学センサ（第１の光学センサ３４ａ、第２の光学センサ３４ｂ）が検知する構成となっている。具体的には、図５（Ａ）に示すように、サブタンク３０の容量が最小となったときには、第１の光学センサ３４ａによってアーム６４の回動部６２の端部６２ｄが検知され、サブタンク３０内のインク量が最小であることを示す信号（インク最小位置信号）が第１の光学センサ３４ａから出力される。その一方で、図５（Ｂ）に示すように、サブタンク３０の容量が最大となったときには、第２の光学センサ３４ｂによってアーム６４の回動部６２の端部６２ｄが検知され、サブタンク３０内のインク量が最大であること示す信号（インク最大位置信号）が第２の光学センサ３４ｂから出力される。

＜ヘッドの構成例＞
図６は、図１のヘッド１００のノズル配列の例を示す図である。

ヘッド１００は、ｎ個のノズル１０１（１０１-1〜１０１-n）を有し、このｎ個のノズルが２列に千鳥状に並べられている。このようにノズル１０１を千鳥配置することで、副走査方向Ｓ（記録媒体の搬送方向である）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル列のノズル間ピッチ（図６中でノズル１０１-1とノズル１０１-2の副走査方向の距離ｈ）を小さくすることができる。

図７は、図１のヘッド１００の要部を示す断面図である。なお、図７では、図示の便宜上、１ノズル分（１チャンネル）の液滴吐出素子１０４のみ描かれているが、実際には複数の液体吐出素子１０４によってヘッド１００が構成されている。

ノズル１０１はインクが収容される加圧液室１０２と連通し、更に、ヘッド内の各加圧液室１０２は、複数の加圧液室１０２に対してインクを供給する共通流路１０５と連通する。なお、共通流路１０５は、各色に対応するサブタンク３０（図１０の３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋ）に連通しており、吐出用のインクは、サブタンク３０から共通流路１０５を介してヘッド内の各加圧液室１０２に供給される。

また、図７に示すように、加圧液室１０２の内部には、加圧液室１０２内のインクを加圧する手段としての加圧素子（ここでは、ヒータ）１０８が設けられている。加圧素子１０８を駆動して加圧液室１０２内のインクを沸騰状態にして気泡（バブル）を発生させ、その発生した気泡の圧力によってノズル１０１からインクが吐出される。すなわち、本例に示すヘッド１００には、ヒータの加熱エネルギーにより加圧液室に発生させた気泡の圧力をインクの吐出力に用いるサーマル方式が一例として適用されている。

＜キャリッジの配置形態について＞
図８は、図１のキャリッジ２０およびその周辺部の構成例を示す要部斜視図である。

図中、符号８６はガイドシャフト、８８はガイドレールである。キャリッジ２０はガイドシャフト８６に支持されており、当該ガイドシャフト８６及びこれに平行なガイドレール８８に沿って、主走査方向（矢印Ｍ方向）に滑らかに往復走行可能である。このとき、ガイドシャフト８６及びガイドレール８８によって、キャリッジ２０によって搬送されるヘッド（図１の１００）のノズル面８２Ａ（液体吐出面）と図示せぬ記録媒体との間の距離は一定に保たれつつ、キャリッジ２０が往復走行する。

＜第１実施形態におけるインクジェット記録装置の一例＞
図９は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置（画像形成装置）の全体構成を示す機構図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１１０は、各インク色ごとに設けられた複数のヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋを有するインク吐出部１１２と、各ヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋに供給するインクを貯蔵しておく各インク色ごとに設けられた複数のメインタンク７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋを有するインクカートリッジ１１４と、記録媒体１１６を供給する給紙部１１８と、記録媒体１１６の搬送方向（副走査方向Ｓ）と略直交する主走査方向に走査されるキャリッジ２０と、を備えている。

各色のヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋの構造は、図６及び図７で説明した一例としてのヘッド１００と同様であるため、説明を省略する。

図９における給紙部１１８には、所定のサイズに切断されたカット紙が装填される給紙カセットを用いる方式が適用される。複数のサイズの記録媒体１１６に印字を行う場合には、給紙部１１８に装着されている給紙カセットを取り出し、所望のサイズの記録媒体１１６が装填された給紙カセットに交換する。なお、同一サイズの異なる紙種の記録媒体１１６を装填したカセットを用意してもよい。

このように、インクジェット記録装置１１０は複数種類の記録媒体を利用可能に構成されており、給紙カセットには装填される記録媒体１１６の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体が取り付けられ、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、インクジェット記録装置１１０は使用される記録媒体の種類を自動的に判別し、記録媒体の種類に応じて装置内の各部が制御される。例えば、記録媒体１１６の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行ってもよい。

給紙部１１８に装填された記録媒体１１６は、給紙ローラ１３０の回動によって搬送路１３２に送り出され、搬送路１３２に設けられた搬送ローラ１３４に沿って垂直方向上側に搬送されるとともに、搬送路１３２において表裏が反転されて（搬送路１３２内で１回ターンして）インク吐出部１１２の直下へ送られる。記録媒体１１６は、インク吐出部１１２の直下において搬送ローラ１３６によって所定の平面性を維持されながら一定の搬送ピッチで水平面内の所定の搬送方向Ｓ（副走査方向）において送られる。

記録媒体１１６がインク吐出部１１２の直下の印字領域に到達すると、キャリッジ１２４を主走査方向に走査させながら、各ヘッド１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙの記録媒体１１６と対向する面に設けられたノズルから各色インクを吐出させて主走査方向の印字を実行する。１回の主走査方向に印字が終わると、記録媒体１１６は副走査方向に所定の距離だけ送られ、キャリッジ２０を主走査方向に移動させながら主走査方向の印字が行われる。このようにして、副走査方向に記録媒体１１６を一定ピッチずつ搬送方向へ送りながら主走査方向の印字を繰り返すことで、記録媒体１１６の全面にわたって所望の画像が記録される。所望の画像が形成された記録媒体１１６は、所定の搬送方向に送られて排紙部１３８から装置外部に排出される。

各ヘッド１００Ｋ、１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙのそれぞれに供給されるインクを貯蔵しておくインクカートリッジ１１４（Ｃインクを貯蔵するメインタンク７０Ｃ、Ｍインクを貯蔵するメインタンク７０Ｍ、Ｙインクを貯蔵するメインタンク７０Ｙ、Ｋインクを貯蔵するメインタンク７０Ｋ、これらを総称してインクカートリッジ１１４と記載する。）は、装置本体と分離可能なサブカートリッジ１４０に設けられている。

本例に示すインクジェット記録装置１１０では、インクカートリッジ１１４が装着されるサブカートリッジ１４０を装置前面側から装置本体に着脱可能な構造を有している。また、サブカートリッジ１４０の正面（サブカートリッジ１４０を装置本体に装着したときの装置前面に対応する面）には、インクカートリッジ１１４を挿入するためのインクカートリッジ挿入口が設けられており、装置の一面（例えばフロント面）側からインクカートリッジ１１４の着脱（交換）作業が可能な構造となっている。

＜複数色のインクに対応したキャリッジおよびその周辺部＞
図１０は、ひとつのキャリッジ２０が、ＣＭＹＫの各色のインクをそれぞれ吐出する合計４個のヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋを搬送する場合を示す側面図である。

図１０において、ひとつのキャリッジ２０内に４個のヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋが配置されている。また、ひとつのキャリッジ２０の上面には、４個のヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００ＫへそれぞれＣ色インク、Ｍ色インク、Ｙ色インク、Ｋ色インクを供給する４個のサブタンク３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋが配置されている。

図１１は、図１０のキャリッジ２０の平面図である。

図１１において、ひとつのキャリッジ２０の側面には、４個のサブタンク３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋをそれぞれ４個のメインタンク（図９の７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋ）と接続するため４個のインク受給連結部４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋが配置されている。

なお、図１０および図１１において、４個のインク受給連結部４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋと４個のサブタンク３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋとをそれぞれ接続する液体流路は図示を簡略し矢印で示してある。

＜インク供給連結部およびインク受給連結部の連結構造例＞
図１２（Ａ）及び（Ｂ）は、メインタンク７０側に設けられるインク供給連結部７４と、サブタンク３０側に設けられるインク受給連結部４４との連結構造例を示す断面図である。

図１２（Ａ）は、インク供給連結部７４とインク受給連結部４４とが離間した状態を示し、図１２（Ｂ）は、インク供給連結部７４とインク受給連結部４４とが連結した状態を示す。

図１２（Ａ）に示すように、インク受給連結部４４の内部は、弾性部材（例えば、バネ）２３０の力によってボール（弁体）２３２をインク流入方向と逆方向（図の右方向）に付勢して、ボール２３２を小径の流路の端面（弁座）２３４に押し当ててインク流路を塞ぐ逆止弁の構造を有している。

その一方、インク受給連結部４４に嵌合されるインク供給連結部７４は、インク受給連結部４４の挿入口２３６に挿入可能なインク供給針２４４を有し、インク供給針２４４の先端近くの周面には、インク供給針２４４の内部流路２４６と連通する開口穴２４８が形成されている。

図１２（Ａ）に示す離間状態では、弾性部材（例えば、バネ）２３０により付勢されたボール２３２により、挿入口２３６の流路が塞がれ、弁が閉じた状態となる。

図１２（Ｂ）に示す連結状態では、挿入口２３６にインク供給針２４４が挿入されることにより、インク供給針２４４の先端によってボール２３２が弾性部材２３０の付勢方向と反対方向へ押されて移動し、インク供給針２４４の開口穴２４８を通ってインクがインク供給連結部４４の内部へと流れる。すなわち、図１２（Ｂ）に示す連結状態ではボール２３２による弁が開いた状態となり、図１に示すサブタンク３０とメインタンク７０とが連通状態となる。

＜制御系の説明＞
図１３は、本実施形態におけるインクジェット記録装置１１０の制御系の構成を示すブロック図である。

図１３において、本例のインクジェット記録装置１１０は、図１のサブタンク３０の弾性膜３２の変形量（変位量）を検出する弾性変形量検出部３３０と、図１のキャリッジ２０の主走査方向Ｍにおける位置を検出するキャリッジ位置検出部３３２と、図１のヘッド開閉バルブ４２およびサブタンク開閉バルブ４６を駆動するバルブドライバ３４０と、図１のキャリッジ２０を搬送するモータ３７７（以下「キャリッジ搬送モータ」と称する）、図９の記録媒体１１６を搬送するモータ３７８（以下「媒体搬送モータ」と称する）、および、図１のサブタンク３０の弾性膜３２の弾性変形を回復させる方向へ弾性膜３２を移動させる直動モータ６０（弾性膜移動モータ）等の各種モータを駆動するモータドライバ３７６と、環境温度を検出する温度検出部３９２を備えている。

弾性変形量検出部３３０としては、図４を用いて説明した歪ゲージ３３を用いてもよいし、または、図５（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明した光学センサ３４ａ、３４ｂを用いてもよい。

また、弾性変形量検出部３３０は、サブタンク３０のインク残量を検出するインク残量検出部を兼ねている。すなわち、弾性変形量検出部３３０から得られる弾性変形量情報は、サブタンク３０内のインク残量を反映した情報であり、かかる情報に基づきサブタンク３０内のインク残量が所定量を下回ることが検出されると、図１のインク供給連結部７４のピットインによるサブタンク３０へのインクの補給が行われる。

バルブドライバ３４０は、コントローラ３７２からの指令に従い、図１に示したヘッド開閉バルブ４２の開閉、および、サブタンク開閉バルブ４６の開閉を行う。

また、図１３に示すとおり、インクジェット記録装置１１０は、通信インターフェース３７０、コントローラ３７２、メモリ３７４、ヘッドドライバ３８４等を備えている。

通信インターフェース３７０は、ホストコンピュータ３８６から送られてくる画像データを受信する。通信インターフェース３７０にはＵＳＢ（Universal SerialBus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどの各種のインターフェースを適用することができる。ホストコンピュータ３８６から送出された画像データは通信インターフェース３７０を介してインクジェット記録装置１１０に取り込まれ、メモリ３７４に記憶される。

コントローラ３７２は、通信インターフェース３７０、メモリ３７４、バルブドライバ３４０、モータドライバ３７６、ヘッドドライバ３８４等の各部を制御する制御手段である。コントローラ３７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成されている。

メモリ３７４は、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＥＥＰＲＯＭ等によって構成される。このメモリ３７４には、コントローラ３７２が実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。

モータドライバ３７６は、コントローラ３７２からの指示にしたがって、キャリッジ搬送モータ３７７の駆動、媒体搬送モータ３７８の駆動、および、直動モータ６０（弾性膜移動モータ）の駆動を行う駆動回路である。

また、コントローラ３７２は、メモリ３７４内の画像データ（例えばＲＧＢ各色の画像データ）に基づいてヘッド１００のインク吐出用データを生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理手段として機能し、生成したインク吐出用データをヘッドドライバ３８４に供給する。

ヘッドドライバ３８４は、コントローラ３７２から与えられるインク吐出用データに基づいて、各インク色のヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋの加圧素子（図７の１０８）を駆動する。

温度検出部３９２は、温度センサからなり、インク温度として環境温度を検出する。

＜液体供給処理について＞
図１４は、本実施形態における初期充填後の液体供給処理の一例の流れを示すフローチャートである。この液体供給処理は、図１３のメモリ３７４に予め記憶されているプログラムに従い、図１３のコントローラ３７２の制御により、実行される。なお、図１のメインタンク７０からサブタンク３０へインクが既に初期充填され、さらに、サブタンク３０からヘッド１００へインクが既に初期充填されているものとする。

初期充填の直後は、図２（Ｂ）に示すように、サブタンク３０には最大量のインクが収納された状態となっており、その弾性膜３２は弾性変形が回復した状態となっている。このとき、図１３の弾性変形量検出部３３０ではインク最大位置が検出され、「インク最大位置信号」が出力される。図２（Ｂ）において、直動モータ６０の直動軸６０ａは矢印ＲＡの方向へ縮められて、直動モータ６０の直動軸６０ａとアーム６４の係合部６２ａとの係合が解除される。サブタンク３０の弾性膜３２は、その弾性力により、インク最大位置が維持される。なお、図２（Ｂ）では、本発明の理解を容易にするため、弾性膜３２の弾性変形が全くない状態（弾性膜３２に撓みがない状態）をインク最大位置として示しているが、このような場合に特に限定されず、弾性膜３２に小さな弾性変形が生じている状態（弾性膜３２に少し撓みがある状態）をインク最大位置としてもよい。

また、インク初期充填直後は、図１のサブタンク開閉バルブ４６は閉状態、且つ、ヘッド開閉バルブ４２は開状態、且つ、インク供給連結部７４とインク受給連結部４４との連結は解除状態、となっている
その後、図１のヘッド１００からインクが吐出されると、サブタンク３０からヘッド１００へインクが供給され、サブタンク３０内のインク量が小さくなり、サブタンク３０の弾性膜３２に弾性変形が生じる。弾性変形量は、サブタンク３０からヘッド１００へのインク供給量に応じて大きくなっていく。

図１３のコントローラ３７２は、弾性変形量検出部３３０（具体的には、図４の歪ゲージ３３又は図５の光学センサ３４ａ、３４ｂ）によって検出される弾性変形量を、メモリ３７４に予め記憶されている許容最大値（インク最小位置に対応する閾値である）と比較することにより、図１のサブタンク３０のインク残量が規定量より小さいか否を判定する。サブタンク３０のインク残量が規定値より小さくなったとき、すなわち図２（Ａ）に示すように弾性膜３２の弾性変形量が許容最大値よりも大きくなったとき、図１４のステップＳ２〜Ｓ１４が実行される。

まず、図１３のバルブドライバ３４０により、図１のヘッド開閉バルブ４２を閉じる（Ｓ２）。すなわち、図１のヘッド１００とサブタンク３０との間のヘッド液体供給流路４１を閉じる。

次に、図１３のモータドライバ３７６によりキャリッジ搬送モータ３７７を駆動することにより、図１のキャリッジ２０を主走査方向Ｍにおいて移動させて所定のホームポジションに戻し、さらに、インク供給連結部７４をキャリッジ２０のインク受給連結部４４に連結する（Ｓ４）。すなわち、図１において、インク供給連結部７４の凹部７４ａを凸形状のインク受給連結部４４に嵌合することにより、メインタンク７０に接続されているサブタンク液体供給流路７２をサブタンク３０に連結する。

次に、図１３のバルブドライバ３４０により図１のサブタンク開閉バルブ４６を開く（Ｓ６）。すなわち、インク受給連結部４４とサブタンク３０との間のサブタンク受給流路４３を開くことにより、メインタンク７０とサブタンク３０との間の液体流路７２を開く。

次に、図１３のモータドライバ３７６により直動モータ６０を駆動することにより、図２（Ａ）に示すようにアーム６４を介して矢印Ｃの方向へ弾性膜３２をインク最大位置まで移動させることにより、弾性膜３２の変形回復を補助する（Ｓ８）。そうすると、図２（Ｂ）に示すように、弾性膜３２の弾性変形量は最小値となって、図１３の弾性変形量検出部３３０（具体的には図４の歪ゲージ３３又は図５の光学センサ３４ａ、３４ｂ）からインク最小位置信号が出力される。

次に、図１３のバルブドライバ３４０により図１のサブタンク開閉バルブ４６を閉じる（Ｓ１０）。すなわち、インク受給連結部４４とサブタンク３０との間のサブタンク受給流路４３を閉じることにより、メインタンク７０とサブタンク３０との間の液体供給流路７２を閉じる。

次に、図１３のモータドライバ３７６によりキャリッジ搬送モータ３７７を駆動することにより、図１のキャリッジ２０を主走査方向Ｍにおいて移動させてホームポジションから退避させ、さらに、インク供給連結部７４とキャリッジ２０のインク受給連結部４４との連結を解除する（Ｓ１２）。すなわち、インク供給連結部７４の凹部７４ａを凸形状のインク受給連結部４４から離間させる。

次に、図１３のバルブドライバ３４０により、図１のヘッド開閉バルブ４２を開く（Ｓ１４）。すなわち、図１のヘッド１００とサブタンク３０との間のヘッド液体供給流路４１を開く。

そうすると、図１のサブタンク３０およびヘッド１００の内圧が所定の初期値（初期負圧）に設定されて、プリント開始が可能となる。

なお、サブタンク３０の初期負圧は、印字モードまたは環境温度またはインク温度またはインク粘度に応じて切り換えることが、好ましい。

図１５は、印字モードに応じたサブタンク３０の初期負圧の設定例を示す。例えば、コントローラ３７２で管理している印字モードが、高速モードであればサブタンク３０の初期負圧を−１５０ｍｍＨ_２Ｏに設定し、高速モードよりもキャリッジ２０の搬送速度が小さな高品位モードであればサブタンク３０の初期負圧を−８０ｍｍＨ_２Ｏに設定する。

図１６は、環境温度に応じたサブタンク３０の初期負圧の設定例を示す。例えば、図１３の温度検出部で検出された環境温度が、１５℃以上であればインク粘度が高いのでサブタンク３０の初期負圧を−１５０ｍｍＨ_２Ｏに設定し、１５℃未満であればインク粘度が低いのでサブタンク３０の初期負圧を−８０ｍｍＨ_２Ｏに設定する。なお、環境温度に基づいてサブタンク３０の初期負圧の設定値を切り換える態様以外に、インク温度を直接測定してインク温度の測定値に基づいてサブタンク３０の初期負圧の設定値を切り換える態様や、測定した環境温度またはインク温度に基づいてインク粘度を求め、インク粘度に基づいてサブタンク３０の初期負圧の設定値を切り換える態様、または、インク粘度を直接測定してインク粘度の測定値に基づいてサブタンク３０の初期負圧の設定値を切り換える態様であっても、同じ効果が得られる。

このようなサブタンク３０の内圧の設定は、具体的には、図１３のモータドライバ３７６による図２（Ａ）の矢印Ａ方向における直動モータ６０の直動量を切り換えることにより行う。すなわち、直動モータ６０（弾性膜移動手段）によりサブタンク３０の初期負圧を設定する。

［第２実施形態］
図１７（Ａ）および（Ｂ）は、本発明に係る第２実施形態の一例としてのインクジェット記録装置１１００の要部を示す側面図である。図１７（Ａ）および（Ｂ）では、ヘッド１００を搬送するキャリッジ２０を側面から見た様子が示されており、本発明の理解を容易にするため、キャリッジ２０の中が模式的に描かれており、サブタンク３０はその垂直断面が描かれている。なお、弾性膜３２が弾性変形した状態が図１７（Ａ）に示され、弾性膜３２の弾性変形が回復した状態が図１７（Ｂ）に示されている。また、図１７（Ａ）および（Ｂ）において、図１に示した第１実施形態に係るインクジェット記録装置１１０の構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してあり、既に説明した内容についてはその説明を省略する。

本実施形態では、キャリッジ２０の主走査方向Ｍにおける移動動作を用いて、ヘッド開閉バルブ４２の開閉を行うことにより、ヘッド１００とサブタンク３０との間のヘッド液体供給流路４１の開閉を行う。また、キャリッジ２０の主走査方向Ｍにおける移動動作を用いて、インク供給連結部７４とインク受給連結部４４との連結を行う。また、キャリッジ２０の主走査方向Ｍにおける移動動作を用いて、サブタンク３０の弾性膜３２を矢印Ｃで示す方向（即ち弾性変形を回復させる方向）へ移動させる。

図１８（Ａ）および（Ｂ）は、図１７（Ａ）および（Ｂ）にそれぞれ対応する平面図である。図１８（Ａ）および（Ｂ）では、キャリッジ２０を上面から見た様子が示されており、本発明の理解を容易にするため、サブタンク３０はその水平断面が描かれている。

弾性膜３２が弾性変形した状態が図１８（Ａ）に示され、弾性膜３２の弾性変形が回復した状態が図１８（Ｂ）に示されている。

図１８（Ａ）において、キャリッジ２０が主走査方向において矢印ＭＲで示す方向に移動すると、インクジェット記録装置１１０の本体に固定されたアーム当接部材６６が、アーム６４の回動部６２の凸形状の係合部６２ａに当接（係合）する。そうすると、アーム６４の回動部６２が矢印Ｂで示す時計回り方向に回動し、アーム６４の直動部６３が矢印Ｃで示す方向（弾性膜３２の弾性変形を回復させる方向である）へ移動する。

なお、図１７および図１８では、アーム当接部材６６はアーム６４を介して弾性膜３２を移動させる場合を例に示しているが、本発明はこれに限定されない。図１９に示すように、当接部材６６’が弾性膜３２に直接当接するように構成してもよい。また、メインタンク７０はヘッド１００の液体吐出面よりも高い位置に設けてもよい。

図２０は、４色のインク（Ｃ色インク、Ｍ色インク、Ｙ色インク、Ｋ色インク）を用いる場合の本実施形態のインクジェット記録装置１１００の要部を示す平面図である。図２１は、図２０に示すインクジェット記録装置１１００の要部を示す側面図である。なお、図２１では、ひとつのサブタンク３０Ｋとひとつの液体吐出ヘッド１００Ｋとの間を断面で示している。図２２は、図２１の２２―２２線に沿った水平断面を示す。

図２０において、キャリッジ２０は、各インク色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ）ごとの４個のサブタンク３０（３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋ）と、各インク色ごとの４個のインク受給連結部４４（４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋ）を有する。

各インク色ごとの４個のインク受給連結部４４（４４Ｃ、４４Ｍ、４４Ｙ、４４Ｋ）には、それぞれ、各インク色ごとの４個のインク供給連結部７４（７４Ｃ、７４Ｍ、７４Ｙ、７４Ｋ）が嵌合する。図９の各インク色ごとの４個のメインタンク７０（７０Ｃ、７０Ｍ、７０Ｙ、７０Ｋ）にそれぞれ接続されているサブタンク液体供給流路７２（図２０の７２Ｃ、７２Ｍ、７３Ｙ、７２Ｋ）は、各インク色ごとの４個のインク供給連結部７４（図２０の７４Ｃ、７４Ｍ、７４Ｙ、７４Ｋ）により、各インク色ごとの４個のサブタンク３０（図２０の３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋ）にそれぞれ連結される。インク供給連結部７４およびインク受給連結部４４は、例えば、図１２（Ａ）および（Ｂ）に示した連結構造のものを用いる。

キャリッジ２０は、図２０に示すように、主走査方向Ｍにおいて、液体吐出範囲から退避した位置に、所定の原ホームポジションＰ０（図８のＨＰに相当する）を有する。

また、キャリッジ２０は、主走査方向Ｍにおいて、液体吐出範囲から退避した位置であり且つ原ホームポジションＰ０よりも更に液体吐出範囲から離れた位置に、ヘッド開閉バルブ（図２１および図２２の４２）を閉じるホームポジションＰ１（「ヘッド閉位置」ともいう）を有する。キャリッジ２０が原ホームポジションＰ０からヘッド閉位置Ｐ１まで移動した状態では、図２３に示すように、キャリッジ２０から突出したヘッド開閉バルブ４２の端部４２ｃに、インクジェット記録装置１１００の本体側に固定されているバルブ当接部材６７が当接し、ヘッド開閉バルブ４２が閉じられることにより、サブタンク３０とヘッド１００間のヘッド液体供給流路４１が閉じられる。

また、キャリッジ２０は、図２０に示すように、主走査方向Ｍにおいて、液体吐出範囲から退避した位置であり且つヘッド閉位置Ｐ１よりも更に液体吐出範囲から離れた位置に、サブタンク液体供給流路７２（７２Ｃ、７２Ｍ、７２Ｙ、７２Ｋ）をサブタンク３０（３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋ）と連結するホームポジションＰ２（「インク供給連結位置」ともいう）を有する。キャリッジ２０がヘッド閉位置Ｐ１からインク供給連結位置Ｐ２まで移動した状態では、メインタンク７０側のインク供給連結部７４と、キャリッジ２０側のインク受給連結部４４とが嵌合する。

また、キャリッジ２０は、主走査方向Ｍにおいて、液体吐出範囲から退避した位置であり且つインク供給連結Ｐ２よりも更に液体吐出範囲から離れた位置に、サブタンク３０の弾性膜３２の変形回復を開始する変形回復開始位置Ｐ３（弾性膜３２の「インク最小位置」に対応する）を有する。キャリッジ２０がインク供給連結位置Ｐ２から変形回復開始位置Ｐ３まで移動した状態では、図２０および図２１に示すアーム６４の係合部６２ａから離間していたアーム当接部材６６がアーム６４の係合部６２ａに当接（係合）する。

また、キャリッジ２０は、主走査方向Ｍにおいて、液体吐出範囲から退避した位置であり且つ変形回復開始位置Ｐ３よりも更に液体吐出範囲から離れた位置に、サブタンク３０の弾性膜３２の変形回復を終了する変形回復終了位置Ｐ４（弾性膜３２の「インク最大位置」に対応する）を有する。キャリッジ２０が変形回復開始位置Ｐ３から変形回復終了位置Ｐ４まで移動した状態では、図１８（Ｂ）に示すようにサブタンク３０の弾性膜３２の弾性変形が回復してサブタンク３０のインク量が最大となる。

また、キャリッジ２０は、主走査方向Ｍにおいて、液体吐出範囲から退避した位置であって、原ホームポジションＰ０よりも液体吐出範囲に近い位置に、キャリッジ２０が折り返し動作を行う折返位置ＲＰを有する。

キャリッジ２０の移動方向（すなわち主走査方向Ｍ）に沿って直線エンコーダ２０２が配置され、また、キャリッジ２０には光学センサ２０４が取り付けられている。直線エンコーダ２０２は、光学センサ２０４で検出可能なバーを有する。直線エンコーダ２０２のバーは、主走査方向Ｍにおいて、少なくとも折返位置ＲＰから変形回復終了位置Ｐ４に至るまで配列されている。これらの直線エンコーダ２０２および光学センサ２０４によってキャリッジ位置検出部３３２が構成されている。

弾性変形量検出部３３０によって検出されるサブタンク３０の弾性膜３２の変形量がインク最小位置に対応する所定の閾値以上であるとき、すなわちサブタンク３０内のインク量が許容最小量以上であるときには、キャリッジ２０は、主走査方向Ｍにおいて、折返位置ＲＰをホームポジションとし、原ホームポジションＰ０まで移動しないで、折返位置ＲＰで折り返して往復動作する。すなわち、図２０中のＲＰよりも左側において、主走査方向Ｍに沿った往復動作を行う。その一方で、弾性変形量検出部３３０によって検出されるサブタンク３０の弾性膜３２の変形量が閾値を超えたときには、すなわちサブタンク３０内のインク量が許容最小量よりも小さくなったときには、キャリッジ２０は、ヘッド閉位置Ｐ１、インク供給連結位置Ｐ２、変形回復開始位置Ｐ３、変形回復終了位置Ｐ４の順に移動して、弾性膜３２の弾性力およびアーム当接部材６６による弾性膜３２の弾性回復の終了を待つ。

図２３を用いて、インクジェット記録装置１１００の本体に固定されておりキャリッジ２０の移動に伴った移動を行わない本体側部材（アーム当接部材６６、バルブ当接部材６７、インク供給連結部７４）と、本体側部材に対して相対的に移動するキャリッジ２０と、の位置関係について以下説明する。

なお、図２３では、キャリッジ２０が主走査方向において図２０に示す原ホームポジションＰ０から更に左方向（液体吐出範囲から離れる方向である）に「Ｌ０」だけ移動しており、バルブ当接部材６７がヘッド開閉バルブ４２の一方の端部４２ｃに当接した位置（バルブ当接位置）を示している。このようなバルブ当接位置を基準「０」にして、Ｌ１はヘッド開閉バルブ４２が閉状態になるまでの距離、Ｌ２はサブタンク開閉バルブ４６が開状態になるまでの距離、Ｌ３はサブタンク３０の弾性膜３２が変形回復を開始するまでの距離を示す。図２３のＬ０、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３と図２０のＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４との関係について示すと、Ｌ０＜｜Ｐ０−Ｐ１｜、Ｌ１＝｜Ｐ０−Ｐ１｜−Ｌ０、Ｌ２＝｜Ｐ２−Ｐ１｜−Ｌ１、Ｌ３＝｜Ｐ３−Ｐ２｜−Ｌ２である。また、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、次の数１の関係を満たす。

［数１］
Ｌ３≧Ｌ２≧Ｌ１
また、サブタンク３０の弾性膜３２が変形回復を開始してから変形回復を終了するまでのキャリッジ２０の移動距離｜Ｐ４−Ｐ３｜に対応して、ヘッド開閉バルブ４２およびサブタンク開閉バルブ４６の可動ストロークに余裕を持たせておく。

ヘッド液体供給流路４１をヘッド開閉バルブ４２により閉じるときに発生する急峻な圧力変動は、サブタンク３０の弾性膜３２の移動により吸収され、ヘッド１００のノズル（図７の１０１）からのインク漏れは発生しない。また、ヘッド開閉バルブ４２およびサブタンク開閉バルブ４６の可動ストロークの余裕により、キャリッジ２０の移動に応じて、ヘッド開閉バルブ４２の閉、サブタンク開閉バルブ４６の開、弾性膜３２の変形回復の順序で制御可能であり、且つ、アーム６４の動きにより弾性膜３２が初期状態（例えばインク最大位置）まで復帰する。なお、ヘッド開閉バルブ４２の閉とサブタンク開閉バルブ４６の開とは同時でもよい。また、サブタンク開閉バルブ４６の開と弾性膜３２の変形回復開始とは同時でもよい。

図２４は、第２実施形態におけるインクジェット記録装置１１００の制御系の構成を示すブロック図である。なお、図１３に示す第１実施形態における構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してあり、第１実施形態において既に説明した内容については、ここではその説明を省略する。

本実施形態では、図１３に示す第１実施形態において設けた直動モータ６０が省略されている。また、キャリッジ搬送モータ３７７によるキャリッジ２０の移動動作を用いて、弾性膜３２の移動と、ヘッド開閉バルブ４２の開閉と、サブタンク開閉バルブ４６の開閉を行う。

キャリッジ位置検出部３３２は、少なくとも図２０に示す折返位置ＲＰから変形回復終了位置Ｐ４までの間、キャリッジ２０の位置を検出する。詳細には、少なくとも、折返位置ＲＰ、原ホームポジションＰ０、ヘッド閉位置Ｐ１、インク供給連結位置Ｐ２、変形回復開始位置Ｐ３、および、変形回復終了位置Ｐ４の何れかにキャリッジ２０が位置しているとき、キャリッジ２０の位置を示す位置検出信号を出力する。図２０に示す直線エンコーダ２０２のバーごとに位置検出信号を出力するようにしてもよい。

コントローラ３７２は、キャリッジ位置検出部３３２によって検出されたキャリッジ２０の位置に基づいて、キャリッジ２０の移動先および移動速度をモータドライバ３７６に対して指示する。

なお、特定のホームポジションを基準としたキャリッジ２０の移動量（具体例としては図２０に示す直線エンコーダ２０２および光学センサ２０４により検出されたキャリッジ２０の移動量）に基づいて、弾性膜３２の移動、ヘッド開閉バルブ４２の開閉、および、サブタンク開閉弁４６の開閉を行う場合を例に説明するが、本発明はこのような場合に限定されず、特定のホームポジションを基準としたキャリッジ搬送モータ３７７の駆動量に基づいて、弾性膜３２の移動、ヘッド開閉バルブ４２の開閉、および、サブタンク開閉弁４６の開閉を行うようにしてもよい。

図２５は、本実施形態における初期充填後の液体供給処理の一例の流れを示すフローチャートである。この液体供給処理は、図２４のメモリ３７４に予め記憶されているプログラムに従い、図２４のコントローラ３７２の制御により、実行される。なお、メインタンク７０からサブタンク３０へインクが既に初期充填され、さらに、サブタンク３０からヘッド１００へインクが既に初期充填されているものとする。

初期充填の直後は、図１８（Ｂ）に示すように、サブタンク３０には最大量のインクが収納された状態となっており、その弾性膜３２は弾性変形が回復した状態となっている。このとき、図２４の弾性変形量検出部３３０ではインク最大位置が検出され、「インク最大位置信号」が出力される。図１８（Ｂ）において、アーム当接部材６６はアーム６４の係合部６２ａに対して相対的に矢印ＲＡの方向へ移動し、アーム当接部６６とアーム６４との当接が解除される。サブタンク３０の弾性膜３２は、その弾性力により、インク最大位置が維持される。なお、図１８（Ｂ）では、本発明の理解を容易にするため、弾性膜３２の弾性変形が全くない状態（弾性膜３２に撓みがない状態）をインク最大位置として示しているが、このような場合に特に限定されず、弾性膜３２に小さな弾性変形が生じている状態（弾性膜３２に少し撓みがある状態）をインク最大位置としてもよい。

また、インク初期充填直後は、サブタンク開閉バルブ４６は閉状態、且つ、ヘッド開閉バルブ４２は開状態、且つ、インク供給連結部７４とインク受給連結部４４との連結は解除状態、となっている
その後、ヘッド１００からインクが吐出されると、サブタンク３０からヘッド１００へインクが供給され、サブタンク３０内のインク量が小さくなり、サブタンク３０の弾性膜３２に弾性変形が生じる。弾性変形量は、サブタンク３０からヘッド５０へのインク供給量に応じて大きくなっていく。

コントローラ３７２は、図２４の弾性変形量検出部３３０によって検出される弾性変形量を、図２４のメモリ３７４に予め記憶されている許容最大値（インク最小位置に対応する閾値である）と比較することにより、図１７（Ａ）のサブタンク３０のインク残量が規定量より小さいか否を判定する。サブタンク３０のインク残量が規定値より小さかったとき、すなわち図１８（Ａ）に示すように弾性膜３２の弾性変形量が許容最大値よりも大きくなったとき、図２５のステップＳ２２〜Ｓ３４が実行される。

まず、図２４のモータドライバ３７６によりキャリッジ搬送モータ３７７を駆動して、キャリッジ２０を図２０に示す原ホームポジションＰ０を経由してヘッド閉位置Ｐ１へ移動させることにより、図２３に示すようにバルブ当接部材６７をヘッド開閉バルブ４２の端部４２ｃに当接させてヘッド開閉バルブ４２を閉じる（Ｓ２２）。すなわち、ヘッド１００とサブタンク３０との間のヘッド液体供給流路４１を閉じる。

次に、図２４のモータドライバ３７６によりキャリッジ搬送モータ３７７を駆動して、キャリッジ２０を図２０に示すインク供給連結位置Ｐ２へ移動させることにより、インク供給連結部７４をキャリッジ２０のインク受給連結部４４に連結するとともに、サブタンク開閉バルブ４６を開く（Ｓ２４）。

次に、図２４のモータドライバ３７６によりキャリッジ搬送モータ３７７を駆動して、キャリッジ２０を図２０に示す変形回復開始位置Ｐ３へ移動させ、更に、変形回復開始位置Ｐ３から変形回復終了位置Ｐ４まで移動させることにより、図１８（Ａ）に示すようにアーム６４を介して矢印Ｃの方向へ弾性膜３２を移動させて、もって弾性膜３２の変形回復を補助する（Ｓ３０）。そうすると、図１８（Ｂ）に示すように、弾性膜３２の弾性変形量は最小値となって、図２４の弾性変形量検出部３３０からインク最大位置信号が出力される。

次に、図２４のモータドライバ３７６によりキャリッジ搬送モータ３７７を駆動して、キャリッジ２０を図２０に示すインク供給連結位置Ｐ２とヘッド閉位置Ｐ１との間へ移動させることにより、サブタンク開閉バルブ４６を閉じる（Ｓ３０）。すなわち、メインタンク７０とサブタンク３０との間の液体流路を閉じる。ここで、インク供給連結部７４とインク受給連結部４４とが離間する。すなわちインク供給連結部７４の連結が解除される。

次に、２４のモータドライバ３７６によりキャリッジ搬送モータ３７７を駆動して、キャリッジ２０を図２０に示すヘッド閉位置Ｐ１と原ホームポジションＰ０との間へ移動させることにより、ヘッド開閉バルブ４２を開く（Ｓ３４）。すなわち、ヘッド１００とサブタンク３０との間のヘッド液体供給流路４１を開く。

そうすると、サブタンク３０の内圧が所定の初期値（初期負圧）に設定されて、プリント開始が可能となる。

なお、サブタンク３０の初期負圧は、印字モードまたは環境温度またはインク温度またはインク粘度に応じて切り換えるようにしてもよい。具体的には、図２０に示す変形回復終了位置Ｐ４を、印字モードまたは環境温度またはインク温度またはインク粘度に応じて切り換える。印字モードに応じたサブタンク３０の初期負圧の設定例を図１５に示し、環境温度に応じたサブタンク３０の初期負圧の設定例を図１６に示す。

図２６は、サブタンク３０の弾性膜３２の弾性変形量と、サブタンク３０内の発生圧力との関係を示す図である。本発明によれば、弾性膜移動手段（第１実施形態では主として直動モータ６０である。第２実施形態では主としてキャリッジ搬送モータ３７７およびキャリッジ２０およびアーム当接部材６６である）を用いるので、発生圧力の変動分ΔＰに対応する弾性膜３２の弾性変形量を小さくすることができる。もしも、サブタンクへの液体供給速度を高めるために、サブタンクの弾性膜の弾性係数を高く設定すると、ヘッドから液体を吐出する際のサブタンク内の液体容量減少にともなうサブタンク内の負圧変動が大きくなってしまうところ、本発明では、ヘッドから液体を吐出する際のサブタンク内の液体容量減少にともなうサブタンク内の負圧変動を小さくすることができるので、長時間規定負圧を維持することが可能となる。すなわち、１回のピットイン供給で長時間の安定した液体吐出が可能となる。許容される発生圧力の変動分ΔＰに対応する本発明における弾性膜３２の弾性変形量Δｄ２は、弾性膜移動手段がない従来の構成において弾性膜の弾性係数を高くした場合における弾性変形量Δｄ１と比較して３倍以上とすることができる。

なお、第１実施形態および第２実施形態において、サブタンク３０の上部に気泡溜まりを設け、メインタンク７０からサブタンク３０へのインク供給前に、気泡溜まりから気泡を除去するようにしてもよい。圧縮性の気体を除去後、サブタンク３０の弾性膜３２を強制回復しインク供給することで、更に高速にインク供給することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよいことは、もちろんである。

第１実施形態に係るインクジェット記録装置の一例の要部を示す側面図 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の一例の要部を示す平面図であって、（Ａ）は弾性膜が弾性変形した状態を示す平面図、（Ｂ）は弾性膜の弾性変形を回復させた状態を示す平面図 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の他の例の要部を示す側面図 弾性変形量検出部として歪ゲージを用いた例を示すサブタンクの断面図 （Ａ）は弾性変形量検出部として光学センサを用いた例であって弾性膜が弾性変形した状態を示す平面図、（Ｂ）は弾性膜の弾性変形を回復させた状態を示す平面図 ヘッドのノズル配列の一例を示す図 ヘッドの一例を示す断面図 キャリッジおよびその周辺部の構成例を示す斜視図 インクジェット記録装置の全体構成を示す機構図 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の一例の要部であって４色のインクを用いる場合を示す平面図 第１実施形態に係るインクジェット記録装置の一例の要部であって４色のインクを用いる場合を示す側面図 （Ａ）は互いに離間したインク供給連結部およびインク受給連結部の構造例を示す断面図、（Ｂ）は互いに連結したインク供給連結部およびインク受給連結部の構造例を示す断面図 第１実施形態に係るインクジェット記録装置のブロック図 第１実施形態における初期充填後の液体供給処理の一例の流れを示す概略フローチャート 印字モードに応じたサブタンクの初期負圧の設定例を示す説明図 環境温度又はインク温度に応じたサブタンクの初期負圧の設定例の説明図 第２実施形態に係るインクジェット記録装置の一例の要部を示す側面図であって、（Ａ）は弾性膜が弾性変形した状態を示す側面図、（Ｂ）は弾性膜の弾性変形を回復させた状態を示す側面図 第２実施形態に係るインクジェット記録装置の一例の要部を示す平面図であって、（Ａ）は弾性膜が弾性変形した状態を示す平面図、（Ｂ）は弾性膜の弾性変形を回復させた状態を示す平面図 第２実施形態に係るインクジェット記録装置の他の例の要部を示す側面図 第２実施形態に係るインクジェット記録装置の一例の要部であって４色のインクを用いる場合を示す平面図 第２実施形態に係るインクジェット記録装置の一例の要部であって４色のインクを用いる場合を示す側面図 図２１の２２−２２線に沿った水平断面図 第２実施形態に係るインクジェット記録装置におけるキャリッジと本体側部材との位置関係の説明に用いる説明図 第２実施形態に係るインクジェット記録装置のブロック図 第２実施形態における初期充填後の液体供給処理の一例の流れを示す概略フローチャート サブタンクの弾性膜の弾性変形量と、弾性膜の弾性変形によりサブタンク内に生じる発生圧力との関係を示す図

符号の説明

２０…キャリッジ、３０…サブタンク、３２…弾性膜、３３…歪センサ（弾性変形量検出部）、３４ａ、３４ｂ…光学センサ（弾性変形量検出部）、４１…サブタンク液体供給流路、４２…サブタンク開閉バルブ、４４…インク受給連結部、４６…ヘッド開閉バルブ、６０…直動モータ（弾性膜移動手段）、６０ａ…直動モータの直動軸、６２…アームの回動部、６３…アームの直動部、６４…アーム、６６…アーム当接部材（弾性膜移動手段）、７０…メインタンク、７４…インク供給連結部、７４ａ…インク供給連結部の凹部、８６…ガイドシャフト、８８…ガイドレール、１００…液体吐出ヘッド（ヘッド）、１０１…ノズル、１０２…加圧液室、１０４…液体吐出素子、１０５…共通流路、１１０，１１００…インクジェット記録装置（液体吐出装置、画像形成装置）、３３０…弾性変形量検出部、３３２…キャリッジ位置検出部、３４０…バルブドライバ、３７２…コントローラ（制御手段）、３７４…メモリ、３７６…モータドライバ、３７７…キャリッジ搬送モータ（弾性膜移動手段）、３７８…媒体搬送モータ、３８４…ヘッドドライバ、３９２…温度検出部

Claims (7)

1. 液体を吐出するヘッドと、
   前記ヘッドを搬送するキャリッジと、
   前記キャリッジに搭載され、前記ヘッドへ供給される液体を収納し、前記ヘッドへの液体供給に応じて弾性変形する弾性膜を有するサブタンクと、
   前記ヘッドと前記サブタンクとの間の第１の液体流路の開閉を行う液体流路開閉弁と、
   前記サブタンクへ供給される液体を貯蔵するメインタンクと、
   前記キャリッジが所定のホームポジションに位置している状態で、前記メインタンクに接続されている第２の液体流路を前記サブタンクに連結する液体供給連結部と、
   前記液体流路開閉弁により前記第１の液体流路が閉じられ且つ前記液体供給連結部により前記第２の液体流路が前記サブタンクに連結されている状態で、前記サブタンクの前記弾性膜の弾性変形を回復させる方向へ前記弾性膜を移動させることにより前記弾性膜の変形回復を補助する弾性膜移動手段と、
   を備え、
   前記液体流路開閉弁は、前記キャリッジの移動動作を用いて前記ヘッドと前記サブタンクとの間の前記第１の液体流路の開閉を行い、
   前記弾性膜移動手段は、前記キャリッジの移動動作を用いて前記弾性膜を移動させることにより前記弾性膜の変形回復を補助することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記サブタンクの前記弾性膜の変形量を検出する変形量検出手段を備え、
   前記弾性膜移動手段は、前記変形量検出手段により検出された前記弾性膜の変形量に基づいて、前記サブタンクの前記弾性膜を移動させることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 液体を吐出するヘッドと、
   前記ヘッドを搬送するキャリッジと、
   前記キャリッジに搭載され、前記ヘッドへ供給される液体を収納し、前記ヘッドへの液体供給に応じて弾性変形する弾性膜を有するサブタンクと、
   前記ヘッドと前記サブタンクとの間の第１の液体流路の開閉を行う液体流路開閉弁と、
   前記サブタンクへ供給される液体を貯蔵するメインタンクと、
   前記キャリッジが所定のホームポジションに位置している状態で、前記メインタンクに接続されている第２の液体流路を前記サブタンクに連結する液体供給連結部と、
   前記液体流路開閉弁により前記第１の液体流路が閉じられ且つ前記液体供給連結部により前記第２の液体流路が前記サブタンクに連結されている状態で、前記サブタンクの前記弾性膜の弾性変形を回復させる方向へ前記弾性膜を移動させることにより前記弾性膜の変形回復を補助する弾性膜移動手段と、
   前記キャリッジが特定のホームポジションに位置していることを検出するホームポジション検出手段と、を備え、
   前記弾性膜移動手段は、前記ホームポジション検出手段の検出信号と、前記ホームポジションを基準とした前記キャリッジの移動量または前記キャリッジを駆動するモータの回転量と、に基づいて、前記弾性膜を移動させることを特徴とする液体吐出装置。
4. 前記弾性膜移動手段は、環境温度、または、液体温度、または、液体粘度、または、互いに液体消費量が異なる複数のモードの何れであるか、に基づいて、前記サブタンク内の圧力を設定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液体吐出装置。
5. 前記キャリッジは、液体吐出範囲から退避して前記液体供給連結部により前記第２の液体流路を前記サブタンクに連結する連結ホームポジションと、該連結ホームポジションよりも液体吐出範囲に近い折返ホームポジションとを有し、
   前記キャリッジは、前記サブタンク内の液体量が予め決められた最小値よりも小さいときには、前記連結ホームポジションまで移動して、前記弾性膜移動手段による前記弾性膜の弾性変形の回復を待つ一方で、前記サブタンク内の液体量が前記最小値以上であるときには、前記折返ホームポジションで折り返して往復動作することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体吐出装置。
6. 液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを搬送するキャリッジと、前記キャリッジに搭載され、前記ヘッドへ供給される液体を収納し、前記ヘッドへの液体供給に応じて弾性変形する弾性膜を有するサブタンクと、前記サブタンクへ供給される液体を貯蔵するメインタンクと、を備えた液体吐出装置における液体供給方法において、
   前記キャリッジの移動動作を用いて、前記ヘッドと前記サブタンクとの間の第１の液体流路に設けられている弁を閉じるステップと、
   前記キャリッジが所定のホームポジションに位置している状態で、前記メインタンクに接続されている第２の液体流路を前記サブタンクに連結するステップと、
   前記第１の液体流路に設けられている前記弁が閉じられ且つ前記第２の液体流路が前記サブタンクに連結されている状態で、前記キャリッジの移動動作を用いて前記サブタンクの前記弾性膜の弾性変形を回復させる方向へ前記弾性膜を移動させることにより前記弾性膜の変形回復を補助するステップと、
   前記メインタンクに接続されている前記第２の液体流路を前記サブタンクから切り離すステップと、
   前記キャリッジの移動動作を用いて、前記ヘッドと前記サブタンクとの間の前記第１の液体流路に設けられている前記弁を開くステップと、
   を含むことを特徴とする液体供給方法。
7. 液体を吐出するヘッドと、前記ヘッドを搬送するキャリッジと、前記キャリッジに搭載され、前記ヘッドへ供給される液体を収納し、前記ヘッドへの液体供給に応じて弾性変形する弾性膜を有するサブタンクと、前記サブタンクへ供給される液体を貯蔵するメインタンクと、前記キャリッジが特定のホームポジションに位置していることを検出するホームポジション検出手段と、を備えた液体吐出装置における液体供給方法において、
   前記ヘッドと前記サブタンクとの間の第１の液体流路に設けられている弁を閉じるステップと、
   前記キャリッジが所定のホームポジションに位置している状態で、前記メインタンクに接続されている第２の液体流路を前記サブタンクに連結するステップと、
   前記第１の液体流路に設けられている前記弁が閉じられ且つ前記第２の液体流路が前記サブタンクに連結されている状態で、前記サブタンクの前記弾性膜の弾性変形を回復させる方向へ前記弾性膜を移動させることにより前記弾性膜の変形回復を補助する弾性膜移動ステップと、
   前記メインタンクに接続されている前記第２の液体流路を前記サブタンクから切り離すステップと、
   前記ヘッドと前記サブタンクとの間の前記第１の液体流路に設けられている前記弁を開くステップと、
   を含み、
   前記弾性膜移動ステップは、前記ホームポジション検出手段の検出信号と、前記ホームポジションを基準とした前記キャリッジの移動量または前記キャリッジを駆動するモータの回転量と、に基づいて、前記弾性膜を移動させることを特徴とする液体供給方法。

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