JP5350820B2 - インクジェットプリンタ、及びインク循環方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクを貯留するインクタンクとインクジェットヘッドとの間でインクを循環させるインク循環経路を備えたインクジェットプリンタ、及びインク循環方法に関する。

従来、一般的に、サーマルヘッド方式或いは電気機械変換素子（ピエゾ）方式等の記録ヘッドを搭載し、この記録ヘッドにより記録用紙等の記録媒体上にインク滴を吐出するインクジェット記録方式により記録（印刷）を行うインクジェットプリンタ（画像記録装置）が知られている。

このような画像記録装置の一部には、インクを貯留するインクタンクとインクジェットヘッドとの間でインクを循環させるインク循環経路を備えたものがある。
このようなインク循環経路を備えたものでは、インクを循環させてヘッドにインクを供給するとともにヘッドで使用されなかったインクを回収し、次の循環時にヘッドにインクを供給するというインク循環動作が必要である。

また、そのようなインク循環動作に加えて、印字によりインク循環径路内のインクが規定の量に対して不足した場合に、インクをインク循環径路内に補充するインク補給動作も必要となる。

例えば、特許文献１に開示されるインクジェットプリンタは、第１のインク室（インク吐出部上部に配置）と第２のインク室（インク吐出部下部に配置）とを有し、インク循環系を構成している。

インク循環を正常に動作させるために、第１のインク室のインク液面は、液面検出器により監視され、第１のインク室のインクが不足していると判断された場合には、ポンプを駆動し、第２のインク室のインクが、第１のインク室に汲み上げられ、第１のインク室にインクが補充される。

同様に、第２のインク室のインク液面は、液面検出器により監視され、第２のインク室のインクが不足していると判断された場合には、補給用インクタンクから第２のタンクにインクが補充される。

特開２００１−２１９５８０号公報

上記特許文献１では、インク循環径路内へのインク補充においてはインク吐出部よりも下方に配置された第２のインク室内に設けられたインク液面検出器の検出条件のみにより判断されている。ここで、補給用インクタンクによるインク補充を第１のインク室に行った場合を考える。特許文献１では、例えば、第１のインク室のインク量は規定量あるが、第２のインク室のインク量が不足した場合、補給用インクタンクは、第１のインク室にインクを補充するが、第２のインク室のインク量が規定量になるまで第１のインク室にインクを補充し続ける。この結果、第１のインク室内のインク量は、必要以上のインク量となってしまう恐れがある。

このため特許文献１では、インク補給をする箇所によっては、正常なインク循環動作を達成するために、それまでの構成や制御のシーケンスに、複雑な制御やインク経路を新たに構成しなおす必要が生じる。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、インク循環径路内へのインク補給供給箇所の如何を問わず、インク循環径路内のインク量を適正に保って正常なインク循環動作を行うことが出来るインクジェットプリンタ及びインク循環方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のインクジェットプリンタは、少なくとも、インクを吐出するインク吐出部と、該インク吐出部よりも上方に配置され、内部に収容するインク液面を検出する第１のインク液面検出部を有し、インク吐出部にインクを供給する第１のタンクと、該第１のタンクよりも上方に配置され、インク補給弁を備え、該インク補給弁を開いて第１のタンクにインクを補給し、インク補給弁を閉じて第１のタンクへのインクの補給を停止するインクタンクと、インク吐出部よりも下方に配置され、内部に収容するインク液面を検出する第２のインク液面検出部を有し、インク吐出部で吐出されなかったインクを受け入れる第２のタンクと、第２のタンクから第１のタンクにインクを送液するポンプと、により構成されるインク循環経路を備え、第１の液面検出部は、液面検出条件として第１のタンクのインク液面が基準以上であるときＯＮを出力し、第１のタンクのインク液面が基準未満であるときＯＦＦを出力し、第２の液面検出部は、液面検出条件として第２のタンクのインク液面が基準以上であるときＯＮを出力し、第２のタンクのインク液面が基準未満であるときＯＦＦを出力し、第１の液面検出部がＯＮを出力しているとき、第２の液面検出部がＯＮ又はＯＦＦのいずれを出力していても、ポンプを停止させると共にインク補給弁を閉鎖するよう制御し、第１の液面検出部がＯＦＦを出力し、第２の液面検出部がＯＮを出力しているとき、ポンプを駆動すると共にインク補給弁を閉鎖するよう制御し、第１の液面検出部がＯＦＦを出力し、第２の液面検出部がＯＦＦを出力しているとき、ポンプを停止させると共にインク補給弁を開放するよう制御する、ことを特徴とする。

本発明は、インク循環径路内へのインク補給供給箇所の如何を問わず、インク循環径路内のインク量を適正に保って正常なインク循環動作を行うことができるインクジェットプリンタ及びインク循環方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に於けるインクジェットプリンタのインク経路構成を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態に於けるインクジェットプリンタのインク循環経路の構成を模式的に拡大して示す図である。 インクジェットプリンタのインク循環処理中における各部の動作とその遷移状態を示す図である。 (a) 〜(ｅ) は本発明の一実施形態に於けるインクジェットプリンタのインク循環処理中における両タンクの液面状態とインクの流れを示す図（その１）である。 (a) 〜(ｅ) は本発明の一実施形態に於けるインクジェットプリンタのインク充填処理中における両タンクの液面状態とインクの流れを示す図（その１）である。 (a) 〜(f) は本発明の一実施形態に於けるインクジェットプリンタのインク循環処理中における両タンクの液面状態とインクの流れを示す図（その２）である。 (a) 〜(f) は本発明の一実施形態に於けるインクジェットプリンタのインク充填処理中における両タンクの液面状態とインクの流れを示す図（その２）である。 本発明の一実施形態の変形例１によるインクジェットプリンタのインク循環処理中における各部の動作とその遷移状態を示す図である。 本発明の一実施形態の変形例２によるインクジェットプリンタのインク循環処理中における各部の動作とその遷移状態を示す図である。 本発明の一実施形態の変形例３によるインクジェットプリンタのインク循環処理中における各部の動作とその遷移状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタのインク経路構成を概略的に示す図である。

尚、図１には、記録媒体を供給する供給部、供給された記録媒体を搬送する搬送機構、画像形成された記録媒体を搬出する排出部、インクヘッド（以下、記録ヘッドともいう）のメンテナンスを行うメンテナンス部、及びインク吐出制御を始めとして装置全体を制御する装置制御部等の通常のインクジェットプリンタが備えている構成は図示を省略している。

図１に示すインクジェットプリンタ１は、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４種類の色のインクを用いて記録媒体に画像を記録する。なお、図１においては、代表的に１色のインクに関わるインク経路の構成を示している。

このインクジェットプリンタ１は、大別すると、複数のインクヘッド２を備える画像記録部３と、各インクヘッド２に対してインクを循環させるインク循環経路４を備えている。

更に、このインクジェットプリンタ１は、インクが充填されたインクカートリッジ５を着脱可能に装着するインクカートリッジホルダ部６と、不要となったインクやオーバーフローしたインクを収容する廃液タンク部７と、第１のタンク３１の内部を大気と連通又は、遮断可能とする大気開放弁４６を備えた全色共通の第１のタンク共通気室８と、第２のタンク３２の内部を大気と連通又は、遮断可能とする大気開放弁５４を備えた全色共通の第２のタンク共通気室９と、第２のタンク共通気室９の負圧を調整することにより、全色の第２のタンク内部の負圧を調整可能する圧力調整部１０を備えている。

このインクジェットプリンタ１は、搬送機構（図示せず）によって搬送される記録媒体（図示せず）に対して、外部から入力された画像信号に基づいて各インクヘッド２のノズルプレートに形成されたノズル孔から液体であるインクを吐出する。これにより、記録媒体上に所望の画像を記録する。

図１において、４色のインクを用いた場合の構成は、独立した４系統のインク循環経路（インク流路）を備えることとなるが、第１のタンク共通気室８、第２のタンク共通気室９、圧力調整部１０、廃液タンク部７や、大気開放弁４６、大気開放弁５４は全色で共有している。

画像記録部３は、複数のインクヘッド２と、複数のインクヘッド２にインクを分配するためのインク分配器１１と、複数のインクヘッド２からインクを回収するインク回収器１２と、を備えている。インク分配器１１は、第１のタンク３１及び複数のインクヘッド２と接続されており、インク回収器１２は、第２のタンク３２及び複数のインクヘッド２と接続されている。

インクヘッド２内は、インク循環時に、印字動作に適した負圧（本実施形態では、ゲージ圧で約−１ｋＰａ）に保たれている。これによって、ノズルには、内側に球面状に凹むメニスカスが形成され、正常な印字動作が可能となっている。

なお、本実施形態では、インク分配器１１、１２を設けたが、第１のタンク３１及び第２のタンク３２から直接インクヘッド２に接続してもよい。また、本実施形態の画像記録部３は、記録媒体の幅（搬送方向に直交する方向）に満たない記録幅（ノズル列の長さ）を有するインクヘッド２を用いて、これらインクヘッド２を記録媒体の幅方向に、例えば千鳥状に並べてフレーム等に固定し、ラインヘッドを構成している。

インクカートリッジホルダ部６は、インクが充填されたインクカートリッジ５の供給口５ａと矢印ａで示すように着脱可能に装着するためのジョイント部１３、インクカートリッジ５の誤装着を防止し且つインク残量を検出するためのカートリッジ判断部１４、及びインクカートリッジ５から第１のタンク３１へ接続された管路の開閉を行ってインクの供給動作を行う補給弁６３とで構成される。

廃液タンク部７は、インク循環経路の最下位の高さに配置されるタンクトレイ２１、タンクトレイ２１上に配置され、インク循環経路４の廃液流路に着脱可能に連結された廃液タンク２２、廃液タンク２２内に収容されたインク量を重量や液面の違いにより検知する廃インク量検知部２３、光学的な検知により廃液タンク２２の装着有無を検知するタンク装着検知部２４、及びインク循環経路４から溢れた（オーバーフロー）インクを回収し、廃液タンク２２に流すオーバーフロータンク４４で構成される。

ここで、オーバーフロータンク４４は、ポンプ３３が破損してインクが漏れてもそのインクを全て受けるようポンプ３３の下方に設けられている。さらに、オーバーフロータンク４４は、第１のタンク共通気室８、第２のタンク共通気室９に、大気開放弁４６、大気開放弁５４を介して接続されている。このような構成によって、装置の異常により第１のタンク３１や第２のタンク３２からオーバーフローによりインクが溢れ出したとしても、オーバーフロータンク４４に収容させることができる。そして、オーバーフロータンク４４に収容されたインクは、チューブ等を介して廃液タンク２２に流すことができる。

また、第１のタンク共通気室８から延出したチューブが大気開放弁４６を介在させてオーバーフロータンク４４内にチューブ端を差し入れているため、大気開放弁４６の開閉（開放／遮断）により、第１のタンク共通気室８を大気に対して開放／遮断することができる。同様に第２のタンク共通室９においても、第２のタンク共通気室９から延出したチューブが大気開放弁５４を介在させてオーバーフロータンク４４内にチューブ端を差し入れているため、大気開放弁５４の開閉（開放／遮断）により、第２のタンク共通気室９を大気対して開放／遮断することができる。

次に、インク循環経路４について説明する。このインク循環経路４は、第１のタンク３１、第２のタンク３２、ポンプ３３、インク熱交換器３４、ポンプ３３とインク熱交換器３４との間に配置された一方向弁６４（後述の図２参照）、及びフィルタ部３５とで構成される。

これらの構成部位の内、インクヘッド２のノズルプレート面６０、第１のタンク３１のインク液面６１、及び第２のタンク３２のインク液面６２のそれぞれの位置関係は、鉛直方向（重力方向）に低い位置から高い位置へ順に、インク液面６２、ノズルプレート面６０、インク液面６１となるように配置されている。

インク循環経路４は、インク循環時において、第１のタンク３１から、インク分配器１１、インクヘッド２、インク回収器１２、第２のタンク３２、ポンプ３３、一方向弁６４、インク熱交換器３４及び、フィルタ部３５の順にインクが流れ、第１のタンク３１へ帰還するよう、チューブにより各々が接続されている。

また、このインク循環経路４の第１のタンク３１には、第１のタンク共通気室８が接続され、第２のタンク３２には、第２のタンク共通気室９がチューブにより接続されている。更に、第１のタンク共通気室８には、大気開放弁４６が接続され、第２のタンク共通気室９には、圧力調整部１０と、大気開放弁５４とが接続されている。

ここで、インク循環経路４の構成について更に詳しく説明する。
図２はインク循環経路４の構成を模式的に且つ図１よりも拡大して示す図である。尚、図２内の太線の矢印は、インク循環時において、インク経路内をインクが循環する時のインクの流れる方向を示しており、太線は、チューブ等による配管を示している。なお、図１と図２でやや異なるが、図１と図２ともに同一機能部分には同一の番号を付与して示している。

以下、図２（図１も参照）を用いて、インク循環経路４の詳細について説明する。
本実施形態のインク循環経路４は、第１の経路４０と第２の経路４１の２つに大きく分けることができる。第１の経路４０は、第１のタンク３１からインクヘッド２を経由して第２のタンク３２へインクが流れる経路である。第２の経路４１は、第２のタンク３２のインク出口ポート３２ｂから、一方向弁６４、インク熱交換器３４（図１参照）、フィルタ部３５（図１参照）を経由して、第１のタンク３１まで、ポンプ３３によってインクを揚送する経路である。

まず、第１の経路４０の個々の構成について詳細に説明する。
第１のタンク３１には、インク入口ポート３１ａと、インク出口ポート３１ｂと、大気ポート３１ｃと、インク供給部としてのインクカートリッジ５からの補給インクが流入する補給ポート３１ｄが設けられている。

また、第１のタンク３１内には、インク液面の位置を所定の高さに保つために、液面検出部４２が設けられている。液面検出部４２は、第１のタンク３１内でインクの液面の高さに応じて回動するように支持軸４２ｄにより軸支されたフロート部材４２ａと、例えば磁気センサからなる液面位置センサ４２ｂとにより構成される。

この液面位置センサ４２ｂは、フロート部材４２ａに取り付けられた磁石４２ｃの磁力を検出することによって、フロート部材４２ａの位置即ち、第１のタンク３１のインク液面６１の高さが検出される。このように液面検出部４２は、第１のタンク３１内に貯留されているインク量を所定の量に維持するために設けられている。

インク入口ポート３１ａは、チューブを介して後述する第２の経路４１側のフィルタ部３５（図１参照）に接続され、フィルタ部３５から流出したインクを第１のタンク３１内に流入するよう設けられている。

尚、インク入口ポート３１ａの第１のタンク３１内の開口部は、流入したインクに気泡が混入し難いよう、第１のタンク３１内のインク液面６１より鉛直方向（重力方向）に対して低い位置（図１参照、図２では第１のタンク３１の底部）に設けられている。

インク出口ポート３１ｂは、チューブを介してインク分配器１１に接続され、第１のタンク３１からインク分配器１１にインクを流入させる。
インク分配器１１に流入したインクは、それぞれ略均等に各インクヘッド２に分配される。インクヘッド２に流入したインクは、インクヘッド２のノズルプレート面６０に形成されたノズルから吐出される。これにより、図示しない搬送機構によって搬送される記録媒体に画像が記録される。

インクヘッド２に流入するインク量は、ノズルから吐出されるインク量を上回るよう設定されている。そのため、インクヘッド２内で吐出されなかったインクは、インク回収器１２で一旦回収し、チューブを経由して第２のタンク３２に流出する。

大気ポート３１ｃは、第１のタンク共通気室８に接続されている。この第１のタンク共通気室８は、他色の第１のタンク３１における大気ポートとも接続されている（図１参照）。

補給ポート３１ｄは、補給弁６３を介してインクカートリッジ５に接続されている。第１のタンク３１には、補給弁６３を開くことでインクが補充されるよう構成されている。そのため、インクカートリッジ５は、第１のタンク３１より重力方向上方に配置されている。

なお、本実施形態では、補給弁６３を開くことにより第１のタンク３１へインクの補充を行っているが、インクカートリッジ５から第１のタンク３１へインクを送液出来れば良く、補給弁６３の代わりにポンプ等によりインクの送液を行っても構わない。

第２のタンク３２には、インク回収器１２からチューブを介してインクが流入するインク入口ポート３２ａと、ポンプ３３にインクを送り出すインク出口ポート３２ｂと、第２のタンク共通気室９に接続されている大気ポート３２ｃ設けられている。

また、第２のタンク３２内には、インク液面の位置を所定の高さに保つために、第１のタンク３１と同様、液面検出部４５が設けられている。
液面検出部４５は、第２のタンク３２内でインクの液面の高さに応じて回動するように支持軸４５ｄにより軸支されたフロート部材４５ａと、例えば磁気センサからなる液面位置センサ４５ｂとにより構成される。

この液面位置センサ４５ｂは、フロート部材４５ａに取り付けられた磁石４５ｃを検出することによって、フロート部材４５ａの位置即ち、第２のタンク３２のインク液面６２の高さが検出される。このように液面検出部４５は、第２のタンク３２内に貯留されているインク量を所定の量に維持するために設けられている。

次に、第２の経路４１の個々の構成について詳細に説明する。
ポンプ３３は、例えば、電磁式のピストンポンプを用いることができる。ポンプ３３の駆動、停止は、インク液面６１、及び、インク液面６２の高さを所望の範囲に維持するよう、液面検出部４２、及び液面検出部４５の検出結果に応じて行われる。

本実施形態では、ポンプ３３の送液能力は、第２のタンク３２に流入してくるインク量よりも、多くのインクを第１のタンク３１へと送液可能に設計されている。これは、第２のタンク３２のオーバーフローを防止するためである。

すなわち、通常の使用状態で第２のタンク３２に流入するインク流量よりも、ポンプ３３が駆動した際、揚送可能なインク流量を多くすることで、第２のタンク３２が溢れないようにするためである。

尚、本実施形態では、ポンプ３３に電磁式のピストンポンプを用いているが、前述したように第２のタンク３２に流入するインク量よりも、多くのインクを送液出来る能力があれば良く、ダイヤフラムポンプ、ギアポンプ、チューブポンプ、ロータリーポンプ、渦巻きポンプを用いても構わない。

ポンプ３３のインク排出側（第１のタンク３１への送液側の径路）には、一方向弁６４が接続され、第１のタンク３１のインク液面６１と、第２のタンク３２のインク液面６２との高低差によるインクの逆流（第１のタンク３１から第２のタンク３２への逆流）を防止している。

すなわち、前述したようにポンプ３３の送液能力は、第１のタンク３１からインクヘッド２を経由し第２のタンク３２に流れ落ちる量よりも高く設定されているため、インク循環動作が行われた際、ポンプ３３の動作は間欠動作を行うことになる。ポンプ３３が停止した際には第１のタンク３１から第２のタンク３２へインクが逆流するため、この流れを一方向弁６４は防止している。

インク熱交換器３４は（図１参照）、特には図示しないが、ヒートシンク部、冷却フアン、ヒータ部、及びインク流路部で構成される。インク流路部以外の構成部位は、全色のインク流路に対して共用する構成である。

このインク熱交換器３４は、インク循環流路４内に流れるインクの温度を所望の温度に制御するために機能する。なお、インクの温度を検出してインク熱交器３４を制御するために、各インクヘッド２又はその近傍のインク流路には、温度センサ４７（図１参照）が配置されている。

次に、フィルタ部３５について説明する。このフィルタ部３５は、インクヘッド２に供給されるインクに含まれる異物を除去し、ノズル孔の目詰まりなどに起因する印字不良をなくすために設けられている。

フィルタ部３５は、インクを通過させるメッシュ状の部材を有し、そのメッシュがヘッドノズル孔の口径を問題なく通過できるように、充分小さい異物まで除去する目のサイズが選択されている。

次に、圧力調整部１０について説明する。
圧力調整部１０は（以下、図１参照）、負圧を発生させるベローズ部５１、錘部５２及びベローズ昇降機構５３で構成される。

ベローズ部５１は、第２のタンク共通気室９にチューブによって接続され、大気開放弁５４が大気と遮断された状態でベローズ部５１が錘部５２の荷重により伸び下がることで第２のタンク共通気室９内を負圧状態にすることができる。

尚、ベローズ昇降機構５３の待機位置は、ベローズ部５１を縮めた状態であり、インク循環が実行された際、短時間で負圧を生成出来る位置となっている。この負圧は、大気開放弁５４を閉じ、ベローズ昇降機構５３を図１に示す位置に降下させると、離間したベローズ部５１が錘部５２の重さによって下方に引っ張られ、錘部５２に加わる重力と釣り合う大きさで、第２のタンク共通気室９内に発生する。

第２のタンク共通気室９内に発生させた負圧は、チューブで連通する第２のタンク３２内も同じ負圧状態にする。第２のタンク３２の負圧は、インク循環時において、チューブで連通するインクヘッド２内、詳しくは、ノズル孔近傍のインクヘッド２内部に、印字に適した圧（例えば、インク循環状態で、ノズル圧が約−１ｋＰａ）がかかるようになっている。

この圧により、ノズル孔にメニスカスが形成される。また、圧力調整部１０で発生させた負圧は、第１のタンク３１からインクヘッド２を経由して、第２のタンクに流れるインク流量にも影響する。

また、第２のタンク共通気室９の内部には、第２のタンク３２内のインクがオーバーフローしても、圧力調整１０方向へインクが進入できないように上部のみ連通する仕切り壁（図示せず）で仕切られ、第２のタンク９から圧力調整部１０へ連通するチューブ内は、気体の移動のみが行われるように構成されている。

大気開放弁５４を閉じると、第２のタンク３２の空気部分、第２のタンク共通気室９及びベローズ部５１の内部は連通しつつ外部とは閉じられた空間となる。この状態でベローズ部５１を伸縮させると、上記閉じられた空間の体積が増減する。これによって、全色の第２のタンク３２内部の圧力を同時に変化させることができる。

ベローズ部５１が錘部５２の重さにより伸長した場合には、上記閉じられた空間の体積が増加して、負圧が発生する。さらに、大気開放弁４６及び大気開放弁５４を閉じた状態にすると、インク循環経路全てのタンク内の空気が密閉され、インクヘッド２のノズル孔のみが大気開放となる。

この状態でベローズ部５１を伸張した状態から圧縮することで、上記閉じられた空間の圧力を加圧することができる。このインク循環経路全体に対する加圧により、ノズル孔に圧力を掛けることができる。

よって、インクの増粘などにより目詰まりしたインクヘッド２のノズル孔に、この圧力を掛けて、インクを外に圧し出し、ノズル孔の目詰まりを解消するパージ動作が実現できる。なお、本実施形態では、このパージ動作は、第１のタンク共通気室８及び、第２のタンク共通気室９を共用しているため、全色同時に行われる。別々に行うためには、色毎に独立した共通気室を設け、大気と連通又は、遮断を色毎に制御出来るように構成すればよい。

このように構成されたインクジェットプリンタ１では、記録媒体に画像を記録する際、大気開放弁４６を開放し、第１のタンク３１内を大気開放状態にすると共に、大気開放弁５４を閉じ、圧力調整部１０により第２のタンク３２内の圧力を所定の負圧状態にする。そして、第１のタンク３１及び第２のタンク３２内のインク量に応じてポンプ３３、補給弁６３の動作を制御し、インクを循環させる。つまり、第１のタンク３１、インク分配器１１、インクヘッド２、インク回収器１２、第２のタンク３２、ポンプ３３、一方向弁６４、インク熱交換器３４、フィルタ部３５の順にインクが流れ、第１のタンク３１へ帰還するようインクが循環する。

また、インクジェットプリンタ１の待機時には、大気開放弁４６を閉じ、第１のタンク３１内を大気に対して遮断すると共に、大気開放弁５４を開放し、第２のタンク３２を大気開放状態とする。この時、第２のタンク３２は、前述したようにインクヘッド２より重力方向下方に配置されているため、インクヘッド２のノズルには水頭差によりメニスカスが形成されている。つまり、待機時において、インクヘッド２からインクが垂れ落ちることはない。

次に、インクの循環動作、及びインク補給動作に関わるポンプ３３と補給弁６３の動作の詳細について、図３を用いて説明する。
図３は、本実施形態におけるインク循環に関わる状態遷移図を示している。この状態遷移図は、上述したインク循環動作中に、第１のタンク３１及び第２のタンク３２の両液面検出部４２及び４５で検知される条件（ＯＮ又はＯＦＦ）別に制御されるポンプ３３の動作、及び補給弁６３の動作を示している。

そして、図３に示す状態遷移図の液面検出部４２がＯＮとは、第１のタンク３１内のインク液面が所望の位置に達している（所望量のインクが貯留されている）状態、つまりインク液面６１以上の状態を示している。同様に、図３に示す状態遷移図の液面検出部４５がＯＮとは、第２のタンク３２内のインク液面が所望の位置に達している（所望量のインクが貯留されている）状態、つまりインク液面６２以上の状態を示している。

図３に示す状態遷移図の液面検出部４２がＯＦＦとは、第１のタンク３１内のインク液面が所望の位置に達してない（所望量のインクが貯留されていない）状態、つまりインク液面６１未満の状態を示している。同様に、図３に示す状態遷移図の液面検出部４５がＯＦＦとは、第２のタンク３２内のインク液面が所望の位置に達してない（所望量のインクが貯留されていない）状態、つまりインク液面６２未満の状態を示している。

また、ポンプ３３がＯＦＦとは、ポンプ３３が停止した状態、つまり第２のタンク３２から第１のタンク３１にインクを送液しない状態を示している。また、ポンプ３３がＯＮとは、ポンプ３３が駆動された状態、つまり第２のタンク３２から第１のタンク３１にインクが送液する状態を示している。

さらに、補給弁６３がＯＦＦとは、補給弁６３が閉じており、第１のタンク３１内にインクが供給されない状態を示している。また、補給弁６３がＯＮとは、補給弁６３が開いており、第１のタンク３１内にインクが供給される状態を示している。

図３に示す状態遷移図の状態遷移について更に説明する。
なお、以下の説明では、液面検出部４２を「第１の液面検出部４２」といい、液面検出部４５を「第２の液面検出部４５」という。また、第１の液面検出部４２又は第２の液面検出部４５が「ＯＮを出力している状態のとき」を単に「ＯＮの時」といい、「ＯＦＦを出力している状態のとき」を単に「ＯＦＦの時」という。

図３に示す状態遷移図において、第１の液面検出部４２がＯＮの時は、第２の液面検出部４５がＯＮの時（第１の状態６６）、又はＯＦＦの時（第２の状態６７）に関わらず、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ補給弁６３がＯＦＦの状態となるよう制御される。

また、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、第２の液面検出部４５がＯＮの時（第３の状態６８）は、ポンプ３３がＯＮ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態となるよう制御される。

また、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、第２の液面検出部４５がＯＦＦの時（第４の状態６９）は、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＮとなるよう制御される。

次に、上記の制御に基づくインク循環動作、及びインク補給動作に関わるポンプ３３の動作、及び補給弁６３の動作について、第１のタンク３１及び第２のタンク３２の液面の変化に従い順を追って説明する。

図４(a) 〜(e) は、インク循環径路４を簡略に示した図である。すなわち、同図(a) 〜(ｅ) には、第１のタンク３１と第２のタンク３２のみを簡略に示し、矢印７０は、第１のタンク３１から第２のタンク３２にインクが供給されている（流れ落ちている）ことを示している。

また、矢印７１は、ポンプ３３の駆動によって、第２のタンク３２から第１のタンク３１にインクが揚送されていることを示している。
また、矢印７２は、インクカートリッジ５から第１のタンク３１（又は第２のタンク３２、後述する図６及び図７参照）にインクが補給されていることを示している。

インクジェットプリンタ１に電源が入り、ユーザからインクジェットプリンタ１に印字の指示が与えられると、図３に示す状態遷移の切り替え処理がスタートして、図４(a) 〜(ｄ） に示すインク循環動作、及びインク供給動作が開始される。

まず、図４(ｅ) は、インク循環を開始する前の両タンク（第１のタンク３１及び第２のタンク３２、以下同様）の初期状態を示している。すなわち、大気開放弁４６が閉じられ、大気開放弁５４が開放された状態である。この初期状態では、両タンク共に、所望のインク量で満たされている。よって、両タンクのインク液面状態により、第１の液面検出部４２、及び第２の液面検出部４５は共にＯＮの状態である。

次に、インク循環を開始するため、大気開放弁４６を開き、大気開放弁５４を閉じると共に、圧力調整部１０により第２のタンク３２内に負圧を生成させる。これにより、図４(ａ) の矢印７０に示すように、第１のタンク３１内のインクは、インク吐出部を経由して第２のタンク３２に流れ落ちる。この時、第一第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＮでるから、図３の第１の状態遷移６６の状態である。したがって、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。

そして、時間の経過と共に、第１のタンク３１内のインク量は徐々に減り、第２のタンク３２内のインク量は徐々に増加する。そして、両タンクのインク液面状態は、図４(b) に示すように第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮとなる。

図４(b) の状態は、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮであるから、図３の第３の状態６８である。したがって、ポンプ３３がＯＮ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。これにより、図４(b) の矢印７１に示すように、第２のタンク３２から第１のタンク３１にインクの送液動作が開始される。この時、前述したようにポンプ３３の送液能力は、第１のタンク３１から第２のタンク３２に流れ落ちてくるインク量以上に、第２のタンク３２から第１のタンク３１にインクを送液する。そのため、第２のタンク３２のインク量は減少し、第１のタンク３１のインク量は増加していく。

ここで、インク循環は行なっているがインクヘッド２からインクを吐出しない場合は、インク循環経路４内を流れるインク量は変化しない。そのため、図４（ｂ）に示す状態から図４（ａ）に示す状態、すなわち、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＮとなる。これにより、ポンプ３３がＯＦＦ、且つ補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。そして、ポンプ３３がＯＦＦになることで、再度、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮとなる。このようにインク循環は行なっているがインクヘッド２からインクを吐出しない場合は、両タンクのインク液面状態は、図４(a) と図４(b) の状態を繰り返すことになる（図３の第１の状態６６←→第３の状態６８）。

これに対し、インク循環を行いながらインクヘッド２からインクを吐出した場合は、インク循環経路４内を流れるインク量は徐々に減少していく。そのため、図４（ｂ）の状態で、ポンプ３３をＯＮ、且つ補給弁６３がＯＦＦの状態にしたとき、第１及び第２の液面検出部４２、４５が共にＯＮとなることはなく、図４（ｄ）に示すように、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＦＦとなる。ここで、図４(ｄ) の状態は、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＦＦであるから、図３の第２の状態６７である。したがって、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。これにより、図４(ｄ) の矢印７０に示すように、第１のタンク３１内のインクは、インク吐出部を経由して第２のタンク３２に流れ落ち、図４(b) に示すように第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮとなる。このように、両タンクのインク液面状態は、図４(ｂ) と図４(ｄ) の状態を繰り返すことになる（図３の第２の状態６７←→第３の状態６８）。そして、最終的には、両タンクのインク液面状態は、図４(c) に示すような状態となり、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、第２の液面検出部４５がＯＦＦの状態に移行する。

図４(c) の状態は、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＦＦであるから、図３の第４の状態６９となっている。したがって、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＮの状態に制御される。これにより、図４(c) に示すように、矢印７０の動作に加えて、矢印７２に示すように、インクカートリッジ５より、第１のタンク３１にインクが供給される。

この時、矢印７２で示すインク供給量が矢印７０で示す第１のタンク３１から流れ落ちるインク量に対して多い場合には、第１のタンク３１内のインク量は増加する。そして、両タンクのインク液面状態は図４(d) に示すように、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＦＦとなる。図４(d) に示す両タンクのインク液面状態となったときには、第１の液面検出部４２がＯＮであるから、第２の液面検出部４５がＯＮであれ（図３の第１の状態６６）、ＯＦＦであれ（図３の第２の状態６７）、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。

これにより、矢印７０のインクの流れに基づいて、両タンクのインク液面は、図４(ｂ) の状態に移行する。そして、このような状態になったときは、印字によりインク循環径路内のインク量が減少し、図４（ｃ）の状態になるまでは、前述したように図４(d) と図４(ｂ) の状態が繰り返される（図３の第２の状態６７←→第３の状態６８）。

そして、印字動作が終了し、インク循環を停止させる際は、第１のタンク３１及び第２のタンク３２を図４（ｅ）に示すインク液面状態としてから停止させることで、次の印字開始時に、第１のタンク３１及び第２のタンク３２の両タンクにインクが十分ある状態から開始することができる。具体的には、インク循環を停止させる前に、図４（ｂ）の状態と図４（ｄ）の状態を繰り返している最中に、両液面検出部４２、４５の検出結果に関わらず、補給弁６３を間欠的に開き、第１のタンク３１にインクを供給する。そして、両液面検出部４２、４５がＯＮ状態、つまり、図４（ａ）の状態になった時点で、インク供給及び、ポンプ３３の駆動を停止させると共に、大気開放弁４６を閉じ、大気開放弁５４を開放させる。これにより、図４（ｅ）に示すように、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＮとなった状態で、インク循環が停止する。

もちろん、特にこの処理に限らず、図４(a) 〜(d) のいずれかの状態で循環動作を停止しても構わない。
この場合には、再度印字動作の指示が行われた時に、両タンクの第１及び第２の液面検出部４２及び４５の検出条件に基づいて示される図３に示す第１〜第３の状態６６〜６９のいずれかの状態に応じて、ポンプ３３、及び補給弁６３の動作を制御し、循環動作を開始すれば、インク循環径路内のインク量を適正に保ち、正常なインク循環動作を達成することが出来る。

尚、図４(c) の状態において、上記では、矢印７２で示すインク供給量が矢印７０で示すインク量より多い場合について説明したが、例えば、矢印７２で示すインク供給量が矢印７０で示すインク量より少ない場合においても同様に制御可能である。すなわち、図４（ｃ）の状態から図４（ｂ）の状態に移行する。この時、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮであるから、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。そして、この状態になったときは、前述したように印字によりインク循環径路内のインク量が図４（ｃ）に示すような状態に減少するまでは、図４(ｂ) と図４(ｄ) の状態が繰り返される（図３の第２の状態６７←→第３の状態６８）。

このように、いずれの状態においても、インク循環を行いながら、印字動作を行っている時には、図３の状態遷移図に示す両タンクの第１又は第２の液面検出部４２又は４５によるインク液面の検出条件に応じて、第１〜第４の状態６６〜６９に応じたポンプ３３、及び補給弁６３の動作が制御されることにより、インク循環径路内のインク量を適正に保ち、正常なインク循環動作を達成することが出来る。

次に、前述したインクの循環動作、及びインク補給動作を用いインク循環径路内にインクを初期充填する手順を説明する。
図５(ａ) 〜(ｅ) は、インク循環径路４を簡略に示した図である。この場合も、図５(ａ) 〜(ｅ) には、第１のタンク３１と第２のタンク３２のみを簡略に示している。

この場合も、矢印７０はインク吐出部を経由して第２のタンク３２に至るインク経路のインクの流れを示し、矢印７１は第２のタンク３２からポンプ３３を経由して第１のタンク３１に至るインク送液経路のインクの流れを示し、そして、矢印７２はインクカートリッジ５から第１のタンク３１に至るインク補給路のインクの流れを示している。

インク充填を行う時には、インク循環径路内にインクが満たされていない。この状態で、通常のインク循環動作のように、第２のタンク３２内に負圧を発生させた場合には、インクヘッド２のノズルプレート面に形成されたノズル孔より大気を吸い込んでしまう。この結果、大気中に存在する塵も同時に吸い込んでしまい、塵がノズル孔に詰まり、インクの吐出性能に悪影響を及ぼし、印字品位の低下を招く虞がある。

そこで、インク循環径路内にインクが無い状態では、圧力調整部１０（図１を参照）による負圧生成は行わず、大気開放弁４６（図１を参照）、及び大気開放弁５４が開いた大気と連通した状態でインク充填処理を開始する。尚、以下の説明では再び図３も参照しながら説明する。

図５(a) は、両タンクの初期状態を示しており、両タンク共にインクは無い、したがって、第１の液面検出部４２、及び第２の液面検出部４５が共にＯＦＦの状態である。つまり、先に説明した図３の状態遷移図において、第４の状態６９の状態にある。

この第４の状態６９の条件に従い、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＮの状態に制御される。これにより、図５(a) の矢印７２に示すように、第１のタンク３１にインクが補充されて、やがて図５(b) に示す両タンクのインク液面状態へ移行する。

図５(b) の両タンクのインク液面状態では、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＦＦとなっているので、図３に示す状態遷移図では、第２の状態６７の状態である。したがって、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態となる。

そして、第１のタンク３１内のインクが流れ落ちることにより、やがて図５(c) に示す両タンクのインク液面状態に移行する。すなわち、第１の液面検出部４２と第２の液面検出部４５は図５(b) のＯＮ、ＯＦＦの状態から図５(c) のＯＦＦ、ＯＦＦの状態となる。

以降、前述した図４(ｂ) 〜(ｄ) と同様な状態であり、図３の状態遷移図に示す両液面検出部（第１の液面検出部４２と第２の液面検出部４５、以下同様）の検出条件に応じてポンプ３３、及び、補給弁６３の動作が制御される。

そして、図３に示す第３の状態６８←→第２の状態６７が繰り返される状態になった場合には、補給弁６３を間欠的に開き、第１のタンク３１にインクを供給し、図４（ａ）の状態になった時点で、インク供給及び、ポンプ３３の駆動を停止させると共に、大気開放弁４６を閉じる（大気開放弁５４は、開いた状態）。これにより、図５（ｅ）に示すように、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＮとなった状態で、インク循環を停止する。もちろん、特にこの処理に限らず、図３に示す第３の状態６８←→第２の状態６７が交互に繰り返し行われる状態になれば、径路内のインク量は所望の量に達している為、図５（ｂ）、（ｄ）のいずれかの状態で循環動作を停止しても構わない。

この時点では、インクヘッド２のノズルプレート面は、インク滴が付着した状態となっている。したがって、図示しないインクヘッド２のメンテナンス部で、ノズルプレート面のワイプ動作を行い、インク充填処理が終了する。

このように、いずれの状態においても、図３の状態遷移図に示す両液面検出部の検出条件に応じて、ポンプ３３、及び、補給弁６３の動作を制御することにより、インクの初期充填を達成することが出来る。

続いて、インク補給箇所が、上記のように第１のタンク３１ではなく、第２のタンク３２に設定された場合におけるポンプ３３の動作、及び補給弁６３の動作の制御について、両タンク内のインク液面の変化に従い、順を追って説明する。

図６(a) 〜(f) は、インク循環径路４を簡略に示した図である。この場合も、図６(a) 〜(ｆ) には、第１のタンク３１と第２のタンク３２のみを簡略に示している。
この場合も、矢印７０はインク吐出部を経由して第２のタンク３２に至るインク経路のインクの流れを示し、矢印７１は第２のタンク３２からポンプ３３を経由して第１のタンク３１に至るインク送液経路のインクの流れを示し、そして、矢印７２はインクが充填されたインクカートリッジ５から第２のタンク３２に至るインク補給路のインクの流れを示している。

インクジェットプリンタ１に電源が入り、ユーザからインクジェットプリンタ１に印字の指示が与えられると、図３に示す状態遷移の切り替え処理がスタートして、図６(a) 〜(ｄ) に示すように、インク循環動作、及びインク供給動作が開始される。尚、以下の説明では再び図３も参照しながら説明する。

図６(ｆ) は、図４(ｅ)と同様に、インク循環を開始する前の両タンク（第１のタンク３１及び第２のタンク３２、以下同様）の初期状態を示している。すなわち、大気開放弁４６が閉じられ、大気開放弁５４が開放された状態である。この初期状態では、両タンク共に、所望のインク量で満たされている。よって、両タンクのインク液面状態により、第１の液面検出部４２、及び第２の液面検出部４５は共にＯＮの状態である。

次に、インク循環を開始するため、大気開放弁４６を開き、大気開放弁５４を閉じると共に、圧力調整部１０により第２のタンク３２内に負圧を生成させる。これにより、図６(ａ) の矢印７０に示すように、第１のタンク３１内のインクは、インク吐出部を経由して第２のタンク３２に流れ落ちる。この時、第一第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＮでるから、図３の第１の状態遷移６６の状態である。したがって、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。

そして、時間の経過と共に第１のタンク３１内のインク量は徐々に減り、第２のタンク３２内のインク量は徐々に増加する。そして、両タンクのインク液面状態は、図６(b) に示すように第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮとなる。

この図６(b) の状態は、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮであるから、図３の第３の状態６８である。したがって、ポンプ３３がＯＮ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。これにより、図６(b) の矢印７１に示すように、第２のタンク３２から第１のタンク３１にインクの送液動作が開始される。この送液動作により、第２のタンク３２のインク量は減少していく。

ここで、インク循環は行なっているがインクヘッド２からインクを吐出しない場合は、インク循環経路４内を流れるインク量は変化しない。そのため、前述した図４と同様に、
両タンクのインク液面状態は、図６(a) と図６(b) の状態を繰り返すことになる（図３の第１の状態６６←→第３の状態６８）。

これに対し、インク循環を行いながらインクヘッド２からインクを吐出した場合は、インク循環経路４内を流れるインク量は徐々に減少していく。そのため、図６（ｂ）の状態で、ポンプ３３をＯＮ、且つ補給弁６３がＯＦＦの状態にしたとき、第１及び第２の液面検出部４２、４５が共にＯＮとなることはなく、図６（ｄ）に示すように、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＦＦとなる。ここで、図６(ｄ) の状態は、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＦＦであるから、図３の第２の状態６７である。したがって、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。これにより、図６(ｄ) の矢印７０に示すように、第１のタンク３１内のインクは、インク吐出部を経由して第２のタンク３２に流れ落ち、図６(b) に示すように第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮとなる。このように、両タンクのインク液面状態は、図６(ｂ) と図６(ｄ) の状態を繰り返すことになる（図３の第２の状態６７←→第３の状態６８）。そして、最終的には、両タンクのインク液面状態は、図６(c) に示すような状態となり、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、第２の液面検出部４５がＯＦＦの状態に移行する。

図６(c) の状態は、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＦＦであるから、図３の第４の状態６９となっている。したがって、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＮの状態に制御される。これにより、図６(c) に示すように、矢印７０の動作に加えて、矢印７２に示すように、インクカートリッジ５より、第２のタンク３２にインクが供給される。

このように矢印７２で示すインク供給量と矢印７０で示す第１のタンク３１から流れ落ちるインク量とによって、第２のタンク３２内のインク量は増加する。そして、両タンクのインク液面状態は図６(ｂ) に示すように、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮとなる。したがって、ポンプ３３がＯＮ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。

これにより、矢印７１のインクの流れに基づいて、両タンクのインク液面は、図６(ｄ) の状態に移行する。そして、この状態になったときは、印字によりインク循環径路内のインク量が図６（ｃ）の状態に減少するまでは、前述したように図６(ｂ) と図６(ｄ) の状態が繰り返される（図３の第２の状態６７←→第３の状態６８）。

そして、印字動作が終了し、インク循環を停止させる際は、第１のタンク３１及び第２のタンク３２を図６（ａ）に示すインク液面状態としてから停止させることで、次の印字開始時に、第１のタンク３１及び第２のタンク３２の両タンクにインクが十分ある状態から開始することができる。具体的には、インク循環中において、図６（ｅ）の状態になった時点で、インク循環を停止させると共に、大気開放弁４６を閉じ、大気開放弁５４を開放させる。そして、図６（ｅ）の矢印７３に示すように、インクカートリッジ５より第２の液面検出部４５がＯＮになるまでインクが供給される。これにより、図６（ｆ）に示すように、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＮとなる。もちろん、特にこの処理に限らず、図６(a) 〜(d) のいずれかの状態で循環動作を停止しても構わない。

その場合には、再度印字動作の指示が行われた時に、両タンクの第１及び第２の液面検出部４２及び４５の検出条件に基づいて示される図３に示す第１〜第３の状態６６〜６９のいずれかの状態に応じて、ポンプ３３、及び補給弁６３の動作を制御し、循環動作を開始すれば、インク循環径路内のインク量を適正に保ち、正常なインク循環動作を達成することが出来る。

次に、上記同様に第２のタンク３２にインクを補給する構成で、インク循環径路内にインクを初期充填する手順を説明する。
図７(a) 〜(f) は、インク循環径路４を簡略に示した図である。この場合も、図７(a) 〜(ｆ) には、第１のタンク３１と第２のタンク３２のみを簡略に示している。

この場合も、矢印７０はインク吐出部を経由して第２のタンク３２に至るインク経路のインクの流れを示し、矢印７１は第２のタンク３２からポンプ３３を経由して第１のタンク３１に至るインク送液経路のインクの流れを示し、そして、矢印７２はインクが充填されたインクカートリッジ５から第２のタンク３２に至るインク補給路のインクの流れを示している。

インク充填を行う時には、インク循環径路内にインクが満たされていない。この状態で、通常のインク循環動作のように、第２のタンク３２内に負圧を発生させた場合には、インクヘッド２のノズルプレート面に形成されたノズル孔より大気を吸い込んでしまう。この結果、大気中に存在する塵も同時に吸い込んでしまい、塵がノズル孔に詰まり、インクの吐出性能に悪影響を及ぼし、印字品位の低下を招く虞がある。

そこで、インク循環径路内にインクが無い状態では、圧力調整部１０（図１を参照）による負圧生成は行わず、大気開放弁４６（図１を参照）、及び、大気開放弁５４が開いた大気と連通した状態でインク充填処理を開始する。尚、以下の説明では再び図３も参照しながら説明する。

図７(a) は、両タンクの初期状態を示しており、両タンク共にインクは無い。したがって、第１の液面検出部４２、及び第２の液面検出部４５は共にＯＦＦの状態である。つまり、先に説明した図３の状態遷移図において、第４の状態６９にある。

この第４の状態６９の条件に従い、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＮの状態に制御される。すなわち、図７(a) の矢印７２に示すように、第２のタンク３２にインクが補充される。これにより、第２のタンク３２のインク液面が図７(b) に示す状態へ移行する。

図７(b) の両タンクの状態では、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＮであるので、図３の状態遷移図において、第３の状態６８にある。この第３の状態６８の条件に従い、ポンプ３３がＯＮ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態に制御される。

これにより、ポンプ３３の送液動作によって、第２のタンク３２内のインクが減少し、両タンクのインク液面が再度図７(c) に示す状態となり、両液面検出部が共にＯＦＦとなる状態に移行する。

以降、前述した図６(ｂ) 〜(ｄ) と同様な状態であり、図３の状態遷移図に示す両液面検出部（第１の液面検出部４２と第２の液面検出部４５、以下同様）の検出条件に応じてポンプ３３、及び、補給弁６３の動作が制御される。

そして、図３に示す第３の状態６８←→第２の状態６７が繰り返される状態になった場合には、図７（ｅ）の状態になった時点で、インク循環を停止させると共に、大気開放弁４６を閉じる。そして、図７（ｅ）の矢印７３に示すように、インクカートリッジ５より第２の液面検出部４５がＯＮになるまでインクが供給される。これにより、図７（ｆ）に示すように、第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＮとなる。

この時点では、インクヘッド２のノズルプレート面は、インク滴が付着した状態となっている。したがって、図示しないインクヘッド２のメンテナンス部で、ノズルプレート面のワイプ動作を行い、インク充填処理が終了する。

このように、いずれの状態においても、図３の状態遷移図に示す両液面検出部の検出条件に応じて、ポンプ３３、及び、補給弁６３の動作を制御することにより、インクの初期充填を達成することが出来る。

以上のように、本実施形態によれば、インク供給箇所を第１のタンク３１に設定した場合についても、また、第２のタンク３２に設定した場合についても、図３に示す状態遷移図に従いポンプ３３、及び、補給弁６３を動作することにより、インク循環径路内のインク量を適正に保ち、正常なインク循環動作を達成することが出来る。

これにより、インク循環径路内のインク補給は、第１のタンク又は第２のタンクと限ることなく、いずれでもよく、複雑なインク循環制御や複雑なインク経路の構成を必要としない、設計の自由度が高いインクジェットプリンタを提供することが出来る。

尚、本実施形態では、インクヘッドを固定してラインヘッドを構成したタイプとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、走査機構を有し、画像記録時に走査移動するシリアル型インクヘッドに対しても、上述したインク循環の制御は同様に適用することが可能である。この場合、第１のタンクからインクヘッドに配管される径路や、第２のタンクからインクヘッドに配管される径路を、弾性を有して屈曲可能なチューブ、例えばスパイラルチューブ等で形成し、ヘッド部の走査が移動可能な構成とすると良い。

また、第１のタンクをインクヘッドより重力方向上方、第２のタンクをインクヘッドより重力方向下方に配置したが、これに限定されるものではない。
要は、２つのタンク間でインクを循環させ、該２つのタンクのそれぞれに設けられた液面検出部の検出条件に応じて、前述のようにポンプ３３、及び補給弁６３の動作を制御し、インク循環動作、及びインク供給動作が行われれば良い。
（変形例１）
続いて、本発明の一実施形態における変形例１について説明する。以下に述べる変形例では、両液面検出部でそれぞれ検知される条件に応じたポンプ３３の動作の一部が変わってくる。

図８は、変形例１に係るインクジェットプリンタのインク循環処理中における各部の動作とその遷移状態を示す図である。この変形例１では、図８に示す状態遷移図で第１の液面検出部４２がＯＮ、第２の液面検出部４５がＯＮのときが図３の場合と異なる。

すなわち、図３では、第１の液面検出部４２がＯＮで、第２の液面検出部４５がＯＮのときは、第１の状態６６となって、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＦＦとなるよう制御された。しかし、この変形例１においては、第１の液面検出部４２がＯＮで、第２の液面検出部４５がＯＮのときは、状態７１となって、インク補給弁をＯＦＦとし、ポンプ３３の駆動又は停止の状態を「状態維持」に制御する。

本変形例１（以下の変形例２及び３の場合も同様）における「状態維持」とは、状態７１に状態が遷移する前のポンプ３３の動作が継続される状態を意味している。
例えば、ポンプ３３の動作がＯＮしている状態で、両液面検出部が共にＯＮした場合、補給弁６３は図３と同様にＯＦＦとなるが、ポンプ３３は継続してＯＮの状態を維持するように制御される。また、ポンプ３３の動作がＯＦＦしている状態で、両液面検出部が共にＯＮした場合、補給弁６３がＯＦＦになると共に、ポンプ３３も継続してＯＦＦの状態を維持するように制御される。

すなわち、この変形例１では、ポンプ３３の停止を第２の液面検出部がＯＦＦになったことを検知したタイミングで行なっていることを意味している。
残る第１及び第２の液面検出部４２及び４５がＯＮとＯＦＦのとき、ＯＦＦとＯＦＦのとき、及びＯＦＦとＯＦＦのときの、ポンプ３３と補給弁６３の動作に対する制御は、図３の場合と同様である。このように制御しても、前述した実施形態の場合と同様の効果がある。
（変形例２）
次に、本発明の一実施形態における変形例２について説明する。

図９は、変形例２に係るインクジェットプリンタのインク循環処理中における各部の動作とその遷移状態を示す図である。この変形例２では、図９に示す状態遷移図で第１の液面検出部４２がＯＦＦ、第２の液面検出部４５がＯＦＦのときが図３の場合と異なる。

すなわち、図３では、第１の液面検出部４２がＯＦＦで、第２の液面検出部４５がＯＦＦのときは、第４の状態６９となって、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＮとなるよう制御された。しかし、この変形例２においては、第１の液面検出部４２がＯＦＦで、第２の液面検出部４５がＯＦＦのときは、状態７２となって、インク補給弁をＯＮとし、ポンプ３３の駆動又は停止の状態を「状態維持」に制御する。

例えば、ポンプ３３の動作がＯＮしている状態で、両液面検出部が共にＯＦＦした場合、補給弁６３は図３と同様にＯＮとなるが、ポンプ３３は継続してＯＮの状態を維持するように制御される。また、ポンプ３３の動作がＯＦＦしている状態で、両液面検出部が共にＯＦＦした場合、補給弁６３はやはりＯＮになるが、ポンプ３３は継続してＯＦＦの状態を維持するように制御される。

すなわち、この変形例２では、ポンプ３３の停止を第１の液面検出部がＯＮになったことを検知したタイミングで行なっていることを意味している。
残る第１及び第２の液面検出部４２及び４５がＯＮとＯＮのとき、ＯＮとＯＦＦのとき、及びＯＦＦとＯＮのときの、ポンプ３３と補給弁６３の動作に対する制御は、図３の場合と同様である。このように制御しても、前述した実施形態の場合と同様の効果がある。
（変形例３）
次に、本発明の一実施形態における変形例３について説明する。

図１０は、変形例３に係るインクジェットプリンタのインク循環処理中における各部の動作とその遷移状態を示す図である。この変形例３では、図１０に示す状態遷移図で第１の液面検出部４２と第２の液面検出部４５がＯＮとＯＮのとき、及びＯＦＦとＯＦＦのときが図３の場合と異なるように制御する。

すなわち、図１０に示す状態遷移図では、第１の液面検出部４２がＯＮで、第２の液面検出部４５がＯＮのときは、状態７１となる。これは変形例１の状態７１と同一である。
すなわち、インク補給弁がＯＦＦとされ、ポンプ３３のＯＮ又はＯＦＦは「状態維持」に制御される。

また、図１０に示す状態遷移図で第１の液面検出部４２がＯＦＦで、第２の液面検出部４５がＯＦＦのときは、状態７２となる。これは変形例２の状態７２と同一である。
すなわち、インク補給弁がＯＮとされ、ポンプ３３のＯＮ又はＯＦＦは「状態維持」に制御される。

ここで図１０に示す状態遷移図による制御の動作をまとめると、両液面検部４２及び４５の検出条件から、第１の液面検出部４２がＯＮ、かつ、第２の液面検出部４５がＯＮの時、ポンプ３３が状態維持、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態となる。

また、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、第２の液面検出部４５がＯＮの時、ポンプ３３がＯＮ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態となる。更に、第１の液面検出部４２がＯＮ、かつ、第２の液面検出部４５がＯＦＦの時、ポンプ３３がＯＦＦ、かつ、補給弁６３がＯＦＦの状態となる。

そして、第１の液面検出部４２がＯＦＦ、かつ、第２の液面検出部４５がＯＦＦの時、ポンプ３３が状態維持、かつ、補給弁６３がＯＮの状態となる。この状態の変化により、液面検出部４２及び４５はＯＮ、ＯＦＦを交互に繰り返すことになる。

この状態変化を用い、液面検出部４２又は４５が、規定時間内にＯＮからＯＦＦ、又はＯＦＦからＯＮに移行しない場合、インクカートリッジのインク無しの検出や、インク循環内の異常検知を行うことができる。

例えば、第２の液面検出部４５が故障、又は、第２のタンク３２内部の壁面になどに引っ掛り、第２の液面検出部４５のＯＮ状態が継続した場合、第２の液面検出部４５が異常であると判断して、図示しないパネルでユーザに異常を報知するようにする。

また、ポンプ３３の故障により、送液動作が止まった場合も、第２の液面検出部４５がＯＮを続行するため、同様に異常検知が行える。このように、インク循環動作、及び、インク供給動作が正常に行われているか、両液面検出部のＯＮ、ＯＦＦの継続する時間や、回数をカウントし判断を行うことができる。

他の制御の点については、前述した実施形態と同様の効果がある。
なお、本発明は、上記一実施形態又は変形例に限定されるものではなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。

また、上述した一実施形態又は変形例では、いずれもインクジェットプリンタを例にとって説明しているが、インクジェットプリンタに限ることなく、上述したインク循環経路におけるインク流量の制御方法は、２つのタンクがあって、それら２つのタンク間で液体を適正に循環させる構成のシステムであれば、その液循環経路における液流量に対する制御に適用することができる。

１ インクジェットプリンタ
２ インクヘッド
３ ヘッドホルダ部（画像記録部）
４ インク循環経路
５ インクカートリッジ
５ａ 供給口
６ インクカートリッジホルダ部
７ 廃液タンク部
８ 第１のタンク共通気室
９ 第２のタンク共通気室
１０ 圧力調整部
１１ インク分配器
１２ インク回収器
１３ ジョイント部
１４ カートリッジ判断部
２１ タンクトレイ
２２ 廃液タンク
２３ 廃インク量検知部
２４ タンク装着検知部
３１ 第１のタンク
３１ａ インク入口ポート
３１ｂ インク出口ポート
３１ｃ 大気ポート
３１ｄ 補給ポート
３２ 第２のタンク
３２ａ インク入口ポート
３２ｂ インク出口ポート
３２ｃ 大気ポート
３３ ポンプ
３４ インク熱交換器
３５ フィルタ部
４０ 第１の経路
４１ 第２の経路
４２ 液面検出部
４２ａ フロート部材
４２ｂ 液面位置センサ
４２ｃ 磁石
４２ｄ 支持軸
４４ オーバーフロータンク
４５ 液面検出部
４５ａ フロート部材
４５ｂ 液面位置センサ
４５ｃ 磁石
４５ｄ 支持軸
４６ 大気開放弁
４７ 温度センサ
５１ ベローズ部
５２ 錘部
５３ ベローズ昇降機構
５４ 大気開閉弁
６０ ノズルプレート面
６１、６２ インク液面
６３ 補給弁
６４ 一方向弁
６６ 第１の状態
６７ 第２の状態
６８ 第３の状態
６９ 第４の状態

Claims (1)

1. 少なくとも、
   インクを吐出するインク吐出部と、
   該インク吐出部よりも上方に配置され、内部に収容するインク液面を検出する第１のインク液面検出部を有し、前記インク吐出部に前記インクを供給する第１のタンクと、
   該第１のタンクよりも上方に配置され、インク補給弁を備え、該インク補給弁を開いて前記第１のタンクに前記インクを補給し、前記インク補給弁を閉じて前記第１のタンクへの前記インクの補給を停止するインクタンクと、
   前記インク吐出部よりも下方に配置され、内部に収容するインク液面を検出する第２のインク液面検出部を有し、前記インク吐出部で吐出されなかった前記インクを受け入れる第２のタンクと、
   前記第２のタンクから前記第１のタンクに前記インクを送液するポンプと、
   により構成されるインク循環経路を備え、
   前記第１の液面検出部は、液面検出条件として前記第１のタンクのインク液面が基準以上であるときＯＮを出力し、前記第１のタンクのインク液面が基準未満であるときＯＦＦを出力し、
   前記第２の液面検出部は、液面検出条件として前記第２のタンクのインク液面が基準以上であるときＯＮを出力し、前記第２のタンクのインク液面が基準未満であるときＯＦＦを出力し、
   前記第１の液面検出部がＯＮを出力しているとき、前記第２の液面検出部がＯＮ又はＯＦＦのいずれを出力していても、前記ポンプを停止させると共に前記インク補給弁を閉鎖するよう制御し、
   前記第１の液面検出部がＯＦＦを出力し、前記第２の液面検出部がＯＮを出力しているとき、前記ポンプを駆動すると共に前記インク補給弁を閉鎖するよう制御し、
   前記第１の液面検出部がＯＦＦを出力し、前記第２の液面検出部がＯＦＦを出力しているとき、前記ポンプを停止させると共に前記インク補給弁を開放するよう制御する、
   ことを特徴とするインクジェットプリンタ。