(57)【要約】【課題】インクカートリッジの交換時の送液動作における送液時間の短縮、液体消費量の減少を図る。【解決手段】インクカートリッジ１０がエンド状態になって逆送できない状態でインクカートリッジ１０が交換されたときには、交換後のインクカートリッジ１０からヘッドタンク５に送液した送液量の累積を累積送液量として計測し、累積送液量が、インクカートリッジ１０の交換時に、インクカートリッジ１０側から液体供給経路に混入した空気が、液体供給経路のヘッドタンク５側に移動するまでの所定送液量に達したとき、ヘッドタンク５の大気開放弁２０７を閉じた状態で、液体を供給し、記録ヘッド４のノズルからインクを吸引する送液メンテナンス動作を行う。【選択図】図８
2014151453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容し、内部を大気に開放する大気開放手段を備えているヘッドタンクと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクと前記ヘッドタンクとの間に設けられ、前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の送液及び前記ヘッドタンクから前記メインタンクへの前記液体の逆送が可能な可逆型の送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンク内部までの液体供給経路と、
少なくとも、前記記録ヘッドの前記ノズルから吸引する維持動作を行うメンテナンス手段と、
前記送液手段及び前記メンテナンス手段を駆動制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記メインタンクがエンド状態になって前記送液手段で逆送できない状態で、前記メインタンクが交換されたときには、
交換後に前記メインタンクから前記ヘッドタンクに送液した送液量の累積を累積送液量として計測し、
前記累積送液量が、前記メインタンクの交換時に、前記メインタンク側から前記液体供給経路に混入した前記空気が、前記液体供給経路の前記ヘッドタンク側に移動するまでの所定送液量に達したとき、
前記ヘッドタンクの前記大気開放手段を閉じた状態で、前記送液手段によって前記メインタンクから前記ヘッドタンクに前記液体を供給し、前記メンテナンス手段で前記記録ヘッドのノズルから前記液体を吸引する送液メンテナンス動作を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記送液メンテナンス動作を行った後、所定時間の間は、前記大気開放手段を開放する動作を禁止することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記送液メンテナンス動作における送液量は、前記液体供給経路内に混入した前記空気の量以上であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
このような画像形成装置において、記録ヘッド側にヘッドタンク（サブタンクともいう。）を備え、装置本体側の交換可能なメインタンクであるインクカートリッジから液体を供給するようにしたものがある。
【０００４】
このようなインク供給系を備える場合、インクカートリッジを交換するときに、エンド状態になったインクカートリッジは負圧になっているため、送液ポンプを逆転駆動して、ヘッドタンクからインクカートリッジに所要量のインクを戻すことで、エンド状態になったインクカートリッジの負圧を解除し、インクカートリッジを抜くときに送液経路内に空気が侵入することを防止するようにしたものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５５４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ヘッドタンク側のインク液面が低いときには、インクを逆送すると、送液経路内に気泡を送ってしまうことになる。また、インク液面が低いとき以外でも、ヘッドタンク内に既に泡が混入している場合は、送液経路側に泡を送ってしまうことになる。さらに、エンド後の逆送を完了する前にユーザーによってインクカートリッジが引き抜かれた場合、インクが飛散するのを防止するために直ちに逆送を停止することから、送液経路内に気泡が侵入する。
【０００７】
このように、送液経路内に泡が侵入した状態になると、インクカートリッジを交換した後に、ヘッドタンクの大気開放弁を開放して、交換後のインクカートリッジからヘッドタンクにインクを送液するときに、泡がヘッドタンク内に送られることになる。そのため、例えばヘッドタンクの液面を電極ピンで検知する場合、泡によって液面を検知し難くなる。その結果、過剰供給となって、泡だったインクが大気開放弁（機構）に侵入するという不都合が発生する。
【０００８】
そこで、上述したように、ヘッドタンク側のインク液面が低いときや泡が発生している可能性が高いときには、ヘッドタンクからインクカートリッジへの逆送を行なわないようにしている。
【０００９】
その結果、エンド状態になったインクカートリッジの負圧を解除することができず、インクカートリッジ交換後送液経路内に空気が侵入しているものとして、送液経路内の気泡をヘッドタンク側まで移動する送液メンテナンスを行っている。
【００１０】
そのため、送液時間及びインク消費量が多くなるという課題がある。
【００１１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、カートリッジ交換後の送液時間及び液体消費量を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容し、内部を大気に開放する大気開放手段を備えているヘッドタンクと、
前記ヘッドタンクに供給する液体を収容するメインタンクと、
前記メインタンクと前記ヘッドタンクとの間に設けられ、前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの前記液体の送液及び前記ヘッドタンクから前記メインタンクへの前記液体の逆送が可能な可逆型の送液手段と、
前記メインタンクから前記ヘッドタンク内部までの液体供給経路と、
少なくとも、前記記録ヘッドの前記ノズルから吸引する維持動作を行うメンテナンス手段と、
前記送液手段及び前記メンテナンス手段を駆動制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記メインタンクがエンド状態になって前記送液手段で逆送できない状態で、前記メインタンクが交換されたときには、
交換後に前記メインタンクから前記ヘッドタンクに送液した送液量の累積を累積送液量として計測し、
前記累積送液量が、前記メインタンクの交換時に、前記メインタンク側から前記液体供給経路に混入した前記空気が、前記液体供給経路の前記ヘッドタンク側に移動するまでの所定送液量に達したとき、
前記ヘッドタンクの前記大気開放手段を閉じた状態で、前記送液手段によって前記メインタンクから前記ヘッドタンクに前記液体を供給し、前記メンテナンス手段で前記記録ヘッドのノズルから前記液体を吸引する送液メンテナンス動作を制御する
構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、カートリッジ交換後の送液時間及び液体消費量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例の機構部を説明する要部平面説明図である。
【図２】同じく要部側面説明図である。
【図３】ヘッドタンクの一例を示す模式的平面説明図である。
【図４】同じく図３の模式的正断面説明図である。
【図５】インク供給排出系の説明に供する模式的説明図である。
【図６】同じく要部正面模式的説明図である。
【図７】制御部の概要を説明するブロック説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るカートリッジ交換時の制御の説明に供するフロー図である。
【図９】カートリッジ交換時の送液経路の状態の説明に供する模式的説明図である。
【図１０】累積送液量が所定量になったときの送液経路の状態の説明に供する模式的説明図である。
【図１１】送液メンテナンス動作の実施によってヘッドタンクに泡が発生している状態の説明図である。
【図１２】送液メンテナンス動作実施後の制御の説明に供するフロー図である。
【図１３】送液メンテナンス動作の制御の説明に供するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。 
【００１６】
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、図示しない主走査モータによって、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を主走査方向に移動走査する。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
これにより、モノクロ画像については記録ヘッド４ａ、４ｂを使用して１スキャン（主走査）で２ヘッド分の幅で画像を形成でき、カラー画像については例えば記録ヘッド４ｂ〜４ｄを使用して形成することができる。
【００２０】
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
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
また、タンクケース２０１の外側には、一端部側を支軸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側に向けて付勢され、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。
【００３１】
この変位部材２０５をキャリッジ３に設ける第１検知手段（第１センサ）２５１や装置本体側に配置された第２検知手段（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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
まず、インクカートリッジ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なえるようにしている。
【００３７】
ここで、本実施形態では、図６に示すように、１つのインクカートリッジ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。
【００３８】
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８１２を有している。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８１２を駆動することで吸引チューブ８１１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。
【００３９】
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。
【００４０】
さらに、キャリッジ３には変位部材２０５を検知する第１検知手段である光学センサからなる第１センサ２５１が設けられ、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第２検知手段である第２センサ３０１が設けられている。後述するように、これらの第１センサ２５１と第２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。
【００４１】
また、図６に示すように、キャリッジ３の主走査方向に沿ってエンコーダスケール９１が配設され、キャリッジ３にはエンコーダスケール９１を読み取るエンコーダセンサ９２が設けられている。これらのエンコーダスケール９１とエンコーダセンサ９２によってリニアエンコーダ９０を構成し、このリニアエンコーダ９０の検出信号によってキャリッジ３の主走査位置（キャリッジ位置）や移動量を検出するようにしている。
【００４２】
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８１２の駆動制御、本発明に係るインク供給制御動作は、制御部５００によって行なわれる。
【００４３】
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は同制御部の全体ブロック説明図である。
【００４４】
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とを備えている。また、制御部５００は、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を備えている。また、制御部５００は、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を備えている。
【００４５】
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、搬送ローラ２１を回転駆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とを備えている。さらに、制御部５００は、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などを備えている。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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には、ＲＯＭ５０２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、印刷制御部５０８は、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（駆動波形）をヘッドドライバ５０９に対して出力する。
【００５０】
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のアクチュエータ手段に与えて、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。
【００５１】
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。
【００５２】
センサ群５１５は、前述した第１センサ２５１、第２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）、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も含まれる。Ｉ／Ｏ部５１３は、様々のセンサ情報を処理することができる。
【００５３】
次に、本発明の一実施形態の概要について説明する。
【００５４】
本実施形態の画像形成装置のように、インクカートリッジ１０から供給されたインクを一時的に貯蔵しておくヘッドタンク５を搭載している場合、インクカートリッジ１０が空のままヘッドタンク５にインクを送液する動作を行ったとき、インクカートリッジ１０と送液ポンプ２４１の連結部が強い負圧状態になる。
【００５５】
この状態で、インクカートリッジ１０を交換のために抜き差しすると、送液経路（ここでは、供給チューブ６及びヘッドタンク５の供給口部２０９）内に気泡が入り込み、次の供給動作で気泡がヘッドタンク５側に送られることとなる。
【００５６】
ここで、本来は、ヘッドタンク５に設けられた電極ピン２０８等のインク検知手段により、インク液面を検知した時点でインク供給動作を停止する制御を行うようにしている。  
【００５７】
しかしながら、ヘッドタンク５内に過度に気泡が入り込むと、例えばヘッドタンク５に大気開放弁２０７等、大気に開放する機構が備わっていた場合、上記電極ピン２０８では泡だったインク状態では検知できないので、本来の液面を検知する前に、当該機構から気泡だけでなく、インクも漏出する。漏出したインクは、記録ヘッド内に侵入し、電気部品のショートによる記録ヘッド破損の不具合に繋がる。
【００５８】
そこで、従前は、インクカートリッジ１０を交換する前に、送液ポンプ２４１による逆転送液を行って、ヘッドタンク５からインクカートリッジ１０へインクを戻すことにより、送液経路が負圧になることを防止し、気泡の吸い込みを低減するようにしている。
【００５９】
しかしながら、所定の条件が発生している場合には、送液ポンプによる逆送を行えないので、カートリッジ交換後に、送液経路のすべてのインクをヘッドタンクへ送液する送液メンテナンス動作を実施するようにしている。
【００６０】
ここで、所定の条件とは、
（１）ヘッドタンク５の電極ピン２０８がインクを検知していない場合は、インクの液面が低いので、インクエンド後に送液ポンプ２４１を逆転駆動して、ヘッドタンク５からインクカートリッジ１０に所定量のインクを逆転した際に、送液経路側に泡を送ってしまうので、その後の不具合を生じる。
【００６１】
（２）ヘッドタンク５に既に泡が混入している場合は、インクエンド後に送液ポンプ２４１を逆転駆動して、ヘッドタンク５からインクカートリッジ１０に所定量のインクを送ると、送液経路側に泡を送ってしまうので、その後の不具合を生じる。
【００６２】
（３）インクエンド後に送液ポンプ２４１を逆転駆動して、ヘッドタンク５からインクカートリッジ１０に所定量のインクを戻す動作が完了する前に、ユーザーがインクカートリッジ装填部のカバーを開けて、インクカートリッジ１０を交換した場合は、十分な逆転駆動ができないため、インクカートリッジ１０を抜くときに、送液経路内に空気（泡、気泡)が侵入してしまうので、その後の不具合を生じる。ここで、逆転駆動できない理由は、ユーザーがインクカートリッジ装填部のカバーを開けた際は、逆転駆動を継続すると、機外にインクを飛散させるおそれがあり、直ちに逆転駆動を停止する必要があるためである。
【００６３】
そのため、上記所定の条件の場合、カートリッジ交換するために、インクエンドとなったカートリッジを抜くと、供給経路内に空気が入り込むという問題が生じる。そこで、カートリッジ交換後に、送液メンテナンス動作として、送液経路内と略同等の容量分の気泡を含んだインクをヘッドタンク５側に送り、所定時間滞留させて、消泡するまで大気開放機構を開ける動作を禁止するようにしている。
【００６４】
しかしながら、送液メンテナンス動作を実施すると、大量のインクを消費すると共に、メンテナンス時間が長いという問題があり、本来であれば、印刷に使用できるインクも送液メンテナンス動作によって無駄に消費することになるという問題が生じている。
【００６５】
そこで、本発明では、所定の条件下においても、カートリッジ交換を許可して、その際に送液経路内に空気が混入することを許容する。そして、カートリッジ交換後に、ヘッドタンク５側へ送液された累積液体量を計測して、累積液体量が所定量になったタイミングで初めて、大気開放機構を閉じた状態で空気（泡）をヘッドタンク５に送る送液メンテナンス動作を実行する。
【００６６】
これにより、無用なインクを排出する送液メンテナンス動作でのインク消費量の大幅な削減と、短時間での送液メンテナンス実施による待機時間の削減が可能となる。また、従前、送液メンテナンスを実施することで供給経路と同程度のインクを消費していたが、本発明によれば、混入した気泡量程度のインク消費量で済むことになり、その差分のインクは印字動作にも使用できるので効率がよい。
【００６７】
次に、本発明の一実施形態に係るカートリッジ交換時の制御について図８のフロー図を参照して説明する。
【００６８】
ここでは、キャリッジ３をホーム位置に戻してインク充填を行なう例で説明すると、まず、インクカートリッジ１０からヘッドタンク５のインク充填を開始し、インクカートリッジ１０内のインクが不足していた状態において送液ポンプ２４１の正転送液動作をしたか否かを判別する。インクカートリッジ１０内のインクが不足した状態で送液動作を行なってもヘッドタンク５の変位部材２０５が変位しないので、インクカートリッジ１０がエンド状態（ニアーエンド状態を含む）にあると判別できる。
【００６９】
このとき、インクカートリッジ１０内のインクが不足した状態で送液動作を行なったときには、インクカートリッジ１０が交換されるまで待機する。
【００７０】
そして、インクカートリッジ１０が交換されたときには、その後送液された累積液体量が所定量に達したか否かを判別する。
【００７１】
ここで、インクカートリッジ１０の交換後の累積送液量が所定量に達していないときには、通常の装置の使用状態を継続する。このときには、ヘッドタンク５の大気開放弁（機構）２０７を開放した動作を許可する。
【００７２】
これに対し、インクカートリッジ１０の交換後の累積送液量が所定量に達したときには、送液メンテナンス動作を行った後、所定の間は、大気開放弁（機構）２０７を閉鎖した状態を保つため、大気開放弁２０７を開放する動作を禁止した状態にする。
【００７３】
ここで、送液メンテナンス動作とは、インクカートリッジ１０からヘッドタンク５への送液と、記録ヘッド４のノズル面を吸引キャップ３１でキャッピングして吸引ポンプ８１２を駆動してノズルからインクを吸引排出する動作とを含む動作である。
【００７４】
このカートリッジ交換後の制御について図９及び図１０も参照して説明する。図９はカートリッジ交換を行ったときの送液経路の模式的説明図、図１０は累積送液量が所定量になったときの送液経路の模式的説明図である。
【００７５】
なお、図９及び図１０では、供給チューブ６とヘッドタンク５の供給口部２０９とを併せて供給経路７０１として図示している。
【００７６】
まず、インクエンドが発生して、逆送できない状態でインクカートリッジ１０が交換されると、図９に示すように、供給経路７０１のインクカートリッジ１０側に空気（気泡）７０２が混入する。
【００７７】
このとき、従前のように、気泡７０２をヘッドタンク５まで送り込むために送液メンテナンス動作を行うことなく、通常の装置の使用状態を継続する。
【００７８】
これによって、ヘッドタンク５内のインク消費に伴ってインクカートリッジ１０からヘッド４にインクを供給する動作が行われる。
【００７９】
そこで、カートリッジ交換後にインクカートリッジ１０からヘッドタンク５に対して送液した送液量を累積を累積送液量として計測し、逐次ＲＡＭ５０３などの記憶手段に記憶する。
【００８０】
ここで、カートリッジ交換後の送液によって、図１０に示すように、供給経路７０１内に混入したインクカートリッジ１０側の気泡７０２が、ヘッドタンク５側に移動するまでの送液量を、予め所定量として設定してＲＯＭ５０２などの記憶手段に記憶保持している。
【００８１】
本実施形態では、所定量は、（供給チューブ６の容積＋ヘッドタンク５の供給口部２０９の容積−気泡７０２の容積）となる。この所定量が送液すべき累積液体量となる。この場合、気泡７０２の容積は、インクエンド時に供給経路７０１のインクカートリッジ側が過度の負圧になることによって、供給チューブ６の潰れた量と略同等であり、あらかじめ、評価で求めることができる量である。これにバラツキ量を考慮して、所定量を設定する。
【００８２】
そこで、累積送液量が所定量になったときには、気泡７０２が図９の位置から図１０の位置に移動するまで移動したと判断して、供給と吸引動作を含む送液メンテナンスを実施する。
【００８３】
このとき、カートリッジ交換時に混入した気泡７０２の容積分のインクを供給して排出すれば、図１１に示すように、混入した気泡７０２をヘッドタンク５内に移動することができる。
【００８４】
これにより、供給と吸引動作を含む送液メンテナンスによるインク消費量は、気泡混入量分だけで済むので、最小のインク消費量となり、メンテナンス時間は最小の時間となる。
【００８５】
また、図１０の状態になるまでは、通常の印字動作や大気開放弁２０７を開けた維持供給動作も通常通り行っており、通常使用状態と変わりはない。そのため、従前の送液メンテナンスで排出していた分（供給経路７０１の容積と気泡７０２の容積との差分の量）のインクを、印字動作や、メンテナンス動作に有効利用することができる。
【００８６】
このように、メインタンクがエンド状態になって送液手段で逆送できない状態で、メインタンクが交換されたときには、交換後のメインタンクからヘッドタンクに送液した送液量の累積を累積送液量として計測し、累積送液量が、メインタンクの交換時に、メインタンク側から液体供給経路に混入した空気が、液体供給経路のヘッドタンク側に移動するまでの所定送液量に達したとき、ヘッドタンクの大気開放手段を閉じた状態で、送液手段によってメインタンクからヘッドタンクに液体を供給し、メンテナンス手段で記録ヘッドのノズルから液体を吸引する送液メンテナンス動作を制御することで、カートリッジ交換後の送液時間及び液体消費量を低減することができる。
【００８７】
次に、送液メンテナンス動作を行った場合の処理について図１２のフロー図を参照して説明する。
【００８８】
まず、送液メンテナンス動作を実施して、ヘッドタンク５内に気泡を滞留させている間（図１１の状態の間）は、予め定めた所定時間が経過したか否かを判別する。
【００８９】
ここで、送液メンテナンス動作実施後所定時間が経過するまでは、大気開放弁２０７を開放した状態でのインクカートリッジ１０からヘッドタンク５のインクの送液（正転送液）を禁止する。
【００９０】
そして、送液メンテナンス動作実施後所定時間が経過したときには、大気開放弁２０７を開放した状態でのインクカートリッジ１０からヘッドタンク５のインクの送液（正転送液）を可能とする（禁止状態を解除する）。
【００９１】
すなわち、送液メンテナンス動作を行って、吸引排出を行うと、図１１に示すように、ヘッドタンク５内のインク４００が泡立って泡４０１が発生した状態になる。この状態では、泡４０１によって電極ピン２０８による液面検知を正確に行うことができない。
【００９２】
そのため、大気開放弁２０７を開放してヘッドタンク５にインクを供給する動作（これを「大気開放充填」という。）を行うと、過剰供給でインクが大気開放弁２０７に侵入するおそれがある。大気開放弁２０７に侵入したインクが大気開放弁２０７から漏出すると、漏出したインクは、記録ヘッド４内に侵入し、電気部品のショートによる記録ヘッド破損などの不具合をもたらすおそれがある。
【００９３】
そこで、ヘッドタンク５内の泡が消泡するまでの時間（所定時間）の間は大気開放充填（正転送液）を禁止し、泡で消えた後に大気開放弁２０７の開放を許可する（禁止を解除する）。
【００９４】
次に、送液メンテナンス動作の制御について図１３のフロー図を参照して説明する。
【００９５】
この送液メンテナンス動作では、まず、送液回数をカウントするカウンタｎをリセットした後、カウンタｎをインクリメント（＋１）し、インク充填、ヘッド吸引、ワイピングを行い、カウンタｎのカウント値が予め定めた所定回数（Ｎ回）以上になったか否かを判別する。
【００９６】
そして、Ｎ回以上になったときには、空吐出を行い、次の送液メンテナンス対象のヘッドがあるか否かを判別し、対象ヘッドがあれば、当該ヘッドについて同様の処理を行い、対象ヘッドがなければ、クリーニング動作を行なう。
【００９７】
また、送液工程の実施回数（カウンタｎのカウント値）とクリーニングの実施有無を、内部記録メモリに保存する。
【００９８】
そして、インクカートリッジ１０を装着する図示しないカートリッジホルダ部のカバーが開けられた場合、インクカートリッジ１０が抜き取られる可能性があり、供給経路内に気泡を発生させる原因となるので、メンテナンス自体を中断する。また、電源が遮断された場合にも中断する。また、図示しない交換可能な廃液タンクのカバーが開けられた場合、廃液タンクを抜き取られる可能性があり、インク漏れの原因となるため中断する。
【００９９】
そこで、その他装置のエラーを含めて、送液メンテナンスを中断したときには、装置が復帰後、上記内部記録メモリに保存されている、進捗情報に基づき、送液メンテナンスを再開する。これにより、必要以上のインク消費や、メンテナンス時間の増大を防ぐことができる。
【０１００】
なお、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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【符号の説明】
【０１０５】
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
６  供給チューブ
１０  インクカートリッジ（メインタンク）
２０７  大気開放機構（大気開放弁、大気開放手段）
２４１  送液ポンプ
４０１  泡
５００  制御部
７０１  送液経路
７０２  気泡
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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