(57)【特許請求の範囲】
【請求項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ヘッドタンクと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容する交換可能なメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクに前記液体を送液し、前記ヘッドタンクから前記メインタンクに前記液体を逆送する送液手段と、を備え、
前記ヘッドタンクには内部を大気に開放する大気開放手段が設けられ、
前記送液手段は流路が閉じない状態を有する送液ポンプであり、
前記メインタンクが空になった状態で前記送液ポンプによる送液動作を行ったとき、前記送液ポンプを流路が閉じない状態にして前記ヘッドタンクと前記メインタンクとの間の流路を確保した後、前記ヘッドタンクの大気開放手段を開状態にして前記ヘッドタンク内部を大気開放する制御をする手段を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
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ヘッドタンクと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容する交換可能なメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクに前記液体を送液し、前記ヘッドタンクから前記メインタンクに前記液体を逆送する送液手段と、を備え、
前記ヘッドタンクには内部を大気に開放する大気開放手段が設けられ、
前記送液手段は流路を閉じない状態を有しない送液ポンプであり、
前記送液ポンプをバイパスして前記ヘッドタンクと前記インクカートリッジを連通させるバイパス流路と、前記バイパス流路を開閉する開閉手段が設けられ、
前記メインタンクが空になった状態で前記送液ポンプによる送液動作を行ったとき、前記開閉手段を開状態にし、前記バイパス流路を開いた状態にして前記ヘッドタンクと前記メインタンクとの間の流路を確保した後、前記ヘッドタンクの大気開放手段を開状態にして前記ヘッドタンク内部を大気開放する制御をする手段を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記ヘッドタンクには液面を検知する液面検知手段が設けられ、
前記メインタンクが空になった状態で前記送液ポンプによる送液動作が行われたとき、前記液面検知手段が前記液面を検知しているか否かを判別する手段と、
前記判別の結果、前記液面検知手段が前記液面を検知しているときには、前記ヘッドタンクと前記メインタンクとの間の流路を確保した状態にした後前記ヘッドタンク内部を大気に開放する制御を行い、
前記液面検知手段が前記液面を検知していないときには、前記ヘッドタンク内部を大気に開放する制御を行わない
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。
【請求項４】
前記ヘッドタンク内部を大気に開放する制御を行わないときには、前記ヘッドタンクを大気開放する動作を所定時間規制することを特徴とする請求項３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のインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置において、記録ヘッドに液体を供給するヘッドタンク（サブタンク、バッファタンクとも称される。）を備え、装置本体側に着脱自在（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からヘッドタンクに供給チューブを介して液体を供給する方式のものが知られている。
【０００４】
このようなインク供給システムにあっては、インクカートリッジが空になったにもかかわらず送液ポンプを駆動して送液動作が継続されると、インクカートリッジ内とインク供給経路内が負圧になり、インクカートリッジを交換するために取り外したとき供給経路内に空気が混入し、気泡となってヘッドタンクから記録ヘッドに送られて吐出不良を発生することになる。
【０００５】
そこで、例えば、メインタンクからヘッドタンクへの送液を行う送液ポンプとして可逆型ポンプを使用し、ポンプを正転駆動することでメインタンクからヘッドタンクにインクを供給し、ポンプを逆転駆動することでヘッドタンクからメインタンクにインクを逆送できるようにして、ヘッドタンク内部の負圧形成と空になったメインタンク及び供給流路の負圧解消を行う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】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に開示されているように、送液ポンプを逆転駆動してヘッドタンクからメインタンクにインクを戻して空になったメインタンク及び供給流路の負圧解消を行う構成では、メインタンクに戻すインク量が多くなり、メインタンクの交換によって無駄に廃棄されるインク量が増加するという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、メインタンクに残る液体量を低減して廃棄される液体を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１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ヘッドタンクと、
前記記録ヘッドに供給する液体を収容する交換可能なメインタンクと、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクに前記液体を送液し、前記ヘッドタンクから前記メインタンクに前記液体を逆送する送液手段と、を備え、
前記ヘッドタンクには内部を大気に開放する大気開放手段が設けられ、
前記送液手段は流路が閉じない状態を有する送液ポンプであり、
前記メインタンクが空になった状態で前記送液ポンプによる送液動作を行ったとき、前記送液ポンプを流路が閉じない状態にして前記ヘッドタンクと前記メインタンクとの間の流路を確保した後、前記ヘッドタンクの大気開放手段を開状態にして前記ヘッドタンク内部を大気開放する制御をする手段を備えている
構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る画像形成装置によれば、メインタンクの負圧解消のために戻る液体量が低減し、無駄に廃棄される液体量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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側面説明図である。
【図２】同機構部の要部平面説明図である。
【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の模式的正面説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態におけ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。
【図６】同実施形態の送液ポンプの一例を説明する模式的説明図である。
【図７】同装置の制御部を説明する概略ブロック説明図である。
【図８】同実施形態におけるインク充填動作の制御の説明に供するフロー図である。
【図９】本発明の第２実施形態に説明に供するヘッドタンクの液面検知を説明する模式的説明図である。
【図１０】同じくヘッドタンクを大気開放したときの液面変位の説明に供する模式的説明図である。
【図１１】同実施形態におけるインク充填動作の制御の説明に供するフロー図である。
【図１２】本発明の第２実施形態におけ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。
【図１３】同実施形態における送液ポンプの模式的説明図である。
【図１４】同実施形態におけるインク充填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】
【００１６】
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。まず、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。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、後述する主走査モータによってタイミングベルトを介してキャリッジ主走査方向に移動走査する。
【００１７】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を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、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００１８】
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００１９】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク３５ａ、３５ｂ（区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。このヘッドタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色のメインタンクであるインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット２４によって各色の供給チューブ３６を介して、各色のインクが補充供給される。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。この搬送ベルト５１は、後述する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ベルト搬送方向に周回移動する。
【００２３】
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及び排紙コロである拍車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。
【００２４】
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。
【００２５】
さらに、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、８２ｂ（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ワイパ部材（ワイパブレード）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と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。
【００２６】
また、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部８９などを備えている。
【００２７】
このように構成したこの画像形成装置においては、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。
【００２８】
このとき、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。
【００２９】
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。
【００３０】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００３１】
次に、ヘッドタンク３５の一例について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は同ヘッドタンクの１つのヘッド分の模式的上面説明図、図４は同ヘッドタンクの１つのヘッド分の模式的正面説明図である。
ヘッドタンク３５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２０２を形成するタンクケース２０１を有し、このタンクケース２０１の開口部は可撓性フィルム２０３で密閉し、タンクケース２０１内に配置した弾性部材としてのバネ２０４によってフィルム２０３を常時外方へ付勢している。これにより、タンクケース２０１のフィルム２０３がバネ２０４によって外方への付勢力が作用しているので、タンクケース２０１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。
【００３２】
また、タンクケース２０１の外側には、一端部を支軸２０２で揺動可能に支持され、タンクケース２０１側に向けて付勢されている変位部材である検知フィラ２０５がフィルム状部材２０３に接着などで固定されている。
【００３３】
これにより、フィルム状部材２０３の動きに連動して検知フィラ２０５が変位するので、装置本体側に配置された光学センサからなる検知センサ３０１によって検知フィラ２０５の変位量を検知することによりヘッドタンク３５内のインク残量などを検知することができる。
【００３４】
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、供給チューブ３６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３５内を大気に開放する大気開放機構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３５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、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３５内に大気開放状態（大気に連通した状態）になる。
【００３５】
また、ヘッドタンク３５内のインク残量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、すなわち、ヘッドタンク３５の空気量が所定量以上になった、或いは、ヘッドタンク３５の液体残量が所定量以下になったことを検出することができる。
【００３６】
次に、本発明の第１実施形態におけるインク供給排出系について図５を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ（メインタンク）１０からヘッドタンク３５に対するインク供給は、供給ユニット２４の送液手段である送液ポンプ２４１によって供給チューブ３６を介して行なわれる。なお、供給ポンプ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３５にインクを供給する送液動作と、ヘッドタンク３５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】
また、維持回復機構８１は、前述したように記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングする吸引キャップ８２ａと、吸引キャップ８２ａに接続された吸引ポンプ８１２を有し、キャップ８２ａ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３５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。
【００３８】
また、装置本体側にはヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を開閉する押圧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、装置本体側にはヘッドタンク３５の検知フィラ２０５を検知する光学センサからなるセンサ３０１が設けられている。
【００３９】
次に、可逆型ポンプとしての送液ポンプ２４１について図６を参照して説明する。なお、図６は同ポンプの模式的説明図である。
この送液ポンプ２４１は、チューブポンプであり、ポンプ内部には送液用のゴムチューブ２４２が這いまわされ、ゴムチューブ２４２をポンプ内部に内蔵されているコロ２４３で局所的に潰し、コロ２４３を回転させることによって潰したポイントを回転方向に移動させることで、コロ２４３の回転方向にインクが送液される。
【００４０】
具体的には、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５へインクを送液するときは、コロ２４３を矢印Ａの回転方向に回転させる。また、ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０にインクを逆送するときには、コロ２４３を矢印Ａと反対方向の回転方向に回転させる。
【００４１】
そして、この送液ポンプ２４１は、コロ２４３が図６の位置に停止しているとき、コロ２４３がゴムチューブ２４２を潰さないために、ゴムチューブ２４２が常に開放された状態、すなわち、インクカートリッジ１０とヘッドタンク３５との間の流路が閉じられない状態とすることができ、インクカートリッジ１０とヘッドタンク３５との間の流路を確保した状態とすることができる。
【００４２】
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。なお、同図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るＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１に本発明に係る制御を実行させるプログラムを含むプログラム、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。
【００４３】
また、記録ヘッド３４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３３側に設けた記録ヘッド３４を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９と、キャリッジ３３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト５１を周回移動させる副走査モータ５５５、維持回復機構８１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、帯電ローラ５６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３５の大気開放機構２０７を開閉する大気開放ソレノイド３０２を駆動するソレノイド駆動部５１２と、送液ポンプ２４１を駆動するポンプ駆動部５１６と、インクカートリッジ１０に設けられて不揮発性メモリ（ここでは、ＥＥＰＲＯＭ）５２１に対するデータの読み出し及び書き込みのための通信を行うカートリッジ通信部５２２などを備えている。
【００４４】
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。
【００４５】
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、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト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。
【００４６】
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。
【００４７】
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に出力する以外にも、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み、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。
【００４８】
ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド３４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３３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３３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。
【００４９】
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やモータ制御部５１０、ＡＣバイアス供給部５１１の制御に使用する。センサ群５１５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、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あり、Ｉ／Ｏ部５１３は様々のセンサ情報を処理することができる。このＩ／Ｏ部５１３に入力されるセンサ群５１５には、前述したヘッドタンク３５の検知フィラ２０５を検知する検知センサ３０１、検知電極ピン２０８ａ、２０８ｂなどの信号も入力される。
【００５０】
また、この制御部５００は、時間を計測する計時手段５２０を備えている。
【００５１】
次に、本発明の第１実施形態におけるインク充填動作の制御について図８のフロー図を参照して説明する。
まず、送液ポンプ２４１を正転駆動して、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを送液し、ヘッドタンク３５へのインク充填を開始する。ここで、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したか否かを判別する。
【００５２】
ここで、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したのでなければ、インク充填動作を終了する。
【００５３】
これに対し、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したときには、送液ポンプ２４１を前述したようにコロ２４３がゴムチューブ２３２を潰さない状態、即ち流路が開いた状態にして、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５への流路を確保する。
【００５４】
その後、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を開状態にしてヘッドタンク３５内部を大気開放する。これによって、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５への流路を確保されているので、ヘッドタンク３５内部が大気に開放されることで、供給チューブ３６及びインクカートリッジ１０内の負圧が解消される。
【００５５】
そして、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を閉状態にした後、インクカートリッジ１０の交換を促すメッセージを操作パネル５１４の表示部などに表示して、インク充填を終了する。
【００５６】
このように、メインタンクの液体残量が不足した状態で送液ポンプによる送液動作を行ったとき、送液ポンプを流路が閉じない状態にしてヘッドタンクとメインタンクとの間の流路を確保した後、ヘッドタンクの大気開放手段を開状態にしてヘッドタンク内部を大気開放する制御をすることで、ヘッドタンク、供給経路及びメインタンクの負圧が解消されるので、メインタンクの負圧解消のために戻る液体量が低減して、無駄に廃棄される液体量を少なくできる。
【００５７】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
まず、ヘッドタンク３５の液面検出について図９を参照して説明する。前述したように、ヘッドタンク３５には電極ピン２０８ａ、２０８ｂが設けられている。ここで、図９（ａ）に示すように、インク３００が２つの電極ピン２０８ａ、２０８ｂ（２０８で図示）に接触しているときには電流が流れて液面が検知され、図９（ｂ）に示すように、インク３００が２つの電極ピン２０８ａ、２０８ｂ（２０８で図示）に接触していないときには電流が流れないので液面が検知されない。
【００５８】
次に、ヘッドタンク３５の液面と供給口部２０９との関係について図１０を参照して説明する。
図１０（ａ）に示すように、供給口部２０９の下端開口（供給口）がインク３００内に浸されている状態では、供給口部２０９内にヘッドタンク３５内の空気が侵入することはない。
【００５９】
ここで、前述した第１実施形態で説明したように、インクカートリッジ１０や供給経路（供給チューブ３６）が負圧になった状態で、図１０（ａ）に示すように、インク３００の液面が電極ピン２０８ａ、２０８ｂに接触し、液面を検知しているときに、大気開放弁２０７を開放すると、インクカートリッジ１０等の負圧とヘッドタンク３５の大気開放によるヘッドタンク３５の容積の拡大によって、図１０（ｂ）に示すように、インク３００の液面が下降する。
【００６０】
このとき、インク３００の液面が供給口部２０９の下端供給口よりも下になると、供給口部２０９内に空気が引き込まれることになり、その後にインク供給を行った場合にヘッドタンク３５内に気泡が発生してしまうことになる。
【００６１】
そこで、本実施形態では、インクカートリッジ１０や供給経路が負圧になった状態であっても、ヘッドタンク３５の電極ピン２０８ａ、２０８ｂが液面を検知していないときには、所定時間ヘッドタンク３５の大気開放を行わない制御をする。
【００６２】
本実施形態におけるインク充填動作の制御について図１１のフロー図を参照して説明する。
まず、送液ポンプ２４１を正転駆動して、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを送液し、ヘッドタンク３５へのインク充填を開始する。そして、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したか否かを判別する。
【００６３】
ここで、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したのでなければ、インク充填動作を終了する。
【００６４】
これに対し、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したときには、電極ピン２０８ａ、２０８ｂでインク液面を検知しながらの充填動作か否かを判別する。
【００６５】
そして、電極ピン２０８ａ、２０８ｂでインク液面を検知しながらの充填動作であれば、送液ポンプ２４１を前述したようにコロ２４３がゴムチューブ２３２を潰さない状態、即ち流路が開いた状態にして、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５への流路を確保する。
【００６６】
その後、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を開状態にしてヘッドタンク３５内部を大気開放する。これによって、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５への流路を確保されているので、ヘッドタンク３５内部が大気に開放されることで、供給チューブ３６及びインクカートリッジ１０内の負圧が解消される。
【００６７】
そして、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を閉状態にした後、インクカートリッジ１０の交換を促すメッセージを操作パネル５１４の表示部などに表示して、インク充填を終了する。
【００６８】
これに対し、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したときで、かつ、電極ピン２０８ａ、２０８ｂでインク液面を検知しながらの充填動作でないときには、所定時間、例えば２４時間の間、大気開放機構２０７を大気開放状態にすることを規制（禁止）した後、インクカートリッジ１０の交換を促すメッセージを操作パネル５１４の表示部などに表示して、インク充填を終了する。
【００６９】
これにより、ヘッドタンクが大気開放されてヘッドタンクの供給口部からの空気の吸い込まれることを防止できる。
【００７０】
次に、本発明の第３実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態におけるインク供給排出系の模式的説明図である。
本実施形態では、送液ポンプ４４１として、流路を閉じない状態を有しないチューブポンプを使用している。この送液ポンプ４４１は、例えば、図１３に示すように、軸７１０によって回転する回転部材７１１に設けられた複数（この例は３個）のコロ７１２を備え、回転部材７１１を回転することによってコロ７１２で供給チューブ３６を扱くことで送液及び逆送を行うことができるチューブポンプであり、常にいずれかのコロ７１２が供給チューブ３６を押圧して潰しているため、流路を閉じない状態を採ることができない。
【００７１】
そして、この送液ポンプ４４１をバイパスするバイパス流路４４２を送液ポンプ４４１の上流側（インクカートリッジ１０側）と下流側（ヘッドタンク３５側）に切替部４４３、４４４を介して接続している。これにより、切替部４４３、４４４をバイパス流路４４２側に切り替えることで、インクカートリッジ１０とヘッドタンク３５との間の流路を確保することができる。
【００７２】
次に、本実施形態におけるインク充填動作の制御について図１４のフロー図を参照して説明する。
まず、送液ポンプ２４１を正転駆動して、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを送液し、ヘッドタンク３５へのインク充填を開始する。そして、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したか否かを判別する。
【００７３】
ここで、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したのでなければ、インク充填動作を終了する。
【００７４】
これに対し、インクカートリッジ１０のインクが不足した状態で送液動作を実施したときには、切替部４４３、４４４をバイパス流路４４２側に切り替えることでインクカートリッジ１０とヘッドタンク３５との間の流路を確保する。
【００７５】
その後、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を開状態にしてヘッドタンク３５内部を大気開放する。これによって、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５への流路を確保されているので、ヘッドタンク３５内部が大気に開放されることで、供給チューブ３６及びインクカートリッジ１０内の負圧が解消される。
【００７６】
そして、ヘッドタンク３５の大気開放機構２０７を閉状態にし、切替部４４３、４４４を送液ポンプ４４１側に切替えた後、インクカートリッジ１０の交換を促すメッセージを操作パネル５１４の表示部などに表示して、インク充填を終了する。
【００７７】
このように、メインタンクの液体残量が不足した状態で送液ポンプによる送液動作を行ったとき、送液ポンプをバイパスするバイパス流路側に切り替えてヘッドタンクとメインタンクとの間の流路を確保した後、ヘッドタンクの大気開放手段を開状態にしてヘッドタンク内部を大気開放する制御をすることで、ヘッドタンク、供給経路及びメインタンクの負圧が解消されるので、メインタンクの負圧解消のために戻る液体量が低減して、無駄に廃棄される液体量を少なくできる。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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】
【００８３】
１０  インクカートリッジ（メインタンク）
３３  キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ  記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５  ヘッドタンク
３６  供給チューブ
８１  維持回復機構
２４１  送液ポンプ
４４１  送液ポンプ
４４２  バイパス流路
５００  制御部
６００  ホスト（情報処理装置）
【図１】
0005862049.tif 000002
【図２】
0005862049.tif 000003
【図３】
0005862049.tif 000004
【図４】
0005862049.tif 000005
【図５】
0005862049.tif 000006
【図６】
0005862049.tif 000007
【図７】
0005862049.tif 000008
【図８】
0005862049.tif 000009
【図９】
0005862049.tif 000010
【図１０】
0005862049.tif 000011
【図１１】
0005862049.tif 000012
【図１２】
0005862049.tif 000013
【図１３】
0005862049.tif 000014
【図１４】
0005862049.tif 000015