JP2013193234A

JP2013193234A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2013193234A
Application number: JP2012059829A
Authority: JP
Inventors: Satoru Morino; 哲毛利野; Soyuki Kobayashi; 壯行小林
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-03-16
Filing date: 2012-03-16
Publication date: 2013-09-30
Anticipated expiration: 2032-03-16
Also published as: JP5895632B2

Abstract

【課題】複数の記録ヘッドに対する記録ヘッドの数より少ない吸引キャップを使用した初期充填動作を短時間で行うことができない。
【解決手段】ヘッドタンクＸに対して送液ポンプ２４１を駆動して所定量の液体を送液して補給し、ヘッドＸを吸引キャップ３１でキャッピングした状態で吸引ポンプ８１２を駆動して、ヘッドＸから所定量の液体を排出させる吸引排出動作を行ない、これと並行して、初期充填が未実施のヘッドＹが有れば、当該初期充填が未実施のヘッドＹのヘッドタンクＹに対して送液動作を行って液体を補給する。
【選択図】図１１

Description

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。

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。

このような画像形成装置において、印刷動作中でも記録ヘッド側に設けたヘッドタンク（サブタンクともいう。）にメインタンクから液体の補充供給を行えるようにするため、ヘッドタンクに液体残量に応じて変位する変位部材（以下「フィラ」ともいう。）3を有し、キャリッジには変位部材が所定の第１位置になったことを検知する第１センサを、装置本体側には変位部材が所定の第２位置になったことを検知する第２センサを設け、第１センサで検知される位置と第２センサで検知される位置との間の変位部材の変位量に対応する差分量を検出して保持しておき、装置本体側の第２センサを使用しないでメインタンクからヘッドタンクに液体を供給するとき、第１センサが変位部材を検知した後差分供給量の液体をヘッドタンクに供給する制御を行うようにしたものがある（特許文献１）。

特開２０１１−２９７２０６号公報

ところで、画像形成装置では、流通過程での長期保管などによる液体の増粘、沈降、固化などの影響を避けるため、工場から出荷時点では液体供給経路、ヘッドタンク、記録ヘッド内には、吐出する液体とは異なる充填液を充填しておき、ユーザーの下で最初に起動したとき充填液を吐出する液体に置換する初期充填動作を行うようにしている。また、記録ヘッドで使用する液体の色を変更するために、それまで使用していた液体を新たな色の液体に置換することも行われる（これらを併せて「初期充填」という。）。

ここで、初期充填動作としては、装置本体に設けられた充填量検出手段を用いて，充填と吸引動作を繰り返す間欠供給方式が知られている。しかしながら、この方式では、初期充填に時間がかかるという課題がある。

また、所謂チョーク弁方式と称される、液体供給流路の上流側で弁を閉じておき，ヘッドから回復手段を通じて吸引することで、ヘッドやヘッドタンクを含む下流域側を過負圧状態にしてから，上流側の弁を開くことで一気に液を充填する方式がある。しかしながら、この方式では、大きな負圧に耐えるだけの耐圧が必要となるという課題がある。

また、液体供給経路に設けた弁を閉じておき、上流側から液体を加圧し、弁を開いて液体を送り込む加圧方式もある。しかしながら、この方式では、圧力制御をするために圧力センサなどが必要になってコストが高くなるという課題がある。

また、回復手段（吸引手段）をヘッドの数と同数備え、充填と吸引を複数のヘッドで並行してものもある。しかしながら、複数のヘッドを同時に吸引するための吸引手段を備えることは、装置の大型化やコスト高を招くという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、初期充填動作を短時間で行える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、
液滴を吐出するノズルを有する複数の記録ヘッドと、
各記録ヘッドに供給する液体を収容する複数のヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
各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、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行う送液手段と、
前記記録ヘッドの維持回復を行う維持回復手段と、を備え、
前記ヘッドタンクには、液体残量に応じて負圧を発生する負圧発生手段と、液体残量に応じて変位する変位部材と、を有し、
前記キャリッジには、前記ヘッドタンクの前記変位部材を検知する検知手段を有し、
前記維持回復手段には、前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングする前記記録ヘッドの数より少ない吸引キャップと、前記吸引キャップに接続され、前記記録ヘッドのノズルから液体を吸引排出させる吸引手段と、を有し、
前記複数の記録ヘッドに対して既存の液体に代えて新たな液体を充填する初期充填を行うとき、
前記維持回復手段で少なくとも１つの前記記録ヘッドに対して前記液体の吸引排出動作を行なうとともに、他の前記記録ヘッドに対しては、前記検知手段による前記ヘッドタンクの前記変位部材の検知結果を用いて前記送液手段による送液動作を制御する
制御手段を備えている
構成とした。

本発明に係る画像形成装置によれば、複数のヘッドに対して並行して充填と排出を行うので、初期充填を短時間で行うことができる。

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。同じく要部側面説明図である。ヘッドタンクの一例を示す模式的平面説明図である。同じく図３の模式的正断面説明図である。インク供給排出系の説明に供する模式的説明図である。同じく要部正面模式的説明図である。制御部の概要を説明するブロック説明図である。ヘッドタンクの負圧形成動作の説明に供する模式的説明図である。ヘッドタンク内負圧と液体量の関係を説明する説明図である。本発明の第１実施形態における初期充填動作に係る制御の説明に供するフロー図である。本発明の第２実施形態における初期充填動作に係る制御の説明に供するフロー図である。本発明の第３実施形態における初期充填動作に係る制御の説明に供するフロー図である。第１センサによる変位部材の検知と送液量（送液制御）の関係の一例の説明に供する説明図である。ヘッドタンクに対する送液動作の制御の一例の説明に供するフロー図である。ヘッドからの吸引排出動作の制御の一例の説明に供するフロー図である。

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。

この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置であり、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、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。

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。

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。

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。

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液体カートリッジ（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

また、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、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。

一方、用紙を搬送するために、用紙を静電吸着して記録ヘッド４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１２を備えている。この搬送ベルト１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ1３とテンションローラ１４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、周回移動しながら帯電ローラ１５によって帯電（電荷付与）される。

また、搬送ベルト１２は、図示しない副走査モータによってタイミングベルト及びタイミングプーリを介して搬送ローラ１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。

さらに、キャリッジ３の主走査方向の一方側には搬送ベルト１２の側方に記録ヘッド４の維持回復を行う維持回復機構２０が配置され、他方側には搬送ベルト１２の側方に記録ヘッド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２４がそれぞれ配置されている。

維持回復機構２０は、装置本体に保持された第１維持回復部２１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２２とを有している。第２維持回復部２２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２１と同じ副走査方向位置まで移動する。

この維持回復機構２０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と、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。

このように構成したこの画像形成装置においては、図示しない給紙トレイから用紙Ｐが帯電された搬送ベルト１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト１２の周回移動によって用紙Ｐが副走査方向に搬送される。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、停止している用紙Ｐに液滴を吐出して１行分を記録し、用紙Ｐ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Ｐ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Ｐを図示しない排紙トレイに排紙する。

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。

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、このタンクケース２０１の開口部は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、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を常時外方へ押している。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。

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、スプリング２１０によってタンクケース２０１側に向けて押し付けられている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がフィルム部材２０３に押し付けられ、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。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。

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、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。

また、ヘッドタンク５内のインク液面高さ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５の空気量が所定量以上になったことを検出することができる。

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。

まず、インクカートリッジ（以下、「メインタンク」ともいう。）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動作（送液動作）と、ヘッドタンク５からインクカートリッジ１０にインクを戻す動作（逆送動作）とを行なえるようにしている。

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、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。

また、維持回復機構２０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、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。

このように、本実施形態では、吸引キャップを記録ヘッドの数（この例では２つ）よりも少ない数（この例では１つ）とすることによって、部品点数を削減し、装置の小型化とコストダウンを図っている。

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。

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。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。初期充填動作では、第１センサ２５１を使用して送液動作を制御する。

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。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図７参照して説明する。図７は同制御部の全体ブロック説明図である。

この制御部５００は、この装置全体の制御を司り、本発明における吸引排出動作及び送液動作の制御を行なう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、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。

また、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と、キャリッジ３を移動走査する主走査モータ５５４、搬送ベルト１２を周回移動させる副走査モータ５５５、維持回復機構２０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１５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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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のほか、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）、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。

次に、ヘッドタンク５の負圧形成動作について図８を参照して説明する。図８は同説明に供する模式的説明図である。

図８（ａ）に示すように、ヘッドタンク５にインクカートリッジ１０からインクを供給した後、上述したようにしてヘッドタンク５からインクを吸引し、あるいは、記録ヘッド４を駆動して滴吐出（画像形成に寄与しない液滴の吐出：空吐出）を行ない、ヘッドタンク５内のインク量を減少させることで、同図（ｂ）に示すように、バネ２０４が押す力（復元力）に抗してフィルム部材２０３が内側に変位しようとし、バネ２０４の押す力でヘッドタンク５内に負圧が発生する。

さらに、送液ポンプ２４１にてヘッドタンク５内を吸引することで、フィルム部材２０３がヘッドタンク５の内方に引き込まれ、バネ２０４が更に圧縮されて負圧が高まる。なお、上述したように、記録ヘッド４からの吐出、あるいは吸引ポンプ８１２による吸引によっても、同様に負圧を高めることができる。

この状態からヘッドタンク５内へインクを供給すると、フィルム部材２０３がヘッドタンク５の外方向に押し出されるので、バネ２０４が伸びて負圧が低下する。

これらの動作を繰り返すことで、ヘッドタンク５内の負圧を一定内に保つよう制御することができる。

すなわち、図９に示すように、ヘッドタンク５内の負圧はヘッドタンク５内のインク量と相関関係にあり、ヘッドタンク５内のインク量が多いとき、ヘッドタンク５内の負圧は小さく弱い状態であり、インク量が少ないとき、ヘッドタンク５内の負圧は大きく強くなる。そして、ヘッドタンク５内の負圧が弱すぎると記録ヘッド４からインクが漏液することになり、負圧が強すぎると記録ヘッド４から空気や塵を混入してしまい、吐出不良が生じやすくなる。

そこで、ヘッドタンク５内の負圧が所定の負圧制御範囲Ａ内に収まるヘッドタンク５内から排出するインク量（排インク量）Ｂの範囲内になるように、ヘッドタンク５に対するインク供給を制御するようにしている。

次に、本発明の第１実施形態における制御部５００による初期充填動作に係る制御について図１０のフロー図を参照して説明する。

まず、初期充填を行う処理対象ヘッドＸとして記録ヘッド４ａ〜４ｄのいずれかを指定する。そして、吸引排出動作及び供給動作（送液動作）の繰り返し回数Ｎを初期化する。

また、このとき、処理対象ヘッドＸが後述するヘッドＹとして既に送液動作にて補給済かを確認する。

ヘッドＹとして設定していない、又は補給済みでないときには、ヘッドＸのヘッドタンク５（ここでは、分かり易くするために「ヘッドタンクＸ」というようにヘッドと同じ符号を付している。以下、同様である。）に対して、送液ポンプ２４１を駆動して所定量の液体を送液して補給する。また、ヘッドＹとして既に送液動作にて補給済で有る場合には、このとき補給を行わない。

そこで、ヘッドＸを吸引キャップ３１でキャッピングした状態で吸引ポンプ８１２を駆動して、ヘッドＸから所定量の液体（初期は充填液である）を排出させる吸引排出動作を行なう。なお、吸引排出動作は、ヘッドＸを吸引キャップ３１に対向する位置に移動させる動作が必要な場合には、当該動作を含む動作となる

これと並行して、初期充填が未実施のヘッドＹが有るか否かを判別し、初期充填が未実施の記録ヘッドがあれば、当該初期充填が未実施のヘッドＹを選択し、ヘッドＹのヘッドタンクＹに対する送液動作を行って液体を補給する。なお、並行して行う部分を破線四角で囲んで図示している（以下、同じとする。）。

その後、繰り返し回数Ｎをインクリメント（＋１）し、繰り返し回数Ｎが規定回数に達するまで、上記のヘッドＸに対する送液動作及び吸引排出動作（併せて「充填動作」という。）と、ヘッドＹに対する送液動作（補給）を繰り返す。このとき、第１センサ２５１によるヘッドタンク５の変位部材２０５の検知結果を用いて送液動作による補給量（送液量）を管理しているが、その詳細は後述する。

そして、繰り返し回数Ｎが規定回数に達したときには、次の初期充填対象ヘッドがあるか否かを判別し、対象ヘッドがあれば、上記の処理を繰り返す。

次の初期充填対象ヘッドがなくなれば、すべてのヘッドについて負圧形成動作を行って、初期充填処理を終了する。

この処理について具体的に説明すると、例えば記録ヘッド４ａを処理対象ヘッドＸとして先に初期充填を行うものとしたとき、記録ヘッド４ａへの送液（補給）及び吸引排出動作（充填動作）を行なっているときに、未実施の記録ヘッド４ｂには補給を行うことになる。

そして、記録ヘッド４ａに対する充填動作が完了したとき（規定回数に達したとき）に、未実施の記録ヘッド４ｂ処理対象ヘッドＸとして初期充填を行うことになる。このとき、記録ヘッド４ｂには、記録ヘッド４ａへの充填動作と並行して補給が行われているので、少なくとも最初の送液動作による補給のステップを飛ばすことができる。

これにより、全体的な初期充填動作にかかる時間を短縮することができる。

次に、本発明の第２実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は同実施形態における初期充填動作に係る制御の説明に供するフロー図である。

本実施形態では、記録ヘッド４ａ〜４ｄ（これを「ヘッドＮ１」〜「ヘッドＮ４」と表記する。）に対する充填動作（送液及び吸引排出動作）と送液動作を２組で順次行うようにしている。

つまり、繰り返し回数Ｎの初期化を行い、最初のヘッドタンクＮ１に送液して補給する。そして、ヘッドＮ１に対して吸引排出動作を行うとともに、並行して、ヘッドタンクＮ２に送液して補給する。

次に、ヘッドＮ２から液体を吸引排出動作に行うとともに、並行して、ヘッドタンクＮ３に送液する。

以下同様に、ヘッドタンクＮ４まで同様の動作を行う。

そして、ヘッドタンクＮ４に対する吸引排出と並行して行う、ヘッドタンクＮ１への送液の前に、繰り返し回数Ｎが規定回数に達しているときには、充填・吸引動作（補給・吸引排出動作）の処理を終了し、規定回数に達しないときには、ヘッドタンクＮ１への補給を行い，ヘッドタンクＮ１の吸引排出を行う処理に移行する。

このようにして、ヘッドタンクに液体を充填（送液）した直後に吸引排出動作を行なうことで、ヘッドタンク内に液体が充填されたままの状態（正圧状態）で長時間放置されてノズルから液体が垂れる事態を防止できる。

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。図１２は同実施形態における初期充填動作に係る制御の説明に供するフロー図である。

本実施形態では、上記画像形成装置で説明したように隣り合う２つの記録ヘッド（ヘッドＮ１とＮ２とする。）に対して、交互に、吸引排出動作と送液動作を行うようにしている。

まず、繰り返し回数Ｎを初期化した後、ヘッドタンクＮ１に補給を行い、ヘッドＮ１からの吸引排出を行うとともに、並行して、ヘッドタンクＮ２に補給を行う。そして、ヘッドＮ２から吸引排出を行うとともに、繰り返し回数Ｎを＋１して、繰り返し回数Ｎが規定回数に達していなければ、ヘッドタンクＮ１に補給を行う。その後、繰り返し回数Ｎが規定回数に達していなければ、ヘッドＮ１の吸引排出の処理に移行して、上記の処理を繰り返し、繰り返し回数Ｎが規定回数に達すれば、両ヘッドＮ１、Ｎ２の負圧形成動作を行って、この処理を終了する。

このように、隣り合う２つのヘッドを１組として、交互に補給と吸引排出を行うことにより、ヘッドの組ごとに進捗管理を行うことができるため，初期充填が停電などで中断された場合などにおいて、装置に搭載された全てのヘッドに対して初期充填を行うのではなく，初期充填が完了したヘッドの組には初期充填を行わず，未完了のヘッドの組にのみ初期充填を行うというように柔軟な管理が可能となる。

また，ヘッドの組を隣り合う２つのヘッドとすることで，吸引位置へのキャリッジ移動距離（すなわち移動に要する時間）を最小限に抑えることができ、初期充填時間の短縮を図ることが可能となる。

次に、検知手段である第１センサ２５１による変位部材２０５の検知と送液量（送液制御）の関係の一例について図１３を参照して説明する。図１３は同説明に供する説明図である。

ここで、ヘッドタンク５の変位部材２０５の検知部２０５Ａは変位方向に一定の厚みを有し，検知部２０５Ａの変位方向端のうち、ヘッドタンク５の液体残量が少なくなる側の位置（端）を第１検知位置ａとし、液体残量が多くなる側の位置（端）を第２検知位置ｂとする。

この場合、ヘッドから液体の吸引排出を行っているときには、ヘッドタンク５から液体が吸引排出されて、変位部材２０５がフィルム部材２０３のヘッドタンク内側向きの変位に追従して変位する。

そこで，少なくとも第１センサ２５１に第１検知位置ａが検知されるまで吸引を続けることで，ヘッドタンク５からの液体の吸引を確実に行うことができる。

また、逆に、ヘッドタンク５に送液するときには，第２検知位置ｂが検知されるまでヘッドタンク５に送液動作によって液体を送液することで、ヘッドタンク５への送液を、確実に行うことができる。

次に、ヘッドタンクに対する送液動作の制御の一例について図１４のフロー図を参照して説明する。

ヘッドタンク５への送液を行うために、送液ポンプ２４１の駆動を開始し、送液ポンプ２４１の駆動時間（供給時間、送液時間）ｔ１の計測を開始する。

そして、駆動時間ｔ１が予め定めた規定時間Ｔ１以下か否かを判別し、規定時間Ｔ１以下であれば、第１センサ２５１が変位部材２０５の第２検知位置ｂを検知したか否かを判別して、第２検知位置ｂを検知していなければ、送液ポンプ２４１の駆動を継続したまま、駆動時間ｔ１が規定時間Ｔ１以下か否かの判別に戻る。

ここで、駆動時間ｔ１が規定時間Ｔ１以下で、第２検知位置ｂを検知したときには、送液ポンプ２４１の駆動を停止する。

これに対し、第２検知位置ｂを検知するまでの間に、駆動時間ｔ１が規定時間Ｔ１を超えたときには、そのまま、送液ポンプ２４１の駆動を停止する。

つまり、送液ポンプ２４１を規定時間Ｔ１を超えて駆動しても所定量の送液完了が検知されないときには、送液ポンプ２４１の駆動を停止する。

これにより、液体の充填し過ぎによってヘッドタンク５から液体が溢れたり、ヘッドのノズルから垂れることを防止できる。

次に、ヘッドからの吸引排出動作の制御の一例について図１５のフロー図を参照して説明する。

記録ヘッド４のノズル面を吸引キャップ８２ａでキャッピングして吸引ポンプ８１２の駆動を開始し、吸引ポンプ８１２の駆動時間（供給時間、送液時間）ｔ２の計測を開始する。

そして、駆動時間ｔ２が予め定めた規定時間Ｔ２以下か否かを判別し、規定時間Ｔ２以下であれば、第１センサ２５１が変位部材２０５の第１検知位置ａを検知したか否かを判別して、第１検知位置ａを検知していなければ、吸引ポンプ８１２の駆動を継続したまま、駆動時間ｔ２が規定時間Ｔ２以下か否かの判別に戻る。

ここで、駆動時間ｔ２が規定時間Ｔ２以下で、第１検知位置ａを検知したときには、吸引ポンプ８１２の駆動を停止する。

これに対し、第１検知位置ａを検知するまでの間に、駆動時間ｔ２が規定時間Ｔ２を超えたときには、そのまま、吸引ポンプ８１２の駆動を停止する。

つまり、吸引ポンプ８１２を規定時間Ｔ２を超えて駆動しても所定量の吸引完了が検知されないときには、吸引ポンプ８１２の駆動を停止する。

これにより、ヘッドタンク５から液体を排出し過ぎてヘッドタンク５が過負圧になることが防止され、過負圧による部品の変形などの損傷を防止することができる。

これらの送液制御や吸引排出制御における規定時間Ｔ１、Ｔ２は、液体の粘度が温度、湿度（環境条件）によって変化して、ポンプによる送液量、吸引量が変化することから、環境温度に応じて補正することが好ましい。

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。

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。

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。

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。

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。

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
１０インクカートリッジ（メインタンク）
２０維持回復機構
３１吸引キャップ
２０１タンクケース（液体収容部）
２０３フィルム部材
２０５変位部材（フィラ）
２４１送液ポンプ
２５１第１センサ（第１検知手段）
３０１…第２センサ（第２検知手段）
５００…制御部
８１２吸引ポンプ

Claims

液滴を吐出するノズルを有する複数の記録ヘッドと、
各記録ヘッドに供給する液体を収容する複数のヘッドタンクと、
前記記録ヘッド及び前記ヘッドタンクを搭載したキャリッジと、
各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、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクへの液体供給を行う送液手段と、
前記記録ヘッドの維持回復を行う維持回復手段と、を備え、
前記ヘッドタンクには、液体残量に応じて負圧を発生する負圧発生手段と、液体残量に応じて変位する変位部材と、を有し、
前記キャリッジには、前記ヘッドタンクの前記変位部材を検知する検知手段を有し、
前記維持回復手段には、前記記録ヘッドのノズル面をキャッピングする前記記録ヘッドの数より少ない吸引キャップと、前記吸引キャップに接続され、前記記録ヘッドのノズルから液体を吸引排出させる吸引手段と、を有し、
前記複数の記録ヘッドに対して既存の液体に代えて新たな液体を充填する初期充填を行うとき、
前記維持回復手段で少なくとも１つの前記記録ヘッドに対して前記液体の吸引排出動作を行なうとともに、他の前記記録ヘッドに対しては、前記検知手段による前記ヘッドタンクの前記変位部材の検知結果を用いて前記送液手段による送液動作を制御する
制御手段を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
隣り合う２つの前記記録ヘッドに対して、交互に、前記吸引排出動作と送液動作とを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記ヘッドタンクの液体残量が少なくなる側の前記変位部材の位置を第１検知位置とし、前記液体残量が多くなる側の位置を前記変位部材の第２検知位置としたとき、
前記吸引排出動作では、前記検知手段が、前記変位部材が前記第１検知位置になったことを検知するまで吸引排出を行い、
前記送液動作では、前記検知手段が、前記変位部材が前記第２検知位置になったことを検知するまで送液を行う
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。
前記送液動作では、動作開始後所定時間が経過しても、前記検知手段が、前記変位部材が前記第２検知位置になったことを検知しないときには動作を停止する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
前記吸引排出動作では、動作開始後所定時間が経過しても、前記検知手段が、前記変位部材が前記第１検知位置になったことを検知しないときには動作を停止する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。