画像形成装置
【課題】複数の液体タンクが一体化された液体カートリッジを交換する際に、無駄に廃棄される残存液の量を可及的に少なくすることができる、画像形成装置を提供する。
【解決手段】インクジェットプリンタ１０（画像形成装置）の制御部３４（液体移送制御手段）は、或る１つの液体タンク１４ａ，１４ｂにおける液体Ｒ１，Ｒ２の残量が所定量よりも少なくなったことを残量検知部（液体タンク残量検知手段）が検知したとき、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに連通する他の少なくとも１つの液体タンク１４ａ，１４ｂに残った液体Ｒ１，Ｒ２をリザーブタンク２４ａ，２４ｂに移送させるように第１液体移送手段２８ａ，２８ｂを制御し、かつ、廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留された液体Ｒ１，Ｒ２を或る１つの液体タンク１４ａ，１４ｂ又は他の少なくとも１つの液体タンク１４ａ，１４ｂに移送させるように第２液体移送手段３０ａ，３０ｂを制御する。
【解決手段】インクジェットプリンタ１０（画像形成装置）の制御部３４（液体移送制御手段）は、或る１つの液体タンク１４ａ，１４ｂにおける液体Ｒ１，Ｒ２の残量が所定量よりも少なくなったことを残量検知部（液体タンク残量検知手段）が検知したとき、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに連通する他の少なくとも１つの液体タンク１４ａ，１４ｂに残った液体Ｒ１，Ｒ２をリザーブタンク２４ａ，２４ｂに移送させるように第１液体移送手段２８ａ，２８ｂを制御し、かつ、廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留された液体Ｒ１，Ｒ２を或る１つの液体タンク１４ａ，１４ｂ又は他の少なくとも１つの液体タンク１４ａ，１４ｂに移送させるように第２液体移送手段３０ａ，３０ｂを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の液体タンクが一体化された液体カートリッジを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体にインク等の第１液体を吐出する画像形成装置において、高い印字品質を維持したり、画質を向上させたりするために、第１液体の成分を凝集又は析出させる第２液体を、記録媒体に塗布する技術が知られている（特許文献１参照）。しかし、第１液体及び第２液体のそれぞれを、互いに独立した複数の液体タンクに収容した場合には、複数の液体タンクを配置するスペースを個別に確保する必要があるため、装置が大型化するという課題があった。
【０００３】
この課題を解決する手段として、特許文献２には、複数の液体タンクを一体化させることによって、装置の小型化を図る技術が記載されている。この技術は、インクを貯蔵する第１収納部と記録性向上液を貯蔵する第２収納部とを一体化させてタンク部を構成し、インクが無くなった際にタンク部の全体を交換するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４１８４１号公報
【特許文献２】特開平８−２１６３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の先行技術では、第１収納部のインクが無くなった際に、タンク部の全体を交換するようにしていたので、第２収納部に残存した多くの記録性向上液が無駄に廃棄されるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の液体タンクが一体化された液体カートリッジを交換する際に、無駄に廃棄される残存液の量を少なくすることができる、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、互いに異なる液体が貯留される複数の液体タンクを有する液体カートリッジと、前記複数の液体タンクに貯留された各液体の残量を検知する液体タンク残量検知手段と、前記液体カートリッジが装着されるカートリッジ装着部と、画像を形成するために前記互いに異なる液体を使用する複数の液体使用部と、前記複数の液体タンクと前記複数の液体使用部とを連通させる複数の連通路と、を備える画像形成装置であって、前記複数の液体タンクの少なくとも１つに対応して設けられ、対応する前記液体タンクに貯留されていた液体を一時的に貯留する少なくとも１つのリザーブタンクと、少なくとも１つの前記液体使用部から排出された液体を一時的に貯留する廃液タンクと、前記リザーブタンクに対して、それに対応する前記液体タンクから液体を移送させる第１液体移送手段と、少なくとも１つの前記液体タンクに対して、前記廃液タンクから液体を移送させる第２液体移送手段と、前記第１液体移送手段及び前記第２液体移送手段を制御する液体移送制御手段とを備え、前記液体移送制御手段は、或る１つの前記液体タンクにおける液体の残量が所定量よりも少なくなったことを前記液体タンク残量検知手段が検知したとき、前記リザーブタンクに連通する他の少なくとも１つの前記液体タンクに残った液体を前記リザーブタンクに移送させるように前記第１液体移送手段を制御し、かつ、前記廃液タンクに貯留されていた液体を前記或る１つの液体タンク又は前記他の少なくとも１つの液体タンクに移送させるように前記第２液体移送手段を制御することを特徴とする。
【０００８】
この構成では、或る１つの液体タンクにおける液体の残量が所定量よりも少なくなったこと（すなわち液体カートリッジを交換すべきこと）を液体タンク残量検知手段が検知したとき、リザーブタンクに連通する他の少なくとも１つの液体タンクに残った液体がリザーブタンクに移送される。また、このとき、液体残量が少なくなった或る１つの液体タンク又は他の少なくとも１つの液体タンクに、廃液タンクに貯留されていた液体が移送される。したがって、液体カートリッジを交換する際には、無駄に廃棄される液体の量を少なくすることができるとともに、廃液タンクに貯留されていた液体を液体カートリッジと共に回収することができる。そして、液体カートリッジを交換した後には、リザーブタンクに移送させた液体を液体使用部で使用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記の構成によって、複数の液体タンクが一体化された液体カートリッジを交換する際に、無駄に廃棄される残存液の量を可及的に少なくすることができるとともに、廃液タンクに貯留されていた液体（廃液）を液体カートリッジと共に簡単に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るインクジェットプリンタ（画像形成装置）の構成を示す概念図である。
【図２】インクジェットプリンタに用いられるインク吐出ヘッド（液体使用部）のヘッド本体を示す平面図である。
【図３】インク吐出ヘッドのヘッド本体を示す部分拡大断面図である。
【図４】インクジェットプリンタに用いられる制御部（液体移送制御手段）の構成を示すブロック図である。
【図５】制御部（液体移送制御手段）の制御動作を示すフロー図である。
【図６】制御部（液体移送制御手段）の制御動作を示すフロー図である。
【図７】第２実施形態に係るインクジェットプリンタにおけるリザーブタンク及び廃液タンクの構成を示す概念図である。
【図８】第３実施形態に係るインクジェットプリンタにおけるリザーブタンク及び廃液タンクの構成を示す概念図である。
【図９】第４実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示す概念図である。
【図１０】第５実施形態に係るインクジェットプリンタの要部の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る画像形成装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
［インクジェットプリンタの全体構成］
図１は、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の全体構成を示す概念図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、搬送機構１２によって搬送される用紙Ｑの表面に、互いに異なる液体Ｒ１，Ｒ２を使用して画像を形成するものであり、互いに異なる液体Ｒ１，Ｒ２が貯留される複数（本実施形態では２つ）の液体タンク１４ａ，１４ｂを有する液体カートリッジ１６と、液体カートリッジ１６を保持するカートリッジ装着部１８と、複数（本実施形態では２つ）の液体使用部２０ａ，２０ｂと、複数の液体タンク１４ａ，１４ｂと複数の液体使用部２０ａ，２０ｂとを連通させる複数の連通路２２ａ，２２ｂとを備えている。また、インクジェットプリンタ１０は、複数の液体タンク１４ａ，１４ｂの少なくとも１つ（本実施形態では２つ）に対応して設けられ、対応する液体タンク１４ａ，１４ｂに貯留されていた液体Ｒ１，Ｒ２を一時的に貯留する少なくとも１つ（本実施形態では２つ）のリザーブタンク２４ａ，２４ｂと、複数の液体使用部２０ａ，２０ｂの少なくとも１つ（本実施形態では２つ）に対応して設けられ、対応する液体使用部２０ａ，２０ｂから排出された液体Ｒ１，Ｒ２（廃液）を一時的に貯留する少なくとも１つ（本実施形態では２つ）の廃液タンク２６ａ，２６ｂとを備えている。
【００１３】
また、図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに対して、それらに対応する液体タンク１４ａ，１４ｂから液体Ｒ１，Ｒ２を移送させる第１液体移送手段２８ａ，２８ｂと、少なくとも１つ（本実施形態では２つ）の液体タンク１４ａ，１４ｂに対して、廃液タンク２６ａ，２６ｂから液体Ｒ１，Ｒ２を移送させる第２液体移送手段３０ａ，３０ｂと、少なくとも１つ（本実施形態では２つ）の廃液タンク２６ａ，２６ｂに対して、液体使用部２０ａ，２０ｂから排出された液体Ｒ１，Ｒ２（廃液）を移送させる第３液体移送手段３２ａ，３２ｂとを備えている。さらに、インクジェットプリンタ１０は、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂ、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂ及び第３液体移送手段３２ａ，３２ｂのそれぞれを制御する「液体移送制御手段」としての機能を有する制御部３４を備えている。なお、図１中の破線は、制御部３４に接続された各種の電気配線Ｌである。
【００１４】
［搬送機構の構成］
搬送機構１２は、用紙カセット（図示省略）に収容された「記録媒体」としての用紙Ｑを、液体使用部２０ａ，２０ｂに導くものであり、一対のプーリ３６ａ，３６ｂと、一対のプーリ３６ａ，３６ｂ間に環状に掛け渡された無端ベルト３８と、一方のプーリ３６ｂを回転させるモータ３９とを備えており、モータ３９が制御部３４に電気的に接続されている。そして、搬送機構１２における無端ベルト３８の上方に、液体使用部２０ａ，２０ｂが並んで配置されており、無端ベルト３８の上面に載置された用紙Ｑが、まず、液体使用部２０ｂの直下を通過し、その後、液体使用部２０ａの直下を通過するようになっている。
【００１５】
［液体カートリッジの構成］
図１に示すように、液体カートリッジ１６は、インク（本実施形態ではブラックインク）が貯留される第１液体タンク１４ａと、処理液が貯留される第２液体タンク１４ｂとが一体化されたものであり、この液体カートリッジ１６がカートリッジ装着部１８に対して着脱可能に装着されている。本実施形態における「互いに異なる液体」は、インク及び処理液である。そこで、以下では、「液体Ｒ１」を「インクＲ１」と読み替え、「液体Ｒ２」を「処理液Ｒ２」と読み替えて説明する。
【００１６】
第２液体タンク１４ｂに貯留される処理液Ｒ２としては、第１液体タンク１４ａに貯留されるインクＲ１の成分を凝集又は析出させるものが用いられる。例えば、顔料系のインクＲ１に対しては、顔料色素を凝集させるものが用いられ、染料系のインクＲ１に対しては、染料色素を析出させるものが用いられる。処理液Ｒ２の材料としては、カチオン性化合物、とりわけカチオン系高分子やカチオン性界面活性剤、カルシウム塩、マグネシウム塩等の多価金属塩を含有する液体等を適宜選択可能である。これらの処理液Ｒ２が塗布された用紙Ｑの塗布領域にインクＲ１が着弾すると、多価金属塩等がインクＲ１の着色剤である染料又は顔料に作用して、不溶性又は難溶性の金属複合体等が凝集又は析出により形成される。その結果、インクＲ１の用紙Ｑ内への浸透度が低下し、インクＲ１を用紙Ｑ上に定着させ易くなる。
【００１７】
［液体使用部の構成］
液体使用部２０ａ，２０ｂのそれぞれは、画像を形成するために、互いに異なるインクＲ１及び処理液Ｒ２を使用する部分である。「液体使用部」は、画像形成に直接的に寄与するものは勿論、補助的に寄与するものをも含む概念である。本実施形態では、一方の液体使用部２０ａが、画像形成に直接寄与する「インク吐出ヘッド」であり、他方の液体使用部２０ｂが、画像形成に補助的に寄与する「処理液吐出ヘッド」である。そこで、以下では、「液体使用部２０ａ」を「インク吐出ヘッド２０ａ」と読み替え、「液体使用部２０ｂ」を「処理液吐出ヘッド２０ｂ」と読み替えて説明する。
【００１８】
図２は、インクジェットプリンタ１０に用いられるインク吐出ヘッド２０ａを示す平面図であり、図３は、インク吐出ヘッド２０ａのヘッド本体４２を示す部分拡大断面図である。図１に示すように、インク吐出ヘッド２０ａは、搬送機構１２で搬送される用紙ＱにインクＲ１を吐出するものであり、用紙Ｑの搬送方向（以下、「副走査方向」という。）に対して直交する方向（以下、「主走査方向」という。）に長尺な略直方体状のヘッドホルダ４０を有している。そして、このヘッドホルダ４０の下面に、インクＲ１を吐出するヘッド本体４２が装着されている。つまり、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、ライン式のプリンタである。
【００１９】
図３に示すように、ヘッド本体４２は、流路ユニット４４とその上面に接合されたアクチュエータユニット４６とを有している。流路ユニット４４は、複数の金属製プレートからなる積層体であり、最下層を構成するノズルプレート４４ａの下面が吐出面４８となっている。そして、この吐出面４８には、複数のノズル５０が形成されている。また、流路ユニット４４の内部には、マニホールド５２（図２）及び副マニホールド５２ａが形成されており、さらに、副マニホールド５２ａからアパーチャ５４及び圧力室５６を経てノズル５０に至る複数の個別インク流路５８が形成されている。また、図２に示すように、流路ユニット４４の上面４４ｂには、マニホールド５２に連通する複数のインク供給口５２ｂが形成されている。そして、ヘッドホルダ４０の内部におけるヘッド本体４２の上方には、インク供給口５２ｂに連通するリザーブユニット（図示省略）が配置されており、図１に示すように、リザーブユニットが連通路２２ａを介して、液体カートリッジ１６の液体タンク１４ａに接続されている。
【００２０】
図３に示すように、アクチュエータユニット４６は、複数の個別インク流路５８の圧力室５６に対応する複数のアクチュエータ（図示省略）を有している。複数のアクチュエータのそれぞれは、圧電層とこれを挟むように配置された電極とを有しており、電極に電圧を付与することで圧力室５６の内部のインクＲ１に吐出エネルギーを付与できるようになっている。また、電極には、ドライバＩＣを搭載したフレキシブルプリント配線基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）の一方端部が電気的に接続されており、当該ＦＰＣの他方端部は、制御部３４（図１）に電気的に接続されている。なお、ＦＰＣは電気配線Ｌの一種であり、図１では、他の電気配線Ｌと同様に破線で示している。
【００２１】
インク吐出ヘッド２０ａにおいては、インクＲ１の吐出不良を防止するために、印刷動作の開始前、或いは、印刷動作の終了後の所定のタイミングで、増粘したインクＲ１をノズル５０（図３）から強制的に吐出させる動作（以下、「パージング動作」という。）が実行される。図１に示すように、パージング動作では、移動可能に構成されたキャップ５９ａが吐出面４８（図３）に対向する位置に配置される。そして、ポンプ６４ａによりインクＲ１をインク吐出ヘッド２０ａに供給することで、ノズル５０（図３）からキャップ５９ａ（図１）の内部にインクＲ１が排出される。キャップ５９ａの内部に排出されたインクＲ１は、後述する第３液体移送手段３２ａによって廃液タンク２６ａに移送される。なお、印刷時には、吐出面４８（図３）に対向する位置からキャップ５９ａが退避される。
【００２２】
図１に示すように、処理液吐出ヘッド２０ｂは、搬送機構１２で搬送される用紙Ｑに対してインク吐出ヘッド２０ａの上流側で処理液Ｒ２を吐出するものであり、インク吐出ヘッド２０ａと同様に構成されている。つまり、処理液吐出ヘッド２０ｂは、主走査方向に長尺な略直方体状のヘッドホルダ４０を有しており、ヘッドホルダ４０の下面には、処理液Ｒ２を吐出するヘッド本体４２が装着されている。また、ヘッド本体４２は、流路ユニット４４とその上面に接合されたアクチュエータユニット４６（図３）とを有している。そして、アクチュエータユニット４６（図３）を構成する複数のアクチュエータ（図示省略）のそれぞれの電極には、ＦＰＣ（図１中に破線で示す。）の一方端部が電気的に接続されており、当該ＦＰＣの他方端部は、制御部３４（図１）に電気的に接続されている。また、パージング動作では、処理液吐出ヘッド２０ｂの吐出面４８（図３）に対向する位置にキャップ５９ｂが配置される。
【００２３】
［連通路、リザーブタンク、廃液タンク等の構成］
図１に示すように、連通路２２ａは、液体タンク１４ａとインク吐出ヘッド２０ａとを連通させるインクＲ１の流路であり、可撓性を有するチューブで構成されている。そして、連通路２２ａの途中には、分岐路６０ａを介してリザーブタンク２４ａが接続されており、連通路２２ａと分岐路６０ａとの接続部には、流路を切り替えるための切替弁６２ａが設けられている。また、切替弁６２ａの上流側における連通路２２ａ又は分岐路６０ａ（本実施形態では連通路２２ａ）には、ポンプ６４ａが設けられている。切替弁６２ａ及びポンプ６４ａは、制御部３４に対して電気的に接続されており、制御部３４によってこれらの動作が制御される。廃液タンク２６ａは、インク吐出ヘッド２０ａから排出されたインクＲ１（廃液）を一時的に貯留するものであり、廃液タンク２６ａと液体タンク１４ａとが下流側連通路６６ａを介して連通されており、廃液タンク２６ａとキャップ５９ａとが上流側連通路６８ａを介して連通されている。また、下流側連通路６６ａには、ポンプ６７ａが設けられており、上流側連通路６８ａには、ポンプ６９ａが設けられている。
【００２４】
図１に示すように、リザーブタンク２４ａ及び廃液タンク２６ａは、１つの筐体２５ａの内部に構成されており、リザーブタンク２４ａ及び廃液タンク２６ａのそれぞれの容量は、これらに連通された液体タンク１４ａの容量とほぼ同じに設計されている。つまり、リザーブタンク２４ａと廃液タンク２６ａとは、共通の筐体２５ａにより一体化されており、これらを合わせた全体の容量は、液体タンク１４ａの容量の略２倍に設計されている。したがって、未使用時に液体タンク１４ａに貯留されていたインクＲ１の全てがそのまま残存した場合でも、それをリザーブタンク２４ａに余裕を持って収容することができる。また、未使用時に液体タンク１４ａに貯留されていたインクＲ１の全てをインク吐出ヘッド２０ａからキャップ５９ａの内部に排出させる場合でも、それを廃液タンク２６ａに余裕を持って収容することができる。
【００２５】
制御部３４で切替弁６２ａを操作して液体タンク１４ａとリザーブタンク２４ａとを連通させる流路を開くとともに、制御部３４でポンプ６４ａを駆動させると、液体タンク１４ａに貯留されていたインクＲ１がリザーブタンク２４ａに移送される。また、制御部３４でポンプ６７ａを駆動させると、廃液タンク２６ａに貯留されていたインクＲ１が液体タンク１４ａに移送される。そして、制御部３４でポンプ６９ａを駆動させると、インク吐出ヘッド２０ａからキャップ５９ａの内部に排出されたインクＲ１が廃液タンク２６ａに移送される。つまり、本実施形態では、制御部３４、切替弁６２ａ及びポンプ６４ａによって、リザーブタンク２４ａに液体タンク１４ａからインクＲ１を移送させる第１液体移送手段２８ａが構成されており、制御部３４及びポンプ６７ａによって、液体タンク１４ａに廃液タンク２６ａからインクＲ１を移送させる第２液体移送手段３０ａが構成されている。また、制御部３４及びポンプ６９ａによって、廃液タンク２６ａにキャップ５９ａからインクＲ１を移送させる第３液体移送手段３２ａが構成されている。また、本実施形態では、液体タンク１４ａ及びリザーブタンク２４ａがインク吐出ヘッド２０ａより上方に配置されており、ポンプ６４ａは、停止状態でもインクＲ１の通過を許容できるように構成されている。したがって、切替弁６２ａを操作してインク吐出ヘッド２０ａに向かう流路を開くと、液体タンク１４ａ又はリザーブタンク２４ａの内部に貯留されていたインクＲ１は、インク吐出ヘッド２０ａに対して水頭差によって自然に供給される。
【００２６】
処理液Ｒ２が貯留される液体タンク１４ｂに関しても同様に、連通路２２ｂ、分岐路６０ｂ、リザーブタンク２４ｂ、切替弁６２ｂ、ポンプ６４ｂ、廃液タンク２６ｂ、下流側連通路６６ｂ、上流側連通路６８ｂ、ポンプ６７ｂ及びポンプ６９ｂが設けられている。そして、制御部３４、切替弁６２ｂ及びポンプ６４ｂによって、リザーブタンク２４ｂに液体タンク１４ｂから処理液Ｒ２を移送させる第１液体移送手段２８ｂが構成されており、制御部３４及びポンプ６７ｂによって、液体タンク１４ｂに廃液タンク２６ｂから処理液Ｒ２を移送させる第２液体移送手段３０ｂが構成されている。また、制御部３４及びポンプ６９ｂによって、廃液タンク２６ｂにキャップ５９ｂから処理液Ｒ２を移送させる第３液体移送手段３２ｂが構成されている。なお、これらの各要素は、液体タンク１４ａに関して設けられた各要素と同様に構成されているので、これらの各要素についての詳細な説明は省略する。
【００２７】
［制御部の構成］
図４は、インクジェットプリンタ１０に用いられる制御部３４の構成を示すブロック図である。制御部３４（図１）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行する制御プログラムや各種のデータを書き替え可能に記憶する不揮発メモリと、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有している。そして、図４に示すように、ＣＰＵで制御プログラムが実行されることによって、ヘッド制御部７０、画像データ記憶部７２、処理液吐出データ記憶部７４、処理液吐出データ作成部７６、処理液吐出データ変更部７８、搬送制御部８０、液体移送制御部８２及び残量検知部８４が実現される。
【００２８】
ヘッド制御部７０は、画像データ記憶部７２に記憶された画像データに基づいてインク吐出ヘッド２０ａのアクチュエータを制御するインク吐出ヘッド制御部７０ａと、処理液吐出データ記憶部７４に記憶された処理液吐出データに基づいて処理液吐出ヘッド２０ｂのアクチュエータを制御する処理液吐出ヘッド制御部７０ｂとを有している。ここで、画像データは、インク吐出ヘッド２０ａから用紙Ｑ上の各単位領域に吐出するインクＲ１の量を、ゼロ、小滴、中滴、大滴の４段階で示すものであり、処理液吐出データは、処理液吐出ヘッド２０ｂから用紙Ｑ上の各単位領域に吐出する処理液Ｒ２の量を、ゼロ、小滴、中滴、大滴の４段階で示すものである。したがって、残量検知部８４では、画像データ及び処理液吐出データに含まれる液滴のドット数やドットサイズに基づいて、インクＲ１及び処理液Ｒ２の消費量を求めることができる。
【００２９】
処理液吐出データ作成部７６は、画像データ記憶部７２に記憶された画像データに基づいて処理液吐出データを作成するものであり、処理液吐出データ変更部７８は、処理液吐出データ記憶部７４に記憶された処理液吐出データを、操作パネル８６から入力された情報等に基づいて適宜変更するものである。
【００３０】
液体移送制御部８２は、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂ、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂ及び第３液体移送手段３２ａ，３２ｂのそれぞれを制御する「液体移送制御手段」として機能するものである。液体移送制御部８２には、切替弁６２ａ，６２ｂ及びポンプ６４ａ，６４ｂ，６７ａ，６７ｂ，６９ａ，６９ｂが電気的に接続されており、ポンプの能力や稼動時間に関する情報を取得できるようになっている。
【００３１】
残量検知部８４は、画像データ記憶部７２から与えられた画像データに基づいて、液体タンク１４ａに貯留されたインクＲ１の残量を検知する機能と、処理液吐出データ記憶部７４から与えられた処理液吐出データに基づいて、液体タンク１４ｂに貯留された処理液Ｒ２の残量を検知する機能とを有している。また、残量検知部８４は、液体移送制御部８２から与えられた信号に基づいて、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂ、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂ及び第３液体移送手段３２ａ，３２ｂによるインクＲ１及び処理液Ｒ２の移送量を求める機能と、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂにおける移送量等からリザーブタンク２４ａ，２４ｂに貯留されたインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量を検知する機能と、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂ及び第３液体移送手段３２ａ，３２ｂにおける移送量等から廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留されたインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量を検知する機能とを有している。つまり、残量検知部８４は、液体タンク１４ａ，１４ｂの残量を検知する「液体タンク残量検知手段」としての機能と、リザーブタンク２４ａ，２４ｂの残量を検知する「リザーブタンク残量検知手段」としての機能と、廃液タンク２６ａ，２６ｂの残量を検知する「廃液タンク残量検知手段」としての機能とを有している。
【００３２】
操作パネル８６は、処理液吐出データ変更部７８及び残量検知部８４に対して各種の情報を入力する「情報入力手段」としての機能と、残量検知部８４から与えられた信号に基づいて液体カートリッジ１６を交換すべきことを報知する「報知手段」としての機能とを有している。或る液体タンク１４ａ，１４ｂにおけるインクＲ１又は処理液Ｒ２の残量が、予め設定された所定量（第１所定量）よりも少なくなったことを「液体タンク残量検知手段」としての残量検知部８４が検知すると、操作パネル８６は、液体カートリッジ１６を交換すべきことを報知するように、その表示部（図示省略）に文字等を表示する。
【００３３】
［制御部の制御動作］
図５及び図６は、制御部３４（液体移送制御手段）の制御動作を示すフロー図である。図５に示すように、ステップＳ１では、液体タンク１４ａ，１４ｂのインクＲ１及び処理液Ｒ２が、水頭差によってインク吐出ヘッド２０ａ及び処理液吐出ヘッド２０ｂに供給され、印刷時には、これらのインクＲ１及び処理液Ｒ２が画像形成のために使用される。印刷動作においてインクＲ１及び処理液Ｒ２が使用されると、液体タンク１４ａ，１４ｂの残量が減少していくため、これらの一方の残量が無くなった際には、液体カートリッジ１６を交換する必要がある。また、廃液タンク２６ａ，２６ｂには、パージング動作によってインク吐出ヘッド２０ａ及び処理液吐出ヘッド２０ｂから排出されたインクＲ１及び処理液Ｒ２（廃液）が貯留されるので、これらを回収する必要がある。そこで、ステップＳ３〜Ｓ１３では、カートリッジ交換及び廃液回収のための液体移送制御が実行される。
【００３４】
まず、ステップＳ３では、液体タンク１４ａ，１４ｂの残量が残量検知部８４（図４）によって検知され、次のステップＳ５では、或る液体タンク１４ａ，１４ｂにおけるインクＲ１又は処理液Ｒ２の残量が「第１所定量」未満であるか否かが判断される。そして、ステップＳ５で「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ１に戻って通常の液体供給が続行され、「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ７及びステップＳ８が実行される。
【００３５】
ステップＳ７では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂ（図１）に対して、それに対応する他の液体タンク１４ａ，１４ｂ（或る液体タンクとは異なる液体タンク）からインクＲ１又は処理液Ｒ２を移送させるように、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂが制御される。例えば、ステップＳ５において、液体タンク１４ｂにおける処理液Ｒ２の残量が「第１所定量」未満であると判断されると、ステップＳ７では、他の液体タンク１４ａに貯留されていたインクＲ１をリザーブタンク２４ａに移送させるように、第１液体移送手段２８ａが制御される。
【００３６】
ステップＳ８では、少なくとも１つの液体タンク１４ａ，１４ｂ（本実施形態では２つ）に対して、廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留されていたインクＲ１及び処理液Ｒ２（廃液）を移送させるように、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂが制御される。本実施形態では、廃液タンク２６ａに貯留されていたインクＲ１が、第２液体移送手段３０ａによって液体タンク１４ａに移送され、廃液タンク２６ｂに貯留されていた処理液Ｒ２が、第２液体移送手段３０ｂによって液体タンク１４ｂに移送される。
【００３７】
ステップＳ９では、ステップＳ７及びステップＳ８の移送が完了したか否かが判断され、「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ７に戻って移送動作が続行され、「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ１１が実行される。例えば、制御部３４は、ポンプ６４ａ，６４ｂの稼動時間が液体タンク１４ａ，１４ｂに残ったインクＲ１又は処理液Ｒ２を移送させるのに必要な時間に達し、かつ、ポンプ６７ａ，６７ｂの稼動時間が廃液タンク２６ａ，２６ｂに残ったインクＲ１又は処理液Ｒ２を移送させるのに必要な時間に達したとき、移送が完了したと判断する。ステップＳ１１では、液体カートリッジ１６を交換すべきことが「報知手段」としての操作パネル８６によって報知される。
【００３８】
次のステップＳ１３では、カートリッジ交換が完了したか否かが判断され、「ＮＯ」と判断されると、そのまま待機され、「ＹＥＳ」と判断されると、図６のステップＳ１５に進む。液体カートリッジ１６を交換した後には、ステップＳ７でリザーブタンク２４ａ，２４ｂに移送させたインクＲ１及び処理液Ｒ２を、インク吐出ヘッド２０ａ及び処理液吐出ヘッド２０ｂで利用する必要がある。そこで、図６に示すように、ステップＳ１５〜Ｓ２５では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに移送させたインクＲ１及び処理液Ｒ２をインク吐出ヘッド２０ａ及び処理液吐出ヘッド２０ｂに供給するための液体供給制御が実行される。
【００３９】
すなわち、ステップＳ１５では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂのインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量が残量検知部８４において検知される。ステップＳ１７では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂのインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量が「第２所定量」以上であるか否かが判断され、「ＮＯ」と判断されると、リザーブタンク２４ａ，２４ｂからの液体供給をせずにステップＳ２７に進み、「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ１９及びＳ２１がこの順に実行される。ステップＳ１９では、ステップＳ１７で「ＹＥＳ」と判断されたリザーブタンク２４ａ，２４ｂと、それに対応するインク吐出ヘッド２０ａ又は処理液吐出ヘッド２０ｂとを連通させるように、制御部３４によって切替弁６２ａ，６２ｂが制御され、リザーブタンク２４ａ，２４ｂのインクＲ１又は処理液Ｒ２がインク吐出ヘッド２０ａ又は処理液吐出ヘッド２０ｂに供給される。ステップＳ２１では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂの残量が残量検知部８４によって検知され、ステップＳ２３では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂの残量が「第２所定量」未満であるか否かが判断される。ステップＳ２３で「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ１９に戻り、「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、ステップＳ２３において「ＹＥＳ」と判断されたリザーブタンク２４ａ，２４ｂと、それに対応するインク吐出ヘッド２０ａ又は処理液吐出ヘッド２０ｂとの連通を遮断させるように、制御部３４によって切替弁６２ａ，６２ｂが制御され、リザーブタンク２４ａ，２４ｂからのインクＲ１又は処理液Ｒ２の供給が停止される。ステップＳ２７では、制御部３４による液体移送制御を終了するか否かが判断され、「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ１に戻って通常の液体供給が実行され、「ＹＥＳ」と判断されると、液体移送制御が終了される。
【００４０】
［第１実施形態の効果］
第１実施形態によれば、液体タンク１４ａ，１４ｂの一方に貯留されていたインクＲ１又は処理液Ｒ２が所定量より少なくなった場合に、液体タンク１４ａ，１４ｂの他方に残ったインクＲ１又は処理液Ｒ２を、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに移送させることができるので、液体カートリッジ１６と共に廃棄される残存液の量を少なくすることができる。また、廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留されていたインクＲ１及び処理液Ｒ２を液体タンク１４ａ，１４ｂに移送して、これを液体カートリッジ１６と共に回収することができる。
【００４１】
また、リザーブタンク２４ａ，２４ｂの容量が、それらに連通された液体タンク１４ａ，１４ｂの容量と同じに設計されているので、カートリッジ交換の際には、液体タンク１４ａ又は１４ｂに残ったインクＲ１又は処理液Ｒ２の全てをリザーブタンク２４ａ又は２４ｂに完全に移送させることが可能であり、無駄に廃棄される残存液の量を少なくすることができる。また、リザーブタンク２４ａ，２４ｂと廃液タンク２６ａ，２６ｂとが共通の筐体により一体化されているので、部品点数を減らしてコストを低減することができる。さらに、インクＲ１と処理液Ｒ２とが異なる廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留されるので、廃液タンク２６ａ，２６ｂの内部でインクＲ１が処理液Ｒ２によって凝集されるのを防止でき、凝集されたインクＲ１によって液体通路等が詰まるのを防止することができる。
【００４２】
そして、液体タンク１４ａ，１４ｂにおけるインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量を、画像データ及び処理液吐出データから読み取った液滴のドット数やドットサイズに基づいて、簡単かつ正確に検知することができる。また、リザーブタンク２４ａ，２４ｂにおけるインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量を、ポンプ６４ａ，６４ｂの能力や稼動時間から算出される移送量に基づいて、簡単かつ正確に検知することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係るインクジェットプリンタにおけるリザーブタンク９０及び廃液タンク９２の構成を示す概念図である。第２実施形態では、リザーブタンク９０と廃液タンク９２とが共通の筐体９４により一体化されており、筐体９４の内部には、リザーブタンク９０を構成する第１パウチ９０ａと、廃液タンク９２を構成する第２パウチ９２ａとが互いに隣接して設けられている。第１パウチ９０ａ及び第２パウチ９２ａのそれぞれは、液体（インクＲ１又は処理液Ｒ２）が充填されたときに、筐体９４内の体積まで膨張可能なように袋状に構成されている。第１パウチ９０ａ及び第２パウチ９２ａの材質は、特に限定されるものではないが、ゴム及びエラストマ等のような液密性及び弾性を有する材料や、軟質合成樹脂等のような液密性及び柔軟性を有する材料を用いることが望ましい。なお、リザーブタンク９０及び廃液タンク９２は、上述のリザーブタンク２４ａ（又は２４ｂ）及び廃液タンク２６ａ（又は２６ｂ）に代わるものであり、第２実施形態に係るインクジェットプリンタの他の部分は、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０（図１）と同様に構成されている。
【００４４】
図７に示すように、第２実施形態に係るインクジェットプリンタにおいて、パージング動作を実行すると、インク吐出ヘッド２０ａ（図１）又は処理液吐出ヘッド２０ｂ（図１）で使用されたインクＲ１又は処理液Ｒ２が廃液タンク９２の第２パウチ９２ａに供給され、第２パウチ９２ａは、インクＲ１又は処理液Ｒ２が充填されることによって膨張される。また、印刷動作では、リザーブタンク９０の第１パウチ９０ａからインク吐出ヘッド２０ａ又は処理液吐出ヘッド２０ｂにインクＲ１又は処理液Ｒ２が供給され、第１パウチ９０ａは第２パウチ９２ａに押されて収縮される。一方、液体カートリッジ１６を交換するときには、液体タンク１４ａ又は１４ｂからリザーブタンク９０の第１パウチ９０ａにインクＲ１又は処理液Ｒ２が移送され、第１パウチ９０ａは、インクＲ１又は処理液Ｒ２が充填されることによって膨張される。また、廃液タンク９２の第２パウチ９２ａから液体タンク１４ａ又は１４ｂにインクＲ１又は処理液Ｒ２が移送され、液体残量が少なくなった第２パウチ９２ａは、第１パウチ９０ａに押されて収縮される。このように、第２実施形態では、第１パウチ９０ａ及び第２パウチ９２ａが同時に膨張されることはないので、第１パウチ９０ａ及び第２パウチ９２ａのそれぞれの最大容量を同時に確保する必要はなく、筐体９４をコンパクトに構成することができる。
【００４５】
（第３実施形態）
図８は、第３実施形態に係るインクジェットプリンタにおけるリザーブタンク１００及び廃液タンク１０２の構成を示す概念図である。第３実施形態では、リザーブタンク１００と廃液タンク１０２とが共通の筐体１０４により一体化されており、筐体１０４の内部には、リザーブタンク１００を構成する第１液体収容部１００ａと、廃液タンク１０２を構成する第２液体収容部１０２ａとが仕切り壁１０６を介して互いに隣接して設けられている。また、第１液体収容部１００ａと第２液体収容部１０２ａとは、通路１０８を介して連通されている。さらに、筐体１０４の内部には、第１液体移送手段２８ａ又は２８ｂ（図１）により第１液体収容部１００ａの容量を超える過剰なインクＲ１又は処理液Ｒ２が移送された場合に、当該過剰なインクＲ１又は処理液Ｒ２を第１液体収容部１００ａから通路１０８を通して第２液体収容部１０２ａに排出させる排出機構１１０が設けられている。この排出機構１１０は、単に高低差を利用してインクＲ１又は処理液Ｒ２を排出させる構成であってもよいし、第２液体収容部１０２ａから第１液体収容部１００ａへのインクＲ１又は処理液Ｒ２の逆流を防止する逆止弁を有する構成であってもよい。なお、リザーブタンク１００及び廃液タンク１０２は、上述のリザーブタンク２４ａ（又は２４ｂ）及び廃液タンク２６ａ（又は２６ｂ）に代わるものであり、第３実施形態に係るインクジェットプリンタの他の部分は、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０（図１）と同様に構成されている。
【００４６】
第３実施形態では、第１液体収容部１００ａの容量を超える過剰なインクＲ１又は処理液Ｒ２が移送されたときに、当該インクＲ１又は処理液Ｒ２が通路１０８を通して第２液体収容部１０２ａに供給されるので、第１液体収容部１００ａの圧力が過剰に上昇するのを防止することができる。
【００４７】
（第４実施形態）
図９は、第４実施形態に係るインクジェットプリンタ１２０の構成を示す概念図である。このインクジェットプリンタ１２０では、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の処理液吐出ヘッド２０ｂ（図１）に代えて、インク吐出ヘッド２０ｃが設けられており、液体タンク１４ｂには、処理液Ｒ２（図１）に代えてインクＲ３が貯留されている。そして、インク吐出ヘッド２０ｃに対応して設けられたキャップ５９ｃは、上流側連通路６８ｃを介して廃液タンク２６ａに連通されている。
【００４８】
第４実施形態では、少なくとも２つのインク吐出ヘッド２０ａ，２０ｃから排出されたインクＲ１，Ｒ３が共通の廃液タンク２６ａに移送されるので、廃液タンクの数を減らすことができる。したがって、インクジェットプリンタ１２０の全体をより小型かつ安価に製造することができる。
【００４９】
（第５実施形態）
図１０は、第５実施形態に係るインクジェットプリンタ１３０の要部の構成を示す概念図である。このインクジェットプリンタ１３０では、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の下流側連通路６６ａ，６６ｂに代えて、下流側連通路１３２ａ，１３２ｂが設けられている。廃液タンク２６ａに接続された下流側連通路１３２ａは、切替弁１３４ａを介して２方向に分岐されており、一方の分岐路１３６ａが液体タンク１４ａに接続されており、かつ、他方の分岐路１３８ａが液体タンク１４ｂに接続されている。また、廃液タンク２６ｂに接続された下流側連通路１３２ｂは、切替弁１３４ｂを介して２方向に分岐されており、一方の分岐路１３６ｂが液体タンク１４ｂに接続されており、かつ、他方の分岐路１３８ｂが液体タンク１４ａに接続されている。そして、制御部３４、切替弁１３４ａ及びポンプ６７ａによって、液体タンク１４ａ，１４ｂに廃液タンク２６ａからインクＲ１を移送させる第２液体移送手段１４０ａが構成されており、制御部３４、切替弁１３４ｂ及びポンプ６７ｂによって、液体タンク１４ｂ，１４ａに廃液タンク２６ｂから処理液Ｒ２を移送させる第２液体移送手段１４０ｂが構成されている。
【００５０】
第５実施形態では、制御部３４で切替弁１３４ａを制御することによって、インク吐出ヘッド２０ａ（図１）に対応する廃液タンク２６ａに貯留されていたインクＲ１を、液体タンク１４ａ及び液体タンク１４ｂのいずれか一方、又は両方に移送することが可能である。また、制御部３４で切替弁１３４ｂを制御することによって、処理液吐出ヘッド２０ｂ（図１）に対応する廃液タンク２６ｂに貯留されていた処理液Ｒ２を、液体タンク１４ｂ及び液体タンク１４ａのいずれか一方、又は両方に移送することが可能である。したがって、液体タンク１４ａ及び液体タンク１４ｂの両方を用いて、インクＲ１及び処理液Ｒ２のいずれか一方、又は両方を回収することが可能であり、より多くのインクＲ１及び処理液Ｒ２を回収することができる。また、液体タンク１４ｂ及び液体タンク１４ａのいずれか一方、又は両方を「共通の液体タンク」として用いることができるので、当該共通の液体タンクにおいてインクＲ１と処理液Ｒ２とを混合させて、インクＲ１を処理液Ｒ２によって凝集させることができる。インクＲ１を凝集させると、カートリッジ装着部１８から取り外した液体カートリッジ１６を振ったときでも、インクＲ１及び処理液Ｒ２の音が聞こえることがないので、インクＲ１が残っているとユーザが錯覚するのを防止することができる。
【００５１】
（その他の実施形態）
上述の各実施形態では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂ及び廃液タンク２６ａ，２６ｂが共通の筐体２５ａ，２５ｂにより一体化されているが、他の実施形態では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂ及び廃液タンク２６ａ，２６ｂが別々の筐体（図示省略）により互いに独立して構成されてもよい。また、上述の各実施形態では、制御部３４の残量検知部８４を「液体タンク残量検知手段」及び「リザーブタンク残量検知手段」として用いているが、他の実施形態では、液体タンク１４ａ，１４ｂに取り付けられた液位センサを「液体タンク残量検知手段」として用いてもよく、また、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに取り付けられた液位センサを「リザーブタンク残量検知手段」として用いてもよい。
【００５２】
そして、他の実施形態では、本発明をインク以外の液体を吐出する画像形成装置に適用してもよいし、ファクシミリ及びコピー機等のようなプリンタ以外の画像形成装置に適用してもよい。さらに、液体吐出方式としては、アクチュエータ方式に代えて、発熱素子で液体の体積を膨張させたときの圧力を利用して吐出させる方式を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
Ｑ… 用紙
Ｒ１… インク（液体）
Ｒ２… 処理液（液体）
１０… インクジェットプリンタ（画像形成装置）
１２… 搬送機構
１４ａ，１４ｂ… 液体タンク
１６… 液体カートリッジ
１８… カートリッジ装着部
２０ａ… インク吐出ヘッド（液体使用部）
２０ｂ… 処理液吐出ヘッド（液体使用部）
２２ａ，２２ｂ… 連通路
２４ａ，２４ｂ… リザーブタンク
２５ａ，２５ｂ… 筐体
２６ａ，２６ｂ… 廃液タンク
２８ａ，２８ｂ… 第１液体移送手段
３０ａ，３０ｂ… 第２液体移送手段
３４… 制御部（液体移送制御手段、液体タンク残量検知手段、リザーブタンク残量検知手段）
５９ａ，５９ｂ…キャップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の液体タンクが一体化された液体カートリッジを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録媒体にインク等の第１液体を吐出する画像形成装置において、高い印字品質を維持したり、画質を向上させたりするために、第１液体の成分を凝集又は析出させる第２液体を、記録媒体に塗布する技術が知られている（特許文献１参照）。しかし、第１液体及び第２液体のそれぞれを、互いに独立した複数の液体タンクに収容した場合には、複数の液体タンクを配置するスペースを個別に確保する必要があるため、装置が大型化するという課題があった。
【０００３】
この課題を解決する手段として、特許文献２には、複数の液体タンクを一体化させることによって、装置の小型化を図る技術が記載されている。この技術は、インクを貯蔵する第１収納部と記録性向上液を貯蔵する第２収納部とを一体化させてタンク部を構成し、インクが無くなった際にタンク部の全体を交換するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４１８４１号公報
【特許文献２】特開平８−２１６３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２の先行技術では、第１収納部のインクが無くなった際に、タンク部の全体を交換するようにしていたので、第２収納部に残存した多くの記録性向上液が無駄に廃棄されるという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の液体タンクが一体化された液体カートリッジを交換する際に、無駄に廃棄される残存液の量を少なくすることができる、画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、互いに異なる液体が貯留される複数の液体タンクを有する液体カートリッジと、前記複数の液体タンクに貯留された各液体の残量を検知する液体タンク残量検知手段と、前記液体カートリッジが装着されるカートリッジ装着部と、画像を形成するために前記互いに異なる液体を使用する複数の液体使用部と、前記複数の液体タンクと前記複数の液体使用部とを連通させる複数の連通路と、を備える画像形成装置であって、前記複数の液体タンクの少なくとも１つに対応して設けられ、対応する前記液体タンクに貯留されていた液体を一時的に貯留する少なくとも１つのリザーブタンクと、少なくとも１つの前記液体使用部から排出された液体を一時的に貯留する廃液タンクと、前記リザーブタンクに対して、それに対応する前記液体タンクから液体を移送させる第１液体移送手段と、少なくとも１つの前記液体タンクに対して、前記廃液タンクから液体を移送させる第２液体移送手段と、前記第１液体移送手段及び前記第２液体移送手段を制御する液体移送制御手段とを備え、前記液体移送制御手段は、或る１つの前記液体タンクにおける液体の残量が所定量よりも少なくなったことを前記液体タンク残量検知手段が検知したとき、前記リザーブタンクに連通する他の少なくとも１つの前記液体タンクに残った液体を前記リザーブタンクに移送させるように前記第１液体移送手段を制御し、かつ、前記廃液タンクに貯留されていた液体を前記或る１つの液体タンク又は前記他の少なくとも１つの液体タンクに移送させるように前記第２液体移送手段を制御することを特徴とする。
【０００８】
この構成では、或る１つの液体タンクにおける液体の残量が所定量よりも少なくなったこと（すなわち液体カートリッジを交換すべきこと）を液体タンク残量検知手段が検知したとき、リザーブタンクに連通する他の少なくとも１つの液体タンクに残った液体がリザーブタンクに移送される。また、このとき、液体残量が少なくなった或る１つの液体タンク又は他の少なくとも１つの液体タンクに、廃液タンクに貯留されていた液体が移送される。したがって、液体カートリッジを交換する際には、無駄に廃棄される液体の量を少なくすることができるとともに、廃液タンクに貯留されていた液体を液体カートリッジと共に回収することができる。そして、液体カートリッジを交換した後には、リザーブタンクに移送させた液体を液体使用部で使用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記の構成によって、複数の液体タンクが一体化された液体カートリッジを交換する際に、無駄に廃棄される残存液の量を可及的に少なくすることができるとともに、廃液タンクに貯留されていた液体（廃液）を液体カートリッジと共に簡単に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係るインクジェットプリンタ（画像形成装置）の構成を示す概念図である。
【図２】インクジェットプリンタに用いられるインク吐出ヘッド（液体使用部）のヘッド本体を示す平面図である。
【図３】インク吐出ヘッドのヘッド本体を示す部分拡大断面図である。
【図４】インクジェットプリンタに用いられる制御部（液体移送制御手段）の構成を示すブロック図である。
【図５】制御部（液体移送制御手段）の制御動作を示すフロー図である。
【図６】制御部（液体移送制御手段）の制御動作を示すフロー図である。
【図７】第２実施形態に係るインクジェットプリンタにおけるリザーブタンク及び廃液タンクの構成を示す概念図である。
【図８】第３実施形態に係るインクジェットプリンタにおけるリザーブタンク及び廃液タンクの構成を示す概念図である。
【図９】第４実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示す概念図である。
【図１０】第５実施形態に係るインクジェットプリンタの要部の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る画像形成装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
［インクジェットプリンタの全体構成］
図１は、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の全体構成を示す概念図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、搬送機構１２によって搬送される用紙Ｑの表面に、互いに異なる液体Ｒ１，Ｒ２を使用して画像を形成するものであり、互いに異なる液体Ｒ１，Ｒ２が貯留される複数（本実施形態では２つ）の液体タンク１４ａ，１４ｂを有する液体カートリッジ１６と、液体カートリッジ１６を保持するカートリッジ装着部１８と、複数（本実施形態では２つ）の液体使用部２０ａ，２０ｂと、複数の液体タンク１４ａ，１４ｂと複数の液体使用部２０ａ，２０ｂとを連通させる複数の連通路２２ａ，２２ｂとを備えている。また、インクジェットプリンタ１０は、複数の液体タンク１４ａ，１４ｂの少なくとも１つ（本実施形態では２つ）に対応して設けられ、対応する液体タンク１４ａ，１４ｂに貯留されていた液体Ｒ１，Ｒ２を一時的に貯留する少なくとも１つ（本実施形態では２つ）のリザーブタンク２４ａ，２４ｂと、複数の液体使用部２０ａ，２０ｂの少なくとも１つ（本実施形態では２つ）に対応して設けられ、対応する液体使用部２０ａ，２０ｂから排出された液体Ｒ１，Ｒ２（廃液）を一時的に貯留する少なくとも１つ（本実施形態では２つ）の廃液タンク２６ａ，２６ｂとを備えている。
【００１３】
また、図１に示すように、インクジェットプリンタ１０は、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに対して、それらに対応する液体タンク１４ａ，１４ｂから液体Ｒ１，Ｒ２を移送させる第１液体移送手段２８ａ，２８ｂと、少なくとも１つ（本実施形態では２つ）の液体タンク１４ａ，１４ｂに対して、廃液タンク２６ａ，２６ｂから液体Ｒ１，Ｒ２を移送させる第２液体移送手段３０ａ，３０ｂと、少なくとも１つ（本実施形態では２つ）の廃液タンク２６ａ，２６ｂに対して、液体使用部２０ａ，２０ｂから排出された液体Ｒ１，Ｒ２（廃液）を移送させる第３液体移送手段３２ａ，３２ｂとを備えている。さらに、インクジェットプリンタ１０は、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂ、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂ及び第３液体移送手段３２ａ，３２ｂのそれぞれを制御する「液体移送制御手段」としての機能を有する制御部３４を備えている。なお、図１中の破線は、制御部３４に接続された各種の電気配線Ｌである。
【００１４】
［搬送機構の構成］
搬送機構１２は、用紙カセット（図示省略）に収容された「記録媒体」としての用紙Ｑを、液体使用部２０ａ，２０ｂに導くものであり、一対のプーリ３６ａ，３６ｂと、一対のプーリ３６ａ，３６ｂ間に環状に掛け渡された無端ベルト３８と、一方のプーリ３６ｂを回転させるモータ３９とを備えており、モータ３９が制御部３４に電気的に接続されている。そして、搬送機構１２における無端ベルト３８の上方に、液体使用部２０ａ，２０ｂが並んで配置されており、無端ベルト３８の上面に載置された用紙Ｑが、まず、液体使用部２０ｂの直下を通過し、その後、液体使用部２０ａの直下を通過するようになっている。
【００１５】
［液体カートリッジの構成］
図１に示すように、液体カートリッジ１６は、インク（本実施形態ではブラックインク）が貯留される第１液体タンク１４ａと、処理液が貯留される第２液体タンク１４ｂとが一体化されたものであり、この液体カートリッジ１６がカートリッジ装着部１８に対して着脱可能に装着されている。本実施形態における「互いに異なる液体」は、インク及び処理液である。そこで、以下では、「液体Ｒ１」を「インクＲ１」と読み替え、「液体Ｒ２」を「処理液Ｒ２」と読み替えて説明する。
【００１６】
第２液体タンク１４ｂに貯留される処理液Ｒ２としては、第１液体タンク１４ａに貯留されるインクＲ１の成分を凝集又は析出させるものが用いられる。例えば、顔料系のインクＲ１に対しては、顔料色素を凝集させるものが用いられ、染料系のインクＲ１に対しては、染料色素を析出させるものが用いられる。処理液Ｒ２の材料としては、カチオン性化合物、とりわけカチオン系高分子やカチオン性界面活性剤、カルシウム塩、マグネシウム塩等の多価金属塩を含有する液体等を適宜選択可能である。これらの処理液Ｒ２が塗布された用紙Ｑの塗布領域にインクＲ１が着弾すると、多価金属塩等がインクＲ１の着色剤である染料又は顔料に作用して、不溶性又は難溶性の金属複合体等が凝集又は析出により形成される。その結果、インクＲ１の用紙Ｑ内への浸透度が低下し、インクＲ１を用紙Ｑ上に定着させ易くなる。
【００１７】
［液体使用部の構成］
液体使用部２０ａ，２０ｂのそれぞれは、画像を形成するために、互いに異なるインクＲ１及び処理液Ｒ２を使用する部分である。「液体使用部」は、画像形成に直接的に寄与するものは勿論、補助的に寄与するものをも含む概念である。本実施形態では、一方の液体使用部２０ａが、画像形成に直接寄与する「インク吐出ヘッド」であり、他方の液体使用部２０ｂが、画像形成に補助的に寄与する「処理液吐出ヘッド」である。そこで、以下では、「液体使用部２０ａ」を「インク吐出ヘッド２０ａ」と読み替え、「液体使用部２０ｂ」を「処理液吐出ヘッド２０ｂ」と読み替えて説明する。
【００１８】
図２は、インクジェットプリンタ１０に用いられるインク吐出ヘッド２０ａを示す平面図であり、図３は、インク吐出ヘッド２０ａのヘッド本体４２を示す部分拡大断面図である。図１に示すように、インク吐出ヘッド２０ａは、搬送機構１２で搬送される用紙ＱにインクＲ１を吐出するものであり、用紙Ｑの搬送方向（以下、「副走査方向」という。）に対して直交する方向（以下、「主走査方向」という。）に長尺な略直方体状のヘッドホルダ４０を有している。そして、このヘッドホルダ４０の下面に、インクＲ１を吐出するヘッド本体４２が装着されている。つまり、本実施形態のインクジェットプリンタ１０は、ライン式のプリンタである。
【００１９】
図３に示すように、ヘッド本体４２は、流路ユニット４４とその上面に接合されたアクチュエータユニット４６とを有している。流路ユニット４４は、複数の金属製プレートからなる積層体であり、最下層を構成するノズルプレート４４ａの下面が吐出面４８となっている。そして、この吐出面４８には、複数のノズル５０が形成されている。また、流路ユニット４４の内部には、マニホールド５２（図２）及び副マニホールド５２ａが形成されており、さらに、副マニホールド５２ａからアパーチャ５４及び圧力室５６を経てノズル５０に至る複数の個別インク流路５８が形成されている。また、図２に示すように、流路ユニット４４の上面４４ｂには、マニホールド５２に連通する複数のインク供給口５２ｂが形成されている。そして、ヘッドホルダ４０の内部におけるヘッド本体４２の上方には、インク供給口５２ｂに連通するリザーブユニット（図示省略）が配置されており、図１に示すように、リザーブユニットが連通路２２ａを介して、液体カートリッジ１６の液体タンク１４ａに接続されている。
【００２０】
図３に示すように、アクチュエータユニット４６は、複数の個別インク流路５８の圧力室５６に対応する複数のアクチュエータ（図示省略）を有している。複数のアクチュエータのそれぞれは、圧電層とこれを挟むように配置された電極とを有しており、電極に電圧を付与することで圧力室５６の内部のインクＲ１に吐出エネルギーを付与できるようになっている。また、電極には、ドライバＩＣを搭載したフレキシブルプリント配線基板（Flexible Printed Circuit：ＦＰＣ）の一方端部が電気的に接続されており、当該ＦＰＣの他方端部は、制御部３４（図１）に電気的に接続されている。なお、ＦＰＣは電気配線Ｌの一種であり、図１では、他の電気配線Ｌと同様に破線で示している。
【００２１】
インク吐出ヘッド２０ａにおいては、インクＲ１の吐出不良を防止するために、印刷動作の開始前、或いは、印刷動作の終了後の所定のタイミングで、増粘したインクＲ１をノズル５０（図３）から強制的に吐出させる動作（以下、「パージング動作」という。）が実行される。図１に示すように、パージング動作では、移動可能に構成されたキャップ５９ａが吐出面４８（図３）に対向する位置に配置される。そして、ポンプ６４ａによりインクＲ１をインク吐出ヘッド２０ａに供給することで、ノズル５０（図３）からキャップ５９ａ（図１）の内部にインクＲ１が排出される。キャップ５９ａの内部に排出されたインクＲ１は、後述する第３液体移送手段３２ａによって廃液タンク２６ａに移送される。なお、印刷時には、吐出面４８（図３）に対向する位置からキャップ５９ａが退避される。
【００２２】
図１に示すように、処理液吐出ヘッド２０ｂは、搬送機構１２で搬送される用紙Ｑに対してインク吐出ヘッド２０ａの上流側で処理液Ｒ２を吐出するものであり、インク吐出ヘッド２０ａと同様に構成されている。つまり、処理液吐出ヘッド２０ｂは、主走査方向に長尺な略直方体状のヘッドホルダ４０を有しており、ヘッドホルダ４０の下面には、処理液Ｒ２を吐出するヘッド本体４２が装着されている。また、ヘッド本体４２は、流路ユニット４４とその上面に接合されたアクチュエータユニット４６（図３）とを有している。そして、アクチュエータユニット４６（図３）を構成する複数のアクチュエータ（図示省略）のそれぞれの電極には、ＦＰＣ（図１中に破線で示す。）の一方端部が電気的に接続されており、当該ＦＰＣの他方端部は、制御部３４（図１）に電気的に接続されている。また、パージング動作では、処理液吐出ヘッド２０ｂの吐出面４８（図３）に対向する位置にキャップ５９ｂが配置される。
【００２３】
［連通路、リザーブタンク、廃液タンク等の構成］
図１に示すように、連通路２２ａは、液体タンク１４ａとインク吐出ヘッド２０ａとを連通させるインクＲ１の流路であり、可撓性を有するチューブで構成されている。そして、連通路２２ａの途中には、分岐路６０ａを介してリザーブタンク２４ａが接続されており、連通路２２ａと分岐路６０ａとの接続部には、流路を切り替えるための切替弁６２ａが設けられている。また、切替弁６２ａの上流側における連通路２２ａ又は分岐路６０ａ（本実施形態では連通路２２ａ）には、ポンプ６４ａが設けられている。切替弁６２ａ及びポンプ６４ａは、制御部３４に対して電気的に接続されており、制御部３４によってこれらの動作が制御される。廃液タンク２６ａは、インク吐出ヘッド２０ａから排出されたインクＲ１（廃液）を一時的に貯留するものであり、廃液タンク２６ａと液体タンク１４ａとが下流側連通路６６ａを介して連通されており、廃液タンク２６ａとキャップ５９ａとが上流側連通路６８ａを介して連通されている。また、下流側連通路６６ａには、ポンプ６７ａが設けられており、上流側連通路６８ａには、ポンプ６９ａが設けられている。
【００２４】
図１に示すように、リザーブタンク２４ａ及び廃液タンク２６ａは、１つの筐体２５ａの内部に構成されており、リザーブタンク２４ａ及び廃液タンク２６ａのそれぞれの容量は、これらに連通された液体タンク１４ａの容量とほぼ同じに設計されている。つまり、リザーブタンク２４ａと廃液タンク２６ａとは、共通の筐体２５ａにより一体化されており、これらを合わせた全体の容量は、液体タンク１４ａの容量の略２倍に設計されている。したがって、未使用時に液体タンク１４ａに貯留されていたインクＲ１の全てがそのまま残存した場合でも、それをリザーブタンク２４ａに余裕を持って収容することができる。また、未使用時に液体タンク１４ａに貯留されていたインクＲ１の全てをインク吐出ヘッド２０ａからキャップ５９ａの内部に排出させる場合でも、それを廃液タンク２６ａに余裕を持って収容することができる。
【００２５】
制御部３４で切替弁６２ａを操作して液体タンク１４ａとリザーブタンク２４ａとを連通させる流路を開くとともに、制御部３４でポンプ６４ａを駆動させると、液体タンク１４ａに貯留されていたインクＲ１がリザーブタンク２４ａに移送される。また、制御部３４でポンプ６７ａを駆動させると、廃液タンク２６ａに貯留されていたインクＲ１が液体タンク１４ａに移送される。そして、制御部３４でポンプ６９ａを駆動させると、インク吐出ヘッド２０ａからキャップ５９ａの内部に排出されたインクＲ１が廃液タンク２６ａに移送される。つまり、本実施形態では、制御部３４、切替弁６２ａ及びポンプ６４ａによって、リザーブタンク２４ａに液体タンク１４ａからインクＲ１を移送させる第１液体移送手段２８ａが構成されており、制御部３４及びポンプ６７ａによって、液体タンク１４ａに廃液タンク２６ａからインクＲ１を移送させる第２液体移送手段３０ａが構成されている。また、制御部３４及びポンプ６９ａによって、廃液タンク２６ａにキャップ５９ａからインクＲ１を移送させる第３液体移送手段３２ａが構成されている。また、本実施形態では、液体タンク１４ａ及びリザーブタンク２４ａがインク吐出ヘッド２０ａより上方に配置されており、ポンプ６４ａは、停止状態でもインクＲ１の通過を許容できるように構成されている。したがって、切替弁６２ａを操作してインク吐出ヘッド２０ａに向かう流路を開くと、液体タンク１４ａ又はリザーブタンク２４ａの内部に貯留されていたインクＲ１は、インク吐出ヘッド２０ａに対して水頭差によって自然に供給される。
【００２６】
処理液Ｒ２が貯留される液体タンク１４ｂに関しても同様に、連通路２２ｂ、分岐路６０ｂ、リザーブタンク２４ｂ、切替弁６２ｂ、ポンプ６４ｂ、廃液タンク２６ｂ、下流側連通路６６ｂ、上流側連通路６８ｂ、ポンプ６７ｂ及びポンプ６９ｂが設けられている。そして、制御部３４、切替弁６２ｂ及びポンプ６４ｂによって、リザーブタンク２４ｂに液体タンク１４ｂから処理液Ｒ２を移送させる第１液体移送手段２８ｂが構成されており、制御部３４及びポンプ６７ｂによって、液体タンク１４ｂに廃液タンク２６ｂから処理液Ｒ２を移送させる第２液体移送手段３０ｂが構成されている。また、制御部３４及びポンプ６９ｂによって、廃液タンク２６ｂにキャップ５９ｂから処理液Ｒ２を移送させる第３液体移送手段３２ｂが構成されている。なお、これらの各要素は、液体タンク１４ａに関して設けられた各要素と同様に構成されているので、これらの各要素についての詳細な説明は省略する。
【００２７】
［制御部の構成］
図４は、インクジェットプリンタ１０に用いられる制御部３４の構成を示すブロック図である。制御部３４（図１）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行する制御プログラムや各種のデータを書き替え可能に記憶する不揮発メモリと、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを有している。そして、図４に示すように、ＣＰＵで制御プログラムが実行されることによって、ヘッド制御部７０、画像データ記憶部７２、処理液吐出データ記憶部７４、処理液吐出データ作成部７６、処理液吐出データ変更部７８、搬送制御部８０、液体移送制御部８２及び残量検知部８４が実現される。
【００２８】
ヘッド制御部７０は、画像データ記憶部７２に記憶された画像データに基づいてインク吐出ヘッド２０ａのアクチュエータを制御するインク吐出ヘッド制御部７０ａと、処理液吐出データ記憶部７４に記憶された処理液吐出データに基づいて処理液吐出ヘッド２０ｂのアクチュエータを制御する処理液吐出ヘッド制御部７０ｂとを有している。ここで、画像データは、インク吐出ヘッド２０ａから用紙Ｑ上の各単位領域に吐出するインクＲ１の量を、ゼロ、小滴、中滴、大滴の４段階で示すものであり、処理液吐出データは、処理液吐出ヘッド２０ｂから用紙Ｑ上の各単位領域に吐出する処理液Ｒ２の量を、ゼロ、小滴、中滴、大滴の４段階で示すものである。したがって、残量検知部８４では、画像データ及び処理液吐出データに含まれる液滴のドット数やドットサイズに基づいて、インクＲ１及び処理液Ｒ２の消費量を求めることができる。
【００２９】
処理液吐出データ作成部７６は、画像データ記憶部７２に記憶された画像データに基づいて処理液吐出データを作成するものであり、処理液吐出データ変更部７８は、処理液吐出データ記憶部７４に記憶された処理液吐出データを、操作パネル８６から入力された情報等に基づいて適宜変更するものである。
【００３０】
液体移送制御部８２は、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂ、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂ及び第３液体移送手段３２ａ，３２ｂのそれぞれを制御する「液体移送制御手段」として機能するものである。液体移送制御部８２には、切替弁６２ａ，６２ｂ及びポンプ６４ａ，６４ｂ，６７ａ，６７ｂ，６９ａ，６９ｂが電気的に接続されており、ポンプの能力や稼動時間に関する情報を取得できるようになっている。
【００３１】
残量検知部８４は、画像データ記憶部７２から与えられた画像データに基づいて、液体タンク１４ａに貯留されたインクＲ１の残量を検知する機能と、処理液吐出データ記憶部７４から与えられた処理液吐出データに基づいて、液体タンク１４ｂに貯留された処理液Ｒ２の残量を検知する機能とを有している。また、残量検知部８４は、液体移送制御部８２から与えられた信号に基づいて、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂ、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂ及び第３液体移送手段３２ａ，３２ｂによるインクＲ１及び処理液Ｒ２の移送量を求める機能と、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂにおける移送量等からリザーブタンク２４ａ，２４ｂに貯留されたインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量を検知する機能と、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂ及び第３液体移送手段３２ａ，３２ｂにおける移送量等から廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留されたインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量を検知する機能とを有している。つまり、残量検知部８４は、液体タンク１４ａ，１４ｂの残量を検知する「液体タンク残量検知手段」としての機能と、リザーブタンク２４ａ，２４ｂの残量を検知する「リザーブタンク残量検知手段」としての機能と、廃液タンク２６ａ，２６ｂの残量を検知する「廃液タンク残量検知手段」としての機能とを有している。
【００３２】
操作パネル８６は、処理液吐出データ変更部７８及び残量検知部８４に対して各種の情報を入力する「情報入力手段」としての機能と、残量検知部８４から与えられた信号に基づいて液体カートリッジ１６を交換すべきことを報知する「報知手段」としての機能とを有している。或る液体タンク１４ａ，１４ｂにおけるインクＲ１又は処理液Ｒ２の残量が、予め設定された所定量（第１所定量）よりも少なくなったことを「液体タンク残量検知手段」としての残量検知部８４が検知すると、操作パネル８６は、液体カートリッジ１６を交換すべきことを報知するように、その表示部（図示省略）に文字等を表示する。
【００３３】
［制御部の制御動作］
図５及び図６は、制御部３４（液体移送制御手段）の制御動作を示すフロー図である。図５に示すように、ステップＳ１では、液体タンク１４ａ，１４ｂのインクＲ１及び処理液Ｒ２が、水頭差によってインク吐出ヘッド２０ａ及び処理液吐出ヘッド２０ｂに供給され、印刷時には、これらのインクＲ１及び処理液Ｒ２が画像形成のために使用される。印刷動作においてインクＲ１及び処理液Ｒ２が使用されると、液体タンク１４ａ，１４ｂの残量が減少していくため、これらの一方の残量が無くなった際には、液体カートリッジ１６を交換する必要がある。また、廃液タンク２６ａ，２６ｂには、パージング動作によってインク吐出ヘッド２０ａ及び処理液吐出ヘッド２０ｂから排出されたインクＲ１及び処理液Ｒ２（廃液）が貯留されるので、これらを回収する必要がある。そこで、ステップＳ３〜Ｓ１３では、カートリッジ交換及び廃液回収のための液体移送制御が実行される。
【００３４】
まず、ステップＳ３では、液体タンク１４ａ，１４ｂの残量が残量検知部８４（図４）によって検知され、次のステップＳ５では、或る液体タンク１４ａ，１４ｂにおけるインクＲ１又は処理液Ｒ２の残量が「第１所定量」未満であるか否かが判断される。そして、ステップＳ５で「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ１に戻って通常の液体供給が続行され、「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ７及びステップＳ８が実行される。
【００３５】
ステップＳ７では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂ（図１）に対して、それに対応する他の液体タンク１４ａ，１４ｂ（或る液体タンクとは異なる液体タンク）からインクＲ１又は処理液Ｒ２を移送させるように、第１液体移送手段２８ａ，２８ｂが制御される。例えば、ステップＳ５において、液体タンク１４ｂにおける処理液Ｒ２の残量が「第１所定量」未満であると判断されると、ステップＳ７では、他の液体タンク１４ａに貯留されていたインクＲ１をリザーブタンク２４ａに移送させるように、第１液体移送手段２８ａが制御される。
【００３６】
ステップＳ８では、少なくとも１つの液体タンク１４ａ，１４ｂ（本実施形態では２つ）に対して、廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留されていたインクＲ１及び処理液Ｒ２（廃液）を移送させるように、第２液体移送手段３０ａ，３０ｂが制御される。本実施形態では、廃液タンク２６ａに貯留されていたインクＲ１が、第２液体移送手段３０ａによって液体タンク１４ａに移送され、廃液タンク２６ｂに貯留されていた処理液Ｒ２が、第２液体移送手段３０ｂによって液体タンク１４ｂに移送される。
【００３７】
ステップＳ９では、ステップＳ７及びステップＳ８の移送が完了したか否かが判断され、「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ７に戻って移送動作が続行され、「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ１１が実行される。例えば、制御部３４は、ポンプ６４ａ，６４ｂの稼動時間が液体タンク１４ａ，１４ｂに残ったインクＲ１又は処理液Ｒ２を移送させるのに必要な時間に達し、かつ、ポンプ６７ａ，６７ｂの稼動時間が廃液タンク２６ａ，２６ｂに残ったインクＲ１又は処理液Ｒ２を移送させるのに必要な時間に達したとき、移送が完了したと判断する。ステップＳ１１では、液体カートリッジ１６を交換すべきことが「報知手段」としての操作パネル８６によって報知される。
【００３８】
次のステップＳ１３では、カートリッジ交換が完了したか否かが判断され、「ＮＯ」と判断されると、そのまま待機され、「ＹＥＳ」と判断されると、図６のステップＳ１５に進む。液体カートリッジ１６を交換した後には、ステップＳ７でリザーブタンク２４ａ，２４ｂに移送させたインクＲ１及び処理液Ｒ２を、インク吐出ヘッド２０ａ及び処理液吐出ヘッド２０ｂで利用する必要がある。そこで、図６に示すように、ステップＳ１５〜Ｓ２５では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに移送させたインクＲ１及び処理液Ｒ２をインク吐出ヘッド２０ａ及び処理液吐出ヘッド２０ｂに供給するための液体供給制御が実行される。
【００３９】
すなわち、ステップＳ１５では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂのインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量が残量検知部８４において検知される。ステップＳ１７では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂのインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量が「第２所定量」以上であるか否かが判断され、「ＮＯ」と判断されると、リザーブタンク２４ａ，２４ｂからの液体供給をせずにステップＳ２７に進み、「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ１９及びＳ２１がこの順に実行される。ステップＳ１９では、ステップＳ１７で「ＹＥＳ」と判断されたリザーブタンク２４ａ，２４ｂと、それに対応するインク吐出ヘッド２０ａ又は処理液吐出ヘッド２０ｂとを連通させるように、制御部３４によって切替弁６２ａ，６２ｂが制御され、リザーブタンク２４ａ，２４ｂのインクＲ１又は処理液Ｒ２がインク吐出ヘッド２０ａ又は処理液吐出ヘッド２０ｂに供給される。ステップＳ２１では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂの残量が残量検知部８４によって検知され、ステップＳ２３では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂの残量が「第２所定量」未満であるか否かが判断される。ステップＳ２３で「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ１９に戻り、「ＹＥＳ」と判断されると、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５では、ステップＳ２３において「ＹＥＳ」と判断されたリザーブタンク２４ａ，２４ｂと、それに対応するインク吐出ヘッド２０ａ又は処理液吐出ヘッド２０ｂとの連通を遮断させるように、制御部３４によって切替弁６２ａ，６２ｂが制御され、リザーブタンク２４ａ，２４ｂからのインクＲ１又は処理液Ｒ２の供給が停止される。ステップＳ２７では、制御部３４による液体移送制御を終了するか否かが判断され、「ＮＯ」と判断されると、ステップＳ１に戻って通常の液体供給が実行され、「ＹＥＳ」と判断されると、液体移送制御が終了される。
【００４０】
［第１実施形態の効果］
第１実施形態によれば、液体タンク１４ａ，１４ｂの一方に貯留されていたインクＲ１又は処理液Ｒ２が所定量より少なくなった場合に、液体タンク１４ａ，１４ｂの他方に残ったインクＲ１又は処理液Ｒ２を、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに移送させることができるので、液体カートリッジ１６と共に廃棄される残存液の量を少なくすることができる。また、廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留されていたインクＲ１及び処理液Ｒ２を液体タンク１４ａ，１４ｂに移送して、これを液体カートリッジ１６と共に回収することができる。
【００４１】
また、リザーブタンク２４ａ，２４ｂの容量が、それらに連通された液体タンク１４ａ，１４ｂの容量と同じに設計されているので、カートリッジ交換の際には、液体タンク１４ａ又は１４ｂに残ったインクＲ１又は処理液Ｒ２の全てをリザーブタンク２４ａ又は２４ｂに完全に移送させることが可能であり、無駄に廃棄される残存液の量を少なくすることができる。また、リザーブタンク２４ａ，２４ｂと廃液タンク２６ａ，２６ｂとが共通の筐体により一体化されているので、部品点数を減らしてコストを低減することができる。さらに、インクＲ１と処理液Ｒ２とが異なる廃液タンク２６ａ，２６ｂに貯留されるので、廃液タンク２６ａ，２６ｂの内部でインクＲ１が処理液Ｒ２によって凝集されるのを防止でき、凝集されたインクＲ１によって液体通路等が詰まるのを防止することができる。
【００４２】
そして、液体タンク１４ａ，１４ｂにおけるインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量を、画像データ及び処理液吐出データから読み取った液滴のドット数やドットサイズに基づいて、簡単かつ正確に検知することができる。また、リザーブタンク２４ａ，２４ｂにおけるインクＲ１及び処理液Ｒ２の残量を、ポンプ６４ａ，６４ｂの能力や稼動時間から算出される移送量に基づいて、簡単かつ正確に検知することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係るインクジェットプリンタにおけるリザーブタンク９０及び廃液タンク９２の構成を示す概念図である。第２実施形態では、リザーブタンク９０と廃液タンク９２とが共通の筐体９４により一体化されており、筐体９４の内部には、リザーブタンク９０を構成する第１パウチ９０ａと、廃液タンク９２を構成する第２パウチ９２ａとが互いに隣接して設けられている。第１パウチ９０ａ及び第２パウチ９２ａのそれぞれは、液体（インクＲ１又は処理液Ｒ２）が充填されたときに、筐体９４内の体積まで膨張可能なように袋状に構成されている。第１パウチ９０ａ及び第２パウチ９２ａの材質は、特に限定されるものではないが、ゴム及びエラストマ等のような液密性及び弾性を有する材料や、軟質合成樹脂等のような液密性及び柔軟性を有する材料を用いることが望ましい。なお、リザーブタンク９０及び廃液タンク９２は、上述のリザーブタンク２４ａ（又は２４ｂ）及び廃液タンク２６ａ（又は２６ｂ）に代わるものであり、第２実施形態に係るインクジェットプリンタの他の部分は、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０（図１）と同様に構成されている。
【００４４】
図７に示すように、第２実施形態に係るインクジェットプリンタにおいて、パージング動作を実行すると、インク吐出ヘッド２０ａ（図１）又は処理液吐出ヘッド２０ｂ（図１）で使用されたインクＲ１又は処理液Ｒ２が廃液タンク９２の第２パウチ９２ａに供給され、第２パウチ９２ａは、インクＲ１又は処理液Ｒ２が充填されることによって膨張される。また、印刷動作では、リザーブタンク９０の第１パウチ９０ａからインク吐出ヘッド２０ａ又は処理液吐出ヘッド２０ｂにインクＲ１又は処理液Ｒ２が供給され、第１パウチ９０ａは第２パウチ９２ａに押されて収縮される。一方、液体カートリッジ１６を交換するときには、液体タンク１４ａ又は１４ｂからリザーブタンク９０の第１パウチ９０ａにインクＲ１又は処理液Ｒ２が移送され、第１パウチ９０ａは、インクＲ１又は処理液Ｒ２が充填されることによって膨張される。また、廃液タンク９２の第２パウチ９２ａから液体タンク１４ａ又は１４ｂにインクＲ１又は処理液Ｒ２が移送され、液体残量が少なくなった第２パウチ９２ａは、第１パウチ９０ａに押されて収縮される。このように、第２実施形態では、第１パウチ９０ａ及び第２パウチ９２ａが同時に膨張されることはないので、第１パウチ９０ａ及び第２パウチ９２ａのそれぞれの最大容量を同時に確保する必要はなく、筐体９４をコンパクトに構成することができる。
【００４５】
（第３実施形態）
図８は、第３実施形態に係るインクジェットプリンタにおけるリザーブタンク１００及び廃液タンク１０２の構成を示す概念図である。第３実施形態では、リザーブタンク１００と廃液タンク１０２とが共通の筐体１０４により一体化されており、筐体１０４の内部には、リザーブタンク１００を構成する第１液体収容部１００ａと、廃液タンク１０２を構成する第２液体収容部１０２ａとが仕切り壁１０６を介して互いに隣接して設けられている。また、第１液体収容部１００ａと第２液体収容部１０２ａとは、通路１０８を介して連通されている。さらに、筐体１０４の内部には、第１液体移送手段２８ａ又は２８ｂ（図１）により第１液体収容部１００ａの容量を超える過剰なインクＲ１又は処理液Ｒ２が移送された場合に、当該過剰なインクＲ１又は処理液Ｒ２を第１液体収容部１００ａから通路１０８を通して第２液体収容部１０２ａに排出させる排出機構１１０が設けられている。この排出機構１１０は、単に高低差を利用してインクＲ１又は処理液Ｒ２を排出させる構成であってもよいし、第２液体収容部１０２ａから第１液体収容部１００ａへのインクＲ１又は処理液Ｒ２の逆流を防止する逆止弁を有する構成であってもよい。なお、リザーブタンク１００及び廃液タンク１０２は、上述のリザーブタンク２４ａ（又は２４ｂ）及び廃液タンク２６ａ（又は２６ｂ）に代わるものであり、第３実施形態に係るインクジェットプリンタの他の部分は、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０（図１）と同様に構成されている。
【００４６】
第３実施形態では、第１液体収容部１００ａの容量を超える過剰なインクＲ１又は処理液Ｒ２が移送されたときに、当該インクＲ１又は処理液Ｒ２が通路１０８を通して第２液体収容部１０２ａに供給されるので、第１液体収容部１００ａの圧力が過剰に上昇するのを防止することができる。
【００４７】
（第４実施形態）
図９は、第４実施形態に係るインクジェットプリンタ１２０の構成を示す概念図である。このインクジェットプリンタ１２０では、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の処理液吐出ヘッド２０ｂ（図１）に代えて、インク吐出ヘッド２０ｃが設けられており、液体タンク１４ｂには、処理液Ｒ２（図１）に代えてインクＲ３が貯留されている。そして、インク吐出ヘッド２０ｃに対応して設けられたキャップ５９ｃは、上流側連通路６８ｃを介して廃液タンク２６ａに連通されている。
【００４８】
第４実施形態では、少なくとも２つのインク吐出ヘッド２０ａ，２０ｃから排出されたインクＲ１，Ｒ３が共通の廃液タンク２６ａに移送されるので、廃液タンクの数を減らすことができる。したがって、インクジェットプリンタ１２０の全体をより小型かつ安価に製造することができる。
【００４９】
（第５実施形態）
図１０は、第５実施形態に係るインクジェットプリンタ１３０の要部の構成を示す概念図である。このインクジェットプリンタ１３０では、第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１０の下流側連通路６６ａ，６６ｂに代えて、下流側連通路１３２ａ，１３２ｂが設けられている。廃液タンク２６ａに接続された下流側連通路１３２ａは、切替弁１３４ａを介して２方向に分岐されており、一方の分岐路１３６ａが液体タンク１４ａに接続されており、かつ、他方の分岐路１３８ａが液体タンク１４ｂに接続されている。また、廃液タンク２６ｂに接続された下流側連通路１３２ｂは、切替弁１３４ｂを介して２方向に分岐されており、一方の分岐路１３６ｂが液体タンク１４ｂに接続されており、かつ、他方の分岐路１３８ｂが液体タンク１４ａに接続されている。そして、制御部３４、切替弁１３４ａ及びポンプ６７ａによって、液体タンク１４ａ，１４ｂに廃液タンク２６ａからインクＲ１を移送させる第２液体移送手段１４０ａが構成されており、制御部３４、切替弁１３４ｂ及びポンプ６７ｂによって、液体タンク１４ｂ，１４ａに廃液タンク２６ｂから処理液Ｒ２を移送させる第２液体移送手段１４０ｂが構成されている。
【００５０】
第５実施形態では、制御部３４で切替弁１３４ａを制御することによって、インク吐出ヘッド２０ａ（図１）に対応する廃液タンク２６ａに貯留されていたインクＲ１を、液体タンク１４ａ及び液体タンク１４ｂのいずれか一方、又は両方に移送することが可能である。また、制御部３４で切替弁１３４ｂを制御することによって、処理液吐出ヘッド２０ｂ（図１）に対応する廃液タンク２６ｂに貯留されていた処理液Ｒ２を、液体タンク１４ｂ及び液体タンク１４ａのいずれか一方、又は両方に移送することが可能である。したがって、液体タンク１４ａ及び液体タンク１４ｂの両方を用いて、インクＲ１及び処理液Ｒ２のいずれか一方、又は両方を回収することが可能であり、より多くのインクＲ１及び処理液Ｒ２を回収することができる。また、液体タンク１４ｂ及び液体タンク１４ａのいずれか一方、又は両方を「共通の液体タンク」として用いることができるので、当該共通の液体タンクにおいてインクＲ１と処理液Ｒ２とを混合させて、インクＲ１を処理液Ｒ２によって凝集させることができる。インクＲ１を凝集させると、カートリッジ装着部１８から取り外した液体カートリッジ１６を振ったときでも、インクＲ１及び処理液Ｒ２の音が聞こえることがないので、インクＲ１が残っているとユーザが錯覚するのを防止することができる。
【００５１】
（その他の実施形態）
上述の各実施形態では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂ及び廃液タンク２６ａ，２６ｂが共通の筐体２５ａ，２５ｂにより一体化されているが、他の実施形態では、リザーブタンク２４ａ，２４ｂ及び廃液タンク２６ａ，２６ｂが別々の筐体（図示省略）により互いに独立して構成されてもよい。また、上述の各実施形態では、制御部３４の残量検知部８４を「液体タンク残量検知手段」及び「リザーブタンク残量検知手段」として用いているが、他の実施形態では、液体タンク１４ａ，１４ｂに取り付けられた液位センサを「液体タンク残量検知手段」として用いてもよく、また、リザーブタンク２４ａ，２４ｂに取り付けられた液位センサを「リザーブタンク残量検知手段」として用いてもよい。
【００５２】
そして、他の実施形態では、本発明をインク以外の液体を吐出する画像形成装置に適用してもよいし、ファクシミリ及びコピー機等のようなプリンタ以外の画像形成装置に適用してもよい。さらに、液体吐出方式としては、アクチュエータ方式に代えて、発熱素子で液体の体積を膨張させたときの圧力を利用して吐出させる方式を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５３】
Ｑ… 用紙
Ｒ１… インク（液体）
Ｒ２… 処理液（液体）
１０… インクジェットプリンタ（画像形成装置）
１２… 搬送機構
１４ａ，１４ｂ… 液体タンク
１６… 液体カートリッジ
１８… カートリッジ装着部
２０ａ… インク吐出ヘッド（液体使用部）
２０ｂ… 処理液吐出ヘッド（液体使用部）
２２ａ，２２ｂ… 連通路
２４ａ，２４ｂ… リザーブタンク
２５ａ，２５ｂ… 筐体
２６ａ，２６ｂ… 廃液タンク
２８ａ，２８ｂ… 第１液体移送手段
３０ａ，３０ｂ… 第２液体移送手段
３４… 制御部（液体移送制御手段、液体タンク残量検知手段、リザーブタンク残量検知手段）
５９ａ，５９ｂ…キャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる液体が貯留される複数の液体タンクを有する液体カートリッジと、
前記複数の液体タンクに貯留された各液体の残量を検知する液体タンク残量検知手段と、
前記液体カートリッジが装着されるカートリッジ装着部と、
画像を形成するために前記互いに異なる液体を使用する複数の液体使用部と、
前記複数の液体タンクと前記複数の液体使用部とを連通させる複数の連通路と、
を備える画像形成装置であって、
前記複数の液体タンクの少なくとも１つに対応して設けられ、対応する前記液体タンクに貯留されていた液体を一時的に貯留する少なくとも１つのリザーブタンクと、
少なくとも１つの前記液体使用部から排出された液体を一時的に貯留する廃液タンクと、
前記リザーブタンクに対して、それに対応する前記液体タンクから液体を移送させる第１液体移送手段と、
少なくとも１つの前記液体タンクに対して、前記廃液タンクから液体を移送させる第２液体移送手段と、
前記第１液体移送手段及び前記第２液体移送手段を制御する液体移送制御手段とを備え、
前記液体移送制御手段は、或る１つの前記液体タンクにおける液体の残量が所定量よりも少なくなったことを前記液体タンク残量検知手段が検知したとき、前記リザーブタンクに連通する他の少なくとも１つの前記液体タンクに残った液体を前記リザーブタンクに移送させるように前記第１液体移送手段を制御し、かつ、前記廃液タンクに貯留されていた液体を前記或る１つの液体タンク又は前記他の少なくとも１つの液体タンクに移送させるように前記第２液体移送手段を制御することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記リザーブタンクと前記廃液タンクとは共通の筐体により一体化されている、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記筐体の内部には、前記リザーブタンクを構成する第１パウチと、前記廃液タンクを構成する第２パウチとが互いに隣接して設けられており、
前記第１パウチ及び前記第２パウチのそれぞれは液体が充填されることによって前記筐体内の体積まで膨張可能に構成されている、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記筐体の内部には、前記リザーブタンクを構成する第１液体収容部と、前記廃液タンクを構成する第２液体収容部とが互いに隣接して設けられており、
前記第１液体収容部と前記第２液体収容部とは、通路を介して連通されており、
前記筐体の内部には、前記第１液体移送手段により前記第１液体収容部の容量を超える過剰な液体が移送された場合に、当該過剰な液体を前記第１液体収容部から前記通路を通して前記第２液体収容部に排出させる排出機構が設けられている、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記排出機構は、前記第２液体収容部から前記第１液体収容部への液体の逆流を防止する逆止弁を有する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の液体使用部のうち少なくとも２つはインクを吐出するインク吐出ヘッドであり、
前記インク吐出ヘッドのそれぞれから排出されたインクが共通の前記廃液タンクに貯留される、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記複数の液体使用部のうち少なくとも１つはインクを吐出するインク吐出ヘッドであり、前記複数の液体使用部のうち少なくとも他の１つは処理液を吐出する処理液吐出ヘッドであり、
前記インク吐出ヘッドから排出されたインクと前記処理液吐出ヘッドから排出された処理液とが異なる前記廃液タンクに貯留される、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記インク吐出ヘッドに対応する前記廃液タンクに貯留されていたインクと、前記処理液吐出ヘッドに対応する前記廃液タンクに貯留されていた処理液とが前記第２液体移送手段によって共通の前記液体タンクに移送される、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１】
互いに異なる液体が貯留される複数の液体タンクを有する液体カートリッジと、
前記複数の液体タンクに貯留された各液体の残量を検知する液体タンク残量検知手段と、
前記液体カートリッジが装着されるカートリッジ装着部と、
画像を形成するために前記互いに異なる液体を使用する複数の液体使用部と、
前記複数の液体タンクと前記複数の液体使用部とを連通させる複数の連通路と、
を備える画像形成装置であって、
前記複数の液体タンクの少なくとも１つに対応して設けられ、対応する前記液体タンクに貯留されていた液体を一時的に貯留する少なくとも１つのリザーブタンクと、
少なくとも１つの前記液体使用部から排出された液体を一時的に貯留する廃液タンクと、
前記リザーブタンクに対して、それに対応する前記液体タンクから液体を移送させる第１液体移送手段と、
少なくとも１つの前記液体タンクに対して、前記廃液タンクから液体を移送させる第２液体移送手段と、
前記第１液体移送手段及び前記第２液体移送手段を制御する液体移送制御手段とを備え、
前記液体移送制御手段は、或る１つの前記液体タンクにおける液体の残量が所定量よりも少なくなったことを前記液体タンク残量検知手段が検知したとき、前記リザーブタンクに連通する他の少なくとも１つの前記液体タンクに残った液体を前記リザーブタンクに移送させるように前記第１液体移送手段を制御し、かつ、前記廃液タンクに貯留されていた液体を前記或る１つの液体タンク又は前記他の少なくとも１つの液体タンクに移送させるように前記第２液体移送手段を制御することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記リザーブタンクと前記廃液タンクとは共通の筐体により一体化されている、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記筐体の内部には、前記リザーブタンクを構成する第１パウチと、前記廃液タンクを構成する第２パウチとが互いに隣接して設けられており、
前記第１パウチ及び前記第２パウチのそれぞれは液体が充填されることによって前記筐体内の体積まで膨張可能に構成されている、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記筐体の内部には、前記リザーブタンクを構成する第１液体収容部と、前記廃液タンクを構成する第２液体収容部とが互いに隣接して設けられており、
前記第１液体収容部と前記第２液体収容部とは、通路を介して連通されており、
前記筐体の内部には、前記第１液体移送手段により前記第１液体収容部の容量を超える過剰な液体が移送された場合に、当該過剰な液体を前記第１液体収容部から前記通路を通して前記第２液体収容部に排出させる排出機構が設けられている、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記排出機構は、前記第２液体収容部から前記第１液体収容部への液体の逆流を防止する逆止弁を有する、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記複数の液体使用部のうち少なくとも２つはインクを吐出するインク吐出ヘッドであり、
前記インク吐出ヘッドのそれぞれから排出されたインクが共通の前記廃液タンクに貯留される、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記複数の液体使用部のうち少なくとも１つはインクを吐出するインク吐出ヘッドであり、前記複数の液体使用部のうち少なくとも他の１つは処理液を吐出する処理液吐出ヘッドであり、
前記インク吐出ヘッドから排出されたインクと前記処理液吐出ヘッドから排出された処理液とが異なる前記廃液タンクに貯留される、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記インク吐出ヘッドに対応する前記廃液タンクに貯留されていたインクと、前記処理液吐出ヘッドに対応する前記廃液タンクに貯留されていた処理液とが前記第２液体移送手段によって共通の前記液体タンクに移送される、請求項７に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１５８０４４（Ｐ２０１２−１５８０４４Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４６８（Ｐ２０１１−１８４６８）
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月３１日（２０１１．１．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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