JP2003182109A - 液体給排機構および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体吐出ヘッドに対する従来の液体吸排機構
は、部品コストが嵩む上にコンパクト化し得ない。 【解決手段】 液体吐出ヘッド１１に供給される液体Ｉ
を貯溜する第１の液体タンク２７と、液体吐出ヘッド１
１から排出される廃液を貯溜する廃液タンク４０と、一
端が第１の液体タンク２７内に連通する共通配管３２
と、この共通配管３２の他端側に設けられた共用ポンプ
３４と、この共用ポンプ３４と第１の液体タンク２７に
供給される液体Ｉを貯溜する第２の液体タンク３１とを
連通する液体補給管３３と、この液体補給管３３に設け
られてこれを開閉し得る第１の開閉弁４６と、共用ポン
プ３４と廃液タンク４０とを連通する吸引管４２と、こ
の吸引管４２に設けられてこれを開閉し得る第２の開閉
弁４７とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体吐出ヘッドに
対する液体の供給およびこの液体吐出ヘッドから排出さ
れる廃液の回収を行う液体給排機構およびこの液体給排
機構が組み込まれた画像形成装置に関する。

【０００２】なお、本明細書において、「プリント」ま
たは「記録」とは、文字や図形など有意の情報を形成す
る場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚
で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わ
ず、広くプリント媒体上に画像，模様，パターンなどを
形成したり、あるいはエッチングなどの加工をも含む。

【０００３】また、「プリント媒体」とは、一般的なプ
リント装置で用いられる紙片のみならず、布帛，プラス
チックフィルム，金属板，ガラス，セラミックス，木
材，皮革など、インクを受容可能なものであり、シート
状物体以外の三次元立体、例えば球体や円筒体などもそ
の対象となる。

【０００４】さらに、「液体」とは、上記「プリント
（または記録）」の定義と同様広く解釈されるべきもの
であり、プリント媒体に付与されることによって、画
像，模様，パターンなどの形成、またはプリント媒体の
エッチング加工、あるいはインクの処理（例えばプリン
ト媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶
化）などに供されるものを含む。

【０００５】

【従来の技術】液体吐出ヘッドに形成された吐出口から
インクなどの液体の小滴を飛翔させて紙などのプリント
媒体に付着させ、プリント媒体に所望の画像を形成する
インクジェット方式による画像形成は、米国特許第４７
２３１２９号にその原理や技術について記載されてい
る。

【０００６】このようなインクジェット方式によるプリ
ンタにおいては、インクなどの液体の使用量の増大に伴
い、予め大量の液体を貯溜した液体タンク、すなわちメ
インタンクを交換可能に設け、このメインタンクと液体
吐出ヘッドに組み付けられた小容量の液体タンク、すな
わちサブタンクとを液体供給管を介して接続し、サブタ
ンク内の液体の消費量に応じてメインタンクからサブタ
ンク内に液体を補給する技術が特開平１０−１５７１５
５号公報において提案されている。

【０００７】一方、このようなインクジェット方式によ
る液体吐出ヘッドにおいては、この液体吐出ヘッドに形
成された吐出口に連通する液路内に介在する液体が乾燥
して増粘したり、塵埃などが吐出口に付着して目詰りを
生ずる問題がある。同様に、液路内に介在する液体に気
泡が発生して液体の吐出が正常に行われにくくなり、円
滑な吐出操作が困難または不可能となる問題がある。こ
のため、吸引ポンプを用いて液体吐出ヘッド内を減圧
し、液体吐出ヘッドに形成された液路内に介在する増粘
液体や気泡などを吐出口から吸引除去することにより、
吐出口の目詰まりや吐出不良を回復することが一般的に
行われている。

【０００８】インクジェット方式の液体吐出ヘッドに対
する従来の液体の吸排機構の一例を図６に模式的に示
す。すなわち、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット
ヘッド１０１と、このインクジェットヘッド１０１に供
給される液体Ｌを貯溜する副液体タンク１０２とは、液
体供給管１０３を介して連結されている。

【０００９】副液体タンク１０２と、この副液体タンク
１０２に補給される液体Ｌを貯溜する主液体タンク１０
６とは液体補給管１０７を介して連結され、この液体補
給管１０７の途中に設けられた液体補給ポンプ１０８の
作動により、主液体タンク１０６内の液体Ｌが副液体タ
ンク１０２内に補給されるようになっている。

【００１０】図示しない多数の吐出口が下向きに開口す
るインクジェットヘッド１０１の吐出口面１０９を密着
状態で覆うことが可能なキャッピング部材１１０には、
インクジェットヘッド１０１からの廃液Ｌ_Wを貯溜する
廃液タンク１１１が廃液吸引管１１２を介して連結され
ている。廃液吸引管１１２の途中には廃液吸引ポンプ１
１３が設けられ、この廃液吸引ポンプ１１３の作動によ
って、インクジェットヘッド１０１の図示しない液路内
に介在する増粘液体や気泡などを吐出口からキャッピン
グ部材１１０に引き込み、さらにここから廃液吸引管１
１２を介して廃液タンク１１１内に回収するようになっ
ている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】インクジェット方式の
液体吐出ヘッドに対する図６に示したような従来の液体
吸排機構においては、１つのインクジェットヘッド１０
１に対して液体補給ポンプ１０８と廃液吸引ポンプ１１
３とが必要となるため、特にカラーインクジェットプリ
ンタなどでインクジェットヘッド１０１を３つ以上組み
込んだ場合には、各インクジェットヘッド１０１毎に少
なくとも２つのポンプがそれぞれ必要となり、そのため
の部品コストが嵩む上に液体給排機構自体が大型化し、
プリンタ自体のコンパクト化を阻害する不具合があっ
た。

【００１２】

【発明の目的】本発明の目的は、１つのポンプに２つの
機能を持たせることにより、部品コストを抑制すると共
にコンパクト化を企図し得る液体給排機構およびこの液
体給排機構が組み込まれた画像形成装置を提供すること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は、
液体吐出ヘッドに供給される液体を貯溜する第１の液体
タンクと、前記液体吐出ヘッドから排出される廃液を貯
溜する廃液タンクと、一端が前記第１の液体タンク内に
連通する共通配管と、この共通配管の他端側に設けられ
た共用ポンプと、この共用ポンプと前記第１の液体タン
クに供給される液体を貯溜する第２の液体タンクとを連
通する液体補給管と、この液体補給管に設けられて当該
液体補給管を開閉し得る第１の開閉弁と、前記共用ポン
プと前記廃液タンクとを連通する吸引管と、この吸引管
に設けられて当該吸引管を開閉し得る第２の開閉弁とを
具えたことを特徴とする液体給排機構にある。

【００１４】本発明の第１の形態において、第１の液体
タンクから液体吐出ヘッドへの液体の供給に伴って第１
の液体タンクに液体の補給が必要になった場合、第１の
開閉弁を開くと共に第２の開閉弁を閉じ、共用ポンプを
駆動することにより、第２の液体タンク内の液体を液体
補給管から共通配管を介して第１の液体タンク内に補給
する。液体吐出ヘッドから廃液タンク内に廃液を引き込
む場合、第１の開閉弁を閉じると共に第２の開閉弁を開
き、共用ポンプを駆動することにより、廃液タンク内の
空気が吸引管および共通配管を介して第１の液体タンク
内に吸引される結果、廃液タンク内が減圧状態となって
液体吐出ヘッドから廃液が廃液タンク内に吸引される。

【００１５】本発明の第２の形態は、プリント媒体に液
体を吐出する液体吐出ヘッドの取り付け部と、この取り
付け部に取り付けられた液体吐出ヘッドに対するプリン
ト媒体の搬送手段と、上述した本発明の第１の形態によ
る液体給排機構とを具えたことを特徴とする画像形成装
置にある。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による液体給
排機構において、第１の開閉弁および第２の開閉弁は、
両方とも閉弁状態にあるか、または一方が開弁状態の間
は他方が閉弁状態にあることが好ましい。

【００１７】廃液タンク内に開口する吸引管の開口端を
廃液タンクの上端部に位置させることが好ましい。

【００１８】液体吐出ヘッドから排出される廃液を受け
る受け容器と、この受け容器と廃液タンクとに連通して
受け容器内の廃液を廃液タンク内に導く廃液誘導管とを
さらに具えたものであってよい。この場合、廃液タンク
内に開口する廃液誘導管の開口端から廃液タンク内に引
き込まれた廃液中に含まれる気泡の消泡を促進させる消
泡促進部材を廃液誘導管の開口端の直下に配することが
好ましく、これが廃液を保持し得る多孔質または繊維質
の液体保持部材であるか、あるいは廃液タンクの内部に
固定された板状部材であってよい。

【００１９】廃液タンク内に開口する廃液誘導管の開口
端をこの廃液誘導管の軸線に対して斜めに傾斜させたも
のであってよい。

【００２０】この廃液タンク内に吸引される廃液の貯溜
量を規定するための液面検出センサを廃液タンクに設け
ることも可能である。

【００２１】本発明の第２の形態による画像形成装置に
おいて、液体吐出ヘッドがプリント媒体に液体を吐出し
得るラインタイプのものであってよい。この場合、複数
の液体吐出ヘッドを並列に配置することができ、これら
を搬送手段によるプリント媒体の搬送方向に対して交差
する方向に配列することができる。

【００２２】第１の液体に供給される液体を貯溜する着
脱可能な第２の液体タンクをさらに設けることができ
る。

【００２３】液体が、インクおよび／またはプリント媒
体に対するインクのプリント性を調整するための処理液
であってよい。

【００２４】

【実施例】本発明による液体給排機構およびこれが組み
込まれた画像形成装置をフルラインタイプのインクジェ
ットプリンタに応用した実施例について、図１〜図５を
参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらの実施
例に限らず、これらをさらに組み合わせたり、特許請求
の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる
変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属す
る他の技術にも当然応用することができる。

【００２５】本実施例におけるインクジェットプリンタ
の外観を模式的に図１に示し、そのインクジェットヘッ
ドの１つに対するインクの給排系を図２に模式的に示
す。すなわち、図１に示すようにプリント媒体Ｐの搬送
方向と直交する幅方向に沿って図示しない吐出口が所定
間隔で下向きに開口する複数（図示例では４つ）のイン
クジェットヘッド１１は、プリント媒体Ｐの搬送方向に
沿って所定間隔で配列し、プリント媒体Ｐの搬送方向下
流側から順に黄色インク, マゼンタ色インク, シアン色
インク, 黒色インクをそれぞれ吐出するようになってお
り、プリント媒体Ｐに対してカラープリントを行うこと
ができるようになっている。各インクジェットヘッド１
１には、個々の吐出口からインクＩをそれぞれ吐出する
ための吐出エネルギー発生手段が組み込まれており、こ
の吐出エネルギー発生手段の駆動は制御装置１２からの
指令に基づいてヘッドドライバ１３により切り換えられ
る。これらインクジェットヘッド１１は、無端の搬送用
ベルト１４を挟んでプラテン１５と所定間隔を隔てて対
向しており、制御装置１２によって作動が制御される回
復処理のためのヘッド移動手段１６により、プラテン１
５との対向方向に昇降し得るようになっている。各イン
クジェットヘッド１１の側方（プリント媒体Ｐの搬送方
向上流側）には、プリント媒体Ｐに対するプリント作業
に先立ち、インクジェットヘッド１１の吐出口に連通す
る図示しないインク路内に介在する古いインクを吐出口
から吐出してインクジェットヘッド１１の回復処理を行
うためのヘッドキャップ１７が本発明の受け容器として
インクジェットヘッド１１の配列間隔に対して半ピッチ
ずらした状態で配置され、制御装置１２によって作動が
制御されるキャップ移動手段１８により、それぞれイン
クジェットヘッド１１の直下に移動し、吐出口から吐出
される廃インクＩ_Wを受けるようになっている。

【００２６】プリント媒体Ｐを搬送する搬送用ベルト１
４は、ベルト駆動モータ１９に連結された駆動ローラ２
０に巻掛けられ、制御装置１２に接続するモータドライ
バ２１によってその作動が切り換えられる。また、搬送
用ベルト１４の上流側には、この搬送用ベルト１４を帯
電することにより、プリント媒体Ｐを搬送用ベルト１４
に密着させるための帯電器２２が設けられており、この
帯電器２２は、制御装置１２に接続する帯電器ドライバ
２３によって、その通電のオン／オフが切り換えられ
る。搬送用ベルト１４上にプリント媒体Ｐを供給するた
めの一対の給紙ローラ２４には、これら一対の給紙ロー
ラ２４を駆動回転させるための給紙用モータ２５が連結
され、この給紙用モータ２５は、制御装置１２に接続す
るモータドライバ２６によってその作動が切り換えられ
る。

【００２７】従って、プリント媒体Ｐに対するプリント
作業に先立ち、インクジェットヘッド１１がプラテン１
５から離れるように上昇し、次いでヘッドキャップ１７
がこれらインクジェットヘッド１１の直下に移動してイ
ンクジェットヘッド１１の回復処理を行った後、ヘッド
キャップ１７を元の待機位置へ移動させ、さらにインク
ジェットヘッド１１をプリント位置までプラテン１５側
に移動する。そして、帯電器２２を作動させると同時に
搬送用ベルト１４を駆動し、さらに給紙ローラ２４によ
ってプリント媒体Ｐを搬送用ベルト１４上に載置し、各
インクジェットヘッド１１によって所定の色画像がプリ
ント媒体Ｐにプリントされる。

【００２８】図２に示すように、各インクジェットヘッ
ド１１には、副インクタンク２７がインク供給管２８を
介して連結されている。副インクタンク２７と、この副
インクタンク２７に補給されるインクＩを貯溜する主イ
ンクタンク３１とは、一端が副インクタンク２７の上端
部で上向きに開口する共通配管３２および一端が主イン
クタンク３１内に引き込まれたインク補給管３３を介し
て連結され、共通配管３２の途中に設けられた共用ポン
プ３４の作動により、主インクタンク３１内のインクＩ
が副インクタンク２７内に補給されるようになってい
る。この場合、副インクタンク２７内に貯溜されるイン
ク量の変化により副インクタンク２７内の圧力が変動
し、インクジェットヘッド１１に対するインクＩの円滑
な循環供給が阻害されないように、副インクタンク２７
の上端部には大気連通孔３５が設けられている。共用ポ
ンプ３４は、その作動が停止中であっても共通配管３２
内に介在するインクまたは空気の流動を阻止しない構造
を持つ。

【００２９】本実施例における主インクタンク３１は、
インクＩを密閉状態で収容する可撓性のインク収容袋３
６と、これを保護するケーシング３７と有しており、副
インクタンク２７へのインクＩの補給動作に伴ってイン
ク収容袋３６の容積が減少する際に、ケーシング３７内
が密閉構造の場合にはケーシング３７内が減圧状態とな
ってインクＩの円滑な補給動作が困難となるのを回避す
るため、ケーシング３７には大気連通孔３８が形成され
ている。

【００３０】インクジェットヘッド１１に形成された吐
出口が開口する吐出口面３９を密着状態で覆うことが可
能なヘッドキャップ１７には、インクジェットヘッド１
１からの廃インクＩ_Wを貯溜する廃インクタンク４０が
廃インク誘導管４１を介して連結されている。また、廃
インクタンク４０と共用ポンプ３４とは一端が廃インク
タンク４０内の上端部に開口する吸引管４２を介して連
通しており、共用ポンプ３４を作動させることによって
廃インクタンク４０内が減圧され、これに伴ってインク
ジェットヘッド１１の吐出口に連通する図示しないイン
ク路内に介在する増粘液体や気泡などを吐出口からヘッ
ドキャップ１７に引き込み、さらにここから廃インク誘
導管４１を介して廃インクタンク４０内に回収するよう
になっている。

【００３１】廃インク誘導管４１および吸引管４２の途
中にはそれぞれ分割可能な継手４３が組み込まれてお
り、廃インクタンク４０内に貯溜される廃インクＩ_Wが
所定量に達した時点で、新たな廃インクタンク４０と交
換できるようになっている。このため、廃インクタンク
４０には廃インクＩ_Wの貯溜量を規定するための液面検
出センサ４４が設けられており、その検出信号が制御装
置１２に出力されるようになっている。本実施例では、
廃インクタンク４０内に後述するインク吸収体４５を組
み込んでいるため、廃インクタンク４０の交換に伴って
これを動かす際に廃インクＩ_Wの揺れを抑えることがで
き、廃インク誘導管４１や吸引管４２からの液漏れを抑
制することができる。

【００３２】上述したように、インク補給管３３および
吸引管４２の他端が共通配管３２の他端に連通している
ため、副インクタンク２７の外に引き出された共通配管
３２の他端側が二股に分岐し、一方がインク補給管３３
となって主インクタンク３１内に連通すると共に他方が
吸引管４２となって廃インクタンク４０内に連通した状
態となっている。このため、共用ポンプ３４を作動させ
た場合、インクＩの補給または廃インクＩ_Wの吸引が選
択的に行われるように、インク補給管３３および吸引管
４２の途中には電磁開閉弁４６，４７がそれぞれ組み込
まれており、両方が同時に閉弁状態となるか、あるいは
一方が開弁状態の場合に他方が閉弁状態となるように、
これらの開閉動作が制御装置１２によって制御される。

【００３３】廃インクタンク４０の部分を抽出拡大した
図３に示すように、廃インクタンク４０内には、廃イン
ク誘導管４１の他端側の開口から吸い出される廃インク
Ｉ_W内に介在する気泡を消泡してこれを保持するインク
吸収体４５が本発明の消泡促進部材として収容されてお
り、このインク吸収体４５は連続気泡体を持つ発泡樹脂
やフェルトなどのテキスタイルなどを採用することがで
きる。

【００３４】廃インクタンク４０内に引き込まれた廃イ
ンク誘導管４１の他端側の開口を完全にインク吸収体４
５の上端面に当接させたり、またはこれをインク吸収体
４５内に埋め込んだ場合、インク吸収体４５自体の網目
構造によって逆に気泡が発生したり、廃インク誘導管４
１の他端側の開口が廃インクＩ_Wによって塞がれ、廃イ
ンクタンク４０内が単に減圧されるだけに留まり、ヘッ
ドキャップ１７側から廃インクＩ_Wを吸引することがで
きなくなるので、この廃インク誘導管４１の開口は、イ
ンク吸収体４５の上端面と所定の隙間を隔てて配置され
ており、廃インクタンク４０内の減圧状態によって、廃
インク誘導管４１の他端から吸い出される廃インクＩ_W
がインク吸収体４５に速やかに浸透するように配慮して
いる。

【００３５】このような観点から、本発明の他の実施例
における廃インクタンク４０の内部構造を表す図４に示
すように、廃インク誘導管４１の開口をその軸線に対し
て斜めに傾斜させることにより、廃インクタンク４０の
上端部に形成される空間４８に廃インク誘導管４１の開
口を確実に臨ませるようにしてもよい。また、インク吸
収体４５を廃インクタンク４０内に組み込まない場合に
は、本発明のさらに別な実施例における廃インクタンク
４０の内部構造を表す図５に示すように、廃インクタン
ク４０内の廃インク誘導管４１の開口直下に樹脂などで
形成された板状部材４９を傾斜状態で突設し、この板状
部材４９の傾斜面５０に廃インクＩ_Wを導くことによっ
ても、消泡効果を得ることが可能である。

【００３６】なお、上述したインクの吸排系は、各イン
クジェットヘッド１１毎に設けられているが、廃インク
タンク４０に回収される廃インクＩ_Wは、混色を避ける
必要がないため、１つの廃インクタンク４０をすべての
インクジェットヘッド１１のヘッドキャップ１７にそれ
ぞれ廃インク誘導管４１を介して連結させるようにして
もよい。また、プリント媒体Ｐに対するインクのプリン
ト性を調整するための処理液を吐出するインクジェット
ヘッドをさらに組み込むことも可能である。この場合、
処理液吐出用のインクジェットヘッドに対してもその処
理液の給排系を上述したインクの給排系と同じ構成にす
ることができる。

【００３７】プリント媒体Ｐに対するプリント作業の経
過に伴って副インクタンク２７内のインクＩが消費され
るため、随時、新たに主インクタンク３１からインクＩ
を副インクタンク２７に補給する必要がある。この場
合、インク補給管３３側の電磁開閉弁４６を開弁状態に
切り換えると共に吸引管４２側の電磁開閉弁４７を閉弁
した後、共用ポンプ３４を駆動することにより、主イン
クタンク３１からインク補給管３３および共通配管３２
を介して副インクタンク２７内に所定量のインクＩが補
給される。

【００３８】一方、このプリント作業の経過に伴って、
インクジェットヘッド１１の吐出口に紙粉や塵埃などが
付着したり、インク路内に気泡が溜まったり、インクの
増粘などの悪影響により、プリント品位が低下しないよ
うに、あらかじめシーケンス制御にて定められたタイミ
ングでインクジェットヘッド１１の回復処理が行われ
る。この回復処理に際しては、ヘッド移動手段１６とキ
ャップ移動手段１８とを作動させ、インクジェットヘッ
ド１１の吐出口面３９にヘッドキャップ１７を押し当
て、さらにインク補給管３３側の電磁開閉弁４６を閉弁
すると共に吸引管４２側の電磁開閉弁４７を開弁状態に
切り換えた後、共用ポンプ３４を駆動することにより、
吸引管４２を介して廃インクタンク４０内の空気が副イ
ンクタンク２７内に吸引される結果、廃インクタンク４
０内が減圧されてインクジェットヘッド１１の吐出口に
連通する図示しないインク路内に介在する増粘液体や気
泡などが吐出口からヘッドキャップ１７内に引き込ま
れ、さらにここから廃インク誘導管４１を通って廃イン
クタンク４０内のインク吸収体４５に浸透保持される。

【００３９】廃インクタンク４０内に導かれる廃インク
Ｉ_W中には気泡が含まれており、これが減圧雰囲気にあ
る廃インクタンク４０内において発泡しやすくなるが、
廃インク誘導管４１の開口から廃インクタンク４０内に
吸い出される廃インクＩ_Wを速やかにインク吸収体４５
に当接浸透させることにより、この発泡を抑制すること
ができる。副インクタンク２７内に吸引される空気は、
大気連通孔３５から外に排出され、副インクタンク２７
内に廃インクＩ_Wが吸収されるような不具合は生じな
い。

【００４０】共用ポンプ３４によって発生する負圧によ
り、インクジェットヘッド１１の吐出口から廃インクを
吸引するためには、吐出口の周囲をヘッドキャップ１７
により完全に塞ぐことが必要である。しかしながら、イ
ンクジェットヘッド１１と副インクタンク２７との間を
連通するインク供給管２８などの途中に加圧ポンプを設
ける場合、回復処理の際にこの加圧ポンプを作動してイ
ンクジェットヘッド１１の吐出口に正圧を加え、これに
よって廃インクをヘッドキャップ１７側に押し出すこと
も可能である。本発明は、このような構成を採用した場
合であっても、インク吸収袋３６から副インクタンク３
５へのインク供給と、ヘッドキャップ１７から廃インク
タンク４０への廃液輸送とを１つの共用ポンプ３４によ
り行うことができる。このような加圧ポンプを組み込む
場合には、インクジェットヘッド１１と副インクタンク
２７とをインク戻し管を介してさらに接続することによ
り、インク供給管２８からインクジェットヘッド１１に
至るインク供給経路中に含まれる気泡を除去し、インク
戻し管を介して副インクタンク２７に排出することがで
きる。

【００４１】なお、本発明は、液体の吐出を行わせるた
めに利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生す
る手段（例えば電気熱変換体やレーザ光など）を具え、
この熱エネルギーにより液体の状態変化を生起させるイ
ンクジェット方式の液体吐出ヘッドを用いる画像形成装
置において優れた効果をもたらすものである。かかる方
式によれば、プリントの高密度化および高精細化が達成
できるからである。

【００４２】その代表的な構成や原理については、例え
ば米国特許第４７２３１２９号明細書や、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は、いわゆるオンデマン
ド型およびコンティニュアス型の何れにも適用可能であ
るが、特にオンデマンド型の場合には、液体が保持され
ているシートや流路に対応して配置される電気熱変換体
に、プリント情報に対応した核沸騰を越える急速な温度
上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加すること
により熱エネルギーを発生させ、液体吐出ヘッドの熱作
用面に膜沸騰を生じさせ、結果的にこの駆動信号に一対
一で対応した液体内の気泡を形成できるので有効であ
る。この気泡の成長および収縮により、吐出口を介して
液体を吐出させ、少なくとも１つの液滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体の吐出
が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号
としては、米国特許第４４６３３５９号明細書や、同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。

【００４３】なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れたプリントを行うこ
とができる。

【００４４】液体吐出ヘッドの構成としては、上述の各
明細書に開示されているような吐出口と液路と電気熱変
換体との組合せ構成（電気熱変換体が液路に沿って配置
された直線状液路または電気熱変換体が液路を挟んで吐
出口と正対する直角液路）の他に、熱作用部が屈曲する
領域に配置されている構成を開示する米国特許第４５５
８３３３号明細書や、米国特許第４４５９６００号明細
書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加え
て、複数の電気熱変換体に対し、共通するスリットを電
気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５９−
１２３６７０号公報や、熱エネルギーの圧力波を吸収す
る開孔を吐出部に対応させる構成を開示した特開昭５９
−１３８４６１号公報に基いた構成としても、本発明の
効果は有効である。すなわち、液体吐出ヘッドの形態が
どのようなものであっても、本発明によればプリントを
確実に効率良く行うことができるようになるからであ
る。

【００４５】画像形成装置がプリントできるプリント媒
体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの
液体吐出ヘッドとしては、複数の液体吐出ヘッドの組合
せによってその長さを満たす構成や、一体的に形成され
た１個の液体吐出ヘッドとしての構成の何れでもよい。

【００４６】本発明の画像形成装置の構成として、液体
吐出ヘッドからの液体の吐出状態を適正にするための回
復手段や、予備的な補助手段などを付加することは本発
明の効果を一層安定できるので、好ましいものである。
これらを具体的に挙げれば、液体吐出ヘッドに対するキ
ャッピング手段，クリーニング手段，加圧あるいは吸引
手段，電気熱変換体やこれとは別の加熱素子あるいはこ
れらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段，プ
リント作業とは別に吐出を行う予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００４７】搭載される液体吐出ヘッドの種類や個数に
ついても、例えば単色のインクに対応して１個のみが設
けられたものの他、プリント色や濃度（明度）を異にす
る複数種のインクに対応して複数個設けられるものであ
ってもよい。すなわち、例えば画像形成装置のプリント
モードとしては黒色などの主流色のみのプリントモード
だけではなく、液体吐出ヘッドを一体的に構成するか、
複数個の組み合わせによるか何れでもよいが、異なる色
の複色カラーまたは混色によるフルカラーの各プリント
モードの少なくとも一つを備えた画像形成装置にも本発
明は極めて有効である。この場合、プリント媒体の種類
やプリントモードに応じてインクのプリント性を調整す
るための処理液（プリント性向上液）を専用あるいは共
通の液体吐出ヘッドからプリント媒体に吐出することも
有効である。

【００４８】本発明にかかる画像形成装置の形態として
は、コンピュータなどの情報処理機器の画像出力端末と
して用いられるものの他、リーダなどと組合せた複写装
置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置や捺
染装置、あるいはエッチング装置の形態を採るものなど
であっても良く、プリント媒体としては、シート状ある
いは長尺の紙や布帛、あるいは板状をなす木材や皮革，
石材，樹脂，ガラス，金属などの他に、３次元立体構造
物などを挙げることができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明の液体給排機構によると、一端が
第１の液体タンク内に連通する共通配管の他端側に共用
ポンプを設け、この共用ポンプと第２の液体タンクとを
連通する液体補給管に第１の開閉弁を設けると共に共用
ポンプと廃液タンクとを連通する吸引管に第２の開閉弁
を設けたので、これら２つの開閉弁の一方を開弁状態に
する間は他方を閉弁状態にすることにより、共用ポンプ
が第２の液体タンクから第１の液体タンクへの液体の補
給操作と、液体吐出ヘッドから廃液タンクへの廃液の吸
引操作とを兼用することが可能となり、液体給排機構の
コンパクト化およびその部品コストの削減とを達成する
ことができる。

【００５０】廃液タンク内に開口する吸引管の開口端を
廃液タンクの上端部に位置させた場合には、液体吐出ヘ
ッドから廃液タンク内に吸引される廃液が吸引管から第
１の液体タンク内に引き込まれるような不具合を防止す
ることができる。

【００５１】液体吐出ヘッドから排出される廃液を受け
る受け容器と、この受け容器と廃液タンクとに連通して
受け容器内の廃液を廃液タンク内に導く廃液誘導管とを
さらに具えた場合には、受け容器から廃液誘導管を介し
て廃液タンク内に液体吐出ヘッドからの廃液を吸引する
ことができる。

【００５２】廃液タンク内に開口する廃液誘導管の開口
端の直下に消泡促進部材を設けた場合には、この廃液誘
導管の開口端から廃液タンク内に引き込まれた廃液中に
含まれる気泡を速やかに消泡させることができ、廃液タ
ンク内に吸引された廃液の一部が吸引管から第１の液体
タンク内に引き込まれてしまうような不具合を防止する
ことができる。

【００５３】消泡促進部材が廃液を保持し得る多孔質ま
たは繊維質の液体保持部材の場合には、廃液誘導管の開
口端から廃液タンク内に引き込まれた廃液を毛細管力を
利用して液体保持部材に浸透保持させることにより、廃
液中に含まれる気泡を円滑に消泡することができる。

【００５４】消泡促進部材が廃液タンクの内部に固定さ
れた板状部材の場合には、廃液誘導管の開口端から廃液
タンク内に引き込まれた廃液を板状部材に導くことによ
り、廃液中に含まれる気泡を円滑に消泡することができ
る。

【００５５】廃液タンク内に開口する廃液誘導管の開口
端をこの廃液誘導管の軸線に対して斜めに傾斜させた場
合には、この開口端が消泡促進部材によって塞がれてし
まうような不具合を防止することができる。

【００５６】廃液タンク内に吸引される廃液の貯溜量を
規定するための液面検出センサを廃液タンクに設けた場
合には、廃液タンクの交換時期を確実に把握することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置をフルラインタイプ
のインクジェットプリンタに応用した一実施例の概略構
造を表す模式図である。

【図２】図１に示した実施例における１つの液体吐出ヘ
ッドに関する液体給排機構の概念図である。

【図３】図２に示した実施例における廃液タンクの部分
の抽出拡大図である。

【図４】本発明による液体給排機構における廃液タンク
の他の実施例の概略構造を表す断面図である。

【図５】本発明による液体給排機構における廃液タンク
のさらに別な実施例の概略構造を表す断面図である。

【図６】液体吐出ヘッドに関する従来の液体給排機構の
一例を表す概念図である。

【符号の説明】

Ｐ プリント媒体 Ｉ インク Ｉ_W 廃インク １１ インクジェットヘッド １２ 制御装置 １３ ヘッドドライバ １４ 搬送用ベルト １５ プラテン １６ ヘッド移動手段 １７ ヘッドキャップ １８ キャップ移動手段 １９ ベルト駆動モータ ２０ 駆動ローラ ２１ モータドライバ ２２ 帯電器 ２３ 帯電器ドライバ ２４ 給紙ローラ ２５ 給紙用モータ ２６ モータドライバ ２７ 副インクタンク ２８ インク供給管 ３１ 主インクタンク ３２ 共通配管 ３３ インク補給管 ３４ 共用ポンプ ３５ 大気連通孔 ３６ インク収容袋 ３７ ケーシング ３８ 大気連通孔 ３９ 吐出口面 ４０ 廃インクタンク ４１ 廃インク誘導管 ４２ 吸引管 ４３ 継手 ４４ 液面検出センサ ４５ インク吸収体 ４６，４７電磁開閉弁 ４８ 空間 ４９ 板状部材 ５０ 傾斜面５０

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA15 EA23 EA24 EA27 EB20 EB50 EC16 EC17 EC18 EC19 EC61 EC62 EC64 FA13 JA13 JC06 JC10 JC13 KA01 KB04 KB08 KB13 KC02 KC11 KC14 KC16

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体吐出ヘッドに供給される液体を貯溜
   する第１の液体タンクと、 前記液体吐出ヘッドから排出される廃液を貯溜する廃液
   タンクと、 一端が前記第１の液体タンク内に連通する共通配管と、 この共通配管の他端側に設けられた共用ポンプと、 この共用ポンプと前記第１の液体タンクに供給される液
   体を貯溜する第２の液体タンクとを連通する液体補給管
   と、 この液体補給管に設けられて当該液体補給管を開閉し得
   る第１の開閉弁と、 前記共用ポンプと前記廃液タンクとを連通する吸引管
   と、 この吸引管に設けられて当該吸引管を開閉し得る第２の
   開閉弁とを具えたことを特徴とする液体給排機構。
2. 【請求項２】 前記第１の開閉弁および前記第２の開閉
   弁は、両方とも閉弁状態にあるか、または一方が開弁状
   態の間は他方が閉弁状態にあることを特徴とする請求項
   １に記載の液体給排機構。
3. 【請求項３】 前記廃液タンク内に開口する前記吸引管
   の開口端は、前記廃液タンクの上端部に位置しているこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体給
   排機構。
4. 【請求項４】 液体吐出ヘッドから排出される廃液を受
   ける受け容器と、 この受け容器と前記廃液タンクとに連通して受け容器内
   の廃液を前記廃液タンク内に導く廃液誘導管とをさらに
   具えたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか
   に記載の液体給排機構。
5. 【請求項５】 前記廃液タンク内に開口する前記廃液誘
   導管の開口端の直下に配され、この廃液誘導管の開口端
   から前記廃液タンク内に引き込まれた廃液中に含まれる
   気泡の消泡を促進させる消泡促進部材をさらに具えたこ
   とを特徴とする請求項４に記載の液体給排機構。
6. 【請求項６】 前記消泡促進部材が廃液を保持し得る多
   孔質または繊維質の液体保持部材であることを特徴とす
   る請求項５に記載の液体給排機構。
7. 【請求項７】 前記消泡促進部材が前記廃液タンクの内
   部に固定された板状部材であることを特徴とする請求項
   ５に記載の液体給排機構。
8. 【請求項８】 前記廃液タンク内に開口する前記廃液誘
   導管の開口端は、この廃液誘導管の軸線に対して斜めに
   傾斜していることを特徴とする請求項４から請求項７の
   何れかに記載の液体給排機構。
9. 【請求項９】 前記廃液タンクに設けられ、この廃液タ
   ンク内に吸引される廃液の貯溜量を規定するための液面
   検出センサをさらに具えたことを特徴とする請求項１か
   ら請求項８の何れかに記載の液体給排機構。
10. 【請求項１０】 プリント媒体に液体を吐出する液体吐
    出ヘッドの取り付け部と、 この取り付け部に取り付けられた液体吐出ヘッドに対す
    るプリント媒体の搬送手段と、 請求項１から請求項９の何れかに記載の液体給排機構と
    を具えたことを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 液体吐出ヘッドは、プリント媒体に液
    体を吐出し得るラインタイプのものであることを特徴と
    する請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 複数の液体吐出ヘッドが並列に配置さ
    れていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成
    装置。
13. 【請求項１３】 前記液体吐出ヘッドは、前記搬送手段
    によるプリント媒体の搬送方向に対して交差する方向に
    配列されていることを特徴とする請求項１２に記載の画
    像形成装置。
14. 【請求項１４】 第１の液体に供給される液体を貯溜す
    る着脱可能な第２の液体タンクをさらに具えたことを特
    徴とする請求項１０から請求項１３の何れかに記載の画
    像形成装置。
15. 【請求項１５】 液体が、インクおよび／またはプリン
    ト媒体に対するインクのプリント性を調整するための処
    理液であることを特徴とする請求項１０から請求項１４
    の何れかに記載の画像形成装置。