JP2010208275A - 液循環タンク、液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液循環効率を維持しながら効率よく空気抜きを行える液循環タンク、液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置を提供する。
【解決手段】インクサブタンク１００内でインクＳがＡ室及びＢ室に充填される際、残留空気は空気抜き穴１１０を通って抵抗なくＣ室へ抜けることが望ましい。またインクＳがＢ室に十分充填されたのちは空気抜き穴１１０を通ってインクＳがＣ室へ溢れないように閉塞されることが望ましい。このため本実施形態では、Ｂ室の内部に、インクＳの液面が上昇したときに浮き上がり、インクＳが所定の高さまで充填されたときに空気抜き穴１１０を閉塞する浮き部材１２０が配置されている。インクＳの液面が低いときは空気抜き穴１１０がＢ室とＣ室とを連通しており、インクＳが空気抜き穴１１０付近まで上昇すると、浮き部材１２０が空気抜き穴１１０を閉塞する。
【選択図】図３

Description

本発明は液循環タンク、液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置に関する。

従来よりインクジェットヘッドでは、圧力室に気泡が混入すると、吐出圧力の分散により吐出曲がりや、インク未供給による不吐出等の不具合が発生する。また、インクジェットシステムにおいて、供給流路に意図しない気泡が残存すると、インク流量に乱れが発生し、場合によってはインクが変質する可能性がある。これに対してインクジェット記録装置においては、インクタンクからインク流路、吐出口（ノズル）に至る経路で気泡の残存を防止する構成が提案されている。

下記特許文献１には、インク貯留室にインクを供給するインク流入流路に形成された収束部の上面と、インク貯留室からインクジェットヘッドにインクを供給するインク流出流路に形成された収束部の上面にそれぞれ気体透過膜を設け、インク流入流路及びインク流出流路の気体を気体透過膜を介して排気流路に排出する液体吐出装置の構成が開示されている。

また、下記特許文献２には、圧力調整室と減圧空部との間の区画壁を気体が透過可能な透過区画壁とし、減圧手段の作動により減圧空部内の圧力を圧力調整室内の圧力に比較して低圧にし、当該圧力差により圧力調整室内の気体を透過区画壁を透過して減圧空部に排出する圧力調整機構を備えたインクジェット記録装置の構成が開示されている。

特開２００８−２４６８８９号公報 特開２００８−２６０２６７号公報

しかし、上記特許文献１に記載の構成は、インク流入流路に形成された収束部の上面と、インク流出流路に形成された収束部の上面にそれぞれ設けた気体透過膜を介して気体を排気流路に排出するため、構造が複雑であり、インクの循環効率が悪化する。

また、上記特許文献２に記載の構成は、減圧手段の作動により減圧空部と圧力調整室との間に圧力差を生じさせ、圧力調整室内に混入した気体を透過区画壁を介して減圧空部に排出するため、構造が複雑であり、コストが上昇する。また、インク貯留部材内に貯留されたインクを供給経路を通して圧力調整機構に導入し、圧力調整機構によって圧力を調整した後、インクを記録ヘッドに供給するため、インクの循環効率が悪化する。

本発明は上記事実を考慮し、液循環効率を維持しながら効率よく空気抜きを行える液循環タンク、液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明に係る液循環タンクは、略箱形状をしたタンク本体と、前記タンク本体の上部に設けられ、外部から液が流入する液流入口と、前記タンク本体の上部に設けられ、外部へ液が流出する液流出口と、前記液流入口と前記液流出口との間で前記タンク本体内部を流入口側液室と流出口側液室とに分割する仕切壁と、前記仕切壁の下端部に開口された液循環路と、前記仕切壁の上部に開口された空気抜き穴と、前記流入口側液室に配置され、前記流入口側液室に流入した前記液で浮き上がり、前記流入口側液室に前記液が充填されることにより前記空気抜き穴を閉塞する浮き部材と、を有している。

上記の発明によれば、タンク本体の液流入口から液が流入口側液室に流入され、流入口側液室の液面が低い間は仕切壁の上部に開口された空気抜き穴が開放されているため、流入口側液室への液充填時に残留空気が効率よく除去される。流入口側液室の液面が上昇すると浮き部材が浮き上がり、流入口側液室に液が充填されることにより浮き部材が空気抜き穴を閉塞する。これによって、タンク本体内を循環する液は、空気抜き穴ではなく液循環路を経由して循環され、流出口側液室の液流出口から外部へ排出される。

請求項２に記載の発明に係る液循環タンクは、略箱形状をしたタンク本体と、前記タンク本体の上部に設けられ、外部から液が流入する液流入口と、前記タンク本体の上部に設けられ、外部へ液が流出する液流出口と、前記液流入口と前記液流出口との間で前記タンク本体内部を流入口側液室と流出口側液室とに分割する仕切壁と、前記仕切壁の下端部に開口された液循環路と、前記仕切壁の上部に開口された空気抜き穴と、前記液流入口側の前記仕切壁に設けられ、前記流入口側液室に流入した前記液の液面が前記空気抜き穴より低いときは前記空気抜き穴を開放し、前記流入口側液室に前記液が充填されることにより前記空気抜き穴を閉塞する弁体と、を有している。

上記の発明によれば、タンク本体の液流入口から液が流入口側液室に流入され、流入口側液室の液面が仕切壁の上部の空気抜き穴より低いときは、仕切壁の空気抜き穴を塞ぐ弁体が開放されているため、流入口側液室への液充填時に残留空気が効率よく除去される。流入口側液室に液が充填されることにより弁体が空気抜き穴を閉塞する。これによって、タンク本体内を循環する液は、空気抜き穴ではなく液循環路を経由して循環され、流出口側液室の液流出口から外部へ排出される。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の液循環タンクにおいて、前記仕切壁が前記流入口側液室の上下方向に沿って配置されており、前記仕切壁に前記浮き部材の落下を規制する規制部材が設けられている。

上記の発明によれば、流入口側液室の上下方向に沿って配置された仕切壁に規制部材が設けられており、浮き部材の落下が規制部材によって規制される。これにより、浮き部材が流入口側液室の下部に引っ掛かることが防止されると共に、液面が規制部材の位置まで上昇したときに浮き部材を上昇させることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項３に記載の液循環タンクにおいて、前記仕切壁に前記浮き部材を前記空気抜き穴へ案内するガイド部材が設けられている。

上記の発明によれば、液面が上昇したときに、仕切壁に設けられたガイド部材により浮き部材を空気抜き穴へ案内することで、空気抜き穴を閉塞させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の液循環タンクにおいて、前記流入口側液室及び前記流出口側液室の少なくとも一方に前記仕切壁に沿って設けられ、前記液を濾過するフィルタと、前記フィルタの上部に形成された空気抜きの開口部と、を有している。

上記の発明によれば、流入口側液室及び前記流出口側液室の少なくとも一方に仕切壁に沿ってフィルタを設けた場合に、フィルタが液を吸収して一時的に通気性が劣化しても、フィルタの上部に形成された開口部から効率よく空気抜きを行うことができる。

請求項６に記載の発明に係る液滴吐出ヘッドは、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液循環タンクと、前記液循環タンクと供給流路で連結され前記液を加圧する加圧室と、前記加圧室を加圧するアクチュエータと、前記加圧室で加圧された液を液滴として吐出する吐出ノズルと、を有している。

上記の発明によれば、液滴吐出ヘッドに請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液循環タンクが設けられており、液循環効率を維持しながら効率よく空気抜きを行うことができる。

請求項７に記載の発明に係る画像形成装置は、請求項６に記載の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドとの対向位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、を備え、前記液滴吐出ヘッドとの対向位置に前記記録媒体を通過させることによって画像を形成する。

上記の発明によれば、請求項６に記載の液滴吐出ヘッドを備えており、液滴吐出ヘッドの液循環効率を維持しながら効率よく空気抜きを行うことができる。

本発明は上記構成としたので、液循環効率を維持しながら効率よく空気抜きを行える液循環タンク、液滴吐出ヘッドおよび画像形成装置を実現することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の主要部を示す概念図である。 本発明の第１実施形態に係るインクサブタンクを拡大して示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るインクサブタンクの構造を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレートの構造を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットラインヘッドに用いられるヘッドプレートの構造を拡大して示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るインクサブタンクにインクが充填され、空気抜き穴が閉塞される過程を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクサブタンクにインクが充填され、空気抜き穴が閉塞される過程を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクサブタンクにインクが充填され、空気抜き穴が閉塞される過程を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクサブタンクにインクが充填され、空気抜き穴が閉塞される過程を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクサブタンクの構造を拡大して示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るインクサブタンクにインクが充填され、空気抜き穴が閉塞される過程を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るインクサブタンクにインクが充填され、空気抜き穴が閉塞される過程を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るインクサブタンクにインクが充填され、空気抜き穴が閉塞される過程を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係るインクサブタンクにインクが充填され、空気抜き穴が閉塞される過程を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係るインクサブタンクの構造を拡大して示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例について説明する。

＜全体構成＞
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０には、記録媒体としての用紙Ｐの搬送方向上流側に、用紙Ｐを給紙搬送する給紙搬送部１２が設けられている。この給紙搬送部１２の搬送方向下流側には、用紙Ｐの搬送方向に沿って、用紙Ｐの記録面に処理液を塗布する処理液塗布部１４、用紙Ｐの記録面に画像を形成する画像形成部１６、記録面に形成された画像を乾燥させるインク乾燥部１８、乾燥した画像を用紙Ｐに定着させる画像定着部２０、画像が定着した用紙Ｐを排出する排出部２１が順次設けられている。以下、各処理部について説明する。

＜給紙搬送部＞
給紙搬送部１２には、用紙Ｐが積載される積載部２２が設けられており、積載部２２の用紙搬送方向下流側には、積載部２２に積載された用紙Ｐを一枚ずつ給紙する給紙部２４が設けられている。給紙部２４によって給紙された用紙Ｐは、複数のローラ対２６で構成された搬送部２８を経て、処理液塗布部１４へ搬送される。

＜処理液塗布部＞
処理液塗布部１４では、処理液塗布ドラム３０が回転可能に配設されている。この処理液塗布ドラム３０には、用紙Ｐの先端部を挟持して用紙Ｐを保持する保持部材３２が設けられており、保持部材３２を介して、処理液塗布ドラム３０の表面に用紙Ｐを保持した状態で、処理液塗布ドラム３０の回転によって用紙Ｐを下流側へ搬送する。

なお、後述する中間搬送ドラム３４、画像形成ドラム３６及び画像定着ドラム４０についても、処理液塗布ドラム３０と同様に保持部材３２が設けられている。そして、この保持部材３２によって、上流側のドラムから下流側のドラムへの用紙Ｐの受け渡しが行われる。

処理液塗布ドラム３０の上部には、処理液塗布ドラム３０の周方向に沿って、処理液塗布装置４２及び処理液乾燥装置４４が配設されており、処理液塗布装置４２によって、用紙Ｐの記録面に処理液が塗布され、処理液乾燥装置４４によって、処理液が乾燥される。

ここで、処理液はインクと反応して色材（顔料）を凝集し、色材（顔料）と溶媒を分離促進する効果を有している。処理液塗布装置４２には、処理液が貯留された貯留部４６が設けられており、グラビアローラ４８の一部が処理液に浸されている。

このグラビアローラ４８にはゴムローラ５０が圧接して配置されており、ゴムローラ５０が用紙Ｐの記録面（表面）側に接触して処理液が塗布される。また、グラビアローラ４８にはスキージ（図示せず）が接触しており、用紙Ｐの記録面に塗布する処理液塗布量を制御する。処理液乾燥装置４４には、熱風ノズル５４及びヒーター５６が処理液塗布ドラム３０の表面に近接して配設されている。処理液塗布部１４で記録面に処理液が塗布、乾燥された用紙Ｐは、処理液塗布部１４と画像形成部１６の間に設けられた中間搬送部５８へ搬送される。

＜中間搬送部＞
中間搬送部５８には、中間搬送ドラム３４が回転可能に設けられており、中間搬送ドラム３４に設けられた保持部材３２を介して、中間搬送ドラム３４の表面に用紙Ｐの先端を保持し、中間搬送ドラム３４の回転によって用紙Ｐを下流側へ搬送する。

＜画像形成部＞
画像形成部１６には、画像形成ドラム３６が回転可能に設けられており、画像形成ドラム３６に設けられた保持部材３２を介して、画像形成ドラム３６の表面に用紙Ｐを保持し、画像形成ドラム３６の回転によって用紙Ｐを下流側へ搬送する。

画像形成ドラム３６の上部には、画像形成ドラム３６の外周面に近接して、シングルパス方式のインクジェットラインヘッド６４で構成されたヘッドユニット６６が配設されている。このヘッドユニット６６では、例えば基本色であるＹＭＣＫのインクジェットラインヘッド６４が画像形成ドラム３６の周方向に沿って配列され、用紙Ｐ上に各色の液滴で画像を形成する。

インクジェットラインヘッド６４は、画像形成ドラム３６に配置された回転速度を検出するエンコーダ（図示せず）に同期して液滴吐出を行うことで、高精度に着弾位置を決定すると共に、画像形成ドラム３６の振れ、回転軸６８の精度、ドラム表面速度に依存せず、液滴吐出ムラを低減することが可能となる。

なお、ヘッドユニット６６は画像形成ドラム３６の上部から退避可能とされており、インクジェットラインヘッド６４のノズル面清掃や増粘インク排出などのメンテナンス動作は、このヘッドユニット６６を画像形成ドラム３６の上部から退避させることで実施される構成とされていてもよい。

記録面に画像が形成された用紙Ｐは、画像形成ドラム３６の回転によって、画像形成部１６とインク乾燥部１８の間に設けられた中間搬送部７０へ搬送されるが、中間搬送部７０については、中間搬送部５８と構成が略同一であるため説明を省略する。

＜インク乾燥部＞
インク乾燥部１８には、乾燥ドラム３８が回転可能に設けられており、乾燥ドラム３８の上部には、インク乾燥部１８の表面に近接して、熱風ノズル７２及びＩＲヒーター７４が複数配設されている。

ここでは、一例として、上流側と下流側に熱風ノズル７２が配置されるようにして、熱風ノズル７２と平行配列された一対のＩＲヒーター７４を交互に配置している。これ以外にも、上流側にＩＲヒーター７４を多く配置して上流側で熱エネルギーを多く照射し水分の温度を上昇させ、下流側に熱風ノズル７２を多く配置して飽和水蒸気を吹き飛ばすようにしても良い。

ここで、熱風ノズル７２は、熱風の吹きつけ角度を用紙の後端側に傾けて配置するようにしている。これにより、熱風ノズル７２による熱風の流れを一方向に集めることができ、また、乾燥ドラム３８側へ用紙を押し付け、該乾燥ドラム３８の表面に用紙を保持させた状態を維持することができる。

これらの熱風ノズル７２及びＩＲヒーター７４による温風によって、用紙の画像形成部では、色材凝集作用により分離された溶媒が乾燥され、薄膜の画像層が形成される。

温風は用紙の搬送速度によっても異なるが、通常は５０℃〜７０℃に設定され、ＩＲヒーター７４の温度を２００℃〜６００℃に設定する事で、インク表面温度が５０℃〜６０℃になるよう設定されている。蒸発した溶媒はエアーと共に画像形成装置１０の外部へ排出されるが、エアーは回収される。このエアーは、冷却器／ラジエータ等で冷却して液体として回収しても良い。

記録面の画像が乾燥した用紙は、乾燥ドラム３８の回転によって、インク乾燥部１８と画像定着部２０の間に設けられた中間搬送部７６へ搬送されるが、中間搬送部７６については、中間搬送部５８と構成が略同一であるため説明を省略する。

＜画像定着部＞
画像定着部２０には、画像定着ドラム４０が回転可能に設けられており、画像定着部２０では、用紙Ｐ上に形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が加熱／加圧されて溶融し、用紙Ｐ上に固着定着する機能を有する。

画像定着ドラム４０の上部には、画像定着ドラム４０の表面に近接して、加熱ローラ７８が配設されている。この加熱ローラ７８は熱伝導率の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプが組み込まれており、加熱ローラ７８によって、ラテックスのＴｇ温度以上の熱エネルギーが付与される。これにより、ラテックス粒子を溶融し、用紙Ｐ上の凹凸に押し込み定着を行うと共に画像表面の凹凸を平滑化し光沢性を得ることを可能とする。

加熱ローラ７８の下流側には、定着ローラ８０が設けられている、この定着ローラ８０は画像定着ドラム４０の表面に圧接した状態で配置され、画像定着ドラム４０との間でニップ力を得るようにしている。このため、定着ローラ８０又は画像定着ドラム４０のうち、少なくとも一方は表面に弾性層を持ち、用紙Ｐに対して均一なニップ幅を持つ構成とする。

以上の工程を経たのち、記録面の画像が定着した用紙Ｐは画像定着ドラム４０の回転によって、画像定着部２０の下流側に設けられた排出部２１側へ搬送される。

なお本実施形態では画像定着部２０について説明したが、乾燥ドラム３８で記録面に形成された画像を乾燥・定着させる構成とされていてもよく、画像定着部２０は必ずしも必須ではない。

＜液滴吐出ヘッドの構造＞
本発明の実施形態に係るインクジェットラインヘッド６４は図２〜図５に示す液滴吐出ヘッドを備えている。

図２に示されているように、略直方体の中空箱形状をしたインクサブタンク１００は吐出方向（図中下）にヘッドプレート１０４を備え、反吐出方向（図中上）にはインク入口１０６、インク出口１０８が設けられ内部へのインク流入、排出が行われる構造とされている。

図３に示されているように、箱体１１１で形成されたインクサブタンク１００の内部は仕切壁１０２で二分され、インク入口１０６と連通したインク入口室１１６と、インク出口１０８と連通したインク出口室１１８とに分割される。

仕切壁１０２の上端は箱体１１１の内側と連続しており、仕切壁１０２の上部側にインク入口室１１６とインク出口室１１８とを連通する空気抜き穴１１０が形成されている。仕切壁１０２の下端は箱体１１１の内側まで達することなく、箱体１１１との間に循環流路１１４を形成している。本実施形態では、空気抜き穴１１０は円形であるが、正方形、長方形など他の形状でもよい。

インク入口室１１６、インク出口室１１８はともに内部をフィルタ１１２で斜め上下方向に区分されている。フィルタ１１２は、インク入口室１１６、インク出口室１１８に左右対称となるように配置されており（図３参照）、フィルタ１１２の上端部は仕切壁１０２の上端部付近で箱体１１１と連結され、フィルタ１１２の下端部はインク入口室１１６、インク出口室１１８の側壁に連結されている。そして、図６〜図９に示されるように、インク入口１０６からインク入口室１１６に流入したインクＳはフィルタ１１２で濾過され、フィルタ１１２の下方側に流入し、循環流路１１４を通過してインク出口室１１８へ流入する。インク出口室１１８へ流入したインクＳはインク出口１０８から排出される前に再度フィルタ１１２で濾過される構成とされている。すなわちインク入口１０６から流入したインクＳは図中Ａ室→Ｂ室のようにフィルタ１１２で濾過された後、循環流路１１４を通過しＣ室→Ｄ室のように再度フィルタ１１２で濾過される。

インク入口室１１６内のフィルタ１１２と仕切壁１０２との間には、略三角柱状の浮き部材１２０（フロータ）が配置されている。浮き部材１２０は、インクサブタンク１００の長手方向に沿って略均一な断面を有しており、浮き部材１２０の上下方向の側壁が空気抜き穴１１０よりも大きい。浮き部材１２０は、インク入口室１１６内にインクＳが流入したときに、浮き部材１２０の尖形の先端部１２０Ａを上部に維持したままインクＳの液面に浮かぶような重心構造及び材料で形成されている。浮き部材１２０の材料は樹脂が好ましい。本実施形態では、浮き部材１２０の先端部１２０Ａの角度は、浮き部材１２０が上昇したときにフィルタ１１２と仕切壁１０２に接触するように、フィルタ１１２の上端部と仕切壁１０２の上端部との角度とほぼ同じに形成されている。なお、浮き部材１２０は、略三角柱状に限らず、他の形状でもよいが、回転等でＢ室内の下部付近に引っかからないように長手方向に長い柱状の形状が好ましい。

仕切壁１０２の中間部には、インク入口室１１６側に突出し、浮き部材１２０の落下を規制する板状の規制部１２２が設けられている。浮き部材１２０は、インクが流入する前は浮き部材１２０の上面に保持されており、インクＳの液面が上昇することによって、フィルタ１１２の傾斜面又は仕切壁１０２に沿って上昇し、空気抜き穴１１０を閉塞するように構成されている。

なお、図３中の箱体１１１の下部の符号１２４は、インクサブタンク１００をインクジェットラインヘッド本体に取り付けるためのねじ穴である。また、図２に示されるように、インクサブタンク１００は、インク入口１０６とインク出口１０８が長手方向にオフセットしているが、図３では分りやすくするためインク入口１０６とインク出口１０８とを同じ断面に図示している。

図４及び図５にはインクジェットラインヘッド６４の構造例が示されている。図５に示されるように、用紙Ｐの幅方向にヘッドプレート１０４を複数配列したプレート１０４Ｂの上には複数のインクサブタンク１００が設けられ、それぞれ図示しないインクタンクよりインク入口１０６を経由してインクＳが供給される供給流路２１０を備えている。インクサブタンク１００で濾過されたインクＳは液循環口２１６より供給流路２１０へ供給される。

図４及び図５に示されるように、ヘッドプレート１０４には供給流路２１０よりインク供給路２１１を介してインクＳが供給される圧力室２１２、圧力室２１２と連通するインク流入路２１３、圧力室２１２で加圧されたインクＳをインク流入路２１３を介して液滴として吐出するノズル２１４、圧力室２１２を加圧してインクＳを押圧する振動板２００、振動板２００を駆動する圧電体２０２、個々の圧電体２０２に電気信号を印加する駆動配線２０４、ノズル２１４ごとに設けられ駆動配線２０４より電圧を印加される個別電極２０６、駆動配線２０４をヘッドプレート１０４の外部と電気的に接続する接続端子２０８、振動板２００と圧電体２０２の間に設けられ接地（０Ｖ）された共通電極（図示せず）、共通電極と駆動配線２０４の間に設けられ両者を電気的に絶縁する絶縁層（図示せず）などが設けられている。

＜第１実施形態の作用並びに効果＞
図６に示されるように、インクサブタンク１００内でインクＳがＡ室からＢ室へと濾過される際、残留空気は空気抜き穴１１０を通って抵抗なくＣ室へ抜けることが望ましい。またインクＳがＢ室に十分充填されたのちは空気抜き穴１１０を通ってインクＳがＣ室へ溢れないように閉塞されることが望ましい。このため本実施形態ではインクＳの有無によって浮き部材１２０で空気抜き穴１１０を選択的に開放または閉塞する構成とされている。

すなわち、インクサブタンク１００内にインク入口１０６からインクが流入すると、インクＳはフィルタ１１２の外側のＡ室に溜まる。さらに、図７に示されるように、Ａ室のインクＳがフィルタ１１２で濾過されてＢ室に流入する。フィルタ１１２は濡れるとインクＳが通りにくくなるため、Ｂ室の下部側にインクＳが溜まり、液面が上昇していく。その際、インクＳの液面が低いと、浮き部材１２０が規制部１２２上に保持され、空気抜き穴１１０は開放されており、Ｂ室内の残留空気が空気抜き穴１１０を通ってＣ室へ抜ける。

Ｂ室のインクＳの液面が上昇し、規制部１２２を越えると、インクＳに浮き部材１２０が浮き上がり、液面の上昇とともに浮き部材１２０が上昇していく。そして、図８に示されるように、インクＳがＢ室に充填されると、浮き部材１２０の上下方向の側壁が仕切壁１０２の空気抜き穴１１０の周囲に接触し、空気抜き穴１１０を閉塞する。

すなわち、インクＳをＢ室に充填し、空気をＣ室に排除した後は空気抜き穴１１０は閉塞され、インク入口１０６からインクＳを注入すれば仕切壁１０２の下端に開口した循環流路１１４を通ってインクＳがＣ室に流れ、インクＳによるヘッドプレート１０４近傍の温調を効率よく行うことができる。

なお、図示を省略するが、インクＳがＢ室に充填される過程で、インクＳは仕切壁１０２の下端の循環流路１１４を通ってＣ室に流入するが、インクＳの粘度等によりインクＳはＢ室に充填される前に循環流路１１４を通ってＣ室に流入しにくい。

その後、図９に示されるように、インクＳが循環流路１１４を通ってＣ室に流入すると、インクＳがフィルタ１１２で濾過されてＤ室に流入し、インクＳがＣ室とＤ室に充填される。

これにより、Ｂ室のインクＳの液面が所望の高さに達するまで浮き部材１２０は空気抜き穴１１０を閉塞しないため、空気を完全にＣ室へ排出するまで空気抜き穴１１０の通気を妨げない構成とすることができる。その結果、インクサブタンク１００の内部に気泡を残存させずにインクＳを充填することができる。

＜第２実施形態＞
図１０には、本発明の第２実施形態に係るインクサブタンク１３０の構造が示されている。なお、第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１０に示されるように、インクサブタンク１００の内部を区分する仕切壁１０２の上部側に空気抜け穴１１０が設けられている点は第１実施形態と同様である。

インク入口室１１６内のフィルタ１１２と、インク出口室１１８内のフィルタ１１２の上部側には、空気抜け穴１１０と対向する位置に開口部１３２が形成されている。本実施形態では、開口部１３２は、空気抜け穴１１０より小径の円形であるが、正方形、長方形等の他の形状でもよい。

フィルタ１１２に開口部１３２を設けることで、Ａ室内の残留空気やＢ室内の残留空気が空気抜き穴１１０を通ってＣ室に抜け、さらにＣ室から開口部１３２を通ってＤ室に抜けやすくなる。これにより、インクサブタンク１００の内部にインクＳを充填させる際に、フィルタ１１２がインクを吸収して一時的に通気性が低下しても、より確実に残留空気を除去することができる。

＜第３実施形態＞
図１１〜図１４には、本発明の第３実施形態に係るインクサブタンク１４０の構造が示されている。

図１１に示されるように、インクサブタンク１００の内部を区分する仕切壁１０２の上部側に空気抜け穴１４２が設けられている点は第１実施形態と同様である。空気抜け穴１４２は、インクサブタンク１００の長手方向中央部（図１１中の水平方向中央部）に設けられている。

Ｂ室には、規制部１２２の上方に球状の浮き部材１４４が配置されている。浮き部材１４４の外径は、空気抜け穴１４２を閉塞することができるように空気抜け穴１４２の内径よりも大きく形成されている。浮き部材１４４が規制部１２２の下方に落下しないように浮き部材１４４及び規制部１２２の形状及び大きさが設定されている。

仕切壁１０２の空気抜け穴１４２の長手方向両側（図１１中の水平方向両側）には、上下方向に沿って浮き部材１４４を空気抜け穴１４２に案内する一対の板状のガイド部材１４６が設けられている。なお、図１１では空気抜け穴１４２の手前側のガイド部材１４６を省略している。

図１２及び図１３に示されるように、Ｂ室にインクＳが流入すると、液面が規制部１２２より低いときは、空気抜け穴１４２から残留空気がＣ室へ抜ける。インクＳの液面が規制部１２２より高くなると、浮き部材１４４が浮き上がり一対のガイド部材１４６に沿って上昇していく。

そして、図１４に示されるように、浮き部材１４４がフィルタ１１２の壁面に当接すると共に、浮き部材１４４の周面の一部が空気抜け穴１４２に入り込むことで、空気抜け穴１４２が閉塞される。そして、仕切壁１０２の下端に開口した循環流路１１４を通ってインクＳがＣ室、Ｄ室に充填される。

これにより、Ｂ室のインクＳの液面が所望の高さに達するまで浮き部材１４４は空気抜き穴１４２を閉塞しないため、空気を完全にＣ室へ排出するまで空気抜き穴１４２の通気を妨げない構成とすることができる。その結果、インクサブタンク１００の内部に気泡を残存させずにインクＳを充填することができる。

＜第４実施形態＞
図１５には、本発明の第４実施形態に係るインクサブタンク１５０の構造が示されている。

図１５に示されるように、インクサブタンク１００の内部を区分する仕切壁１０２の上部側に空気抜け穴１１０が設けられている点は第１実施形態と同様である。

仕切壁１０２の空気抜け穴１１０が設けられた位置のＢ室側には、インクＳの液面が空気抜け穴１１０付近に達しないときは空気がＢ室からＣ室へ抜けるのを許容し、インクＳの液面が空気抜け穴１１０に達したときに空気抜け穴１１０を閉塞する弁体１５２が設けられている。弁体１５２は、フィルム状部材からなり、その下端部１５２Ａが空気抜け穴１１０の下方側の仕切壁１０２に固定支持されている。弁体１５２は、インクＳの液面が弁体１５２に達しない状態では上端部１５２Ｂが自重により仕切壁１０２から離れており、空気抜け穴１１０を開放する。インクＳの液面が弁体１５２まで上昇すると、図中の一点鎖線で示すようにインクＳに押されて弁体１５２が仕切壁１０２に密着し、空気抜け穴１１０を閉塞する。

弁体１５２は、インクＳより軽く、柔軟な部材で形成することが好ましい。例えば、弁体１５２を樹脂やゴムなどで形成することができる。また、弁体１５２は、仕切壁１０２に密着することで、空気抜き穴１１０を隙間なく閉塞できる形状とされており、例えば、正方形、長方形等などが好ましい。

これにより、インクＳの液面が弁体１５２に達するまで弁体１５２は空気抜き穴１１０を閉塞しないため、空気を完全にＣ室へ排出するまで空気抜き穴１１０の通気を妨げない構成とすることができる。その結果、インクサブタンク１００の内部に気泡を残存させずにインクＳを充填することができる。

なお、本実施形態では、インクＳの液面が上昇するとインクＳに押されて弁体１５２が空気抜き穴１１０を塞ぐ構造であるが、Ｂ室内に浮き部材を配置し、浮き部材が弁体１５２に当たったときに弁体１５２が空気抜き穴１１０を塞ぐような構成としてもよい。

以上、各実施形態について説明したように、インクＳが所望の高さまで充填されたときに、仕切壁１０２に設けられた空気抜き穴を浮き部材又は弁体により閉塞する構成としたことで、インクサブタンク１００内に残った空気を効率よく排出しつつ、インクＳの液面が上昇すれば空気抜き穴１１０がインクＳを通過させないよう閉塞する構成とすることができる。このため例えばヘッドプレート１０４をインクＳの循環で温調する際にはインクＳが循環流路１１４を通過するので効率よく温調を行うことができる。またインクＳに混入したゴミなどの不純物の逆流を防止することもできる。

＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

例えば上記実施形態ではドラムの表面に用紙Ｐを保持、搬送する構成を例に挙げたが、これに限定せず例えば無端ベルト状の搬送ベルトを用いる構成や、平板状のステージを用いて用紙を搬送する構成に本発明を適用することも可能である。

また、上記実施形態では処理液塗布部１４で用紙Ｐに処理液を塗布し、乾燥させる処理を施したのち用紙Ｐに対してヘッドユニット６６にて液滴吐出を行う構成を例に挙げたが、勿論これに限定せず例えば通常紙（プレーンペーパー）を保持してそのまま搬送し、表面に液滴を直接吐出して画像を形成する通常のインクジェットプリンタに本発明を適用することも可能である。

さらに吐出される液はインクに限定されず、例えばエッチング時の基板パターン形成などに応用してもよい。

１０ 画像形成装置
１６ 画像形成部
３６ 画像形成ドラム
６４ インクジェットラインヘッド（液滴吐出ヘッド）
６６ ヘッドユニット
１００ インクサブタンク（液循環タンク）
１０２ 仕切壁
１０４ ヘッドプレート
１０６ インク入口（液流入口）
１０８ インク出口（液流出口）
１１０ 空気抜き穴
１１１ 箱体（タンク本体）
１１２ フィルタ
１１４ 循環流路
１１６ インク入口室（流入口側液室）
１１８ インク出口室（流出口側液室）
１２０ 浮き部材
１２２ 規制部（規制部材）
１３０ インクサブタンク（液循環タンク）
１３２ 開口部
１４０ インクサブタンク（液循環タンク）
１４２ 空気抜き穴
１４４ 浮き部材
１４６ ガイド部材
１５０ インクサブタンク（液循環タンク）
１５２ 弁体
２００ 振動板（アクチュエータ）
２０２ 圧電体（アクチュエータ）
２１２ 圧力室
２１４ ノズル（吐出ノズル）
Ｐ 用紙
Ｓ インク

Claims (7)

1. 略箱形状をしたタンク本体と、
   前記タンク本体の上部に設けられ、外部から液が流入する液流入口と、
   前記タンク本体の上部に設けられ、外部へ液が流出する液流出口と、
   前記液流入口と前記液流出口との間で前記タンク本体内部を流入口側液室と流出口側液室とに分割する仕切壁と、
   前記仕切壁の下端部に開口された液循環路と、
   前記仕切壁の上部に開口された空気抜き穴と、
   前記流入口側液室に配置され、前記流入口側液室に流入した前記液で浮き上がり、前記流入口側液室に前記液が充填されることにより前記空気抜き穴を閉塞する浮き部材と、
   を有する液循環タンク。
2. 略箱形状をしたタンク本体と、
   前記タンク本体の上部に設けられ、外部から液が流入する液流入口と、
   前記タンク本体の上部に設けられ、外部へ液が流出する液流出口と、
   前記液流入口と前記液流出口との間で前記タンク本体内部を流入口側液室と流出口側液室とに分割する仕切壁と、
   前記仕切壁の下端部に開口された液循環路と、
   前記仕切壁の上部に開口された空気抜き穴と、
   前記液流入口側の前記仕切壁に設けられ、前記流入口側液室に流入した前記液の液面が前記空気抜き穴より低いときは前記空気抜き穴を開放し、前記流入口側液室に前記液が充填されることにより前記空気抜き穴を閉塞する弁体と、
   を有する液循環タンク。
3. 前記仕切壁が前記流入口側液室の上下方向に沿って配置されており、前記仕切壁に前記浮き部材の落下を規制する規制部材が設けられている請求項１に記載の液循環タンク。
4. 前記仕切壁に前記浮き部材を前記空気抜き穴へ案内するガイド部材が設けられている請求項１又は請求項３に記載の液循環タンク。
5. 前記流入口側液室及び前記流出口側液室の少なくとも一方に前記仕切壁に沿って設けられ、前記液を濾過するフィルタと、
   前記フィルタの上部に形成された空気抜きの開口部と、
   を有する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の液循環タンク。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の液循環タンクと、
   前記液循環タンクと供給流路で連結され前記液を加圧する加圧室と、
   前記加圧室を加圧するアクチュエータと、
   前記加圧室で加圧された液を液滴として吐出する吐出ノズルと、
   を有する液滴吐出ヘッド。
7. 請求項６に記載の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドとの対向位置に記録媒体を搬送する搬送手段と、を備え、
   前記液滴吐出ヘッドとの対向位置に前記記録媒体を通過させることによって画像を形成する画像形成装置。

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