JP2011148224A - 液体吐出ヘッドユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドタンク内に混入した気泡がヘッドに侵入して吐出不良を生じる。
【解決手段】ヘッドタンク２０２のタンクケース２２１内には下流室２２３Ｂと排出経路２２８とを連通する気泡排出経路となる第１の連通路２３１が設けられ、また、上流室２２３Ａと排出経路２２８とを連通する気泡排出経路となる第２の連通路２３２が設けられている。そして、排出経路２２８の第１の連通路２３１との連通部と第２の連通路２３２との連通部との間に、フィルタ部材２３４が設けられている。
【選択図】図８

Description

本発明は液体吐出ヘッドユニット及び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。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰ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、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。

なお、本願において、液体吐出記録方式の「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、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３次元的に造形して形成された像も含まれる。

ところで、液体吐出方式の画像形成装置にあっては、液体吐出ヘッド内に気泡が混入すると滴噴射曲がりや滴吐出不良が発生することになるため、インク供給経路中の気泡を効率的に排出することが必要になる。

従来、ヘッドタンク（ヘッドに直接的に設けられるタンクの意味であり、このようなタンクであれば、サブタンク、バッファタンクなども同義で使用する）内の気泡排出に関しては、例えば、インク供給源からのインクが流入する流入口を有する第１のインク室と、第１のインク室よりインクが供給される第２のインク室と、第２のインク室のインクを吐出して記録を行う吐出口と、第１のインク室から流体を排出する第１の排出口と、第２のインク室から流体を排出する第２の排出口と、第１のインク室と第１の排出口の間、または前記第２のインク室と第２の排出口の間に設けられ、液体の排出を規制する気液分離手段とを有し、流入口から第１の排出口までの流抵抗が、流入口から第２の排出口までの流抵抗よりも小さい記録ヘッドが知られている（特許文献１）。

また、フィルタ室のフィルタの上流側空間であるフィルタ長手方向に沿った扁平な第１空間の天面はノズル並び方向の一方の端部側から他方の端部側に向かって、つまり、供給口側から排出口に対応する側に向かって下方に傾斜する傾斜面とし、この第１空間に臨み、気泡を排出させる気泡排出路となる気泡排出口が、フィルタを介して排出口の反対側上方の対応する箇所に設けられている記録ヘッドが知られている（特許文献２）。

また、共通液室に導通する、第１、第２のインク流入口、第３のインク流出入口を備え、サブタンクと第１のインク流入口を連結する流路を遮断する開閉弁を設け、印字モードではサブタンクから第１のインク流入口又は第１のインク流入口に加えてインク流出入口を通じてインクが記録ヘッド１に供給され、インク循環モードでは、開閉弁を閉じてサブタンクから第２のインク流入口を通じて記録ヘッド１に供給され、インク流出入口を通じて記録ヘッドから流出するインクをサブタンクに回収する画像形成装置が知られている（特許文献３）。

特開２００９−１２６０４４号公報 特開２００８−０３０３３３号公報 特開２００６−１６８０２３号公報

例えばライン型画像形成装置は、ヘッドとヘッドに液体を供給するタンク（ヘッドタンク）を一体化した複数の液体吐出ヘッドユニットを並べて被記録媒体のほぼ全幅にわたる幅を有する記録ヘッドユニットを構成し、メインタンクから供給されたインクを、サブタンク、各ヘッドにインクを分配するディストリビュータ（分配器）を経て、各ヘッドタンクに供給する。ここで、ヘッドタンクにはフィルタ部材が設置され、インクに混入している不純物をろ過する構成とする。

ところが、ヘッドのノズルは非常に微細（例えばφ２４μｍ）であり、インク内の溶存酸素量が高いと酸素が徐々にたまり、インクの吐出不良を発生するおそれがある。このヘッドタンクを含むインク供給経路内のインク中に気泡が混在すると、この気泡の混在したインクがヘッドに分配されてしまったり、インク内の溶存酸素量が高くなってしまい、ヘッドから所定量の液滴を吐出できなくなったり、液滴の吐出が不能になったりすることから気泡の除去を行う必要がある。

このように、ヘッドタンク内に気泡が発生してヘッド内に混入すると、ヘッドからの滴吐出不良を発生することになるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドタンクからヘッドに対する気泡の混入を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、
液滴を吐出するヘッドと、前記ヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクとを一体化した液体吐出ヘッドユニットであって、
前記ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズルがそれぞれ連通する複数の液室に液体を供給する共通流路を有し、
前記共通液室には外部から液体を供給する供給口部と、外部に液体を排出する排出口部とが設けられ、
前記液体収容タンクには、
前記ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタ部材によって上流室と下流室に分けられた収容部と、
前記収容部の下流室から液体を前記ヘッドの供給口部に供給する供給経路と、
前記ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路と、
前記下流室と前記排出経路とを連通する第１の連通路が設けられている
構成とした。

ここで、前記液体収容タンクの第１の連通路の流体抵抗は前記ヘッドの共通流路の流体抵抗よりも大きい構成とできる。

本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、
液滴を吐出するヘッドと、前記ヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクとを一体化した液体吐出ヘッドユニットであって、
前記ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズルがそれぞれ連通する複数の液室に液体を供給する共通流路を有し、
前記共通液室には外部から液体を供給する供給口部と、外部に液体を排出する排出口部とが設けられ、
前記液体収容タンクには、
前記ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタ部材によって上流室と下流室に分けられた収容部と、
前記収容部の下流室から液体を前記ヘッドの供給口部に供給する供給経路と、
前記ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路と、
前記上流室と前記排出経路とを連通する第２の連通路が設けられ、
前記排出経路には前記連通路との連通部よりも排出方向上流側にフィルタ部材又は逆止弁が設けられている
構成とした。

ここで、前記液体収容タンクの第２の連通路の流体抵抗は前記ヘッドの共通流路の流体抵抗よりも大きい構成とできる。

本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、
液滴を吐出するヘッドと、前記ヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクとを一体化した液体吐出ヘッドユニットであって、
前記ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズルがそれぞれ連通する複数の液室に液体を供給する共通流路を有し、
前記共通液室には外部から液体を供給する供給口部と、外部に液体を排出する排出口部とが設けられ、
前記液体収容タンクには、
前記ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタ部材によって上流室と下流室に分けられた収容部と、
前記収容部の下流室から液体を前記ヘッドの供給口部に供給する供給経路と、
前記ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路と、
前記下流室と前記排出経路とを連通する第１の連通路と、
前記上流室と前記排出経路とを連通する第２の連通路が設けられ、
前記排出経路の前記第１の連通路との連通部と、前記第２の連通路との連通部との間にフィルタ部材又は逆止弁が設けられている
構成とした。

ここで、前記液体収容タンクの第１、第２の連通路の流体抵抗は前記ヘッドの共通流路の流体抵抗よりも大きい構成とできる。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットを備えているものである。

本発明に係る液体吐出ヘッドユニットによれば、ヘッドタンクの下流室と排出経路とを連通する第１の連通路が設けられている構成としたので、ヘッドタンク内の気泡を排出できて、ヘッドタンクからヘッドに対する気泡の混入を低減することができる。

本発明に係る液体吐出ヘッドユニットによれば、ヘッドタンクの上流室と排出経路とを連通する第２の連通路が設けられ、排出経路と第２の連通路との連通部との間にフィルタ部材又は逆止弁が設けられている構成としたので、ヘッドタンク内の気泡を排出できて、ヘッドタンクからヘッドに対する気泡の混入を低減することができる。

本発明に係る液体吐出ヘッドユニットによれば、ヘッドタンクの下流室と排出経路とを連通する第１の連通路が設けられ、上流室と排出経路とを連通する第２の連通路が設けられ、排出経路の第１の連通路との連通部と、第２の連通路との連通部との間にフィルタ部材又は逆止弁が設けられている構成としたので、ヘッドタンク内の気泡を排出できて、ヘッドタンクからヘッドに対する気泡の混入を低減することができる。

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットを備えているので、安定した滴吐出を行なって画像を形成することができる。

本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を説明する正面概略説明図である。 同じく要部平面説明図である。 同装置のインク供給系の説明に供する説明図である。 図３の要部側面説明図である。 本発明の第１実施形態におけるヘッドユニットの模式的断面説明図である。 気泡排出動作の説明に供するフロー図である。 比較例のヘッドユニットの模式的断面説明図である。 本発明の第２実施形態におけるヘッドユニットの模式的断面説明図である。 本発明の第３実施形態におけるヘッドユニットの模式的断面説明図である。 同実施形態の逆止弁の第１例の説明に供する説明図である。 同じく逆止弁の第２例の説明に供する説明図である。 本発明の第４実施形態におけるヘッドユニットの模式的断面説明図である。 同ヘッドユニットの側面説明図である。 図１２のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。

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。まず、本発明に係る液体吐出ヘッドユニットを備え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概略構成図、図２は同装置の模式的平面説明図である。

この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、装置本体１と、用紙Ｐを積載し給紙する給紙トレイ２と、印刷された用紙Ｐを排紙積載する排紙トレイ３と、用紙Ｐを給紙トレイ２から排紙トレイ３まで搬送する搬送ユニット４と、搬送ユニット４によって搬送される用紙Ｐに液滴を吐出し印字する記録ヘッドを構成するヘッドモジュール５１を含む画像形成ユニット５と、印刷終了後又は所要のタイミングで画像形成ユニット５の各記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるヘッドクリーニング装置６と、ヘッドクリーニング装置６を開閉する搬送ガイド部７と、画像形成ユニット５のヘッドモジュール５１にインクを供給するサブタンクで構成されるインクタンクユニット８と、インクタンクユニット８にインクを供給するメインタンクユニット９とを備えている。

装置本体１は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ２上に積載されている用紙Ｐは、分離ローラ２１及び給紙ローラ２２によって１枚ずつ搬送ユニット４に給紙される。

搬送ユニット４は、搬送駆動ローラ４１Ａと搬送従動ローラ４１Ｂと、これらのローラ４１Ａ、４１Ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４３とを備えている。この搬送ベルト４３の表面には複数の図示しない吸引孔が形成されており、搬送ベルト４３の下部には用紙Ｐを吸引する吸引ファン４４が配置されている。また、搬送駆動ローラ４１Ａ、搬送従動ローラ４１Ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にてベルト４３に当接している。

搬送ベルト４３は、搬送駆動ローラ４１Ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙Ｐは搬送ベルト４３上に吸引ファン４４により吸い付けられ、搬送ベルト４３の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ４１Ｂ、搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂは搬送ベルト４３に従動して回転する。また、搬送ベルト４３の下側には空吐出で搬送ベルト４３に付着した空吐出滴を除去する空吐出クリーニング装置４５が配置されている。

搬送ユニット４の上部には用紙Ｐに印字する液滴を吐出する複数のヘッドモジュール５１で構成される画像形成ユニット５が矢示Ａ方向（及び逆方向）に移動可能に配置されている。この画像形成ユニット５は、維持回復動作時（クリーニング時）にはクリーニング装置６上方まで移動され、画像形成時には図１の位置に戻される。

画像形成ユニット５は、液滴を吐出する複数のヘッド及びヘッドタンクを一体化した本発明に係る液体吐出ヘッドユニット（以下「ヘッドユニット」という。）１０１とを一列に配列したヘッドモジュール（記録ヘッドユニット）５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄが、用紙搬送方向に沿って並べてラインベース部材５２に取付けられて配置されている。

ここでは、ヘッドモジュール５１Ａ、５１Ｂの２つのノズル列の一方でイエロー（Ｙ）の液滴を、他方でマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出し、また、ヘッドモジュール５１Ｃ、５１Ｄの２つのノズル列の一方でシアン（Ｃ）の液滴を、他方でブラック（Ｋ）の液滴を吐出する。つまり、この画像形成ユニット５は、同じ色の液滴を吐出する２つのヘッドモジュール５１が用紙搬送方向に並べて配置され、２つのヘッドモジュール５１で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成されている構成としている。

そして、ヘッドモジュール５１の上側にはインクをそれぞれのヘッドユニット１０１に供給する分配タンク５４がヘッドモジュール５１ごとに配列され、分配タンク５４とヘッドユニット１０１とはチューブ５５にて接続されている。分配タンク５４の上流側にはサブタンク８１が配置されて供給チューブ８２を介して接続されている。サブタンク８１には上流側には、インクを貯蔵するメインタンク９１が配置され、メインタンク９１とサブタンク８１とは供給チューブ９２による供給経路にて接続されている。

搬送ユニット４の下流側には用紙Ｐを排紙トレイ３に排紙する搬送ガイド部７が設けられている。搬送ガイド部７にて案内されて搬送される用紙Ｐは排紙トレイ３に排紙される。排紙トレイ３は、用紙Ｐの幅方向を規制する対のサイドフェンス３１と用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス３２を備えている。

維持回復機構（ヘッドクリーニング装置）６は、画像形成ユニット５の各ヘッドモジュール５１に対応して、４列分のクリーニング手段６１Ａ〜６１Ｄが配置され、１つのクリーニング手段６１は、ヘッドモジュール５１の各ヘッド１０１に対応してノズル面をキャッピングするキャップ部材６２及びノズル面を払拭するワイピング部材（ワイパ部材）６４などで構成されている。なお、各クリーニング手段６１のキャップ部材６２は各列毎に独立して上下動させることができる構成としている。さらに、クリーニング手段６１の下方には、キャップ部材６２でヘッドユニット１０１のノズル面をキャッピングした状態でノズルからインクを吸引するための吸引手段である吸引ポンプ６３Ａ〜６３Ｄが配置されている。

また、この画像形成装置においては、印刷終了後、液滴を吐出するヘッドモジュール５１の各ヘッドユニット１０１のノズル面をクリーニング手段６１でキャッピングした状態でノズルからインクを吸引する場合、あるいは、ヘッドモジュール５１の各ヘッドユニット１０１のノズル面に付着したインクをワイピング部材で清掃する場合は、図１にも示すように、印刷停止後、搬送ユニット４全体が搬送従動ローラ４１Ｂを支点に矢印Ｂ方向に回動し、画像形成ユニット５との間の空間を画像形成時よりも大きくすることで、画像形成ユニット５の移動スペースを確保するようにしている。このとき、ヘッドクリーニング装置６上部に配置されている搬送ガイド部７の搬送ガイド板７１も支点７２にて矢印Ｃ方向上方に回動され、ヘッドクリーニング装置６の上方が開放される。

そして、搬送ユニット４と搬送ガイド部７がそれぞれ解放（解除）された後に、画像形成ユニット５が用紙通紙方向（矢示Ａ方向）に移動し、ヘッドクリーニング装置６上方で停止され、クリーニング手段６１が上昇して各ヘッドモジュール５１のクリーニング動作（維持回復動作）に移行する。

次に、この画像形成装置のヘッドモジュールを含むインク供給系の詳細について図３及び図４を参照し手説明する。
サブタンク８１とヘッドモジュール５１の分配タンク５４とは供給チューブ８２を介して接続され、サブタンク８１とヘッドユニット１０１のノズル面との水頭差（−２０〜−７０ｍｍＡｑ）によって、ヘッドユニット１０１のノズルのメニスカスを保持するのに適切な負圧を発生させている。ヘッドユニット１０１は、後述するように液滴を吐出するヘッド２０１と、ヘッド２０１にインクを供給するヘッドタンク２０２とで構成されている。

このサブタンク８１は、パック式のサブタンクで構成している。すなわち、サブタンク８１はインクを収容する可とう性を有するパック８３を密閉ケース８４内に収納してなる。パック式サブタンクは、インクと大気を直接触れさせないようにして、インクの水分蒸発による粘度上昇を防ぎ、また、インク中の溶存酸素量を一定に保ち、ヘッドユニット１０１内に気泡が溜まるのを防ぐことができる。

このサブタンク８１には、パック８３とケース８４との間を加圧する加圧ポンプ８５が接続されている（チューブポンプで連結されている）。放置後の印刷前に行うメンテナンス動作の時には、加圧ポンプ８５でサブタンク８１のケース８４内を加圧して、インクをヘッドユニット１０１のヘッドタンク２０１に送り、ヘッド２０１のノズルからインクを吐出させてメンテナンスを行うことになる。なお、このメンテナンス動作は画像形成ユニット５がクリーニング装置６の上部に移動してから行われることになる。

サブタンク８１の上流側にはインクを貯蔵するメインタンク９１が配置され、メインタンク９１とサブタンク８１とは供給チューブ９２による供給経路にて接続され、供給径路内には電磁弁９３が設けられ、この電磁弁９３を開閉制御して、メインタンク９１からサブタンク８１へのインク供給を制御する。

分配タンク５４上部には図示しない廃液タンクに通じるエアー排出経路を形成するチューブ１５５と、エアー排出経路１５５を開閉する電磁弁１５６が設けられている。分配タンク５４に初期充填するときのエアー抜き、分配タンク５４内にエアーが溜まってきたときのエアー抜きを行うときには、電磁弁１５６を開いてエアーを排出する。なお、エアーを抜き易くするため分配タンク５４の内部の共通流路の天面には傾斜が設けられている。

また、各ヘッドユニット１０１のヘッドタンク２０１には分配タンク５４との間にインク供給用の供給チューブ５５が接続されている。また、各ヘッドユニット１０１のヘッドタンク２０１にはインク排出用の排出チューブ５６が接続され、各排出チューブ５６は循環経路５７で１つにまとめられて、循環ポンプ５８を介して分配タンク５４に接続されている。

次に、本発明の第１実施形態に係るヘッドユニットの詳細について図５を参照して説明する。なお、図５は同ヘッドユニットの模式的断面説明図である。
ヘッドユニット１０１は、液滴を吐出するヘッド２０１と、ヘッド２０１に供給するインクを収容する本発明における液体収容タンクであるヘッドタンク２０２とを一体的に備えている。

ここで、ヘッド２０１は、液滴を吐出する複数のノズル２１１と、各ノズル２１１が連通する液室２１２と、各液室２１２にインクを供給する共通液室（共通流路）２１３と、共通液室２１３にインクを供給する（導入する）供給口部（インク供給ポート）２１４と、共通液室２１３からインクを排出する排出口部（インク排出ポート）２１５などを備えている。

ヘッドタンク２０２は、タンクケース（タンク本体）２２１内に供給されたインクを収容する収容部２２３が設けられ、収容部２２３内にはインク中の不純物等を除去するフィルタ部材２２４が配設されて、収容部２２３はフィルタ上流室２２３Ａとフィルタ下流室２２３Ｂとに分けられ、上流室２２３Ａはインク供給チューブ５５と接続するインク供給ポート２２５に連通し、下流室２２３Ｂはヘッド２０１の供給口部２１４に通じるインク供給流路２２６に連通している。

また、タンクケース２２１内にはヘッド２０１の排出口部２１５に連通して排出口部２１５から排出されるインクを排出する排出経路２２８が設けられ、排出経路２２８はインク排出チューブ５６が接続されるインク排出ポート２２８に連通している。

そして、タンクケース２２１内には下流室２２３Ｂと排出経路２２８とを連通する気泡排出経路となる第１の連通路２３１が設けられている。この第１の連通路２３１は、その流体抵抗がヘッド２０１の共通液室２１３の流体抵抗よりも大きく、供給流路２２６の流体抵抗よりも大きくなる形状に形成している。例えば、供給経路２２６がφ２×長さ２mmに対して、フィルタ下流室２２３Ｂの第１の連通路２３１はφ1×長さ２０ｍｍとしている。

このように構成したヘッドユニット１０１に対する気泡排出動作について図６のフロー図を参照して説明する。
まず、循環ポンプ５８を動作させ、分配タンク５４→ヘッドタンク２０２→循環経路５７→分配タンク５４と流れを発生させる。すると、徐々に分配タンク５４の上部に気泡が集まっていき大きなエアーとなる。この循環ポンプ５８の動作を所定時間（例えば１０〜３０秒）行って、循環ポンプ５８を停止する。その後、サブタンク８１の加圧を行ってサブタンク８１からインクを供給すると同時に、分配タンク５４の上部の弁５６を開放してエアーを大気に開放する。分配タンク５４の上部には図示しない液面検知センサが設置されており、液面検知センサで液面が所定高さ位置になったこと検知したときに、サブタンク８１の加圧動作を停止し、分配タンク５４の上部の弁５６を閉じる。以上の動作で、供給経路内とヘッドタンク２０２内の気泡抜きを行う。

次に、ヘッドユニット１０１内の気泡排出について説明する。
ヘッドタンク２０２内の上流室２２３Ａに気泡５０１が、下流室２２３Ｂに気泡５０２が、ヘッド２０１の共通液室２１３内に気泡５０３が混入したとする。この場合、上述した循環動作による気泡排出を行なうことで、共通液室２１３の気泡５０３は容易に排出される。また、フィルタ部材２２４の下流室２２３Ｂの気泡５０２も第１の連通路２３１から排出経路２２８を通って排出される。

これに対し、図７に示す比較例のヘッドユニットにあっては、各箇所の気泡５０１〜５０３を前述の循環動作によって排出しようとすると、共通液室２１３の気泡５０３は容易に排出されるが、その他の気泡は排出されない。気泡５０１はある一定以上の圧力がないとフィルタ部材２２４を通過しないし、気泡５０２は下方に向かって気泡を流さなければならないので、ある一定以上の流量（流速）が必要になり、循環ポンプの能力を上げて、これらの対応しようとすると、逆にノズルからエアーを吸引してしまうおそれがある。

このように、本実施形態のようにヘッドタンクの下流室と排出経路とを連通する第１の連通路が設けられている構成とすることで、ヘッドタンク内の下流室の気泡を排出できて、ヘッドタンクからヘッドに対する気泡の混入を低減することができる。

次に、本発明の第２実施形態に係るヘッドユニットの詳細について図８を参照して説明する。なお、図８は同ヘッドユニットの模式的断面説明図である。
ここでは、ヘッドタンク２０２のタンクケース２２１内には下流室２２３Ｂと排出経路２２８とを連通する気泡排出経路となる第１の連通路２３１が設けられ、また、上流室２２３Ａと排出経路２２８とを連通する気泡排出経路となる第２の連通路２３２が設けられている。そして、排出経路２２８の第１の連通路２３１との連通部と第２の連通路２３２との連通部との間に、フィルタ部材２３４が設けられている。

第１、第２の連通路２３１、２３２は、その流体抵抗がヘッド２０１の共通液室２１３の流体抵抗よりも大きく、供給流路２２６の流体抵抗よりも大きくなる形状に形成している。例えば、いずれも、供給経路２２６がφ２×長さ２mmに対して、フィルタ下流室２２３Ｂの第１の連通路２３１はφ1×長さ２０ｍｍとしている。

このように構成したので、前記循環動作による気泡排出を行なうことで、上記第１実施形態の作用効果に加えて、フィルタ部材２２４の上流室２２３Ａの気泡５０１も第２の連通路２３２から排出経路２２８を経て排出することができる。この場合、排出経路２２８は比較的細いことから流速が速くなり、圧力が高まる。そのため、循環動作のときには、フィルタ部材２３４の下に移動する気泡５０２、５０３は、気泡５０２、５０３が上昇する浮力も加わって、フィルタ部材２３４を通り抜けることができる。

また、このヘッドユニット１０１では、通常吐出において、通常の供給ルート（タンク供給ポート２２２→フィルタ部材２２４→ヘッドの供給口部２１４→共通液室２１３）だけでなく、微量ではあるが、このフィルタ部材２２４の上流室２２３Ａから第２の連通路２３３を通る経路（タンク供給ポート２２２→第２の連通路２３２→排出経路２２８→ヘッドの排出口部２１５→共通液室２１３）でインクが流れてしまう。この場合、排出経路２２８には第２の連通路２３２よりの排出方向上流側にフィルタ部材２３４を設けているので、上流室２２３Ａから第２の連通路２３２を通って共通液室２１３に入る微量のインクをフィルタリングすることができる。

次に、本発明の第３実施形態に係るヘッドユニットの詳細について図９を参照して説明する。なお、図９は同ヘッドユニットの模式的断面説明図である。
ここでは、上記第２実施形態の排出経路２２８のフィルタ部材２３４に代えて排出方向へのインクの流れを許容し、逆方向へのインクの流れを阻止する逆止弁（不純物流入防止手段）２３５を設けている。

このように構成したので、通常の吐出時に、上流室２２３Ａから第２の連通路２３２を通じて排出経路２２８に至るフィルタ部材２２４を通過していないインクが排出経路２２８を通じてヘッド２０１側に流入することが防止される。

ここで、逆止弁２３５の第１例について図１０を参照して説明する。なお、図１０は同逆止弁の模式的説明図である。
排出経路２２８内に配置した弁座２４１と、ボール２４２及びボール２４２を弁座２４１側に付勢するスプリング２４３によって逆止弁２３５が構成されている。

循環動作時の排出経路２２８の流れ方向は図９（ａ）に示すように排出ポート２２９側に向かう方向（図で上向き）であるので、ボール２４２がインクの流れによって押し上げられ（弁体２４１から離れる）、逆止弁２３５は開状態となる。通常吐出動作時は、図９（ｂ）に示すように排出経路２２８の流れ方向は排出ポート２２９方向と逆方向（図で下向き）であるので、ボール２４２はインクの流れによって押し下げられ（弁体２４１に当接する）、逆止弁２３５は閉状態となる。

次に、逆止弁２３５の第２例について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同逆止弁の模式的説明図であり、（ａ１）、（ｂ１）は正面説明図、（ａ２）、（ｂ２）は下から見た説明図である。
ここでは、排出経路２２８内に複数の連通孔２４５と、この複数の連通孔２４５を開閉する弾性体のキノコ形状のパッキン部材２４６とによって逆止弁２３５を構成している。

循環動作時の排出経路２２８の流れ方向は図１０（ａ１）に示すように排出ポート２２９側に向かう方向（図で上向き）であるので、パッキン部材２４６がインクの流れによって押し上げられ（連通孔２４５を開く）、逆止弁２３５は開状態となる。通常吐出動作時は、図１０（ｂ１）に示すように排出経路２２８の流れ方向は排出ポート２２９方向と逆方向（図で下向き）であるので、パッキン部材２４６はインクの流れによって押し下げられ（連通孔２４５を閉じる）、逆止弁２３５は閉状態となる。

次に、本発明の第４実施形態に係るヘッドユニットの詳細について図１２ないし図１４を参照して説明する。なお、図１２は同ヘッドユニットの模式的断面説明図、図１３は同じく側面説明図、図１４は図１２のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
ここでは、ヘッドタンク２０２内にフィルタ部材２２４をインク供給方向に沿う方向（縦置き）に配置して、収容部２２３を上流室２２３Ａと下流室２２３Ｂが水平方向に並ぶ形状とし、下流室２２３Ｂの天面側に第１の連通路２３１の入口部を、上流室２２３Ａの天面側に第２の連通路２３２の入口部をそれぞれ設けている。その他の構成は前記第２実施形態と同様である。

このようにすれば、フィルタ部材２２４の実効面積（不純物を除去できる面積）を大きくしつつ、ヘッドタンク２０２の幅を小さくすることができて、液体吐出ヘッドユニットの小型化を図れる。

なお、上記実施形態ではライン型画像形成装置に適用した例で説明しているが、シリアル型画像形成装置にも同様に適用することができる。

１ 装置本体
４ 搬送ユニット（搬送部）
５ 画像形成ユニット
６ クリーニング装置（維持回復機構）
７ 搬送ガイド部
８ インクタンクユニット（サブタンクユニット）
９ メインタンクユニット
５１ ヘッドモジュール（記録ヘッドユニット）
５４ 分配タンク（分配部材）
８１ サブタンク
９１ メインタンク（インクカートリッジ）
１０１ ヘッドユニット
２０１ ヘッド
２０２ ヘッドタンク
２１１ ノズル
２１３ 共通液室
２１４ 供給口部
２１５ 排出口部
２２１ タンクケース
２２３ 収容部
２２３Ａ 上流室
２２３Ｂ 下流室
２２４ フィルタ部材
２２５ 供給ポート
２２８ 排出経路
２２９ 排出ポート
２３１ 第１の連通路
２３２ 第２の連通路
２３４ フィルタ部材
２３５ 逆止弁

Claims (7)

1. 液滴を吐出するヘッドと、前記ヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクとを一体化した液体吐出ヘッドユニットであって、
   前記ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズルがそれぞれ連通する複数の液室に液体を供給する共通流路を有し、
   前記共通液室には外部から液体を供給する供給口部と、外部に液体を排出する排出口部とが設けられ、
   前記液体収容タンクには、
   前記ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタ部材によって上流室と下流室に分けられた収容部と、
   前記収容部の下流室から液体を前記ヘッドの供給口部に供給する供給経路と、
   前記ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路と、
   前記下流室と前記排出経路とを連通する第１の連通路が設けられている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。
2. 前記液体収容タンクの第１の連通路の流体抵抗は前記ヘッドの共通流路の流体抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドユニット。
3. 液滴を吐出するヘッドと、前記ヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクとを一体化した液体吐出ヘッドユニットであって、
   前記ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズルがそれぞれ連通する複数の液室に液体を供給する共通流路を有し、
   前記共通液室には外部から液体を供給する供給口部と、外部に液体を排出する排出口部とが設けられ、
   前記液体収容タンクには、
   前記ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタ部材によって上流室と下流室に分けられた収容部と、
   前記収容部の下流室から液体を前記ヘッドの供給口部に供給する供給経路と、
   前記ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路と、
   前記上流室と前記排出経路とを連通する第２の連通路が設けられ、
   前記排出経路には前記連通路との連通部よりも排出方向上流側にフィルタ部材又は逆止弁が設けられている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。
4. 前記液体収容タンクの第２の連通路の流体抵抗は前記ヘッドの共通流路の流体抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッドユニット。
5. 液滴を吐出するヘッドと、前記ヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクとを一体化した液体吐出ヘッドユニットであって、
   前記ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズルがそれぞれ連通する複数の液室に液体を供給する共通流路を有し、
   前記共通液室には外部から液体を供給する供給口部と、外部に液体を排出する排出口部とが設けられ、
   前記液体収容タンクには、
   前記ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタ部材によって上流室と下流室に分けられた収容部と、
   前記収容部の下流室から液体を前記ヘッドの供給口部に供給する供給経路と、
   前記ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路と、
   前記下流室と前記排出経路とを連通する第１の連通路と、
   前記上流室と前記排出経路とを連通する第２の連通路が設けられ、
   前記排出経路の前記第１の連通路との連通部と、前記第２の連通路との連通部との間にフィルタ部材又は逆止弁が設けられている
   ことを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。
6. 前記液体収容タンクの第１、第２の連通路の流体抵抗は前記ヘッドの共通流路の流体抵抗よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッドユニット。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドユニットを備えていることを特徴とする画像形成装置。

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