JP4688189B2

JP4688189B2 - 液体供給装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP4688189B2
Application number: JP2005302110A
Authority: JP
Inventors: 勉佐々木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-10-17
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2025-10-17
Also published as: JP2007106086A

Description

本発明は液体供給装置及び画像形成装置に関し、特に２つの液体収容手段間で液体を給送する液体供給装置及びこの液体供給装置を備える画像形成装置に関する。

一般に、プリンタ／ファックス／コピア或いはこれらの機能を複合した画像形成装置としては、例えば、記録液の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを用いて、被記録媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、記録媒体、転写材なども同義で使用する。）を搬送しながら、記録液の液滴（以下、インク滴ともいう。）を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行なうインクジェット方式の画像形成部を搭載したものが知られている。

このようなインクジェット記録方式の画像形成装置において、記録ヘッドに対して記録液を供給する方式には、記録ヘッドを搭載するキャリッジに記録液を収容した記録液収容手段であるインクカートリッジを着脱自在に装着し、このインクカートリッジから記録ヘッドに記録液を供給する方式と、キャリッジ上に記録ヘッドに記録液を供給する記録液収容手段である小容量のヘッドタンク（サブタンクともいう。）を搭載し、記録液収容手段である大容量のインクカートリッジ（メインタンク）を装置本体側に設置し、ヘッドタンクに装置本体側のインクカートリッジから記録液（インク）を補充供給する方式（以下「ヘッドタンク方式」という。）とが知られている。
特開２００５−１４４７１０号公報

また、インクジェット記録方式で画像を形成する場合、印刷速度を向上するためにキャリッジの往路及び復路で印刷を行なう双方向印刷を行なうと、色の重ね合わせ順序が異なった場合、例えばイエローのドットとシアンのドットを重ねるときに、イエローのドットの上にシアンのドットを打ち込んだときと、シアンのドットの上にイエローのドットを打ち込んだときとでは色調が異なること、いわゆる双方向色差が生じることが知られている。

この双方向色差を解消するためには、例えば、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の各記録液を用いる場合、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ，Ｃ、Ｍ、Ｙの順に記録液を吐出するノズルを並べたノズル列を配置して、往路と復路で使用するノズル列を代えることによって、いずれの場合も同じ順序で記録液滴を重ねることができ、双方向色差をなくすことが知られている。

ところが、上述したように双方向色差を解消するために、同じ色の液滴を吐出する複数のノズル列が他の色の液滴を吐出するノズル列を介して離間して配置されている場合において、上述したようにヘッドタンク方式で各ノズル列に対応する記録液を供給しようとすると、メインの記録液カートリッジの数、記録液カートリッジからヘッドタンクに記録液を給送するための供給ポンプの数も、離間して配置されているノズル列数分必要になって、液体供給装置の構成が複雑、大型化し、コストが高く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、簡単な構成で離間して配置されているノズル列に対応して同じ色の液体を供給できるようにした液体供給装置及びこの液体供給装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体供給装置は、
液体を収容する第１液体収容手段と、
前記第１液体収容手段から前記液体が供給される第１、第２の第２液体収容手段と、
前記第１液体収容手段に接続された第１供給ポンプ手段と、
前記第１供給ポンプ手段に接続された第２供給ポンプ手段と、を備え、
前記第１供給ポンプ手段は前記第１の第２液体収容手段に接続され、
前記第２供給ポンプ手段は前記第２の第２液体収容手段に接続され、
前記第１供給ポンプ手段及び前記第２供給ポンプ手段は、前記液体を吸引する吸引室と、前記液体を排出する加圧室とを有し、非駆動時には前記吸引室と前記加圧室とは遮断された状態にあり、
前記第１液体収容手段と前記第１供給ポンプ手段の前記吸引室が接続され、
前記第１供給ポンプ手段と前記第２供給ポンプ手段の吸引室が接続され、
前記第１の第２液体収容手段と前記第１供給ポンプ手段の前記加圧室が接続され、
前記第２の第２液体収容手段と前記第２供給ポンプ手段の前記加圧室が接続され、
前記第１供給ポンプ手段の前記吸引室と前記第２供給ポンプ手段の前記吸引室とが接続され、
前記第１供給ポンプ手段を駆動することによって、前記第１液体収容手段から前記第１供給ポンプ手段の前記吸引室にインクが吸い込まれ、前記第１供給ポンプ手段の前記加圧室から前記第１の第２液体収容手段にインクが送液され、
前記第２供給ポンプ手段を駆動することによって、前記第１液体収容手段から前記第１供給ポンプ手段の前記吸引室を介して前記第２供給ポンプ手段の前記吸引室にインクが吸い込まれ、前記第２供給ポンプ手段の前記加圧室から前記第２の第２液体収容手段にインクが送液される
構成とした。

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体供給装置を備えたものである。

本発明に係る液体供給装置及び画像形成装置によれば、液体を収容する第１液体収容手段と、第１液体収容手段から液体が供給される第１、第２の第２液体収容手段と、第１液体収容手段に接続された第１供給ポンプ手段と、第１供給ポンプ手段に接続された第２供給ポンプ手段と、を備え、第１供給ポンプ手段は第１の第２液体収容手段に接続され、第２供給ポンプ手段は第２の第２液体収容手段に接続され、第１供給ポンプ手段及び第２供給ポンプ手段は、液体を吸引する吸引室と、液体を排出する加圧室とを有し、非駆動時には吸引室と加圧室とは遮断された状態にあり、第１液体収容手段と第１供給ポンプ手段の吸引室が接続され、第１供給ポンプ手段と第２供給ポンプ手段の吸引室が接続され第１の第２液体収容手段と第１供給ポンプ手段の加圧室が接続され、第２の第２液体収容手段と第２供給ポンプ手段の加圧室が接続され、第１供給ポンプ手段の吸引室と第２供給ポンプ手段の吸引室とが接続され、第１供給ポンプ手段を駆動することによって、第１液体収容手段から第１供給ポンプ手段の吸引室にインクが吸い込まれ、第１供給ポンプ手段の加圧室から第１の第２液体収容手段にインクが送液され、第２供給ポンプ手段を駆動することによって、第１液体収容手段から第１供給ポンプ手段の吸引室を介して第２供給ポンプ手段の吸引室にインクが吸い込まれ、第２供給ポンプ手段の加圧室から第２の第２液体収容手段にインクが送液される構成としたので、同じ色の液滴を吐出するノズル列が分離して配置されているような場合でも、簡単な構成で同じ色の液体を各ノズル列に供給することができ、小型化、低コスト化を図ることができる。

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。図１は本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を前方側から見た斜視説明図である。
このインクジェット記録装置は、装置本体１と、装置本体１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。さらに、装置本体１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、第１液体収容手段であるインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部４を有し、このカートリッジ装填部４の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作／表示部５としている。

このカートリッジ装填部４には、色の異なる色材である記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の第１の液体収容手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ（メインタンク）１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１０」という。）を、装置本体１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部４の前面側には、インクカートリッジ１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）６を開閉可能に設けている。

また、操作／表示部５には、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１ｋ、１１ｃ、１１ｍ、１１ｙを配置している。さらに、この操作／表示部５には、電源ボタン１２、用紙送り／印刷再開ボタン１３、キャンセルボタン１４も配置している。

次に、このインクジェット記録装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の概要を示す側面模式的説明図、図３は同じく要部平面説明図である。
フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図３で矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッド（以下「ヘッド」という。）３４ａ〜３４ｄからなる記録ヘッド３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

記録ヘッド３４のヘッドを構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。

この記録ヘッド３４の各ヘッドにはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）２２を介して接続している。

また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４に各色のインクを供給するための第２液体収容手段である各色のヘッドタンク３５ｙ１、３５ｍ１、３５ｋ、３５ｃ、３５ｍ２、３５ｙ２（色を区別しないときは「ヘッドタンク３５」という。）を搭載している。この各色のヘッドタンク３５には各色の６本のインク供給チューブ３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部４に装着された各色のインクカートリッジ１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填４にはインクカートリッジ１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット２４が設けられ、また、インク供給チューブ３６は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに係止部材２５にて保持されている。

一方、給紙トレイ２の用紙積載部（圧板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３及び給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４を備え、この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側に送り込むために、用紙４２を案内するガイド部材４５と、カウンタローラ４６と、搬送ガイド部材４７と、先端加圧コロ４９を有する押さえ部材４８とを備えるとともに、給送された用紙４２を静電吸着して記録ヘッド３４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５１を備えている。

この搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５２とテンションローラ５３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ている。また、この搬送ベルト５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。この帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置されている。さらに、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材５７を配置している。

この搬送ベルト５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。

さらに、記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪６１と、排紙ローラ６２及び排紙コロ６３とを備え、排紙ローラ６２の下方に排紙トレイ３を備えている。

また、装置本体１の背面部には両面ユニット７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット７１は搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ４６と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面ユニット７１の上面は手差しトレイ７２としている。

さらに、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構８１を配置している。

この維持回復機構８１には、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）８２ａ〜８２ｄ（区別しないときは「キャップ８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８４などを備えている。ここでは、キャップ８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ８２ｂ〜８２ｄは保湿用キャップとしている。

そして、この維持回復機構８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード８３に付着してワイパークリーナ８５で除去されたインク、空吐出受け９４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。

また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け８８を配置し、この空吐出受け８８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口８９などを備えている。

このように構成したインクジェット記録装置においては、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド３７で案内されて先端加圧コロ４９で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、後述する制御部のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２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４２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４２を排紙トレイ３に排紙する。

また、印字（記録）待機中にはキャリッジ３３は維持回復機構８１側に移動されて、キャップ８２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ８２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。

次に、この画像形成装置における記録ヘッドのノズル列と液滴の色の関係について図４を参照して説明する。
この画像形成装置における記録ヘッド３４は、上述したように４つの独立したヘッド３４ａ〜３４ｄで構成し、各ヘッド３４ａ〜３４ｄはそれぞれ主走査方向と直交する方向に並べて配置した液滴を吐出する複数のノズル３４ｎで構成される２つのノズル列を主走査方向に並べて配置している。ここで、１つのヘッドの２つのノズル列は、ノズル３４ｎ間のピッチ（ノズルピッチ）を副走査方向に１／２ピッチずらして配置している。

そして、ここでは、図４に示すように、ヘッド３４ａの一方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を吐出するノズル列Ｙ１とし、他方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出するノズル列Ｍ１とし、ヘッド３４ｂの２つのノズル列はいずれもれ黒（ブラック：Ｋ）の液滴を吐出するノズル列Ｋ１、Ｋ２とし、ヘッド３４ｃの２つのノズル列はそれぞれシアン（Ｃ）の液滴を吐出するノズル列Ｃ１、Ｃ２とし、ヘッド３４ｄの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出するノズル列Ｍ２とし、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を吐出するノズル列Ｙ２としている。

ここで、記録ヘッド３４の各ヘッド３４ａ〜３４ｄの一方の各ノズル列のみに着目すると、記録ヘッド３４は、往路移動方向上流側から、Ｙ（Ｙ１）、Ｍ（Ｍ１）、Ｋ、Ｃの順でヘッド３４ａ〜３４ｄを配置した構成となる。他方、記録ヘッド３４のヘッド３４ａ〜３４ｄの他方の各ノズル列のみに着目すると、Ｙ（Ｙ２）、Ｍ（Ｍ２）、Ｃ、Ｋの順でヘッド３４ｄ〜３４ａを配置した構成となる。つまり、カラー画像を形成するＹ、Ｍ及びＣの並び方がノズル列によって逆順となる。

このように構成した記録ヘッド３４を用いて、Ｃ、Ｍ、Ｙ又はＫ、Ｍ、Ｙを同時に使用する色の画像を形成するとき、往路と復路での形成されるラスタがインターレースになるように印写することで、補完的に記録ラスタ毎に高い周波数で打ち込み順の差による色むらが発生し、この結果、視覚的には画像が均一に見えるようなものとなる。

この場合、同じ色の液滴を吐出する複数のノズル列、例えばノズル列Ｙ１とＹ２、マゼンタＭ１とＭ２、シアンＣ１とＣ２とは、（１／ノズル列数）ピッチずらして千鳥状に配置された関係にあるので、双方向印字時における色ムラをより確実に視覚的に抑制することができるようになる。

なお、ノズル列の配置は上記の例に限るものではなく、双方向色差を解消するためには同一色のインクを吐出するノズル列を２列以上配置し、その間に重ねたい別の色のインク滴を吐出するノズル列を１列以上配置する。
例えば、図５に示すように、Ｙインクを吐出するノズル列の間にＣ、Ｍインクを吐出するノズル列を配列するようにすることによって、往路、復路に関わらずＣ→Ｙの順で重ね合わせることもできるし、Ｙ→Ｃの順で重ね合わせることもできる。また、往路、復路に関わらずＭ→Ｙの順で重ね合わせることもできるし、Ｙ→Ｍの順で重ね合わせることもできる。これによって、色再現域を拡大しながら双方向印字することができ、色再現域が広いカラー印刷物を高速で印刷することが可能となる。

また、副走査方向に配列した複数のノズルからなるノズル列を主走査方向に複数列配列し、同一色のインクを吐出するノズル列を２列以上有し、該同一色のインクを吐出するノズル列の間に異なる色のインクを吐出するノズル列を１列以上配列し、主走査方向に直行する軸を中心に、同一色のインクを吐出するノズル列を左右対称に配列する構成をとることもできる。

例えば、図６に示すように、主走査方向に直交する軸を中心に、同一色のインクを吐出するノズル列を左右対称に配列する、ここでは、Ｋを中心にして、左右にＣ、Ｍ、Ｙの順に配列することによって、より多くの色について往路、復路に関わらず任意の重ね順序で２種以上の色インクを重ね合わせることができる。これによって、さらに広い色再現域を得ながら双方向印字することができ、さらに色再現域が広いカラー印刷物を高速で印刷することが可能となる。

さらに、図７に示すように、通常のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の他に、色濃度の低いイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、即ち、フォトイエロー（ＰＹ）、フォトマゼンタ（ＰＭ）、フォトシアン（ＰＣ）を用いることもできる。これに加えて、フォトグレー（ＰＧ）を用いることもできる。色濃度の低いインクを用いることで、色再現域を拡大することに加えて、粒状感（ざらつき感）が抑制されたカラー印刷物を印刷することが可能となる。

このように、同一色のインクを吐出するノズル列を２列以上配置し、その間に重ねたい別の色のインク滴を吐出するノズル列を１列以上配置するヘッド構成とした場合、各ノズル列に対応する個々のヘッドタンク３５に対して個々にインクカートリッジ１０を備えてインクを供給と、ヘッドタンク３５の数だけインクカートリッジ１０が必要になる。例えば、図４のヘッド構成においては、ブラック（Ｋ）及びシアン（Ｃ）はヘッドタンク３５ｋ、３５ｃの各１つであるが、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）についてはヘッドタンク３５ｙ１、３５ｙ２、３５ｍ１、３５ｍ２の各２つずつであるので、合計６個のインクカートリッジ１０と、このインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを給送する供給ポンプが必要になり、構成が複雑になる。

そこで、本発明では、１つのインクカートリッジに対して複数の供給ポンプを備えることによって、１つのインクカートリッジから異なる色のノズル列を介して離間して配置されている同一色のインクを吐出する複数のノズル列に対応してインクを給送できるようにして、構成を簡単にしている。

本発明に係る液体供給装置の第１実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は同実施形態の模式的説明図である。
この実施形態においては、ブラック（Ｋ）及びシアン（Ｃ）については、それぞれ１つのインクカートリッジ１０ｋ、１０ｃに対応して１つの供給ポンプ１０１ｋ、１０１ｃを設け、この供給ポンプ１０１ｋ、１０１ｃによってヘッドタンク３５ｋ、３５ｃに対して供給チューブ３６ｋ、３６ｃを介してインクを給送するようにしている。

これに対して、イエロー（Ｙ）及びマゼンタ（Ｍ）については、それぞれ１つのインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍに対応して２つの供給ポンプ１０１ｙ１、１０１ｙ２、１０１ｍ１、１０１ｍ２を設け、これらの供給ポンプ１０１ｙ１、１０１ｙ２、１０１ｍ１、１０１ｍ２によってヘッドタンク３５ｙ１、３５ｙ２、３５ｍ１、３５ｍ２に対して供給チューブ３６ｙ１、３６ｙ２、３６ｍ１、３６ｍ２を介してインクを給送するようにしている。

ここで、１つのインクカートリッジ１０に１つの供給ポンプ１０１を接続する場合の構成について図９ないし図１１を参照して説明する。なお、図９は供給ポンプの正面説明図、図１０は同ポンプのインクカートリッジとのジョイント部の断面説明図、図１１は同ポンプのチューブとのジョイント部の断面説明図である。

供給ポンプ１０１は、ポンプ本体１１１内を往復移動するピストン１１２を備えるピストンポンプであり、インクカートリッジ１０とのジョイント部には中空針１１３を有し、この中空針１１３がインクカートリッジ１０の排出口部１０Ａ内に形成した流路１０ａを封止している弾性部材であるゴムキャップ１０ｂに刺通されることで、流路１０ａがタンクケース１１１内と連通する構成とし、また、チューブ２６とのジョイント部では、ポンプ本体１１１の中空フランジ部１１１ａにチューブ２６を挿通してシール用Ｏ−リング１１４でチューブ２６の外周面とフランジ部１１１ａ内周面との間をシールし、Ｏ−リング押し付け用キャップ１１５をフランジ部１１１ａに装着している。

次に、１つのインクカートリッジ１０に２つの供給ポンプ１０１を接続する場合の構成について図１２を参照して説明する。なお、ここでは、イエローについて説明しているが、マゼンタについても同様の構成である。
この構成例は、分岐継手を用いて１つのインクカートリッジに対して２つの供給ポンプを並列的に配置した例である。

つまり、１つのインクカートリッジ１０と２つの供給ポンプ１０１ｙ１、１０１ｙ２との間に１つの入口部１２０ａと２つの出口部１２０ｂ１、１２０ｂ２とを備える分岐継手１２０を用いている。この分岐継手１２０の入口部１２０には上述した中空針１１３を備えて、インクカートリッジ１０に中空針１１３を刺通することで分岐継手１２０内とを連通することができるようにし、また、出口部１２０ｂ１、１２０ｂ２と供給ポンプ１０１ｙ１、１０１ｙ２とは通常のシール構造でジョイントしている。

したがって、供給ポンプ１０１ｙ１を駆動することによって分岐継手１２０を介してインクカートリッジ１０ｙからインクが供給ポンプ１０１ｙ１に吸い込まれてチューブ３６ｙ１を介してサブタンク３５ｙ１に給送（送液）され、供給ポンプ１０１ｙ２を駆動することによって分岐継手１２０を介してインクカートリッジ１０ｙからインクが供給ポンプ１０１ｙ２に吸い込まれてチューブ３６ｙ２を介してサブタンク３５ｙ２に給送（送液）される。

このように、１つの第１液体収容手段から複数の供給ポンプ手段で複数の第２液体収容手段に対して同じ液体を供給するので、同じ色の液滴を吐出するノズル列が分離して配置されているような場合でも、簡単な構成で同じ色の液体を各ノズル列に供給することができ、小型化、低コスト化を図ることができる。

次に、本発明に係る液体供給装置の第２実施形態について図１３を参照して説明する。なお、図１３は同実施形態における１つのインクカートリッジに複数の供給ポンプを接続する構成の模式的説明図である。なお、ここでもイエローについて説明しているが、マゼンタについても同様である。
この構成例は、１つのインクカートリッジに２つの供給ポンプを直列的に配置した例である。

つまり、インクカートリッジ１０には供給ポンプ１０１ｙ１を接続し、この供給ポンプ１０１ｙ１の吸引室に供給ポンプ１０１ｙ２の吸引室を接続して、図示しないが、前述したと同様に、供給ポンプ１０１ｙ１の吐出室（加圧室）側にサブタンク３５ｙ１へのチューブ３６ｙ１を接続し、供給ポンプ１０１ｙ２の吐出室側にはサブタンク３５ｙ２へのチューブ３６ｙ２を接続している。

具体的には、インクカートリッジ１０と供給ポンプ１０１ｙ１とは中空針１１３により接続する。供給ポンプ１０１ｙ１と吸引ポンプ１０１ｙ２の各吸引室を配管で接続する。接続構造は一般的なメカ的なＯ−リングを潰してシールする構造とする。

このとき、インクの流れは、供給ポンプ１０１ｙ１を駆動すると、インクカートリッジ１０から供給ポンプ１０１ｙ１の吸引室にインクが吸い込まれ、加圧室側にインクを移動させてチューブ３６ｙ１を介してヘッドタンク３５ｙ１にインクを給送（送液）する。
供給ポンプ１０１ｙ２を駆動することにより、インクカートリッジ１０から供給ポンプ１０１ｙ１の吸引室にインクが吸い込まれ、この供給ポンプ１０１ｙ１の吸引室から供給ポンプ１０１ｙ２の吸引室にインクが吸い込まれ、加圧室側にインクを移動させてチューブ３６ｙ２を介してヘッドタンク３５ｙ２にインクを給送（送液）する。

このように構成すれば、上記第１実施形態に比べて相対的に構成が簡単で、シールの信頼性が向上し、スペースの増加（本体サイズの大型化）も抑えることができる。つまり、第１実施形態の構成では、分岐継手を持ちいることで部品点数が増大してコストが高くなり、分岐継手と２つの供給ポンプとの間のシール箇所が増えてシール信頼性の維持が難しくなり、分岐継手を配置するためのスペースが増加することになるが、この第２実施形態の構成では分岐継手を用いないので、このような不都合は生じない。

この構成において、供給ポンプ１０１ｙ１の吸引室は供給ポンプ１０１ｙ２の流路として使用しているので、吸引ポンプ１０１ｙ２の送液動作によって供給ポンプ１０１ｙ１の吸引室にインクが流れると、供給ポンプ１０１ｙ１の吸引室が負圧状態になり、供給ポンプ１０１ｙ１の加圧室側にチューブ３６ｙ１を介して接続されているヘッドタンク３６ｙ１（ノズル列Ｙ１に対応するヘッドの液室側）で圧力変動を引き起こし、結果として印写品質を低下させるおそれが生じる。

そこで、ここでは、図１４に示すように、供給ポンプとして使用するピストンポンプ２０１は、非駆動時に、吸引室と加圧室がメカ機構によって遮断（シール）された状態になるポンプを使用している。

このピストンポンプ２０１は、シリンダ２０２内周面にピストン２０３を摺動自在に嵌装して、シリンダ２０２内にピストン２０３で隔成された第１室（吸引室）２１１及び第２室（加圧室）２１２を形成している。吸引室２１１はシリンダ２０２の側壁に形成した導入口２１３に連通し、この導入口２１３に中空針１１３を接続している。加圧室２１２はチューブ３６を接続する接続部２０５に連通している。

そして、ピストン２０３にはピストンロッド（ピストン軸）２１５の一端部に摺動可能に装着し、このピストンロッド２１５の一端部外周側にはピストン２０３の移動範囲を規制するストッパ部２１６、２１７を形成し、また、ピストンロッド２１１の一端部の内部にはピストン２０３の移動で開閉される流路２１８を形成し、更にストッパ部２１７とピスト２０３との間には押し込み用ばね２１９を介装している。なお、ピストンロッド２１５の上下動はカム機構によって行われるが図示を省略している。

このように構成したピストンポンプ２０１においては、ピストンロッド２１５が図１４で矢示Ｃ方向に上昇する（加圧室２１２側に移動する）とき、ピストン２０３はストッパ部２１６側に当接して流路２１８を閉じるので、ピストン２０３の移動（往動）によって吸引室２１１の容積が拡大して負圧状態になり、これにより、インクカートリッジ１０から中空針１１３及び導入口２１３を介して吸引室２１１にインクが吸引される。このとき、加圧室２１２内のインクは加圧室２１２の容積が縮小することによって接続部２０５からチューブ３６に排出され（送り出され）、サブタンクに送液される。

そして、ピストンロッド２１５が図１４で矢示Ｄ方向に下降する（吸引室２１１側に移動する）とき、ピストン２０３はストッパ部２１７側に当接して流路２１８を開くので、ピストン２０３の移動（復動）によって吸引室２１１の容積が縮小して吸引室２１１のインクが流路２１８を通じて加圧室２１２側に流入する。

このようなピストン２０３の往復動によってインクカートリッジ１０からインクを吸引室２１１に導入して、加圧室２１２からサブタンク３５側（ヘッド側）にインクを排出して供給する。

このとき、ピストン２０３が流路２１８を閉じている状態では吸引室２１１と加圧室２１２とは機械的に分離している（遮断されている）ので、吸引室２１１に他のピストンポンプの吸引室２１１を接続した状態で当該他のピストンポンプを駆動して吸引を行なっても加圧室２１２側には圧力変動の影響が発生せず、加圧室２１２側に接続されているサブタンク３５ないしヘッドに対する圧力変動による印写不良を生じることが防止される。

なお、上記第２実施形態では、２つの供給ポンプを連結した例で説明しているが、図１５に示すように複数（ここでは４つ）の供給ポンプ１０１を連結する構成も可能である。

また、上記実施形態では液体供給装置で液体を供給するヘッドのノズル配置例が図４に示す構成の場合で説明しているが、図５ないし図７あるいはその他のノズル列配置であっても同様に適用することができる。

さらに、本発明に係る画像形成装置は、プリンタ単機能構成のものに限らず、プリンタ／ファクシミリ／複写などの複合機能を有する画像形成装置であっても良い。また、液体はインクなどの記録液に限るものではない。

本発明に係る液体供給装置を備えた本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の前方側から見た斜視説明図である。同装置の機構部の全体構成を説明する側面概略構成図である。同機構部の要部平面説明図である。記録ヘッドのノズル列配置の一例を説明する説明図である。記録ヘッドのノズル列配置の他の例を説明する説明図である。記録ヘッドのノズル列配置の更に他の例を説明する説明図である。記録ヘッドのノズル列配置の更にまた他の例を説明する説明図である。本発明に係る液体供給装置の第１実施形態を説明する模式的説明図である。同供給装置の供給ポンプの説明図である。同供給ポンプのインクカートリッジとのジョイント部の断面説明図である。同供給ポンプのチューブとのジョイント部の断面説明図である。同供給装置の１つのインクカートリッジに２つの供給ポンプを接続する構成例の説明に供する説明図である。本発明に係る液体供給装置の第２実施形態を説明する模式的説明図である。同供給装置の供給ポンプの説明に供する説明図である。１つのインクカートリッジに４つの供給ポンプを接続する構成例の説明に供する説明図である。

符号の説明

１…装置本体
２…給紙トレイ
３…排紙トレイ
４…カートリッジ装填部
１０ｋ、１０ｃ、１０ｍ、１０ｙ…インクカートリッジ
３３…キャリッジ
３４ａ〜３４ｄ…ヘッド
３５、３５ｙ１、３５ｙ２、３５ｍ１、３５ｍ２、３５ｋ、３５ｃ…ヘッドタンク
３６、３６ｙ１、３６ｙ２、３６ｍ１、３６ｍ２、３６ｋ、３６ｃ…チューブ
５１…搬送ベルト
１０１、１０１ｙ１、１０１ｙ２、１０１ｍ１、１０１ｍ２、１０１ｋ、１０１ｃ…供給ポンプ
１１３…中空針
１２０…分岐継手
２０１…ピストンポンプ

Claims

液体を収容する第１液体収容手段と、
前記第１液体収容手段から前記液体が供給される第１、第２の第２液体収容手段と、
前記第１液体収容手段に接続された第１供給ポンプ手段と、
前記第１供給ポンプ手段に接続された第２供給ポンプ手段と、を備え、
前記第１供給ポンプ手段は前記第１の第２液体収容手段に接続され、
前記第２供給ポンプ手段は前記第２の第２液体収容手段に接続され、
前記第１供給ポンプ手段及び前記第２供給ポンプ手段は、前記液体を吸引する吸引室と、前記液体を排出する加圧室とを有し、非駆動時には前記吸引室と前記加圧室とは遮断された状態にあり、
前記第１液体収容手段と前記第１供給ポンプ手段の前記吸引室が接続され、
前記第１供給ポンプ手段と前記第２供給ポンプ手段の吸引室が接続され、
前記第１の第２液体収容手段と前記第１供給ポンプ手段の前記加圧室が接続され、
前記第２の第２液体収容手段と前記第２供給ポンプ手段の前記加圧室が接続され、
前記第１供給ポンプ手段の前記吸引室と前記第２供給ポンプ手段の前記吸引室とが接続され、
前記第１供給ポンプ手段を駆動することによって、前記第１液体収容手段から前記第１供給ポンプ手段の前記吸引室にインクが吸い込まれ、前記第１供給ポンプ手段の前記加圧室から前記第１の第２液体収容手段にインクが送液され、
前記第２供給ポンプ手段を駆動することによって、前記第１液体収容手段から前記第１供給ポンプ手段の前記吸引室を介して前記第２供給ポンプ手段の前記吸引室にインクが吸い込まれ、前記第２供給ポンプ手段の前記加圧室から前記第２の第２液体収容手段にインクが送液される
ことを特徴とする液体供給装置。
同じ色の液滴を吐出する複数のノズル列が他の色の液滴を吐出するノズル列を介して離間して配置された１又は複数の記録ヘッドと、各ノズル列に対応して独立して記録液を供給するヘッドタンクと、各色のヘッドタンクに対して記録液を供給する交換可能な記録液カートリッジとを備えた画像形成装置において、前記請求項１に記載の液体供給装置を備え、前記第２液体収容手段が前記ヘッドタンクであり、前記第１液体収容手段が前記記録液カートリッジであることを特徴とする画像形成装置。