JPH11179932A - 画像形成方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大気連通路および液体供給通路を閉止状態か
ら開放状態に切り換えると、プリントヘッドの吐出口か
ら液体が押し出されたり、空気が引き込まれたりする。 【解決手段】 プリント媒体に液体１５を吐出して画像
を形成するためのプリントヘッド２３とこのプリントヘ
ッド２３に供給される液体１５を貯溜したタンク１４と
を連通する液体供給通路２７, ２８を開閉可能な供給通
路開閉手段２９,３０と、タンク１４と大気とを連通す
る大気連通路２１を開閉可能な連通路開閉手段２２と、
これら供給通路開閉手段２９, ３０および連通路開閉手
段２２の開閉を行うための開閉手段駆動手段とを有する
画像形成装置であって、開閉手段駆動手段は、供給通路
開閉手段２９, ３０による液体供給通路２７, ２８の閉
状態から開状態への切り換えに先立って連通路開閉手段
２２による大気連通路２１の閉状態から開状態への切り
換えが行われる差動手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成方法およ
びその装置に関し、特にインクジェット方式を用いたフ
ルラインタイプのプリンタに応用して好適なものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】インクや、このインクのプリント性を調
整するための処理液などの液体をインクジェットヘッド
の吐出口から吐出し、紙や樹脂フィルム、あるいは布帛
や金属などのプリント媒体に所望の画像を形成するイン
クジェットプリンタは、プリントヘッドがこのようなプ
リント媒体に対して非接触であるため、静粛性に優れ、
プリント速度が速く、高密度プリントが可能であってカ
ラー化が容易であり、装置全体を小型化できるなどの利
点を挙げることができる。

【０００３】このようなインクジェットプリンタの一つ
として、プリント媒体の画像形成領域の全幅に亙って吐
出口を配列した長尺のいわゆるフルラインタイプのイン
クジェットヘッドを用いたものが知られている。このフ
ルラインタイプのインクジェットヘッドにおいては、プ
リントヘッドがプリント媒体の幅方向に走査するいわゆ
るシリアルタイプのものと比較すると、インクの消費速
度が早いことから、タンクに貯溜された液体を少なくと
も２箇所、例えば吐出口の配列方向に沿った共通液室の
両端側から供給することが一般的となっており、これら
供給通路にはインクジェットヘッドに対する液体の給排
を制御するための開閉弁がそれぞれ介装されている。ま
た、液体を貯溜するタンクには、タンクから液体がイン
クジェットヘッドに供給されるに連れてタンク内が負圧
となり、タンクからインクジェットヘッドへのインクの
供給が阻害されることがないように、大気と連通する大
気連通路が形成されており、この大気連通路にはタンク
から不必要な水分の蒸発を抑制するための連通路開閉弁
が介装されている。

【０００４】かかる従来の開閉弁の閉弁状態における概
略構造を図１０に示し、その開弁状態における概略構造
を図１１に示す。すなわち、バッファタンク１０１およ
びサブタンク１０２の上端部には、出口ポート１０３が
図示しないインクジェットヘッドの共通液室にそれぞれ
連通する一対の供給通路開閉弁１０４, １０５と、出口
ポート１０６が大気に連通する連通路開閉弁１０７とが
設けられている。これら３つの開閉弁１０４, １０５,
１０７の構造はすべて同一であり、弁体１０８と一体の
プランジャ１０９が貫通する操作板１１０を複数（図示
例では２つ）のカム軸１１１に取り付けられたカム１１
２の回転によって昇降させ、通路１１３の開閉を一括し
て行うようになっている。

【０００５】カム軸１１１は、図示しない１つの駆動源
に連結され、カム１１２を図１０に示す閉弁位置と、図
１１に示す開弁位置とにそれぞれ旋回駆動するようにな
っており、装置の電源をオフにした状態における非プリ
ント作業時や、装置の電源をオンにした状態におけるプ
リント作業待機時などに通路１１３をそれぞれ閉鎖し、
バッファタンク１０１およびサブタンク１０２からの液
体の流動を防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１０, 図１１に示し
た従来のものでは、図示しない交換可能なカートリッジ
からバッファタンク１０１およびサブタンク１０２に所
定量の液体を補充する場合、上述した開閉弁１０４, １
０５, １０７をすべて閉弁状態にして行っているため、
液体の補充を終了してプリント作業に移行する場合、各
開閉弁１０４, １０５, １０７を開弁状態に切り換える
と、バッファタンク１０１内およびサブタンク１０２内
の圧力が出口ポート１０３, １０６側の圧力、つまりイ
ンクジェットヘッドの共通液室内の圧力や大気圧に対し
て差圧が発生する場合がある。

【０００７】このような差圧は、大気圧や気温などの変
動の他に、カートリッジに貯溜された液体の温度とイン
クジェットヘッドの共通液室内に充填された液体の温度
とに差がある場合にも発生する。

【０００８】同様に、開閉弁１０４, １０５, １０７を
閉弁状態に保持する非プリント作業状態から電源を投入
した場合や、開閉弁１０４, １０５, １０７を閉弁状態
に保持しているプリント作業待機状態からプリント作業
状態に移行する場合にも、開閉弁１０４, １０５, １０
７が開弁状態に切り換えられるため、同様な差圧が発生
することがある。

【０００９】バッファタンク１０１内およびサブタンク
１０２内の圧力が開閉弁１０４, １０５, １０７の出口
ポート１０３, １０６側の圧力と相違すると、インクジ
ェットヘッドの吐出口から液体が押し出され、これが吐
出口面に付着してプリント媒体を汚したり、あるいはイ
ンクジェットヘッドの吐出口からインクジェットヘッド
内に空気が引き込まれてしまい、吐出口から液体を正常
に吐出できなくなり、何れの場合もプリント品質の低下
を招来する。

【００１０】

【発明の目的】本発明の目的は、プリントヘッドの吐出
口から液体が押し出されたり、プリントヘッドの吐出口
から空気が引き込まれたりすることがない画像形成方法
およびその装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の形態
は、大気と連通する大気連通路が設けられたタンクから
液体供給通路を介して供給される液体を吐出口から吐出
するプリントヘッドを用いてプリント媒体に画像を形成
する方法であって、前記大気連通路および前記液体供給
通路を共に閉鎖するステップと、この状態から前記大気
連通路を最初に開放するステップと、前記大気連通路を
開放した後に前記液体供給通路を開放するステップとを
具えたことを特徴とする画像形成方法にある。

【００１２】また、本発明による第２の形態は、プリン
ト媒体に液体を吐出して画像を形成するためのプリント
ヘッドとこのプリントヘッドに供給される液体を貯溜し
たタンクとを連通する液体供給通路を開閉可能な供給通
路開閉手段と、前記タンクと大気とを連通する大気連通
路を開閉可能な連通路開閉手段と、これら供給通路開閉
手段および連通路開閉手段の開閉を行うための開閉手段
駆動手段とを有する画像形成装置であって、前記開閉手
段駆動手段は、前記供給通路開閉手段による前記液体供
給通路の閉状態から開状態への切り換えに先立って前記
連通路開閉手段による前記大気連通路の閉状態から開状
態への切り換えが行われる差動手段を有することを特徴
とする画像形成装置にある。

【００１３】本発明によると、開閉手段駆動手段により
供給通路開閉手段および連通路開閉手段を操作して液体
供給通路および大気連通路を共に閉鎖した状態から、再
び開閉手段駆動手段により供給通路開閉手段および連通
路開閉手段を逆に操作すると、差動手段によってまず連
通路開閉手段による大気連通路の閉状態から開状態への
切り換えが行われ、タンク内が大気連通状態となった状
態で供給通路開閉手段による液体供給通路の閉状態から
開状態への切り換えが行われる。

【００１４】さらに、本発明による第３の形態は、プリ
ント媒体に液体を吐出して画像を形成するためのプリン
トヘッドとこのプリントヘッドに供給される液体を貯溜
したタンクとを連通する液体供給通路を開閉可能な供給
通路開閉手段と、この供給通路開閉手段の開閉を行うた
めの第１の開閉手段駆動手段と、前記タンクと大気とを
連通する大気連通路を開閉可能な連通路開閉手段と、こ
の連通路開閉手段の開閉を行うための第２の開閉手段駆
動手段とを有する画像形成装置であって、前記供給通路
開閉手段による前記液体供給通路の閉状態から開状態へ
の切り換えに先立って前記連通路開閉手段による前記大
気連通路の閉状態から開状態への切り換えが行われるよ
うに前記第１および第２の開閉手段駆動手段の作動を制
御する制御手段をさらに具えたことを特徴とする画像形
成装置にある。

【００１５】本発明によると、第１および第２の開閉手
段駆動手段により供給通路開閉手段および連通路開閉手
段を操作して液体供給通路および大気連通路を共に閉鎖
した状態から、制御装置によって再び第１および第２の
開閉手段駆動手段により供給通路開閉手段および連通路
開閉手段を操作すると、まず連通路開閉手段による大気
連通路の閉状態から開状態への切り換えが行われ、タン
ク内が大気連通状態となった状態で供給通路開閉手段に
よる液体供給通路の閉状態から開状態への切り換えが行
われる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による画像形
成方法において、大気連通路および液体供給通路を共に
閉鎖するステップは、プリント媒体に画像が形成されな
い待機時および電源オフ時に実行されるものであっても
良い。また、液体は、インク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
も良い。

【００１７】本発明の第２の形態による画像形成装置に
おいて、差動手段は、カムを利用したものであっても良
い。

【００１８】本発明の第２および第３の形態による画像
形成装置において、プリントヘッドは、吐出口から液体
を吐出するための吐出エネルギー発生部を有するもので
あっても良く、この場合、吐出エネルギー発生部は、熱
エネルギーを発生する電気熱変換体を有するものであっ
ても良い。また、プリントヘッドの吐出口は、プリント
媒体のプリント領域の全幅に亙って配列しているもので
あっても良い。

【００１９】本発明の第３の形態による画像形成装置に
おいて、連通路開閉手段および第１の開閉手段駆動手段
がチューブポンプであっても良い。

【００２０】

【実施例】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実施例につい
て、図１〜図９を参照しながら詳細に説明するが、本発
明はこのような実施例に限らず、これらをさらに組み合
わせたり、同様な課題を内包する他の分野の技術にも応
用することができる。

【００２１】第１の実施例におけるインク供給系を表す
図１に示すように、交換可能に搭載されるインクカート
リッジ１１は、開閉弁１２が途中に組み込まれたインク
戻し管１３を介してサブタンク１４と連通し、また、こ
のインクカートリッジ１１側へのインク１５の逆流を防
止する逆止め弁１６が途中に介装されたインク供給管１
７を介してバッファタンク１８に連通している。このバ
ッファタンク１８とサブタンク１４とは、正逆転可能な
第１のチューブポンプ１９を途中に組み込んだインク給
排管２０を介して連通しており、この第１のチューブポ
ンプ１９の正転動作によってバッファタンク１８内のイ
ンク１５がサブタンク１４側に圧送されるようになって
いる。

【００２２】上述した開閉弁１２は、インクカートリッ
ジ１１の着脱操作に連動してインク戻し管１３を自動的
に開閉するものである。つまり、インクカートリッジ１
１がインクジェットプリンタから取り外されている状態
では、開閉弁１２が閉じてインク戻し管１３を閉止して
おり、逆にインクカートリッジ１１がインクジェットプ
リンタに取り付けられている状態では、開閉弁１２が開
いてインクカートリッジ１１とサブタンク１４とがイン
ク戻し管１３を介して連通するようになっている。

【００２３】サブタンク１４の上端部には、空気給排管
２１を介してサブタンク１４内を大気連通可能な開閉弁
２２を有する。この開閉弁２２は、インクカートリッジ
１１からサブタンク１４にインク１５を圧送する時およ
びこのインクジェットプリンタの不使用時、つまり保管
時にはサブタンク１４内を塞ぎ、サブタンク１４からイ
ンク１５中の水分の蒸発を防止するようにしている。

【００２４】図示しないプリント媒体のプリント領域の
全幅に亙って多数の吐出口２４が配列する本実施例のイ
ンクジェットヘッド２３は、いわゆるフルラインタイプ
のものであり、このインクジェットヘッド２３の吐出口
２４と所定間隔を隔てて対向するように配置されるプリ
ント媒体が図１の紙面に対して垂直な方向に搬送される
間に、各吐出口２４からインク１５が吐出され、所望の
画像がプリント媒体に形成されるようになっている。一
端がそれぞれ吐出口２４となったインク路２５の他端
は、このインクジェットヘッド２３内に形成された共通
インク室２６に連通した状態となっており、この共通イ
ンク室２６の一端側には、第１のインク循環供給管２７
を介してバッファタンク１８が連通しており、この共通
インク室２６の他端側には、第２のインク循環供給管２
８を介してサブタンク１４が連通している。また、これ
ら第１および第２のインク循環供給管２７, ２８の途中
には、サブタンク１４およびバッファタンク１８と共通
インク室２６との連通状態を遮断する開閉弁２９, ３０
が介装されている。

【００２５】上述した開閉弁２２, ２９, ３０の構造は
全く同一であり、サブタンク１４およびバッファタンク
１８の上端部を抽出拡大した図２および開閉弁２２の部
分を抽出拡大した図３に示すように、本実施例における
開閉弁２２は、バッファタンク１８の筺体と一体に形成
されて直角に折れ曲がる空気給排管２１を構成する弁シ
ート部材３１と、空気給排管２１を開閉し得るベローズ
状をなすゴム製の弁体３２と、弁シート部材３１に接合
されて弁体３２の外周縁部を弁シート部材３１とで挟持
するカバー部材３３と、このカバー部材３３を貫通し、
基端に形成した係止フランジ部３４が弁体３２に一体的
に連結されるプランジャ３５と、このプランジャ３５の
基端側に摺動自在に差し込まれたストッパリング３６
と、このストッパリング３６とカバー部材３３との間に
介装され、当該ストッパリング３６を介してプランジャ
３５を弁体３２と共に空気給排管２１を塞ぐように付勢
する第１の圧縮コイルばね３７と、プランジャ３５が摺
動自在に貫通する操作板３８と、この操作板３８と対向
するようにプランジャ３５の先端側の小径部３９に摺動
自在に差し込まれた受けスリーブ４０と、この受けスリ
ーブ４０とプランジャ３５の先端に形成したフランジ４
１との間に介装されて受けスリーブ４０を基端側との段
部４２に付勢する第２の圧縮コイルばね４３とを有す
る。第１の圧縮コイルばね３７のばね力は、第２の圧縮
コイルばね４３のばね力よりも小さく設定されている。

【００２６】ここで、操作板３８を駆動して図３中、上
方に変位させると、まず、操作板３８の上面が受けスリ
ーブ４０に当接し、次いでばね力が第２の圧縮コイルば
ね４３よりも小さな第１の圧縮コイルばね３７が圧縮さ
れ、弁体３２が空気給排管２１を開くが、この第１の圧
縮コイルばね３７の圧縮は、ストッパリング３６がカバ
ー部材３３に当接するまで続き、ストッパリング３６が
カバー部材３３に当接して弁体３２が最大開度となった
後、今度は第２の圧縮コイルばね４３の圧縮が始まり、
受けスリーブ４０が段部４２から離れてフランジ４１側
に押し上げられるが、この場合、弁体３２の開度に変化
は生じない。

【００２７】操作板３８は、プランジャ３５の軸線に沿
って平行移動可能となっており、カバー部材３３側に向
けて付勢された状態となっている。また、この操作板３
８の裏面には、図示しない弁駆動モータによって半回転
ずつ間欠的に旋回するカム軸４４と一体の板カム４５が
当接しているが、図２からも明らかなように、開閉弁２
２の開弁状態が他の２つの開閉弁２９, ３０の開弁状態
よりも常に長く続くように、他の２つの開閉弁２９, ３
０に対応する板カム４６とは形状が相違している。

【００２８】つまり、図２に示す閉弁状態から弁駆動モ
ータによってカム軸４４と共に板カム４５, ４６を回転
させ始めると、図４に示すようにまず開閉弁２２の板カ
ム４５が操作板３８を押し上げ、開閉弁２２が開弁状態
に移行する。次いで、図５に示すように残り２つの開閉
弁２９, ３０の板カム４６が操作板３８を押し上げ、こ
れら２つの開閉弁２９, ３０が開弁状態に移行する。逆
に、図５に示す開弁状態から閉弁状態に移行する場合に
は、図４に示すように最初に２つの開閉弁２９, ３０が
閉状態に移行し、次いで図３に示すように残りの開閉弁
２２が閉弁状態に移行するようになっている。

【００２９】ただし、板カム４６のカムプロフィールを
変更することで、最初に開閉弁２２を開弁状態から閉弁
させ、次いで２つの開閉弁２９, ３０を閉弁状態に移行
させることも可能である。

【００３０】インクジェットヘッド２３の吐出口２４が
形成される吐出口面４７と対向するインク受容部材４８
と前記サブタンク１４とは、インク回収管４９を介して
連通しており、このインク回収管４９の途中には、イン
ク受容部材４８内のインク１５をサブタンク１４側へ送
る第２のチューブポンプ５０と、インク受容部材４８側
へのインク１５や空気の逆流を防止するための逆止め弁
５１と、サブタンク１４に回収されるインク１５中の異
物を捕捉するためのフィルタ５２とが設けられている。
インク受容部材４８によるインクジェットヘッド２３の
キャッピング状態においては、インク受容部材４８がイ
ンクジェットヘッド２３の吐出口２４（インク路２５）
を囲むように、その先端部の弾性変形を伴って吐出口面
４７に押し当たり、インクジェットヘッド２３の吐出口
２４が密封状態に保持される。予備吐出などによって吐
出口２４から吐出されるインク滴や、結露などによって
吐出口面４７に付着した大粒のインク滴は、インク受容
部材４８内に収容され、第２のチューブポンプ５０の作
動によってインク回収管４９からサブタンク１４内に戻
される。

【００３１】本実施例におけるインク受容部材４８は、
図示しない受容部材移動装置によって、上述したキャッ
ピング位置と、このキャッピング位置から水平方向に退
避した退避位置との間を往復動可能である。

【００３２】前記第１および第２のチューブポンプ１
９, ５０は、図示しない１台の駆動モータの作動によっ
て同期回転するロータ５３と、これらロータ５３の外周
にそれぞれ回転自在に保持された複数個（図示例ではそ
れぞれ３個）のローラ５４と、インク給排管２０, イン
ク回収管４９を挟んで各ロータ５３を囲む半円弧状の可
動チューブ受け５５, ５６と、これら可動チューブ受け
５５, ５６をロータ５３の半径方向にそれぞれ個別に移
動させる図示しない受け駆動手段とを有する。各可動チ
ューブ受け５５, ５６は、受け駆動手段によってロータ
５３側に前進してインク給排管２０, インク回収管４９
がローラ５４によりそれぞれ押しつぶされる操作位置
と、可動チューブ受け５５, ５６がインク給排管２０,
インク回収管４９から離れ、これらインク給排管２０,
インク回収管４９がそれぞれ開放状態となる退避位置と
に個別に切り換え可能である。

【００３３】本実施例におけるインクジェットプリンタ
には、インク供給モードと、インク循環モードと、予備
吐出モードと、プリントモードと、待機モードと、搬送
モードとが設定されており、次に、これら各操作モード
について順に説明する。

【００３４】インク供給モードは、このインクジェット
プリンタの初期状態、あるいはプリント動作やインクジ
ェットヘッド２３の回復動作のため、サブタンク１４内
に貯蔵されたインク１５がプリント可能な下限レベル以
下まで消費された場合、インクカートリッジ１１からサ
ブタンク１４内にインク１５を供給したり、あるいはサ
ブタンク１４内のインク１４とインクカートリッジ１１
内のインク１５とを一定量入れ替えてインク１５の成分
劣化を平均化するためものである。

【００３５】具体的には、まず第１のチューブポンプ１
９の可動チューブ受け５５を操作位置に切り換え、イン
ク給排管２０をローラ５４によって押しつぶした後、開
閉弁２２, ２９, ３０を図２に示す閉弁状態に切り換え
る。

【００３６】この状態からロータ５３を図１中、左回り
に駆動回転し、バッファタンク１８内のインク１５をイ
ンク戻し管１３を介してインクカートリッジ１１内に戻
すと、インクカートリッジ１１およびサブタンク１４内
は正圧、バッファタンク１８内は負圧となるため、イン
クカートリッジ１１内のインク１５がインク供給管１７
からバッファタンク１８内に供給され、インクカートリ
ッジ１１−インク供給管１７−バッファタンク１８−イ
ンク給排管２０−サブタンク１４−インク戻し管１３−
インクカートリッジ１１とつながるインクジェットヘッ
ド２３とは独立した密閉循環経路が形成され、インク１
５はサブタンク１４内に上限レベル以上まで蓄積され
る。

【００３７】このインク供給モードの終了後、第１のチ
ューブポンプ１９の可動チューブ受け５５を退避位置に
下降させ、インク給排管２０を介してサブタンク１４お
よびバッファタンク１８の内圧を等しくし、さらに開閉
弁２２, ２９, ３０を図５に示す開弁状態に切り換え
る。この場合、最初に空気給排管２１が開いてサブタン
ク１４内が大気連通状態となり、これに伴ってバッファ
タンク１８の内圧もサブタンク１４と等しくなるため、
これに続いて開閉弁２９, ３０が開いても、インクジェ
ットヘッド２３の吐出口２４からインク１５が押し出さ
れたり、逆にこれら吐出口２４からインク路２５内に空
気を吸い込むような不具合を未然に防止することができ
る。

【００３８】インク循環モードは、第１のチューブポン
プ１９によりインク１５をインクジェットヘッド２３の
共通インク室２６に供給し、これをサブタンク１４に戻
すことにより、インクジェットヘッド２３内のインク路
２５や共通インク室２６などの汚損を取り除くためのも
のである。

【００３９】具体的には、まず第１および第２のチュー
ブポンプ１９, ５０の可動チューブ受け５５, ５６を操
作位置に上昇させ、インク給排管２０, インク回収管４
９をローラ５４によってそれぞれ押しつぶした後、開閉
弁２２, ２９, ３０を図５に示す開弁状態に保持する。
この場合、これら開閉弁２２, ２９, ３０が閉弁状態の
場合には、先に説明したように、開閉弁２２が最初に開
弁状態となり、続いて残りの開閉弁２９, ３０が開弁状
態に移行するため、インクジェットヘッド２３の吐出口
２４からインク１５が押し出されたり、逆にこれら吐出
口２４からインク路２５内に空気を吸い込むような不具
合を未然に防止することができる。

【００４０】次に、ロータ５３を図１中、右回りに回転
駆動し、第１のチューブポンプ１９によりサブタンク１
４内のインク１５をバッファタンク１８に圧送し、これ
によってバッファタンク１８内のインク１５を第１のイ
ンク循環供給管２７からインクジェットヘッド２３の共
通インク室２６内に供給することにより、その一部がイ
ンク路２５を介して吐出口２４からインク受容部材４８
に排出され、残りが第２のインク循環供給管２８からサ
ブタンク１４内に戻される。インク受容部材４８に排出
されたインク１５は、第２のチューブポンプ５０により
インク回収管４９からサブタンク１４内に回収される
が、その途中でフィルタ５２によって異物が除去され
る。

【００４１】予備吐出モードは、吐出口２４に付着した
増粘インクや固化インクによる吐出不良を防止するた
め、シーケンス制御により、例えば後述するプリントモ
ードに先立って、インクジェットヘッド２３のすべての
吐出口２４からインクをインク受容部材４８内に吐出
し、これをサブタンク１４内に回収するものである。

【００４２】具体的には、まず第２のチューブポンプ５
０の可動チューブ受け５６を操作位置に上昇させ、イン
ク回収管４９をローラ５４によってそれぞれ押しつぶし
た後、開閉弁２２, ２９, ３０を図５に示す開弁状態に
保持する。この場合、これら開閉弁２２, ２９, ３０が
閉弁状態の場合には、先に説明したように、開閉弁２２
が最初に開弁状態となり、続いて残りの開閉弁２９, ３
０が開弁状態に移行するため、インクジェットヘッド２
３の吐出口２４からインク１５が押し出されたり、逆に
これら吐出口２４からインク路２５内に空気を吸い込む
ような不具合を未然に防止することができる。

【００４３】この状態から、インクジェットヘッド２３
のすべての吐出口２４からインク１５を吐出すると共に
ロータ５３を図１中、右回りに回転駆動する。この吐出
動作に伴って、バッファタンク１８内のインク１５が第
１のインク循環供給管２７を介して共通インク室２６内
に吸引され、同時にサブタンク１４内のインクが第２の
インク循環供給管２８を介して共通インク室２６内に吸
引される。吐出口２４から吐出されたインク１５は、キ
ャッピング位置にあるインク受容部材４８に受容され、
第２のチューブポンプ５０によってインク回収管４９か
らサブタンク１４内に回収されるが、その途中でフィル
タ５２により異物が除去される。

【００４４】プリントモードは、プリント媒体に対して
インクを吐出し、所望の画像を形成するためものであ
り、第１および第２のチューブポンプ１９, ５０の可動
チューブ受け５５, ５６をロータ５３から離れる退避位
置にそれぞれ下降させ、開閉弁２２, ２９, ３０を図５
に示す開弁状態に保持する。この場合、これら開閉弁２
２, ２９, ３０が閉弁状態の場合には、先に説明したよ
うに、開閉弁２２が最初に開弁状態となり、続いて残り
の開閉弁２９, ３０が開弁状態に移行するため、インク
ジェットヘッド２３の吐出口２４からインク１５が押し
出されたり、逆にこれら吐出口２４からインク路２５内
に空気を吸い込むような不具合を未然に防止することが
できる。

【００４５】図示しないプリント媒体を図１の紙面に対
して垂直な方向に搬送しつつ、個々の吐出口２４から選
択的にインクを吐出することにより、プリント媒体の表
面に所望の画像が形成される。これに伴って消費される
インクの量に応じ、バッファタンク１８およびサブタン
ク１４内のインク１５が第１および第２のインク循環供
給管２７, ２８を介してインクジェットヘッド２３に吸
引される。

【００４６】待機モードは、インクジェットプリンタの
電源が切られるなど、ジョブが行われない場合のモード
であり、インク１５の蒸発をできるだけ防止するため、
第１および第２のチューブポンプ１９, ５０の可動チュ
ーブ受け５５, ５６をロータ５３から離れる退避位置に
それぞれ下降させ、開閉弁２２, ２９, ３０を図２に示
す閉弁状態に保持する。これにより、サブタンク１４内
は密閉状態となり、インク１５中の水分の蒸発を未然に
防ぐ。

【００４７】なお、この待機モード状態にて外気温や気
圧に変動があると、サブタンク１４やバッファタンク１
８内のインク１５や内圧が変化するが、開閉弁２９, ３
０が閉弁状態にあるため、その影響がインクジェットヘ
ッド２３側へは及ばない。

【００４８】輸送モードは、基本的には待機モードと同
じ操作状態であるが、インクカートリッジ１１がインク
ジェットプリンタから取り外されているため、開閉弁１
２は閉弁状態となっている。

【００４９】上述した実施例では、板カム４５, ４６の
カムプロフィールを変えることで、開閉弁２２と開閉弁
２９, ３０との開閉タイミングを変えるようにしたが、
すべて同一の板カム４６を使用しても、開閉弁２２と開
閉弁２９, ３０との開閉タイミングを変えることが可能
である。

【００５０】このような本発明の第２の実施例の概略構
造を図６〜図８に示すが、上述した実施例と同一機能の
部材には、これと同一符号を記すに止め、重複する説明
は省略するものとする。すなわち、すべての開閉弁２
２, ２９, ３０が閉弁状態を表す図６に示すように、開
閉弁２２の段部４２と操作板３８の表面との間隔は、他
の開閉弁２９, ３０の段部４２と操作板３８の表面との
間隔よりも短く設定されており、操作板３８が上昇を始
めると最初に開閉弁２２の受けスリーブ４０が操作板３
８に当接し、操作板３８のさらなる上昇によって図７に
示すように、その第１の圧縮コイルばね３７が圧縮され
て開閉弁２２が開弁状態に移行し、これと並行して開閉
弁２９, ３０の受けスリーブ４０が操作板３８に当接
し、操作板３８のさらなる上昇によって図８に示すよう
に、これらの第１の圧縮コイルばね３７が圧縮されて開
閉弁２９, ３０も開弁状態に移行する。

【００５１】逆に、図８に示す開弁状態から操作板３８
が下降を始めると、図７に示すようにまず開閉弁２９,
３０が閉弁状態となり、次いで図６に示すように開閉弁
２２が閉弁状態となる。

【００５２】このように、本実施例では１枚の操作板３
８をすべての開閉弁２２, ２９, ３０に対して共用する
ことができる上、これを複数の板カム４６で同時に支持
することができるため、先の実施例よりも操作板３８の
支持機構や昇降機構などを簡略化することができる。ま
た、本実施例では、閉弁状態における開閉弁２２の段部
４２と操作板３８との隙間を他の開閉弁２９, ３０のそ
れよりも小さく設定することによって、開閉弁２２と開
閉弁２９, ３０との開閉タイミングを変えるようにした
が、第１の実施例における開閉弁２９, ３０の第１の圧
縮コイルばね３７および第２の圧縮コイルばね４３のば
ね力の関係をそれぞれ逆に設定し、第１の圧縮コイルば
ね３７のばね力を第２の圧縮コイルばね４３のばね力よ
りも大きくすることによっても、開閉弁２２と開閉弁２
９, ３０との開閉タイミングを変えることが可能であ
る。

【００５３】すなわち、開閉弁２９, ３０では操作板３
８の上昇に伴ってまず第２の圧縮コイルばね４３が押し
縮められ、受けスリーブ４０のみが上昇してフランジ４
１に当接し、次いで第１の圧縮コイルばね３７の圧縮が
始まり、プランジャ３５が弁体３２と共に上昇して開閉
弁２９, ３０が開弁状態に移行するのに対し、開閉弁２
２では最初に第１の圧縮コイルばね３７の圧縮されるた
め、上述したように直ちに開閉弁２２が開弁状態に移行
するようになっている。逆に、これらの開弁状態から閉
弁状態への移行の際には、最初に開閉弁２９, ３０が閉
弁状態に移行した後、開閉弁２２が閉弁状態に移行す
る。この実施例の場合、開閉弁２９, ３０のストッパリ
ング３６を省略することも可能である。

【００５４】図１〜図５に示した第１の実施例に対し、
開閉弁２９, ３０を省略した第３の実施例について、そ
のインク供給系を表す図９を参照しながら説明するが、
先の実施例と同一機能の部材にはこれと同一符号を記す
に止め、重複する説明は省略するものとする。

【００５５】すなわち、本実施例では第２のインク循環
供給管２８の途中に可動チューブ受け５７を有する第３
のチューブポンプ５８を設けており、この第３のチュー
ブポンプ５８の吐出能力は、第１のチューブポンプ１９
の吐出能力よりも小さく設定されている。この第３のチ
ューブポンプ５８は、第１および第２のチューブポンプ
１９, ５０と共に、それぞれ独立した駆動源によって個
々に駆動可能となっている。また、第２のチューブポン
プ５０の可動チューブ受けを図示しない固定チューブ受
けとし、第２チューブポンプ５０に常時ポンプ機能を持
たせるようにしている。さらに、第１のインク循環供給
管２７の途中には、先の実施例の開閉弁に代えてインク
ジェットヘッド２３側からバッファタンク１８へのイン
ク１５の逆流を阻止する逆止め弁６０を介装している。

【００５６】本実施例のインク供給モードにおいては、
開閉弁２２を閉弁状態にして第１のチューブポンプ１９
を駆動することにより、インクカートリッジ１１内のイ
ンクをバッファタンク１８からサブタンク１４内に供給
する。この時、第３のチューブポンプ５８の可動チュー
ブ受け５７を操作位置に上昇させ、この可動チューブ受
け５７とローラ５４とで第２インク循環供給管２８を押
しつぶし、この第２インク循環供給管２８を閉止したま
まししておき、そのロータ５９は駆動させない。

【００５７】このインク供給モードが終了したなら
ば、、開閉弁２２を開弁状態に切り換えてサブタンク１
４内を大気開放した後、第１および第３のチューブポン
プ１９,５８のチューブ受け５５, ５７を共に退避位置
に下降させることにより、インク給排管２０を介してバ
ッファタンク１８およびサブタンク１４の内圧を等しく
し、さらにインクジェットヘッド２３の共通インク室２
６とサブタンク１４内とが第２のインク循環供給管２８
を介して連通するため、インクジェットヘッド２３の吐
出口２４からインクが溢れ出たり、空気がインク路２５
内に吸い込まれるような不具合が発生しない。

【００５８】なお、チューブポンプ５８によってインク
循環供給管２８を長時間押しつぶし続けることにより、
インク順端供給管２８が塑性変形してしまうおそれがあ
る場合には、インク供給モードを実行する際に第３のチ
ューブポンプ５８の可動チューブ受け５７を操作位置に
移動させず、退避位置に保持しておき、サブタンク１４
内の圧力変化をインクジェットヘッド２３側に伝播さ
せ、予備吐出モードやインク循環モードでその悪影響を
補償するようにしても良い。

【００５９】なお、この第３の実施例では開閉弁２９,
３０を共に廃止した場合について説明したが、何れか一
方のみを廃止し、第１の実施例１や第２の実施例２に説
明した方法とこの第３の実施例による方法とを組み合わ
せることで、サブタンク１４内の大気開放操作と他のイ
ンク流路の閉止部分の開放操作とに時間差を設けて対処
することも可能である。

【００６０】なお、本発明は、特にインクジェット方式
の中でも、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、前記熱エネルギー
により液体の状態変化を生起させる方式のインクジェッ
トプリンタ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。

【００６１】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４７４
０７９６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ていて核沸騰を越える急
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
することによって、電気熱変換体に熱エネルギーを発生
させ、インクジェット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。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４
３１３１２４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。

【００６２】また、プリント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流路と電
気熱変換体との組合せ構成（直線状液流路または直角液
流路）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４５５８３３３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、プリント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。

【００６３】さらに、上述のようなフルラインタイプの
インクジェットヘッドとしては、複数のインクジェット
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個のインクジェットヘッドとしての構
成の何れでもよい。加えて、シリアルタイプのインクジ
ェットヘッドが搭載されるインクジェットプリンタの場
合でも、本発明は有効である。

【００６４】また、搭載されるインクジェットヘッドの
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、プリント色や濃度を異
にする複数のインクに対応して複数個数設けられるもの
であってもよい。すなわち、例えばインクジェットプリ
ンタ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、インクジェットヘッドを
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
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）をインクジェットヘッドから
プリント媒体に吐出することも有効である。

【００６５】さらに加えて、以上説明した本発明の実施
例においては、室温やそれ以下で固化し、室温で軟化も
しくは液化するものを用いても良く、あるいはインクジ
ェット方式では液体自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行って液体の粘性を安定吐出範囲にある
ように温度制御するものが一般的であるから、使用プリ
ント信号付与時に液状をなすものを用いてもよい。加え
て、熱エネルギーによる昇温を、固形状態から液体状態
への状態変化のエネルギーとして使用させることで積極
的に防止するため、または液体の蒸発を防止するため、
放置状態で固化し加熱によって液化するものを用いても
よい。何れにしても熱エネルギーのプリント信号に応じ
た付与によって液化し、液体が吐出されるものや、プリ
ント媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるものな
どのような、熱エネルギーの付与によって初めて液化す
る性質のものを使用する場合も本発明は適用可能であ
る。このような場合の液体は、特開昭５４−５６８４７
号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載さ
れるような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状又は
固形物として保持された状態で、電気熱変換体に対して
対向するような形態としてもよい。本発明においては、
上述した各液体に対して最も有効なものは、上述した膜
沸騰方式を実行するものである。

【００６６】さらに加えて、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の形態を採るものなどであっても
良い。

【００６７】

【発明の効果】本発明によると、大気と連通する大気連
通路が設けられたタンクから液体供給通路を介して供給
される液体を吐出口から吐出するプリントヘッドを用い
てプリント媒体に画像を形成するに際し、大気連通路お
よび液体供給通路が共に閉鎖された状態から、大気連通
路を最初に開放した後に液体供給通路を開放するように
したので、まずタンク内が大気開放状態となり、続いて
このタンク内とプリントヘッドとを液体供給通路を介し
て連通させることができる。この結果、大気連通路およ
び液体供給通路が共に閉鎖された状態におけるタンク側
とプリントヘッド側との内圧の相違を大幅に緩和するこ
とが可能であり、プリントヘッドの吐出口から液体が溢
れ出たり、逆にこの吐出口からプリントヘッド内に空気
が吸い込まれるなどの不具合を未然に防止することが可
能となり、特別な処理を行わずともプリント品質を良好
に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置をインクジェットプ
リンタに応用した一実施例におけるインク供給系を表す
概念図である。

【図２】図１に示した実施例の主要部を抽出拡大した断
面図であり、閉弁状態を表す。

【図３】図１および図２に示した実施例における開閉弁
の構造を表す拡大断面図である。

【図４】閉弁状態と開弁状態との間の移行過程での図２
に対応した断面図であり、連通路開閉弁のみ開弁状態で
あることを表す。

【図５】閉弁状態における図２に対応した断面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例における図２に対応した断
面図であり、閉弁状態を表す。

【図７】閉弁状態と開弁状態との間の移行過程での図６
に対応した断面図であり、連通路開閉弁のみ開弁状態で
あることを表す。

【図８】閉弁状態における図６に対応した断面図であ
る。

【図９】本発明による別な実施例におけるインク供給系
を表す概念図である。

【図１０】従来の開閉弁の構造の一例を示す断面図であ
り、閉弁状態を表す。

【図１１】閉弁状態における図１０に対応した断面図で
ある。

【符号の説明】

１１ インクカートリッジ １２ 開閉弁 １３ インク戻し管 １４ サブタンク １５ インク １６ 逆止め弁 １７ インク供給管 １８ バッファタンク １９ 第１のチューブポンプ ２０ インク給排管 ２１ 空気給排管 ２２ 開閉弁 ２３ インクジェットヘッド ２４ 吐出口 ２５ インク路 ２６ 共通インク室 ２７ 第１のインク循環供給管 ２８ 第２のインク循環供給管 ２９, ３０ 開閉弁 ３１ 弁シート部材 ３２ 弁体 ３３ カバー部材 ３４ 係止フランジ部 ３５ プランジャ ３６ ストッパリング ３７ 第１の圧縮コイルばね ３８ 操作板 ３９ 小径部 ４０ 受けスリーブ ４１ フランジ ４２ 段部 ４３ 第２の圧縮コイルばね ４４ カム軸 ４５, ４６ 板カム ４７ 吐出口面 ４８ インク受容部材 ４９ インク回収管 ５０ 第２のチューブポンプ ５１ 逆止め弁 ５２ フィルタ ５３ ロータ ５４ ローラ ５５〜５７ 可動チューブ受け ５８ 第３のチューブポンプ ５９ ロータ ６０ 逆止め弁

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大気と連通する大気連通路が設けられた
   タンクから液体供給通路を介して供給される液体を吐出
   口から吐出するプリントヘッドを用いてプリント媒体に
   画像を形成する方法であって、 前記大気連通路および前記液体供給通路を共に閉鎖する
   ステップと、 この状態から前記大気連通路を最初に開放するステップ
   と、 前記大気連通路を開放した後に前記液体供給通路を開放
   するステップとを具えたことを特徴とする画像形成方
   法。
2. 【請求項２】 前記大気連通路および前記液体供給通路
   を共に閉鎖するステップは、前記プリント媒体に画像が
   形成されない待機時および電源オフ時に実行されること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】 前記液体は、インクまたは前記プリント
   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１または請求項２に記
   載の画像形成方法。
4. 【請求項４】 プリント媒体に液体を吐出して画像を形
   成するためのプリントヘッドとこのプリントヘッドに供
   給される液体を貯溜したタンクとを連通する液体供給通
   路を開閉可能な供給通路開閉手段と、前記タンクと大気
   とを連通する大気連通路を開閉可能な連通路開閉手段
   と、これら供給通路開閉手段および連通路開閉手段の開
   閉を行うための開閉手段駆動手段とを有する画像形成装
   置であって、 前記開閉手段駆動手段は、前記供給通路開閉手段による
   前記液体供給通路の閉状態から開状態への切り換えに先
   立って前記連通路開閉手段による前記大気連通路の閉状
   態から開状態への切り換えが行われる差動手段を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記差動手段は、カムを利用したもので
   あることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 プリント媒体に液体を吐出して画像を形
   成するためのプリントヘッドとこのプリントヘッドに供
   給される液体を貯溜したタンクとを連通する液体供給通
   路を開閉可能な供給通路開閉手段と、この供給通路開閉
   手段の開閉を行うための第１の開閉手段駆動手段と、前
   記タンクと大気とを連通する大気連通路を開閉可能な連
   通路開閉手段と、この連通路開閉手段の開閉を行うため
   の第２の開閉手段駆動手段とを有する画像形成装置であ
   って、 前記供給通路開閉手段による前記液体供給通路の閉状態
   から開状態への切り換えに先立って前記連通路開閉手段
   による前記大気連通路の閉状態から開状態への切り換え
   が行われるように前記第１および第２の開閉手段駆動手
   段の作動を制御する制御手段をさらに具えたことを特徴
   とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記連通路開閉手段および前記第１の開
   閉手段駆動手段がチューブポンプであることを特徴とす
   る請求項６に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記プリントヘッドは、前記吐出口から
   液体を吐出するための吐出エネルギー発生部を有するこ
   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
   画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記吐出エネルギー発生部は、熱エネル
   ギーを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする
   請求項８に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記プリントヘッドの前記吐出口は、
    前記プリント媒体のプリント領域の全幅に亙って配列し
    ていることを特徴とする請求項４から請求項９の何れか
    に記載の画像形成装置。