JP2014162084A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】供給弁の上流側及び下流側にフィルタを配置した場合に、組み付け後のフィルタ間の内部流路の洗浄を可能にできる画像形成装置の提供。
【解決手段】ヘッドタンク１０１は、インク室１０６の負圧が所定の値より大きいときに開いて、外部からのインクを受容可能とする供給弁である負圧連動弁１１１を有し、負圧連動弁の上流側には第１フィルタ室９９が設けられ、負圧連動弁１１１の下流側であってインク室１０６より下流側に第２フィルタ室９８が設けられて、第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８との間の流路となるインク室１０６とタンクケース１０１ａの外部とをつなぐ穴８０がタンクケース１０１ａに設けられ、第１フィルタ室９９及び第２フィルタ室９８と穴８０とは、いずれもヘッドタンク１０１の同じ側面側に開口して形成され、密閉部材であるフィルム部材９７によって密閉されている。
【選択図】図５

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える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。

記録ヘッドとして用いる液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）としては、圧電アクチュエータ等により振動板を変位させ液室内の体積を変化させて圧力を高め液滴を吐出させる圧電型ヘッドや、液室内に通電によって発熱する発熱体を設けて、発熱体の発熱により生じる気泡によって液室内の圧力を高め、液滴を吐出させるサーマル型ヘッドが知られている。

このような液体吐出方式の画像形成装置においては、特に画像形成スループットの向上、すなわち画像形成速度の高速化が望まれており、本体据え置きの大容量のインクカートリッジ（メインタンク）からチューブを介して記録ヘッド上部のヘッドタンク（サブタンク、バッファタンクと称されるものを含む。）にインクを供給する方式が行なわれている。

このようなチューブを用いてインクを供給する方式とすることで、記録ヘッドやヘッドタンクを搭載するキャリッジ部を軽量小型化でき、構造系、駆動系も含めて装置を大幅に小型化することができる。

しかしながら、印刷スループットの更なる向上のため、ヘッドのノズル数増加、ヘッド駆動の高周波数化に伴うインク送液流量の増加や、短時間乾燥のためのインク高粘度化が進むと、チューブ流体抵抗の圧力損失によってインク供給が不足する問題が生じる。特に大判の印刷媒体に記録を行う装置では、チューブ長が長くなるためより圧力損失が大きくなり問題は深刻である。

そこで、従来、ヘッドのインク供給上流側に差圧弁を設けて、サブタンク内の負圧が所定の圧力より大きいときにインクを供給するようにしたものが知られている（特許文献１）。

そして、このように差圧弁を備える場合には、異物による差圧弁の動作不良を防止し、記録ヘッドの直前にノズルに異物が詰まることを防止する必要があるため、差圧弁の上流側と下流側の両方にそれぞれフィルタを備える流路形成部材（ヘッドタンクに相当する)が知られている（特許文献２）。

特許第４０３２９５３号公報 特開２００９−１８４２０２号公報

しかしながら、差圧弁（供給弁）の上流側と下流側にそれぞれフィルタを配置した構成にあっては、組み付け後に内部流路を洗浄しようとすると、下流側フィルタで異物が止められてしまって外部に排出することができな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、供給弁の上流側及び下流側にフィルタを配置しつつ組み付け後の内部流路の洗浄を可能とすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
前記ヘッドタンクに供給する前記液体を貯留する液体貯留容器と、
前記ヘッドタンクに液体貯留容器から前記液体を給送する液体給送手段と、を備え、
前記ヘッドタンクには、
前記ヘッドタンク内部の負圧が所定の値より大きいときに開いて、前記液体を受容可能とする供給弁と、
前記供給弁の上流側に設けられた第１フィルタ室と、
前記供給弁の下流側に設けられた第２フィルタ室と、
前記第１フィルタ室と前記第２フィルタ室との間の流路と外部とをつなぐ穴と、を有し、
前記第１フィルタ室及び前記第２フィルタ室の少なくともいずれか一方と前記穴とは、前記ヘッドタンクの同じ側面側に開口し、密閉部材によって密閉されている
構成とした。

本発明によれば、供給弁の上流側及び下流側にフィルタを配置しつつ組み付け後の内部流路の洗浄が可能となる。

本発明の一実施形態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示す概略平面説明図である。 同じく概略正面説明図である。 同じく概略側面説明図である。 同装置の記録ヘッドの説明に供する要部拡大説明図である。 本発明の第１実施形態におけるヘッドタンクの正面説明図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。 同ヘッドタンクの作用説明に供する図６と同様な断面説明図である。 インク供給システムの全体構成の説明に供する説明図である。 同実施形態のヘッドタンクの組立てと洗浄の説明に供する図５のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。 本発明の第２実施形態におけるヘッドタンクの正面説明図である。 図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。 同実施形態のヘッドタンクの組立てと洗浄の説明に供する図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図である。 滴吐出検知装置の一例の説明に供する説明図である。 本発明の第３実施形態におけるヘッドタンクの正面説明図である。 図１４のＥ−Ｅ線に沿う断面説明図である。 図１４のＦ−Ｆ線に沿う断面説明図である。 同実施形態のヘッドタンクの組立てと洗浄の説明に供する図１４のＧ−Ｇ線に沿う断面説明図である。 本発明の第４実施形態におけるヘッドタンクの正面説明図である。 同実施形態のヘッドタンクの組立てと洗浄の説明に供する図１８のＪ−Ｊ線に沿う断面説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同記録装置の概略平面説明図、図２は同じく概略正面説明図、図３は同じく概略側面説明図である。

このインクジェット記録装置は、本体フレーム３０に立設された左右の側板１２３Ｌ、１２３Ｒに架け渡されたガイド部材であるガイドロッド１２２と、本体フレーム３０に配置された後フレーム１２８に取付けられたガイドレール１２４とで、キャリッジ１２０を主走査方向（ガイドロッド長手方向）に移動可能に保持している。そして、キャリッジ１２０を図示しない主走査モータとタイミングベルトによってガイドロッド１２２の長手方向（主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ１２０には、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する１又は複数の液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド１が搭載されている。記録ヘッド１は、複数のインク吐出口（ノズル）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。

ここで、記録ヘッド１は、図４に示すように、発熱体基板２と液室形成部材３から構成され、発熱体基板２に形成されたインク供給路を介して共通流路７及び液室（個別流路）６に順次供給されるインクを液滴として吐出する。この記録ヘッド１は、発熱体４の駆動によるインクの膜沸騰により吐出圧を得るサーマル方式のものであり、液室６内の吐出エネルギー作用部（発熱体部）へのインクの流れ方向とノズル５の開口中心軸とを直角となしたサイドシュータ方式の構成のものである。

なお、記録ヘッドとしては、圧電素子を用いて振動板を変形させ、また、静電力で振動板を変形させて吐出圧を得るものなど様々な方式があり、いずれの方式のものも本発明に係る画像形成装置に適用することができる。

一方、キャリッジ１２０の下方には、記録ヘッド１によって画像が形成される用紙８が主走査方向と垂直方向（副走査方向）に搬送される。図３に示すように、用紙８は、搬送ローラ１２５と押えコロ１２６で挟持されて、記録ヘッド１による画像形成領域（印字部）に搬送され、印写ガイド部材１２９上に送られ、排紙ローラ対１２７で排紙方向に送られる。

このとき、主走査方向へのキャリッジ１２０の走査と記録ヘッド１からのインク吐出を画像データに基づいて適切なタイミングで同調させ、用紙８に１バンド分の画像を形成する。１バンド分の画像形成が完了した後、副走査方向に用紙８を所定量送り、前述と同様の記録動作を行う。これらの動作を繰り返し行い、１ページ分の画像形成を行なう。

一方、記録ヘッド１の上部には吐出するインクを一時的に貯留するためのインク室が形成されたヘッドタンク（バッファタンク、サブタンク、流路形成部材）１０１が一体的に接続される。ここでいう「一体的」とは、記録ヘッド１とヘッドタンク１０１がチューブ、管等で接続されることも含んでおり、どちらも一緒にキャリッジ１２０に搭載されているという意味である。

このヘッドタンク１０１には、装置本体側の主走査方向の一端部側に設けられるカートリッジホルダなどに着脱自在に装着される各色のインクを収容した液体貯留容器としての液体タンクであるインクカートリッジ（メインタンク）７６から液体供給チューブであるインク供給チューブ１６を介して所要の色のインクが供給される。

また、装置本体の主走査方向の他端部側には記録ヘッド１の維持回復を行う維持回復機構３１が配置されている。この維持回復機構３１は、記録ヘッド１のノズル面をキャッピングするキャップ３２と、キャップ３２内を吸引する吸引ポンプ３４と、吸引ポンプ３４で吸引されたインクの廃液を排出する排出経路３３などを含み、排出経路３３から排出される廃液は本体フレーム３０側に配置された廃液タンクに排出される。

この維持回復機構３１にはキャップ３２を記録ヘッド１のノズル面に対して進退移動（この例では昇降）させる移動機構を備えている。また、維持回復機構３１には、図示しないが、記録ヘッド１のノズル面をワイピングするワイパ部材をワイピングユニットにて保持してノズル面に対して進退可能に配設している。

次に、本発明の第１実施形態について図５ないし図７を参照して説明する。図５は同実施形態におけるヘッドタンクの正面説明図、図６は図５のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、図７は同ヘッドタンクの作用説明に供する図６と同様な断面説明図である。なお、各図は理解を助けるために適宜部品の記載を省略したり、部分的に断面図としたりしている。

ヘッドタンク１０１は、ケース１０１ａ内に、負圧室１０６と、ヘッドタンク内部である負圧室１０６の負圧が所定の値より大きいときに開いて、外部からのインクを受容可能とする供給弁である負圧連動弁１１１を有している。

そして、負圧連動弁の上流側には第１フィルタ室９９が設けられ、負圧連動弁１１１の下流側であって負圧室１０６より下流側に第２フィルタ室９８が設けられている。

第１フィルタ室９９は、チューブ側ポート９６に接続されるインク供給チューブ１６を介してインクカートリッジ７６からインクが供給される。この第１フィルタ室９９には供給されたインク中の異物をろ過する第１フィルタであるサブフィルタ１１０が配置されている。

第２フィルタ室９８は、ヘッド側ポート９５を介して記録ヘッド１の供給口部が接続されて、記録ヘッド１にインクを供給する。この第２フィルタ室９８には、負圧室１０６から供給されるインク中の異物をろ過する第２フィルタであるメインフィルタ１０９が配置されている。

また、ヘッドタンク１０１のケース１０１ａの一壁面にはフィルム部材１０７が設けられて、ばね１０８によってヘッドタンク１０１の容積を拡大する方向に勢いを付けられている。

そして、負圧室１０６と第１フィルタ室９９の間には通路１１２が設けられている。そして、この通路１１２を、前述した供給弁としての負圧連動弁１１１によって開閉する。

この負圧連動弁１１１は、通常時は、図６に示すように、弁ばね１１１ｄの作用によってシール部材１１１ａが通路１１２を塞いだ状態に保っており、負圧室１０６と第１フィルタ室９９との間は遮断された状態にある。

ここで、負圧室１０６の内部のインクが消費され、負圧室１０６内の負圧が増大すると、フィルム部材１０７が負圧室１０６の内側に向かって変位する。これにより、図７に示すように、軸１１１ｃを中心として、弁レバー１１１ｂが変位して、シール部材１１１ａが通路１１２から離間して、負圧室１０６と第１フィルタ室９９との間が開放されて通じる。

このようにして第１フィルタ室９９と負圧室１０６とが通じることで、インクが第１フィルタ室９９から負圧室１０６に流入する。これにより、負圧室１０６内の負圧が減少して、フィルム１０７が外側に変位するので、再び、図６に示すように、負圧連動弁１１１が閉じて、負圧室１０６は第１フィルタ室９９から遮断される。

また、画像形成時は、インクの消費量に応じて、自動的に図６と図７の状態が交互に繰り返されることにより、安定した圧力を保ちながら、常時記録ヘッド１にインクを供給し続ける。

次に、このヘッドタンク１０１では、第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８との間の流路となる負圧室１０６とタンクケース１０１ａの外部とをつなぐ穴８０がタンクケース１０１ａに設けられている。

そして、第１フィルタ室９９及び第２フィルタ室９８と穴８０とは、いずれもヘッドタンク１０１の同じ側面側に開口して形成され、密閉部材であるフィルム部材９７によって密閉されている。

「同じ側面側」とは、ヘッドタンク１０１のいずれかの面を正面としたとき、同じ側面で第１フィルタ室９９、第２フィルタ室９８、穴８０が開口していることを意味する。したがって、第１フィルタ室９９、第２フィルタ室９８、穴８０の各開口が段差のある異なる面に形成されていても、ヘッドタンク１０１として見たときに同じ側面であればよい。同じ側面側にあることで、後述するように、同じフィルム部材９７によって密閉を容易に行うことができる。本実施形態では、第１フィルタ室９９、第２フィルタ室９８、穴８０は同一面に開口している。

次に、インク供給システムの全体構成について図８を参照して説明する。

前述したヘッドタンク１０１の第２フィルタ室９９には、インク供給チューブ１６を介してインク加圧装置５００が接続され、インク加圧装置５００にインクカートリッジ７６が接続されている。

インク加圧装置５００は、インクカートリッジ７６から供給ポンプ５０１によってインク供給チューブ１６を介してヘッドタンク１０１にインクを供給する。

供給ポンプ５０１とヘッドタンク１０１との間には、圧力バッファ室５０２を設けている。また、供給ポンプ５０１の上流側及び下流側には、インクカートリッジ７６からヘッドタンク１０１方向への流れのみを許容する逆止弁５２１、５２２をそれぞれ設けている。

ここで、供給ポンプ５０１は、ダイヤフラムポンプであり、ポンプ室５０３の壁面の一部を変形可能なダイヤフラム５３２で形成し、ポンプ室５０３内にダイヤフラム５３２を外方に押すばね５０４を設けている。

また、ポンプ室５０３の外側には、ダイヤフラム５３２を押すダイヤフラム押し部材５０５を配置して、ばね５０７の復元力でダイヤフラム押し部材５０５をダイヤフラム５３２側に押し付けている。一方、ダイヤフラム押し部材５０５のばね５０７とは反対側に偏心カム５０６を配置している。

この供給ポンプ５０１は、ポンプ室５０３が膨張することで、インクカートリッジ７６からインクを吸い上げ、ポンプ室５０３が収縮することで、ヘッドタンク１０１にインクを供給する。

つまり、偏心カム５０６を回転させることで、ダイヤフラム押し部材５０５がばね５０７の復元力によってポンプ室５０３側に押されてダイヤフラム５３２を押し、ポンプ室５０３が収縮して、圧力バッファ室５０２にインクを供給する。

さらに、偏心カム５０６が回転することで、ダイヤフラム押し部材５０５がポンプ室５０３のダイヤフラム５３２から離れる方向に後退して、ポンプ室５０３内のばね５０４の復元力によりダイヤフラム５３２が外方向に押されてポンプ室５０３が膨張し、ポンプ室５０３へインクカートリッジ７６からインクを吸い上げる。

本実施形態では、上述したように、ポンプ室５０３とヘッドタンク１０１との間で圧力を緩和する圧力バッファ室５０２を設けている。

この圧力バッファ室５０２は、壁面の一部が変形可能な部材５２２、例えば弾性部材で形成されて、容積変化が可能である。この圧力バッファ室５０２にポンプ室５０３からインクが供給されると、圧力バッファ室５０２もインクで満たされ、加圧状態となる。記録ヘッド１から吐出されたインク分をヘッドタンク１０１内に充填し、圧力バッファ室５０２から減った分のインクはポンプ室５０３から供給される。

供給ポンプ５０１にあっては、ポンプ室５０３内の圧力は、ばね５０７、５０４の復元力で発生するものであり、ポンプ室５０３の膨張時にはばね５０４の復元力で圧力が低下し、ポンプ室５０３の収縮時にはばね５０７の復元力によって圧力が増加する。つまり、ポンプ室５０３の膨張及び収縮によってポンプ室５０３内の圧力増減が生じるが、圧力バッファ室５０２がその圧力増減を緩和するように圧力増減する。このとき、圧力バッファ室５０２の圧力低下はポンプ室５０３よりも小さく、印刷による圧力低下があってもヘッドタンク１０１に対するインク加圧力を安定に保持する。

そして、印字中は、圧力バッファ室５０２は加圧されているため、ヘッドタンク１０１の第１フィルタ室９９内のインクも加圧されている。しかし、前述したように、ヘッドタンク１０１内の負圧連動弁１１１の作用によって、負圧室１０６内のインクは適正な負圧に保持され、記録ヘッド１から安定してインクを吐出することができる。

また、本実施形態では、インクを加圧するので、吐出によって発生するインク供給チューブ１６での圧力損失をキャンセルできる。これにより、高粘度のインクに対応したり、インク供給チューブ１６が長くなる広幅印字に対応したり、より高速印字を実現したりすることができる。

次に、ヘッドタンク１０１の組立てと洗浄について図９も参照して説明する。図９は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。

まず、図６を参照して、ヘッドタンク１０１のケース１０１ａにメインフィルタ１０９とサブフィルタ１１０を熱溶着することで固定する。

タンクケース１０１ａの材質としては、ポリエチレン又はポリプロピレンが好ましく、これらの材質とすることによって、メインフィルタ１０９とサブフィルタ１１０を低温度で溶着することができる。

次に、フィルム部材９７によって、第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８のタンクケース１０１ａにおける開口を同じく熱溶着することでシール（密閉）する。

このとき、フィルム部材９７は、図５に一点鎖線で示すように、穴８０を覆う状態で配置するが、溶着範囲は、図５に二点鎖線８４で示す範囲のみとする。これにより、穴８０はこの段階では密閉されていない状態とする。

次に、負圧連動弁１１１を、弁ホルダ１１３を用いてケース１０１ａに固定する。その後、ばね１０８をセットしてフィルム部材１０７をケース１０１ａに熱溶着して負圧室１０６側の開口部を密封する。

この状態で、負圧連動弁１１１の弁レバー１１１ｂを外部から押して、通路１１２からシール部材１１１ａを離間させ、ヘッドタンク１０１のヘッド側ポート９５及びチューブ側ポート９６から洗浄液を流入する。

これによって、図９（ａ）に示すように、洗浄液と共に、穴８０から、一連の組立工程によって発生してケース１０１ａ内部にあった異物が外部に押し出され、ヘッドタンク１０１内部を良好に洗浄することができる。

特に、通路１１２周辺部を確実に洗浄できるので、負圧連動弁１１１のシール不良を確実に防止でき、ヘッドタンク１０１が搭載される液体吐出装置を含む画像形成装置の品質を安定させることができる。

なお、ヘッドタンク１０１内部の洗浄は、穴８０から吸引する方法によっても行うことができる。この方法によれば、負圧室１０６内が負圧になるので、洗浄の際に自動的に負圧連動弁１１１が開弁し、より簡易に洗浄することができる。

この洗浄工程の後、図９（ｂ）に示すように、穴８０をシールしてヘッドタンク１０１の組立は完了となる。このとき、本実施形態では、図５に示すように、フィルム部材９７は、第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８とともに穴８０を覆うことができる大きさとしている。

これにより、既に第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８を閉じているフィルム部材９７に対し、新たに穴８０の周辺部分のみにヒーターを当接させて、フィルム部材９７をケース１０１ａに熱溶着するだけで、簡単に穴８０のシール（密封）することができる。

なお、フィルム部材９７によってシールする第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８と穴８０の配置については、図５に示すように、穴８０が第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８の外周に接する直線Ｋに対して、両フィルタ室９８、９９とは反対側に配置されるようにすることが好ましい。

このような配置位置とすることにより、図９（ａ）に示すように、洗浄時にフィルム部材９７をめくって穴８０を露出しやすくできる。これにより、穴８０に洗浄装置を密着させやすくなり、洗浄工程を簡易にすることができる。

次に、本発明の第２実施形態について図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は同実施形態におけるヘッドタンクの正面説明図、図１１は図１０のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。

本実施形態においては、前記第１実施形態におけるヘッドタンク１０１の穴８０を金属部材である電極８１によって塞いでシールしている。この場合、フィルム部材９７でシールする範囲は穴８０を塞がない範囲としている。

なお、電極８１としては、ＳＵＳなどインクによって腐食しない金属が好ましく、また、穴８０に対して電極８１を圧入する方法が簡易である。

次に、このヘッドタンク１０１の組立てと洗浄方法について図１２も参照して説明する。図１２は図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図である。

まず、前記第１実施形態と同様に、ヘッドタンク１０１のケース１０１ａにメインフィルタ１０９とサブフィルタ１１０を熱溶着によって固定する。

次いで、フィルム部材９７で第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８の開口部を熱溶着によってシールする。

このとき、フィルム部材９７は、図１０に一点鎖線で示すように、穴８０を覆わない状態とし、フィルム部材９７全体が溶着された場合でも穴８０はシールされない大きさにすることが好ましい。

その後、負圧連動弁１１１を、弁ホルダ１１３を用いてケース１０１ａに固定し、ばね１０８をセットしてフィルム１０７をケース１０１ａに熱溶着して負圧室１０６側の開口部を密封する。

この状態で、ヘッドタンク１０１のヘッド側ポート９５及びチューブ側ポート９６に洗浄液が入ったタンクをチューブで接続し、図１２（ａ）に示すように、穴８０を吸引する。これにより、洗浄液と共に、一連の組立工程によって発生して、ヘッドタンク１０１内部にあった異物が外部に吸引排出され、ヘッドタンク１０１内部を良好に洗浄することができる。

特に、通路１１２周辺部を確実に洗浄できるので、負圧連動弁１１１のシール不良を確実に防止でき、ヘッドタンク１０１が搭載される液体吐出装置を含む画像形成装置の品質を安定させることができる。

この洗浄工程の後、図１２(ｂ)に示すように、穴８０に電極８１を圧入してシールして、ヘッドタンク１０１の組立は完了となる。

本実施形態では、電極８１がヘッドタンク１０１に備えられるので、この電極８１を接地する等安定な電位にすることで滴吐出検知装置を構成することができる。

次に、この滴吐出検知装置の一例について図１３を参照して説明する。図１３は同装置の説明に供する説明図である。

この滴吐出検知装置は、記録ヘッド１から滴吐出検知用の液滴が着弾される金属板６１を有し、この金属板６１に高電圧電源７０１によって高電圧ＶＥ（例えば７５０Ｖ）を加える。この高電圧電源７０１は、主制御部８００によってオン／オフ制御される。

そして、電極板６１に液滴が着弾した時の電気的変化に伴う信号を入力するバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）７０２と、信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ）７０３と、増幅信号をＡ／Ｄ変換するＡＤ変換部（ＡＤＣ）７０４とを備え、このＡＤＣ７０４の変換結果を主制御部８００に入力している。

そして、滴吐出検知を行うときには、記録ヘッド１のノズル面１ａと電極板６１とを対向させ、電極板６１に高電圧ＶＥを付与し、ノズル面１ａと電極板６１との間に電位差を与える。このとき、記録ヘッド１のノズル面１ａはマイナスに帯電し、電極板６１はプラスに帯電される。

この状態で記録ヘッド１から１ノズルずつ検知用の液滴を１滴又は複数滴吐出させる。

これにより、吐出される液滴はマイナスに帯電された記録ヘッド１のノズル面１ａから吐出されるので、液滴もマイナスに帯電されている。これが、プラスに帯電された電極板６１に着弾すると、電極板６１に加えている高電圧ＶＥの電圧が微小に変動する。

そこで、バンドパスフィルタ７０２にてこの変動分（ＡC成分）を抽出し、増幅回路７０３で増幅して、ＡDC７０４でＡ／Ｄ変換して測定結果（検出結果）として主制御部８００に入力する。

主制御部８００では、測定結果（変動分）が予め設定した閾値を越えているか否かを判別して、測定結果が閾値を超えている時には、液滴が吐出していると判別し、閾値を超えていない時には不吐出と判別する。

そして、不吐出と判定された場合には、記録ヘッド１の回復動作など、正常吐出する状態に戻すための動作を実施する。

このとき、第２実施形態に係るヘッドタンク１０１の負圧室１０６に通じる電極８１が設けられているので、この電極８１を接地することで、記録ヘッド１側を安定電位にすることができ、記録ヘッド１内部でのインクの電位を一定の電位に維持できる。

これにより、上述した滴吐出検知装置を備えることで、インクの異常吐出を正確に検知することができる。

なお、前記第１実施形態と第の実施形態におけるケース１０１ａは同じ部品とすることができる。これにより、例えば、滴吐出検知が不要の装置には図５に示すように電極８１のないヘッドタンクとし、滴吐出検知が必要な装置には図１０に示すように電極８１があるヘッドタンクとする使い分けが容易にできる。

したがって、滴吐出検知の有無の差があっても、同一の部品でヘッドタンクを簡易に作り分けできるので、低コストの画像形成装置を実現することができる。

次に、本発明の第３実施形態について図１４ないし図１６を参照して説明する。図１４は同実施形態におけるヘッドタンクの正面説明図、図１５は図１４のＥ−Ｅ線に沿う断面説明図、図１６は図１４のＦ−Ｆ線に沿う断面説明図である。

本実施形態では、ヘッドタンク１０１を装置に装着した状態で、ケース１０１ａの鉛直方向の下部及び上部に、それぞれ、負圧室１０６内に通じる穴８０ａ、８０ｂを設けている。そして、穴８０ａ、８０ｂは、穴８０ａ、８０ｂ内に圧入された金属部材である電極８１ａ、８１ｂによって密閉（密封）されている。

次に、このヘッドタンク１０１の組立てと洗浄方法について図１７も参照して説明する。図１７は図１４のＧ−Ｇ線に沿う断面説明図である。

まず、第２実施形態と同様に、ヘッドタンク１０１のケース１０１ａにメインフィルタ１０９とサブフィルタ１１０を熱溶着によって固定する。

次いで、フィルム部材９７で第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８の開口部を熱溶着によってシールする。

このとき、フィルム部材９７は、図１４に一点鎖線で示すように、後に電極８１ａ、８１ｂが圧入される穴８０ａ、８０ｂを覆わない状態とされ、フィルム部材９７全体が溶着された場合でも穴８０ａ、８０ｂはシールされないようにするのが好ましい。

その後、負圧連動弁１１１を、弁ホルダ１１３を用いてケース１０１ａに固定し、ばね１０８をセットして、フィルム部材１０７をケース１０１ａに熱溶着して負圧室１０６側の開口部を封止する。

この状態で、ヘッドタンク１０１のヘッド側ポート９５及びチューブ側ポート９６に洗浄液が入ったタンクをチューブで接続する。

そして、図１７（ａ）に示すように、穴８０ａと穴８０ｂから吸引すると、洗浄液と共に、一連の組立工程によって発生してヘッドタンク１０１内部にあった異物が外部に吸引排出され、ヘッドタンク１０１内部を良好に洗浄することができる。

特に、本実施形態では、通路１１２に対して、複数の方向（穴８１ａ、８１ｂに向かう方向）に洗浄液が流れる。これにより、通路１１２の周辺部をより確実に洗浄でき、負圧連動弁１１１のシール不良を確実に防止でき、ヘッドタンク１０１が搭載される液体吐出装置を含む画像形成装置の品質を安定させることができる。

そして、この洗浄工程の後、図１７（ｂ）に示すように、穴８０ａ、８０ｂに電極８１ａ、８１ｂを圧入してシールし、ヘッドタンク１０１の組立は完了となる。

本実施形態では、電極８１ａ、８１ｂがヘッドタンク１０１に備えられるので、この電極８１ａ、８１ｂ間（金属部材間）の電気抵抗値を測定することによって、負圧室１０６内の液面を検知することができる。

つまり、図１７（ｂ）に一点鎖線Ｈで示す位置にインク液面がある場合は、電極８１ａと電極８１ｂの両方がインクに漬かっているので、電極８１ａ、８１ｂ間の電気抵抗は比較的小さくなる。

一方、図１７（ｂ）に一点鎖線Ｉで示す位置にインク液面がある場合は、電極８１ｂが空気層に露出しているため、２つの電極８１ａと電極８１ｂとは空気絶縁状態となり電気抵抗は大きくなる。

ヘッドタンク１０１内の空気量が多くなりすぎると、温度変化に伴う空気膨張収縮の作用で負圧室１０６の圧力が大きく変動する不具合が発生するが、本実施形態のヘッドタンク１０１では電極８１ａ、８１ｂを適切な位置にすることで、空気量が許容範囲内かどうかを検知することができる。

これにより、許容量以上の場合には適宜排気動作を行って空気量を減らすことが可能となる。したがって、負圧室１０６の圧力を安定維持することができ、品質の安定した画像形成装置を実現することができる。

次に、本発明の第４実施形態について図１８を参照して説明する。図１８は同実施形態におけるヘッドタンクの正面説明図である。

本実施形態では、上記第３実施形態と同様に、ヘッドタンク１０１を装置に装着した状態で、ケース１０１ａの鉛直方向の下部及び上部に、それぞれ、負圧室１０６内に通じる穴８０ａ、８０ｂを設けている。

そして、穴８０ａ、８０ｂは、前記第１実施形態と同様に、フィルム部材９７で密閉されている。

次に、このヘッドタンク１０１の組立てと洗浄方法について図１９も参照して説明する。図１９は図１８のＪ−Ｊ線に沿う断面説明図である。

まず、上記第３実施形態と同様に、ヘッドタンク１０１のケース１０１ａにメインフィルタ１０９とサブフィルタ１１０を熱溶着によって固定する。

次いで、フィルム部材９７で第１フィルタ室９９と第２フィルタ室９８の開口部を熱溶着によってシールする。

このとき、フィルム部材９７は図１８（ａ）に一点鎖線で示すように、穴８０ａ、８０ｂを覆う状態とされるように配置されるが、溶着は二点鎖線８５で示す範囲のみとする。

これにより、メインフィルタ１０９が溶着された第２フィルタ室９８とサブフィルタ１１０が溶着された第１フィルタ室９９のみが密封され、穴８０ａ、８０ｂは閉じられない状態となる。

次いで、負圧連動弁１１１を、弁ホルダ１１３を用いてケース１０１ａに固定する。その後、ばね１０８をセットしてフィルム１０７をケース１０１ａに熱溶着して負圧室１０６側の開口部を封止する。

この状態で、ヘッドタンク１０１のヘッド側ポート９５及びチューブ側ポート９６に洗浄液が入ったタンクをチューブで接続する。

そして、図１９（ｂ）に示すように、穴８０ａと穴８０ｂを吸引すると、洗浄液と共に、一連の組立工程によって発生してタンク内部にあった異物が外部に吸引排出され、ヘッドタンク１０１内部を良好に洗浄することができる。

特に、本実施形態では、上記第３実施形態と同様に、通路１１２に対して複数の方向に洗浄液が流れる。これにより、通路１１２の周辺部を確実に洗浄でき、負圧連動弁１１１のシール不良を確実に防止でき、ヘッドタンク１０１が搭載される液体吐出装置を含む画像形成装置の品質を安定させることができる。

この洗浄工程の後、図１９（ｂ）に示すように、穴８０ａ、８０ｂもフィルム部材９７で熱溶着して、ヘッドタンク１０１の組立は完了となる。

本実施形態のヘッドタンク１０１では、１枚のフィルム部材９７を部分ごとに複数段階で溶着するだけで、ヘッドタンク１０１内部の洗浄を良好に行うことができる。

また、第３実施形態と第４実施形態におけるタンクケース１０１ａは共通部品とすることができる。これにより、例えば液面検知が不要な装置には第４実施形態のように電極８１ａ、８１ｂのないヘッドタンクとし、吐出検知が必要な装置には第３実施形態のように電極８１ａ、８１ｂがあるタンクとする使い分けが容易にできる。

液面検知の有無の差があっても同一の部品でヘッドタンクを簡易に作り分けできるので、低コストで画像形成装置を実現することができる。

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、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る。被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

また、「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する。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、特に限定しない限り、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る。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、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。

１ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
１６ インク供給チューブ
７６ インクカートリッジ
８０、８０ａ、８０ｂ 穴
８１、８１ａ、８１ｂ 電極
９７ フィルム部材
９８ 第２フィルタ室
９９ 第１フィルタ室
１０１ ヘッドタンク
１０６ 負圧室
１１１ 負圧連動弁（供給弁）

Claims (6)

1. 液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
   前記ヘッドタンクに供給する前記液体を貯留する液体貯留容器と、を備え、
   前記ヘッドタンクには、
   前記ヘッドタンク内部の負圧が所定の値より大きいときに開いて、前記液体を受容可能とする供給弁と、
   前記供給弁の上流側に設けられた第１フィルタ室と、
   前記供給弁の下流側に設けられた第２フィルタ室と、
   前記第１フィルタ室と前記第２フィルタ室との間の流路と外部とをつなぐ穴と、を有し、
   前記第１フィルタ室及び前記第２フィルタ室の少なくともいずれか一方と前記穴とは、前記ヘッドタンクの同じ側面側に開口し、密閉部材によって密閉されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記穴は、複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
   前記ヘッドタンクに供給する前記液体を貯留する液体貯留容器と、を備え、
   前記ヘッドタンクには、
   前記ヘッドタンク内部の負圧が所定の値より大きいときに開いて、前記液体を受容可能とする供給弁と、
   前記供給弁の上流側に設けられた第１フィルタ室と、
   前記供給弁の下流側に設けられた第２フィルタ室と、
   前記第１フィルタ室と前記第２フィルタ室との間の流路と外部とをつなぐ穴と、を有し、
   前記第１フィルタ室及び前記第２フィルタ室の少なくともいずれか一方と前記穴とは、前記ヘッドタンクの同じ側面側に開口し、
   少なくとも前記穴は金属部材で密閉され、前記金属部材が一定の電位に保持される
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
   前記ヘッドタンクに供給する前記液体を貯留する液体貯留容器と、を備え、
   前記ヘッドタンクには、
   前記ヘッドタンク内部の負圧が所定の値より大きいときに開いて、前記液体を受容可能とする供給弁と、
   前記供給弁の上流側に設けられた第１フィルタ室と、
   前記供給弁の下流側に設けられた第２フィルタ室と、
   前記第１フィルタ室と前記第２フィルタ室との間の流路と外部とをつなぐ複数の穴と、を有し、
   前記第１フィルタ室及び前記第２フィルタ室の少なくともいずれか一方と前記穴とは、前記ヘッドタンクの同じ側面側に開口し、
   少なくとも前記複数の穴は複数の金属部材で密閉され、
   前記複数の金属部材間の抵抗値を測定可能である
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記第１フィルタ室及び前記第２フィルタ室の少なくともいずれか一方と前記穴とは、前記ヘッドタンクの同じ面に開口する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記第１フィルタ室及び前記第２フィルタ室と前記穴は、前記ヘッドタンクの同一面側に開口し、
   前記穴は、前記第１フィルタ室と前記第２フィルタ室の外周に接する直線に対して、前記第１フィルタ室及び前記第２フィルタ室と反対側に設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。

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