JP3993765B2

JP3993765B2 - 液体給排機構および画像形成装置

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Publication number: JP3993765B2
Application number: JP2001388213A
Authority: JP
Inventors: 祐一高橋
Original assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2021-12-20
Also published as: JP2003182109A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体吐出ヘッドに対する液体の供給およびこの液体吐出ヘッドから排出される廃液の回収を行う液体給排機構およびこの液体給排機構が組み込まれた画像形成装置に関する。
【０００２】
なお、本明細書において、「プリント」または「記録」とは、文字や図形など有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広くプリント媒体上に画像，模様，パターンなどを形成したり、あるいはエッチングなどの加工をも含む。
【０００３】
また、「プリント媒体」とは、一般的なプリント装置で用いられる紙片のみならず、布帛，プラスチックフィルム，金属板，ガラス，セラミックス，木材，皮革など、インクを受容可能なものであり、シート状物体以外の三次元立体、例えば球体や円筒体などもその対象となる。
【０００４】
さらに、「液体」とは、上記「プリント（または記録）」の定義と同様広く解釈されるべきものであり、プリント媒体に付与されることによって、画像，模様，パターンなどの形成、またはプリント媒体のエッチング加工、あるいはインクの処理（例えばプリント媒体に付与されるインク中の色材の凝固または不溶化）などに供されるものを含む。
【０００５】
【従来の技術】
液体吐出ヘッドに形成された吐出口からインクなどの液体の小滴を飛翔させて紙などのプリント媒体に付着させ、プリント媒体に所望の画像を形成するインクジェット方式による画像形成は、米国特許第４７２３１２９号にその原理や技術について記載されている。
【０００６】
このようなインクジェット方式によるプリンタにおいては、インクなどの液体の使用量の増大に伴い、予め大量の液体を貯溜した液体タンク、すなわちメインタンクを交換可能に設け、このメインタンクと液体吐出ヘッドに組み付けられた小容量の液体タンク、すなわちサブタンクとを液体供給管を介して接続し、サブタンク内の液体の消費量に応じてメインタンクからサブタンク内に液体を補給する技術が特開平１０−１５７１５５号公報において提案されている。
【０００７】
一方、このようなインクジェット方式による液体吐出ヘッドにおいては、この液体吐出ヘッドに形成された吐出口に連通する液路内に介在する液体が乾燥して増粘したり、塵埃などが吐出口に付着して目詰りを生ずる問題がある。同様に、液路内に介在する液体に気泡が発生して液体の吐出が正常に行われにくくなり、円滑な吐出操作が困難または不可能となる問題がある。このため、吸引ポンプを用いて液体吐出ヘッド内を減圧し、液体吐出ヘッドに形成された液路内に介在する増粘液体や気泡などを吐出口から吸引除去することにより、吐出口の目詰まりや吐出不良を回復することが一般的に行われている。
【０００８】
インクジェット方式の液体吐出ヘッドに対する従来の液体の吸排機構の一例を図６に模式的に示す。すなわち、液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッド１０１と、このインクジェットヘッド１０１に供給される液体Ｌを貯溜する副液体タンク１０２とは、液体供給管１０３を介して連結されている。
【０００９】
副液体タンク１０２と、この副液体タンク１０２に補給される液体Ｌを貯溜する主液体タンク１０６とは液体補給管１０７を介して連結され、この液体補給管１０７の途中に設けられた液体補給ポンプ１０８の作動により、主液体タンク１０６内の液体Ｌが副液体タンク１０２内に補給されるようになっている。
【００１０】
図示しない多数の吐出口が下向きに開口するインクジェットヘッド１０１の吐出口面１０９を密着状態で覆うことが可能なキャッピング部材１１０には、インクジェットヘッド１０１からの廃液Ｌ_Wを貯溜する廃液タンク１１１が廃液吸引管１１２を介して連結されている。廃液吸引管１１２の途中には廃液吸引ポンプ１１３が設けられ、この廃液吸引ポンプ１１３の作動によって、インクジェットヘッド１０１の図示しない液路内に介在する増粘液体や気泡などを吐出口からキャッピング部材１１０に引き込み、さらにここから廃液吸引管１１２を介して廃液タンク１１１内に回収するようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェット方式の液体吐出ヘッドに対する図６に示したような従来の液体吸排機構においては、１つのインクジェットヘッド１０１に対して液体補給ポンプ１０８と廃液吸引ポンプ１１３とが必要となるため、特にカラーインクジェットプリンタなどでインクジェットヘッド１０１を３つ以上組み込んだ場合には、各インクジェットヘッド１０１毎に少なくとも２つのポンプがそれぞれ必要となり、そのための部品コストが嵩む上に液体給排機構自体が大型化し、プリンタ自体のコンパクト化を阻害する不具合があった。
【００１２】
【発明の目的】
本発明の目的は、１つのポンプに２つの機能を持たせることにより、部品コストを抑制すると共にコンパクト化を企図し得る液体給排機構およびこの液体給排機構が組み込まれた画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の形態は、液体吐出ヘッドに供給される液体を貯溜する第１の液体タンクと、前記液体吐出ヘッドから排出される廃液を貯溜する廃液タンクと、一端がこの廃液タンクに連通して前記液体吐出ヘッドから排出される廃液を当該廃液タンク内に導くための廃液誘導管と、一端が前記第１の液体タンク内に連通する共通配管と、この共通配管の他端側に設けられた共用ポンプと、この共用ポンプと前記第１の液体タンクに供給される液体を貯溜する第２の液体タンクとを連通する液体補給管と、この液体補給管に設けられて当該液体補給管を開閉し得る第１の開閉弁と、前記共用ポンプと前記廃液タンクとを連通して前記廃液タンク内の空気を吸引するための吸引管と、この吸引管に設けられて当該吸引管を開閉し得る第２の開閉弁とを具え、前記共用ポンプが前記吸引管を介して前記廃液タンク内の空気を吸引して前記廃液タンク内を減圧することにより、前記液体吐出ヘッドからの廃液が前記廃液誘導管を介して前記廃液タンク内に吸引されるようにしたことを特徴とする液体給排機構にある。
【００１４】
本発明の第１の形態において、第１の液体タンクから液体吐出ヘッドへの液体の供給に伴って第１の液体タンクに液体の補給が必要になった場合、第１の開閉弁を開くと共に第２の開閉弁を閉じ、共用ポンプを駆動することにより、第２の液体タンク内の液体を液体補給管から共通配管を介して第１の液体タンク内に補給する。液体吐出ヘッドから廃液タンク内に廃液を引き込む場合、第１の開閉弁を閉じると共に第２の開閉弁を開き、共用ポンプを駆動することにより、廃液タンク内の空気が吸引管および共通配管を介して第１の液体タンク内に吸引される結果、廃液タンク内が減圧状態となって液体吐出ヘッドから廃液が廃液誘導管を介して廃液タンク内に吸引される。
【００１５】
本発明の第２の形態は、プリント媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドの取り付け部と、この取り付け部に取り付けられた液体吐出ヘッドに対するプリント媒体の搬送手段と、上述した本発明の第１の形態による液体給排機構とを具えたことを特徴とする画像形成装置にある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の形態による液体給排機構において、第１の開閉弁および第２の開閉弁は、両方とも閉弁状態にあるか、または一方が開弁状態の間は他方が閉弁状態にあることが好ましい。
【００１７】
廃液タンク内に開口する吸引管の開口端を廃液タンクの上端部に位置させることが好ましい。
【００１８】
液体吐出ヘッドから排出される廃液を受ける受け容器をさらに具え、廃液誘導管の他端がこの受け容器に連通しているものであってよい。この場合、廃液タンク内に開口する廃液誘導管の開口端から廃液タンク内に引き込まれた廃液中に含まれる気泡の消泡を促進させる消泡促進部材を廃液誘導管の開口端の直下に配することが好ましく、これが廃液を保持し得る多孔質または繊維質の液体保持部材であるか、あるいは廃液タンクの内部に固定された板状部材であってよい。
【００１９】
廃液タンク内に開口する廃液誘導管の開口端をこの廃液誘導管の軸線に対して斜めに傾斜させたものであってよい。
【００２０】
この廃液タンク内に吸引される廃液の貯溜量を規定するための液面検出センサを廃液タンクに設けることも可能である。
【００２１】
本発明の第２の形態による画像形成装置において、液体吐出ヘッドがプリント媒体に液体を吐出し得るラインタイプのものであってよい。この場合、複数の液体吐出ヘッドを並列に配置することができ、これらを搬送手段によるプリント媒体の搬送方向に対して交差する方向に配列することができる。
【００２３】
液体が、インクか、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か、あるいはインクおよび処理液であってよい。
【００２４】
【実施例】
本発明による液体給排機構およびこれが組み込まれた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５を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限らず、これらをさらに組み合わせたり、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。
【００２５】
本実施例におけるインクジェットプリンタの外観を模式的に図１に示し、そのインクジェットヘッドの１つに対するインクの給排系を図２に模式的に示す。すなわち、図１に示すようにプリント媒体Ｐの搬送方向と直交する幅方向に沿って図示しない吐出口が所定間隔で下向きに開口する複数（図示例では４つ）のインクジェットヘッド１１は、プリント媒体Ｐの搬送方向に沿って所定間隔で配列し、プリント媒体Ｐの搬送方向下流側から順に黄色インク, マゼンタ色インク, シアン色インク, 黒色インクをそれぞれ吐出するようになっており、プリント媒体Ｐに対してカラープリントを行うことができるようになっている。各インクジェットヘッド１１には、個々の吐出口からインクＩをそれぞれ吐出するための吐出エネルギー発生手段が組み込まれており、この吐出エネルギー発生手段の駆動は制御装置１２からの指令に基づいてヘッドドライバ１３により切り換えられる。これらインクジェットヘッド１１は、無端の搬送用ベルト１４を挟んでプラテン１５と所定間隔を隔てて対向しており、制御装置１２によって作動が制御される回復処理のためのヘッド移動手段１６により、プラテン１５との対向方向に昇降し得るようになっている。各インクジェットヘッド１１の側方（プリント媒体Ｐの搬送方向上流側）には、プリント媒体Ｐに対するプリント作業に先立ち、インクジェットヘッド１１の吐出口に連通する図示しないインク路内に介在する古いインクを吐出口から吐出してインクジェットヘッド１１の回復処理を行うためのヘッドキャップ１７が本発明の受け容器としてインクジェットヘッド１１の配列間隔に対して半ピッチずらした状態で配置され、制御装置１２によって作動が制御されるキャップ移動手段１８により、それぞれインクジェットヘッド１１の直下に移動し、吐出口から吐出される廃インクＩ_Wを受けるようになっている。
【００２６】
プリント媒体Ｐを搬送する搬送用ベルト１４は、ベルト駆動モータ１９に連結された駆動ローラ２０に巻掛けられ、制御装置１２に接続するモータドライバ２１によってその作動が切り換えられる。また、搬送用ベルト１４の上流側には、この搬送用ベルト１４を帯電することにより、プリント媒体Ｐを搬送用ベルト１４に密着させるための帯電器２２が設けられており、この帯電器２２は、制御装置１２に接続する帯電器ドライバ２３によって、その通電のオン／オフが切り換えられる。搬送用ベルト１４上にプリント媒体Ｐを供給するための一対の給紙ローラ２４には、これら一対の給紙ローラ２４を駆動回転させるための給紙用モータ２５が連結され、この給紙用モータ２５は、制御装置１２に接続するモータドライバ２６によってその作動が切り換えられる。
【００２７】
従って、プリント媒体Ｐに対するプリント作業に先立ち、インクジェットヘッド１１がプラテン１５から離れるように上昇し、次いでヘッドキャップ１７がこれらインクジェットヘッド１１の直下に移動してインクジェットヘッド１１の回復処理を行った後、ヘッドキャップ１７を元の待機位置へ移動させ、さらにインクジェットヘッド１１をプリント位置までプラテン１５側に移動する。そして、帯電器２２を作動させると同時に搬送用ベルト１４を駆動し、さらに給紙ローラ２４によってプリント媒体Ｐを搬送用ベルト１４上に載置し、各インクジェットヘッド１１によって所定の色画像がプリント媒体Ｐにプリントされる。
【００２８】
図２に示すように、各インクジェットヘッド１１には、副インクタンク２７がインク供給管２８を介して連結されている。副インクタンク２７と、この副インクタンク２７に補給されるインクＩを貯溜する主インクタンク３１とは、一端が副インクタンク２７の上端部で上向きに開口する共通配管３２および一端が主インクタンク３１内に引き込まれたインク補給管３３を介して連結され、共通配管３２の途中に設けられた共用ポンプ３４の作動により、主インクタンク３１内のインクＩが副インクタンク２７内に補給されるようになっている。この場合、副インクタンク２７内に貯溜されるインク量の変化により副インクタンク２７内の圧力が変動し、インクジェットヘッド１１に対するインクＩの円滑な循環供給が阻害されないように、副インクタンク２７の上端部には大気連通孔３５が設けられている。共用ポンプ３４は、その作動が停止中であっても共通配管３２内に介在するインクまたは空気の流動を阻止しない構造を持つ。
【００２９】
本実施例における主インクタンク３１は、インクＩを密閉状態で収容する可撓性のインク収容袋３６と、これを保護するケーシング３７と有しており、副インクタンク２７へのインクＩの補給動作に伴ってインク収容袋３６の容積が減少する際に、ケーシング３７内が密閉構造の場合にはケーシング３７内が減圧状態となってインクＩの円滑な補給動作が困難となるのを回避するため、ケーシング３７には大気連通孔３８が形成されている。
【００３０】
インクジェットヘッド１１に形成された吐出口が開口する吐出口面３９を密着状態で覆うことが可能なヘッドキャップ１７には、インクジェットヘッド１１からの廃インクＩ_Wを貯溜する廃インクタンク４０が廃インク誘導管４１を介して連結されている。また、廃インクタンク４０と共用ポンプ３４とは一端が廃インクタンク４０内の上端部に開口する吸引管４２を介して連通しており、共用ポンプ３４を作動させることによって廃インクタンク４０内が減圧され、これに伴ってインクジェットヘッド１１の吐出口に連通する図示しないインク路内に介在する増粘液体や気泡などを吐出口からヘッドキャップ１７に引き込み、さらにここから廃インク誘導管４１を介して廃インクタンク４０内に回収するようになっている。
【００３１】
廃インク誘導管４１および吸引管４２の途中にはそれぞれ分割可能な継手４３が組み込まれており、廃インクタンク４０内に貯溜される廃インクＩ_Wが所定量に達した時点で、新たな廃インクタンク４０と交換できるようになっている。このため、廃インクタンク４０には廃インクＩ_Wの貯溜量を規定するための液面検出センサ４４が設けられており、その検出信号が制御装置１２に出力されるようになっている。本実施例では、廃インクタンク４０内に後述するインク吸収体４５を組み込んでいるため、廃インクタンク４０の交換に伴ってこれを動かす際に廃インクＩ_Wの揺れを抑えることができ、廃インク誘導管４１や吸引管４２からの液漏れを抑制することができる。
【００３２】
上述したように、インク補給管３３および吸引管４２の他端が共通配管３２の他端に連通しているため、副インクタンク２７の外に引き出された共通配管３２の他端側が二股に分岐し、一方がインク補給管３３となって主インクタンク３１内に連通すると共に他方が吸引管４２となって廃インクタンク４０内に連通した状態となっている。このため、共用ポンプ３４を作動させた場合、インクＩの補給または廃インクＩ_Wの吸引が選択的に行われるように、インク補給管３３および吸引管４２の途中には電磁開閉弁４６，４７がそれぞれ組み込まれており、両方が同時に閉弁状態となるか、あるいは一方が開弁状態の場合に他方が閉弁状態となるように、これらの開閉動作が制御装置１２によって制御される。
【００３３】
廃インクタンク４０の部分を抽出拡大した図３に示すように、廃インクタンク４０内には、廃インク誘導管４１の他端側の開口から吸い出される廃インクＩ_W内に介在する気泡を消泡してこれを保持するインク吸収体４５が本発明の消泡促進部材として収容されており、このインク吸収体４５は連続気泡体を持つ発泡樹脂やフェルトなどのテキスタイルなどを採用することができる。
【００３４】
廃インクタンク４０内に引き込まれた廃インク誘導管４１の他端側の開口を完全にインク吸収体４５の上端面に当接させたり、またはこれをインク吸収体４５内に埋め込んだ場合、インク吸収体４５自体の網目構造によって逆に気泡が発生したり、廃インク誘導管４１の他端側の開口が廃インクＩ_Wによって塞がれ、廃インクタンク４０内が単に減圧されるだけに留まり、ヘッドキャップ１７側から廃インクＩ_Wを吸引することができなくなるので、この廃インク誘導管４１の開口は、インク吸収体４５の上端面と所定の隙間を隔てて配置されており、廃インクタンク４０内の減圧状態によって、廃インク誘導管４１の他端から吸い出される廃インクＩ_Wがインク吸収体４５に速やかに浸透するように配慮している。
【００３５】
このような観点から、本発明の他の実施例における廃インクタンク４０の内部構造を表す図４に示すように、廃インク誘導管４１の開口をその軸線に対して斜めに傾斜させることにより、廃インクタンク４０の上端部に形成される空間４８に廃インク誘導管４１の開口を確実に臨ませるようにしてもよい。また、インク吸収体４５を廃インクタンク４０内に組み込まない場合には、本発明のさらに別な実施例における廃インクタンク４０の内部構造を表す図５に示すように、廃インクタンク４０内の廃インク誘導管４１の開口直下に樹脂などで形成された板状部材４９を傾斜状態で突設し、この板状部材４９の傾斜面５０に廃インクＩ_Wを導くことによっても、消泡効果を得ることが可能である。
【００３６】
なお、上述したインクの吸排系は、各インクジェットヘッド１１毎に設けられているが、廃インクタンク４０に回収される廃インクＩ_Wは、混色を避ける必要がないため、１つの廃インクタンク４０をすべてのインクジェットヘッド１１のヘッドキャップ１７にそれぞれ廃インク誘導管４１を介して連結させるようにしてもよい。また、プリント媒体Ｐに対するインクのプリント性を調整するための処理液を吐出するインクジェットヘッドをさらに組み込むことも可能である。この場合、処理液吐出用のインクジェットヘッドに対してもその処理液の給排系を上述したインクの給排系と同じ構成にすることができる。
【００３７】
プリント媒体Ｐに対するプリント作業の経過に伴って副インクタンク２７内のインクＩが消費されるため、随時、新たに主インクタンク３１からインクＩを副インクタンク２７に補給する必要がある。この場合、インク補給管３３側の電磁開閉弁４６を開弁状態に切り換えると共に吸引管４２側の電磁開閉弁４７を閉弁した後、共用ポンプ３４を駆動することにより、主インクタンク３１からインク補給管３３および共通配管３２を介して副インクタンク２７内に所定量のインクＩが補給される。
【００３８】
一方、このプリント作業の経過に伴って、インクジェットヘッド１１の吐出口に紙粉や塵埃などが付着したり、インク路内に気泡が溜まったり、インクの増粘などの悪影響により、プリント品位が低下しないように、あらかじめシーケンス制御にて定められたタイミングでインクジェットヘッド１１の回復処理が行われる。この回復処理に際しては、ヘッド移動手段１６とキャップ移動手段１８とを作動させ、インクジェットヘッド１１の吐出口面３９にヘッドキャップ１７を押し当て、さらにインク補給管３３側の電磁開閉弁４６を閉弁すると共に吸引管４２側の電磁開閉弁４７を開弁状態に切り換えた後、共用ポンプ３４を駆動することにより、吸引管４２を介して廃インクタンク４０内の空気が副インクタンク２７内に吸引される結果、廃インクタンク４０内が減圧されてインクジェットヘッド１１の吐出口に連通する図示しないインク路内に介在する増粘液体や気泡などが吐出口からヘッドキャップ１７内に引き込まれ、さらにここから廃インク誘導管４１を通って廃インクタンク４０内のインク吸収体４５に浸透保持される。
【００３９】
廃インクタンク４０内に導かれる廃インクＩ_W中には気泡が含まれており、これが減圧雰囲気にある廃インクタンク４０内において発泡しやすくなるが、廃インク誘導管４１の開口から廃インクタンク４０内に吸い出される廃インクＩ_Wを速やかにインク吸収体４５に当接浸透させることにより、この発泡を抑制することができる。副インクタンク２７内に吸引される空気は、大気連通孔３５から外に排出され、副インクタンク２７内に廃インクＩ_Wが吸収されるような不具合は生じない。
【００４０】
共用ポンプ３４によって発生する負圧により、インクジェットヘッド１１の吐出口から廃インクを吸引するためには、吐出口の周囲をヘッドキャップ１７により完全に塞ぐことが必要である。しかしながら、インクジェットヘッド１１と副インクタンク２７との間を連通するインク供給管２８などの途中に加圧ポンプを設ける場合、回復処理の際にこの加圧ポンプを作動してインクジェットヘッド１１の吐出口に正圧を加え、これによって廃インクをヘッドキャップ１７側に押し出すことも可能である。本発明は、このような構成を採用した場合であっても、インク吸収袋３６から副インクタンク３５へのインク供給と、ヘッドキャップ１７から廃インクタンク４０への廃液輸送とを１つの共用ポンプ３４により行うことができる。このような加圧ポンプを組み込む場合には、インクジェットヘッド１１と副インクタンク２７とをインク戻し管を介してさらに接続することにより、インク供給管２８からインクジェットヘッド１１に至るインク供給経路中に含まれる気泡を除去し、インク戻し管を介して副インクタンク２７に排出することができる。
【００４１】
なお、本発明は、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、この熱エネルギーにより液体の状態変化を生起させるインクジェット方式の液体吐出ヘッドを用いる画像形成装置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。
【００４２】
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４７４０７９６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た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り熱エネルギーを発生させ、液体吐出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。
【００４３】
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４３１３１２４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。
【００４４】
液体吐出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液路と電気熱変換体との組合せ構成（電気熱変換体が液路に沿って配置された直線状液路または電気熱変換体が液路を挟んで吐出口と正対する直角液路）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、液体吐出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。
【００４５】
画像形成装置がプリントできるプリント媒体の最大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの液体吐出ヘッドとしては、複数の液体吐出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個の液体吐出ヘッドとしての構成の何れでもよい。
【００４６】
本発明の画像形成装置の構成として、液体吐出ヘッドからの液体の吐出状態を適正にするための回復手段や、予備的な補助手段などを付加することは本発明の効果を一層安定できるので、好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、液体吐出ヘッドに対するキャッピング手段，クリーニング手段，加圧あるいは吸引手段，電気熱変換体やこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手段，プリント作業とは別に吐出を行う予備吐出手段を挙げることができる。
【００４７】
搭載される液体吐出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（明度）を異にする複数種のインクに対応して複数個設けられるものであってもよい。すなわち、例えば画像形成装置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、液体吐出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画像形成装置にも本発明は極めて有効である。この場合、プリント媒体の種類やプリントモード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）を専用あるいは共通の液体吐出ヘッドからプリント媒体に吐出することも有効である。
【００４８】
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、あるいはエッチング装置の形態を採るものなどであっても良く、プリント媒体としては、シート状あるいは長尺の紙や布帛、あるいは板状をなす木材や皮革，石材，樹脂，ガラス，金属などの他に、３次元立体構造物などを挙げることができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の液体給排機構によると、一端が第１の液体タンク内に連通する共通配管の他端側に共用ポンプを設け、この共用ポンプと第２の液体タンクとを連通する液体補給管に第１の開閉弁を設けると共に共用ポンプと廃液タンクとを連通して廃液タンク内の空気を吸引するための吸引管に第２の開閉弁を設けたので、これら２つの開閉弁の一方を開弁状態にする間は他方を閉弁状態にすることにより、共用ポンプが第２の液体タンクから第１の液体タンクへの液体の補給操作と、液体吐出ヘッドから廃液誘導管を介した廃液タンクへの廃液の吸引操作とを兼用することが可能となり、液体給排機構のコンパクト化およびその部品コストの削減とを達成することができる。
【００５０】
廃液タンク内に開口する吸引管の開口端を廃液タンクの上端部に位置させた場合には、液体吐出ヘッドから廃液タンク内に吸引される廃液が吸引管から第１の液体タンク内に引き込まれるような不具合を防止することができる。
【００５１】
液体吐出ヘッドから排出される廃液を受ける受け容器をさらに具え、廃液誘導管の他端がこの受け容器に連通している場合には、受け容器から廃液誘導管を介して廃液タンク内に液体吐出ヘッドからの廃液を吸引することができる。
【００５２】
廃液タンク内に開口する廃液誘導管の開口端の直下に消泡促進部材を設けた場合には、この廃液誘導管の開口端から廃液タンク内に引き込まれた廃液中に含まれる気泡を速やかに消泡させることができ、廃液タンク内に吸引された廃液の一部が吸引管から第１の液体タンク内に引き込まれてしまうような不具合を防止することができる。
【００５３】
消泡促進部材が廃液を保持し得る多孔質または繊維質の液体保持部材の場合には、廃液誘導管の開口端から廃液タンク内に引き込まれた廃液を毛細管力を利用して液体保持部材に浸透保持させることにより、廃液中に含まれる気泡を円滑に消泡することができる。
【００５４】
消泡促進部材が廃液タンクの内部に固定された板状部材の場合には、廃液誘導管の開口端から廃液タンク内に引き込まれた廃液を板状部材に導くことにより、廃液中に含まれる気泡を円滑に消泡することができる。
【００５５】
廃液タンク内に開口する廃液誘導管の開口端をこの廃液誘導管の軸線に対して斜めに傾斜させた場合には、この開口端が消泡促進部材によって塞がれてしまうような不具合を防止することができる。
【００５６】
廃液タンク内に吸引される廃液の貯溜量を規定するための液面検出センサを廃液タンクに設けた場合には、廃液タンクの交換時期を確実に把握することができる。
【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一実施例の概略構造を表す模式図である。
【図２】図１に示した実施例における１つの液体吐出ヘッドに関する液体給排機構の概念図である。
【図３】図２に示した実施例における廃液タンクの部分の抽出拡大図である。
【図４】本発明による液体給排機構における廃液タンクの他の実施例の概略構造を表す断面図である。
【図５】本発明による液体給排機構における廃液タンクのさらに別な実施例の概略構造を表す断面図である。
【図６】液体吐出ヘッドに関する従来の液体給排機構の一例を表す概念図である。
【符号の説明】
Ｐプリント媒体
Ｉインク
Ｉ_W 廃インク
１１インクジェットヘッド
１２制御装置
１３ヘッドドライバ
１４搬送用ベルト
１５プラテン
１６ヘッド移動手段
１７ヘッドキャップ
１８キャップ移動手段
１９ベルト駆動モータ
２０駆動ローラ
２１モータドライバ
２２帯電器
２３帯電器ドライバ
２４給紙ローラ
２５給紙用モータ
２６モータドライバ
２７副インクタンク
２８インク供給管
３１主インクタンク
３２共通配管
３３インク補給管
３４共用ポンプ
３５大気連通孔
３６インク収容袋
３７ケーシング
３８大気連通孔
３９吐出口面
４０廃インクタンク
４１廃インク誘導管
４２吸引管
４３継手
４４液面検出センサ
４５インク吸収体
４６，４７電磁開閉弁
４８空間
４９板状部材
５０傾斜面５０

Claims

液体吐出ヘッドに供給される液体を貯溜する第１の液体タンクと、
前記液体吐出ヘッドから排出される廃液を貯溜する廃液タンクと、
一端がこの廃液タンクに連通して前記液体吐出ヘッドから排出される廃液を当該廃液タンク内に導くための廃液誘導管と、
一端が前記第１の液体タンク内に連通する共通配管と、
この共通配管の他端側に設けられた共用ポンプと、
この共用ポンプと前記第１の液体タンクに供給される液体を貯溜する第２の液体タンクとを連通する液体補給管と、
この液体補給管に設けられて当該液体補給管を開閉し得る第１の開閉弁と、
前記共用ポンプと前記廃液タンクとを連通して前記廃液タンク内の空気を吸引するための吸引管と、
この吸引管に設けられて当該吸引管を開閉し得る第２の開閉弁と
を具え、前記共用ポンプが前記吸引管を介して前記廃液タンク内の空気を吸引して前記廃液タンク内を減圧することにより、前記液体吐出ヘッドからの廃液が前記廃液誘導管を介して前記廃液タンク内に吸引されるようにしたことを特徴とする液体給排機構。
前記第１の開閉弁および前記第２の開閉弁は、両方とも閉弁状態にあるか、または一方が開弁状態の間は他方が閉弁状態にあることを特徴とする請求項１に記載の液体給排機構。
前記廃液タンク内に開口する前記吸引管の開口端は、前記廃液タンクの上端部に位置していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体給排機構。
液体吐出ヘッドから排出される廃液を受ける受け容器をさらに具え、前記廃液誘導管の他端がこの受け容器に連通していることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の液体給排機構。
前記廃液タンク内に開口する前記廃液誘導管の開口端の直下に配され、この廃液誘導管の開口端から前記廃液タンク内に引き込まれた廃液中に含まれる気泡の消泡を促進させる消泡促進部材をさらに具えたことを特徴とする請求項４に記載の液体給排機構。
前記消泡促進部材が廃液を保持し得る多孔質または繊維質の液体保持部材であることを特徴とする請求項５に記載の液体給排機構。
前記消泡促進部材が前記廃液タンクの内部に固定された板状部材であることを特徴とする請求項５に記載の液体給排機構。
前記廃液タンク内に開口する前記廃液誘導管の開口端は、この廃液誘導管の軸線に対して斜めに傾斜していることを特徴とする請求項４から請求項７の何れかに記載の液体給排機構。
前記廃液タンクに設けられ、この廃液タンク内に吸引される廃液の貯溜量を規定するための液面検出センサをさらに具えたことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の液体給排機構。
プリント媒体に液体を吐出する液体吐出ヘッドの取り付け部と、
この取り付け部に取り付けられた液体吐出ヘッドに対するプリント媒体の搬送手段と、
請求項１から請求項９の何れかに記載の液体給排機構と
を具えたことを特徴とする画像形成装置。
液体吐出ヘッドは、プリント媒体に液体を吐出し得るラインタイプのものであることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
複数の液体吐出ヘッドが並列に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
前記液体吐出ヘッドは、前記搬送手段によるプリント媒体の搬送方向に対して交差する方向に配列されていることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
液体が、インクか、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か、あるいはインクおよび処理液であることを特徴とする請求項１０から請求項１３の何れかに記載の画像形成装置。