液体収容容器及び画像形成装置
【課題】液体収容容器の底部に供給チューブを接続して内部の液体収容部に液体を供給する構成にあっては、チューブの這い回しが複雑になる。
【解決手段】ヘッドタンク３５は、外部から供給チューブ３６を介して供給されたインクを収容するインク収容部２００を形成するタンクケース２０１を有し、タンクケース２０１は、上部に供給チューブ３６が接続されるインク供給口部２０７を有し、インク供給口部２０７からインク収容部２００に至るインク導入経路２１０が設けられ、インク導入経路２１０は、インク収容部２００の周囲の一部に沿って配置され、インク収容部の底部側でインク収容部２００に開口する開口部２１０ａを有している。
【解決手段】ヘッドタンク３５は、外部から供給チューブ３６を介して供給されたインクを収容するインク収容部２００を形成するタンクケース２０１を有し、タンクケース２０１は、上部に供給チューブ３６が接続されるインク供給口部２０７を有し、インク供給口部２０７からインク収容部２００に至るインク導入経路２１０が設けられ、インク導入経路２１０は、インク収容部２００の周囲の一部に沿って配置され、インク収容部の底部側でインク収容部２００に開口する開口部２１０ａを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体収容容器及び画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドに液体を供給する液体収容容器及び同容器を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
このような画像形成装置において、記録ヘッドにインクを供給するヘッドタンク（サブタンク、バッファタンクとも称される。）を備え、装置本体側に着脱自在に装着されるメインタンク（インクカートリッジとも称する）からヘッドタンクに対してインクを供給する方式のものが知られている。
【０００４】
従来のメインタンクとして、例えば、インクを収納するインク収納室と、インク収納室内壁の底部に設けられた、インク収納室内のインクを外部へ供給するためのインク供給口と、インク収納室の底部に設けられインク収納室内に大気を導入するための大気導入口と、インク収納室の底部に連続する少なくとも１つの斜面とを有するインク収納容器が知られている（特許文献１）。
【０００５】
また、ヘッドタンクとして、タンクケースの上部からインク収容部にインクを供給する供給口部を有し、タンクケースの上部にインク収容部のインクを検知する複数の電極ポンを設け、またタンクケースの上部にインク収容部を大気に開放する大気開放路を含む大気開放機構を備えたものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２３１５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２１５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したようにインクタンクの底部に外部からのインク供給口を設ける構成にあっては、供給経路を形成する部材（供給経路部材）、例えば可撓性の供給チューブの這い回しが複雑になり、組み付け性が悪くなるという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体収容容器は、
液滴を吐出する記録ヘッドに液体を供給する液体収容容器であって、
外部からに供給経路部材を介して供給された前記液体を収容する液体収容部を形成する容器本体を有し、
前記容器本体は、上部に前記供給経路部材が接続される液体供給口部を有し、
前記液体供給口部から前記液体収容部に至る液体導入経路が設けられ、
前記液体導入経路は、前記液体収容部の周囲の一部に沿って配置され、前記液体収容部の底部側で前記液体収容部に開口している
構成とした。
【００１０】
ここで、前記液体導入経路は、前記容器本体に形成された溝を蓋部材で覆って形成されている構成とできる。
【００１１】
また、前記容器本体の上部には、前記液体収容部内を大気に開放する開閉可能な大気連通路が設けられている構成とできる。
【００１２】
また、前記液体収容容器の上部には、前記大気連通路を挟んで、前記液体収容部内の液体を検知する少なくとも２本の電極ピン部材が設けられている構成とできる。
【００１３】
また、前記容器本体の側面方向から見て、前記液体収容部は円形状に形成され、前記液体導入経路は円弧状に形成されている構成とできる。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置は、
前記液体を収容する交換可能なメインタンクと、
前記メインタンクから前記液体が供給される請求項１ないし５のいずれかに記載の液体収容容器からなるヘッドタンクと、を備えている
構成とした。
【００１５】
ここで、前記メインタンクと前記ヘッドタンクとの間に可逆型ポンプが配置され、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクに液体を供給するときには、前記ヘッドタンクから前記メインタンクに所定量の液体を逆送し、
前記ヘッドタンクから前記メインタンクに液体を供給するときには、前記メインタンクから前記ヘッドタンクに所定量の液体を送液する
構成とできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る液体収容容器によれば、外部から供給経路部材を介して供給された液体を収容する液体収容部を形成する容器本体を有し、容器本体は、上部に供給経路部材が接続される液体供給口部を有し、液体供給口部から液体収容部に至る液体導入経路が設けられ、液体導入経路は、液体収容部の周囲の一部に沿って配置され、液体収容部の底部側で液体収容部に開口している構成としたので、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性が向上する。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体収容容器を備えているので、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の機構部の側面説明図である。
【図２】同機構部の要部平面説明図である。
【図３】同装置のインク供給排出系の模式的説明図である。
【図４】本発明に係るヘッドタンクの外観斜視説明図である。
【図５】同ヘッドタンクの分解斜視説明図である。
【図６】同ヘッドの検知フィラを取り外した状態の側面説明図である。
【図７】従前のヘッドタンクに対するインク充填動作の説明に供する模式的説明図である。
【図８】同ヘッドタンクにおけるインク供給時の空気の巻き込み現象の説明に供する模式的説明図である。
【図９】同ヘッドタンクにおけるインク供給時の泡立ち現象の説明に供する模式的説明図である。
【図１０】同ヘッドタンクにおけるインク供給時の濃度変化現象の説明に供する模式的説明図である。
【図１１】同ヘッドタンクにおけるインク液面傾きの説明に供する模式的説明図である。
【図１２】同ヘッドタンクにおける各現象解決手段の説明に供する模式的説明図である。
【図１３】同ヘッドタンクにおける各現象解決手段の説明に供する模式的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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機構部の側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、後述する主走査モータによってタイミングベルトを介してキャリッジ主走査方向に移動走査する。
【００２０】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２１】
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００２２】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク３５ａ、３５ｂ（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。このヘッドタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色のメインタンクであるインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット２４によって各色の供給経路部材である供給チューブ３６を介して、各色のインクが補充供給される。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。この搬送ベルト５１は、後述する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ベルト搬送方向に周回移動する。
【００２６】
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及び排紙コロである拍車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。
【００２７】
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。
【００２８】
さらに、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、８２ｂ（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ワイパ部材（ワイパブレード）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と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。
【００２９】
また、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部８９などを備えている。
【００３０】
このように構成したこの画像形成装置においては、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。
【００３１】
このとき、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。
【００３２】
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。
【００３３】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００３４】
次に、この画像形成装置におけるインク供給系について図３を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ（メインタンク）１０からヘッドタンク３５に対するインク供給は、供給ユニット２４の送液手段である送液ポンプ２４１によって供給チューブ３６を介して行なわれる。
【００３５】
なお、供給ポンプ２４１は、チューブポンプなどで構成した可逆型ポンプであり、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを供給する動作（送液動作）と、ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０にインクを戻す動作（逆送動作）とを行なえるようにしている。
【００３６】
ここで、チュービングポンプからなる可逆型ポンプ２４１を使用した場合、チュービングポンプはチューブを潰すことによるシール機能を持っており、稼動しない時はインクの移送は行わない。そのため、インクを移送する際に、潰していた部分を均すために、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に供給（送液）するときには一定量のインクをヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０に戻す予備吸引を、ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０に戻す（逆送）するときには、一定量のインクをインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に供給する予備供給を行う必要がある。
【００３７】
また、維持回復機構８１は、前述したように記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングする吸引キャップ８２ａと、吸引キャップ８２ａに接続された吸引ポンプ８１２を有し、キャップ８２ａでキャッピングした状態で吸引ポンプ８１２を駆動することで吸引チューブ８１１を介してノズルからインクを吸引することによってヘッドタンク３５内のインクを吸引することができる。なお、吸引された廃インクは廃液タンク１００に排出される。
【００３８】
また、装置本体側にはヘッドタンク３５の後述する大気解放機構２２１を開閉する押圧部材である大気開放ソレノイド３０２が配設され、この大気開放ソレノイド３０２を作動させることで大気開放機構２２１を開放することができる。さらに、装置本体側にはヘッドタンク３５の変位部材２０５を検知する光学センサからなるセンサ３０１が設けられている。
【００３９】
次に、本発明に係る液体収容容器であるヘッドタンク３５の一例について図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４は同ヘッドタンクの外観斜視説明図、図５は同じく分解斜視説明図、図６は同じく検知フィラ及びフィルム状部材を取り外した状態の側面説明図である。
【００４０】
ヘッドタンク３５は、インクを収容保持するための一側部が開口した液体収容部であるインク収容部２００を形成する容器本体であるタンクケース２０１を有している。
【００４１】
このタンクケース２０１のインク収容部２００の開口部を可撓性フィルム状部材２０３で密閉し（可撓性フィルム状部材２０３でインク収容部２００の一部の壁面を形成し）ている。そして、可撓性フィルム状部材２０３と対向するインク収容部２００の壁面と可撓性フィルム状部材２０３との間に弾性部材としてのバネ２０４が配設されている。そして、タンクケース２０１にはフィルム状部材２０３の変位に応じて変位する変位部材（検知フィラ）２０５を揺動可能に装着している。
【００４２】
また、タンクケース２０１の上部には、インク収容部２００内にインクを供給するためのインク供給口部２０７が設けられて、供給経路部材である供給チューブ３６が連結部材２０８で連結される。そして、インク供給口部２０７からインク収容部２００内にインクを導入する液体導入経路であるインク導入経路２１０が設けられている。このインク導入経路２１０は、インク収容部２００の周囲の一部に沿って配置され、インク収容部２００の底部側でインク収容部２００に開口する開口部２１０ａを有している。
【００４３】
ここでは、タンクケース２０１を側面から見て、インク収容部２００は円形状に形成され、インク導入経路２１０はインク収容部２００の外周側に沿って円弧状に形成されている。また、インク導入経路２１０は、タンクケース２０１に形成した溝２１１をフィルム状部材２０３で覆うことによって形成している。このとき、フィルム状部材２０３は溝２１１を覆う蓋部材を兼ねている。
【００４４】
また、インク収容部２００から記録ヘッド３４へインクを供給する供給流路２１３が設けられている。
【００４５】
また、タンクケース２０１の上部にはインク収容部２００を大気に開放するための大気開放通路２２０が設けられ、この大気開放通路２２０を開閉する大気開放機構２２１を備えている。
【００４６】
大気開放機構２２１は、タンクケース２０１の上部側方に大気開放通路２２０に通じる中空のホルダ取付け部２２２を設け、ホルダ取付け部２２２にシール部材２２３を介してホルダ部材２２４を装着している。そして、ホルダ部材２２４内には、バルブ部材２２５、バルブ部材２２５を閉じる方向に付勢するスプリング２２６を収納している。また、ホルダ部材２２４の先端部側にはバルブ部材２２５へのゴミの侵入を防止するゴムキャップ２２７が被されている。
【００４７】
この大気開放機構２２１においては、装置本体側に進退可能に配設された押圧部材（大気開放ソレノイド）３０２によってゴムキャップ２２７を介してバルブ部材２２５を内方に押圧することで、大気開放通路２２０を開いた状態になり、押圧が解除されることで大気開放通路２２０を閉じた状態になる。
【００４８】
また、タンクケース２０１の上部には、インク収容部２００内のインクを検知する２本の電極ピン２３１ａ、２３１ｂが取り付けられている。インクは電導性を持っており、電極ピン２３１ａと２３１ｂの所までインクが到達すると、電極ピン２３１ａと２３１ｂ間に電流が流れて両者の抵抗値が変化するため、インク液面高さが所定高さ以下になった、言い換えれば、インク収容部２００内の空気量が所定量以上になった、或いは、インク収容部２００の液体残量が所定量以下になったことを検出することができる。
【００４９】
ここでは、大気開放通路２２０のインク収容部２００への開口部２２０ａは、円形状のインク収容部２００の中心を通る垂直線上に配置され、２つの電極ピン２３１ａ、２３１ｂは大気開放通路２２０の開口部２２０ａを挟んで取り付けられている。
【００５０】
次に、本実施形態に係るヘッドタンク３５の作用効果との比較に供するため、比較例である従来のヘッドタンクについて図７ないし図１１を参照して説明する。なお、本実施形態と対応する部分には同じ符号を付して説明する。
【００５１】
まず、比較例のヘッドタンクは、図７に示すように、タンクケース２０１に矩形状のインク収容部２００を有し、タンクケース２０１の上部に設けたインク供給口部２０７はインク収容部２００内の中間部まで下方に延ばして設けられている。また、タンクケース２０１の上部には大気開放通路２２０が設けられ、この大気開放通路２２０から離間して電極ピン２３１ａ、２３１ｂが設けられている。
【００５２】
このヘッドタンクに対するインク供給動作について説明する。インク供給動作には、大気解放機構２２１を開いてインク供給を行う大気開放充填と、大気開放機構２２１を開かないでインク供給を行う通常充填とがある。
【００５３】
大気開放充填では、図７（ａ）の状態から同図（ｂ）に示すように大気解放機構２２１を開き、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５へのインク供給（充填）をおこなう。このとき、インク供給口部２０７からインク収容部２００内に実線矢示に示すようにインク５００が供給され、インク収容部２００内の空気が破線矢印で示すように大気開放通路２２０から排出される。
【００５４】
そして、同図（ｃ）に示すように電極ピン２３１によってインク液面５０１が検知されたときにインク供給を停止し、大気開放機構２２１を閉じた後、同図（ｄ）に示すように、ヘッドタンク内のインクを吸引所要の負圧を形成する。
【００５５】
そこで、この比較例のヘッドタンクにおけるインク供給時の空気の巻き込み現象について図８を参照して説明する。
図８（ａ）に示すように、装置を長期間使用しない状態が続くと、インクカートリッジ１０の交換などによって供給チューブ３６やインク供給口部２０７（両者を併せて「供給経路」という。）内に溜まった空気がヘッドタンク３５に送り込まれ、ヘッドタンク３５内のインク液面５０１が例えば仮想線図示の位置から次第に低下し、電極ピン２３１よりも下にインク液面５０１が低下する。
【００５６】
ここで、同図（ｂ）に示すように、大気解放機構２２１を開き、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを供給しようとすると、大気解放機構２２１を開くことで更にインク液面５０１が低下し、前述した予備吸引（ヘッドタンクからインクカートリッジへの逆送）を行うために、同図（ｃ）に示すように、ヘッドタンク内の空気（気泡）５０２を供給経路内に巻き込んでしまう。
【００５７】
この状態で、インクカートリッジ１０からヘッドタンクへのインク送液を行うと、ヘッドタンク内に気泡５０２が多く送り込まれることになる。
【００５８】
さらに、同図（ｄ）に示すように、インク供給によるインク液面５０１の上昇に伴って気泡５０２が大気開放通路２２０内に侵入し、大気開放機構２２１を封止してしまう現象が生じることがある。
【００５９】
また、同図（ｅ）に示すように、ヘッドタンク内に気泡５０２が残り、電極ピン２３１による液面検知不良が発生し、あるいは、気泡５０２がはじけたときにインク液面５０１が低下して、再度大気解放機構２２１を開いてインク供給を行うことになる。
【００６０】
次に、インク供給時のインクの泡立ち現象について図９を参照して説明する。
図９（ａ）に示すように、インク供給口部２０７の開口端からインク収容部２００の底部までの距離が長いと、インクの初期充填やヘッドタンク内のインクが空になった状態でのインク充填を行うとき、インク供給口部２０７から落下したインクがインク収容部２００の底面に衝突して泡立ちによる気泡５０２が発生することがある。この場合にも、前述した図８（ｅ）、（ｆ）で説明したと同様な不都合が生じる。
【００６１】
次に、インク供給時のインクの濃度変化という現象について図１０を参照して説明する。
図１０（ａ）に示すように、長期間ヘッドタンク内のインク５００が使用されない場合、インク５００内の顔料成分が沈殿し、インク濃度にムラが発生し、下側のインク５００ａが濃く、中間のインク５００ｂ、上側のインク５００ｃほど薄くなる。インク５００は、インク収容部２００の底部の濃いインク５００ａから順に使用されるため、状況によっては印刷中に濃度ムラが発生する。
【００６２】
この現象は、インク供給口部２０７の長さ（インク収容部２００に進入している部分の長さ）によって異なる。例えば、同図（ｂ）に示すように、同図（ａ）の例よりも短い場合、上側に新しいインクが供給されるが、すぐに濃度が分散されるわけではないため、しばらくの間は濃度ムラが生じたままとなる。
【００６３】
一方、例えば、同図（ｃ）に示すように、同図（ａ）の例よりも長い場合、下側に新しいインクが供給されるため、濃度ムラが生じたままとなる。
【００６４】
次に、ヘッドタンクの傾きによるインク液面の傾きによる誤検知について図１１を参照して説明する。
装置本体が傾けられると、ヘッドタンクのインク液面５０１も傾くためにインク無しと誤検知されることがある。例えば、図１１（ａ）に示す状態から同図（ｂ）に示すようにヘッドタンク３５が傾いてインク液面５０１が傾くと、電極ピン２３１がインク液面５０１に接触しなくなり、インク無しと検知される。
【００６５】
この場合、同図（ｃ）に示すように、電極ピン２３１を長くすることで、あるいは、同図（ｄ）に示すように、電極ピン２３１ｃを追加することなどで対応できるものの、コストが高くなる。
【００６６】
以上の比較例のヘッドタンクにおける各種現象の解決策として、例えば図１２に示すように、インク供給口部２０７をインク収容部２００の底部近傍まで延ばすことが考えられる。しかしながら、このような構成にすると、樹脂成型で作製する場合に金型の破損につながるおそれがあり、また、インク濃度ムラの発生に対しては対応できない。
【００６７】
そのため、従来知られているように、図１３に示すように、インク収容部２００の底部にインク供給口部２０７を設けることも考えられるが、この構成では、供給チューブの３６の這い回しが難しく、特に、ヘッドを取り付けたヘッドタンクに適用することは困難である。
【００６８】
これに対し本実施形態においては、図６に示すように、インク供給口部２０７からインク収容部２００の底部までタンクケース２０１に形成したインクを導入するインク導入経路２１０を設けたので、供給チューブ３６の這い回しを複雑にすることなく、前述した空気の巻き込みの課題、泡立ちの課題を解決することができる。
【００６９】
また、インク導入経路２１０をタンクケース２０１に形成した溝２１１とこれを覆うフィルム状部材２０３で形成することで、金型の破損などの問題も生じない。
【００７０】
また、インク収容部２００の底部にインク導入路２１０を通じて導入されるインクは底部から上方向に向かって供給されるので、インクの濃度ムラの課題も解決される。
【００７１】
さらに、インク収容部２００を円形状とし、中心部を通る垂直線上に大気開放通路２２０の開口部２２０ａを設け、この開口部２２０ａを挟んで電極ピン２３１ａ、２３１ｂを配置することで、電極ピン２３１ａ、２３１ｂによって検知可能なヘッドタンク３５のインク液面の傾き角度を大きくすることができる。電極ピン２３１の長さにもよるが、同じであるとした場合、前記従来のインクタンクの構成では３０°の傾きまでしか検知できなかったものが、約６０°傾いても検知できることが確認された。
【００７２】
このように、外部から供給経路部材を介して供給された液体を収容する液体収容部を形成する容器本体を有し、容器本体は、上部に供給経路部材が接続される液体供給口部を有し、液体供給口部から液体収容部に至る液体導入経路が設けられ、液体導入経路は、液体収容部の周囲の一部に沿って配置され、液体収容部の底部側で液体収容部に開口している構成としたので、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性が向上する。
【００７３】
そして、画像形成装置にこの液体収容容器を備えることで、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性が向上する。
【００７４】
また、画像形成装置としては、前述したように、可逆型ポンプを使用して予備吸引と予備供給を行うようにすることで、泡の発生を低減することができる。
【００７５】
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り、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。
【００７６】
「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。
【００７７】
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、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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【符号の説明】
【００８０】
１０ インクカートリッジ（メインタンク）
３３ キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５ ヘッドタンク（液体収容容器）
８１ 維持回復機構
２００ インク収容部
２０１ タンクケース
２０３ 可撓性フィルム状部材
２０４ ばね（弾性部材）
２０７ インク供給口部（液体供給口部）
２１０ インク導入経路（液体導入経路）
２２０ 大気開放通路
２２１ 大気開放機構
２３１ａ、２３１ｂ 電極ピン
２４１ 送液ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体収容容器及び画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドに液体を供給する液体収容容器及び同容器を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
このような画像形成装置において、記録ヘッドにインクを供給するヘッドタンク（サブタンク、バッファタンクとも称される。）を備え、装置本体側に着脱自在に装着されるメインタンク（インクカートリッジとも称する）からヘッドタンクに対してインクを供給する方式のものが知られている。
【０００４】
従来のメインタンクとして、例えば、インクを収納するインク収納室と、インク収納室内壁の底部に設けられた、インク収納室内のインクを外部へ供給するためのインク供給口と、インク収納室の底部に設けられインク収納室内に大気を導入するための大気導入口と、インク収納室の底部に連続する少なくとも１つの斜面とを有するインク収納容器が知られている（特許文献１）。
【０００５】
また、ヘッドタンクとして、タンクケースの上部からインク収容部にインクを供給する供給口部を有し、タンクケースの上部にインク収容部のインクを検知する複数の電極ポンを設け、またタンクケースの上部にインク収容部を大気に開放する大気開放路を含む大気開放機構を備えたものが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２２３１５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２１５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したようにインクタンクの底部に外部からのインク供給口を設ける構成にあっては、供給経路を形成する部材（供給経路部材）、例えば可撓性の供給チューブの這い回しが複雑になり、組み付け性が悪くなるという課題がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体収容容器は、
液滴を吐出する記録ヘッドに液体を供給する液体収容容器であって、
外部からに供給経路部材を介して供給された前記液体を収容する液体収容部を形成する容器本体を有し、
前記容器本体は、上部に前記供給経路部材が接続される液体供給口部を有し、
前記液体供給口部から前記液体収容部に至る液体導入経路が設けられ、
前記液体導入経路は、前記液体収容部の周囲の一部に沿って配置され、前記液体収容部の底部側で前記液体収容部に開口している
構成とした。
【００１０】
ここで、前記液体導入経路は、前記容器本体に形成された溝を蓋部材で覆って形成されている構成とできる。
【００１１】
また、前記容器本体の上部には、前記液体収容部内を大気に開放する開閉可能な大気連通路が設けられている構成とできる。
【００１２】
また、前記液体収容容器の上部には、前記大気連通路を挟んで、前記液体収容部内の液体を検知する少なくとも２本の電極ピン部材が設けられている構成とできる。
【００１３】
また、前記容器本体の側面方向から見て、前記液体収容部は円形状に形成され、前記液体導入経路は円弧状に形成されている構成とできる。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置は、
前記液体を収容する交換可能なメインタンクと、
前記メインタンクから前記液体が供給される請求項１ないし５のいずれかに記載の液体収容容器からなるヘッドタンクと、を備えている
構成とした。
【００１５】
ここで、前記メインタンクと前記ヘッドタンクとの間に可逆型ポンプが配置され、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクに液体を供給するときには、前記ヘッドタンクから前記メインタンクに所定量の液体を逆送し、
前記ヘッドタンクから前記メインタンクに液体を供給するときには、前記メインタンクから前記ヘッドタンクに所定量の液体を送液する
構成とできる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る液体収容容器によれば、外部から供給経路部材を介して供給された液体を収容する液体収容部を形成する容器本体を有し、容器本体は、上部に供給経路部材が接続される液体供給口部を有し、液体供給口部から液体収容部に至る液体導入経路が設けられ、液体導入経路は、液体収容部の周囲の一部に沿って配置され、液体収容部の底部側で液体収容部に開口している構成としたので、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性が向上する。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体収容容器を備えているので、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の機構部の側面説明図である。
【図２】同機構部の要部平面説明図である。
【図３】同装置のインク供給排出系の模式的説明図である。
【図４】本発明に係るヘッドタンクの外観斜視説明図である。
【図５】同ヘッドタンクの分解斜視説明図である。
【図６】同ヘッドの検知フィラを取り外した状態の側面説明図である。
【図７】従前のヘッドタンクに対するインク充填動作の説明に供する模式的説明図である。
【図８】同ヘッドタンクにおけるインク供給時の空気の巻き込み現象の説明に供する模式的説明図である。
【図９】同ヘッドタンクにおけるインク供給時の泡立ち現象の説明に供する模式的説明図である。
【図１０】同ヘッドタンクにおけるインク供給時の濃度変化現象の説明に供する模式的説明図である。
【図１１】同ヘッドタンクにおけるインク液面傾きの説明に供する模式的説明図である。
【図１２】同ヘッドタンクにおける各現象解決手段の説明に供する模式的説明図である。
【図１３】同ヘッドタンクにおける各現象解決手段の説明に供する模式的説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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機構部の側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図である。
この画像形成装置はシリアル型インクジェット記録装置であり、装置本体１の左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド３１、３２でキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持し、後述する主走査モータによってタイミングベルトを介してキャリッジ主走査方向に移動走査する。
【００２０】
このキャリッジ３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド３４ａ、３４ｂ（区別しないときは「記録ヘッド３４」という。）を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２１】
記録ヘッド３４は、それぞれ２つのノズル列を有し、記録ヘッド３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、記録ヘッド３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。
【００２２】
また、キャリッジ３３には、記録ヘッド３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク３５ａ、３５ｂ（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。このヘッドタンク３５には、カートリッジ装填部４に着脱自在に装着される各色のメインタンクであるインクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから、供給ポンプユニット２４によって各色の供給経路部材である供給チューブ３６を介して、各色のインクが補充供給される。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。この搬送ベルト５１は、後述する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ベルト搬送方向に周回移動する。
【００２６】
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及び排紙コロである拍車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。
【００２７】
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。
【００２８】
さらに、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、８２ｂ（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ワイパ部材（ワイパブレード）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と、キャリッジ３３をロックするキャリッジロック８７などとを備えている。また、このヘッドの維持回復機構８１の下方側には維持回復動作によって生じる廃液を収容するための廃液タンク１００が装置本体に対して交換可能に装着される。
【００２９】
また、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部８９などを備えている。
【００３０】
このように構成したこの画像形成装置においては、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。
【００３１】
このとき、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。
【００３２】
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。
【００３３】
そして、記録ヘッド３４のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ３３をホーム位置である維持回復機構８１に対向する位置に移動して、キャップ部材８２によるキャッピングを行ってノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
【００３４】
次に、この画像形成装置におけるインク供給系について図３を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ（メインタンク）１０からヘッドタンク３５に対するインク供給は、供給ユニット２４の送液手段である送液ポンプ２４１によって供給チューブ３６を介して行なわれる。
【００３５】
なお、供給ポンプ２４１は、チューブポンプなどで構成した可逆型ポンプであり、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを供給する動作（送液動作）と、ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０にインクを戻す動作（逆送動作）とを行なえるようにしている。
【００３６】
ここで、チュービングポンプからなる可逆型ポンプ２４１を使用した場合、チュービングポンプはチューブを潰すことによるシール機能を持っており、稼動しない時はインクの移送は行わない。そのため、インクを移送する際に、潰していた部分を均すために、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に供給（送液）するときには一定量のインクをヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０に戻す予備吸引を、ヘッドタンク３５からインクカートリッジ１０に戻す（逆送）するときには、一定量のインクをインクカートリッジ１０からヘッドタンク３５に供給する予備供給を行う必要がある。
【００３７】
また、維持回復機構８１は、前述したように記録ヘッド３４のノズル面をキャッピングする吸引キャップ８２ａと、吸引キャップ８２ａに接続された吸引ポンプ８１２を有し、キャップ８２ａでキャッピングした状態で吸引ポンプ８１２を駆動することで吸引チューブ８１１を介してノズルからインクを吸引することによってヘッドタンク３５内のインクを吸引することができる。なお、吸引された廃インクは廃液タンク１００に排出される。
【００３８】
また、装置本体側にはヘッドタンク３５の後述する大気解放機構２２１を開閉する押圧部材である大気開放ソレノイド３０２が配設され、この大気開放ソレノイド３０２を作動させることで大気開放機構２２１を開放することができる。さらに、装置本体側にはヘッドタンク３５の変位部材２０５を検知する光学センサからなるセンサ３０１が設けられている。
【００３９】
次に、本発明に係る液体収容容器であるヘッドタンク３５の一例について図４ないし図６を参照して説明する。なお、図４は同ヘッドタンクの外観斜視説明図、図５は同じく分解斜視説明図、図６は同じく検知フィラ及びフィルム状部材を取り外した状態の側面説明図である。
【００４０】
ヘッドタンク３５は、インクを収容保持するための一側部が開口した液体収容部であるインク収容部２００を形成する容器本体であるタンクケース２０１を有している。
【００４１】
このタンクケース２０１のインク収容部２００の開口部を可撓性フィルム状部材２０３で密閉し（可撓性フィルム状部材２０３でインク収容部２００の一部の壁面を形成し）ている。そして、可撓性フィルム状部材２０３と対向するインク収容部２００の壁面と可撓性フィルム状部材２０３との間に弾性部材としてのバネ２０４が配設されている。そして、タンクケース２０１にはフィルム状部材２０３の変位に応じて変位する変位部材（検知フィラ）２０５を揺動可能に装着している。
【００４２】
また、タンクケース２０１の上部には、インク収容部２００内にインクを供給するためのインク供給口部２０７が設けられて、供給経路部材である供給チューブ３６が連結部材２０８で連結される。そして、インク供給口部２０７からインク収容部２００内にインクを導入する液体導入経路であるインク導入経路２１０が設けられている。このインク導入経路２１０は、インク収容部２００の周囲の一部に沿って配置され、インク収容部２００の底部側でインク収容部２００に開口する開口部２１０ａを有している。
【００４３】
ここでは、タンクケース２０１を側面から見て、インク収容部２００は円形状に形成され、インク導入経路２１０はインク収容部２００の外周側に沿って円弧状に形成されている。また、インク導入経路２１０は、タンクケース２０１に形成した溝２１１をフィルム状部材２０３で覆うことによって形成している。このとき、フィルム状部材２０３は溝２１１を覆う蓋部材を兼ねている。
【００４４】
また、インク収容部２００から記録ヘッド３４へインクを供給する供給流路２１３が設けられている。
【００４５】
また、タンクケース２０１の上部にはインク収容部２００を大気に開放するための大気開放通路２２０が設けられ、この大気開放通路２２０を開閉する大気開放機構２２１を備えている。
【００４６】
大気開放機構２２１は、タンクケース２０１の上部側方に大気開放通路２２０に通じる中空のホルダ取付け部２２２を設け、ホルダ取付け部２２２にシール部材２２３を介してホルダ部材２２４を装着している。そして、ホルダ部材２２４内には、バルブ部材２２５、バルブ部材２２５を閉じる方向に付勢するスプリング２２６を収納している。また、ホルダ部材２２４の先端部側にはバルブ部材２２５へのゴミの侵入を防止するゴムキャップ２２７が被されている。
【００４７】
この大気開放機構２２１においては、装置本体側に進退可能に配設された押圧部材（大気開放ソレノイド）３０２によってゴムキャップ２２７を介してバルブ部材２２５を内方に押圧することで、大気開放通路２２０を開いた状態になり、押圧が解除されることで大気開放通路２２０を閉じた状態になる。
【００４８】
また、タンクケース２０１の上部には、インク収容部２００内のインクを検知する２本の電極ピン２３１ａ、２３１ｂが取り付けられている。インクは電導性を持っており、電極ピン２３１ａと２３１ｂの所までインクが到達すると、電極ピン２３１ａと２３１ｂ間に電流が流れて両者の抵抗値が変化するため、インク液面高さが所定高さ以下になった、言い換えれば、インク収容部２００内の空気量が所定量以上になった、或いは、インク収容部２００の液体残量が所定量以下になったことを検出することができる。
【００４９】
ここでは、大気開放通路２２０のインク収容部２００への開口部２２０ａは、円形状のインク収容部２００の中心を通る垂直線上に配置され、２つの電極ピン２３１ａ、２３１ｂは大気開放通路２２０の開口部２２０ａを挟んで取り付けられている。
【００５０】
次に、本実施形態に係るヘッドタンク３５の作用効果との比較に供するため、比較例である従来のヘッドタンクについて図７ないし図１１を参照して説明する。なお、本実施形態と対応する部分には同じ符号を付して説明する。
【００５１】
まず、比較例のヘッドタンクは、図７に示すように、タンクケース２０１に矩形状のインク収容部２００を有し、タンクケース２０１の上部に設けたインク供給口部２０７はインク収容部２００内の中間部まで下方に延ばして設けられている。また、タンクケース２０１の上部には大気開放通路２２０が設けられ、この大気開放通路２２０から離間して電極ピン２３１ａ、２３１ｂが設けられている。
【００５２】
このヘッドタンクに対するインク供給動作について説明する。インク供給動作には、大気解放機構２２１を開いてインク供給を行う大気開放充填と、大気開放機構２２１を開かないでインク供給を行う通常充填とがある。
【００５３】
大気開放充填では、図７（ａ）の状態から同図（ｂ）に示すように大気解放機構２２１を開き、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５へのインク供給（充填）をおこなう。このとき、インク供給口部２０７からインク収容部２００内に実線矢示に示すようにインク５００が供給され、インク収容部２００内の空気が破線矢印で示すように大気開放通路２２０から排出される。
【００５４】
そして、同図（ｃ）に示すように電極ピン２３１によってインク液面５０１が検知されたときにインク供給を停止し、大気開放機構２２１を閉じた後、同図（ｄ）に示すように、ヘッドタンク内のインクを吸引所要の負圧を形成する。
【００５５】
そこで、この比較例のヘッドタンクにおけるインク供給時の空気の巻き込み現象について図８を参照して説明する。
図８（ａ）に示すように、装置を長期間使用しない状態が続くと、インクカートリッジ１０の交換などによって供給チューブ３６やインク供給口部２０７（両者を併せて「供給経路」という。）内に溜まった空気がヘッドタンク３５に送り込まれ、ヘッドタンク３５内のインク液面５０１が例えば仮想線図示の位置から次第に低下し、電極ピン２３１よりも下にインク液面５０１が低下する。
【００５６】
ここで、同図（ｂ）に示すように、大気解放機構２２１を開き、インクカートリッジ１０からヘッドタンク３５にインクを供給しようとすると、大気解放機構２２１を開くことで更にインク液面５０１が低下し、前述した予備吸引（ヘッドタンクからインクカートリッジへの逆送）を行うために、同図（ｃ）に示すように、ヘッドタンク内の空気（気泡）５０２を供給経路内に巻き込んでしまう。
【００５７】
この状態で、インクカートリッジ１０からヘッドタンクへのインク送液を行うと、ヘッドタンク内に気泡５０２が多く送り込まれることになる。
【００５８】
さらに、同図（ｄ）に示すように、インク供給によるインク液面５０１の上昇に伴って気泡５０２が大気開放通路２２０内に侵入し、大気開放機構２２１を封止してしまう現象が生じることがある。
【００５９】
また、同図（ｅ）に示すように、ヘッドタンク内に気泡５０２が残り、電極ピン２３１による液面検知不良が発生し、あるいは、気泡５０２がはじけたときにインク液面５０１が低下して、再度大気解放機構２２１を開いてインク供給を行うことになる。
【００６０】
次に、インク供給時のインクの泡立ち現象について図９を参照して説明する。
図９（ａ）に示すように、インク供給口部２０７の開口端からインク収容部２００の底部までの距離が長いと、インクの初期充填やヘッドタンク内のインクが空になった状態でのインク充填を行うとき、インク供給口部２０７から落下したインクがインク収容部２００の底面に衝突して泡立ちによる気泡５０２が発生することがある。この場合にも、前述した図８（ｅ）、（ｆ）で説明したと同様な不都合が生じる。
【００６１】
次に、インク供給時のインクの濃度変化という現象について図１０を参照して説明する。
図１０（ａ）に示すように、長期間ヘッドタンク内のインク５００が使用されない場合、インク５００内の顔料成分が沈殿し、インク濃度にムラが発生し、下側のインク５００ａが濃く、中間のインク５００ｂ、上側のインク５００ｃほど薄くなる。インク５００は、インク収容部２００の底部の濃いインク５００ａから順に使用されるため、状況によっては印刷中に濃度ムラが発生する。
【００６２】
この現象は、インク供給口部２０７の長さ（インク収容部２００に進入している部分の長さ）によって異なる。例えば、同図（ｂ）に示すように、同図（ａ）の例よりも短い場合、上側に新しいインクが供給されるが、すぐに濃度が分散されるわけではないため、しばらくの間は濃度ムラが生じたままとなる。
【００６３】
一方、例えば、同図（ｃ）に示すように、同図（ａ）の例よりも長い場合、下側に新しいインクが供給されるため、濃度ムラが生じたままとなる。
【００６４】
次に、ヘッドタンクの傾きによるインク液面の傾きによる誤検知について図１１を参照して説明する。
装置本体が傾けられると、ヘッドタンクのインク液面５０１も傾くためにインク無しと誤検知されることがある。例えば、図１１（ａ）に示す状態から同図（ｂ）に示すようにヘッドタンク３５が傾いてインク液面５０１が傾くと、電極ピン２３１がインク液面５０１に接触しなくなり、インク無しと検知される。
【００６５】
この場合、同図（ｃ）に示すように、電極ピン２３１を長くすることで、あるいは、同図（ｄ）に示すように、電極ピン２３１ｃを追加することなどで対応できるものの、コストが高くなる。
【００６６】
以上の比較例のヘッドタンクにおける各種現象の解決策として、例えば図１２に示すように、インク供給口部２０７をインク収容部２００の底部近傍まで延ばすことが考えられる。しかしながら、このような構成にすると、樹脂成型で作製する場合に金型の破損につながるおそれがあり、また、インク濃度ムラの発生に対しては対応できない。
【００６７】
そのため、従来知られているように、図１３に示すように、インク収容部２００の底部にインク供給口部２０７を設けることも考えられるが、この構成では、供給チューブの３６の這い回しが難しく、特に、ヘッドを取り付けたヘッドタンクに適用することは困難である。
【００６８】
これに対し本実施形態においては、図６に示すように、インク供給口部２０７からインク収容部２００の底部までタンクケース２０１に形成したインクを導入するインク導入経路２１０を設けたので、供給チューブ３６の這い回しを複雑にすることなく、前述した空気の巻き込みの課題、泡立ちの課題を解決することができる。
【００６９】
また、インク導入経路２１０をタンクケース２０１に形成した溝２１１とこれを覆うフィルム状部材２０３で形成することで、金型の破損などの問題も生じない。
【００７０】
また、インク収容部２００の底部にインク導入路２１０を通じて導入されるインクは底部から上方向に向かって供給されるので、インクの濃度ムラの課題も解決される。
【００７１】
さらに、インク収容部２００を円形状とし、中心部を通る垂直線上に大気開放通路２２０の開口部２２０ａを設け、この開口部２２０ａを挟んで電極ピン２３１ａ、２３１ｂを配置することで、電極ピン２３１ａ、２３１ｂによって検知可能なヘッドタンク３５のインク液面の傾き角度を大きくすることができる。電極ピン２３１の長さにもよるが、同じであるとした場合、前記従来のインクタンクの構成では３０°の傾きまでしか検知できなかったものが、約６０°傾いても検知できることが確認された。
【００７２】
このように、外部から供給経路部材を介して供給された液体を収容する液体収容部を形成する容器本体を有し、容器本体は、上部に供給経路部材が接続される液体供給口部を有し、液体供給口部から液体収容部に至る液体導入経路が設けられ、液体導入経路は、液体収容部の周囲の一部に沿って配置され、液体収容部の底部側で液体収容部に開口している構成としたので、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性が向上する。
【００７３】
そして、画像形成装置にこの液体収容容器を備えることで、供給経路部材の液体収容容器に対する組み付け性が向上する。
【００７４】
また、画像形成装置としては、前述したように、可逆型ポンプを使用して予備吸引と予備供給を行うようにすることで、泡の発生を低減することができる。
【００７５】
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り、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。
【００７６】
「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。
【００７７】
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、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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【符号の説明】
【００８０】
１０ インクカートリッジ（メインタンク）
３３ キャリッジ
３４、３４ａ、３４ｂ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
３５ ヘッドタンク（液体収容容器）
８１ 維持回復機構
２００ インク収容部
２０１ タンクケース
２０３ 可撓性フィルム状部材
２０４ ばね（弾性部材）
２０７ インク供給口部（液体供給口部）
２１０ インク導入経路（液体導入経路）
２２０ 大気開放通路
２２１ 大気開放機構
２３１ａ、２３１ｂ 電極ピン
２４１ 送液ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する記録ヘッドに液体を供給する液体収容容器であって、
外部から供給経路部材を介して供給された前記液体を収容する液体収容部を形成する容器本体を有し、
前記容器本体は、上部に前記供給経路部材が接続される液体供給口部を有し、
前記液体供給口部から前記液体収容部に至る液体導入経路が設けられ、
前記液体導入経路は、前記液体収容部の周囲の一部に沿って配置され、前記液体収容部の底部側で前記液体収容部に開口している
ことを特徴とする液体収容容器。
【請求項２】
前記液体導入経路は、前記容器本体に形成された溝を蓋部材で覆って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
【請求項３】
前記容器本体の上部には、前記液体収容部内を大気に開放する開閉可能な大気連通路が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体収容容器。
【請求項４】
前記液体収容容器の上部には、前記大気連通路を挟んで、前記液体収容部内の液体を検知する少なくとも２本の電極ピン部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体収容容器。
【請求項５】
前記容器本体の側面方向から見て、前記液体収容部は円形状に形成され、前記液体導入経路は円弧状に形成されてい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液体収容容器。
【請求項６】
前記液体を収容する交換可能なメインタンクと、
前記メインタンクから前記液体が供給される請求項１ないし５のいずれかに記載の液体収容容器からなるヘッドタンクと、を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記メインタンクと前記ヘッドタンクとの間に可逆型ポンプが配置され、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクに液体を供給するときには、前記ヘッドタンクから前記メインタンクに所定量の液体を逆送し、
前記ヘッドタンクから前記メインタンクに液体を供給するときには、前記メインタンクから前記ヘッドタンクに所定量の液体を送液する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項１】
液滴を吐出する記録ヘッドに液体を供給する液体収容容器であって、
外部から供給経路部材を介して供給された前記液体を収容する液体収容部を形成する容器本体を有し、
前記容器本体は、上部に前記供給経路部材が接続される液体供給口部を有し、
前記液体供給口部から前記液体収容部に至る液体導入経路が設けられ、
前記液体導入経路は、前記液体収容部の周囲の一部に沿って配置され、前記液体収容部の底部側で前記液体収容部に開口している
ことを特徴とする液体収容容器。
【請求項２】
前記液体導入経路は、前記容器本体に形成された溝を蓋部材で覆って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体収容容器。
【請求項３】
前記容器本体の上部には、前記液体収容部内を大気に開放する開閉可能な大気連通路が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体収容容器。
【請求項４】
前記液体収容容器の上部には、前記大気連通路を挟んで、前記液体収容部内の液体を検知する少なくとも２本の電極ピン部材が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体収容容器。
【請求項５】
前記容器本体の側面方向から見て、前記液体収容部は円形状に形成され、前記液体導入経路は円弧状に形成されてい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液体収容容器。
【請求項６】
前記液体を収容する交換可能なメインタンクと、
前記メインタンクから前記液体が供給される請求項１ないし５のいずれかに記載の液体収容容器からなるヘッドタンクと、を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記メインタンクと前記ヘッドタンクとの間に可逆型ポンプが配置され、
前記メインタンクから前記ヘッドタンクに液体を供給するときには、前記ヘッドタンクから前記メインタンクに所定量の液体を逆送し、
前記ヘッドタンクから前記メインタンクに液体を供給するときには、前記メインタンクから前記ヘッドタンクに所定量の液体を送液する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−２４５６７２（Ｐ２０１２−２４５６７２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１８１６８（Ｐ２０１１−１１８１６８）
【出願日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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