液体吐出ヘッドユニット及び画像形成装置
【課題】樹脂材料からなる分配タンクのタンクケース内に空気が浸透する。
【解決手段】分配タンク５４は、内部に仕切り部２０１ａを有し、両側に開口部を有する樹脂材料からなるヘッド配列方向と直交する方向の断面が矩形状であるタンクケース２０１を備え、このタンクケース２０１の両側の開口部を含む周面（ヘッド配列方向と直交する方向の側面及びヘッド取り付け面と反対側の面）全体を１枚のシート部材である可撓性を有するガスバリアフィルム２０２で覆うことで、内部に一面が可撓性のフィルム２０２で形成された流路（収容部）２０３ａ、２０３ｂが形成されている。
【解決手段】分配タンク５４は、内部に仕切り部２０１ａを有し、両側に開口部を有する樹脂材料からなるヘッド配列方向と直交する方向の断面が矩形状であるタンクケース２０１を備え、このタンクケース２０１の両側の開口部を含む周面（ヘッド配列方向と直交する方向の側面及びヘッド取り付け面と反対側の面）全体を１枚のシート部材である可撓性を有するガスバリアフィルム２０２で覆うことで、内部に一面が可撓性のフィルム２０２で形成された流路（収容部）２０３ａ、２０３ｂが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッドユニット及び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。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰ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、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「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。また、「インク」とは、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。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。
【０００４】
特に、ライン型画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう。）において、複数のヘッドを並べて構成した記録ヘッドと、記録ヘッドの各ヘッドにインクを分配供給する分配タンクとを備えるものが知られている。
【０００５】
従来、液体収納容器として、負圧を与えるためのバネを有し、且つ変形可能なシートと該シートを固定させ、形状を保持するためのフレームと外部にインクを供給するための液体供給口を有する、インクを貯蔵するための液体収納容器であって、フレームの外側表面は、ガスバリア性の優れた材料で保護されているものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５３９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したライン型画像形成装置にあっては、例えば、メインタンクから供給されたインクは、サブタンク、ディストリビュータ（分配タンク）を経て、各ヘッドに供給され、ヘッドの上流側にはフィルタが設置されてインク中の不純物をろ過してヘッドに供給する。
【０００８】
ここで、ヘッドのノズルは非常に微細（例えばφ24μｍ）であり、インク内の溶存酸素量が高いと酸素が徐々にたまり、吐出不良を発生するおそれがあることから、インク供給経路内のインク中に空気が入り込まないように、タンク等の材質は、ガスバリア性が高い材料で形成される。
【０００９】
例えば、メインタンクやサブタンクはアルミパック、各タンクをつなぐ経路は、ＥＶＯＨを含む三層構造のガスバリア性が高いチューブが使用される。また、分配タンクは、主に、ポリエチレンで形成され、吐出時の圧力変動を吸収するためにその側面にはフィルムが溶着されている。このフィルムも、ＥＶＯＨや、ＮＹを含む三層構造のガスバリア性が高いものが使用されている。
【００１０】
上述したように、分配タンクには、吐出時の圧力変動や、外部振動による圧力変動を吸収するためのダンパ機能、スプリングを内部に設置して負圧形成をする機能等を持たせるために可撓性のフィルムで壁面の一部を形成するようにしている。
【００１１】
この場合、可撓性フィルを設けるには、接着、ネジ止めなどの方法があるが、接着は、強度不足やインクとの相性で使用できなかったり、経時的に剥がれてしまったりするおそれがあり、ネジ止めは、リークの可能性や、ネジの設置部分が大きくなってタンクが大型かすることになる。そのため、フィルムをタンクケースに溶着するようにしているが、溶着は同種の材料でなければ適用できない。
【００１２】
そこで、分配タンクのタンク本体（タンクケース）は、主に耐溶剤性の高いポリエチレンや、ポリプロピレンが使用されている。例えば、タンクケースがＰＥであるときには、ＰＥ／アルミナ／ＮＹ、あるいは、ＰＥ／ＥＶＯＨ／ＮＹの三層構造フィルムなどを、、タンクケースがＰＰであるときには、ＰＰ／シリカ／ＰＥＴ、あるいは、ＰＰ／ＥＶＯＨ／ＮＹなどの三層構造フィルムを使用するというように、ＥＶＯＨ、ＮＹ、ＰＥＴなどのガスバリア性の高い材料を含んだ三層構造のフィルムを使用することで、ＰＥ同士、あるいはＰＰ同士を合せて１７０度〜２５０度程度の加熱を行うことで溶着している。
【００１３】
このように、分配タンクの材料としてのポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）はガスバリア性が低く、ＥＶＯＨやＮＹと同等のガスバリア性を得るためには、その厚さを３０ｍｍ以上にする必要があるが、対溶剤性が高く、ガスバリア性の高い三層構造のフィルムを設置（溶着）しやすいことからこれらの材料が使用されている。
【００１４】
しかしながら、分配タンクのタンクケースをＰＥやＰＰで形成していることから、ガスバリア性が低い、つまり、内部に空気が浸透することになるという課題は残っている。
【００１５】
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、分配タンクのガスバリア性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに液体を分配して供給する樹脂材料からなる分配タンクと、を備え、
前記分配タンクの外周面は、前記樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、
前記シート部材で覆わせている面積が前記シート部材覆われていない面積よりも広い
構成とした。
【００１７】
ここで、前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が矩形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われている構成とできる。
【００１８】
また、前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が三角形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われている構成とできる。
【００１９】
また、前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が半円形又は半楕円形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われている構成とできる。
【００２０】
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、
液滴を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに液体を分配して供給する樹脂材料からなる分配タンクと、を一体にし、
前記分配タンクの外周面は、前記樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、
前記シート部材で覆わせている面積が前記シート部材覆われていない面積よりも広い
構成とした。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る画像形成装置、液体吐出ヘッドユニットによれば、分配タンクは樹脂材料で形成され、分配タンクの外周面は、樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、シート部材で覆わせている面積がシート部材覆われていない面積よりも広い構成としたので、簡単な構成で分配タンクのガスバリア性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明する概略構成図である。
【図２】同装置の模式的平面説明図である。
【図３】同装置のインク供給系の説明に供する説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【図６】タンクケースの斜視説明図である。
【図７】タンクケースへのフィルムの溶着の説明に供する説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
【図１０】タンクケースの斜視説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の模式的平面説明図である。
【図１２】同装置のインク供給系の説明図である。
【図１３】本発明の第３実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃに沿う断面説明図である。
【図１５】タンクケースの斜視説明図である。
【図１６】本発明の第４実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図１７】図１６のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図である。
【図１８】タンクケースの斜視説明図である。
【図１９】本発明の第５実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図２０】図１９のＥ−Ｅ線に沿う断面説明図である。
【図２１】タンクケースの斜視説明図である。
【図２２】本発明の第６実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図２３】図２２のＦ−Ｆ線に沿う断面説明図である。
【図２４】タンクケースの斜視説明図である。
【図２５】本発明の第７実施形態の異なる例における分配タンクの断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について図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全体構成を説明する概略構成図、図２は同装置の模式的平面説明図である。
【００２４】
この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、装置本体１と、用紙Ｐを積載し給紙する給紙トレイ２と、印刷された用紙Ｐを排紙積載する排紙トレイ３と、用紙Ｐを給紙トレイ２から排紙トレイ３まで搬送する搬送ユニット４と、搬送ユニット４によって搬送される用紙Ｐに液滴を吐出し印字する記録ヘッドを構成するヘッドユニット５１を含む画像形成ユニット５と、印刷終了後又は所要のタイミングで画像形成ユニット５の各記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるヘッドクリーニング装置６と、ヘッドクリーニング装置６を開閉する搬送ガイド部７と、画像形成ユニット５にインクを供給するサブタンクで構成されるインクタンクユニット８と、インクタンクユニット８にインクを供給するメインタンクユニット９とを備えている。
【００２５】
装置本体１は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ２上に積載されている用紙Ｐは、分離ローラ２１及び給紙ローラ２２によって１枚ずつ搬送ユニット４に給紙される。
【００２６】
搬送ユニット４は、搬送駆動ローラ４１Ａと搬送従動ローラ４１Ｂと、これらのローラ４１Ａ、４１Ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４３とを備えている。この搬送ベルト４３の表面には複数の図示しない吸引孔が形成されており、搬送ベルト４３の下部には用紙Ｐを吸引する吸引ファン４４が配置されている。また、搬送駆動ローラ４１Ａ、搬送従動ローラ４１Ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にてベルト４３に当接している。
【００２７】
搬送ベルト４３は、搬送駆動ローラ４１Ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙Ｐは搬送ベルト４３上に吸引ファン４４により吸い付けられ、搬送ベルト４３の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ４１Ｂ、搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂは搬送ベルト４３に従動して回転する。また、搬送ベルト４３の下側には空吐出で搬送ベルト４３に付着した空吐出滴を除去する空吐出クリーニング装置４５が配置されている。
【００２８】
搬送ユニット４の上部には用紙Ｐに印字する液滴を吐出する複数のヘッドユニット５１で構成される画像形成ユニット５が矢示Ａ方向（及び逆方向）に移動可能に配置されている。この画像形成ユニット５は、維持回復動作時（クリーニング時）にはクリーニング装置６上方まで移動され、画像形成時には図１の位置に戻される。
【００２９】
画像形成ユニット５は、液滴を吐出する複数のヘッド１０１と各ヘッド１０１にインクを分配供給する分配タンク５４を一体化（一体化とは直接固定されること及びチューブなどで接続されていることのいずれも含む。）した本発明に係る液体吐出ヘッドユニット（以下「ヘッドユニット」という。）５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄが、用紙搬送方向に沿って並べてラインベース部材（ヘッド連結部材）５２に取付けられて配置されている。
【００３０】
ここでは、ヘッドユニット５１Ａ、５１Ｂの２つのノズル列の一方でイエロー（Ｙ）の液滴を、他方でマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出し、また、ヘッドユニット５１Ｃ、５１Ｄの２つのノズル列の一方でシアン（Ｃ）の液滴を、他方でブラック（Ｋ）の液滴を吐出する。つまり、この画像形成ユニット５は、同じ色の液滴を吐出する２つのヘッドユニット５１が用紙搬送方向に並べて配置され、２つのヘッドユニット５１で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成されている構成としている。
【００３１】
そして、ヘッドユニット５１の分配タンク５４の上流側にはサブタンク８１が配置されて供給チューブ８２を介して接続されている。サブタンク８１には上流側には、インクを貯蔵するメインタンク９１が配置され、メインタンク９１とサブタンク８１とは供給チューブ９２による供給経路にて接続されている。
【００３２】
搬送ユニット４の下流側には用紙Ｐを排紙トレイ３に排紙する搬送ガイド部７が設けられている。搬送ガイド部７にて案内されて搬送される用紙Ｐは排紙トレイ３に排紙される。排紙トレイ３は、用紙Ｐの幅方向を規制する対のサイドフェンス３１と用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス３２を備えている。
【００３３】
維持回復機構（ヘッドクリーニング装置）６は、画像形成ユニット５の各ヘッドユニット５１に対応して、４列分のクリーニング手段６１Ａ〜６１Ｄが配置され、１つのクリーニング手段６１は、ヘッドユニット５１の各ヘッド１０１に対応してノズル面をキャッピングするキャップ部材６２及びノズル面を払拭するワイピング部材（ワイパ部材）６４などで構成されている。なお、各クリーニング手段６１のキャップ部材６２は各列毎に独立して上下動させることができる構成としている。さらに、クリーニング手段６１の下方には、キャップ部材６２でヘッド１０１のノズル面をキャッピングした状態でノズルからインクを吸引するための吸引手段である吸引ポンプ６３Ａ〜６３Ｄが配置されている。
【００３４】
また、この画像形成装置においては、印刷終了後、液滴を吐出するヘッドユニット５１の各ヘッド１０１のノズル面をクリーニング手段６１でキャッピングした状態でノズルからインクを吸引する場合、あるいは、ヘッドユニット５１の各ヘッド１０１のノズル面に付着したインクをワイピング部材で清掃する場合は、図１にも示すように、印刷停止後、搬送ユニット４全体が搬送従動ローラ４１Ｂを支点に矢印Ｂ方向に回動し、画像形成ユニット５との間の空間を画像形成時よりも大きくすることで、画像形成ユニット５の移動スペースを確保するようにしている。このとき、ヘッドクリーニング装置６上部に配置されている搬送ガイド部７の搬送ガイド板７１も支点７２にて矢印Ｃ方向上方に回動され、ヘッドクリーニング装置６の上方が開放される。
【００３５】
そして、搬送ユニット４と搬送ガイド部７がそれぞれ解放（解除）された後に、画像形成ユニット５が用紙通紙方向（矢示Ａ方向）に移動し、ヘッドクリーニング装置６上方で停止され、クリーニング手段６１が上昇して各ヘッドユニット５１のクリーニング動作（維持回復動作）に移行する。
【００３６】
次に、この画像形成装置のヘッドユニットを含むインク供給系の詳細について図３及び図４を参照して説明する。
サブタンク８１とヘッドユニット５１の分配タンク５４とは供給チューブ８２を介して接続され、サブタンク８１とヘッド１０１のノズル面との水頭差（−２０〜−７０ｍｍＡｑ）によって、ヘッド１０１のノズルのメニスカスを保持するのに適切な負圧を発生させている。
【００３７】
このサブタンク８１は、パック式のサブタンクで構成している。すなわち、サブタンク８１はインクを収容する可とう性を有するパック８３を密閉ケース８４内に収納してなる。パック式サブタンクは、インクと大気を直接触れさせないようにして、インクの水分蒸発による粘度上昇を防ぎ、また、インク中の溶存酸素量を一定に保ち、ヘッド１０１内に気泡が溜まるのを防ぐことができる。
【００３８】
このサブタンク８１には、パック８３とケース８４との間を加圧する加圧ポンプ８５がチューブなどを介して接続されている。放置後の印刷前に行うメンテナンス動作の時には、加圧ポンプ８５でサブタンク８１のケース８４内を加圧して、インクをヘッド１０１に送り、ヘッド１０１のノズルからインクを吐出させてメンテナンスを行うことになる。なお、このメンテナンス動作は画像形成ユニット５がクリーニング装置６の上部に移動してから行われることになる。
【００３９】
サブタンク８１の上流側にはインクを貯蔵するメインタンク９１が配置され、メインタンク９１とサブタンク８１とは供給チューブ９２による供給経路にて接続され、供給径路内には電磁弁９３が設けられ、この電磁弁９３を開閉制御して、メインタンク９１からサブタンク８１へのインク供給を制御する。
【００４０】
分配タンク５４上部には図示しない廃液タンクに通じるエアー排出経路を形成するチューブ１５５と、エアー排出経路１５５を開閉する電磁弁１５６が設けられている。分配タンク５４に初期充填するときのエアー抜き、分配タンク５４内にエアーが溜まってきたときのエアー抜きを行うときには、電磁弁１５６を開いてエアーを排出する。
【００４１】
なお、メインタンク９１、サブタンク８１の材質は、アルミパック、各供給チューブ９２、８２の材質は、ＰＥ（内側）／ＥＶＯＨ／ポリウレタンの三層構造のチューブであり、共にガスバリア性が高い材料を使用している。。
【００４２】
次に、本発明の第１実施形態における分配タンクについて図４ない図７を参照して説明する。なお、図４はヘッドユニットの側面説明図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、図６はタンクケースの斜視説明図、図７はタンクケースへのフィルムの溶着の説明に供する説明図である。
【００４３】
ヘッドユニット５１は、数個のヘッド（この例では５個）１０１がヘッド連結部材５２に固定され、ヘッド１０１の上にはフィルタ部５３を介して分配タンク５４が分配タンク固定部材５５で固定されている。この分配タンク固定部材５５は、図の上下に押し付けるような板バネであり、分配タンク５３はヘッド１０１側に押し付けられて固定される（板バネではなく、ネジ等で固定してもよい。）。
【００４４】
分配タンク５４は、内部に仕切り部２０１ａを有し、両側に開口部を有する樹脂材料からなるヘッド配列方向と直交する方向の断面が矩形状であるタンクケース２０１を備え、このタンクケース２０１の両側の開口部を含む周面（ヘッド配列方向と直交する方向の側面及びヘッド取り付け面と反対側の面）全体を１枚のシート部材である可撓性を有するガスバリアフィルム２０２で覆うことで、内部に一面が可撓性のフィルム２０２で形成された流路（収容部）２０３ａ、２０３ｂが形成されている。
【００４５】
そして、収容部２０３ａ、２０３ｂ内には仕切り部２０１ａとフィルム２０２との間に弾性部材であるバネ２０４が介装され、フィルム２０２を外方へ付勢することで、ダンパ機能と負圧発生機能を持たせている。また、タンクケース２０１の下部にはヘッド１０１のインク供給口２０５が形成されている。
【００４６】
ガスバリアフィルム２０２は、図７に示すように内層２０２ａ／中間層２０２ｂ／外層２０２ｃの三層構造フイルム、例えばＰＥ／アルミナ／ＮＹの三層構造のフィルムからなる。なお、他のフィルムとしては、ＰＥ／ＥＶＯＨ／ＮＹ、ＰＰ／シリカ／ＰＥＴなど、ＥＶＯＨ、ＮＹ、ＰＥＴのようなガスバリア性の高い材料を含むものであればよい。また、分配タンク５４のタンクケース２０１の材質は、溶着の関係からフィルム２０２と同様の材料が好ましく、ここではＰＥ、ＰＰ等を使用している。
【００４７】
そして、タンクケース２０１のヘッド配列方向と直交する方向の両側面及び上面（ヘッド取り付け面以外の面）には、図６及び図７に示すように、断面が三角形（幅０．８〜１ｍｍ、高さ０．５〜１ｍｍ）の溶着リブ２０６が設けられ、この部分に高温（１５０〜２００℃）の溶着コテで１〜２秒間、上記フィルム２０２を押し付ける（０．１〜０．２ＭＰａ）ことでタンクケース２０１に溶着させる。
【００４８】
このように、この分配タンク５４では、樹脂材料からなるタンクケース２０１のほぼ全面を、当該樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材である一枚のガスバリアフィルム２０２で覆うことにより、タンクケース２０１はフィルム２０２で覆われている外周面の面積がフィルム２０２で覆われていない面積よりも広くなる。
【００４９】
これにより、分配タンク全体のガスバリア性を高めることができ、樹脂材料からなるタンクケースの表面からの空気の浸透を抑制できる。る。
【００５０】
なお、タンクケース２０１の開口部を覆う可撓性フィルムと上面（ヘッド取り付け面側と反対側の面）を覆うフィルムとを別部材とすることもできる。
【００５１】
本発明の第２実施形態における分配タンクについて図８ない図１０を参照して説明する。なお、図８はヘッドユニットの側面説明図、図９は図８のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図、図１０はタンクケースの斜視説明図である。
【００５２】
ここでは、タンクケース２０１をヘッド配列方向と直交する方向の断面で三角形状としたものである。これにより、タンクケース２０１の樹脂材料（ＰＥなど）が露出している面を少なくすることができ、工程、部品点数を増やすことなく、タンクケース２０１の表面からの空気の浸透を抑制できる。
【００５３】
次に、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同画像形成装置の模式的平面説明図、図１２は同装置のインク供給系の説明図である。
【００５４】
この画像形成装置の基本的構成は前記実施形態と同様であるが、インク供給系の配置構成を異にしている。メインタンク１９１は、加圧ポンプ１９５によりカートリッジケース１９６内を加圧することでインク袋１９７内のインクが供給チューブ１９２及び電磁弁１９３を介してサブタンク１８１側に送液される。４色のインクタンク１９１は、装置の電源投入後、一斉に加圧ポンプ１９５により所定の圧力で加圧される。
【００５５】
サブタンク１８１は、図示しない検知手段によってインク量が検知され、必要に応じて電磁弁１９２が開閉してメインタンク１９１からサブタンク１８１にインクが供給される。
【００５６】
このサブタンク１８１の上流側にはフィルタ部１８６が設置されている。ここに、フィルタ部１８６を設置することで、ヘッド側のフィルタをなくすることができる。
【００５７】
つまり、前記第１実施形態では、ヘッド１０１上に１０μｍの異物を除去できる（１０μｍメッシュ）のフィルタ５３を配置しているが、この１０μｍメッシュのフィルタ５３は、気泡を通過させにくく、分配タンク５４の上部から排出するようにしている。この１０μｍのフィルタ５３が不要になることで、気泡はヘッド１０１のノズルから排出することができる。つまり、気泡は、メインタンク１９１を加圧することで、サブタンク１８１、供給チューブ１８２、分配タンク５４、ヘッド１０１と順に送られて、ヘッド１０１のノズルから排出される。
【００５８】
ここで、フィルタ１８６は、下からインクが加圧供給されるため気泡を通過させやすくなっている（インクの加圧、気泡は上昇しやすいという作用を利用したものである。）。なお、ヘッド１０１側に粗い（例えば２０〜１００μｍのメッシュの）フィルタを設けることもできる。また、ヘッドの内部流路にメッシュ板などのフィルタ部材を配設する構成とすることもできる。
【００５９】
このように、フィルタをサブタンクの前に配置することで、分配タンクの大きさを小さくでき、その表面積を小さくできる。その結果、装置サイズも小型化できる。また、ヘッドと分配タンクとの間にフィルタを配置した場合、フィルタ部からの空気の浸透も生じるが、サブタンク側にフィルタを備えることで、フィルタ部における空気の浸透をなくし、あるいは低減でき、結果として供給系全体のガスバリア性を高めることができる。
【００６０】
サブタンク１８１は、ガスバリア性の高いパック、例えばアルミパック１８３内にスプリング１８４（板バネなどでもよい）が設置されて、負圧を形成できるようにされている。このようにスプリング方式は、サブタンクとヘッドの位置を規制する水頭差方式ではないため、サブタンク１８１を適当な場所に配置することができ、装置サイズを小さくできる。
【００６１】
また、分配タンク１５４は、１つに１色のインクが供給されるようにしているが、前記実施形態の画像形成装置と同様に、内部を分割して、１ヘッドで２色にする構成としてもよい。
【００６２】
次に、本発明の第３実施形態における分配タンクについて図１３ない図１５を参照して説明する。なお、図１３はヘッドユニットの側面説明図、図１４は図１３のＣ−Ｃに沿う断面説明図、図１５はタンクケースの斜視説明図である。
【００６３】
ここでは、分配タンク１５４のタンクケース２０１は、上面を開放した箱型形状として、タンクケース２０１の上もガスバリア性の高いフィルム２０２を溶着している。
【００６４】
この分配タンク１５４は、上部に気泡抜き経路やそのための傾斜を設けていないことから小型化できる。その結果、フィルム２０２が溶着されていない部分の面積を更に小さくすることができ、ガスバリア性を高めることができる。
【００６５】
次に、本発明の第４実施形態における分配タンクについて図１６ない図１８を参照して説明する。なお、図１６はヘッドユニットの側面説明図、図１７は図１６のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図、図１８はタンクケースの斜視説明図である。
ここでは、分配タンク１５４のタンクケース２０１は、上部部分の厚みを他の部分よりも厚くしている。なお、タンクケース２０１内にスプリング支持部材２０７が配設されている。
【００６６】
ここでも、分配タンク１５４上部に気泡抜き経路やそのための傾斜を設けていないことから小型化できる。その結果、フィルム２０２が溶着されていない部分の面積を更に小さくすることができ、ガスバリア性を高めることができる。また、フィルム２０２が溶着されていない部分の樹脂材料（ＰＥあるいはＰＰ）の部分の厚みを増すことで、フィルム２０２で覆わないでも、ガスバリア性を高めることができる。
【００６７】
次に、本発明の第５実施形態における分配タンクについて図１９ない図２１を参照して説明する。なお、図１９はヘッドユニットの側面説明図、図２０は図１９のＥ−Ｅ線に沿う断面説明図、図２１はタンクケースの斜視説明図である。
【００６８】
ここでは、分配タンク１５４のタンクケース２０１は、ヘッド配列方向と直交する方向の断面において蒲鉾形状をなし、内部にはフィルム２０２を支持する支柱部２１５がヘッド配列方向に沿って設けられ、上部がガスバリア性の高いフィルム２０２で覆われている。なお、内部にスプリングを配設してダンパ効果を高めることもできる。
【００６９】
次に、本発明の第６実施形態における分配タンクについて図２２ない図２４を参照して説明する。なお、図２２はヘッドユニットの側面説明図、図２３は図２２のＦ−Ｆ線に沿う断面説明図、図２４はタンクケースの斜視説明図である。
【００７０】
ここでは、分配タンク１５４は、前記第２実施形態と同様にヘッド配列方向と直交する方向の断面において蒲鉾形状をなしているが、天面側が傾斜面となっていない点で前記第２実施形態と異なり、また、内部には、内部にはフィルム２０２を支持する支柱部２１５がヘッド配列方向に沿って設けられ、上部がガスバリア性の高いフィルム２０２で覆われている。なお、内部にスプリングを配設してダンパ効果を高めることもできる。
【００７１】
次に、本発明の第７実施形態の異なる例における分配タンクについて図２５を参照して説明する。なお、図２５は図５と同様な断面説明図である。
図２５（ａ）の例では、分配タンク５４のタンクケース２０１の上部２０１ｃの外周形状を円弧状に形成している。これにより、タンクケース２０１の三面を１枚のフィルム２０２で覆うときに各収容部２０３ａ、２０３ｂの壁面を形成する部分の張力を同じにして貼り易くなる。
【００７２】
図２５（ｂ）の例では、分配タンク５４のタンクケース２０１の上部２０１ｃの外周形状を台形状に形成している。これにより、上記の例と同様に、タンクケース２０１の周囲を１枚のフィルム２０２で覆うときに、各収容部２０３ａ、２０３ｂの壁面を形成する部分の張力を同じにして貼り易くなる。
【００７３】
なお、上記実施形態ではライン型画像形成装置に適用した例で説明しているが、シリアル型画像形成装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 装置本体
４ 搬送ユニット（搬送部）
５ 画像形成ユニット
６ クリーニング装置（維持回復機構）
７ 搬送ガイド部
８ サブタンクユニット
９ メインタンクユニット
５１ ヘッドユニット
５４ 分配タンク（分配部材）
８１ サブタンク
９１ メインタンク（インクカートリッジ）
１０１ ヘッド
２０１ タンクケース
２０１ フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッドユニット及び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。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰ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、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「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。また、「インク」とは、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。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。
【０００４】
特に、ライン型画像形成装置（以下、単に「インクジェット記録装置」ともいう。）において、複数のヘッドを並べて構成した記録ヘッドと、記録ヘッドの各ヘッドにインクを分配供給する分配タンクとを備えるものが知られている。
【０００５】
従来、液体収納容器として、負圧を与えるためのバネを有し、且つ変形可能なシートと該シートを固定させ、形状を保持するためのフレームと外部にインクを供給するための液体供給口を有する、インクを貯蔵するための液体収納容器であって、フレームの外側表面は、ガスバリア性の優れた材料で保護されているものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−５３９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したライン型画像形成装置にあっては、例えば、メインタンクから供給されたインクは、サブタンク、ディストリビュータ（分配タンク）を経て、各ヘッドに供給され、ヘッドの上流側にはフィルタが設置されてインク中の不純物をろ過してヘッドに供給する。
【０００８】
ここで、ヘッドのノズルは非常に微細（例えばφ24μｍ）であり、インク内の溶存酸素量が高いと酸素が徐々にたまり、吐出不良を発生するおそれがあることから、インク供給経路内のインク中に空気が入り込まないように、タンク等の材質は、ガスバリア性が高い材料で形成される。
【０００９】
例えば、メインタンクやサブタンクはアルミパック、各タンクをつなぐ経路は、ＥＶＯＨを含む三層構造のガスバリア性が高いチューブが使用される。また、分配タンクは、主に、ポリエチレンで形成され、吐出時の圧力変動を吸収するためにその側面にはフィルムが溶着されている。このフィルムも、ＥＶＯＨや、ＮＹを含む三層構造のガスバリア性が高いものが使用されている。
【００１０】
上述したように、分配タンクには、吐出時の圧力変動や、外部振動による圧力変動を吸収するためのダンパ機能、スプリングを内部に設置して負圧形成をする機能等を持たせるために可撓性のフィルムで壁面の一部を形成するようにしている。
【００１１】
この場合、可撓性フィルを設けるには、接着、ネジ止めなどの方法があるが、接着は、強度不足やインクとの相性で使用できなかったり、経時的に剥がれてしまったりするおそれがあり、ネジ止めは、リークの可能性や、ネジの設置部分が大きくなってタンクが大型かすることになる。そのため、フィルムをタンクケースに溶着するようにしているが、溶着は同種の材料でなければ適用できない。
【００１２】
そこで、分配タンクのタンク本体（タンクケース）は、主に耐溶剤性の高いポリエチレンや、ポリプロピレンが使用されている。例えば、タンクケースがＰＥであるときには、ＰＥ／アルミナ／ＮＹ、あるいは、ＰＥ／ＥＶＯＨ／ＮＹの三層構造フィルムなどを、、タンクケースがＰＰであるときには、ＰＰ／シリカ／ＰＥＴ、あるいは、ＰＰ／ＥＶＯＨ／ＮＹなどの三層構造フィルムを使用するというように、ＥＶＯＨ、ＮＹ、ＰＥＴなどのガスバリア性の高い材料を含んだ三層構造のフィルムを使用することで、ＰＥ同士、あるいはＰＰ同士を合せて１７０度〜２５０度程度の加熱を行うことで溶着している。
【００１３】
このように、分配タンクの材料としてのポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）はガスバリア性が低く、ＥＶＯＨやＮＹと同等のガスバリア性を得るためには、その厚さを３０ｍｍ以上にする必要があるが、対溶剤性が高く、ガスバリア性の高い三層構造のフィルムを設置（溶着）しやすいことからこれらの材料が使用されている。
【００１４】
しかしながら、分配タンクのタンクケースをＰＥやＰＰで形成していることから、ガスバリア性が低い、つまり、内部に空気が浸透することになるという課題は残っている。
【００１５】
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、分配タンクのガスバリア性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに液体を分配して供給する樹脂材料からなる分配タンクと、を備え、
前記分配タンクの外周面は、前記樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、
前記シート部材で覆わせている面積が前記シート部材覆われていない面積よりも広い
構成とした。
【００１７】
ここで、前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が矩形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われている構成とできる。
【００１８】
また、前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が三角形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われている構成とできる。
【００１９】
また、前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が半円形又は半楕円形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われている構成とできる。
【００２０】
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、
液滴を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに液体を分配して供給する樹脂材料からなる分配タンクと、を一体にし、
前記分配タンクの外周面は、前記樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、
前記シート部材で覆わせている面積が前記シート部材覆われていない面積よりも広い
構成とした。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る画像形成装置、液体吐出ヘッドユニットによれば、分配タンクは樹脂材料で形成され、分配タンクの外周面は、樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、シート部材で覆わせている面積がシート部材覆われていない面積よりも広い構成としたので、簡単な構成で分配タンクのガスバリア性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明する概略構成図である。
【図２】同装置の模式的平面説明図である。
【図３】同装置のインク供給系の説明に供する説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面説明図である。
【図６】タンクケースの斜視説明図である。
【図７】タンクケースへのフィルムの溶着の説明に供する説明図である。
【図８】本発明の第２実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。
【図１０】タンクケースの斜視説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の模式的平面説明図である。
【図１２】同装置のインク供給系の説明図である。
【図１３】本発明の第３実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃに沿う断面説明図である。
【図１５】タンクケースの斜視説明図である。
【図１６】本発明の第４実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図１７】図１６のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図である。
【図１８】タンクケースの斜視説明図である。
【図１９】本発明の第５実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図２０】図１９のＥ−Ｅ線に沿う断面説明図である。
【図２１】タンクケースの斜視説明図である。
【図２２】本発明の第６実施形態におけるヘッドユニットの側面説明図である。
【図２３】図２２のＦ−Ｆ線に沿う断面説明図である。
【図２４】タンクケースの斜視説明図である。
【図２５】本発明の第７実施形態の異なる例における分配タンクの断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置について図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全体構成を説明する概略構成図、図２は同装置の模式的平面説明図である。
【００２４】
この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、装置本体１と、用紙Ｐを積載し給紙する給紙トレイ２と、印刷された用紙Ｐを排紙積載する排紙トレイ３と、用紙Ｐを給紙トレイ２から排紙トレイ３まで搬送する搬送ユニット４と、搬送ユニット４によって搬送される用紙Ｐに液滴を吐出し印字する記録ヘッドを構成するヘッドユニット５１を含む画像形成ユニット５と、印刷終了後又は所要のタイミングで画像形成ユニット５の各記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるヘッドクリーニング装置６と、ヘッドクリーニング装置６を開閉する搬送ガイド部７と、画像形成ユニット５にインクを供給するサブタンクで構成されるインクタンクユニット８と、インクタンクユニット８にインクを供給するメインタンクユニット９とを備えている。
【００２５】
装置本体１は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ２上に積載されている用紙Ｐは、分離ローラ２１及び給紙ローラ２２によって１枚ずつ搬送ユニット４に給紙される。
【００２６】
搬送ユニット４は、搬送駆動ローラ４１Ａと搬送従動ローラ４１Ｂと、これらのローラ４１Ａ、４１Ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４３とを備えている。この搬送ベルト４３の表面には複数の図示しない吸引孔が形成されており、搬送ベルト４３の下部には用紙Ｐを吸引する吸引ファン４４が配置されている。また、搬送駆動ローラ４１Ａ、搬送従動ローラ４１Ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にてベルト４３に当接している。
【００２７】
搬送ベルト４３は、搬送駆動ローラ４１Ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙Ｐは搬送ベルト４３上に吸引ファン４４により吸い付けられ、搬送ベルト４３の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ４１Ｂ、搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂは搬送ベルト４３に従動して回転する。また、搬送ベルト４３の下側には空吐出で搬送ベルト４３に付着した空吐出滴を除去する空吐出クリーニング装置４５が配置されている。
【００２８】
搬送ユニット４の上部には用紙Ｐに印字する液滴を吐出する複数のヘッドユニット５１で構成される画像形成ユニット５が矢示Ａ方向（及び逆方向）に移動可能に配置されている。この画像形成ユニット５は、維持回復動作時（クリーニング時）にはクリーニング装置６上方まで移動され、画像形成時には図１の位置に戻される。
【００２９】
画像形成ユニット５は、液滴を吐出する複数のヘッド１０１と各ヘッド１０１にインクを分配供給する分配タンク５４を一体化（一体化とは直接固定されること及びチューブなどで接続されていることのいずれも含む。）した本発明に係る液体吐出ヘッドユニット（以下「ヘッドユニット」という。）５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄが、用紙搬送方向に沿って並べてラインベース部材（ヘッド連結部材）５２に取付けられて配置されている。
【００３０】
ここでは、ヘッドユニット５１Ａ、５１Ｂの２つのノズル列の一方でイエロー（Ｙ）の液滴を、他方でマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出し、また、ヘッドユニット５１Ｃ、５１Ｄの２つのノズル列の一方でシアン（Ｃ）の液滴を、他方でブラック（Ｋ）の液滴を吐出する。つまり、この画像形成ユニット５は、同じ色の液滴を吐出する２つのヘッドユニット５１が用紙搬送方向に並べて配置され、２つのヘッドユニット５１で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成されている構成としている。
【００３１】
そして、ヘッドユニット５１の分配タンク５４の上流側にはサブタンク８１が配置されて供給チューブ８２を介して接続されている。サブタンク８１には上流側には、インクを貯蔵するメインタンク９１が配置され、メインタンク９１とサブタンク８１とは供給チューブ９２による供給経路にて接続されている。
【００３２】
搬送ユニット４の下流側には用紙Ｐを排紙トレイ３に排紙する搬送ガイド部７が設けられている。搬送ガイド部７にて案内されて搬送される用紙Ｐは排紙トレイ３に排紙される。排紙トレイ３は、用紙Ｐの幅方向を規制する対のサイドフェンス３１と用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス３２を備えている。
【００３３】
維持回復機構（ヘッドクリーニング装置）６は、画像形成ユニット５の各ヘッドユニット５１に対応して、４列分のクリーニング手段６１Ａ〜６１Ｄが配置され、１つのクリーニング手段６１は、ヘッドユニット５１の各ヘッド１０１に対応してノズル面をキャッピングするキャップ部材６２及びノズル面を払拭するワイピング部材（ワイパ部材）６４などで構成されている。なお、各クリーニング手段６１のキャップ部材６２は各列毎に独立して上下動させることができる構成としている。さらに、クリーニング手段６１の下方には、キャップ部材６２でヘッド１０１のノズル面をキャッピングした状態でノズルからインクを吸引するための吸引手段である吸引ポンプ６３Ａ〜６３Ｄが配置されている。
【００３４】
また、この画像形成装置においては、印刷終了後、液滴を吐出するヘッドユニット５１の各ヘッド１０１のノズル面をクリーニング手段６１でキャッピングした状態でノズルからインクを吸引する場合、あるいは、ヘッドユニット５１の各ヘッド１０１のノズル面に付着したインクをワイピング部材で清掃する場合は、図１にも示すように、印刷停止後、搬送ユニット４全体が搬送従動ローラ４１Ｂを支点に矢印Ｂ方向に回動し、画像形成ユニット５との間の空間を画像形成時よりも大きくすることで、画像形成ユニット５の移動スペースを確保するようにしている。このとき、ヘッドクリーニング装置６上部に配置されている搬送ガイド部７の搬送ガイド板７１も支点７２にて矢印Ｃ方向上方に回動され、ヘッドクリーニング装置６の上方が開放される。
【００３５】
そして、搬送ユニット４と搬送ガイド部７がそれぞれ解放（解除）された後に、画像形成ユニット５が用紙通紙方向（矢示Ａ方向）に移動し、ヘッドクリーニング装置６上方で停止され、クリーニング手段６１が上昇して各ヘッドユニット５１のクリーニング動作（維持回復動作）に移行する。
【００３６】
次に、この画像形成装置のヘッドユニットを含むインク供給系の詳細について図３及び図４を参照して説明する。
サブタンク８１とヘッドユニット５１の分配タンク５４とは供給チューブ８２を介して接続され、サブタンク８１とヘッド１０１のノズル面との水頭差（−２０〜−７０ｍｍＡｑ）によって、ヘッド１０１のノズルのメニスカスを保持するのに適切な負圧を発生させている。
【００３７】
このサブタンク８１は、パック式のサブタンクで構成している。すなわち、サブタンク８１はインクを収容する可とう性を有するパック８３を密閉ケース８４内に収納してなる。パック式サブタンクは、インクと大気を直接触れさせないようにして、インクの水分蒸発による粘度上昇を防ぎ、また、インク中の溶存酸素量を一定に保ち、ヘッド１０１内に気泡が溜まるのを防ぐことができる。
【００３８】
このサブタンク８１には、パック８３とケース８４との間を加圧する加圧ポンプ８５がチューブなどを介して接続されている。放置後の印刷前に行うメンテナンス動作の時には、加圧ポンプ８５でサブタンク８１のケース８４内を加圧して、インクをヘッド１０１に送り、ヘッド１０１のノズルからインクを吐出させてメンテナンスを行うことになる。なお、このメンテナンス動作は画像形成ユニット５がクリーニング装置６の上部に移動してから行われることになる。
【００３９】
サブタンク８１の上流側にはインクを貯蔵するメインタンク９１が配置され、メインタンク９１とサブタンク８１とは供給チューブ９２による供給経路にて接続され、供給径路内には電磁弁９３が設けられ、この電磁弁９３を開閉制御して、メインタンク９１からサブタンク８１へのインク供給を制御する。
【００４０】
分配タンク５４上部には図示しない廃液タンクに通じるエアー排出経路を形成するチューブ１５５と、エアー排出経路１５５を開閉する電磁弁１５６が設けられている。分配タンク５４に初期充填するときのエアー抜き、分配タンク５４内にエアーが溜まってきたときのエアー抜きを行うときには、電磁弁１５６を開いてエアーを排出する。
【００４１】
なお、メインタンク９１、サブタンク８１の材質は、アルミパック、各供給チューブ９２、８２の材質は、ＰＥ（内側）／ＥＶＯＨ／ポリウレタンの三層構造のチューブであり、共にガスバリア性が高い材料を使用している。。
【００４２】
次に、本発明の第１実施形態における分配タンクについて図４ない図７を参照して説明する。なお、図４はヘッドユニットの側面説明図、図５は図４のＡ−Ａ線に沿う断面説明図、図６はタンクケースの斜視説明図、図７はタンクケースへのフィルムの溶着の説明に供する説明図である。
【００４３】
ヘッドユニット５１は、数個のヘッド（この例では５個）１０１がヘッド連結部材５２に固定され、ヘッド１０１の上にはフィルタ部５３を介して分配タンク５４が分配タンク固定部材５５で固定されている。この分配タンク固定部材５５は、図の上下に押し付けるような板バネであり、分配タンク５３はヘッド１０１側に押し付けられて固定される（板バネではなく、ネジ等で固定してもよい。）。
【００４４】
分配タンク５４は、内部に仕切り部２０１ａを有し、両側に開口部を有する樹脂材料からなるヘッド配列方向と直交する方向の断面が矩形状であるタンクケース２０１を備え、このタンクケース２０１の両側の開口部を含む周面（ヘッド配列方向と直交する方向の側面及びヘッド取り付け面と反対側の面）全体を１枚のシート部材である可撓性を有するガスバリアフィルム２０２で覆うことで、内部に一面が可撓性のフィルム２０２で形成された流路（収容部）２０３ａ、２０３ｂが形成されている。
【００４５】
そして、収容部２０３ａ、２０３ｂ内には仕切り部２０１ａとフィルム２０２との間に弾性部材であるバネ２０４が介装され、フィルム２０２を外方へ付勢することで、ダンパ機能と負圧発生機能を持たせている。また、タンクケース２０１の下部にはヘッド１０１のインク供給口２０５が形成されている。
【００４６】
ガスバリアフィルム２０２は、図７に示すように内層２０２ａ／中間層２０２ｂ／外層２０２ｃの三層構造フイルム、例えばＰＥ／アルミナ／ＮＹの三層構造のフィルムからなる。なお、他のフィルムとしては、ＰＥ／ＥＶＯＨ／ＮＹ、ＰＰ／シリカ／ＰＥＴなど、ＥＶＯＨ、ＮＹ、ＰＥＴのようなガスバリア性の高い材料を含むものであればよい。また、分配タンク５４のタンクケース２０１の材質は、溶着の関係からフィルム２０２と同様の材料が好ましく、ここではＰＥ、ＰＰ等を使用している。
【００４７】
そして、タンクケース２０１のヘッド配列方向と直交する方向の両側面及び上面（ヘッド取り付け面以外の面）には、図６及び図７に示すように、断面が三角形（幅０．８〜１ｍｍ、高さ０．５〜１ｍｍ）の溶着リブ２０６が設けられ、この部分に高温（１５０〜２００℃）の溶着コテで１〜２秒間、上記フィルム２０２を押し付ける（０．１〜０．２ＭＰａ）ことでタンクケース２０１に溶着させる。
【００４８】
このように、この分配タンク５４では、樹脂材料からなるタンクケース２０１のほぼ全面を、当該樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材である一枚のガスバリアフィルム２０２で覆うことにより、タンクケース２０１はフィルム２０２で覆われている外周面の面積がフィルム２０２で覆われていない面積よりも広くなる。
【００４９】
これにより、分配タンク全体のガスバリア性を高めることができ、樹脂材料からなるタンクケースの表面からの空気の浸透を抑制できる。る。
【００５０】
なお、タンクケース２０１の開口部を覆う可撓性フィルムと上面（ヘッド取り付け面側と反対側の面）を覆うフィルムとを別部材とすることもできる。
【００５１】
本発明の第２実施形態における分配タンクについて図８ない図１０を参照して説明する。なお、図８はヘッドユニットの側面説明図、図９は図８のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図、図１０はタンクケースの斜視説明図である。
【００５２】
ここでは、タンクケース２０１をヘッド配列方向と直交する方向の断面で三角形状としたものである。これにより、タンクケース２０１の樹脂材料（ＰＥなど）が露出している面を少なくすることができ、工程、部品点数を増やすことなく、タンクケース２０１の表面からの空気の浸透を抑制できる。
【００５３】
次に、本発明の他の実施形態に係る画像形成装置について図１１及び図１２を参照して説明する。なお、図１１は同画像形成装置の模式的平面説明図、図１２は同装置のインク供給系の説明図である。
【００５４】
この画像形成装置の基本的構成は前記実施形態と同様であるが、インク供給系の配置構成を異にしている。メインタンク１９１は、加圧ポンプ１９５によりカートリッジケース１９６内を加圧することでインク袋１９７内のインクが供給チューブ１９２及び電磁弁１９３を介してサブタンク１８１側に送液される。４色のインクタンク１９１は、装置の電源投入後、一斉に加圧ポンプ１９５により所定の圧力で加圧される。
【００５５】
サブタンク１８１は、図示しない検知手段によってインク量が検知され、必要に応じて電磁弁１９２が開閉してメインタンク１９１からサブタンク１８１にインクが供給される。
【００５６】
このサブタンク１８１の上流側にはフィルタ部１８６が設置されている。ここに、フィルタ部１８６を設置することで、ヘッド側のフィルタをなくすることができる。
【００５７】
つまり、前記第１実施形態では、ヘッド１０１上に１０μｍの異物を除去できる（１０μｍメッシュ）のフィルタ５３を配置しているが、この１０μｍメッシュのフィルタ５３は、気泡を通過させにくく、分配タンク５４の上部から排出するようにしている。この１０μｍのフィルタ５３が不要になることで、気泡はヘッド１０１のノズルから排出することができる。つまり、気泡は、メインタンク１９１を加圧することで、サブタンク１８１、供給チューブ１８２、分配タンク５４、ヘッド１０１と順に送られて、ヘッド１０１のノズルから排出される。
【００５８】
ここで、フィルタ１８６は、下からインクが加圧供給されるため気泡を通過させやすくなっている（インクの加圧、気泡は上昇しやすいという作用を利用したものである。）。なお、ヘッド１０１側に粗い（例えば２０〜１００μｍのメッシュの）フィルタを設けることもできる。また、ヘッドの内部流路にメッシュ板などのフィルタ部材を配設する構成とすることもできる。
【００５９】
このように、フィルタをサブタンクの前に配置することで、分配タンクの大きさを小さくでき、その表面積を小さくできる。その結果、装置サイズも小型化できる。また、ヘッドと分配タンクとの間にフィルタを配置した場合、フィルタ部からの空気の浸透も生じるが、サブタンク側にフィルタを備えることで、フィルタ部における空気の浸透をなくし、あるいは低減でき、結果として供給系全体のガスバリア性を高めることができる。
【００６０】
サブタンク１８１は、ガスバリア性の高いパック、例えばアルミパック１８３内にスプリング１８４（板バネなどでもよい）が設置されて、負圧を形成できるようにされている。このようにスプリング方式は、サブタンクとヘッドの位置を規制する水頭差方式ではないため、サブタンク１８１を適当な場所に配置することができ、装置サイズを小さくできる。
【００６１】
また、分配タンク１５４は、１つに１色のインクが供給されるようにしているが、前記実施形態の画像形成装置と同様に、内部を分割して、１ヘッドで２色にする構成としてもよい。
【００６２】
次に、本発明の第３実施形態における分配タンクについて図１３ない図１５を参照して説明する。なお、図１３はヘッドユニットの側面説明図、図１４は図１３のＣ−Ｃに沿う断面説明図、図１５はタンクケースの斜視説明図である。
【００６３】
ここでは、分配タンク１５４のタンクケース２０１は、上面を開放した箱型形状として、タンクケース２０１の上もガスバリア性の高いフィルム２０２を溶着している。
【００６４】
この分配タンク１５４は、上部に気泡抜き経路やそのための傾斜を設けていないことから小型化できる。その結果、フィルム２０２が溶着されていない部分の面積を更に小さくすることができ、ガスバリア性を高めることができる。
【００６５】
次に、本発明の第４実施形態における分配タンクについて図１６ない図１８を参照して説明する。なお、図１６はヘッドユニットの側面説明図、図１７は図１６のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図、図１８はタンクケースの斜視説明図である。
ここでは、分配タンク１５４のタンクケース２０１は、上部部分の厚みを他の部分よりも厚くしている。なお、タンクケース２０１内にスプリング支持部材２０７が配設されている。
【００６６】
ここでも、分配タンク１５４上部に気泡抜き経路やそのための傾斜を設けていないことから小型化できる。その結果、フィルム２０２が溶着されていない部分の面積を更に小さくすることができ、ガスバリア性を高めることができる。また、フィルム２０２が溶着されていない部分の樹脂材料（ＰＥあるいはＰＰ）の部分の厚みを増すことで、フィルム２０２で覆わないでも、ガスバリア性を高めることができる。
【００６７】
次に、本発明の第５実施形態における分配タンクについて図１９ない図２１を参照して説明する。なお、図１９はヘッドユニットの側面説明図、図２０は図１９のＥ−Ｅ線に沿う断面説明図、図２１はタンクケースの斜視説明図である。
【００６８】
ここでは、分配タンク１５４のタンクケース２０１は、ヘッド配列方向と直交する方向の断面において蒲鉾形状をなし、内部にはフィルム２０２を支持する支柱部２１５がヘッド配列方向に沿って設けられ、上部がガスバリア性の高いフィルム２０２で覆われている。なお、内部にスプリングを配設してダンパ効果を高めることもできる。
【００６９】
次に、本発明の第６実施形態における分配タンクについて図２２ない図２４を参照して説明する。なお、図２２はヘッドユニットの側面説明図、図２３は図２２のＦ−Ｆ線に沿う断面説明図、図２４はタンクケースの斜視説明図である。
【００７０】
ここでは、分配タンク１５４は、前記第２実施形態と同様にヘッド配列方向と直交する方向の断面において蒲鉾形状をなしているが、天面側が傾斜面となっていない点で前記第２実施形態と異なり、また、内部には、内部にはフィルム２０２を支持する支柱部２１５がヘッド配列方向に沿って設けられ、上部がガスバリア性の高いフィルム２０２で覆われている。なお、内部にスプリングを配設してダンパ効果を高めることもできる。
【００７１】
次に、本発明の第７実施形態の異なる例における分配タンクについて図２５を参照して説明する。なお、図２５は図５と同様な断面説明図である。
図２５（ａ）の例では、分配タンク５４のタンクケース２０１の上部２０１ｃの外周形状を円弧状に形成している。これにより、タンクケース２０１の三面を１枚のフィルム２０２で覆うときに各収容部２０３ａ、２０３ｂの壁面を形成する部分の張力を同じにして貼り易くなる。
【００７２】
図２５（ｂ）の例では、分配タンク５４のタンクケース２０１の上部２０１ｃの外周形状を台形状に形成している。これにより、上記の例と同様に、タンクケース２０１の周囲を１枚のフィルム２０２で覆うときに、各収容部２０３ａ、２０３ｂの壁面を形成する部分の張力を同じにして貼り易くなる。
【００７３】
なお、上記実施形態ではライン型画像形成装置に適用した例で説明しているが、シリアル型画像形成装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 装置本体
４ 搬送ユニット（搬送部）
５ 画像形成ユニット
６ クリーニング装置（維持回復機構）
７ 搬送ガイド部
８ サブタンクユニット
９ メインタンクユニット
５１ ヘッドユニット
５４ 分配タンク（分配部材）
８１ サブタンク
９１ メインタンク（インクカートリッジ）
１０１ ヘッド
２０１ タンクケース
２０１ フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに液体を分配して供給する樹脂材料からなる分配タンクと、を備え、
前記分配タンクの外周面は、前記樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、
前記シート部材で覆わせている面積が前記シート部材覆われていない面積よりも広い
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が矩形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が三角形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が半円形又は半楕円形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
液滴を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに液体を分配して供給する樹脂材料からなる分配タンクと、を一体にし、
前記分配タンクの外周面は、前記樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、
前記シート部材で覆わせている面積が前記シート部材覆われていない面積よりも広い
ことを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。
【請求項１】
液滴を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに液体を分配して供給する樹脂材料からなる分配タンクと、を備え、
前記分配タンクの外周面は、前記樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、
前記シート部材で覆わせている面積が前記シート部材覆われていない面積よりも広い
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が矩形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が三角形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記分配タンクはヘッド配列方向と直交する方向の断面形状が半円形又は半楕円形状であり、前記分配タンクの前記ヘッドと接続する面以外の面が前記シート部材で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
液滴を吐出する複数のヘッドと、
前記複数のヘッドに液体を分配して供給する樹脂材料からなる分配タンクと、を一体にし、
前記分配タンクの外周面は、前記樹脂材料よりもガスバリア性の高いシート部材で覆われ、
前記シート部材で覆わせている面積が前記シート部材覆われていない面積よりも広い
ことを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１２−１９２６７０（Ｐ２０１２−１９２６７０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９０８２（Ｐ２０１１−５９０８２）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【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１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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