画像形成装置及び画像形成装置における液体充填方法
【課題】フィルタを有するタンク内に液体を充填するときにフィルタが濡れることで気泡排出性が低下する。
【解決手段】ヘッドタンク４のインク収容部２２は滴吐出方向に沿う方向に配設されたフィルタ部材２０７によって上流室３５と下流室３６に分けられ、インク収容部２２の下流室３６からインクをヘッド２の供給口部１４に供給する供給経路２０３と、ヘッド２の排出口部１５から排出されるインクを外部に排出する排出経路２５とが設けられ、下流室３６と排出経路２５は連通経路２６にて連通され、ヘッドタンク４が空の状態でインクを充填するときに、インク供給ポンプ５２によってインク供給経路５１を通じてエアーフィルタ６３、三方弁６２、６１を通じて取込んだエアーを送ることでフィルタ２０７を乾燥させた状態にした後、インクを充填する。
【解決手段】ヘッドタンク４のインク収容部２２は滴吐出方向に沿う方向に配設されたフィルタ部材２０７によって上流室３５と下流室３６に分けられ、インク収容部２２の下流室３６からインクをヘッド２の供給口部１４に供給する供給経路２０３と、ヘッド２の排出口部１５から排出されるインクを外部に排出する排出経路２５とが設けられ、下流室３６と排出経路２５は連通経路２６にて連通され、ヘッドタンク４が空の状態でインクを充填するときに、インク供給ポンプ５２によってインク供給経路５１を通じてエアーフィルタ６３、三方弁６２、６１を通じて取込んだエアーを送ることでフィルタ２０７を乾燥させた状態にした後、インクを充填する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置及び画像形成装置における液体充填方法に関する。
【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３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
このような、画像形成装置として用いられるインクジェット記録装置におけるインク供給方式として、記録ヘッド側にサブタンク（バッファタンク、ヘッドタンクなども同義とする。）を、装置本体側にメインタンクを配置して、メインタンクからサブタンクにインクを補充供給し、サブタンクから記録ヘッドにインクを供給する方式が知られている。
【０００５】
このようなインク供給方式においては、メインタンクからサブタンクへ供給チューブを介してインクを供給し、更にサブタンク内にはインク内の不純物を濾過するフィルタを設けたものがある（特許文献１）。
【０００６】
このようにタンク内にフィルタを配設した場合、フィルタがインクで濡れた状態になると、フィルタを構成する粒子や繊維等の隙間にインクのメニスカスが形成されて、気体（気泡）を通過しにくくなる。そのため、タンクが空の状態からインクを充填する場合、タンク内のフィルタがインク又は充填液などの液体で濡れた状態になったときに、気泡がフィルタを通過することが困難となりタンク内に残留することになる。タンク内に気泡が残留した場合、気泡がヘッドに入り込むと、ノズルからの滴吐出が不能になったり、噴射方向が曲がるなどして、画像品質が低下することになる。
【０００７】
そこで、例えば、フィルタを上下２個のフィルタに分離して間に仕切り部を設けて、タンク内にインクを充填するとき、下から徐々にインクが満たされていくに仕切り部にてフィルタ上部にインクが濡れ広がらないようにしたものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１２６０４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２７６１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、特許文献２に開示されているように、フィルタを上下２個に分離する構成にあっては、フィルタが乾燥している初期のインク充填時には効果があるが、使用途中で同じヘッドを異色インクに入れ替える必要がある場合など、流路を洗浄する必要があるとき、その洗浄過程で、一旦、上部フィルタにインクが濡れ広がることになって、タンクから気泡を排出できなくなるという課題がある。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体収容タンク内に液体を充填するときにタンク内での気泡の残留を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、
液滴を吐出するヘッドと、
前記ヘッドに供給する液体を収容する収容部内に前記液体をろ過するフィルタを有する液体収容タンクと、
前記液体収容タンク内に空気を送り込む手段と、を備え、
液体が充填されていない状態の前記液体収容タンク内に前記液体を充填するとき、充填に先立って前記液体収容タンク内に空気を送り込んで前記フィルタを乾燥させる
構成とした。
【００１２】
ここで、前記フィルタを乾燥させる前に、前記ヘッド内及び前記液体収容タンク内の流路を洗浄する洗浄液を供給する構成とできる。
【００１３】
また、空気を送風するときに前記ヘッドのノズル面をキャップ部材で封止する構成とできる。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置における液体充填方法は、
液滴を吐出するヘッドに供給する液体を収容する収容部内に前記液体をろ過するフィルタを有する液体収容タンクを備える画像形成装置における液体充填方法において、
液体が充填されていない状態の前記液体収容タンク内に前記液体を充填するとき、充填に先立って前記液体収容タンク内に空気を送り込んで前記フィルタを乾燥させる
構成とした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る画像形成装置及び画像形成装置における液体充填方法によれば、液体が充填されていない状態の液体収容タンク内に液体を充填するとき、充填に先立って空気を送り込んでフィルタを乾燥させる構成としたので、フィルタを乾燥して気泡が通り易い状態にして液体充填を行なうことができ、タンク内での気泡の残留を低減することができ、安定した滴吐出を行なって高画質画像を形成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態を示す液体吐出ヘッドユニットを含むインク供給系の説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う模式的断面説明図である。
【図３】同インク供給系におけるインク充填工程の説明に供するフロー図である。
【図４】本発明の洗浄工程の説明に供するフロー図である。
【図５】本発明の第２実施形態の説明に供するインク供給系の説明図である。
【図６】同実施形態の洗浄工程の説明に供するフロー図である
【図７】本発明に係る画像形成装置の全体構成の一例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】
【００１７】
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。本発明の第１実施形態におけ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は同実施形態における画像形成装置のインク供給系の説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿うサブタンクの断面説明図である。
液体吐出ヘッドユニット（以下、単に「ヘッドユニット」ともいう。）１は、液滴を吐出するヘッド２と、ヘッド２に供給するインクを収容する液体収容タンク（以下、「ヘッドタンク」という。）４とを備えている。
【００１８】
ヘッド２は、液滴を吐出する複数のノズル１１と、各ノズル１１が連通する液室１２と、各液室１２にインクを供給する共通液室１３と、共通液室１３にインクを供給される供給口（インク供給ポート）１４と、共通液室１３からインクを排出する排出口（インク排出ポート）１５などを備えている。
【００１９】
ヘッドタンク４は、タンクケース２１内にヘッド２に供給するインクを収容するインク収容部２２と、インク収容部２２からインクをヘッド２の供給口１４に供給する供給ポート２４と、ヘッド２の排出口１５から排出されるインクを排出流路３９に排出する排出径路２５とを備えており、前記インク収容部２２は縦方向に配置されたインク中の不純物を濾過するフィルタ２０７によってフィルタ上流室３５とフィルタ下流室３６に分けられている。
【００２０】
さらに、フィルタ下流室３６には、フィルタ下流室底面３６ｃから天面３６ａへ達する隔壁２０２が設けられ、フィルタ下流室３６から供給流路２０３へ直接インクが流れ込まないようになっている。これにより、インク供給流路口２７から供給されたインクは、フィルタ上流室３５に流入し、フィルタ２０７を通過しフィルタ下流室３６を通って、供給流路２０３へ流れ、供給ポート２４からヘッド２へインクを供給する構成となっている。
【００２１】
また、インク収容部２２のフィルタ下流室３６の天面３６ａを中央部に向かって傾斜する傾斜面とし、天面３６ａの中央部の最も高い部位３６ｂに気泡溜部３８を設け、更に気泡滞留部３８からフィルタ下流室３６と排出流路３９とを連通する連通経路２６が設けられている。
【００２２】
また、ヘッドタンク４のタンクケース２１は、一方が開口した部材であり、開口部には可撓性の弾性変形可能な部材としてのフィルム部材２３（図１中網掛けを付して示すもの）を貼り付けて、圧力変動を吸収する構成としている。タンクケース２１は、隔壁２０２により仕切られたインク収容部２２と供給流路２０３にそれぞれの部位でインクの振動による圧力を吸収するダンパ効果を得られるようになっている。
【００２３】
一方、装置本体側には、ヘッドタンク４にインクを補充供給する交換可能なメインタンク（インクカートリッジ）５が配置されている。このインクタンク５は、先端部にバルブが付いた継手５６を設けており、インク供給経路５１及びインク戻り経路５３から着脱可能になっており、この継手５６から容易にメインタンク５の交換ができるようになっている。
【００２４】
そして、メインタンク５からインク供給経路５１を通じてインク供給用ポンプ５２によりヘッドタンク４に送液される。また、ヘッドタンク４の排出経路２５はインク戻り経路５３を介してメインタンク５に接続され、インク戻り経路５３には開閉弁（バルブ）５４が介装されている。
【００２５】
また、このメインタンク５は、タンク５内のインクが外気へ長時間露出し、乾燥または凝固することを防止するための大気開放管５５が設けられている。この大気開放管５５の流路は、細長い管状の形状になっており、管内の湿度はその長さに沿って変化するため、メインタンク５内のインクが外気と直接接することを防止することができ、インクの乾燥または増粘や凝固することを防止するようになっている。
【００２６】
このインク供給系においては、ヘッドタンク４に収容されたインクは、供給ポート２４を通じてヘッド２の一端部のインク供給ポート１４から共通液室１３の一端部から供給され、共通液室１３に供給されたインクは、滴吐出に使用されない分がヘッド２の他端部のインク排出ポート１５を通り、ヘッドタンク４のインク排出経路２６からインク戻り経路５３を介してメインタンク５に戻る循環経路を構成する。この循環経路のインク戻り経路５３とメインタンク５の間を流れるインクの流路は開閉可能な開閉弁５４で止めることができる。
【００２７】
そして、三方弁６１の残りの１つの流路には、三方弁６２及びエアーフィルタ６３を介して外気に接続し、インク供給ポンプ５２を駆動することでエアー（空気）をインク供給系の流路内に送り込めるようにしている。また、三方弁６２には洗浄液を収納した洗浄液タンク６４を接続し、インク供給ポンプ５２を駆動することで洗浄液をインク供給系の流路内に送り込めるようにしている。
【００２８】
次に、このような循環経路を含むインク供給系において、ヘッド２にインクを充填する動作について図３に示すフロー図を参照して説明する。
まず、三方弁６１をインク供給経路５１がメインタンク５側に連通する状態にしてバルブ５４を開き、インク供給経路５１を通じてメインタンク５からインク供給用ポンプ５２によりヘッドタンク４へ送液する。このインクは、ヘッドタンク４のインク供給流路口２７からフィルタ上流室３５へ流れ込む。このとき、フィルタ上流室３５の空気は、フィルタ２０７を通り、フィルタ下流室３６と排出流路３９とを連結する連通経路２６通して排出されるため、フィルタ上流室３５にインクが流入できることになる。なお、この場合、フィルタ２０７が乾燥していることが必要であり、インク等の液体でフィルタ２０７が濡れた状態であると、フィルタ２０７を構成する粒子や繊維等の間隙に液体のメニスカスを形成し、気体（気泡）がフィルタ２０７を通過しづらくなり、フィルタ上流室３５を気泡が無い状態でインクを充填することができなくなる。
【００２９】
そして、フィルタ上流室３５内がインクで満たされると、インクはフィルタ２０７を通過してフィルタ下流室３６へ流れ込む。フィルタ下流室３６では、隔壁２０２によって底面３６ｃから天面３６ａへインクが溜まり始め、隔壁２０２を超えたところで、供給流路２０３へ流れ始める。更にインクは、フィルタ下流室３６の天面３６ａの最も高い部位（位置部分）３６ｂから気泡溜部３８まで充填され、連通経路２６内を通り、排出流路３９へ流れ、フィルタ下流室３６内は気泡が無い状態でインクを充填することができる。次いで、供給流路２０３へ流れ込んだインクは、供給ポート２４を通ってヘッド２へ送られる。
【００３０】
なお、フィルタ下流室３６内の空気（気泡）を効率的に排出流路３９へ排出することができるようにフィルタ下流室の天面３６ａの最も高い部位（位置部分）３６ｂに気泡溜部３８を設け、この部分に気泡が集まりやすくなるため、短時間に効率的に気泡を排出流路３９へ排出できるようにしている。
【００３１】
次に、ヘッド２へ送液されたインクは、インク供給ポート１４を通じて共通液室１３へ送液される。共通液室１３へ流れ込んだインクの一部は、各ノズル１１から排出される。さらに、共通液室１３のインクは、インク排出ポート１５を通してインク排出経路２５から、排出流路３９へ排出され、連通経路２６から流れ出たインクと合流し、インク戻り経路５３へ送液されて、メインタンク５へ戻る。
【００３２】
インクがバルブ５４を通過し、インク戻り経路５３内にインクが送液されるとバルブ５４を閉じる。その後、インク供給用ポンプ５２の圧力を調整し、ヘッド２のノズル１１からインクを外部へ排出し、ノズル１１内の気泡を排出する。更に、インク供給ポンプ５２を開放し、インクの流れを止め、メインタンク５とヘッド２のノズル１１との水頭差によって発生するインクの吐出に必要な負圧を作り出す。
【００３３】
その後、ここでは、図示しない弾性体、好ましくはシリコンゴム等のワイパ部材によりノズル表面をワイピングし、ノズル面１１ａに垂れたインクを払拭し、ノズル１１のメニスカスを形成させ、インク充填を完了させる。
【００３４】
このようにして、ヘッド２へインクを充填させ、常にメインタンク５からヘッドタンク４を通じてヘッド２にインクを供給してインク吐出可能な状態とすることができる。
【００３５】
このようにして、インクを充填したインク供給系を用いた画像形成装置を使用して行く中で、使用用途においては、異色インクや、違う成分のインクを使用することが発生した場合、インク供給系内のインクを入れ換える必要がある。
【００３６】
この場合、継手５６からメインタンク５を外し、目的とするインクの入ったメインタンク５を取り付け、インク供給用ポンプ５２を稼動させノズル１１からインクを排出させながら交換させる方法がある。しかし、この方法では、交換用の大量のインクを必要とし、実印刷に使用しないインクを必要とするためコストアップとなる。そこで、インク供給系内のインクをインクよりも安価な液体で入れ換え、その後、目的とするインクに入れ換える方法もあるが、これでは、徐々にインクが入れ替わるため完全にインクが入れ替わるまでには、多くの時間を必要とする。
【００３７】
そこで、本発明では、一旦インク供給系内のインクを排出し、インクよりも安価な洗浄液を用いてインク供給系内を洗浄する。その手順について図４に示すフロー図を参照して説明する。
まず、図１に示すインク戻り経路５３側の継手５６ｂをインクの入れ替えに伴う廃液を収容する廃液ボトル６５の継手５６ｃに繋ぎ換える。その後、インク供給ポンプ５２を稼動させると当時にバルブ５４を開き、三方弁６１をインク供給経路５１と洗浄液が入った洗浄液ボトル６４間が連通する側へ切り変え、更に三方弁６２をインク供給経路５１とインク供給系内へ送るエアー内の塵埃を取り除くエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り変える。すると、エアーフィルタ６３を通過したエアーが流路内に送り込まれ、インク供給系内のインクを廃液ボトル６５へ圧送する。
【００３８】
そして、インク供給系の流路内のインクが廃液ボトル６５へ排出された後、三方弁６２をインク供給経路５１と洗浄液ボトル６４間が連通する側へ切り変えると、洗浄液ボトル６４内の洗浄液がインク供給系内に送液される。洗浄液が送液された後、再び三方弁６２をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り変え、エアーを送り、洗浄液を廃液ボトル６５へ排出させる。
【００３９】
さらに、三方弁６２をインク供給経路５１と洗浄ボトル６４間が連通する側へ切り替え、洗浄液をインク供給系内に送液させる。
【００４０】
これを繰り返し、インク供給系内を洗浄する。エアーと洗浄液を交互に送り込むことで、インク供給系内の液体は激しく撹拌されるため、液体を流し続けるよりも少ない量、短い時間でインク供給系内を洗浄することができる。
【００４１】
このようにして、インク供給系の流路内の洗浄が完了したときには、三方弁６２をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り変え、インク供給系内にフィルタ２０７が乾燥するまでエアーを送り続ける。ポンプ５２でエアーを送ることで、フィルタ２０７を短時間で乾燥することができる。
【００４２】
そして、フィルタ２０７が乾燥したときには、インク供給ポンプ５２を停止し、バルブ５４を閉じ、三方弁６１をインク供給経路５１とメインタンク５間が連通する側へ切り替え、インク供給系内の洗浄が終了する。
【００４３】
この後、交換するインクが入ったメインタンク５を取り付け、前述した図３で示すインク充填工程を行うことにより、インク交換作業を行うことができる。
【００４４】
ここで、上記インク供給系内の洗浄工程の中で、フィルタ２０７を乾燥させたが、これにより、フィルタ上流室３５を気泡が無い状態でインクを充填することができるようになる。なお、エアーや洗浄液を送る時間や、回数、圧力値は適宜設定するが、最適な回数、時間、圧力値を予め実証して得ておくことで、本インク供給系洗浄シーケンスを自動化することができる。
【００４５】
また、フィルタ２０７を乾燥させるときは、インク供給系内を十分に洗浄する必要がある。洗浄が不十分な場合、エアーを送り、乾燥させる間に残留するインク成分が析出し、インク供給系内、特に流路が狭くなるフィルタ２０７の孔部やノズル１１を詰まらせる原因となる。このため、フィルタ２０７を乾燥させるときには、インク供給系内が十分に清浄化できた後に行うことが重要である。
【００４６】
さらに、フィルタ２０７を乾燥させるときには、ノズル１１面を弾性体のキャップで密閉し、エアーを送ることが好ましい。これにより、万一、インク供給系内が十分に洗浄されていない状態でフィルタ２０７の乾燥を行っても、ノズル１１へはエアーが通過しないため、ノズル１１が乾燥することがなくなるので、インク成分の析出によるノズル詰まりを防ぐことができる。
【００４７】
一方、印刷などにより使用されたインクを補給するために行うメインタンク５の交換時や何らかの原因でフィルタ上流室３５に気泡が混入し、ノズル１１からのインク滴吐出に支障が生じた場合、これを解消するための気泡排出動作を行う場合でも、本作業で、インクを排出し、フィルタ２０７を乾燥させた後、同じインクを再充填することで、エアーが無い状態を作ることができ、ノズル１１からのインク滴吐出の不具合に対処することができる。
【００４８】
次に、本発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。図５は、インク供給系洗浄専用の洗浄ユニット６６を用いた同実施形態におけるインク供給系の説明図である。
洗浄ユニット６６は、内部に洗浄液が入った洗浄液ボトル６４、廃液を収容する廃液ボトル６５、エアーボトル６８が収納されている。この洗浄ユニット６６の外形は、前記第１実施形態のメインタンク５と同じ形状であり、継手５６ａ、５６ｂよりメインタンク６５と同じ要領で取り換えができるようになっている。
【００４９】
本実施形態におけるインク入れ替えのためのインク供給系の洗浄工程について図６に示すフロー図を参照して説明する。
まず、継手５６ａ、５６ｂよりメインタンク５を外し、洗浄ユニット６６を取り付ける。次に、インク供給ポンプ５２を稼動させると同時にバルブ５４を開き、三方弁６７をインク供給経路５１と洗浄液ボトル６４間が連通する側へ切り替え、更に三方弁６７をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り替える。これにより、エアーフィルタ６３を通過したエアーが流路内に送り込まれ、インク供給系内のインクを廃液ボトル６５へ圧送する。流路内のインクが廃液ボトル６５へ排出された後、三方弁Ｃ６７をインク供給経路５１と洗浄ボトル６４間が連通する側へ切り替えると、洗浄液ボトル６４内の洗浄液がインク供給系内に送液される。洗浄液が送液された後、再び三方弁６７をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り替え、エアーを送り、洗浄液を廃液ボトル６５へ排出させる。そしてまた、三方弁６７をインク供給経路５１と洗浄ボトル６４間が連通する側へ切り替え、洗浄液をインク供給系内に送液させる。これを繰り返し、インク供給系内を洗浄する。
【００５０】
このようにしてインク供給系内の洗浄が完了したときには、三方弁６７をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り替え、インク供給系内にフィルタ２０７が乾燥するまでエアーを送り続ける。フィルタ２０７の乾燥が終わった後、インク供給ポンプ５２停止し、バルブ５４を閉じ、三方弁６７をインク供給経路５１とメインタンク５間が連通する側へ切り替え、インク供給系内の洗浄工程を終了する。
【００５１】
そして、交換するインクが入ったメインタンク５を取り付け、前述した図３に示すインク充填工程を行うことにより、インク交換作業を行うことができる。
【００５２】
なお、前記第１実施形態と同様に、フィルタ２０７を乾燥させるときには、インク供給系内を十分に洗浄する必要があり、更にはノズル１１面を弾性体のキャップで密閉し、エアーを送ることが好ましい。
【００５３】
このように、インク供給系洗浄専用の洗浄ユニット６６を用いることで、メインタンクの交換方法と同じ要領で洗浄ユニットを組むことができ、容易にインク供給系の洗浄を行うことができる。更には、廃液タンク６５には、入れ換え前のインク供給系内のインクと洗浄ボトル６４に収容された洗浄液だけが排出されるため、その分の容量をもつ廃液ボトルにすることで、廃液ボトルからインクを溢れさせるおそれを避けることができる。
【００５４】
次に、上記各実施形態で説明したインク供給系を備える画像形成装置の一例について図７を参照して説明する。
この画像形成装置は、上記液体吐出ヘッドユニット１からなる記録ヘッド１０１を、キャリッジ１０３に搭載して、左右の側板１００Ａ、１００Ｂ間に横架した主ガイドロッド１０４と図示しない副ガイド部材とで摺動自在に支持している。この記録ヘッド１０１は、タイミングベルト１０５を介して主走査モータ１０６によって主走査方向に移動走査される。一方、被記録媒体１０７は記録ヘッド１０１のノズル面１１ａと対向し、記録ヘッド１０１の移動方向と直交する方向に搬送ローラ１０９によって搬送され、記録ヘッド１０１から画像に応じて吐出されるインク滴が付着されて画像が形成される。
【００５５】
記録ヘッド１０１へのインクの供給は、メインタンク５や大気開放管５５等が納められたメインタンクユニット１０２からインク供給ポンプ５２を経由してフレキシブルなインク供給径路５１によってなされる。また、記録ヘッド１０１にはノズルから吐出又は排出されなかったインクをインク戻し径路５３を通じてメインタンクユニット１０２に戻される。
【００５６】
また、記録領域外に設けられたキャップ部材１１１は、複数のノズル１１を有するノズル面１０８をキャッピングする弾性体、好ましくはシリコンゴム等からなる。非記録時には、記録ヘッド１０１がキャップ部材１１１の上方まで移動し、キャップ部材１１１が図示していないキャップ移動機構によって移動してノズル面１０８をキャッピングする。このキャップ部材１１１内には、インク吸引の際の吸引容易化、キャップ内雰囲気湿潤化等のため、インク吸収シート１１２が設けられている。
【００５７】
このキャップ部材１１１には、底面に２本のチューブ１１３、１１４が連結され、チューブ１１３は大気開放弁１１５を介して大気に連通される。チューブ１１４は吸引ポンプ１１６に接続され、キャップ部材１１１でノズル面１０８をキャッピングし、大気開放弁１１５を閉じた状態で、吸引ポンプ１１６を駆動してキャップ部材１１１内に負圧を発生させることで、記録ヘッド１０１のノズルからインクを吸引し、大気開放弁１１５を開放することでキャップ部材１１１内の空間１１７に溜まったインクを廃液タンク１１８に排出する。また、キャップ部材１１１は、大気開放弁１１５を閉じた状態でノズル面１０８に接触させ保持することで、記録ヘッド１０１のノズルの乾燥を防止する。
【００５８】
さらに、図示していないワイパ移動機構によってワイパーブレード（ワイパ部材）１１９を記録ヘッド１０１のノズル面１０８に接触する高さまで移動させ、記録ヘッド１０１を主走査方向に移動させてワイパーブレード１１９によりノズル面１０８に付着したインクや塵埃を払拭し、ノズル面１０８のメニスカスの生成やクリーニングを行うことができる。
【００５９】
なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、前述したように、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができ、また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ 液体吐出ヘッドユニット
２ ヘッド
４ ヘッドタンク
５ メインタンク
１１ ノズル
１３ 共通液室
１４ 供給ポート
１５ 排出ポート
２１ タンクケース
２２ インク収容部
２３ ダンパ部材（フィルム部材）
２４ 供給ポート
２５ 排出経路
３５ フィルタ上流室
３６ フィルタ下流室
３９ 排出流路
４０ 排気流路
５１ インク供給経路
５２ インク供給ポンプ
５３ インク戻り流路
５４ 開閉弁（バルブ）、
５６ 継手
６１、６２ 三方弁、
６３ エアーフィルタ、
６４ 洗浄液ボトル、
６６ 洗浄ユニット、
６７ 三方弁
１０１ 記録ヘッド（液体吐出ヘッドユニット）
２０２ 隔壁部
２０３ 供給流路
２０７ フィルタ部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は液滴を吐出して画像を形成する画像形成装置及び画像形成装置における液体充填方法に関する。
【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３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
このような、画像形成装置として用いられるインクジェット記録装置におけるインク供給方式として、記録ヘッド側にサブタンク（バッファタンク、ヘッドタンクなども同義とする。）を、装置本体側にメインタンクを配置して、メインタンクからサブタンクにインクを補充供給し、サブタンクから記録ヘッドにインクを供給する方式が知られている。
【０００５】
このようなインク供給方式においては、メインタンクからサブタンクへ供給チューブを介してインクを供給し、更にサブタンク内にはインク内の不純物を濾過するフィルタを設けたものがある（特許文献１）。
【０００６】
このようにタンク内にフィルタを配設した場合、フィルタがインクで濡れた状態になると、フィルタを構成する粒子や繊維等の隙間にインクのメニスカスが形成されて、気体（気泡）を通過しにくくなる。そのため、タンクが空の状態からインクを充填する場合、タンク内のフィルタがインク又は充填液などの液体で濡れた状態になったときに、気泡がフィルタを通過することが困難となりタンク内に残留することになる。タンク内に気泡が残留した場合、気泡がヘッドに入り込むと、ノズルからの滴吐出が不能になったり、噴射方向が曲がるなどして、画像品質が低下することになる。
【０００７】
そこで、例えば、フィルタを上下２個のフィルタに分離して間に仕切り部を設けて、タンク内にインクを充填するとき、下から徐々にインクが満たされていくに仕切り部にてフィルタ上部にインクが濡れ広がらないようにしたものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１２６０４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２７６１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、特許文献２に開示されているように、フィルタを上下２個に分離する構成にあっては、フィルタが乾燥している初期のインク充填時には効果があるが、使用途中で同じヘッドを異色インクに入れ替える必要がある場合など、流路を洗浄する必要があるとき、その洗浄過程で、一旦、上部フィルタにインクが濡れ広がることになって、タンクから気泡を排出できなくなるという課題がある。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、液体収容タンク内に液体を充填するときにタンク内での気泡の残留を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、
液滴を吐出するヘッドと、
前記ヘッドに供給する液体を収容する収容部内に前記液体をろ過するフィルタを有する液体収容タンクと、
前記液体収容タンク内に空気を送り込む手段と、を備え、
液体が充填されていない状態の前記液体収容タンク内に前記液体を充填するとき、充填に先立って前記液体収容タンク内に空気を送り込んで前記フィルタを乾燥させる
構成とした。
【００１２】
ここで、前記フィルタを乾燥させる前に、前記ヘッド内及び前記液体収容タンク内の流路を洗浄する洗浄液を供給する構成とできる。
【００１３】
また、空気を送風するときに前記ヘッドのノズル面をキャップ部材で封止する構成とできる。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置における液体充填方法は、
液滴を吐出するヘッドに供給する液体を収容する収容部内に前記液体をろ過するフィルタを有する液体収容タンクを備える画像形成装置における液体充填方法において、
液体が充填されていない状態の前記液体収容タンク内に前記液体を充填するとき、充填に先立って前記液体収容タンク内に空気を送り込んで前記フィルタを乾燥させる
構成とした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る画像形成装置及び画像形成装置における液体充填方法によれば、液体が充填されていない状態の液体収容タンク内に液体を充填するとき、充填に先立って空気を送り込んでフィルタを乾燥させる構成としたので、フィルタを乾燥して気泡が通り易い状態にして液体充填を行なうことができ、タンク内での気泡の残留を低減することができ、安定した滴吐出を行なって高画質画像を形成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態を示す液体吐出ヘッドユニットを含むインク供給系の説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う模式的断面説明図である。
【図３】同インク供給系におけるインク充填工程の説明に供するフロー図である。
【図４】本発明の洗浄工程の説明に供するフロー図である。
【図５】本発明の第２実施形態の説明に供するインク供給系の説明図である。
【図６】同実施形態の洗浄工程の説明に供するフロー図である
【図７】本発明に係る画像形成装置の全体構成の一例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】
【００１７】
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。本発明の第１実施形態におけ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は同実施形態における画像形成装置のインク供給系の説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿うサブタンクの断面説明図である。
液体吐出ヘッドユニット（以下、単に「ヘッドユニット」ともいう。）１は、液滴を吐出するヘッド２と、ヘッド２に供給するインクを収容する液体収容タンク（以下、「ヘッドタンク」という。）４とを備えている。
【００１８】
ヘッド２は、液滴を吐出する複数のノズル１１と、各ノズル１１が連通する液室１２と、各液室１２にインクを供給する共通液室１３と、共通液室１３にインクを供給される供給口（インク供給ポート）１４と、共通液室１３からインクを排出する排出口（インク排出ポート）１５などを備えている。
【００１９】
ヘッドタンク４は、タンクケース２１内にヘッド２に供給するインクを収容するインク収容部２２と、インク収容部２２からインクをヘッド２の供給口１４に供給する供給ポート２４と、ヘッド２の排出口１５から排出されるインクを排出流路３９に排出する排出径路２５とを備えており、前記インク収容部２２は縦方向に配置されたインク中の不純物を濾過するフィルタ２０７によってフィルタ上流室３５とフィルタ下流室３６に分けられている。
【００２０】
さらに、フィルタ下流室３６には、フィルタ下流室底面３６ｃから天面３６ａへ達する隔壁２０２が設けられ、フィルタ下流室３６から供給流路２０３へ直接インクが流れ込まないようになっている。これにより、インク供給流路口２７から供給されたインクは、フィルタ上流室３５に流入し、フィルタ２０７を通過しフィルタ下流室３６を通って、供給流路２０３へ流れ、供給ポート２４からヘッド２へインクを供給する構成となっている。
【００２１】
また、インク収容部２２のフィルタ下流室３６の天面３６ａを中央部に向かって傾斜する傾斜面とし、天面３６ａの中央部の最も高い部位３６ｂに気泡溜部３８を設け、更に気泡滞留部３８からフィルタ下流室３６と排出流路３９とを連通する連通経路２６が設けられている。
【００２２】
また、ヘッドタンク４のタンクケース２１は、一方が開口した部材であり、開口部には可撓性の弾性変形可能な部材としてのフィルム部材２３（図１中網掛けを付して示すもの）を貼り付けて、圧力変動を吸収する構成としている。タンクケース２１は、隔壁２０２により仕切られたインク収容部２２と供給流路２０３にそれぞれの部位でインクの振動による圧力を吸収するダンパ効果を得られるようになっている。
【００２３】
一方、装置本体側には、ヘッドタンク４にインクを補充供給する交換可能なメインタンク（インクカートリッジ）５が配置されている。このインクタンク５は、先端部にバルブが付いた継手５６を設けており、インク供給経路５１及びインク戻り経路５３から着脱可能になっており、この継手５６から容易にメインタンク５の交換ができるようになっている。
【００２４】
そして、メインタンク５からインク供給経路５１を通じてインク供給用ポンプ５２によりヘッドタンク４に送液される。また、ヘッドタンク４の排出経路２５はインク戻り経路５３を介してメインタンク５に接続され、インク戻り経路５３には開閉弁（バルブ）５４が介装されている。
【００２５】
また、このメインタンク５は、タンク５内のインクが外気へ長時間露出し、乾燥または凝固することを防止するための大気開放管５５が設けられている。この大気開放管５５の流路は、細長い管状の形状になっており、管内の湿度はその長さに沿って変化するため、メインタンク５内のインクが外気と直接接することを防止することができ、インクの乾燥または増粘や凝固することを防止するようになっている。
【００２６】
このインク供給系においては、ヘッドタンク４に収容されたインクは、供給ポート２４を通じてヘッド２の一端部のインク供給ポート１４から共通液室１３の一端部から供給され、共通液室１３に供給されたインクは、滴吐出に使用されない分がヘッド２の他端部のインク排出ポート１５を通り、ヘッドタンク４のインク排出経路２６からインク戻り経路５３を介してメインタンク５に戻る循環経路を構成する。この循環経路のインク戻り経路５３とメインタンク５の間を流れるインクの流路は開閉可能な開閉弁５４で止めることができる。
【００２７】
そして、三方弁６１の残りの１つの流路には、三方弁６２及びエアーフィルタ６３を介して外気に接続し、インク供給ポンプ５２を駆動することでエアー（空気）をインク供給系の流路内に送り込めるようにしている。また、三方弁６２には洗浄液を収納した洗浄液タンク６４を接続し、インク供給ポンプ５２を駆動することで洗浄液をインク供給系の流路内に送り込めるようにしている。
【００２８】
次に、このような循環経路を含むインク供給系において、ヘッド２にインクを充填する動作について図３に示すフロー図を参照して説明する。
まず、三方弁６１をインク供給経路５１がメインタンク５側に連通する状態にしてバルブ５４を開き、インク供給経路５１を通じてメインタンク５からインク供給用ポンプ５２によりヘッドタンク４へ送液する。このインクは、ヘッドタンク４のインク供給流路口２７からフィルタ上流室３５へ流れ込む。このとき、フィルタ上流室３５の空気は、フィルタ２０７を通り、フィルタ下流室３６と排出流路３９とを連結する連通経路２６通して排出されるため、フィルタ上流室３５にインクが流入できることになる。なお、この場合、フィルタ２０７が乾燥していることが必要であり、インク等の液体でフィルタ２０７が濡れた状態であると、フィルタ２０７を構成する粒子や繊維等の間隙に液体のメニスカスを形成し、気体（気泡）がフィルタ２０７を通過しづらくなり、フィルタ上流室３５を気泡が無い状態でインクを充填することができなくなる。
【００２９】
そして、フィルタ上流室３５内がインクで満たされると、インクはフィルタ２０７を通過してフィルタ下流室３６へ流れ込む。フィルタ下流室３６では、隔壁２０２によって底面３６ｃから天面３６ａへインクが溜まり始め、隔壁２０２を超えたところで、供給流路２０３へ流れ始める。更にインクは、フィルタ下流室３６の天面３６ａの最も高い部位（位置部分）３６ｂから気泡溜部３８まで充填され、連通経路２６内を通り、排出流路３９へ流れ、フィルタ下流室３６内は気泡が無い状態でインクを充填することができる。次いで、供給流路２０３へ流れ込んだインクは、供給ポート２４を通ってヘッド２へ送られる。
【００３０】
なお、フィルタ下流室３６内の空気（気泡）を効率的に排出流路３９へ排出することができるようにフィルタ下流室の天面３６ａの最も高い部位（位置部分）３６ｂに気泡溜部３８を設け、この部分に気泡が集まりやすくなるため、短時間に効率的に気泡を排出流路３９へ排出できるようにしている。
【００３１】
次に、ヘッド２へ送液されたインクは、インク供給ポート１４を通じて共通液室１３へ送液される。共通液室１３へ流れ込んだインクの一部は、各ノズル１１から排出される。さらに、共通液室１３のインクは、インク排出ポート１５を通してインク排出経路２５から、排出流路３９へ排出され、連通経路２６から流れ出たインクと合流し、インク戻り経路５３へ送液されて、メインタンク５へ戻る。
【００３２】
インクがバルブ５４を通過し、インク戻り経路５３内にインクが送液されるとバルブ５４を閉じる。その後、インク供給用ポンプ５２の圧力を調整し、ヘッド２のノズル１１からインクを外部へ排出し、ノズル１１内の気泡を排出する。更に、インク供給ポンプ５２を開放し、インクの流れを止め、メインタンク５とヘッド２のノズル１１との水頭差によって発生するインクの吐出に必要な負圧を作り出す。
【００３３】
その後、ここでは、図示しない弾性体、好ましくはシリコンゴム等のワイパ部材によりノズル表面をワイピングし、ノズル面１１ａに垂れたインクを払拭し、ノズル１１のメニスカスを形成させ、インク充填を完了させる。
【００３４】
このようにして、ヘッド２へインクを充填させ、常にメインタンク５からヘッドタンク４を通じてヘッド２にインクを供給してインク吐出可能な状態とすることができる。
【００３５】
このようにして、インクを充填したインク供給系を用いた画像形成装置を使用して行く中で、使用用途においては、異色インクや、違う成分のインクを使用することが発生した場合、インク供給系内のインクを入れ換える必要がある。
【００３６】
この場合、継手５６からメインタンク５を外し、目的とするインクの入ったメインタンク５を取り付け、インク供給用ポンプ５２を稼動させノズル１１からインクを排出させながら交換させる方法がある。しかし、この方法では、交換用の大量のインクを必要とし、実印刷に使用しないインクを必要とするためコストアップとなる。そこで、インク供給系内のインクをインクよりも安価な液体で入れ換え、その後、目的とするインクに入れ換える方法もあるが、これでは、徐々にインクが入れ替わるため完全にインクが入れ替わるまでには、多くの時間を必要とする。
【００３７】
そこで、本発明では、一旦インク供給系内のインクを排出し、インクよりも安価な洗浄液を用いてインク供給系内を洗浄する。その手順について図４に示すフロー図を参照して説明する。
まず、図１に示すインク戻り経路５３側の継手５６ｂをインクの入れ替えに伴う廃液を収容する廃液ボトル６５の継手５６ｃに繋ぎ換える。その後、インク供給ポンプ５２を稼動させると当時にバルブ５４を開き、三方弁６１をインク供給経路５１と洗浄液が入った洗浄液ボトル６４間が連通する側へ切り変え、更に三方弁６２をインク供給経路５１とインク供給系内へ送るエアー内の塵埃を取り除くエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り変える。すると、エアーフィルタ６３を通過したエアーが流路内に送り込まれ、インク供給系内のインクを廃液ボトル６５へ圧送する。
【００３８】
そして、インク供給系の流路内のインクが廃液ボトル６５へ排出された後、三方弁６２をインク供給経路５１と洗浄液ボトル６４間が連通する側へ切り変えると、洗浄液ボトル６４内の洗浄液がインク供給系内に送液される。洗浄液が送液された後、再び三方弁６２をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り変え、エアーを送り、洗浄液を廃液ボトル６５へ排出させる。
【００３９】
さらに、三方弁６２をインク供給経路５１と洗浄ボトル６４間が連通する側へ切り替え、洗浄液をインク供給系内に送液させる。
【００４０】
これを繰り返し、インク供給系内を洗浄する。エアーと洗浄液を交互に送り込むことで、インク供給系内の液体は激しく撹拌されるため、液体を流し続けるよりも少ない量、短い時間でインク供給系内を洗浄することができる。
【００４１】
このようにして、インク供給系の流路内の洗浄が完了したときには、三方弁６２をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り変え、インク供給系内にフィルタ２０７が乾燥するまでエアーを送り続ける。ポンプ５２でエアーを送ることで、フィルタ２０７を短時間で乾燥することができる。
【００４２】
そして、フィルタ２０７が乾燥したときには、インク供給ポンプ５２を停止し、バルブ５４を閉じ、三方弁６１をインク供給経路５１とメインタンク５間が連通する側へ切り替え、インク供給系内の洗浄が終了する。
【００４３】
この後、交換するインクが入ったメインタンク５を取り付け、前述した図３で示すインク充填工程を行うことにより、インク交換作業を行うことができる。
【００４４】
ここで、上記インク供給系内の洗浄工程の中で、フィルタ２０７を乾燥させたが、これにより、フィルタ上流室３５を気泡が無い状態でインクを充填することができるようになる。なお、エアーや洗浄液を送る時間や、回数、圧力値は適宜設定するが、最適な回数、時間、圧力値を予め実証して得ておくことで、本インク供給系洗浄シーケンスを自動化することができる。
【００４５】
また、フィルタ２０７を乾燥させるときは、インク供給系内を十分に洗浄する必要がある。洗浄が不十分な場合、エアーを送り、乾燥させる間に残留するインク成分が析出し、インク供給系内、特に流路が狭くなるフィルタ２０７の孔部やノズル１１を詰まらせる原因となる。このため、フィルタ２０７を乾燥させるときには、インク供給系内が十分に清浄化できた後に行うことが重要である。
【００４６】
さらに、フィルタ２０７を乾燥させるときには、ノズル１１面を弾性体のキャップで密閉し、エアーを送ることが好ましい。これにより、万一、インク供給系内が十分に洗浄されていない状態でフィルタ２０７の乾燥を行っても、ノズル１１へはエアーが通過しないため、ノズル１１が乾燥することがなくなるので、インク成分の析出によるノズル詰まりを防ぐことができる。
【００４７】
一方、印刷などにより使用されたインクを補給するために行うメインタンク５の交換時や何らかの原因でフィルタ上流室３５に気泡が混入し、ノズル１１からのインク滴吐出に支障が生じた場合、これを解消するための気泡排出動作を行う場合でも、本作業で、インクを排出し、フィルタ２０７を乾燥させた後、同じインクを再充填することで、エアーが無い状態を作ることができ、ノズル１１からのインク滴吐出の不具合に対処することができる。
【００４８】
次に、本発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。図５は、インク供給系洗浄専用の洗浄ユニット６６を用いた同実施形態におけるインク供給系の説明図である。
洗浄ユニット６６は、内部に洗浄液が入った洗浄液ボトル６４、廃液を収容する廃液ボトル６５、エアーボトル６８が収納されている。この洗浄ユニット６６の外形は、前記第１実施形態のメインタンク５と同じ形状であり、継手５６ａ、５６ｂよりメインタンク６５と同じ要領で取り換えができるようになっている。
【００４９】
本実施形態におけるインク入れ替えのためのインク供給系の洗浄工程について図６に示すフロー図を参照して説明する。
まず、継手５６ａ、５６ｂよりメインタンク５を外し、洗浄ユニット６６を取り付ける。次に、インク供給ポンプ５２を稼動させると同時にバルブ５４を開き、三方弁６７をインク供給経路５１と洗浄液ボトル６４間が連通する側へ切り替え、更に三方弁６７をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り替える。これにより、エアーフィルタ６３を通過したエアーが流路内に送り込まれ、インク供給系内のインクを廃液ボトル６５へ圧送する。流路内のインクが廃液ボトル６５へ排出された後、三方弁Ｃ６７をインク供給経路５１と洗浄ボトル６４間が連通する側へ切り替えると、洗浄液ボトル６４内の洗浄液がインク供給系内に送液される。洗浄液が送液された後、再び三方弁６７をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り替え、エアーを送り、洗浄液を廃液ボトル６５へ排出させる。そしてまた、三方弁６７をインク供給経路５１と洗浄ボトル６４間が連通する側へ切り替え、洗浄液をインク供給系内に送液させる。これを繰り返し、インク供給系内を洗浄する。
【００５０】
このようにしてインク供給系内の洗浄が完了したときには、三方弁６７をインク供給経路５１とエアーフィルタ６３間が連通する側へ切り替え、インク供給系内にフィルタ２０７が乾燥するまでエアーを送り続ける。フィルタ２０７の乾燥が終わった後、インク供給ポンプ５２停止し、バルブ５４を閉じ、三方弁６７をインク供給経路５１とメインタンク５間が連通する側へ切り替え、インク供給系内の洗浄工程を終了する。
【００５１】
そして、交換するインクが入ったメインタンク５を取り付け、前述した図３に示すインク充填工程を行うことにより、インク交換作業を行うことができる。
【００５２】
なお、前記第１実施形態と同様に、フィルタ２０７を乾燥させるときには、インク供給系内を十分に洗浄する必要があり、更にはノズル１１面を弾性体のキャップで密閉し、エアーを送ることが好ましい。
【００５３】
このように、インク供給系洗浄専用の洗浄ユニット６６を用いることで、メインタンクの交換方法と同じ要領で洗浄ユニットを組むことができ、容易にインク供給系の洗浄を行うことができる。更には、廃液タンク６５には、入れ換え前のインク供給系内のインクと洗浄ボトル６４に収容された洗浄液だけが排出されるため、その分の容量をもつ廃液ボトルにすることで、廃液ボトルからインクを溢れさせるおそれを避けることができる。
【００５４】
次に、上記各実施形態で説明したインク供給系を備える画像形成装置の一例について図７を参照して説明する。
この画像形成装置は、上記液体吐出ヘッドユニット１からなる記録ヘッド１０１を、キャリッジ１０３に搭載して、左右の側板１００Ａ、１００Ｂ間に横架した主ガイドロッド１０４と図示しない副ガイド部材とで摺動自在に支持している。この記録ヘッド１０１は、タイミングベルト１０５を介して主走査モータ１０６によって主走査方向に移動走査される。一方、被記録媒体１０７は記録ヘッド１０１のノズル面１１ａと対向し、記録ヘッド１０１の移動方向と直交する方向に搬送ローラ１０９によって搬送され、記録ヘッド１０１から画像に応じて吐出されるインク滴が付着されて画像が形成される。
【００５５】
記録ヘッド１０１へのインクの供給は、メインタンク５や大気開放管５５等が納められたメインタンクユニット１０２からインク供給ポンプ５２を経由してフレキシブルなインク供給径路５１によってなされる。また、記録ヘッド１０１にはノズルから吐出又は排出されなかったインクをインク戻し径路５３を通じてメインタンクユニット１０２に戻される。
【００５６】
また、記録領域外に設けられたキャップ部材１１１は、複数のノズル１１を有するノズル面１０８をキャッピングする弾性体、好ましくはシリコンゴム等からなる。非記録時には、記録ヘッド１０１がキャップ部材１１１の上方まで移動し、キャップ部材１１１が図示していないキャップ移動機構によって移動してノズル面１０８をキャッピングする。このキャップ部材１１１内には、インク吸引の際の吸引容易化、キャップ内雰囲気湿潤化等のため、インク吸収シート１１２が設けられている。
【００５７】
このキャップ部材１１１には、底面に２本のチューブ１１３、１１４が連結され、チューブ１１３は大気開放弁１１５を介して大気に連通される。チューブ１１４は吸引ポンプ１１６に接続され、キャップ部材１１１でノズル面１０８をキャッピングし、大気開放弁１１５を閉じた状態で、吸引ポンプ１１６を駆動してキャップ部材１１１内に負圧を発生させることで、記録ヘッド１０１のノズルからインクを吸引し、大気開放弁１１５を開放することでキャップ部材１１１内の空間１１７に溜まったインクを廃液タンク１１８に排出する。また、キャップ部材１１１は、大気開放弁１１５を閉じた状態でノズル面１０８に接触させ保持することで、記録ヘッド１０１のノズルの乾燥を防止する。
【００５８】
さらに、図示していないワイパ移動機構によってワイパーブレード（ワイパ部材）１１９を記録ヘッド１０１のノズル面１０８に接触する高さまで移動させ、記録ヘッド１０１を主走査方向に移動させてワイパーブレード１１９によりノズル面１０８に付着したインクや塵埃を払拭し、ノズル面１０８のメニスカスの生成やクリーニングを行うことができる。
【００５９】
なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、前述したように、例えば、プリンタ／ファックス／コピア複合機などの画像形成装置に適用することができ、また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ 液体吐出ヘッドユニット
２ ヘッド
４ ヘッドタンク
５ メインタンク
１１ ノズル
１３ 共通液室
１４ 供給ポート
１５ 排出ポート
２１ タンクケース
２２ インク収容部
２３ ダンパ部材（フィルム部材）
２４ 供給ポート
２５ 排出経路
３５ フィルタ上流室
３６ フィルタ下流室
３９ 排出流路
４０ 排気流路
５１ インク供給経路
５２ インク供給ポンプ
５３ インク戻り流路
５４ 開閉弁（バルブ）、
５６ 継手
６１、６２ 三方弁、
６３ エアーフィルタ、
６４ 洗浄液ボトル、
６６ 洗浄ユニット、
６７ 三方弁
１０１ 記録ヘッド（液体吐出ヘッドユニット）
２０２ 隔壁部
２０３ 供給流路
２０７ フィルタ部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するヘッドと、
前記ヘッドに供給する液体を収容する収容部内に前記液体をろ過するフィルタを有する液体収容タンクと、
前記液体収容タンク内に空気を送り込む手段と、を備え、
液体が充填されていない状態の前記液体収容タンク内に前記液体を充填するとき、充填に先立って前記液体収容タンク内に空気を送り込んで前記フィルタを乾燥させる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記フィルタを乾燥させる前に、前記ヘッド内及び前記液体収容タンク内の流路を洗浄する洗浄液を供給す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】
空気を送風するときに前記ヘッドのノズル面をキャップ部材で封止することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
液滴を吐出するヘッドに供給する液体を収容する収容部内に前記液体をろ過するフィルタを有する液体収容タンクを備える画像形成装置における液体充填方法において、
液体が充填されていない状態の前記液体収容タンク内に前記液体を充填するとき、充填に先立って前記液体収容タンク内に空気を送り込んで前記フィルタを乾燥させる
ことを特徴とする画像形成装置における液体充填方法。
【請求項１】
液滴を吐出するヘッドと、
前記ヘッドに供給する液体を収容する収容部内に前記液体をろ過するフィルタを有する液体収容タンクと、
前記液体収容タンク内に空気を送り込む手段と、を備え、
液体が充填されていない状態の前記液体収容タンク内に前記液体を充填するとき、充填に先立って前記液体収容タンク内に空気を送り込んで前記フィルタを乾燥させる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記フィルタを乾燥させる前に、前記ヘッド内及び前記液体収容タンク内の流路を洗浄する洗浄液を供給す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】
空気を送風するときに前記ヘッドのノズル面をキャップ部材で封止することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
液滴を吐出するヘッドに供給する液体を収容する収容部内に前記液体をろ過するフィルタを有する液体収容タンクを備える画像形成装置における液体充填方法において、
液体が充填されていない状態の前記液体収容タンク内に前記液体を充填するとき、充填に先立って前記液体収容タンク内に空気を送り込んで前記フィルタを乾燥させる
ことを特徴とする画像形成装置における液体充填方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２３５４７０（Ｐ２０１１−２３５４７０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０６８５０（Ｐ２０１０−１０６８５０）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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