画像形成装置
【課題】分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞留を生じる。
【解決手段】分配タンク５４は、タンクケース１２１内に複数のヘッド１０１にインクを分配する共通流路１２３が形成され、共通流路１２３の天面１２３ａは傾斜面に形成されて、共通流路１２３の一端部側に共通流路１２３にインクを供給するインク供給口１３０からのインク供給経路１３１が設けられ、インク供給経路１３１は、共通流路１２３に向かって斜めに下方から上方に向かって立ち上がる形状に形成され、上方の位置の出口１３１ａで共通流路１２３と連通している。
【解決手段】分配タンク５４は、タンクケース１２１内に複数のヘッド１０１にインクを分配する共通流路１２３が形成され、共通流路１２３の天面１２３ａは傾斜面に形成されて、共通流路１２３の一端部側に共通流路１２３にインクを供給するインク供給口１３０からのインク供給経路１３１が設けられ、インク供給経路１３１は、共通流路１２３に向かって斜めに下方から上方に向かって立ち上がる形状に形成され、上方の位置の出口１３１ａで共通流路１２３と連通している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【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、パターン材料なども含まれる。
【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、インクを収容するメインタンクと、メインタンクから供給されるインクを収容し、記録ヘッドに供給する可撓性部材（例えば可撓性フィルム）で形成された密閉式サブタンクを含む脱気インクを扱えるインク供給系と、記録ヘッドの複数のヘッドにインクを分配して供給する（分岐する）供給部材としての分配部材（ディストリビュータタンクともいう。）と、ディストリビュータタンクに溜まった気泡をインク供給経路から排出するための手段を備えるものが知られている。
【０００５】
ここで、記録ヘッドの吐出ノズルは非常に微細（例えばφ２４μｍ）であり、吐出インク内の溶存酸素量が高いと、酸素が徐々にたまり、インクの吐出不良を発生する可能性がある。そこで、この分配部材を含むインク供給経路内のインク中に気泡が混在すると、この気泡の混在したインクがヘッドに分配されてしまったり、インク内の溶存酸素量が高くなってしまい、ヘッドから所定量のインクが噴出さなかったり、所定の滴吐出特性が得られなくなる。このため、分配部材に供給されたインク中に混在する気泡の排出、除去を行う必要がある。
【０００６】
従来、例えば、インク分配器に、分配器内の気泡を収集する空間部に向けて気泡を導く複数の気泡流れ規制泡路を設け、かつ各気泡流れ規制泡路により収集された気泡により形成されるインクの液面を検出する各フロートスイッチを設けるものが知られている（特許文献１）。
【０００７】
また、印字装置側のインク循環経路とマニホールドとの間にバッファタンクを設け、一旦バッファタンクに貯留したインクをマニホールドに供給するようにしたものがある（特許文献２）。
【０００８】
さらに、メインタンクからサブタンクへの液体供給流路に液体に混入した気泡を捕獲する気泡捕獲部を有し、この気泡捕獲部には一部が伸縮部材で形成された液体流路部とアクチュエータ及び開閉弁を設け、液体流路部は液体流入側が液体流出側より高い水頭位置に設けて、液体供給流路に流れる液体に混入した気泡を捕獲し、アクチュエータで液体流路部を押圧して収縮させて開閉弁を開いて捕獲した気泡を排出するようにしたものがある（特許文献３）。
【０００９】
また、分岐部材（分配部材）の一端部の真下から分岐部材内部の流路のインクを供給し、天面を斜めに形成して気泡が集まる最も高い部分を大気に開放する大気開放路を設けたものが知られている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−０９６２０８号公報
【特許文献２】特開２００３−０１９８１１号公報
【特許文献３】特開２００８−１８３７４６号公報
【特許文献４】特開２００９−０１２４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、複数のヘッドのインクを分配する分配部材には気泡を排出できる手段を設けることができるが、分配部材内部の流路（これを「共通流路」という。）に対してインクを供給する供給径路で発生した気泡が滞留すると、分配部材に対するインク供給が阻害されてリフィル不足を生じるおそれがある。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞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】
【００１３】
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、
液滴を吐出するノズルを有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共通流路を内部に有する分配部材と、
前記分配部材に前記液体を供給する液体収容手段と、を備え、
前記分配部材は、前記共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、前記液体供給経路は前記共通流路に対して斜め下方から上方に向かって形成され、上方の位置で前記共通流路と連通している
構成とした。
【００１４】
ここで、前記共通流路には前記液体供給経路との接続部分に斜め下方に立ち下がる部分が形成されている構成とできる。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出するノズルを有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共通流路を内部に有する分配部材と、
前記分配部材に前記液体を供給する液体収容手段と、を備え、
前記分配部材は、前記共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、前記液体供給経路は前記共通流路に対して上方に広がる形状に形成されて前記共通流路と連通している
構成とした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る画像形成装置によれば、分配部材は、共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、液体供給経路は共通流路に対して斜め下方から上方に向かって形成され、上方の位置で共通流路と連通している構成としたので、液体供給径路内に侵入ないし発生した気泡は液体供給径路に沿って共通流路側に送られ、共通流路側の気泡排出径路を通じて排出され、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞留を低減することができる。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置によれば、分配部材は、共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、液体供給経路は共通流路に対して上方に広がる形状に形成されて構成としたので、液体供給径路内に侵入ないし発生した気泡は液体供給径路の上内面に沿って共通流路側に送られ、共通流路側の気泡排出径路を通じて排出され、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞留を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を説明する正面概略説明図である。
【図２】同じく要部平面説明図である。
【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】ヘッドモジュールの側面説明図である。
【図５】図４のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図である。
【図６】図４のヘッド部分の底面説明図である。
【図７】比較例の分配タンクの断面説明図である。
【図８】同分配タンクの作用説明に供する断面説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態における分配タンクの断面説明図である。
【図１０】同分配タンクの作用説明に供する断面説明図である。
【図１１】同分配タンクのインク供給口の出口と共通流路の天面との位置関係の比較例の説明に供する断面説明図である。
【図１２】同分配タンクの共通流路の入口部分の比較例の説明に供する断面説明図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における分配タンクの断面説明図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における分配タンクの断面説明図である。
【図１５】本発明の第４実施形態における分配タンクの断面説明図である。
【図１６】同分配タンクの作用説明に供する断面説明図である。
【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。
【００２０】
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モジュール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のヘッドモジュール５１にインクを供給するサブタンクで構成されるサブタンク部８と、サブタンク部８にインクを供給するメインタンク部９とを備えている。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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モジュール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。
【００２５】
画像形成ユニット５は、液滴を吐出する複数のヘッド１０１を一列に配列したヘッドモジュール（記録ヘッドユニット）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５２に取付けられて配置され、ヘッドモジュール５１には複数のヘッド１０１にインクを分配供給する分配部材（以下「分配タンク」という。）５４が一体化されている。
【００２６】
ここでは、ヘッドモジュール５１Ａ、５１Ｂの２つのノズル列の一方でブラック（Ｋ）の液滴を、他方でマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出し、また、ヘッドモジュール５１Ｃ、５１Ｄの２つのノズル列の一方でシアン（Ｃ）の液滴を、他方でイエロー（Ｙ）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つのヘッドモジュール５１が用紙搬送方向に並べて配置され、２つのヘッドモジュール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。
【００２７】
そして、ヘッドモジュール５１の上側にはインクをそれぞれのヘッド１０１に供給する分配タンク５４がヘッドモジュール５１ごとに配列されている。分配タンク５４の上流側には各色のサブタンク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（各色毎にブラックは「ｋ」、マゼンタは「ｍ」、シアンは「ｃ」、イエローは「ｙ」の符号を付記している。）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。
【００２８】
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。
【００２９】
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の各ヘッドモジュール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、ヘッドモジュール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。
【００３０】
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モジュール５１の各ヘッド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、ヘッドモジュール５１の各ヘッド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。
【００３１】
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モジュール５１のクリーニング動作（維持回復動作）に移行する。
【００３２】
次に、この画像形成装置のヘッドモジュールを含むインク供給系の詳細について図３を参照し手説明する。
サブタンク８１とヘッドモジュール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。なお、供給チューブ８２の径はここではφ６ｍｍとしているが、この径は大きければ大きいほどよく、φ１０ｍｍとしても良い。供給チューブ８１の径が小さいと抵抗（圧力損失）が増えるため、ヘッド１０１からインクを吐出し難くなり、画像に影響がでる可能性がある。
【００３３】
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。
【００３４】
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が接続されている（チューブで連結されている）。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、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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５５と、排出経路５５を開閉する電磁弁５６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５６を開いてエアーを排出する。なお、エアーを抜きやすくするため分配タンク５４の内部の共通流路の天面には傾斜が設けられている。
【００３７】
次に、ヘッドモジュール５１の詳細について図４ない図６を参照して説明する。なお、図４はヘッドモジュールの側面説明図、図５は図４のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図、図６は図４のヘッド部分の底面説明図である。
ヘッド１０１は、図６に示すように、液滴を吐出する複数のノズル１０２を配列した２列のノズル列１０３、１０３を有し、各ノズル列１０３、１０３のノズル１０２から異なる色の液滴を吐出する。
【００３８】
そして、複数のヘッド１０１は、図示しない固定部材（ねじ、接着剤等）でベース部材１１１に固定されている。複数のヘッド１０１は分配タンク５４に分配タンク固定部材１１２で固定されている。この分配タンク固定部材１１２は図で上下に押し付けるような板バネで形成され、分配タンク５４はヘッド１０１に押し付けられることになる。なお、ヘッド１０１と分配タンク５４との間にはフィルタ１０５が介在されている。
【００３９】
分配タンク５４は、タンクケース１２１の内部にヘッド配列方向に沿う隔壁部１２２で区画された異なる色に対応する共通流路１２３、１２３が形成され、共通流路１２３の壁面の少なくとも一部が可撓性を有する可撓性部材１２４で形成されている。
【００４０】
この可撓性部材１２４は、外部振動、機械振動、脈動からの圧力調整のためのダンパとして機能するものであり、例えば、アルミ、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テフロン（登録商標）、サラン、塩化ビニル、ＰＶＡ、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＥＴ等で形成される。また、この可撓性部材１２４はガスバリア性の機能も有している。また、タンクケース１２１の材質は、接着の関係から可撓性部材１２４と同様の材料が好ましいが、金属材料などでもよい。また、分配タンク５４はダンパ部がない構成であってもよい。
【００４１】
なお、分配タンク５４とヘッド１０１の構成は、上記の例に限るものではなく、例えば分配タンクを内部で分割せずに各１つのヘッドで１色のインクを吐出させる構成とし、ヘッドの数を増やして画像解像度を上記の構成の２倍にするような構成でもよい。
【００４２】
ここで、本発明の作用効果を明らかにするために従前の分配タンクを比較例として説明する。図７は同比較例の分配タンクの概略断面説明図である。
この分配タンク５００は、内部に形成された共通流路５０１にインクを供給するインク供給口（液体供給経路）５０２が設けられ、共通流路５０１の天面の最も高い部分に気泡排出口５０４が形成されている。
【００４３】
インク供給口５０２は共通流路５０１の一端部（ヘッド配列方向における一端部）に対して略水平に配置されている。このようにインク供給口５０２を水平にすることで、空の分配タンク５００にインクを供給するとき、スムーズにインクが供給されるので、気泡の発生も抑えられる。
【００４４】
しかしながら、インク供給口５０２の上流側で気泡が発生したり、装置本体が傾いたりしていて、分配タンク５００の先端部側（最下流側：図のＥ部側）が下がっていたりすると、供給経路（インク供給口５０２）にインクが留まってしまうことになる。
【００４５】
この点について図８を参照して具体的に説明すると、上流で発生した気泡６００がインク供給口５０２に侵入したとき、分配タンク５００の先端部がインク供給口５０２側より下がっていたりすると、図８（ａ）→（ｂ）→（ｃ）に示すように、インク供給口５０２内に気泡が滞留してしまう。前述したように、供給経路（インク供給口５０２）は例えばφ６ｍｍ以上であり、この場合、気泡６００が供給経路（インク供給口５０２）の壁面に付着してしまうと、加圧しても吸引しても気泡６００は流れ難くなってしまう。この場合、供給経路を小径（例えばφ４ｍｍ）以下とすれば、加圧や吸引で気泡は流れやすくなるが、圧力損失が大きくなって滴吐出に影響が生じる。
【００４６】
また、インク供給口５０２の出口と最も近いヘッド１０１との間の距離Ｆが短いと、共通流路５０１内に混入した気泡６００がヘッド１０１にインク供給口部５０６から流れ込む可能性がある。気泡がヘッドに流れ込むと、インクの不吐出（ノズルダウン）が発生するおそれがある。
【００４７】
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９を参照して説明する。なお、図９は同分配タンクの断面説明図である。
分配タンク５４は、タンクケース１２１内に複数のヘッド１０１にインクを分配する共通流路１２３が形成され、共通流路１２３の天面１２３ａは傾斜面に形成されている。そして、共通流路１２３の一端部側（天面１２３ａの上面１２３ｂがある側の端部）に共通流路１２３にインクを供給するインク供給口１３０からのインク供給経路１３１が設けられている。また、共通流路１２３の一端部側（天面１２３ａの上面１２３ｂ側）に気泡排出口１３２が設けられ、前述したように排出経路５５に接続されている。
【００４８】
ここで、インク供給経路１３１は、共通流路１２３に向かって斜め（角度θａ）に下方から上方に向かって立ち上がる形状に形成され、上方の位置の出口１３１ａで共通流路１２３と連通している。
【００４９】
また、共通流路１２３にはインク供給経路１３１の出口１３１ａから斜め（角度θｂ）で立ち下がる傾斜面を有する傾斜部１３３が形成されている。
【００５０】
また、共通流路１２３には各ヘッド１０１にインクを供給するインク供給口部１２６が設けられている。
【００５１】
このように構成した分配タンク５４の作用について図１０を参照して説明する。
図１０（ａ）に示すように、インク供給経路１３１からインク３００が供給されると、同図（ｂ）に示すように共通流路１２３に供給される。このとき、インク供給経路１３１に流入するインク３００に気泡３０１が混入していた場合、インク供給経路１３１が傾斜していることから、気泡３０１はその浮力によって上昇して図１０（ｃ）に示すように気泡排出口１３２へ排出される。なお、インク供給経路１３１の傾斜角度θａは３°以上９０°未満であることが好ましい。
【００５２】
この場合、インク供給経路１３１の出口１３１ａを上部の気泡排出口１３２の近くに配置することで、よりいっそう気泡３０１は気泡排出口１３２から排出されやすくなる。ただし、図１１に示すように、極端にインク供給経路１３１の出口１３１ａを上部に配置する（天面上面１２３ｂより高さａだけ高い位置に出口１３１ａの上端が位置するようなとき）と、分配タンク５４の共通流路１２３の上部にエアーが溜まったとき（エアー溜り３０２が生じたとき）、出口１３１ａの流路が狭くなってしまうため、流体抵抗が増大し、インクの不吐出を発生させてしまうおそれがある。そのため、インク供給経路１３１の出口１３１ａは、共通流路１２３の天面１２３ａの上面１２３ｂよりも下側に位置して形成している。
【００５３】
また、インク供給経路１３１から共通流路１２３内にインクが供給されるとき、共通流路１２３の入口部分では下方に広がるような傾斜部１３３が形成されているので、供給されたインクは、この傾斜部１３３を緩やかに流れて気泡は発生しない。
【００５４】
すなわち、図１２に示すように、共通流路１２３のインク供給経路１３１の出口１３１ａに通じる入口部分に傾斜部１３３がなく、鉛直下向きに立ち下がる形状であると、インクが落下したときに気泡３０１が発生してヘッド１０１に流入するおそれがある。
【００５５】
なお、共通流路１２３の下方に広がる傾斜部１３３の角度は極力小さい方がよく、傾斜角度θｂは６０度以下に設定することが好ましい。
【００５６】
このように、分配部材は、共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、液体供給経路は共通流路に対して斜め下方から上方に向かって形成され、上方の位置で共通流路と連通している構成とすることで、液体供給径路内に侵入ないし発生した気泡は液体供給径路に沿って共通流路側に送られ、共通流路側の気泡排出径路を通じて排出され、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞留を低減することができる。
【００５７】
次に、本発明に第２実施形態における分配タンクについて図１３を参照して説明する。なお、図１３は同分配タンクの断面説明図である。
ここでは、共通流路１２３のインク供給経路１３１の出口１３１ａ側の傾斜部１３３を曲面形状としている。これにより、より緩やかにインク３００が流れて気泡の発生を抑制できる。
【００５８】
次に、本発明に第３実施形態における分配タンクについて図１４を参照して説明する。なお、図１４は同分配タンクの断面説明図である。
ここでは、インク供給経路１３１を分配タンク５４の内部に向かって上方に広がるような形状としている。この場合、供給経路１３１に、僅かに水平部分が生じるが、その後は上昇形状になっているため、前記第１、第２実施形態と同様に発生した気泡は上昇し、下面は水平であるためこの部分で気泡は発生しないことになる。
【００５９】
このように、分配部材は、共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、液体供給経路は共通流路に対して上方に広がる形状に形成されて構成とすることで、液体供給径路内に侵入ないし発生した気泡は液体供給径路の上内面に沿って共通流路側に送られ、共通流路側の気泡排出径路を通じて排出され、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞留を低減することができる。
【００６０】
次に、本発明に第４実施形態における分配タンクについて図１５を参照して説明する。なお、図１５は同分配タンクの断面説明図である。
ここでは、インク供給口１３０をヘッド１０１のノズル面よりも下方に位置させ、インク供給口１３０からのインク供給経路１３１が共通流路１２３に向かって斜め下方から上方に向かって傾斜し、かつ、上昇しながら上方に広がる形状としている。
【００６１】
すなわち、ここではインク供給経路１３１は前記第１及び第３実施形態を組み合わせた形状としている。
【００６２】
この分配タンク５４にインクを供給するとき、図１６（ａ）に示すように、インク供給経路１３１からインク３００が供給されると、同図（ｂ）に示すように共通流路１２３に供給される。このとき、インク供給経路１３１に流入するインク３００に気泡３０１が混入していた場合、インク供給経路１３１が傾斜していることから、気泡３０１はその浮力によって上昇して同図（ｃ）に示すように気泡排出口１３２へ排出される。
【００６３】
そして、この構成にあっては、図１６（ｃ）に示すようにインク供給経路１３１の入口部分（傾斜が始まる部分）とヘッド１０１との間には十分な間隔Ｇ（例えば１０mm以上）をとることができるので、ヘッド１０１に気泡が入り込むことも確実に防止できる。
【００６４】
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で複数ヘッドを配列した構成の記録ヘッドを備える場合にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
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 インクタンクユニット（サブタンクユニット）
９ メインタンク部
５１ ヘッドモジュール（記録ヘッドユニット）
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
１２１ タンクケース
１２３ 共通流路
１３０ インク供給口
１３１ インク供給経路
１３２ 気泡排出口
１３３ 傾斜部
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に液滴を吐出する記録ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【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、パターン材料なども含まれる。
【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、インクを収容するメインタンクと、メインタンクから供給されるインクを収容し、記録ヘッドに供給する可撓性部材（例えば可撓性フィルム）で形成された密閉式サブタンクを含む脱気インクを扱えるインク供給系と、記録ヘッドの複数のヘッドにインクを分配して供給する（分岐する）供給部材としての分配部材（ディストリビュータタンクともいう。）と、ディストリビュータタンクに溜まった気泡をインク供給経路から排出するための手段を備えるものが知られている。
【０００５】
ここで、記録ヘッドの吐出ノズルは非常に微細（例えばφ２４μｍ）であり、吐出インク内の溶存酸素量が高いと、酸素が徐々にたまり、インクの吐出不良を発生する可能性がある。そこで、この分配部材を含むインク供給経路内のインク中に気泡が混在すると、この気泡の混在したインクがヘッドに分配されてしまったり、インク内の溶存酸素量が高くなってしまい、ヘッドから所定量のインクが噴出さなかったり、所定の滴吐出特性が得られなくなる。このため、分配部材に供給されたインク中に混在する気泡の排出、除去を行う必要がある。
【０００６】
従来、例えば、インク分配器に、分配器内の気泡を収集する空間部に向けて気泡を導く複数の気泡流れ規制泡路を設け、かつ各気泡流れ規制泡路により収集された気泡により形成されるインクの液面を検出する各フロートスイッチを設けるものが知られている（特許文献１）。
【０００７】
また、印字装置側のインク循環経路とマニホールドとの間にバッファタンクを設け、一旦バッファタンクに貯留したインクをマニホールドに供給するようにしたものがある（特許文献２）。
【０００８】
さらに、メインタンクからサブタンクへの液体供給流路に液体に混入した気泡を捕獲する気泡捕獲部を有し、この気泡捕獲部には一部が伸縮部材で形成された液体流路部とアクチュエータ及び開閉弁を設け、液体流路部は液体流入側が液体流出側より高い水頭位置に設けて、液体供給流路に流れる液体に混入した気泡を捕獲し、アクチュエータで液体流路部を押圧して収縮させて開閉弁を開いて捕獲した気泡を排出するようにしたものがある（特許文献３）。
【０００９】
また、分岐部材（分配部材）の一端部の真下から分岐部材内部の流路のインクを供給し、天面を斜めに形成して気泡が集まる最も高い部分を大気に開放する大気開放路を設けたものが知られている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−０９６２０８号公報
【特許文献２】特開２００３−０１９８１１号公報
【特許文献３】特開２００８−１８３７４６号公報
【特許文献４】特開２００９−０１２４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述したように、複数のヘッドのインクを分配する分配部材には気泡を排出できる手段を設けることができるが、分配部材内部の流路（これを「共通流路」という。）に対してインクを供給する供給径路で発生した気泡が滞留すると、分配部材に対するインク供給が阻害されてリフィル不足を生じるおそれがある。
【００１２】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞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】
【００１３】
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、
液滴を吐出するノズルを有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共通流路を内部に有する分配部材と、
前記分配部材に前記液体を供給する液体収容手段と、を備え、
前記分配部材は、前記共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、前記液体供給経路は前記共通流路に対して斜め下方から上方に向かって形成され、上方の位置で前記共通流路と連通している
構成とした。
【００１４】
ここで、前記共通流路には前記液体供給経路との接続部分に斜め下方に立ち下がる部分が形成されている構成とできる。
【００１５】
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出するノズルを有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共通流路を内部に有する分配部材と、
前記分配部材に前記液体を供給する液体収容手段と、を備え、
前記分配部材は、前記共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、前記液体供給経路は前記共通流路に対して上方に広がる形状に形成されて前記共通流路と連通している
構成とした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る画像形成装置によれば、分配部材は、共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、液体供給経路は共通流路に対して斜め下方から上方に向かって形成され、上方の位置で共通流路と連通している構成としたので、液体供給径路内に侵入ないし発生した気泡は液体供給径路に沿って共通流路側に送られ、共通流路側の気泡排出径路を通じて排出され、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞留を低減することができる。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置によれば、分配部材は、共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、液体供給経路は共通流路に対して上方に広がる形状に形成されて構成としたので、液体供給径路内に侵入ないし発生した気泡は液体供給径路の上内面に沿って共通流路側に送られ、共通流路側の気泡排出径路を通じて排出され、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞留を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を説明する正面概略説明図である。
【図２】同じく要部平面説明図である。
【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】ヘッドモジュールの側面説明図である。
【図５】図４のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図である。
【図６】図４のヘッド部分の底面説明図である。
【図７】比較例の分配タンクの断面説明図である。
【図８】同分配タンクの作用説明に供する断面説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態における分配タンクの断面説明図である。
【図１０】同分配タンクの作用説明に供する断面説明図である。
【図１１】同分配タンクのインク供給口の出口と共通流路の天面との位置関係の比較例の説明に供する断面説明図である。
【図１２】同分配タンクの共通流路の入口部分の比較例の説明に供する断面説明図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における分配タンクの断面説明図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における分配タンクの断面説明図である。
【図１５】本発明の第４実施形態における分配タンクの断面説明図である。
【図１６】同分配タンクの作用説明に供する断面説明図である。
【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。
【００２０】
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モジュール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のヘッドモジュール５１にインクを供給するサブタンクで構成されるサブタンク部８と、サブタンク部８にインクを供給するメインタンク部９とを備えている。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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モジュール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。
【００２５】
画像形成ユニット５は、液滴を吐出する複数のヘッド１０１を一列に配列したヘッドモジュール（記録ヘッドユニット）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５２に取付けられて配置され、ヘッドモジュール５１には複数のヘッド１０１にインクを分配供給する分配部材（以下「分配タンク」という。）５４が一体化されている。
【００２６】
ここでは、ヘッドモジュール５１Ａ、５１Ｂの２つのノズル列の一方でブラック（Ｋ）の液滴を、他方でマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出し、また、ヘッドモジュール５１Ｃ、５１Ｄの２つのノズル列の一方でシアン（Ｃ）の液滴を、他方でイエロー（Ｙ）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つのヘッドモジュール５１が用紙搬送方向に並べて配置され、２つのヘッドモジュール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。
【００２７】
そして、ヘッドモジュール５１の上側にはインクをそれぞれのヘッド１０１に供給する分配タンク５４がヘッドモジュール５１ごとに配列されている。分配タンク５４の上流側には各色のサブタンク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（各色毎にブラックは「ｋ」、マゼンタは「ｍ」、シアンは「ｃ」、イエローは「ｙ」の符号を付記している。）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。
【００２８】
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。
【００２９】
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の各ヘッドモジュール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、ヘッドモジュール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。
【００３０】
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モジュール５１の各ヘッド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、ヘッドモジュール５１の各ヘッド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。
【００３１】
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モジュール５１のクリーニング動作（維持回復動作）に移行する。
【００３２】
次に、この画像形成装置のヘッドモジュールを含むインク供給系の詳細について図３を参照し手説明する。
サブタンク８１とヘッドモジュール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。なお、供給チューブ８２の径はここではφ６ｍｍとしているが、この径は大きければ大きいほどよく、φ１０ｍｍとしても良い。供給チューブ８１の径が小さいと抵抗（圧力損失）が増えるため、ヘッド１０１からインクを吐出し難くなり、画像に影響がでる可能性がある。
【００３３】
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。
【００３４】
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が接続されている（チューブで連結されている）。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、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。
【００３５】
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。
【００３６】
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５５と、排出経路５５を開閉する電磁弁５６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５６を開いてエアーを排出する。なお、エアーを抜きやすくするため分配タンク５４の内部の共通流路の天面には傾斜が設けられている。
【００３７】
次に、ヘッドモジュール５１の詳細について図４ない図６を参照して説明する。なお、図４はヘッドモジュールの側面説明図、図５は図４のＤ−Ｄ線に沿う断面説明図、図６は図４のヘッド部分の底面説明図である。
ヘッド１０１は、図６に示すように、液滴を吐出する複数のノズル１０２を配列した２列のノズル列１０３、１０３を有し、各ノズル列１０３、１０３のノズル１０２から異なる色の液滴を吐出する。
【００３８】
そして、複数のヘッド１０１は、図示しない固定部材（ねじ、接着剤等）でベース部材１１１に固定されている。複数のヘッド１０１は分配タンク５４に分配タンク固定部材１１２で固定されている。この分配タンク固定部材１１２は図で上下に押し付けるような板バネで形成され、分配タンク５４はヘッド１０１に押し付けられることになる。なお、ヘッド１０１と分配タンク５４との間にはフィルタ１０５が介在されている。
【００３９】
分配タンク５４は、タンクケース１２１の内部にヘッド配列方向に沿う隔壁部１２２で区画された異なる色に対応する共通流路１２３、１２３が形成され、共通流路１２３の壁面の少なくとも一部が可撓性を有する可撓性部材１２４で形成されている。
【００４０】
この可撓性部材１２４は、外部振動、機械振動、脈動からの圧力調整のためのダンパとして機能するものであり、例えば、アルミ、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テフロン（登録商標）、サラン、塩化ビニル、ＰＶＡ、ポリプロピレン、ナイロン、ＰＥＴ等で形成される。また、この可撓性部材１２４はガスバリア性の機能も有している。また、タンクケース１２１の材質は、接着の関係から可撓性部材１２４と同様の材料が好ましいが、金属材料などでもよい。また、分配タンク５４はダンパ部がない構成であってもよい。
【００４１】
なお、分配タンク５４とヘッド１０１の構成は、上記の例に限るものではなく、例えば分配タンクを内部で分割せずに各１つのヘッドで１色のインクを吐出させる構成とし、ヘッドの数を増やして画像解像度を上記の構成の２倍にするような構成でもよい。
【００４２】
ここで、本発明の作用効果を明らかにするために従前の分配タンクを比較例として説明する。図７は同比較例の分配タンクの概略断面説明図である。
この分配タンク５００は、内部に形成された共通流路５０１にインクを供給するインク供給口（液体供給経路）５０２が設けられ、共通流路５０１の天面の最も高い部分に気泡排出口５０４が形成されている。
【００４３】
インク供給口５０２は共通流路５０１の一端部（ヘッド配列方向における一端部）に対して略水平に配置されている。このようにインク供給口５０２を水平にすることで、空の分配タンク５００にインクを供給するとき、スムーズにインクが供給されるので、気泡の発生も抑えられる。
【００４４】
しかしながら、インク供給口５０２の上流側で気泡が発生したり、装置本体が傾いたりしていて、分配タンク５００の先端部側（最下流側：図のＥ部側）が下がっていたりすると、供給経路（インク供給口５０２）にインクが留まってしまうことになる。
【００４５】
この点について図８を参照して具体的に説明すると、上流で発生した気泡６００がインク供給口５０２に侵入したとき、分配タンク５００の先端部がインク供給口５０２側より下がっていたりすると、図８（ａ）→（ｂ）→（ｃ）に示すように、インク供給口５０２内に気泡が滞留してしまう。前述したように、供給経路（インク供給口５０２）は例えばφ６ｍｍ以上であり、この場合、気泡６００が供給経路（インク供給口５０２）の壁面に付着してしまうと、加圧しても吸引しても気泡６００は流れ難くなってしまう。この場合、供給経路を小径（例えばφ４ｍｍ）以下とすれば、加圧や吸引で気泡は流れやすくなるが、圧力損失が大きくなって滴吐出に影響が生じる。
【００４６】
また、インク供給口５０２の出口と最も近いヘッド１０１との間の距離Ｆが短いと、共通流路５０１内に混入した気泡６００がヘッド１０１にインク供給口部５０６から流れ込む可能性がある。気泡がヘッドに流れ込むと、インクの不吐出（ノズルダウン）が発生するおそれがある。
【００４７】
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９を参照して説明する。なお、図９は同分配タンクの断面説明図である。
分配タンク５４は、タンクケース１２１内に複数のヘッド１０１にインクを分配する共通流路１２３が形成され、共通流路１２３の天面１２３ａは傾斜面に形成されている。そして、共通流路１２３の一端部側（天面１２３ａの上面１２３ｂがある側の端部）に共通流路１２３にインクを供給するインク供給口１３０からのインク供給経路１３１が設けられている。また、共通流路１２３の一端部側（天面１２３ａの上面１２３ｂ側）に気泡排出口１３２が設けられ、前述したように排出経路５５に接続されている。
【００４８】
ここで、インク供給経路１３１は、共通流路１２３に向かって斜め（角度θａ）に下方から上方に向かって立ち上がる形状に形成され、上方の位置の出口１３１ａで共通流路１２３と連通している。
【００４９】
また、共通流路１２３にはインク供給経路１３１の出口１３１ａから斜め（角度θｂ）で立ち下がる傾斜面を有する傾斜部１３３が形成されている。
【００５０】
また、共通流路１２３には各ヘッド１０１にインクを供給するインク供給口部１２６が設けられている。
【００５１】
このように構成した分配タンク５４の作用について図１０を参照して説明する。
図１０（ａ）に示すように、インク供給経路１３１からインク３００が供給されると、同図（ｂ）に示すように共通流路１２３に供給される。このとき、インク供給経路１３１に流入するインク３００に気泡３０１が混入していた場合、インク供給経路１３１が傾斜していることから、気泡３０１はその浮力によって上昇して図１０（ｃ）に示すように気泡排出口１３２へ排出される。なお、インク供給経路１３１の傾斜角度θａは３°以上９０°未満であることが好ましい。
【００５２】
この場合、インク供給経路１３１の出口１３１ａを上部の気泡排出口１３２の近くに配置することで、よりいっそう気泡３０１は気泡排出口１３２から排出されやすくなる。ただし、図１１に示すように、極端にインク供給経路１３１の出口１３１ａを上部に配置する（天面上面１２３ｂより高さａだけ高い位置に出口１３１ａの上端が位置するようなとき）と、分配タンク５４の共通流路１２３の上部にエアーが溜まったとき（エアー溜り３０２が生じたとき）、出口１３１ａの流路が狭くなってしまうため、流体抵抗が増大し、インクの不吐出を発生させてしまうおそれがある。そのため、インク供給経路１３１の出口１３１ａは、共通流路１２３の天面１２３ａの上面１２３ｂよりも下側に位置して形成している。
【００５３】
また、インク供給経路１３１から共通流路１２３内にインクが供給されるとき、共通流路１２３の入口部分では下方に広がるような傾斜部１３３が形成されているので、供給されたインクは、この傾斜部１３３を緩やかに流れて気泡は発生しない。
【００５４】
すなわち、図１２に示すように、共通流路１２３のインク供給経路１３１の出口１３１ａに通じる入口部分に傾斜部１３３がなく、鉛直下向きに立ち下がる形状であると、インクが落下したときに気泡３０１が発生してヘッド１０１に流入するおそれがある。
【００５５】
なお、共通流路１２３の下方に広がる傾斜部１３３の角度は極力小さい方がよく、傾斜角度θｂは６０度以下に設定することが好ましい。
【００５６】
このように、分配部材は、共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、液体供給経路は共通流路に対して斜め下方から上方に向かって形成され、上方の位置で共通流路と連通している構成とすることで、液体供給径路内に侵入ないし発生した気泡は液体供給径路に沿って共通流路側に送られ、共通流路側の気泡排出径路を通じて排出され、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞留を低減することができる。
【００５７】
次に、本発明に第２実施形態における分配タンクについて図１３を参照して説明する。なお、図１３は同分配タンクの断面説明図である。
ここでは、共通流路１２３のインク供給経路１３１の出口１３１ａ側の傾斜部１３３を曲面形状としている。これにより、より緩やかにインク３００が流れて気泡の発生を抑制できる。
【００５８】
次に、本発明に第３実施形態における分配タンクについて図１４を参照して説明する。なお、図１４は同分配タンクの断面説明図である。
ここでは、インク供給経路１３１を分配タンク５４の内部に向かって上方に広がるような形状としている。この場合、供給経路１３１に、僅かに水平部分が生じるが、その後は上昇形状になっているため、前記第１、第２実施形態と同様に発生した気泡は上昇し、下面は水平であるためこの部分で気泡は発生しないことになる。
【００５９】
このように、分配部材は、共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、液体供給経路は共通流路に対して上方に広がる形状に形成されて構成とすることで、液体供給径路内に侵入ないし発生した気泡は液体供給径路の上内面に沿って共通流路側に送られ、共通流路側の気泡排出径路を通じて排出され、分配部材内部の共通流路に液体を供給する液体供給径路における気泡の滞留を低減することができる。
【００６０】
次に、本発明に第４実施形態における分配タンクについて図１５を参照して説明する。なお、図１５は同分配タンクの断面説明図である。
ここでは、インク供給口１３０をヘッド１０１のノズル面よりも下方に位置させ、インク供給口１３０からのインク供給経路１３１が共通流路１２３に向かって斜め下方から上方に向かって傾斜し、かつ、上昇しながら上方に広がる形状としている。
【００６１】
すなわち、ここではインク供給経路１３１は前記第１及び第３実施形態を組み合わせた形状としている。
【００６２】
この分配タンク５４にインクを供給するとき、図１６（ａ）に示すように、インク供給経路１３１からインク３００が供給されると、同図（ｂ）に示すように共通流路１２３に供給される。このとき、インク供給経路１３１に流入するインク３００に気泡３０１が混入していた場合、インク供給経路１３１が傾斜していることから、気泡３０１はその浮力によって上昇して同図（ｃ）に示すように気泡排出口１３２へ排出される。
【００６３】
そして、この構成にあっては、図１６（ｃ）に示すようにインク供給経路１３１の入口部分（傾斜が始まる部分）とヘッド１０１との間には十分な間隔Ｇ（例えば１０mm以上）をとることができるので、ヘッド１０１に気泡が入り込むことも確実に防止できる。
【００６４】
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で複数ヘッドを配列した構成の記録ヘッドを備える場合にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
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 インクタンクユニット（サブタンクユニット）
９ メインタンク部
５１ ヘッドモジュール（記録ヘッドユニット）
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
１２１ タンクケース
１２３ 共通流路
１３０ インク供給口
１３１ インク供給経路
１３２ 気泡排出口
１３３ 傾斜部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有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共通流路を内部に有する分配部材と、
前記分配部材に前記液体を供給する液体収容手段と、を備え、
前記分配部材は、前記共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、前記液体供給経路は前記共通流路に対して斜め下方から上方に向かって形成され、上方の位置で前記共通流路と連通している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記共通流路には前記液体供給経路との接続部分に斜め下方に立ち下がる部分が形成さ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】
液滴を吐出するノズルを有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共通流路を内部に有する分配部材と、
前記分配部材に前記液体を供給する液体収容手段と、を備え、
前記分配部材は、前記共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、前記液体供給経路は前記共通流路に対して上方に広がる形状に形成されて前記共通流路と連通している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
液滴を吐出するノズルを有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共通流路を内部に有する分配部材と、
前記分配部材に前記液体を供給する液体収容手段と、を備え、
前記分配部材は、前記共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、前記液体供給経路は前記共通流路に対して斜め下方から上方に向かって形成され、上方の位置で前記共通流路と連通している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記共通流路には前記液体供給経路との接続部分に斜め下方に立ち下がる部分が形成さ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】
液滴を吐出するノズルを有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共通流路を内部に有する分配部材と、
前記分配部材に前記液体を供給する液体収容手段と、を備え、
前記分配部材は、前記共通流路に液体を供給する液体供給経路を有し、前記液体供給経路は前記共通流路に対して上方に広がる形状に形成されて前記共通流路と連通している
ことを特徴とする画像形成装置。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【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】
【公開番号】特開２０１１−４６１３１（Ｐ２０１１−４６１３１Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９７４４６（Ｐ２００９−１９７４４６）
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【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３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]