JP5272947B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
なお、本願において、「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インクを着弾させて画像形成を行う装置（単なる液体吐出装置を含む）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（単に液滴を媒体に着弾させる、即ち液滴吐出装置ないし液体吐出装置と称されるものを含む）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、ＤＮＡ試料、パターニング材料、樹脂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る。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したＯＨＰシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、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ものの総称として用いる。また、「画像」とは２次元画像に限らず、３次元画像（立体画像）をも含む意味である。
記録ヘッドとして用いる液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）としては、圧電アクチュエータ等により振動板を変位させ液室内の体積を変化させて圧力を高め液滴を吐出させる圧電型ヘッドや、液室内に通電によって発熱する発熱体を設けて、発熱体の発熱により生じる気泡によって液室内の圧力を高め、液滴を吐出させるサーマル型ヘッドが知られている。
このような液体吐出方式の画像形成装置として、インクを循環させながらヘッドのノズルからインクを吐出させるインクジェット記録装置が知られている（特許文献１。このようなインクジェット記録装置は、例えば、上流側タンク、インクジェットヘッド及び下流側タンクが導管によって接続されて構成され、上流側タンクの液面及び下流側タンクの液面は一定に保たれ、上流側タンクのインクは上流側流路を経由してインクジェットヘッドに流入し、更にインクジェットヘッドから下流側流路を経由して下流側タンクに流れ込むように循環される。
このようなインクジェット記録装置において、気泡混入やインク漏洩などの不具合を防ぎ、良好な印刷特性を確保するには、適正な循環流量を維持することが求められる。上述した装置において、循環流量は、上流側タンクから、上流側流路、インクジェットヘッド、及び下流側流路を介して下流側タンクに至る流路抵抗と、上流側タンクと下流側タンクの高さの差で決まる。したがって、流量を調節するためには、上流側タンク、下流側タンク、インクジェットヘッド等の位置により調整する必要がある。すなわち、例えば、流量を増やすためには、上流側タンクの高さと下流側タンクの高さの差を大きくする必要があるので、上流側タンクの高さ位置を上げ、下流側タンクの高さ位置を下げなくてはならない。
しかしながら、通常、タンクの配置には物理的な制約がある場合が多く、高さの調節は困難であり、また、高さの差を変えるとこれに伴って流路抵抗が変化するため、所望の流量を確保することが困難である。
そこで、例えば、ノズルに対向する圧力室と連通する上流ポート及び下流ポートを有するインクジェットヘッドと、上流ポートを介してインクジェットヘッドと連通し、インクを貯留可能な上流側タンクと、下流ポートを介してインクジェットヘッドと連通し、インクを貯留可能な下流側タンクと、下流側タンクから上流側タンクへインクを戻す循環ポンプとを連通して構成される循環系を備え、下流側タンク液面を大気圧に開閉可能な開放弁を持ち、開放弁を閉じて循環ポンプを駆動し、下流側タンク液面を負圧にするとともに帰還流路を介して下流側タンクから上流側タンクへインクを戻してインクを循環させるインク供給機構を備えるものがある（特許文献２）。
また、インク滴を吐出するノズルと、少なくとも２個で一対となるインク供給口と、一対となるインク供給口同士を連通させると共に、各インク供給口をノズルにそれぞれ連通させるインク流路とを備えるヘッドと、インクを貯留するインクタンクと、一対となるインク供給口のうち少なくとも１つのインク供給口とインクタンクとを連通させる第一チューブと、一対となるインク供給口のうち他のインク供給口とインクタンクとを連通させる第二チューブと、第一チューブを介してインクタンクからヘッドに向けてインクを送るポンプと、第二チューブに設けられ開閉可能な弁と、ポンプを制御するポンプ制御部と、上記弁の開閉を制御する弁制御部とを備えるものがある（特許文献３）。
しかしながら、特許文献２に開示の構成にあっては、交換可能なインクタンク以外に、上流タンクと下流タンクが必要であり、その配置にも制約があるため、装置の大型化、高コスト化が避けられない。また、タンク内の空気容積によって圧力を制御しているため、気温の変化によってタンク内の圧力変化が大きくなり、所望の条件が得られない場合があるばかりでなく、多くのタンク、チューブを含む送液系全体に高度の気密性が要求されるために実現性はかなり困難であるという課題がある。
また、特許文献３に開示に構成にあっては、簡易で小型な機構で循環が可能となっているが、ヘッドが長尺化したり、複数のヘッドを並べたラインヘッドに適用した場合、インクの経路が長くなるため、インクを送液する場合の圧力損失が大きくなる。このため、インクを送液するためのポンプの圧力を高める必要があるが、ポンプの圧力を高めるとヘッドのノズルからインクが液垂れを生じやすくなり、無駄に消費されるインクが増加してしまい、これを避けるための圧力制御が極めて困難であるという課題がある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、装置を大型化することなく、記録中における液体供給の安定性を向上し、少ない廃液量で液体循環による気泡排出性を向上することを目的とする。
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、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第１液体径路は、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
構成とした。
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第１液体径路は、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
構成とした。
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第２液体径路は、送液手段を有し、
前記第１液体径路は、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
構成とした。
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第２液体径路は、送液手段を有し、
前記第１液体径路は、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
構成とした。
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第２液体径路は、送液手段を有し、
前記第１液体径路は、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
構成とした。
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第２液体径路は、送液手段を有し、
前記第１液体径路は、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
構成とした。
本発明に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第１液体径路及び前記第２液体径路は、いずれも、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
構成とした。
液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第１液体径路及び前記第２液体径路は、いずれも、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
構成とした。
ここで、前記液体タンクは、開閉可能な弁を通じて大気に連通する連通路が設けられている構成とできる。
また、前記第２液体径路は前記液体タンク内部に破泡性部材を介して接続されている構成とできる。
本発明に係る画像形成装置によれば、液体タンクから液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路とを備え、第１液体径路は、液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、第１の流路と第２の流路を連通させる圧力調整弁と、第２の流路又は液体タンクと圧力調整弁とを連通する第３の流路と、第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、圧力調整弁は、第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、ノズルから液滴を吐出するときには、圧力調整弁を介して液体吐出ヘッドと液体タンクが連通している状態で、送液手段により液体を液体タンクからヘッドに送液する構成としたので、ヘッドの吐出量に応じて適正なアシスト圧を自動的に調節しながらヘッドに印加して液体径路の長尺化、吐出流量の増大化、吐出液体の高粘度化等に伴うリフィル不足を回避することができ、液体循環で無駄な液体消費を抑制しながら気泡排出性を向上でき、更に第２流路に設けられた流路開閉手段により初期充填時やメンテナンス時に送液手段で直接第１流路に送液して充填時間の短縮化を図れ、ノズルからの気泡排出には加圧排出ができることでメンテナンス効果が高まる。
本発明に係る画像形成装置によれば、液体タンクから液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路とを備え、第２液体径路は送液手段を有し、第１液体径路は、液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、液体タンクに連通する第２の流路と、第１の流路と第２の流路を連通させる圧力調整弁と、第２の流路又は液体タンクと圧力調整弁とを連通する第３の流路と、第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、圧力調整弁は、第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、ノズルから液滴を吐出するときには、圧力調整弁を介して液体吐出ヘッドと液体タンクが連通している状態で、送液手段により液体を液体タンクからヘッドに送液する構成としたので、ヘッドの吐出量に応じて適正なアシスト圧を自動的に調節しながらヘッドに印加して液体径路の長尺化、吐出流量の増大化、吐出液体の高粘度化等に伴うリフィル不足を回避することができ、液体循環で無駄な液体消費を抑制しながら気泡排出性を向上でき、更に第２液体径路の送液手段の送液量よりメンテナンス時にもノズルからの液体排出をせずに循環できるようになって廃液量を低減できる。
本発明に係る画像形成装置によれば、液体タンクから液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路とを備え、第２液体径路は送液手段を有し、第１液体径路は、液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、第１の流路と第２の流路を連通させる圧力調整弁と、第２の流路又は液体タンクと圧力調整弁とを連通する第３の流路と、第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、圧力調整弁は、第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、ノズルから液滴を吐出するときには、圧力調整弁を介して液体吐出ヘッドと液体タンクが連通している状態で、送液手段により液体を液体タンクからヘッドに送液する構成としたので、ヘッドの吐出量に応じて適正なアシスト圧を自動的に調節しながらヘッドに印加して液体径路の長尺化、吐出流量の増大化、吐出液体の高粘度化等に伴うリフィル不足を回避することができ、液体循環で無駄な液体消費を抑制しながら気泡排出性を向上でき、更に第２流路に設けられた流路開閉手段により初期充填時やメンテナンス時に送液手段で直接第１流路に送液して充填時間の短縮化を図れ、ノズルからの気泡排出には加圧排出ができることでメンテナンス効果が高まり、更にまた第２液体径路の送液手段の送液量よりメンテナンス時にもノズルからの液体排出をせずに循環できるようになって廃液量を低減できる。
本発明に係る画像形成装置によれば、液体タンクから液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路とを備え、第１液体径路及び第２液体径路は、いずれも、液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、第１の流路と第２の流路を連通させる圧力調整弁と、第２の流路又は液体タンクと圧力調整弁とを連通する第３の流路と、第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、圧力調整弁は、第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、ノズルから液滴を吐出するときには、圧力調整弁を介して液体吐出ヘッドと液体タンクが連通している状態で、送液手段により液体を液体タンクからヘッドに送液する構成としたので、ヘッドの吐出量に応じて適正なアシスト圧を自動的に調節しながらヘッドに印加して液体径路の長尺化、吐出流量の増大化、吐出液体の高粘度化等に伴うリフィル不足を回避することができ、液体循環で無駄な液体消費を抑制しながら気泡排出性を向上でき、更に第２流路に設けられた流路開閉手段により初期充填時やメンテナンス時に送液手段で直接第１流路に送液して充填時間の短縮化を図れ、ノズルからの気泡排出には加圧排出ができることでメンテナンス効果が高まり、更に初期充填及びメンテナンス時にはインクタンク−第１液体径路−ヘッド−第２液体径路−インクタンクの循環径路を形成することにより常時気泡排出が可能であり、しかも、記録時に双方向からヘッドへ液体供給が可能となるため、より安定した供給を行うことができ、特に、複数のヘッドを直列に接続して長尺化した長尺ヘッドにも安定した液体供給が可能となる。
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実施形態について図１を参照して説明する。なお、図１は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
液体吐出ヘッド１は、液滴を吐出する複数のノズル２と、各ノズル２が連通する複数の個別流路３と、各個別流路３に連通する共通流路４を有し、共通流路４はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポート５、６が設けられている。液体タンクであるインクカートリッジ（メインタンク）１０は、液体吐出ヘッド１に供給するインクを貯留する。
液体吐出ヘッド１は、液滴を吐出する複数のノズル２と、各ノズル２が連通する複数の個別流路３と、各個別流路３に連通する共通流路４を有し、共通流路４はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポート５、６が設けられている。液体タンクであるインクカートリッジ（メインタンク）１０は、液体吐出ヘッド１に供給するインクを貯留する。
そして、インクカートリッジ１０から液体吐出ヘッド１の共通流路４の一方のポート５側に連通する第１液体径路１１と、液体吐出ヘッド１の共通流路４の他方のポート６側に連通する第２液体径路１２とを備えている。
ここで、第１液体径路１１は、液体吐出ヘッド１にフィルタ７を通じて連通する第１の流路２１と、インクタンク１０に連通し、流路開閉手段である開閉弁（バルブ）２４を有する流路２２ａ及び２２ｂで構成される第２の流路２２と、第１の流路２１と第２の流路２２を連通させる圧力調整弁である流路抵抗可変ユニット２５と、第２の流路２２の流路２２ａと２２ｂとの間（この点を分岐部２２ｃという。）と圧力調整弁２５とを連通する第３の流路２３と、第３の流路２３に設けられる送液手段であるポンプ（アシストポンプ）２６（ポンプＰ１）とを有している。
圧力調整弁である流路抵抗可変ユニット２５は、第１の流路２１を流れる液体（インク）の流量に応じて内部の流路抵抗が変化するものである。
なお、インクカートリッジ１０には大気連通部３０及び液面高さを検知する検知電極３１が設けられており、インクカートリッジ１０内の液面がヘッド１のノズル面よりも低い位置になるように配置されている。これにより、インクがインク径路に満たされている状態では、ヘッド１０とインクカートリッジ１０の液面の水頭差ｈにより、ヘッド１は負圧に保持されるので、安定してヘッド１からインク滴吐出を行うことができる。
また、ヘッド１側には維持回復機構５１が配設される。この維持回復機構５１には、非吐出時にインクの水分乾燥を防止すると同時に、ヘッド１内の気泡を取り除き、ノズル２が詰まったときなどにヘッド１内のインクを吸引する目的で保湿・吸引用のキャップ５２が備わっている。ヘッド１内のインクを吸引するときは、ヘッド１のノズル面をキャップ５２でキャッピングして、吸引ポンプ５３により、インクを廃液タンク５６に排出する。ここでは、キャップ５２は、保湿用と吸引用を併用しているが、それぞれの役割を独立させたキャップを構成してもよい。また、吸引したインクは、廃液タンク５６ではなく、インクカートリッジ１０に戻す構成とすることもできる。また、廃液タンク５６は、吸引動作だけではなく、ヘッド１からの画像形成に寄与しない空吐出滴を受ける空吐出受けとしての役割を持つことがある。また、ワイパ部材５７は、ワイピングユニット５８に取り付けられており、このワイパ部材５７により、メンテナンス後のヘッド１のノズル面２ａを払拭することで、ノズル面のメニスカスが整えられる。なお、キャップ５２及びワイパ部材５７は図示しない移動機構によってヘッド１のノズル面２ａに対して進退される（この例では昇降される。）。
次に、流路抵抗可変ユニット２５の一例について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は流路抵抗可変ユニットの模式的説明図、図３は同ユニットの弁体の平面説明図である。
流路抵抗可変ユニット２５は、流路形成部材である管部材４１と、管部材４１内に自由状態で移動可能に収容された可動部材である弁体４２とを有している。
流路抵抗可変ユニット２５は、流路形成部材である管部材４１と、管部材４１内に自由状態で移動可能に収容された可動部材である弁体４２とを有している。
管部材４１は、第１の流路２１を接続するポート４３ａと、第２の流路２２の流路２２ａを接続するポート４３ｂと、第３の流路２３を接続するポート４３ｃとを有している。弁体４２は、インクの流れの方向において径の異なる段部を有する段付き軸形状部材であり、上部４２ｔ、中央部４２ｍ、下部４２ｂの少なくとも３つの段部要素を有し、中央部４２ｍの径が下部４２ｂよりも小径に形成されている。この弁体４２は、管部材４１の内部で移動可能とされ、内部の流れの状態等に応じて、図２（ａ）の位置、図２（ｂ）の位置、あるいはその中間の位置をとる。
ここで、弁体４２の上部４２ｔには、図３にも示すように、インクの流れ方向に沿う方向に、第１の流路４１と第３の流路４３とを連通する連通路であって第１の絞り部となる貫通穴４４が設けられている。また、弁体４２の下部４２ｂと管部材４１の流路部分４７ｂとの間で第２の絞り部４８が形成され、弁体４２が上述したように内部の流れの状態等に応じて移動することにより、第２の絞り部４８の絞り量が変化する。
なお、ここでは、図３に示すように、貫通穴４４を弁体４２の中心軸回りに４等分して均等に配置したが、穴の大きさを小さくして穴の数を増やしたり、逆に穴を大きくして穴の数を減らしたりすることも適宜可能である。ただし、ヘッド１からのインク吐出による流れを利用して、まっすぐ弁体４２を移動させるという点で、貫通穴４２は弁体上部４２ｔに周方向に均等に配置することが好ましい。
そして、管部材４１には、弁体４２の中央部４２ｍの位置、すなわち、第１の絞り部４４と第２の絞り部４８との間に第３の流路２３の一部となる横穴（ポート）４３ｃが形成されている。
ここで、この流路抵抗可変ユニット２５及びアシストポンプ２６によるアシスト原理について説明する。
まず、ヘッド１から滴吐出を行っていない状態、あるいは、吐出流量が少ない条件は、流路抵抗可変ユニット８３は図２（ａ）に示す状態にあり、開閉弁２５は開状態にある。この状態では、弁体４２はポート４３ｂ側にある。図２（ａ）に示すように、管部材４１と弁体４２の下部４２ｂの間のギャップGｂと、第１の絞り部となる貫通穴８４との流体抵抗の総和が管部材４１と弁体４２の上部４２ｔのギャップＧｔの流体抵抗よりも大きいこと、更に、ポート４３ａの先には流体抵抗の大きい第１流路２１や図示しないヘッド側のフィルタがあるため、矢印Ｑａで示すポンプ２６によって送液されたインクは、流れやすいポート４３ｂ側に流れる（矢印Ｃ）。したがって、ポンプ２６によって発生するインクの流れは、第３の流路２３から流路抵抗可変ユニット２５内を通じて第２の流路２２の流路２２ｂで形成されるループ経路内を循環するだけであり、ヘッド１の圧力にはほとんど影響を与えない。
まず、ヘッド１から滴吐出を行っていない状態、あるいは、吐出流量が少ない条件は、流路抵抗可変ユニット８３は図２（ａ）に示す状態にあり、開閉弁２５は開状態にある。この状態では、弁体４２はポート４３ｂ側にある。図２（ａ）に示すように、管部材４１と弁体４２の下部４２ｂの間のギャップGｂと、第１の絞り部となる貫通穴８４との流体抵抗の総和が管部材４１と弁体４２の上部４２ｔのギャップＧｔの流体抵抗よりも大きいこと、更に、ポート４３ａの先には流体抵抗の大きい第１流路２１や図示しないヘッド側のフィルタがあるため、矢印Ｑａで示すポンプ２６によって送液されたインクは、流れやすいポート４３ｂ側に流れる（矢印Ｃ）。したがって、ポンプ２６によって発生するインクの流れは、第３の流路２３から流路抵抗可変ユニット２５内を通じて第２の流路２２の流路２２ｂで形成されるループ経路内を循環するだけであり、ヘッド１の圧力にはほとんど影響を与えない。
一方、ヘッド１の吐出流量が多い条件の場合、流路抵抗可変ユニット８３の状態は図２（ｂ）に示す状態になる。管部材４１と弁体４２の上部４２ｔのギャップＧｔが狭く、第１の絞り部である管通穴４４を通る、矢印Ｑｈで示すヘッド１からの滴吐出によるインクの流れによって、弁体４２がポート４３ａ側に引かれ弁体４２が移動する（図で上方向に移動する。）。これにより、弁体４２の下部４２ｂが管部材４１の小径部（流路部分４７ｂ：第２の絞り部４８）に移動し、管部材４１と弁体４２の下部４２ｂの間のギャップは小さいギャップGｂ１となる。矢印Ｑａで示すようにポンプ２６によって送液されるインクは、この狭いギャップGｂ１を流れようとする（矢印Ｄ）ので、圧力が発生する。この圧力が、ヘッド１にインクが流れる際に発生する圧力損失を低減させ、大流量のインク供給を実現することができる。
この流路抵抗可変ユニット２５では、ヘッド１の吐出流量が増して圧力損失が大きくなる条件ほど、弁体４２の下部４２ｂの周面と管部材４１の流路部分４７ｂとのインクの流れ方向の対向長さ（第２の絞り部４８の長さ）が長くなって、弁体４２の下部４２ｂと管部材４１の狭ギャップＧｂ１の長さが長くなり、よりポンプ（アシストポンプ）２６による増圧効果を大きくする。これにより、従来のように流量調整弁を他のアクチュエータ等で制御する煩雑さがなく、簡易な構成で自動的に安定したインク供給を実現する
次に、この第１実施形態におけるヘッドに対する初期充填動作の第１例について図４のフロー図を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
次に、バルブ２４を開き、アシストポンプ２６を駆動することで、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第３の流路２３から流路抵抗可変ユニット２５内を通り、第２の流路２２、バルブ２４を経てインクカートリッジ１０若しくは第３の流路２３へと循環し、第３の流路２３及び第２の流路２２がインクで満たされる。
そして、所定時間経過後（カウンタアップ後）、バルブ２４を閉じると、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第１液体径路１１の第１の流路２１を経てヘッド１の共通流路４を満たし、さらに第２液体径路１２を経てインクカートリッジ１０に循環する。なお、計時手段としてはカウンタを用いて、カウンタアップで所定時間が経過したことを判別する。
次いで、バルブ２４を閉じてからインクカートリッジ１０まで循環するまでの時間を予め設定しておき、その時間が経過した後（カウンタアップ後）に、バルブ２４を開く。これにより、ヘッド１には水頭圧ｈがかかる。
そして、吸引ポンプ５３を駆動してキャップ５２内を負圧状態にし、ヘッド１のノズル２内に残存する気泡を排除し（キャップ吸引を行い）、キャップ５２をヘッド１のノズル面２ａから離間させ（ヘッドキャッピング解除）、ワイパ部材５７をワイピング位置にしてヘッド１に対して相対的に移動させることで、ヘッド１のノズル面２ａをワイピングし（ヘッドワイピング）、ヘッド１を駆動して所定の滴数のインク滴をノズルから吐出（空吐出）させることで、ノズル２に所望のメニスカスを形成する。
その後、アシストポンプ２６を停止し、キャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
これにより、ヘッド１に対するインクの初期充填が完了する。
次に、第１実施形態におけるヘッドに対する初期充填動作の第２例について図５のフロー図を参照して説明する。
この例は、アシストポンプ２６として呼び水が必要な方式のポンプを用いる場合の例である。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
この例は、アシストポンプ２６として呼び水が必要な方式のポンプを用いる場合の例である。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
次に、バルブ２４を閉じ、アシストポンプ２６を駆動し、キャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングして吸引ポンプ５３を駆動してノズル吸引を開始し、所定時間経過後ノズル吸引を停止する。これにより、アシストポンプ２６として呼び水が必要な方式のポンプである場合、バルブ２４を閉じた状態でノズル吸引を行なってヘッド１のノズル２から空気を吸引することで、インクカートリッジ１０からアシストポンプ２６まで呼び水を補助することができる。
これにより、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第３の流路２３から流路抵抗可変ユニット２５内を通り、第２の流路２２、バルブ２４を経てインクカートリッジ１０若しくは第３の流路２３へと循環し、第３の流路２３及び第２の流路２２がインクで満たされる。
そして、ノズル吸引停止から所定時間経過後（カウンタアップ後）、バルブ２４を閉じると、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第１液体径路１１の第１の流路２１を経てヘッド１の共通流路４を満たし、さらに第２液体径路１２を経てインクカートリッジ１０に循環する。
次いで、バルブ２４を閉じてからインクカートリッジ１０まで循環するまでの時間を予め設定しておき、その時間が経過した後（カウンタアップ後）に、バルブ２４を開く。これにより、ヘッド１には水頭圧ｈがかかる。
そして、吸引ポンプ５３を駆動してキャップ５２内を負圧状態にし、ヘッド１のノズル２内に残存する気泡を排除し（キャップ吸引を行い）、キャップ５２をヘッド１のノズル面２ａから離間させ（ヘッドキャッピング解除）、ワイパ部材５７をワイピング位置にしてヘッド１に対して相対的に移動させることで、ヘッド１のノズル面２ａをワイピングし（ヘッドワイピング）、ヘッド１を駆動して所定の滴数のインク滴をノズルから吐出（空吐出）させることで、ノズル２に所望のメニスカスを形成する。
その後、アシストポンプ２６を停止し、キャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
これにより、ヘッド１に対するインクの初期充填が完了する。
次に、この第１実施形態における印字動作について図６のフロー図を参照して説明する。
印字ジョブ信号を受信した後、まず温度センサで装置内の温度を検知しインクの温度を推定する。このインクの温度をもとに、アシストポンプ２６で送液する流量を決定し（アシストポンプ駆動条件設定）、アシストポンプ２６を駆動する。その後、ヘッド１のノズル面２ａを覆っているキャップ５２をノズル面２ａから離間させて（ヘッドキャッピング解除）、所定の滴数の空吐出を実施した後、印字動作を開始する。
印字ジョブ信号を受信した後、まず温度センサで装置内の温度を検知しインクの温度を推定する。このインクの温度をもとに、アシストポンプ２６で送液する流量を決定し（アシストポンプ駆動条件設定）、アシストポンプ２６を駆動する。その後、ヘッド１のノズル面２ａを覆っているキャップ５２をノズル面２ａから離間させて（ヘッドキャッピング解除）、所定の滴数の空吐出を実施した後、印字動作を開始する。
このとき、アシストポンプ２６が駆動しているので、第１液体流路１１の第１の流路２１を形成するインク供給チューブなどが長いシステムで、高粘度のインクを用いる場合でも、インク供給に伴う圧力損失を適切に低減することができるので、インクの供給不足を生じさせることなく良好な印字を行うことができる。
印字終了後、ヘッド１のノズル面２ａをキャップ５２でキャッピングする。その後、アシストポンプ２６を停止させる。なお、ここで、アシストポンプ２６は印字終了後直ちに停止させても良い。また、ここでは、インク温度に基づいてアシストポンプ２６の送液量を制御しているが、インク供給仕様等の条件によっては、最も低温環境条件で供給不足を起こさない送液量で、全ての温度条件で送液することもできる。
次に、この第１実施形態におけるクリーニング動作について図７のフロー図を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
次に、バルブ２４を閉じ、アシストポンプ２６を駆動することで、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第３の流路２３から流路抵抗可変ユニット２５内を通り、第１液体経路１１の第１の流路２１を経てヘッド１の共通液室４に送られ、ノズル２からインクと共に気泡を排出する。
そして、所定時間経過後（カウンタアップ後）、バルブ２４を開き、キャップ５２をヘッド１のノズル面２ａから離間させ（ヘッドキャッピング解除）、ワイパ部材５７をワイピング位置にしてヘッド１に対して相対的に移動させることで、ヘッド１のノズル面２ａをワイピングし（ヘッドワイピング）、ヘッド１を駆動して所定の滴数のインク滴をノズルから吐出（空吐出）させることで、ノズル２に所望のメニスカスを形成する。
その後、アシストポンプ２６を停止し、キャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
これにより、ヘッド１のクリーニング動作が完了する。
このように、液体タンクからヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路とを備え、第１液体径路は、液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、第１の流路と第２の流路を連通させる圧力調整弁と、第２の流路又は液体タンクと圧力調整弁とを連通する第３の流路と、第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、圧力調整弁は、第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、ノズルから液滴を吐出するときには、圧力調整弁を介して液体吐出ヘッドと液体タンクが連通している状態で、送液手段により液体を液体タンクからヘッドに送液する構成とすることで、ヘッドの吐出量に応じて適正なアシスト圧を自動的に調節しながらヘッドに印加して液体径路の長尺化、吐出流量の増大化、吐出液体の高粘度化等に伴うリフィル不足を回避することができ、液体循環で無駄な液体消費を抑制しながら気泡排出性を向上でき、更に第２流路に設けられた流路開閉手段により初期充填時やメンテナンス時に送液手段で直接第１流路に送液して充填時間の短縮化を図れ、ノズルからの気泡排出には加圧排出ができることでメンテナンス効果が高まる。
次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して説明する。なお、図８は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
この実施形態は、前記第１実施形態における第１液体経路１１の第２の流路２２の流路２２ｂに介装した開閉弁２４を設けず、第２液体経路１２に送液ポンプ２７（ポンプＰ２）を介装している。その他の構成は前記第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
この実施形態は、前記第１実施形態における第１液体経路１１の第２の流路２２の流路２２ｂに介装した開閉弁２４を設けず、第２液体経路１２に送液ポンプ２７（ポンプＰ２）を介装している。その他の構成は前記第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
次に、この第２実施形態におけるヘッドに対する初期充填動作について図９のフロー図を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
次に、アシストポンプ２６を駆動することで、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第３の流路２３から流路抵抗可変ユニット２５内を通り、第２の流路２２、バルブ２４を経てインクカートリッジ１０若しくは第３の流路２３へと循環し、第３の流路２３及び第２の流路２２がインクで満たされる。
そして、所定時間経過後（カウンタアップ後）、送液ポンプ２７を駆動し（送液ポンプＰ２駆動）、ヘッド１側からインクカートリッジ１０側への送液を行う。これにより、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第１液体径路１１の第１の流路２１を経てヘッド１の共通流路４を満たし、さらに第２液体径路１２を経て送液ポンプ２７を介してインクカートリッジ１０に循環する。
次いで、送液ポンプ２７の駆動開始からインクカートリッジ１０まで循環するまでの時間を予め設定しておき、その時間が経過した後（カウンタアップ後）に、送液ポンプ２７を停止する。これにより、ヘッド１には水頭圧ｈがかかる。
そして、吸引ポンプ５３を駆動してキャップ５２内を負圧状態にし、ヘッド１のノズル２内に残存する気泡を排除し（キャップ吸引を行い）、キャップ５２をヘッド１のノズル面２ａから離間させ（ヘッドキャッピング解除）、ワイパ部材５７をワイピング位置にしてヘッド１に対して相対的に移動させることで、ヘッド１のノズル面２ａをワイピングし（ヘッドワイピング）、ヘッド１を駆動して所定の滴数のインク滴をノズルから吐出（空吐出）させることで、ノズル２に所望のメニスカスを形成する。
その後、アシストポンプ２６を停止し、キャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
これにより、ヘッド１に対するインクの初期充填が完了する。
次に、第２実施形態における印字動作について図１０のフロー図を参照して説明する。
印字ジョブ信号を受信した後、まず温度センサで装置内の温度を検知しインクの温度を推定する。このインクの温度をもとに、アシストポンプ２６で送液する流量を決定し、アシストポンプ２６を駆動する。そして、送液ポンプ２７を駆動する。その後、ヘッド１のノズル面２ａを覆っているキャップ５２をノズル面２ａから離間させて（ヘッドキャッピング解除）、所定の滴数の空吐出を実施した後、印字動作を開始する。
印字ジョブ信号を受信した後、まず温度センサで装置内の温度を検知しインクの温度を推定する。このインクの温度をもとに、アシストポンプ２６で送液する流量を決定し、アシストポンプ２６を駆動する。そして、送液ポンプ２７を駆動する。その後、ヘッド１のノズル面２ａを覆っているキャップ５２をノズル面２ａから離間させて（ヘッドキャッピング解除）、所定の滴数の空吐出を実施した後、印字動作を開始する。
このとき、アシストポンプ２６が駆動しているので、第１液体流路１１の第１の流路２１を形成するインク供給チューブなどが長いシステムで、高粘度のインクを用いる場合でも、インク供給に伴う圧力損失を適切に低減することができるので、インクの供給不足を生じさせることなく良好な印字を行うことができる。
印字終了後、ヘッド１のノズル面２ａをキャップ５２でキャッピングする。その後、送液ポンプ２７を停止し、アシストポンプ２６を停止させる。
このように、印字中送液ポンプ２７を駆動しておくことで、印字中に気泡が発生した場合にもそのまま気泡を除去することができる。
次に、この第２実施形態のクリーニング動作について図１１のフロー図を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
次に、アシストポンプ２６を駆動し、吸引ポンプ５３を駆動してキャップ吸引を行うことで、ヘッド１のノズル２からインクとともに気泡を排出させる。そして、キャップ５２をヘッド１のノズル面２ａから離間させ（ヘッドキャッピング解除）、ワイパ部材５７をワイピング位置にしてヘッド１に対して相対的に移動させることで、ヘッド１のノズル面２ａをワイピングし（ヘッドワイピング）、ヘッド１を駆動して所定の滴数のインク滴をノズルから吐出（空吐出）させることで、ノズル２に所望のメニスカスを形成する。
その後、アシストポンプ２６を停止し、キャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
これにより、ヘッド１のクリーニング動作が完了する。
このように、液体タンクからヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路とを備え、第２液体径路は送液手段を有し、第１液体径路は、ヘッドに連通する第１の流路と、液体タンクに連通する第２の流路と、第１の流路と第２の流路を連通させる圧力調整弁と、第２の流路又は液体タンクと圧力調整弁とを連通する第３の流路と、第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、圧力調整弁は、第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、ノズルから液滴を吐出するときには、圧力調整弁を介してヘッドと液体タンクが連通している状態で、送液手段により液体を液体タンクからヘッドに送液する構成とすることで、ヘッドの吐出量に応じて適正なアシスト圧を自動的に調節しながらヘッドに印加して液体径路の長尺化、吐出流量の増大化、吐出液体の高粘度化等に伴うリフィル不足を回避することができ、液体循環で無駄な液体消費を抑制しながら気泡排出性を向上でき、更に第２液体径路の送液手段の送液量よりメンテナンス時にもノズルからの液体排出をせずに循環できるようになって廃液量を低減できる。
次に、本発明の第３実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
この実施形態は、前記第１実施形態に加えて、第２実施形態と同様に、第２液体経路１２に送液ポンプ２７（ポンプＰ２）を介装している。その他の構成は前記第１、第２実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
この実施形態は、前記第１実施形態に加えて、第２実施形態と同様に、第２液体経路１２に送液ポンプ２７（ポンプＰ２）を介装している。その他の構成は前記第１、第２実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
次に、この第３実施形態におけるヘッドに対する初期充填動作について図１３のフロー図を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
次に、バルブ２４を開き、アシストポンプ２６を駆動することで、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第３の流路２３から流路抵抗可変ユニット２５内を通り、第２の流路２２、バルブ２４を経てインクカートリッジ１０若しくは第３の流路２３へと循環し、第３の流路２３及び第２の流路２２がインクで満たされる。
次に、アシストポンプ２６の駆動から所定時間経過後（カウンタアップ後）にバルブ２３６を閉じると、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第１液体経路１１の第１の流路２１を経てヘッド１内部に送られる。そして、ヘッド１内部がインクで満たされるまでの予め設定した時間が経過した時（カウンタアップ後）、バルブ２４を開く。ヘッド１には水頭圧ｈがかかり、この状態で、キャップ吸引によりヘッド１のノズル２内に残存する気泡を排除し、ワイパ部材５７でヘッド１のノズル面２ａをワイピングし、ヘッド１を駆動して所定の滴数のインク滴をノズルから空吐出させることで、ノズル２に所望のメニスカスを形成できる。
次に、送液ポンプ２７により、第２液体経路１２にインクを満たしながらインクカートリッジ１０側へインクを循環させる。この際に、送液ポンプ２７での送液量を、ヘッド１からのインク吐出量（たとえば０．１ｃｃ／ｓｅｃ程度）に抑えることで、前記したように流体抵抗制御ユニット２５の弁体４２が上昇して第１液体経路１１の流体抵抗を低減することが可能となり、ヘッド１のノズル２からインクが漏洩することの無いメニスカス保持圧以下の低い圧力に制御でき、無駄なインクを消費することなく初期充填が可能となる。従来技術では圧力で制御するため、メニスカス保持力以下の微小な圧力を制御することはきわめて困難であったが、本発明の構成によればポンプ２７の流量で圧力が制御できるため、上記効果を容易に得ることが可能となるのが大きな特徴である。
次に、第３実施形態における印字動作について図１４のフロー図を参照して説明する。
印字ジョブ信号を受信した後、まず温度センサで装置内の温度を検知しインクの温度を推定する。このインクの温度をもとに、アシストポンプ２６で送液する流量を決定し、バルブ２４を開いた後、アシストポンプ２６を駆動し、送液ポンプ２７を駆動する。その後、ヘッド１のノズル面２ａを覆っているキャップ５２をノズル面２ａから離間させて（ヘッドキャッピング解除）、所定の滴数の空吐出を実施した後、印字動作を開始する。
印字ジョブ信号を受信した後、まず温度センサで装置内の温度を検知しインクの温度を推定する。このインクの温度をもとに、アシストポンプ２６で送液する流量を決定し、バルブ２４を開いた後、アシストポンプ２６を駆動し、送液ポンプ２７を駆動する。その後、ヘッド１のノズル面２ａを覆っているキャップ５２をノズル面２ａから離間させて（ヘッドキャッピング解除）、所定の滴数の空吐出を実施した後、印字動作を開始する。
印字終了後、ヘッド１のノズル面２ａをキャップ５２でキャッピングする。その後、送液ポンプ２７を停止し、アシストポンプ２６を停止させる。
次に、この第３実施形態のクリーニング動作について図１５のフロー図を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
次に、バルブ２４を閉じ、アシストポンプ２６を駆動することで、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第３の流路２３から流路抵抗可変ユニット２５内を通り、第１液体経路１１の第１の流路２１を経てヘッド１の共通液室４に送られ、ノズル２からインクと共に気泡を排出する。
そして、所定時間経過後（カウンタアップ後）、バルブ２４を開き、キャップ５２をヘッド１のノズル面２ａから離間させ（ヘッドキャッピング解除）、ワイパ部材５７をワイピング位置にしてヘッド１に対して相対的に移動させることで、ヘッド１のノズル面２ａをワイピングし（ヘッドワイピング）、ヘッド１を駆動して所定の滴数のインク滴をノズルから吐出（空吐出）させることで、ノズル２に所望のメニスカスを形成する。
その後、アシストポンプ２６を停止し、キャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
これにより、ヘッド１のクリーニング動作が完了する。
このように、液体タンクからヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路とを備え、第２液体径路は送液手段を有し、第１液体径路は、液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、第１の流路と第２の流路を連通させる圧力調整弁と、第２の流路又は液体タンクと圧力調整弁とを連通する第３の流路と、第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、圧力調整弁は、第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、ノズルから液滴を吐出するときには、圧力調整弁を介してヘッドと液体タンクが連通している状態で、送液手段により液体を液体タンクからヘッドに送液する構成とすることで、ヘッドの吐出量に応じて適正なアシスト圧を自動的に調節しながらヘッドに印加して液体径路の長尺化、吐出流量の増大化、吐出液体の高粘度化等に伴うリフィル不足を回避することができ、液体循環で無駄な液体消費を抑制しながら気泡排出性を向上でき、更に第２流路に設けられた流路開閉手段により初期充填時やメンテナンス時に送液手段で直接第１流路に送液して充填時間の短縮化を図れ、ノズルからの気泡排出には加圧排出ができることでメンテナンス効果が高まり、更にまた第２液体径路の送液手段の送液量よりメンテナンス時にもノズルからの液体排出をせずに循環できるようになって廃液量を低減できる。
次に、本発明の第４実施形態について図１６を参照して説明する。なお、図１６は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
この実施形態は、前記第１実施形態に加えて、第２液体経路１２にも、液体吐出ヘッド１にフィルタ１７を通じて連通する第１の流路６１と、インクタンク１０に連通し、流路開閉手段である開閉弁（バルブ）６４を有する流路６２ａ及び６２ｂで構成される第２の流路６２と、第１の流路６１と第２の流路６２を連通させる圧力調整弁である流路抵抗可変ユニット６５と、第２の流路６２の流路６２ａと６２ｂとの間（この点を分岐部６２ｃという。）と圧力調整弁６５とを連通する第３の流路６３と、第３の流路６３に設けられる送液手段であるポンプ（可逆型ポンプ）６６（ポンプＰ３）とを有している。圧力調整弁である流路抵抗可変ユニット６５は、第１の流路６１を流れる液体（インク）の流量に応じて内部の流路抵抗が変化するものである。
この実施形態は、前記第１実施形態に加えて、第２液体経路１２にも、液体吐出ヘッド１にフィルタ１７を通じて連通する第１の流路６１と、インクタンク１０に連通し、流路開閉手段である開閉弁（バルブ）６４を有する流路６２ａ及び６２ｂで構成される第２の流路６２と、第１の流路６１と第２の流路６２を連通させる圧力調整弁である流路抵抗可変ユニット６５と、第２の流路６２の流路６２ａと６２ｂとの間（この点を分岐部６２ｃという。）と圧力調整弁６５とを連通する第３の流路６３と、第３の流路６３に設けられる送液手段であるポンプ（可逆型ポンプ）６６（ポンプＰ３）とを有している。圧力調整弁である流路抵抗可変ユニット６５は、第１の流路６１を流れる液体（インク）の流量に応じて内部の流路抵抗が変化するものである。
次に、この第４実施形態の初期充填動作について図１７のフロー図を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
次に、バルブ２４を開き、アシストポンプ２６を駆動することで、アシストポンプ２６から送液されたインクは、第３の流路２３から流路抵抗可変ユニット２５内を通り、第２の流路２２、バルブ２４を経てインクカートリッジ１０若しくは第３の流路２３へと循環し、第３の流路２３及び第２の流路２２がインクで満たされる。
そして、所定時間経過後（カウンタアップ後）、バルブ２４を閉じると、アシストポンプ２６から送液されたインクは第１液体径路１１の第１の流路２１を経てヘッド１の共通流路４を満たす。このヘッド１がインクで満たされたとき（予め定めた時間のカウンタアップ）でバルブ２４を開く。これにより、ヘッド１には水頭圧ｈがかかり、この状態で、キャップ吸引によりヘッド１のノズル２内に残存する気泡を排除し、ワイパ部材５７でヘッド１のノズル面２ａをワイピングし、ヘッド１を駆動して所定の滴数のインク滴をノズルから空吐出させることで、ノズル２に所望のメニスカスを形成する。
次に、バルブ６４を閉じた状態で送液ポンプ６６を送液方向が矢示Ａ方向になるように駆動することにより、第２液体経路１２の第１の流路６１及び第３の流路６３にインクを満たしながらカートリッジ１０側へインクを循環させる。この際に、送液ポンプ６６での送液量を、ヘッド１からのインク吐出量（たとえば０．１ｃｃ／ｓｅｃ程度）に抑えることで、前記したように流路抵抗可変ユニット２６の弁体４２が上昇して第１液体経路の流体抵抗を低減することが可能となり、ヘッド１のノズル２からインクが漏洩することの無いメニスカス保持圧以下の低い圧力に制御でき、無駄なインクを消費することなく初期充填が可能となる。
そして、第２液体経路１２からのインクがインクカートリッジ１０まで達したら、送液ポンプ６６を停止し、バルブ６４を開いた後、送液ポンプ６６を送液方向が矢示Ｂ方向になるように駆動し、第２の流路６２に残っていた気泡をインクカートリッジ１０に排出させ、初期充填が完了する。
次に、この第４実施形態の印字動作について図１８のフロー図を参照して説明する。
印字ジョブ信号を受信した後、まず温度センサで装置内の温度を検知しインクの温度を推定する。このインクの温度をもとに、アシストポンプ２６で送液する流量を決定する（アシスト駆動条件設定）。そして、バルブ２４、６４を開き、アシストポンプ２６、送液ポンプ６６を駆動する。その後、ヘッド１のノズル面２ａを覆っているキャップ５２をノズル面２ａから離間させて（ヘッドキャッピング解除）、所定の滴数の空吐出を実施した後、印字動作を開始する。
印字ジョブ信号を受信した後、まず温度センサで装置内の温度を検知しインクの温度を推定する。このインクの温度をもとに、アシストポンプ２６で送液する流量を決定する（アシスト駆動条件設定）。そして、バルブ２４、６４を開き、アシストポンプ２６、送液ポンプ６６を駆動する。その後、ヘッド１のノズル面２ａを覆っているキャップ５２をノズル面２ａから離間させて（ヘッドキャッピング解除）、所定の滴数の空吐出を実施した後、印字動作を開始する。
このとき、印字中は、バルブ２４、６４を開いた状態でポンプ２６、６６によりヘッド１側に送液することにより、第１液体径路１１及び第２液体径路１２の双方向からインク供給が可能となり、ヘッド１のノズル２からのインク吐出量に応じて圧力調整弁（流路抵抗可変ユニット２５、６５）が作動することにより、少ない圧力変動で供給が可能となる。
印字終了後、ヘッド１のノズル面２ａをキャップ５２でキャッピングする。その後、送液ポンプ２７を停止し、アシストポンプ２６を停止させる。
次に、この第４実施形態のクリーニング動作について図１９のフロー図を参照して説明する。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
まず、インクカートリッジ１０が装着済であるか否かを判別し、インクカートリッジ１０が装着済みでなければ、カートリッジ装着要求を表示し、インクカートリッジ１０が装着済であることが確認されたときには、維持回復機構５１のキャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
次に、バルブ２４、６４を閉じ、アシストポンプ２６、送液ポンプ６６を駆動することで、アシストポンプ２６、送液ポンプ６６から送液されたインクは、第３の流路２３、６３から流路抵抗可変ユニット２５、６５内を通り、第１、第２液体経路１１、１２の第１の流路２１、６１を経てヘッド１の共通液室４に送られ、ノズル２からインクと共に気泡を排出する。
そして、所定時間経過後（カウンタアップ後）、バルブ２４、６４を開き、キャップ５２をヘッド１のノズル面２ａから離間させ（ヘッドキャッピング解除）、ワイパ部材５７をワイピング位置にしてヘッド１に対して相対的に移動させることで、ヘッド１のノズル面２ａをワイピングし（ヘッドワイピング）、ヘッド１を駆動して所定の滴数のインク滴をノズルから吐出（空吐出）させることで、ノズル２に所望のメニスカスを形成する。
その後、アシストポンプ２６、送液ポンプ６６を停止し、キャップ５２でヘッド１のノズル面２ａをキャッピングする。
これにより、ヘッド１のクリーニング動作が完了する。
このように、液体タンクからヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路とを備え、第１液体径路及び第２液体径路は、いずれも、液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、第１の流路と第２の流路を連通させる圧力調整弁と、第２の流路又は液体タンクと圧力調整弁とを連通する第３の流路と、第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、圧力調整弁は、第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、ノズルから液滴を吐出するときには、圧力調整弁を介してヘッドと液体タンクが連通している状態で、送液手段により液体を液体タンクからヘッドに送液する構成とすることで、ヘッドの吐出量に応じて適正なアシスト圧を自動的に調節しながらヘッドに印加して液体径路の長尺化、吐出流量の増大化、吐出液体の高粘度化等に伴うリフィル不足を回避することができ、液体循環で無駄な液体消費を抑制しながら気泡排出性を向上でき、更に第２流路に設けられた流路開閉手段により初期充填時やメンテナンス時に送液手段で直接第１流路に送液して充填時間の短縮化を図れ、ノズルからの気泡排出には加圧排出ができることでメンテナンス効果が高まり、更に初期充填及びメンテナンス時にはインクタンク−第１液体径路−ヘッド−第２液体径路−インクタンクの循環径路を形成することにより常時気泡排出が可能であり、しかも、記録時に双方向からヘッドへ液体供給が可能となるため、より安定した供給を行うことができ、特に、複数のヘッドを直列に接続して長尺化した長尺ヘッドにも安定した液体供給が可能となる。
次に、本発明の第５実施形態について図２０を参照して説明する。なお、図２０は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
この実施形態は、前記第３実施形態において、インクカートリッジ１０の大気開放通路３０に大気開放弁３２を設けたものである。その他の構成は前記第３実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
この実施形態は、前記第３実施形態において、インクカートリッジ１０の大気開放通路３０に大気開放弁３２を設けたものである。その他の構成は前記第３実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
ここでは、送液ポンプ２７によってインクカートリッジ１０にインクを戻して循環流を形成するときに、大気開放弁３２を閉じておくことにより、送液ポンプ２７の送液圧を第１液体流路１１に加えることができ、安定した循環流を形成できる。
次に、本発明の第６実施形態について図２１を参照して説明する。なお、図２１は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
この実施形態は、前記第３実施形態において、第２液体経路２１のインクカートリッジ１０側は、泡を破裂させる部材（破泡性部材）３３を設けてインクカートリッジ１０にインクを戻すようにしている。また、破泡性部材３３内は連通路３４を通じて大気開放通路３０に連通させている。
この実施形態は、前記第３実施形態において、第２液体経路２１のインクカートリッジ１０側は、泡を破裂させる部材（破泡性部材）３３を設けてインクカートリッジ１０にインクを戻すようにしている。また、破泡性部材３３内は連通路３４を通じて大気開放通路３０に連通させている。
破泡性部材３３は、ドーム状の空間を有し、空間内に気泡を含む液体が導入されると、気泡は破壊され、液体は下部に、空気は上部から排出される機構となっている。この破泡性部材３３としては、ＳＵＳ等の極細繊維や、突起を有する表面積が大きい繊維状部材が好ましい。
この実施形態では、第２液体経路１２を通じてインクカートリッジ１０に戻されるインクには気泡が混入しているが、気泡が多いとインクカートリッジ１０の液面に気泡が溜まり、大気開放している穴から漏れ出すおそれがあるので、破泡性部材３３で気泡を破裂させて気液分離を行い、液体はインクカートリッジ１０内に戻し、気体は大気開放通路３０に排出することで、このような不具合を防止している。
次に、本発明の第７実施形態について図２２及び図２３を参照して説明する。なお、図２２は同実施形態の説明に供する模式的説明図、図２３はサブタンクの側面説明図である。
ここでは、ヘッド１に供給するインクを一時的に溜めるサブタンク７１を備えている。サブタンク７１は、内部にインク収容部７２が設けられ、インク収容部７２の壁面の一部は可撓性部材７４で形成されて圧力変動を吸収可能とされ、フィルタ部材７４を介してポート７５がヘッド１のポート５に接続され、ヘッド１のポート６に流路７６が接続されている。そして、第１液体経路１１の第１の流路２１がインク収容部７２に接続され、流路７６が第２液体経路１２に接続されている。このサブタンク７１は、図２３に示すように、インクが送液された場合に空気が滞留しないように扁平で十分に幅の狭い形状としている。
ここでは、ヘッド１に供給するインクを一時的に溜めるサブタンク７１を備えている。サブタンク７１は、内部にインク収容部７２が設けられ、インク収容部７２の壁面の一部は可撓性部材７４で形成されて圧力変動を吸収可能とされ、フィルタ部材７４を介してポート７５がヘッド１のポート５に接続され、ヘッド１のポート６に流路７６が接続されている。そして、第１液体経路１１の第１の流路２１がインク収容部７２に接続され、流路７６が第２液体経路１２に接続されている。このサブタンク７１は、図２３に示すように、インクが送液された場合に空気が滞留しないように扁平で十分に幅の狭い形状としている。
次に、本発明の第８実施形態について図２４を参照して説明する。なお、図２４は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。
ここでは、前記第７実施形態のインクカートリッジ１０に代えて前記第６実施形態のインクカートリッジ１０と同様な構成の液体タンク８０を設け、この液体タンク８０に着脱可能な大容量のインクカートリッジ８１からポンプ８２によって送液を行うようにしている。ポンプ８２は、液体タンク８０の検知電極３１によってインク残量が所定量以下になったことが検知されたときに、図示しない駆動制御手段によって駆動されて、送液を行う。
ここでは、前記第７実施形態のインクカートリッジ１０に代えて前記第６実施形態のインクカートリッジ１０と同様な構成の液体タンク８０を設け、この液体タンク８０に着脱可能な大容量のインクカートリッジ８１からポンプ８２によって送液を行うようにしている。ポンプ８２は、液体タンク８０の検知電極３１によってインク残量が所定量以下になったことが検知されたときに、図示しない駆動制御手段によって駆動されて、送液を行う。
次に、本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の一例について図２５ないし図２７を参照して説明する。なお、図２５は同記録装置の概略正面説明図、図２６は同じく概略平面説明図、図２７は同じく概略側面説明図である。
このインクジェット記録装置は、本体フレーム１０１に立設された左右の側板１０１Ｌ、１０１Ｒに横架したガイド部材であるガイドロッド１０２と、本体フレーム１０１に横架される後フレーム１０１Ｂに取付けられたガイドレール１０３とで、キャリッジ１０４を主走査方向（ガイドロッド長手方向）に摺動自在に保持し、キャリッジ１０４を図示しない主走査モータとタイミングベルトによってガイドロッド２の長手方向（主走査方向）に移動走査する。
このインクジェット記録装置は、本体フレーム１０１に立設された左右の側板１０１Ｌ、１０１Ｒに横架したガイド部材であるガイドロッド１０２と、本体フレーム１０１に横架される後フレーム１０１Ｂに取付けられたガイドレール１０３とで、キャリッジ１０４を主走査方向（ガイドロッド長手方向）に摺動自在に保持し、キャリッジ１０４を図示しない主走査モータとタイミングベルトによってガイドロッド２の長手方向（主走査方向）に移動走査する。
このキャリッジ１０４には、例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する１又は複数の記録ヘッド１１０が搭載され、記録ヘッド１１０は複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。この記録ヘッド１１０は前記実施形態で説明した液体吐出ヘッド１で構成している。
なお、記録ヘッド１１０としては発熱抵抗体を用いるサーマル方式のもの、圧電素子を用いて振動板を変形させ、また、静電力で振動板を変形させて吐出圧を得るものなど様々な方式があり、いずれの方式のものも本発明に係る画像形成装置に適用することができる。
一方、キャリッジ１０４の下方には、記録ヘッド１１０によって画像が形成される用紙１２０が主走査方向と垂直方向（副走査方向）に搬送される。図２７に示すように、用紙１２０は、搬送ローラ１２１と押えコロ１２２で挟持されて、記録ヘッド１１０による画像形成領域（印字部）に搬送され、印写ガイド部材１２３上に送られ、排紙ローラ対１２４で排紙方向に送られる。
このとき、主走査方向へのキャリッジ１０４の走査と記録ヘッド１１０からのインク吐出を画像データに基づいて適切なタイミングで同調させ、用紙１２０に１バンド分の画像を形成する。１バンド分の画像形成が完了した後、副走査方向に用紙１２０を所定量送り、前述と同様の記録動作を行う。これらの動作を繰り返し行い、１ページ分の画像形成を行なう。
一方、記録ヘッド１１０の上部には吐出するインクを一時的に貯留するためのインク収容部が形成された前記第７実施形態で説明したサブタンク（バッファタンク、ヘッドタンク）１３０が一体的に接続される。
このサブタンク１３０には、装置本体側の主走査方向の一端部側に設けられたカートリッジホルダ１７７に着脱自在に装着される各色のインクを収容したインクカートリッジ（メインタンク）１７６とチューブ部材であって第１液体経路の第１の流路を形成する液体チューブ１７１及び第２液体経路を形成する液体チューブ１７２を介して接続されている。
また、装置本体の主走査方向の他端部側には記録ヘッド１１０の維持回復を行う維持回復機構１５１が配置されている。この維持回復機構１５１は、記録ヘッド１１０のノズル面をキャッピングするキャップ１５２と、キャップ１５２内を吸引する吸引ポンプ１５３と、吸引ポンプ１５３で吸引されたインクの廃液を排出する排出経路１５４などを含み、排出経路１５４から排出される廃液は本体フレーム１０１側に配置された廃液タンク１５６に排出される。
この記録装置におけるインク供給循環システムは、図２７に示すように、前記第１実施形態において前記第７実施形態のサブタンク７１と同様なサブタンク１３０を備えた構成としている。
ここで、カートリッジホルダ１７７には、インクカートリッジ１７６と、送液手段であるポンプユニット１８０と、圧力制御ユニット１８１が接続されている。カートリッジホルダ１７７の内部にはポンプユニット１８０及び圧力制御ユニット１８１に連通する流路が設けられている。
ここで、カートリッジホルダ１７７には、インクカートリッジ１７６と、送液手段であるポンプユニット１８０と、圧力制御ユニット１８１が接続されている。カートリッジホルダ１７７の内部にはポンプユニット１８０及び圧力制御ユニット１８１に連通する流路が設けられている。
また、ポンプユニット１８０はアシストポンプ２６及び第３の流路２３を備えている。ポンプ７８としては、チュービングポンプやダイヤフラムポンプ、ギアーポンプなど様々なポンプを適用することができる。また、圧力制御ユニット１８１は、流路抵抗可変ユニット２５、開閉弁２４及び第２の流路２２を備えている。
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図２８を参照して説明する。なお、図２８は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部５００は、この装置全体の制御を司るアシスト動作及び維持回復動作に関する制御を行う手段を兼ねるＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ５０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５とを備えている。
この制御部５００は、この装置全体の制御を司るアシスト動作及び維持回復動作に関する制御を行う手段を兼ねるＣＰＵ５０１と、ＣＰＵ５０１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ５０２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ５０３と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ５０４と、画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他装置全体を制御するための入出力信号を処理するＡＳＩＣ５０５とを備えている。
また、記録ヘッド１１０を印字データに応じて駆動制御するための印刷制御部５０８と、キャリッジ１０４側に設けた記録ヘッド１１０を駆動するためのヘッドドライバ（ドライバＩＣ）５０９と、キャリッジ１０４を移動走査する主走査モータ５５１、用紙１２０を搬送する搬送ローラ１２１を回転駆動させる副走査モータ５５２、維持回復機構１５１のキャップ１５２やワイパ部材などを昇降させるキャップ昇降機構５１３を作動する維持回復モータ５１２を駆動するためのモータ駆動部５１０と、維持回復機構１５１の吸引ポンプ１５３及びアシストポンプ２６並びに開閉弁２４を駆動するポンプ／弁駆動部５１１などを備えている。
また、この制御部５００には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル５１４が接続されている。
この制御部５００は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ５０６を持っていて、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホスト６００側から、ケーブル或いはネットワークを介してＩ／Ｆ５０６で受信する。
そして、制御部５００のＣＰＵ５０１は、Ｉ／Ｆ５０６に含まれる受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ５０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行い、この画像データを印刷制御部５０８からヘッドドライバ５０９に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成はホスト６００側のプリンタドライバ６０１で行っている。
印刷制御部５０８は、上述した印字データをシリアルデータで転送するとともに、この印字データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、制御信号などをヘッドドライバ５０９に出力する。ヘッドドライバ５０９は、シリアルに入力される記録ヘッド１１０の１行分に相当する印字データに基づいてアクチュエータ手段を駆動する。
Ｉ／Ｏ部５１５は、装置に装着されている各種のセンサ群５１６からの情報を取得し、プリンタの制御に必要な情報を抽出し、印刷制御部５０８やモータ駆動部５１０の制御に使用する。センサ群５１５は、用紙の位置を検出するための光学センサや、機内の温度を監視するためのサーミスタ、帯電ベルトの電圧を監視するセンサ、カバーの開閉を検出するためのインターロックスイッチなどがあり、Ｉ／Ｏ部５１５は様々のセンサ情報を処理することができる。また、環境条件（温度及び湿度）を検知する温度センサ１２７からの検知信号、廃液タンク１５６の満タンを検知する満タン検知センサの検知信号も入力される。
前記各実施形態における初期充填動作、印字動作及びクリーニング動作における制御は制御部５００によって行われる
この記録装置における印字動作のアシスト動作の具体例について図３０も参照して説明する。
例えば、液体チューブ１７１の直径が２.８ｍｍ、長さが２５００ｍｍのロングチューブを備える場合、１６ｃPの高粘度インクを吐出した場合には、液体チューブ１７１の流体抵抗は２.７e１０［Ｐａ・ｓ／ｍ３］となる。また、フィルタ７４及び以下７６とのジョイントの流体抵抗は、この実施形態では、それぞれ１ｅ１０［Ｐａ・ｓ／ｍ３］、２ｅ９［Ｐａ・ｓ／ｍ３］のものとしている。
例えば、液体チューブ１７１の直径が２.８ｍｍ、長さが２５００ｍｍのロングチューブを備える場合、１６ｃPの高粘度インクを吐出した場合には、液体チューブ１７１の流体抵抗は２.７e１０［Ｐａ・ｓ／ｍ３］となる。また、フィルタ７４及び以下７６とのジョイントの流体抵抗は、この実施形態では、それぞれ１ｅ１０［Ｐａ・ｓ／ｍ３］、２ｅ９［Ｐａ・ｓ／ｍ３］のものとしている。
ここで、記録ヘッド１０から安定した吐出ができる圧力損失の限界値を２.５ｋＰａとし、全ノズルから連続してインクを吐出した場合には０．１ｃｃ／ｓの吐出流量となる。その時の圧力損失は、６.９ｋPａである。圧力制御ユニット１８１がない場合でも３．９４ｋＰａとなるので、単純な水頭差インク供給システムでは自然供給することはできない。
このようにインク供給系の抵抗により圧力損失が増大しリフィルが不足するときに、ポンプ２６を駆動して第３の流路２３からインクを矢印Ｑａ（Ｑａはアシスト流量、あるいはアシスト用液体の流れであるが、便宜上矢印の符号としても使用する。）の方向に送り出す。このポンプ２６の送液によってインクの供給不足量を補う（リフィルアシスト）ことができる。
記録ヘッド１１０の吐出流量とポンプ２６の送液量（アシスト流量）と記録ヘッド１１０の圧力の関係の一例を図３０に示している。図３０は、アシスト流量を０〜２ｃｃ／ｓとしたときのヘッド吐出流量に対するインク供給系の圧力損失の変化を示している。前述したように、アシスト流量が「０」のときは、ヘッドの圧力損失は約７ｋＰａとなり、インクを連続吐出できず、噴射不良となってしまうが、ポンプ２６によりアシストすることにより圧力損失が１ｋＰａ以下程度となり、連続吐出することができる。
なお、本願発明は、同一色のインクを複数のヘッドに供給する場合や、色ではなく処方の異なるインクを複数のヘッドに供給する場合にも同様に適用することができる。また、複数のノズル列を１ヘッド内に有する液体吐出ヘッドで１ヘッドから異なる種類の液体を吐出する場合のインク供給システムについても適用することができる。また、狭義のインクを吐出する画像形成装置に限定されるものではなく、様々な液体を吐出する液体吐出装置（本発明でいう「画像形成装置」に含まれる。）にも適用することができる。
１ 液体吐出ヘッド
２ ノズル
４ 共通液室
１０ インクカートリッジ（液体タンク）
１１ 第１液体径路
１２ 第２液体径路
２１、６１ 第１の流路
２２、６２ 第２の流路
２３、６３ 第３の流路
２４、６４ 開閉弁（流路開閉手段）
２５、６５ 圧力調整弁（流路抵抗可変ユニット）
２６ アシストポンプ
２７、６６ 送液ポンプ
３３ 破泡性部材
７１ サブタンク
１０４ キャリッジ
１１０ 記録ヘッド
１３０ サブタンク
１４１ 液体チューブ（第１液体径路の第１の流路）
１４２ 液体チューブ（第２液体径路）
１７６ インクカートリッジ（メインタンク：液体タンク）
１７７ カートリッジホルダ
１８０ ポンプユニット
１８１ 圧力制御ユニット
２ ノズル
４ 共通液室
１０ インクカートリッジ（液体タンク）
１１ 第１液体径路
１２ 第２液体径路
２１、６１ 第１の流路
２２、６２ 第２の流路
２３、６３ 第３の流路
２４、６４ 開閉弁（流路開閉手段）
２５、６５ 圧力調整弁（流路抵抗可変ユニット）
２６ アシストポンプ
２７、６６ 送液ポンプ
３３ 破泡性部材
７１ サブタンク
１０４ キャリッジ
１１０ 記録ヘッド
１３０ サブタンク
１４１ 液体チューブ（第１液体径路の第１の流路）
１４２ 液体チューブ（第２液体径路）
１７６ インクカートリッジ（メインタンク：液体タンク）
１７７ カートリッジホルダ
１８０ ポンプユニット
１８１ 圧力制御ユニット
Claims (6)
- 液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第１液体径路は、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第２液体径路は、送液手段を有し、
前記第１液体径路は、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第２液体径路は、送液手段を有し、
前記第１液体径路は、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 液滴を吐出する複数のノズルが連通する複数の個別流路と、各個別流路に連通する共通流路を有し、前記共通流路はノズル配列方向の一端部側及び他端部側にそれぞれポートが設けられた液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記液体タンクから前記液体吐出ヘッドの共通流路の一方のポート側に連通する第１液体径路と、
前記液体吐出ヘッドの共通流路の他方のポート側に連通する第２液体径路と、を備え、
前記第１液体径路及び前記第２液体径路は、いずれも、
前記液体吐出ヘッドに連通する第１の流路と、
前記液体タンクに連通し、流路開閉手段を有する第２の流路と、
前記第１の流路と前記第２の流路を連通させる圧力調整弁と、
前記第２の流路又は前記液体タンクと前記圧力調整弁とを連通する第３の流路と、
前記第３の流路に設けられる送液手段と、を有し、
前記圧力調整弁は、前記第１の流路を流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化し、
前記ノズルから液滴を吐出するときには、前記圧力調整弁を介して前記液体吐出ヘッドと前記液体タンクが連通している状態で、前記送液手段により前記液体を前記液体タンクから前記記録ヘッドに送液する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記液体タンクは、開閉可能な弁を通じて大気に連通する連通路が設けら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画像形成装置。
- 前記第２液体径路は前記液体タンク内部に破泡性部材を介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
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