(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドの液滴吐出部分から液滴が漏れるのを抑制すると共に、液体を流動させる装置を用いずに液滴吐出ヘッド内の液体を流動させること。【解決手段】密閉された第１インク室６２と、多孔質体６６が収納され大気連通口６８が設けられた第２インク室６４と、記録ヘッド５０のヘッド内流路へ第１インク室６２のインクを送る第１流路７０と、第２インク室６４へヘッド内流路のインクを送ると共にインク滴吐出時には多孔質体６６に吸収保持されたインクをヘッド内流路へ戻す第２流路７２と、多孔質体６６に吸収保持されたインクの液面が決められた位置まで下がると、多孔質体６６を通じて第２インク室６４の空気を第１インク室６２へ送る空気流路７８と、を液体供給装置が備えることで記録ヘッド５０のノズル５９からインク滴が漏れるのを抑制できると共にインクを流動させる装置を用いずにヘッド内流路のインクを流動できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する密閉された第１の液体貯留部と、
前記液体を吸収保持する液体吸収保持体が内部に収納され、大気連通口が設けられた第２の液体貯留部と、
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのヘッド内流路へ前記第１の液体貯留部に貯留された前記液体を送る第１の流路と、前記第２の液体貯留部へ前記ヘッド内流路の前記液体を送ると共に、液滴吐出時には前記液体吸収保持体に吸収保持された前記液体を前記ヘッド内流路へ戻す第２の流路と、を備える液体流路と、
前記液体吸収保持体に吸収保持された前記液体の液面が決められた位置まで下がると、前記液体吸収保持体を通じて前記第２の液体貯留部の空気を前記第１の液体貯留部へ送る空気流路と、
を備える液体供給装置。
【請求項２】
前記第１の液体貯留部に設けられた前記空気流路の開口は、前記第１の液体貯留部に貯留された前記液体の液面よりも上方に位置すると共に、前記決められた位置よりも上方に位置する、請求項１に記載の液体供給装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給装置、及び画像形成装置にかかり、特には、液滴吐出ヘッド内の液体を流動させる液体供給装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置としては、例えば、記録ヘッドのノズルからインクなどの液滴を吐出して用紙などの記録媒体に画像を形成するインクジェットプリンタがある。インクジェットプリンタは、通常、記録ヘッドのヘッド内流路にインクを供給するためのインクタンクを有している。
【０００３】
一方、インクジェットプリンタの中には、印刷中及び印刷待機中に、ノズル近傍のインク粘度上昇の抑制や、気泡の除去を目的として、ポンプなどを用いてインクをインクタンクとヘッド内流路の間で強制的に循環（流動）させるものがある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
しかし、インクの循環（流動）にポンプなどを用いた場合には、ポンプがスペースを取るため、画像形成装置の小型化が難しいなどの問題がある。
【０００５】
また、インクジェットプリンタの中には、インクタンク内に、インクを貯留する第１インク室と、ノズルからインクが洩れないようにインクに負圧を作用させるインク吸収保持体を内部に収容した第２インク室と、が設けられたものがある（例えば、特許文献４、５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２３２８１３号公報
【特許文献２】特開２００５−１２５６６７号公報
【特許文献３】特開２００８−２５４１９６号公報
【特許文献４】特開２００５−１６１６３５号公報
【特許文献５】特開２００１−１８７４５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、液滴吐出ヘッドの液滴吐出部分から液滴が漏れるのを抑制すると共に、液体を流動させる装置を用いることなく液滴吐出ヘッド内の液体を流動させる液体供給装置、及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、液体を貯留する密閉された第１の液体貯留部と、前記液体を吸収保持する液体吸収保持体が内部に収納され、大気連通口が設けられた第２の液体貯留部と、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのヘッド内流路へ前記第１の液体貯留部に貯留された前記液体を送る第１の流路と、前記第２の液体貯留部へ前記ヘッド内流路の前記液体を送ると共に、液滴吐出時には前記液体吸収保持体に吸収保持された前記液体を前記ヘッド内流路へ戻す第２の流路と、を備える液体流路と、前記液体吸収保持体に吸収保持された前記液体の液面が決められた位置まで下がると、前記液体吸収保持体を通じて前記第２の液体貯留部の空気を前記第１の液体貯留部へ送る空気流路と、を備える液体供給装置である。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、第１の液体貯留部と第２の液体貯留部は液体流路及びヘッド内流路を通じて接続されている。また、液体は、液体流路及びヘッド内流路を満たし、第２の液体貯留部に収納された液体吸収保持体によって吸収保持されている。ここで、液体には、液体吸収保持体による負圧（液体吸収保持体が液体を吸引する力）が作用しているため、液滴吐出ヘッドの吐出部分からの液滴漏れが抑制される。
【００１０】
一方、液滴吐出ヘッドからの液滴吐出時には、ヘッド内流路の液体が消費される。このため、液体吸収保持体に吸収保持された液体が第２の流路を通じてヘッド内流路に戻され（送られ）、液体吸収保持体に吸収保持された液体の液面が下がる。このとき、液体吸収保持体に吸収保持された液体の液面が決められた位置まで下がると、大気連通している第２の液体貯留部から密閉により大気圧よりも低圧状態となっている第１の液体貯留部へ液体吸収保持体を通じて第２の液体貯留部内の空気が流れる（送られる）。第１の液体貯留部へ流れた空気は、第１の液体貯留部の上部に空気層を形成又は、形成された空気層に合流し、第１の液体貯留部に貯留された液体を押圧する。押圧された液体は液体流路及びヘッド内流路を通じて第２の液体貯留部へと流れる。これにより、例えば、ポンプなどの液体を流動させる装置を用いなくてもヘッド内流路の液体を流動させられる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記第１の液体貯留部に設けられた前記空気流路の開口は、前記第１の液体貯留部に貯留された前記液体の液面よりも上方に位置すると共に、前記決められた位置よりも上方に位置する、液体供給装置である。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、空気流路を通じて第１の液体貯留部に貯留された液体が、第２の液体貯留部へ流れ込むのが抑制される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の液体供給装置を有する、画像形成装置である。
【００１４】
請求項３に記載の画像形成装置によれば、請求項１又は請求項２の各々の発明と同様に、液滴吐出ヘッドの吐出部分からの液滴漏れが抑制され、ポンプなどの液体を流動させる装置を用いなくてもヘッド内流路の液体を流動させられる。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明の液体供給装置、及び画像形成装置によれば、液滴吐出ヘッドの液滴吐出部分から液滴が漏れるのを抑制することができると共に、液体を流動させる装置を用いることなく液滴吐出ヘッド内の液体を流動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す側断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成部及びその周辺を示す上面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成部の構成を示す側断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る記録ヘッドからインクを吐出した状態を示す側断面図である。
【図５】空気流路を通じて第２インク室の空気が第１インク室へ流れた状態を示す側断面図である。
【図６】液滴吐出ヘッドからの液滴の吐出を停止した後で、液体吸収保持体が毛細管力によって液体を吸収保持する状態を示す側断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る画像形成部が待機位置で受ける各種動作を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明の画像形成装置をインクジェット記録装置とした場合について説明する。
【００１８】
図１には、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０の全体構成が示されている。同図に示すように、インクジェット記録装置１０は、インク滴を吐出して記録媒体の一例としての記録紙１４上に画像を形成（記録）する装置であり、記録紙１４を供給する給紙部１６と、供給された記録紙１４のカールを除去するデカール処理部１８と、カールが除去された記録紙１４を搬送するベルト搬送部２０と、搬送される記録紙１４にインク滴を吐出して記録紙１４上に画像を形成する画像形成部１２と、記録紙１４に形成された画像を読み取る画像読取部４４と、画像を読み取った後の記録紙１４を排紙する排紙部２２と、を備えている。
【００１９】
なお、本実施形態では、給紙部１６として、ロール紙（連続紙）のマガジンを適用しているが、これに限らず、カット紙が積層装填されたカセットを適用してもよく、ロール紙のマガジンとカット紙のカセットを併用してもよい。
【００２０】
また、複数種類の記録紙１４を利用可能な構成にした場合、記録紙１４の種類情報を記録したバーコード、又は無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取り、使用される記録紙１４の種類を自動的に判別して当該種類に応じた適切なインク滴の吐出が実現されるようにインク滴の吐出制御を行うようにしてもよい。
【００２１】
給紙部１６から送り出される記録紙１４はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部１８において記録紙１４を巻きクセ方向と逆方向に反らすように加熱ドラム２４に巻き掛け、熱を与える。このとき、記録紙１４の画像が形成される画像形成面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御することで好適な画像形成が行える。
【００２２】
また、本実施形態では、ロール紙を使用するため、図１に示すように、デカール処理部１８よりも搬送方向下流（以下、記録紙１４の搬送方向の下流を適宜搬送方向下流、記録紙１４の搬送方向の上流を適宜搬送方向上流と記載する。）に裁断用のカッター２６が設けられている。ロール紙はこのカッター２６によって所望のサイズにカットされる。なお、ロール紙ではなく、カット紙を使用する場合には、カッター２６は不要である。
【００２３】
カッター２６によってカットされた記録紙１４は、カッター２６よりも搬送方向下流に設けられたベルト搬送部２０へと送られる。
【００２４】
ベルト搬送部２０は、ローラ２８、及びローラ２８よりも搬送方向下流に配置されたローラ３０に無端状のベルト３２が巻き掛けられて構成されている。これらのローラ２８及びローラ３０の少なくとも一方には、図示しないモータが接続されており、このモータの動力が伝達されることにより、ベルト３２が回転するようになっている。なお、ベルト３２の回転方向は図１では時計回りであり、ベルト３２上に保持された記録紙１４は左から右へと搬送される。以下、記録紙１４の搬送方向を矢印Ｇで示す。
【００２５】
また、ベルト３２の幅は、記録紙１４の幅よりも広く設定されており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。同図に示されるように、ローラ２８及びローラ３０に掛け渡されたベルト３２の内側には、画像形成部１２のインク吐出面に対向するように吸着チャンバ３４が設けられている。この吸着チャンバには、内部の空気を吸引するファン３６が取付けられており、ベルト３２で記録紙１４を搬送する際には、吸着チャンバ３４内の空気をファン３６で吸引し負圧を発生させて記録紙１４をベルト３２上に吸着保持させる。なお、本実施形態では、記録紙１４をベルト３２に保持させる構成として、吸着チャンバ３４を用いた構成を適用したが、これに限らず、記録紙１４をベルト３２に静電的に吸着保持させる構成を適用してもよい。
【００２６】
また、画像形成部１２よりも記録紙１４の搬送方向上流には、加熱ファン３８が設けられている。加熱ファン３８は、画像形成前の記録紙１４に加熱空気を吹き付け、記録紙１４を加熱する。このように画像形成直前に記録紙１４を加熱しておくことで、インク滴が記録紙１４に着弾した後乾き易くなる。
【００２７】
画像形成部１２よりも搬送方向下流には加熱ファンを備えた後乾燥部４０が設けられている。後乾燥部４０は、画像が形成された記録紙１４の画像形成面に熱風を吹き付けてインクを乾燥させる。
【００２８】
後乾燥部４０よりも搬送方向下流には画像読取部４４が設けられている。画像読取部４４は、固体撮像素子を有しており、この固体撮像素子は、記録紙１４の画像形成面に固体撮像素子の撮像面が対向するように設けられている。画像読取部４４では、搬送されてくる記録紙１４に形成された画像を固体撮像素子によって読み取って画像形成状況（インク滴吐出の有無、インク滴着弾位置の誤差、ドット形状、光学濃度など）を検出し、インクジェット記録装置１０を制御する制御部（図示省略）に検出結果を提供するようになっている。
【００２９】
なお、本実施の形態では、上記固体撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサを適用しているが、これに限らず、ＣＣＤエリアセンサ、或いはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等、他の固体撮像素子を適用してもよい。
【００３０】
さらに、本実施形態では、上記固体撮像素子の配設位置を固定して搬送されてくる記録紙１４に形成された画像を読み取る構成を適用しているが、これに限らず、記録紙１４が画像読取部４４の配設位置に搬送されたときに、記録紙１４の搬送を一旦停止し、上記固体撮像素子を記録紙１４の搬送方向に移動させることで、記録紙１４に形成された画像を読み取る構成を適用してもよい。
【００３１】
そして、画像読取部４４を通過した記録紙１４は、排紙部２２から排紙される。
【００３２】
また、ベルト３２の表面には、画像形成部１２から吐出されたインク滴が付着する場合がある。このため、ベルト３２の表面の記録紙１４を搬送する領域外に当該表面に付着したインク滴を清掃するベルト清掃部４２が設けられている。なお、本実施形態では、ベルト清掃部４２としてブラシ・ロールを適用しているが、これに限らず、吸水ロール、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー、又はこれらの組合せ等を適用してもよい。
【００３３】
図２には、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０の画像形成部１２及びその周辺部位が上面図で示されている。
【００３４】
同図に示すように、画像形成部１２は、イエロー（Ｙ）のインクを用いて記録紙１４に画像を形成する記録ヘッド５０Ｙと、マゼンタ（Ｍ）のインクを用いて記録紙１４に画像を形成する記録ヘッド５０Ｍと、シアン（Ｃ）のインクを用いて記録紙１４に画像を形成する記録ヘッド５０Ｃと、及びブラック（Ｋ）のインクを用いて記録紙１４に画像を形成する記録ヘッド５０Ｋと、これらの記録ヘッド５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋを搭載するキャリッジ５１と、キャリッジ５１を主走査方向（搬送方向と交差する方向）へ往復移動させる移動機構４８を備えている。
【００３５】
また、画像形成部１２は、記録ヘッド５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋの上部にそれぞれ設けられたサブタンク６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋを備えている。これらのサブタンク６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋには、それぞれ対応する記録ヘッド５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋに供給するためのインクが充填（貯留）されている。なお、以下の説明において、対応する色を区別する場合は、符号の末尾に対応するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれかを付して説明し、対応する色を区別しない場合は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略する。
【００３６】
移動機構４８は、主走査方向に対して平行に配置されキャリッジ５１をスライド可能に支持するガイドレール５２と、ガイドレール５２と平行に配置されベルト接続部５３を介してキャリッジ５１に接続されたキャリッジベルト５４と、このキャリッジベルト５４を回転させるための主動プーリ５５Ａ及び従動プーリ５５Ｂとを備えている。
【００３７】
キャリッジベルト５４は、主動プーリ５５Ａと従動プーリ５５Ｂに巻き掛けられており、主動プーリ５５Ａは、キャリッジモータ５６の回転軸に機械的に連接され、キャリッジモータ５６の正回転（図２に示される矢印Ａ方向）及び逆回転（図２に示される矢印Ｂ方向）に合わせて正回転及び逆回転するようになっている。これにより、キャリッジモータ５６を正回転させると、キャリッジ５１がガイドレール５２に沿って主走査方向に往路移動し、キャリッジモータ５６を逆回転させると、キャリッジ５１がガイドレール５２に沿って主走査方向に往路移動し、キャリッジモータ５６を逆回転させると、キャリッジ５１がガイドレール５２に沿って主走査方向に復路移動する。
【００３８】
また、本実施の形態では、キャリッジ５１を主走査方向に往復移動させるのに移動機構４８を用いる構成としているが、この構成に限らず、キャリッジ５１を主走査方向に往復移動させられれば、どのような構成でもよい。例えば、キャリッジベルト５４の代りにボールねじを用いてキャリッジ５１を主走査方向に往復移動させる移動機構を用いる構成でもよい。
【００３９】
ここで、本実施形態の画像形成部１２を用いた記録紙１４への画像形成動作について簡単に説明する。画像形成部１２では、ベルト搬送部２０で搬送される記録紙１４に対して、記録ヘッド５０がキャリッジ５１と一体となって移動機構４８により主走査方向に往路移動する。このとき、記録ヘッド５０から記録紙１４へ入力された画像データに基づいてインク滴が選択的に吐出される。これにより、入力された画像データに基づく画像の主走査方向の１ラインが形成される。
【００４０】
そして、主走査方向への１回の往路移動が終了すると、記録紙１４は、ベルト搬送部２０２によって副走査方向（搬送方向）に搬送され、再び記録ヘッド５０がキャリッジ５１と一体となって移動機構４８により主走査方向に復路移動する。このとき、記録ヘッド５０から記録紙１４へ入力された画像データに基づいてインク滴が選択的に吐出される。これにより、入力された画像データに基づく画像の主走査方向の次の１ラインが形成される。このような動作を複数回繰り返すことによって、入力された画像データに基づく全体画像が記録紙１４にフルカラーで形成される。
【００４１】
図２に示すように、画像形成部１２は、主走査方向の復路移動の端部（図２では左側端部）が非画像形成時の待機位置となっている。この待機位置は、記録ヘッド５０が記録紙１４の画像形成面から外れる位置に設定されている。
【００４２】
インクジェット記録装置１０は、画像形成部１２が待機位置にあるときに、この画像形成部１２を間に挟むように対向して配置された接続ユニット８０及び閉塞ユニット９６を備えている。
【００４３】
接続ユニット８０は、画像形成部１２が待機位置にあり、且つ後述する第１インク室６２に対してインク補充命令が出ているときに、画像形成部１２に接近（矢印Ｃ方向）してサブタンク６０の後述する第１インク室６２と後述するメインタンク８２とを接続させると共に、第１インク室６２と後述する排気ポンプ９２とを接続させるようになっている。そして、詳細は後述するが、接続ユニット８０によって各部位が接続された後は、排気ポンプ９２が動作してメインタンク８２内に貯留されたインクが第１インク室６２に供給（補充）される。なお、接続ユニット８０は、第１インク室６２へのインク供給が完了した後は、画像形成部１２から離間（矢印Ｄ方向）して、画像形成部１２の主走査方向の往路上から退避するようになっている。
【００４４】
また、接続ユニット８０が画像形成部１２に接近する動作に合わせて閉塞ユニット９６が接続ユニット８０の接近方向と反対方向から画像形成部１２に接近（矢印Ｅ方向）して、サブタンク６０の後述する大気連通口６８を閉塞する。この閉塞ユニット９６による大気連通口６８の閉塞は、排気ポンプ９２によるメインタンク８２から第１インク室６２へのインク供給を効果的に行うためのものである。なお、閉塞ユニット９６は、第１インク室６２へのインク供給が完了した後は、画像形成部１２から離間（矢印Ｆ方向）して、画像形成部１２の主走査方向の往路上から退避するようになっている。
【００４５】
また、インクジェット記録装置１０は、画像形成部１２が待機位置にあるときに、画像形成部１２のインク吐出面に対向して配置されたキャップ９４を備えている（図７参照）。このキャップ９４は、画像形成部１２が待機状態のときに、画像形成部１２に接近して記録ヘッド５０のインク吐出面を覆うようになっている。これにより、記録ヘッド５０の後述するノズル５９のインクが乾燥して粘度上昇するのが抑制される。また、キャップ９４には、インクを後述するノズル５９から吸引するための吸引装置（図示省略）が接続されている。この吸引装置は、記録ヘッド５０のインク吐出面とキャップ９４との間の空間を負圧にし、ノズル５９からインクを吸引して、記録ヘッド５０から吐出されるインクを後述するヘッド液室５８内のインクと交換させる。これにより、待機状態から回復した直後の画像形成部１２から吐出されるインクの粘度状態が良好に保たれる。
【００４６】
なお、本実施形態では、上述した第１インク室６２へのインク供給を行うインク補充動作、及びインク粘度上昇を抑制し且つインク交換を行うメンテナンス動作などの各種動作を画像形成部１２の待機位置で行う構成としているが、これに限らず、主走査方向の往路移動の端部や、それ以外の位置で各種動作が行えるように、各ユニット及びキャップ９４を配置する構成としてもよい。
【００４７】
記録ヘッド５０は、図３に示すように、インク滴を吐出するノズル５９と、ノズル５９へ充填されるインクが一時的に貯留されるヘッド液室５８と、を備えている。また、記録ヘッド５０は、ヘッド液室５８のインクを各ノズル５９へ供給するためのノズル共通流路（図示省略）と、ノズル５９からインクを吐出させるためのインク吐出機構（図示省略）と、を備えている。ここで、ノズル５９からインクが吐出されてインクが消費されると、ノズル５９の毛細管力によって、ヘッド液室５８からノズル共通流路を通じてノズル５９にインクが充填される。なお、本実施形態では、インク吐出機構として従来公知のピエゾ（圧電素子）を用いる構成を適用しているが、これに限らず、インク吐出機構としては従来公知のサーマル、静電型など何れの技術を適用してもよい。また、本実施形態では、ヘッド液室５８及びノズル共通流路によって本発明のヘッド内流路が構成されている。
【００４８】
ヘッド液室５８の上部には、サブタンク６０の第１インク室６２の下部から延びる後述する第１流路７０が接続されており、接続口に第１フィルタ７１が配置されている。また、ヘッド液室５８の上部には、サブタンク６０の第２インク室６２の下部から延びる後述する第２流路７２が接続されており、接続口に第２フィルタ７３が配置されている。これらのフィルタは、インク中に含まれるゴミ、粗大粒子等がヘッド液室５８内に入らないように除去している。なお、本実施形態では、第１流路７０及び第２流路７２によって本発明の液体流路が構成されている。
【００４９】
サブタンク６０は、インクを貯留する密閉された第１インク室６２と、第１インク室６２に隣接して配置された第２インク室６４とを備えている。第１インク室６２と第２インク室６４との間には隔壁６５が設けられており、これらのインク室は隔壁６５に仕切られて別室として構成されている。なお、サブタンク６０は、透湿性、気体透過性を十分に抑制できる材料（例えば、ポリプロピレンなど）で外郭が形成されている。
【００５０】
また、第１インク室６２の下部には、前述した第１流路７０が接続されており、第２インク室６４の下部には前述した第２流路７２が接続されている。
【００５１】
第２インク室６４には、大気に開放された大気連通口６８が上部に形成されており、通常状態においては、第２インク室６４が大気開放されている。これに対して、第１インク室６２は、通常状態において密閉空間とされている。
【００５２】
また、第２インク室６４の内部には、インク（液体）を吸収保持する液体吸収保持体の一例としての多孔質体６６が収容されている。この多孔質体６６には、多数の微小孔が形成されており、この微小孔にインクを保持するようになっている。すなわち、多孔質体６６は、微小孔による毛細管力によってインクに負圧を作用させて保持するものである。
【００５３】
また、多孔質体６６としては、多孔質な高分子フォーム（例えば、ポリウレタン、メラミン、ポリプロピレン、アクリルなど）が好適に用いられるが、適度な毛細管力をインクとの間に発揮して、インクに負圧を作用させられるものであれば何れのものを用いてもよい。
【００５４】
図３に示すように、サブタンク６０には、第２インク室６４の下部から隔壁６５を抜けて第１インク室６２の上部に延びる空気流路７８が設けられている。具体的には、第２インク室６４に設けられた開口７８Ｂは、多孔質体６６が吸収保持するインクの液面よりも下方となるように位置が決められており、第１インク室６２に設けられた開口７８Ａは、開口７８Ｂよりも上方で、且つ第１インク室６２の液面よりも上方となるように位置が決められている。これにより、空気流路７８を介して第１インク室６２のインクが第２インク室６４へ移動するのが抑制されている。なお、本実施形態では、第１インク室６２、第２インク室６４、液体流路、及び空気流路７８によって本発明の液体供給装置が構成されている。
【００５５】
また、第１インク室６２には、第１インク室６２に貯留されるインクの残量を検知する検知センサが設けられている。検知センサは、例えば、プリズムを備えた光学式液面センサ７６，７７で構成されている。
【００５６】
光学式液面センサ７６，７７は、第１インク室６２の側面に配置されたプリズムに対して発光ダイオードからの光を照射し、反射光をフォトトランジスタに入射させることによって液面検知を行なっている。
【００５７】
すなわち、プリズムの反射面にインクが存在するときは、入射光は第１インク室６２内を透過し反射せず、プリズムの反射面にインクがない場合には、反射面が入射光に対して全反射するように設計されており、反射光がフォトトランジスタに入射することによってインクの液面がプリズムよりも低下したことを検知するようになっている。
【００５８】
光学式液面センサ７６は、第１インク室６２の側面の光学式液面センサ７７よりも上方に配置されており、インク補充動作時のインクの液面の上限を検知するために用いられる。光学式液面センサ７７は、第１インク室６２の側面の光学式液面センサ７６よりも下方に配置されており、インク補充が必要な高さまでインクの液面が低下した、すなわち、インク残量が減少したことを検知するために用いている。
【００５９】
なお、第１インク室６２内のインクの残量を検知するための検知センサは、光学式液面センサに限られず、種々のセンサを用いることができる。
【００６０】
一方、第１インク室６２の隔壁６５と反対側の側面には、接続ユニット８０に設けられたパイプ８４が挿入された場合にパイプ８４の外周面に密着してシールしつつ開口する第１スリットバルブ７４と、接続ユニット８０に設けられたパイプ８６が挿入された場合にパイプ８６の外周面に密着してシールしつつ開口する第２スリットバルブ７５と、がそれぞれ設けられている。なお、これらのスリットバルブは、配管の挿入時以外はスリットが閉塞しているため、第１インク室６２が気密（密閉）状態となっている。
【００６１】
第１スリットバルブ７４は光学式液面センサ７６よりも上方に配置されている。これは、第１スリットバルブ７４に挿入されるパイプ８４の基端部に排気管９０が接続され、この排気管９０に排気ポンプ９２が接続され排気管９０を介して空気が排出されることから、インクの液面の上限よりも上方にパイプ８４が挿入されるようにするためである。
【００６２】
また、第２スリットバルブ７５は光学式液面センサ７７よりも下方に配置されており、インクの液面の下限よりも下方にパイプ８６が挿入されるようになっている。これは、第２スリットバルブ７５に挿入されるパイプ８６の基端部に後述するインク供給配管８８が接続されこのインク供給配管８８がメインタンク８２に接続されインク供給配管８８を介してインクが供給されることから、パイプ８６を介してインク中に直接インクが供給されるようにするためである。
【００６３】
ここで、図７に示すように、画像形成部１２にインク補充動作を行う場合、接続ユニット８０が画像形成部１２に接近して、パイプ８４が第１スリットバルブ７４を通って第１インク室６２の空気中に挿入され、パイプ８６が第２スリットバルブ７５を通って第２インク室６４のインク中に挿入される。
【００６４】
この状態で排気ポンプ９２を駆動すると、第１インク室６２内の空気がパイプ８４及び排気管９０を介して外部に排出される。これにより、第１インク室６２の負圧が増加し、メインタンク８２からインク供給配管８８及びパイプ８６を介してインクが第１インク室６２へ吸引（供給）される。このように負圧でメインタンク８２からインクを供給するため、パイプ８６が挿入される第２スリットバルブ７５からインクが漏れにくい。
【００６５】
また、インク補充動作時には、第２インク室６４の大気連通口６８が、閉塞ユニット９６に設けられたキャップ部９８により閉塞されると共に、記録ヘッド５０のノズル５９はキャップ９４によりキャッピングされるようになっている。これにより、排気ポンプ９２の駆動による第１インク室６２の負圧増大に伴って大気連通口６８や記録ヘッド５０のノズル５９から空気が進入することが抑制される。
【００６６】
次に本実施形態の作用について説明する。
図４に示すように、画像形成時に記録ヘッド５０のノズル５９から記録紙１４へインク滴を吐出すると、ヘッド液室５８のインクが消費される。このとき、第２インク室６４の多孔質体６６が吸収保持しているインクが第２流路７２を通じてヘッド液室５８へ流れ、多孔質体６６に吸収保持されたインクの液面が下がる。ここで、ヘッド液室５８のインクが消費されると、第２インク室６４のインクがヘッド液室５８へ流れるのは、大気連通口６８を介して大気連通している第２インク室６４よりも密閉された第１インク室６２が低圧状態となるためである。
【００６７】
インク滴が吐出されて第２インク室６４の多孔質体６６が吸収保持しているインクの液面が決められた位置（開口７８Ｂの位置）よりも下がると、図５に示すように、第２インク室６４から第１インク室６２へ多孔質体６６を通じて第２インク室６４内の空気が流れる（送られる）。
【００６８】
第１インク室６２へ流れた空気は、第１インク室６２の上部に空気層を形成又は、形成された空気層に合流し、第１インク室６２に貯留されたインクを押圧する。押圧されたインクは第１流路７０、ヘッド液室５８、及び第２流路７２を通じて第２インク室６４へと流れる。これにより、例えば、ポンプなどの液体を流動させる装置を用いなくてもヘッド内流路（ヘッド液室５８及びノズル共通流路）のインクを流動させられ、ヘッド内流路のインクの粘度上昇、特にノズル周りのインクの粘度上昇を抑制することができる。また、第２インク室６４から第１インク室６２へ空気流路７８を通じて空気が流れ込んだ後で、インクの吐出を停止した場合、第１インク室６２から第２インク室６４への記録ヘッド５０を介したインクの流動がしばらく継続するため、ヘッド内流路のインクの粘度上昇に掛かる時間を緩和することができる。結果、メンテナンス動作におけるインク吐出回復のためのインク交換の頻度を少なくすることができる。なお、図６は、インクの吐出を停止した後に、第１インク室６２から第２インク室６４へヘッド内流路を通じてインクが流動し、第２インク室６４のインクが所定量戻った状態（多孔質体６６が所定量インクを吸収保持した状態）を示している。
【００６９】
また、多孔質体６６の毛細管力による負圧（背圧）は、第２インク室６４内のインクを通じて、記録ヘッド５０のヘッド内流路のインクに作用するため、記録ヘッド５０のノズル５９からのインク漏れが抑制され、インクのメニスカス（ノズル５９内のインクの液面）の形状が良好に維持される。
【００７０】
また、第１インク室６２は密閉されていることから、環境温度変化によって第１インク室６２の上方に形成される空気層が膨張収縮をして、その膨張収縮によってインクに作用する圧力が変化して第１流路７０を介して記録ヘッド５０のヘッド内流路のインクが流動する。すなわち、非画像形成時においても、環境温度の変化でヘッド内流路のインクを流動することができ、インクの粘度上昇に掛かる時間を緩和することができる。
【００７１】
さらに、第２インク室６４は大気連通口６８を通じて大気連通していることから、大気圧変動によって第２インク室６４の圧力が変化した場合、その圧力変化によって第２インク室６４の多孔質体６６に吸収保持されたインクに作用する圧力も変化して第２流路７０を介して記録ヘッド５０のヘッド内流路のインクが流動する。すなわち、非画像形成時においても、大気圧の変化でヘッド内流路のインクを流動することができ、インクの粘度上昇に掛かる時間を緩和することができる。
【００７２】
また、上述したように、インクジェット記録装置１０では、ポンプなどの液体を流動させる装置を用いなくてもヘッド内流路のインクを流動させられることから、画像形成部１２自体を省スペースにでき、且つコストダウンも可能となる。
【００７３】
なお、本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。
また、上述の実施形態では、インクを吐出するインクジェット記録装置の記録ヘッドを例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、高分子フィルム上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、プリント基板等の作成時に溶液を吐出してエッチング処理を行うなど、様々な工業的用途を対象とした液滴吐出装置一般に対して適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０      インクジェット記録装置（画像形成装置）
５０      記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
５８      ヘッド液室（ヘッド内流路）
６２      第１インク室（第１の液体貯留部）
６４      第２インク室（第２の液体貯留部）
６６      多孔質体（液体吸収保持体）
６８      大気連通口
７０      第１流路（第１の流路）
７２      第２流路（第２の流路）
７８      空気流路
７８Ａ    開口（第１の液体貯留部に設けられた開口）
７８Ｂ    開口（第２の液体貯留部に設けられた開口）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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