(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
前記ヘッドタンクの内部に通じ、排気口を有する排気路と、
前記排気路内に設けられ、前記排気口を開放及び閉塞可能な弁体を有する常閉の排気弁と、
前記排気口内に嵌り込んで、前記排気弁の弁体を開弁方向に移動させる排気キャップと、
前記排気キャップに接続された吸引手段と、
前記排気路内周面と前記排気弁の弁体の外周面との間に設けられ、前記ヘッドタンクの内部と前記排気口との間を遮るシール部材と、を有し、
前記排気弁の弁体には貫通穴が設けられ、
前記弁体の貫通穴の一方の開口は、前記排気キャップが当たって接触したときに前記排気キャップ内空間に通じる位置に設けられ、他方の開口は、前記弁体の外周面に設けられ、
前記ヘッドタンクから気泡を排出するときには、前記排気キャップを前記排気弁の弁体に直接接触させて前記排気弁を開弁させてから、更に前記排気キャップで前記排気弁の弁体を、前記貫通穴が前記ヘッドタンク内部と前記排気キャップ内空間とを通じる位置まで移動させ、この状態で前記吸引手段を駆動し、
前記排気弁の弁体の外周面に前記シール部材が取り付けられ、
前記排気路の内周面には前記ヘッドタンク側に向かって広がるテーパ形状部が設けられ、
前記貫通穴の他方の開口は、前記シール部材よりも前記排気口側に位置しており、
前記シール部材が前記排気路のテーパ形状部に対向する位置まで、前記排気弁を開弁した後前記排気弁の弁体を移動させることで、前記排気キャップ内空間が前記貫通穴を介して前記ヘッドタンクの内部に通じる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
前記ヘッドタンクの内部に通じ、排気口を有する排気路と、
前記排気路内に設けられ、前記排気口を開放及び閉塞可能な弁体を有する常閉の排気弁と、
前記排気口内に嵌り込んで、前記排気弁の弁体を開弁方向に移動させる排気キャップと、
前記排気キャップに接続された吸引手段と、を有し、
前記排気キャップには、貫通穴が設けられ、
前記ヘッドタンクから気泡を排出するときには、前記排気キャップを前記排気弁の弁体に直接接触させて前記排気弁を開弁させてから、更に前記排気キャップを前記貫通穴が前記排気路内部に入るまで移動させて、前記貫通穴で前記ヘッドタンク内部と前記排気キャップ内空間とを通じさせ、この状態で前記吸引手段を駆動し、
前記排気弁の弁体の外周面には、前記排気口側に向けて先細るテーパ形状部を有し、
前記排気路の内周面には、前記弁体が当たって接触する部分に前記弁体の外周形状に倣うテーパ形状部を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
前記ヘッドタンクの内部に通じ、排気口を有する排気路と、
前記排気路内に設けられ、前記排気口を開放及び閉塞可能な弁体を有する常閉の排気弁と、
前記排気口内に嵌り込んで、前記排気弁の弁体を開弁方向に移動させる、上方が開放された内部空間を有する排気キャップと、
前記排気キャップに接続された吸引手段と、
前記排気路内周面と前記排気弁の弁体の外周面との間に設けられ、前記ヘッドタンクの内部と前記排気口との間を遮るシール部材と、を有し、
前記排気弁の弁体には貫通穴が設けられ、
前記排気キャップは、前記排気口内に嵌り込んで、前記弁体と接触したときに前記排気キャップの内部空間を閉じ、
前記弁体の貫通穴の一方の開口は、前記排気キャップが前記弁体に接触したときに前記排気キャップの内部空間に通じる位置に設けられ、他方の開口は、前記弁体の外周面に設けられ、
前記ヘッドタンクから気泡を排出するときには、前記排気キャップを前記排気弁の弁体に直接接触させることにより前記排気キャップの内部空間を閉じつつ、前記排気弁を開弁させてから、更に前記排気キャップで前記排気弁の弁体を、前記貫通穴が前記ヘッドタンク内部と前記排気キャップの内部空間とを通じる位置まで移動させ、この状態で前記吸引手段を駆動する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記排気路の内周面に前記シール部材が取り付けられ、
前記貫通穴の他方の開口は、前記シール部材よりも前記排気口側に位置しており、
前記貫通穴の他方の開口が前記シール部材よりも前記ヘッドタンク側に位置するまで、前記排気弁を開弁した後前記排気弁の弁体を移動させることで、前記排気キャップの内部空間が前記貫通穴を介して前記ヘッドタンクの内部に通じる
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【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。
【０００３】
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。
【０００４】
このような液体吐出方式の画像形成装置においては、特に画像形成スループットの向上、すなわち画像形成速度の高速化が望まれており、本体据え置きの大容量のインクカートリッジ（メインタンク）から供給チューブなどを介して記録ヘッド上部のヘッドタンク（サブタンク、バッファタンクと称されるものを含む。）にインクを供給する方式が行なわれている。
【０００５】
この場合、記録ヘッドに供給される液体であるインクの圧力を安定的に保ち、記録ヘッドのノズルからインクが垂れてしまうことを防ぐために、ヘッドタンク内部は大気圧よりも低い圧力、すなわち負圧に保たれる。
【０００６】
ところで、上述したような画像形成装置では、使い終わったインクカートリッジを交換するときに、供給チューブ内に少量の泡状の空気が入り込むことがある。また、供給チューブの透気性が低いと、経時的に供給チューブ内に空気が入り込む。
【０００７】
このように供給経路に侵入した空気は気泡となって、記録ヘッドからのインクの消費に伴ってヘッドタンクに送られて滞留することになる。
【０００８】
そこで、従来、ヘッドタンクに気泡を溜める気泡貯留室を設け、気泡貯留室に通じる排出路を設けて、排出路には常閉の開閉弁を設け、開閉弁を開閉させる開閉部材と、排出路を覆って気密空間を形成する排気キャップと、排気キャップと通じるポンプと、排気キャップによって形成された気密空間を吸引ポンプと通じるか遮断するかを切り替える切替部材と、を備え、気泡貯留室に溜まった気泡を排出するときには、排気キャップにより開閉弁と外部を気密空間にして、開閉部材が開閉弁を開弁状態にさせて気泡貯留室と気密空間を通じさせ、気密空間内の空気をポンプによって吸引することで気泡貯留室内に貯留した気泡を大気に排出するようにしたものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第４５４７９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示の構成にあっては、排出路の開口を排気キャップで覆った後に開閉部材で開閉弁を開放する工程が必要であり、気泡排出に時間がかかるという課題がある。また、開閉弁を排気キャップ内で独立して開閉部材によって開閉するために、複雑な制御が必要になり、部品点数も増加してコストが高くなるという課題もある。
【００１１】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で短時間にヘッドタンク内の気泡を排出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る画像形成装置は、
液滴を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに液体を供給するヘッドタンクと、
前記ヘッドタンクの内部に通じ、排気口を有する排気路と、
前記排気路内に設けられ、前記排気口を開放及び閉塞可能な弁体を有する常閉の排気弁と、
前記排気口内に嵌り込んで、前記排気弁の弁体を開弁方向に移動させる排気キャップと、
前記排気キャップに接続された吸引手段と、
前記排気路内周面と前記排気弁の弁体の外周面との間に設けられ、前記ヘッドタンクの内部と前記排気口との間を遮るシール部材と、を有し、
前記排気弁の弁体には貫通穴が設けられ、
前記弁体の貫通穴の一方の開口は、前記排気キャップが当たって接触したときに前記排気キャップ内空間に通じる位置に設けられ、他方の開口は、前記弁体の外周面に設けられ、
前記ヘッドタンクから気泡を排出するときには、前記排気キャップを前記排気弁の弁体に直接接触させて前記排気弁を開弁させてから、更に前記排気キャップで前記排気弁の弁体を、前記貫通穴が前記ヘッドタンク内部と前記排気キャップ内空間とを通じる位置まで移動させ、この状態で前記吸引手段を駆動し、
前記排気弁の弁体の外周面に前記シール部材が取り付けられ、
前記排気路の内周面には前記ヘッドタンク側に向かって広がるテーパ形状部が設けられ、
前記貫通穴の他方の開口は、前記シール部材よりも前記排気口側に位置しており、
前記シール部材が前記排気路のテーパ形状部に対向する位置まで、前記排気弁を開弁した後前記排気弁の弁体を移動させることで、前記排気キャップ内空間が前記貫通穴を介して前記ヘッドタンクの内部に通じる
構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る画像形成装置によれば、簡単な構成で短時間にヘッドタンク内の気泡を排出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置を示す概略平面説明図である。
【図２】同じく概略正面説明図である。
【図３】同じく概略側面説明図である。
【図４】同装置の記録ヘッドの説明に供する要部拡大説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るインク供給系の模式的説明図である。
【図６】ヘッドタンクの一例を示す模式的正面説明図である。
【図７】同じく模式的平面説明図である。
【図８】ヘッドタンクからの排気動作の説明に供するヘッドタンク周りの模式的正面説明図である。
【図９】ヘッドタンクの他の例における排気動作の説明に供するヘッドタンク周りの模式的正面説明図である。
【図１０】同実施形態における排気路の排気弁回りの模式的断面説明図である。
【図１１】同じく排気動作の説明に供する模式的断面説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態における排気弁回りの模式的断面説明図である。
【図１３】同じく排気動作の説明に供する模式的断面説明図である。
【図１４】本発明の第３実施形態における排気弁回りの模式的断面説明図である。
【図１５】同じく排気動作の説明に供する模式的断面説明図である。
【図１６】本発明の第４実施形態における排気弁回りの模式的断面説明図である。
【図１７】同じく排気動作の説明に供する模式的断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置について図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１は同記録装置の概略平面説明図、図２は同じく概略正面説明図、図３は同じく概略側面説明図である。
【００１６】
このインクジェット記録装置は、本体フレーム３０に立設された左右の側板１２３Ｌ、１２３Ｒに架け渡されたガイド部材であるガイドロッド１２２と、本体フレーム３０に配置された後フレーム１２８に取付けられたガイドレール１２４とで、キャリッジ１２０を主走査方向（ガイドロッド長手方向）に移動可能に保持し、キャリッジ１２０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１２２の長手方向（主走査方向）に移動走査する。
【００１７】
このキャリッジ１２０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又は複数の液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド１が搭載され、記録ヘッド１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。
【００１８】
ここで、記録ヘッド１は、図４に示すように、発熱体基板２と液室形成部材３から構成され、ベース部材２０に形成されたインク供給路を介して共通流路７及び液室（個別流路）６に順次供給されるインクを液滴として吐出する。この記録ヘッド１は、発熱体４の駆動によるインクの膜沸騰により吐出圧を得るサーマル方式のものであり、液室６内の吐出エネルギー作用部（発熱体部）へのインクの流れ方向とノズル５の開口中心軸とを直角となしたサイドシュータ方式の構成のものである。
【００１９】
なお、記録ヘッドとしては、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。
【００２０】
一方、キャリッジ１２０の下方には、記録ヘッド１によって画像が形成される用紙８が主走査方向と垂直方向（副走査方向）に搬送される。図３に示すように、用紙８は、搬送ローラ１２５と押えコロ１２６で挟持されて、記録ヘッド１による画像形成領域（印字部）に搬送され、印写ガイド部材１２９上に送られ、排紙ローラ対１２７で排紙方向に送られる。
【００２１】
このとき、主走査方向へのキャリッジ１２０の走査と記録ヘッド１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８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８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。
【００２２】
一方、記録ヘッド１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室が形成されたヘッドタンク（バッファタンク、サブタンク）１０１が一体的に接続される。ここでいう「一体的」とは、記録ヘッド１とヘッドタンク１０１がチューブ、管等で接続されることも含んでおり、どちらも一緒にキャリッジ１２０に搭載されているという意味である。
【００２３】
このヘッドタンク１０１には、装置本体側の主走査方向の一端部側に設けられるカートリッジホルダ７７などに着脱自在に装着される各色のインクを収容した液体タンクであるインクカートリッジ（メインタンク）７６から送液ポンプ８１によって液体供給チューブであるインク供給チューブ１６を介して所要の色のインクが供給される。
【００２４】
また、装置本体の主走査方向の他端部側には記録ヘッド１の維持回復を行う維持回復機構３１が配置されている。この維持回復機構３１は、記録ヘッド１のノズル面をキャッピングするキャップ３２と、キャップ３２内を吸引する吸引ポンプ３４と、吸引ポンプ３４で吸引されたインクの廃液を排出する排出経路３３などを含み、排出経路３３から排出される廃液は本体フレーム３０側に配置された廃液タンクに排出される。
【００２５】
この維持回復機構３１にはキャップ３２を記録ヘッド１のノズル面に対して進退移動（この例では昇降）させる移動機構を備えている。また、維持回復機構３１には、図示しないが、記録ヘッド１のノズル面をワイピングするワイパ部材をワイピングユニットにて保持してノズル面に対して進退可能に配設している。
【００２６】
次に、このインクジェット記録装置に適用した本発明の第１実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るインク供給系について図５を参照して説明する。図５は同インク供給系の模式的説明図である。
【００２７】
インクカートリッジ７６は、供給チューブ１６を通じて、送液ポンプ８１及びヘッドタンク１０１に通じ、ヘッドタンク１０１は記録ヘッド１に通じている。
【００２８】
ここで、ヘッドタンク１０１は、その天面から排気路１５４に通じている。この排気路１５４は排気口１７３を有し、内部に排気口１５４ａを開放及び閉塞する常閉の排気弁１５３を備えている。
【００２９】
送液ポンプ８１は、正転動作によって、インクカートリッジ７６に貯留されたインクをヘッドタンク１０１に供給し、ヘッドタンク１０１から記録ヘッド１にインクが供給される。なお、ここでは、ヘッドタンク１０１、インクカートリッジ７６及び供給チューブ１６は１種類のみ図示しているが、各色のインク毎に設けられる。
【００３０】
一方、記録ヘッド１の非吐出時にインクの水分乾燥を防止するとともに、記録ヘッド１内の気泡を取り除き、ノズルが詰まったときなどに記録ヘッド１内のインクを吸引する排出するために保湿キャップを兼ねる吸引キャップ３２を備えている。
【００３１】
そして、記録ヘッド１内のインクを吸引するときには、記録ヘッド１のノズル面を吸引キャップ３２でキャッピングし、吸引ポンプ３４を駆動して吸引を行い、これによって生じる廃液は廃液タンク５２に排出される。なお、吸引キャップ３２は、吸引動作だけではなく、記録ヘッド１から吐出される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使用することもできる。
【００３２】
次に、ヘッドタンクの一例について図６及び図７を参照して説明する。図６は同ヘッドタンクの模式的正面説明図、図７は同じく模式的平面説明図である。
【００３３】
ヘッドタンク１０１は、タンク本体２１１のインクを収容する収容部２１０の一部の壁面である側面が撓むことができるフィルム１６０で形成され、フィルム１６０はばね２１２によってヘッドタンク１０１の内部から外方向に力を受けている。
【００３４】
ここで、フィルム１６０は、ヘッドタンク１０１の内部（収容部２１０内）の圧力が負圧になると、それに伴って内側に変形するが、ばね２１２がその変形を抗う方向に力を付与することで、ヘッドタンク１０１内部の負圧が一定に保持される。
【００３５】
また、このフィルム１６０の外側にはフィラー１５０が取り付けられ、フィルム１６０の変形によって変位する。そこで、ヘッドタンク１０１内部の圧力をフィラー１５０の変位によって間接的に検出することができる。フィラー１５０の先端側にはセンサ２１３が配置され、フィラー１５０の変位を検出して、送液ポンプ８１を駆動することで、ヘッドタンク１０１にインクカートリッジ７６からインクを供給する。
【００３６】
このような動作制御によって、ヘッドタンク１０１内部の負圧を一定範囲内に収め、記録ヘッド１にインクを供給する。
【００３７】
そして、ヘッドタンク１０１の天面側、すなわち気泡が浮力によって集まる箇所に排気路１５４が通じている。
【００３８】
次に、ヘッドタンク１０１からの排気動作について図８を参照して説明する。図８はヘッドタンクからの排気動作の説明に供するヘッドタンク周りの模式的正面説明図である。
【００３９】
ヘッドタンク１０１には気泡１６８が滞留することがある。つまり、使い終わったインクカートリッジ７６を取り外したときに、供給チューブ１６に空気が入り込むことがある。他にも、供給チューブ１６の透気性によっては、経時的に供給チューブ１６から空気が入り込む。このような空気は、気泡１６８となり、記録ヘッド１からのインクの消費に伴い、ヘッドタンク１０１に移動する。そして、ヘッドタンク１０１内において、気泡１６８は、浮力によりヘッドタンク１０１の天面側に滞留することになる。
【００４０】
本実施形態では、ヘッドタンク１０１の天面には排気路１５４が通じている。この排気路１５４の内部には、排気弁１５３が備わっており、排気口１７３を開閉（開放及び閉塞）する。本実施形態では、後述するように、この排気弁１５３を排気キャップ１５２によって直接開弁させ、開弁に伴って、ヘッドタンク１０１から排気キャップ１５２までの流路を通じさせ、この状態で吸引ポンプ５１を駆動する。
【００４１】
これにより、ヘッドタンク１０１内の気泡１６８は、吸引ポンプ５１の駆動によって排気路１５４、排気キャップ１５２を通じて、排気される。
【００４２】
この排気動作は、短時間ごとに実施しても良いが、供給経路に気泡１６８が混入すると予測できる期間ごとに実施しても良い。
【００４３】
次に、他の例に係るヘッドタンク１０１のからの排気動作について図９を参照して説明する。図９は同ヘッドタンクからの排気動作の説明に供するヘッドタンク周りの模式的正面説明図である。
【００４４】
この例のヘッドタンク１０１は、天面２１１ａに傾斜を持たせて、天面２１１ａの最も高い部位に排気路１５４を通じさせている。
【００４５】
つまり、図８に示すヘッドタンク１０１では天面２１１ａがフラットであるために、ヘッドタンク１０１の天面２１１ａに滞留している気泡１６８が、排気路１５４の入口近傍に確実に移動しないことがある。そのため、気泡排出動作を実行しても、気泡１６８が排気路１５４の入口まで移動するときに、ヘッドタンク１０１内のインクをわずかに消費してしまうことがある。
【００４６】
そこで、この図９に示すヘッドタンク１０１では、天面２１１ａに傾斜を設け、天面２１１ａの最も高い位置で排気路１５４に通じさせている。これにより、気泡１６８を確実に排気路１５４の入口近傍まで移動する。
【００４７】
また、このヘッドタンク１０１では、排気路１５４の入口近傍に、例えば電極ピン１６５のような気泡検出手段を備えている。そして、ヘッドタンク１０１に気泡１６８が滞留したときに、電極ピン１６５による信号を基にして、適切なタイミングで、気泡排出動作を実行する。これにより、確実に気泡排出を行うことができる。
【００４８】
次に、本実施形態における排気路の排気弁回りの詳細について図１０も参照して説明する。図１０は同排気弁回りの模式的断面説明図である。
【００４９】
上述したように、ヘッドタンク１０１の内部に通じる排気路１５４内には、排気口１７３を開放及び閉塞する排気弁１５３が設けられている。
【００５０】
排気弁１５３は、排気口１７３に対して進退可能に設けられた弁体（バルブ）２５３を有している。弁体２５３はバルブガイド１７０によって排気路１５４内を移動可能にガイドされており、バルブガイド１７０と弁体２５３との間に設けたばね１７１によって、弁体２５３は排気口１７３を閉じる方向に押され、排気弁１５３は常閉弁となっている。
【００５１】
一方、排気口１７３に対向して、排気口１７３に嵌り合うことができる排気キャップ１５２が設けられている。この排気キャップ１５２は、キャップガイド２００によって移動可能であり、排気口１７３に嵌り込んで、排気弁１５３の弁体２５３に当って接触して弁体２５３を開弁方向に移動させる。
【００５２】
本実施形態では、記録ヘッド１が液滴を吐出して用紙に画像を形成するときには、排気キャップ１５２は排気口１７３から離間しているが、排気動作を実施するときには排気キャップ１５２が排気口１７３内に嵌め込まれる。
【００５３】
また、排気キャップ１５２には排気チューブ６０及び切替弁６１を介して吸引ポンプ５３が接続されている。この切替弁６１は、吸引ポンプ５３による吸引を、吸引キャップ３２側と排気キャップ１５２側とに切り替える。
【００５４】
そして、排気路１５４の内周面と排気弁１５３の弁体２５３の外周面との間にはシール部材１７２が設けられている。ここでは、シール部材１７２は排気路１５４の内周面に取り付けられている。なお、シール部材１７２は、弾性体であることが好ましく、例えばＯリングでも良い。
【００５５】
また、排気弁１５３の弁体２５３には貫通穴１７４が設けられている。この貫通穴１７４の一方の開口１７４ａは、排気キャップ１５２が当たって接触したときに排気キャップ１５２の内部空間２４０に通じる位置、即ち排気キャップ１５２で密封される領域内に設けられ、他方の開口１７４ｂは、弁体２５３の外周面に設けられている。
【００５６】
ここで、貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂは、シール部材１７２よりも排気口１７３側に位置している。これにより、貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂがシール部材１７２よりもヘッドタンク内部側になるまで弁体２５３が移動されない限り、貫通穴１７４を通じてヘッドタンク１０１側と排気口１７３とが通じることはない。
【００５７】
次に、本実施形態における排気動作について図１１を参照して説明する。
【００５８】
まず、排気動作を開始するときには、図１１（ａ）に示すように、排気キャップ１５２を排気口１７３に向けて移動させて、排気キャップ１５２を排気口１７３内に嵌め込み、排気キャップ１５２の先端部を排気弁１５３の弁体２５３の先端面に直接当てて接触させる。
【００５９】
これにより、排気キャップ１５２は弁体２５３の先端面を密封する。このとき、排気キャップ１５２の内部空間２４０は、貫通穴１７４と通じるが、貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂよりもヘッドタンク１０１側にシール部材１７２が設けられているので、ヘッドタンク１０１の内部と排気キャップ１５２の内部空間２４０とは通じない。
【００６０】
つまり、貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂがシール部材１７２よりも排気キャップ１５２側に位置しているので、ヘッドタンク１０１と排気キャップ１５２との間の流路は遮断された状態にある。
【００６１】
なお、排気キャップ１５２の先端部は、排気弁１５３の弁体２５３に対して密着容易な材質であることが好ましく、例えば、先端部は弾性部材であることが好ましい。
【００６２】
このように、排気キャップ１５２を排気弁１５３の弁体２５３に直接当てて接触させた状態で、図１１（ｂ）に示すように、更に排気キャップ１５２を移動させて、排気弁１５３の弁体２５３を押し込む。
【００６３】
このとき、排気キャップ１５２により排気弁１５３の弁体２５３が排気口１７３から離間して、排気弁１５３は開弁した状態になるが、貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂよりもヘッドタンク１０１側にシール部材１７２が位置しているため、依然として、ヘッドタンク１０１の内部と排気キャップ１５２の内部空間２４０とは通じない（遮断されている）。
【００６４】
さらに、排気キャップ１５２を移動させると、図１１（ｃ）に示すように、排気弁１５３の弁体２５３が押し込まれて、弁体２５３の貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂがシール部材１７２よりもヘッドタンク１０１側に移動する。
【００６５】
これにより、排気キャップ１５２の内部空間２４０は、矢印ａで示す流路が形成されることで、弁体２５３の貫通穴１７４を通じて、ヘッドタンク１０１の内部と通じることになる。貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂが、シール部材１７２よりも上部（ヘッドタンク１０１側）に位置した瞬間、ヘッドタンク１０１の内部から排気キャップ１５２の内部空間２４０までは密閉空間となっている。
【００６６】
したがって、矢印ａに示す流路が形成されたときに、ヘッドタンク１０１の内部が大気と通じて、ヘッドタンク１０１内の負圧が大気圧になり、排気路１５４を経由して気泡が再びヘッドタンク１０１内に入り込むことを防ぐことができる。
【００６７】
そこで、吸引ポンプ５３を駆動することによって、ヘッドタンク１０１の内部の気泡は、排気路１５４から排気キャップ１５２の内部空間２４０に移動し、更に吸引ポンプ５３を通じて矢印ｂ方向に移動して、排出される。
【００６８】
以上のように、排気キャップ１５２で排気弁１５３の弁体２５３との間に空間を形成した後、ヘッドタンク１０１内の密閉状態を維持したまま排気弁１５３を開弁させて、その後排気キャップ１５２の内部空間２４０をヘッドタンク１０１の内部に通じさせる、つまり、排気弁１５３を開弁させる手段として排気キャップ１５２を使用しているので、従前のように、排気口１７３を排気キャップ１５２で覆ってから、別の手段で開閉弁を開くような工程を要さず、ヘッドタンク１０１に滞留した気泡１６８を排気することができ、短時間でメンテナンス（気泡排出動作）を実行することができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、シール部材１７２を排気路１５４の内周面に固定し、排気弁１５３の弁体２５３がシール部材１７２を擦りながら移動する。このとき、両者の摩擦抵抗が大きすぎると、排気キャップ１５２が、排気弁１５３の弁体２５３を移動させるために必要な力が大きくなる。
【００７０】
これを防ぐために、シール部材１７２と排気弁１５３の弁体２５３との間は摩擦抵抗が小さくなるように、例えばグリスが排気弁１５３の弁体２５３に塗布されていることが好ましい。
【００７１】
また、排気キャップ１５２が排気口１７３に嵌め込まれたときに、排気口１７３との間で完全なシールを行う必要はなく、ある程度のクリアランスを持っていても、図１１（ｃ）の矢印ａで示す排気経路に影響は無い。ただし、排気キャップ１５２の先端と排気弁１５３に確実に密着し、ヘッドタンク１０１から排気キャップ１５２の内部空間２４０までの流路を密閉空間にしておく必要がある。
【００７２】
また、本実施形態を適用する場合、吸引ポンプ５１が作り出す負圧を排気動作に対して最大限に利用するために、切替弁６１が排気キャップ１５２と吸引ポンプ５４のみを連通した状態で、上述の排気動作を実行することで、排気効果を高めることができる。
【００７３】
次に、本発明の第２実施形態について図１２を参照して説明する。図１２は同実施形態における排気弁回りの模式的断面説明図である。
【００７４】
本実施形態では、排気弁１５３の外周面側にシール部材１７２を取り付けている。一方、排気路１５４の内周面は、シール部材１７２と接触する部分に、排気弁１５３の弁体２５３が押し込まれる方向に広がるように形成されたテーパ部１８０ａを有するテーパ部材１８０が設けられている。なお、テーパ部材１８０は排気路１５４を形成する部材と一体で成形することもできる。
【００７５】
これにより、シール部材１７２を排気路１５４内周面に取付ける前記第１実施形態に比べて、シール部材１７２を弁体２５３の外周面に取付ける本実施形態では、シール部材１７２の組み付けが容易になる。
【００７６】
また、排気弁１５３の弁体２５３の貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂは、前記第１実施形態と同様にシール部材１７２よりも排気口１７３側に位置している。
【００７７】
次に、本実施形態における排気動作について図１３を参照して説明する。
【００７８】
まず、排気動作を開始するときには、図１３（ａ）に示すように、排気キャップ１５２を排気口１７３に向けて移動させて、排気キャップ１５２を排気口１７３内に嵌め込み、排気キャップ１５２の先端部を排気弁１５３の弁体２５３の先端面に直接当てて接触させる。
【００７９】
これにより、排気キャップ１５２は弁体２５３の先端面を密封する。このとき、排気キャップ１５２の内部空間２４０は、貫通穴１７４と通じるが、貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂよりもヘッドタンク１０１側にシール部材１７２が設けられているので、ヘッドタンク１０１の内部と排気キャップ１５２の内部空間２４０とは通じない。
【００８０】
つまり、貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂがシール部材１７２よりも排気キャップ１５２側に位置しているので、ヘッドタンク１０１の内部と排気キャップ１５２の内部空間２４０との間の流路は遮断された状態にある。
【００８１】
このように、排気キャップ１５２を排気弁１５３の弁体２５３に直接当てて接触させ、状態で、図１３（ｂ）に示すように、更に排気キャップ１５２を移動させて、排気弁１５３の弁体２５３を押し込む。
【００８２】
このとき、排気キャップ１５２により排気弁１５３の弁体２５３が排気口１７３から離間して、排気弁１５３は開弁した状態になるが、貫通穴１７４の他方の開口１７４ｂよりもヘッドタンク１０１側にシール部材１７２が位置し、かつ、シール部材１７２はテーパ部材１８０のテーパ部１８０ａよりも排気口１７３側に位置し（テーパ部材１８０のストレート部１８０ｂに対向し）ているので、依然として、ヘッドタンク１０１の内部と排気キャップ１５２の内部空間２４０とは通じない（遮断されている）。
【００８３】
さらに、排気キャップ１５２を移動させると、図１３（ｃ）に示すように、排気弁１５３の弁体２５３が押し込まれて、弁体２５３に取り付けたシール部材１７２がテーパ部材１８０のテーパ部１８０ａに対向することで、シール部材１７２と排気路１５４の内周面となるテーパ部１８０ａとの間に隙間が生じる。
【００８４】
これにより、ヘッドタンク１０１の内部と排気キャップ１５２との間に矢印ｃで示すような流路が形成され、ヘッドタンク１０１の内部と排気キャップ１５２が通じる。この瞬間、ヘッドタンク１０１の内部から排気キャップ１５２の内部空間２４０までは密閉空間となっている。
【００８５】
したがって、矢印ｃに示す流路が形成されたときに、ヘッドタンク１０１の内部が大気と通じて、ヘッドタンク１０１内の負圧が大気圧になり、排気路１５４を経由して気泡が再びヘッドタンク１０１内に入り込むことを防ぐことができる。
【００８６】
そこで、吸引ポンプ５３を駆動することによって、ヘッドタンク１０１の内部の気泡は、排気路１５４から排気キャップ１５２の内部空間２４０に移動し、更に吸引ポンプ５３を通じて矢印ｂ方向に移動して、排出される。
【００８７】
以上のように、本実施形態でも、排気キャップ１５２が排気弁１５３の弁体２５３を変位させることで、ヘッドタンク１０１に滞留した気泡１６８を排気することができ、短時間でメンテナンスを実行することができる。
【００８８】
また、排気路１６４の内面にシール部材１７２を取り付けずに、排気弁１５３にシール部材１７２を取り付けることで、組立性の向上を図ることができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、排気キャップ１５２と排気口１７３の間にクリアランスが生じると、図１３（ｃ）で示す状態において、大気とヘッドタンク１０１間にパスが生じることになる。
【００９０】
したがって、本実施形態では、排気口１７３内に排気キャップ１５２を嵌め込んで移動させるとき、排気キャップ１５２と排気口１７３との間がシールされている必要がある。そのため、排気キャップ１５２及び排気口１７３のいずれか一方が弾性部材で、弾性部材と接触する他方が剛体であることが好ましいが、排気キャップ１５２と排気口１７３との間を密封できれば、本実施形態は適用することができる。
【００９１】
次に、本発明の第３実施形態について図１４を参照して説明する。図１４は同実施形態における排気弁回りの模式的断面説明図である。
【００９２】
前述した第２実施形態では、シール部材１７２を排気弁１５３の弁体２５３に取り付けているため、シール部材１７２によるシールと、排気キャップ１５２と排気口１７３の間のシールとの二箇所のシールが必要になり、いずれか一方でもリークパスが生じると、排気動作が非効率的になる。
【００９３】
そこで、本実施形態では、排気弁１５３の弁体２５３に貫通穴を設けないで、排気キャップ１５２に貫通穴１７４を設けている。
【００９４】
これにより、シール箇所が一箇所となり、良好な組立性も得られる。
【００９５】
次に、本実施形態における排気動作について図１５を参照して説明する。
【００９６】
まず、排気動作を開始するときには、図１５（ａ）に示すように、排気キャップ１５２を排気口１７３に向けて移動させて、排気キャップ１５２を排気口１７３内に嵌め込み、排気キャップ１５２の先端部を排気弁１５３の弁体２５３の先端面に直接当てて接触させる。
【００９７】
このとき、排気キャップ１５２の外周面と排気口１７３の内周面との間は、リークパスが生じないように密封された状態に保たれる。また、排気キャップ１５２の貫通穴１７４は、排気路１５４内部に進入しておらず、かつ、排気弁１５３が閉弁しているので、ヘッドタンク１０１から排気口１７３までの流路は遮断されている。
【００９８】
この状態で、図１５（ｂ）に示すように、更に排気キャップ１５２を移動させて、排気弁１５３の弁体２５３を押し込むことで、排気弁１５３の弁体２５３が排気口１７３から離間して開弁するが、排気キャップ１５２の貫通穴１７４は、依然として、排気路１５４内部に進入していないため、ヘッドタンク１０１から排気口１７３までの流路は閉じられた状態にある。
【００９９】
更に、排気キャップ１５２を押し込むと、図１５（ｃ）に示すように、排気キャップ１５２の貫通穴１７４が排気路１５４の内部に進入する。その結果、ヘッドタンク１０１と排気キャップ１５２の内部空間２４０との間に矢印ｄで示す流路が形成される。
【０１００】
ヘッドタンク１０１と排気キャップ１５２の内部空間２４０が通じたとき、排気口１７３と排気キャップ１５２との間はシールされた状態にあるので、ヘッドタンク１０１から排気キャップ１５２までは密閉空間となっている。
【０１０１】
したがって、矢印ｄで示す流路が形成されたときに、ヘッドタンク１０１の内部が大気と通じて、ヘッドタンク１０１内の負圧が大気圧になり、排気路１５４を経由して気泡が再びヘッドタンク１０１内に入り込むことを防ぐことができる。
【０１０２】
そこで、吸引ポンプ５３を駆動することによって、ヘッドタンク１０１内部の気泡は、排気路１５４から排気キャップ１５２の内部空間２４０を経て、吸引ポンプ５３を通じて、矢印ｂ方向に移動し、排気される。
【０１０３】
以上のように、本実施形態でも、排気キャップ１５２が排気弁１５３の弁体２５３を変位させることで、ヘッドタンク１０１に滞留した気泡１６８を排気することができ、短時間でメンテナンスを実行することができる。
【０１０４】
また、本実施形態では、シール部材を排気弁１５３の弁体２５３或いは排気路１５４の内周面に取り付ける必要がなく、良好な組立性を得ることができる。
【０１０５】
なお、本実施形態では、排気キャップ１５２と排気口１７３の間にクリアランスが生じると、図１５（ｃ）で示す状態において、大気とヘッドタンク１０１間にリークパスが生じることになる。
【０１０６】
したがって、本実施形態では、排気口１７３内に排気キャップ１５２を嵌め込んで移動させるとき、排気キャップ１５２と排気口１７３との間がシールされている必要がある。そのため、排気キャップ１５２及び排気口１７３のいずれか一方が弾性部材で、弾性部材と接触する他方が剛体であることが好ましいが、排気キャップ１５２と排気口１７３との間を密封できれば、本実施形態は適用することができる。
【０１０７】
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。図１６は同実施形態における排気弁回りの模式的断面説明図である。
【０１０８】
本実施形態では、排気弁１５３の弁体２５３は、排気口１７３に対向する先端部側をテーパ形状（円錐台形状、以下「ニードル形状」という。）としている。そして、排気路１５４の内周面にも、弁体２５３の先端部のテーパ部分が当たる箇所に、弁体２５３の周面と同じ形状のテーパ面を有するテーパ部材１８８を設けている。なお、テーパ部材１８８は排気路１５４を形成する部材と一体で成形することもできる。
【０１０９】
この場合、バルブガイド１７０は、弁体２５３をガイドするが、前記各実施形態よりも嵌め合い公差は緩やかにすることができる。
【０１１０】
つまり、前記各実施形態においては、排気弁１５３の動作を一定方向に規制するために、排気弁１５３のガイドとしてバルブガイド１７０を用いている。このバルブガイド１７０は、ガイドの機能を果たすために、排気弁１５３の弁体２５３に対して公差の厳しい嵌め合いとなる。
【０１１１】
そこで、本実施形態では、ニードル形状のバルブ（弁体）による自己調心作用を利用することで、排気弁１５３の弁体２５３に対するバルブガイド１７０の嵌め合い精度を緩和し、低コストで生産可能な排気弁としている。
【０１１２】
次に、本実施形態における排気動作について図１７を参照して説明する。
【０１１３】
まず、排気動作を開始するときには、図１７（ａ）に示すように、排気キャップ１５２を排気口１７３に向けて移動させて、排気キャップ１５２を排気口１７３内に嵌め込み、排気キャップ１５２の先端部を排気弁１５３の弁体２５３の先端面に直接当てて接触させる。
【０１１４】
このとき、排気キャップ１５２の外周面と排気口１７３の内周面との間は、リークパスが生じないように密封された状態に保たれる。また、排気キャップ１５２の貫通穴１７４は、排気路１５４内部に進入しておらず、かつ、排気弁１５３が閉弁しているので、ヘッドタンク１０１から排気口１７３までの流路は遮断されている。
【０１１５】
この状態で、図１７（ｂ）に示すように、更に排気キャップ１５２を移動させて、排気弁１５３の弁体２５３を押し込むことで、排気弁１５３の弁体２５３が排気口１７３から離間して開弁するが、排気キャップ１５２の貫通穴１７４は、依然として、排気路１５４内部に進入していないため、ヘッドタンク１０１から排気口１７３までの流路は閉じられた状態にある。
【０１１６】
更に、排気キャップ１５２を押し込むと、図１７（ｃ）に示すように、排気キャップ１５２の貫通穴１７４が排気路１５４の内部に進入する。その結果、ヘッドタンク１０１と排気キャップ１５２の内部空間２４０との間に矢印ｅで示す流路が形成される。
【０１１７】
ヘッドタンク１０１と排気キャップ１５２の内部空間２４０が通じたとき、排気口１７３と排気キャップ１５２との間はシールされた状態にあるので、ヘッドタンク１０１から排気キャップ１５２までは密閉空間となっている。
【０１１８】
したがって、矢印ｅで示す流路が形成されたときに、ヘッドタンク１０１の内部が大気と通じて、ヘッドタンク１０１内の負圧が大気圧になり、排気路１５４を経由して気泡が再びヘッドタンク１０１内に入り込むことを防ぐことができる。
【０１１９】
そこで、吸引ポンプ５３を駆動することによって、ヘッドタンク１０１内部の気泡は、排気路１５４から排気キャップ１５２の内部空間２４０を経て、吸引ポンプ５３を通じて、矢印ｂ方向に移動し、排気される。
【０１２０】
そして、図１７（ｃ）の状態で排気動作が完了すると、排気キャップ１５２が図１７（ｂ）に示すように後退する（排気口１７３から退出する方向に移動する）。このとき、ニードル形状の排気弁１５３の弁体２５３がテーパ部材１８８に対して、自己調心して閉弁する。
【０１２１】
その結果、弁体２５３の軸心が排気口１７３の中心軸に近い位置に移動する。なお、自己調心するとき、弁体２５３がテーパ部材１８８に擦れるため、両者の摩擦が少なくなるように、例えば表面コーティング処理を実施しておくことが好ましい。
【０１２２】
以上のように、本実施形態でも、排気キャップ１５２が排気弁１５３の弁体２５３を変位させることで、ヘッドタンク１０１に滞留した気泡１６８を排気することができ、短時間でメンテナンスを実行することができる。
【０１２３】
なお、本実施形態でも、排気キャップ１５２と排気口１７３の間にクリアランスが生じると、図１７（ｃ）で示す状態において、大気とヘッドタンク１０１間にリークパスが生じることになる。
【０１２４】
したがって、本実施形態でも、排気口１７３内に排気キャップ１５２を嵌め込んで移動させるとき、排気キャップ１５２と排気口１７３との間がシールされている必要がある。そのため、排気キャップ１５２及び排気口１７３のいずれか一方が弾性部材で、弾性部材と接触する他方が剛体であることが好ましいが、排気キャップ１５２と排気口１７３との間を密封できれば、本実施形態は適用することができる。
【０１２５】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で複雑な制御機構を用いず、かつ液体を無駄に消費することなく、短時間で供給経路で生じた気泡を取り除くことができる。
【０１２６】
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、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、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。
【０１２７】
また、「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。
【０１２８】
また、「インク」とは、特に限定しない限り、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。
【０１２９】
また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０１３０】
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
【符号の説明】
【０１３１】
１  記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
１６  液体供給チューブ
５３  吸引ポンプ
７６  インクカートリッジ
１０１  ヘッドタンク
１５２  吸引キャップ
１５３  排気弁
１５４  排気路
１７２  シール部材
１７３  排気口
１７４  貫通穴
２５３  弁体
【図１】
0005915190.tif 000002
【図２】
0005915190.tif 000003
【図３】
0005915190.tif 000004
【図４】
0005915190.tif 000005
【図５】
0005915190.tif 000006
【図６】
0005915190.tif 000007
【図７】
0005915190.tif 000008
【図８】
0005915190.tif 000009
【図９】
0005915190.tif 000010
【図１０】
0005915190.tif 000011
【図１１】
0005915190.tif 000012
【図１２】
0005915190.tif 000013
【図１３】
0005915190.tif 000014
【図１４】
0005915190.tif 000015
【図１５】
0005915190.tif 000016
【図１６】
0005915190.tif 000017
【図１７】
0005915190.tif 000018