(57)【要約】【課題】簡単な構成で安定した負圧を維持し、高速化、ロングチューブ化、インク高粘度化に対してリフィル不足を生じないようにすることが難しい。【解決手段】インクを貯留するインクカートリッジ７６と、記録ヘッド１０にインクを供給する第１の流路１４１と、インクカートリッジ７６に連通する第２の流路４２と、第１の流路１４１を流れる液体の流量によって流路抵抗が変化する流路抵抗可変ユニット８３を有し、第２の流路４２と流路抵抗可変ユニット８２とを連通するポンプ７８を有する第３の流路４３が設けられ、ノズルから液滴を吐出するときには、流路抵抗可変ユニット８３を介して記録ヘッド１０とインクカートリッジ７６が連通している状態で、ポンプ７８によりインクをインクカートリッジ７６から記録ヘッド１０に送液し、流路抵抗可変ユニット８３は弁体８８の第１の流路側に移動に応じて絞り量が変化する。【選択図】図１５
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【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記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記記録ヘッドに前記液体を供給する第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、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する圧力調整弁と、
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、を備え、
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記録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し、
前記圧力調整弁は、内部流路に移動可能に配設された可動部材と、前記第１の流路側に設けられた第１の絞り部と、前記第２の流路側に設けられた第２の絞り部と、を有し、前記可動部材が前記第１の流路側に移動するときに前記第２の絞り部の絞り量が大きくなるとともに、前記第１の絞り部の絞り量も大きくなる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の絞り部は、前記可動部材に設けられ流体抵抗を有する流路抵抗部と、前記内部流路側に設けられた前記可動部材の流路に重なり合う絞り部材とで構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】
前記第１の絞り部と前記第２の絞り部とは同じタイミングで絞り量が大きくなることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の絞り部の絞り量は前記可動部材の移動量に比例して大きくなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記可動部材は流路抵抗の異なる第１、第２の流路抵抗部を有し、前記第１の流路抵抗部の流路抵抗が前記第２の流路抵抗部の流路抵抗よりも小さく、前記絞り部材は前記可動部材が前記第１の流路側に移動するときに前記第１の流路抵抗部と重なり合うことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の流路抵抗部及び第２の流路抵抗部の少なくともいずれかは前記可動部材の周方向に均等に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の流路抵抗部及び第２の流路抵抗部の少なくともいずれかは貫通穴又は溝部であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記絞り部材は、前記第１の流路側から前記可動部材側に向かって先端が細くなる形状であり、前記絞り部材が重なり合う前記可動部材の流路抵抗部は前記絞り部材に対応する形状であることを特徴とする請求項２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。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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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）からチューブを介して記録ヘッド上部のサブタンク（ヘッドタンク、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。このようなチューブを用いてインクを供給する方式（チューブ供給方式）とすることで、キャリッジ部を軽量小型化でき、構造系、駆動系も含めて装置を大幅に小型化できる。
【０００６】
ところで、チューブ供給方式では、画像形成で記録ヘッドから消費されるインクがインクカートリッジからチューブを通って記録ヘッドに供給されることになるが、例えば、柔軟性に富む細いチューブを使うと、チューブをインクが流れる際の流体抵抗が大きいため、インク供給がインク吐出に間に合わず吐出不良となる。特に、広幅の記録媒体に印字する大型マシンでは必然的にチューブが長くなりチューブの流体抵抗が大きくなる。また、高速印字する場合や高粘度のインクを吐出する場合も流体抵抗が増大し、記録ヘッドに対するインク供給不足が課題となる。
【０００７】
そこで、従来、特許文献１に開示されているように、インクカートリッジのインクを加圧状態に保持すると共に、ヘッドのインク供給上流側に差圧弁を設けて、サブタンク内の負圧が所定の圧力より大きい時にインクを供給するようにすることが知られている。
【０００８】
また、特許文献２に開示されているように、ヘッドの上流にばねによって負圧を得る負圧室にポンプでインクを送液して積極的にインク供給圧を制御するもの、特許文献３に開示されているように、負圧室を有していないが、同様にポンプによって積極的に圧力を制御する方式のものも知られている。
【０００９】
一方、簡単な構成で負圧を得る方式としては、大気に連通したインクカートリッジと記録ヘッドをチューブで接続し、単にインクカートリッジを記録ヘッドよりも下方に配置することで、水頭差で負圧を得る方式がある。
【００１０】
この方式では、負圧連動弁を用いて常時加圧する方式や負圧室を設けてポンプで送液する方式よりも圧倒的に簡易な構成でありながらもより安定な負圧を得ることができるものの、この水頭方式では前述したチューブ抵抗による圧力損失の問題がある。
【００１１】
この水頭差によって負圧を得るインク供給システムでこの圧力損失を解決する技術としては、例えば、特許文献４に開示されているように、ヘッドとインクカートリッジを繋ぐチューブにポンプを設け、さらにポンプの上流側と下流側を繋ぐバイパス経路を設けて、このバイパス経路に弁を設けた構成とし、バイパス経路に設けた弁の開度を印字によって適宜制御して所望の圧力を保つものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第３６０６２８２号公報
【特許文献２】特開２００５−３４２９６０号公報
【特許文献３】特表平５−５０４３０８号公報
【特許文献４】特開２００４−３５１８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、前述したリフィル不足の問題は解決されるが、負圧を制御するための機構が複雑であり、しかも負圧連動弁のシール性能を高度に要求されるという課題がある。また、常時加圧する方式であるため、インク供給経路中にある全ての接続部の気密も高度に要求され、万一故障した際には、インクが噴出する不具合が生じるおそれがある。
【００１４】
また、特許文献２、３に開示の技術では、ポンプによって積極的に圧力を制御することから、インクの消費量等に応じて正確にポンプの送液量を制御する必要があるため、負圧室の圧力を用いたフィードバック制御等が必要となる。また、例えば色の異なる複数種のインクを用いる画像形成装置に適用する場合には、色種ごとにポンプを制御することが求められ、制御が複雑で、装置が大型化するという課題がある。
【００１５】
また、特許文献４に開示の技術でも、色の異なる複数種のインクを用いる画像形成装置に適用する場合には、色種ごとにポンプを制御することが求められ、装置が大型化する課題がある。
【００１６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、構成が簡単で、安定した負圧を維持し、更に高速化、ロングチューブ化、インク高粘度化してもリフィル不足を生じないようにするとともに、それに伴うヘッドの圧力変動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】
【００１７】
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、
液滴を吐出するノズルを有する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドに供給する液体を貯留する液体タンクと、
前記記録ヘッドに前記液体を供給する第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、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する圧力調整弁と、
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、を備え、
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記録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し、
前記圧力調整弁は、内部流路に移動可能に配設された可動部材と、前記第１の流路側に設けられた第１の絞り部と、前記第２の流路側に設けられた第２の絞り部と、を有し、前記可動部材が前記第１の流路側に移動するときに前記第２の絞り部の絞り量が大きくなるとともに、前記第１の絞り部の絞り量も大きくなる
ことを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
ここで、前記第１の絞り部は、前記可動部材に設けられ流体抵抗を有する流路抵抗部と、前記内部流路側に設けられた前記可動部材の流路に重なり合う絞り部材とで構成されている構成とできる。
【００１９】
また、前記第１の絞り部と前記第２の絞り部とは同じタイミングで絞り量が大きくなる構成とできる。
【００２０】
また、前記第１の絞り部の絞り量は前記可動部材の移動量に比例して大きくなる構成とできる。
【００２１】
また、前記可動部材は流路抵抗の異なる第１、第２の流路抵抗部を有し、前記第１の流路抵抗部の流路抵抗が前記第２の流路抵抗部の流路抵抗よりも小さく、前記絞り部材は前記可動部材が前記第１の流路側に移動するときに前記第１の流路抵抗部と重なり合う構成とできる。
【００２２】
また、前記第１の流路抵抗部及び第２の流路抵抗部の少なくともいずれかは前記可動部材の周方向に均等に配置されている構成とできる。
【００２３】
また、前記第１の流路抵抗部及び第２の流路抵抗部の少なくともいずれかは貫通穴又は溝部である構成とできる。
【００２４】
また、前記絞り部材は、前記第１の流路側から前記可動部材側に向かって先端が細くなる形状であり、前記絞り部材が重なり合う前記可動部材の流路抵抗部は前記絞り部材に対応する形状である構成とできる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る画像形成装置によれば、記録ヘッドのノズルから液滴を吐出するときには、流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化する圧力調整弁を介して記録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記録ヘッドに送液する構成としたので、記録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記録ヘッドに印加して、チューブ部材の長尺化、吐出流量の増大化、吐出インク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る。さらに、圧力調整弁には内部流路に移動可能に配設された可動部材と、第１の流路側に設けられた第１の絞り部と、第２の流路側に設けられた第２の絞り部とを有し、可動部材が第１の流路側に移動するときに第２の絞り部の絞り量が大きくなるとともに、第１の絞り部の絞り量も大きくなる構成とすることで、圧力調整弁の応答遅れによるヘッドの圧力変動を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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正面説明図である。
【図２】同じく概略平面説明図である。
【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】同装置のインク供給系（インク供給システム）のサブタンクの模式的断面説明図である。
【図６】同じくカートリッジホルダ部分の説明図である。
【図７】同じくポンプユニットの説明図である。
【図８】同じく圧力制御ユニットの説明図である。
【図９】同じくインク供給システムの全体説明図である。
【図１０】同じく流路抵抗可変ユニットを示す説明図である。
【図１１】初期充填動作の説明に供するフロー図である。
【図１２】印字動作の説明に供するフロー図である。
【図１３】同じくヘッド吐出流量とヘッド圧力損失とアシスト流量の関係の一例を示す説明図である。
【図１４】図１０の流路抵抗可変ユニットを用いた場合のその動作とヘッド内圧力の変化の関係の説明に供する説明図である。
【図１５】本発明の第１実施形態における流路抵抗可変ユニットの説明に供する模式的説明図である。
【図１６】同流路抵抗可変ユニットの弁体の平面説明図である。
【図１７】同流路抵抗可変ユニットの動作とヘッド内圧力の変化の説明に供する説明図である。
【図１８】同じく同流路抵抗可変ユニットの他の動作とヘッド内圧力の変化の説明に供する説明図である。
【図１９】本発明の第２実施形態における流路抵抗可変ユニットの説明に供する要部説明図である。
【図２０】本発明の第３実施形態における流路抵抗可変ユニットの説明に供する要部説明図である。
【図２１】本発明の第４実施形態における流路抵抗可変ユニットの説明に供する模式的説明図である。
【図２２】同流路抵抗可変ユニットの弁体の平面説明図である。
【図２３】本発明の第５実施形態における流路抵抗可変ユニットの説明に供する模式的説明図である。
【図２４】同流路抵抗可変ユニットの弁体の平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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正面説明図、図２は同じく概略平面説明図、図３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１に立設された左右の側板１Ｌ、１Ｒに横架したガイド部材であるガイドロッド２と、本体フレーム１に横架される後フレーム１Ｂに取付けられたガイドレール３とで、キャリッジ４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４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。
【００２８】
このキャリッジ４には、例えば、ブラック（Ｋ）のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド１０Ｋと、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインク滴を吐出する液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド１０Ｃが搭載され、記録ヘッド１０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。記録ヘッド１０Ｃは、少なくとも独立したＣＭＹのインク滴を吐出する少なくとも３列のノズル列を有している。なお、以下では、記録ヘッド１０Ｋ、記録ヘッド１０内のＣ、Ｍ、Ｙの各色に対応する各ノズル列を、特に注記しない限り、「記録ヘッド１０」と称する。
【００２９】
ここで、記録ヘッド１０は、図４に示すように発熱体基板１２と液室形成部材１３から構成され、ヘッドベース部材１９に形成された流路から共通流路１７及び液室（個別流路）１６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１０は、発熱体１４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１６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１５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。
【００３０】
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。
【００３１】
また、サーマル方式のヘッドの中には、他にも吐出方向が異なるエッジシュータ方式があるが、このエッジシュータ方式においては気泡が消滅する際の衝撃により発熱体１４を徐々に破壊する、いわゆるキャビテーション現象の問題がある。これに対し、上述したサイドシュータ方式においては気泡が成長し、その気泡がノズル１５に達すれば気泡が大気に通じることになり温度低下による気泡の収縮が起こらない。そのため、記録ヘッドの寿命が長いという長所を有する。また、発熱体１４からのエネルギーをより効率良くインク滴の形成とその飛行の運動エネルギーへと変換でき、またインクの供給によるメニスカスの復帰も速いという構造上の利点を有する。したがって、本インクジェット記録装置においてはサイドシュータ方式の記録ヘッドを採用している。
【００３２】
一方、キャリッジ４の下方には、記録ヘッド１０によって画像が形成される用紙２０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２０は、搬送ローラ２１と押えコロ２２で挟持されて、記録ヘッド１０による画像形成領域（印字部）に搬送され、印写ガイド部材２３上に送られ、排紙ローラ対２４で排紙方向に送られる。
【００３３】
このとき、主走査方向へのキャリッジ４の走査と記録ヘッド１０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２０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２０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。
【００３４】
一方、記録ヘッド１０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サブタンク（バッファタンク、ヘッドタンク）３０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１０とサブタンク３０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４に搭載されているという意味である。
【００３５】
このサブタンク３０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７７に着脱自在に装着される各色のインクを収容した本発明における液体タンクであるインクカートリッジ（メインタンク）７６からインク供給経路の一部を形成するチューブ部材であって第１の流路を形成する液体供給チューブ１４１を介して、各色のインクが供給される。
【００３６】
また、装置本体の主走査方向の他端部側には記録ヘッド１０の維持回復を行う維持回復機構５１が配置されている。この維持回復機構５１は、記録ヘッド１０のノズル面をキャッピングする吸引及び保湿用のキャップ５２ａ及び保湿用のキャップ５２ｂと、キャップ５２ｂ内を吸引する吸引手段である吸引ポンプ５３と、吸引ポンプ５３で吸引されたインクの廃液（廃インク）を排出する排出経路５４などを含み、排出経路５４から排出される廃液は本体フレーム１側に配置された廃液タンク５６に排出される。また、後述する図９に示すように、維持回復機構５１には、記録ヘッド１０のノズル面をワイピングするワイパ部材５７をワイピングユニット５８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。
【００３７】
次に、本発明を適用するインク供給システムの全体構成及び動作について図９に示す概略構成図を参照して説明する。なお、図９ではインク供給システムの動作、作用の理解をしやすいように１つの液体吐出ヘッド（記録ヘッド）１０に接続する主要構成要素のみを表している。また、流路抵抗可変ユニット８３としては本発明の理解を容易にするため第１の絞り部の絞り量が変化しない構成例で説明する。
【００３８】
このインク供給システムは、記録ヘッド１０に供給するインクを貯留するインクカートリッジ７６と、記録ヘッド１０にインクを供給する第１の流路である液体供給チューブ１４１と、インクカートリッジ７６に連通する第２の流路４２と、第１の流路である液体供給チューブ１４１と第２の流路４２を連通させる圧力調整弁である流路抵抗可変ユニット８３を含む圧力制御ユニット８１と、第２の流路４２と圧力制御ユニット８１とを連通する第３の流路４３と、第３の流路４３に設けられる送液手段であるポンプ７８とを有している。
【００３９】
ここで、流路抵抗可変ユニット８３は、内部を流れる液体の流れ方向や流量によって流路抵抗が変化する特性を有するものである。この流路抵抗可変ユニット８３は、例えば図１０に示すように、流路形成部材であるハウジング８７と、ハウジング８７内部の流路（内部流路）８７ａ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８８とを有している。
【００４０】
ハウジング８７は、内部流路８７ａと、第１の流路となる供給チューブ１４１を接続するポート８６ａと、第２の流路４２を接続するポート８６ｂと、第３の流路４３を接続するポート８６ｃとを有している。弁体８８は、液体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、第１の流路側の弁体としての第１弁体部である弁体上部８８ｔ、中央部８８ｍ、第２の流路側の弁体としての第２弁体部である弁体下部８８ｂの少なくとも３つの段部要素を有し、中央部８８ｍの径が下部８８ｂよりも小径に形成されている。この弁体８８は、ハウジング８７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１０（ａ）の位置、図１０（ｂ）の位置、あるいはその中間の位置をとる。
【００４１】
ここで、弁体８８の上部８８ｔには、インクの流れ方向に沿う方向に、第１の流路１４１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８４が設けられている。また、弁体８８の下部８８ｂとハウジング８７の流路部分８７ｂとの間で第２の絞り部１４２が形成され、弁体８８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１４２の絞り量が変化する。
【００４２】
そして、ハウジング８７には、弁体８８の中央部８８ｍの位置、すなわち、第１の絞り部となる貫通穴８４と第２の絞り部１４２との間に第３の流路４３の一部となる横穴（ポート）８６ｃが形成されている。
【００４３】
図９に戻って、インクカートリッジ７６には大気連通部９０が設けられており、インクカートリッジ７６内の液面が記録ヘッド１０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、インクがインク供給全経路に満たされている状態では、記録ヘッド１０とインクカートリッジ７６の液面の水頭差ｈにより、記録ヘッド１０は負圧に保持されるので、安定して記録ヘッド１０からインク滴吐出を行うことができる。
【００４４】
次に、上記インク供給システムを使用したインク初期充填動作について図１１のフロー図を参照して説明する、
インクカートリッジ７６が装着済であることが確認された後、記録ヘッド１０のノズル面を維持ユニット５１のキャップ５２でキャッピングする。このキャッピング状態で吸引ポンプ５３を駆動し、記録ヘッド１０のノズルを介してインク供給系路内の空気を吸引する（ノズル吸引開始）。そして、このノズル吸引は、ノズル吸引の開始から所定時間が経過した時まで行う。所定時間吸引を行うことにより、インクカートリッジ７６内のインクが第１の流路（液体供給チューブ）７１に達する。
【００４５】
その後、ノズル吸引開始から所定時間が経過した時（（タイマがカウントアップした時））、モータ８２を駆動してポンプ（アシストポンプ）７８を駆動する。このとき、図９に示すようにインク供給経路が形成されているので、ポンプ７８の駆動によって流路抵抗可変ユニット８３に矢印Ｑａ側に送液されて、ポンプ７８が接続されている第３の流路６１、６２内の空気が流路抵抗可変ユニット８３側に押し出され、インクで置換される。
【００４６】
その後、所定時間が経過した時（タイマがカウントアップした時）に、吸引ポンプ５３とポンプ７８を両方とも停止させる。この段階で、インク供給経路内を全てインクで充填することができる。
【００４７】
その後、維持ユニット５１のキャップ５２によるキャッピングを解除し、維持ユニット５１に備えられるワイパ部材５７で記録ヘッド１０のノズル面をワイピングし、記録ヘッド１０を駆動して画像形成に寄与しない所定の滴数のインク滴をノズルから吐出させる（ヘッド空吐出）ことで、ノズルに所望のメニスカスを形成できる。
【００４８】
このようにして、インクの初期充填が完了する。なお、図１１に示すフロー図ではアシストポンプ（ポンプ７８）をノズル吸引停止まで継続して駆動しているが、前述した第３の流路６１、６２、横穴８６ｃの経路）のインク置換が完了次第停止しても初期充填を行うことができる。ただし、図１１に示す例では、液体供給チューブ７１と記録ヘッド１０への充填時にもポンプ７８を駆動するので、より短時間に初期充填を完了することができる。
【００４９】
次に、印字動作について図１２に示す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２７で機内（装置内）の温度を検知し、インクの温度を推定する。なお、温度センサ２７はキャリッジ４に搭載されている（図２参照）が、インクカートリッジ部や記録ヘッド部等別の場所に設けられていてもよい。また、インク供給経路内に設けてインクの温度を直接検知しても良い。
【００５０】
そして、インクの温度に基づいてアシストポンプ７８で送液する流量を決定し、ポンプ７８を駆動する。その後、記録ヘッド１０のノズル面を覆っているキャップ５２をノズル面から離間させて（キャッピング解除）、所定の滴数の空吐出を実施した後、印字を開始する。
【００５１】
このとき、アシストポンプ７８が駆動されているので供給チューブ７１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、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。
【００５２】
印字終了後、キャリッジ４を装置の所定の位置（ホームポジション）に停止させ、記録ヘッド１０のノズル面をキャップ５２でキャッピングする。その後、アシストポンプ７８を停止させる。
【００５３】
ここで、アシストポンプ７８は印字終了後直ちに停止させても良い。また、温度に基づいてアシストポンプ７８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、最も低温環境でのインク供給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可能である。
【００５４】
このような印字動作を行うとき、吐出するインクの粘度が大きい場合や液体供給チューブ７１の流体抵抗が大きい場合、例えばチューブが細かったり長かったりする場合、あるいは、インク吐出流量が大きい場合には、インク供給経路の流体抵抗によりインク供給が追いつかなくなる事態が生じる。具体的には、本インク供給システムでインク供給抵抗となる主要な要素としては、液体供給チューブ７１、フィルタ１０９、ジョイント８９がある（図９参照）。
【００５５】
例えば、液体供給チューブ１４１の直径が２.８ｍｍ、長さが２５００ｍｍのロングチューブを備える広幅の画像形成装置において、１６ｃPの高粘度インクを吐出した場合には、液体供給チューブ１４１の流体抵抗は２.７e１０［Ｐａ・ｓ／ｍ３］となる。また、フィルタ１０９及びジョイント８９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。
【００５６】
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８１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。
【００５７】
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７８を駆動して第３の流路４３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７８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。
【００５８】
記録ヘッド１０の吐出流量とポンプ７８の送液量（アシスト流量）と記録ヘッド１０の圧力の関係の一例を図１３に示している。図１３は、アシスト流量を０〜０．２ｃｃ／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７８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。
【００５９】
ここで、前述した図１０を参照して本インク供給システムのアシスト原理について説明する。
図１０（ａ）は記録ヘッド１０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での流路抵抗可変ユニット８３の状態を示している。この状態では、弁体８８はポート８６ｂ側にある。図１０（ａ）に示すように、ハウジング８７と弁体８８の下部８８ｂ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ハウジング８７と弁体８８の上部８８ｔのギャップＧｔの流体抵抗よりも大きいこと、更に、ポート８６ａの先には図９に示すように流体抵抗の大きい液体供給チューブ１４１やフィルタ１０９があるため、矢印Ｑａで示すポンプ７８によって送液されたインクは、流れやすいポート８６ｂ側に流れる（矢印Ｃ）。したがって、ポンプ７８によって発生するインクの流れは、図９におけるポンプユニット８０と流路抵抗可変ユニット８３で形成されるループ経路内を循環するだけであり、液体吐出ヘッド１０の圧力にはほとんど影響を与えない。
【００６０】
一方、図１０（ｂ）は記録ヘッド１０の吐出流量が多い条件での流路抵抗可変ユニット８３の状態を示している。ハウジング８７と弁体８８の上部８８ｔのギャップＧｔが狭く、第１の絞り部である管通穴８４を通る、矢印Ｑｈで示す記録ヘッド１０からの滴吐出によるインクの流れによって、弁体８８がポート８６ａ側に引かれ弁体８８が移動する（図で上方向に移動する。）。これにより、弁体８８の下部８８ｂがハウジング８７の小径部（流路部分８７ｂ：第２の絞り部１４２）に移動し、ハウジング８７と弁体８８の下部８８ｂの間のギャップは小さいギャップＧｂ（Gｂ１）となる。矢印Ｑａで示すようにポンプ７８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、記録ヘッド１０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。
【００６１】
この流路抵抗可変ユニット８３では、記録ヘッド１０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８８の下部８８ｂの周面とハウジング８７の流路部分８７ｂとのインクの流れ方向の対向長さ（第２の絞り部１４２の長さ）が長くなって、弁体８８の下部８８ｂとハウジング８７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）７８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ことができる。
【００６２】
なお、この画像形成装置では、４色のインクを吐出させるので、図９に示す構成のインク供給システムが色別に４つ設けられる。各色のポンプ７８に対応して、ポンプ７８を駆動するモータ等のアクチュエータを個別に４つ設けて各記録ヘッド１０のインク吐出量に応じて個別にモータを制御する方式とすることもできるが、前述した図７に示すように、色種の個数のポンプ７８（７８Ｋ、７８Ｃ、７８Ｍ、７８Ｙ）に対して共通にモータ（アクチュエータ）８２を１つのみとすることもできる。
【００６３】
複数の色のインク滴を吐出して画像を形成する場合、各記録ヘッド１０から吐出されるインクの量はバラバラになるので、例えば、あるヘッドは全ノズルからインクを吐出する状態で、別のヘッドは非吐出の状態である場合もある。そのような場合でも、本発明のインク供給システムでは、記録ヘッド１０の吐出流量によって自動的に流路抵抗可変ユニット８３の流体抵抗が変化するようになっているので、各ヘッドの吐出流量に応じたポンプの制御は不要である。
【００６４】
すなわち、吐出流量が少なくアシストを必要としないヘッドには少ないアシストとなり、吐出流量が多くアシストを必要とするヘッドには大きなアシストを与える制御を自動的に行なう。
【００６５】
このように複数のインクを有するなど複数のインク供給系を有するシステムにおいても、全てのインク供給系のポンプを１つのアクチュエータでまとめて駆動できるので、装置の構成、制御が簡易になり、低コスト、小型の装置を実現することができる。
【００６６】
また、一般的に、液体の粘度は液体の温度によって変化するので、記録ヘッド１０への液体のアシストは、例えば、図２に示すようにキャリッジ４に備えた温度センサ２７によって測定した装置周囲の温度や、装置内の温度、インクの温度やそれらの予測値等をフィードバックしてポンプ７８の駆動を制御するようにすることが好ましい。それにより、あらゆる温度に対応した使い勝手の良い画像形成装置を実現できる。
【００６７】
また、インク供給経路内に圧力センサを設けて予め決められた流量でのヘッド吐出を行ったときの圧力変化を測定できるようにすれば、それにより圧力損失に直結するインクの粘度を検出できるので、この検出した粘度に基づいてポンプ７８の制御パラメータを変更でき、粘度の異なる様々なインクを用いることができる。
【００６８】
また、ユーザが吐出状態を確認しながらポンプ７８の制御パラメータを入力するようにすれば、前述した液体粘度の検出手段が不要となるので、装置を簡易なものとすることができる。
【００６９】
このように、液体タンクから液体吐出ヘッド（記録ヘッド）に液体を供給する供給流路に圧力調整弁を設け、圧力調整弁に別の経路で液体タンクと連通する流路を設けると共にその経路に送液手段を設ける構成とし、圧力調整弁を液体吐出ヘッドに流れる液体の流量に応じて内部の流路抵抗が変化するものとすると共に、少なくとも液体吐出ヘッドから液体を吐出するときには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吐出ヘッドに向けて液体を送出するので、液体吐出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液体吐出ヘッドに印加して、液体供給チューブの長尺化、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簡易に回避することができる。
【００７０】
この場合、圧力調整弁は液体吐出側の第１の絞り部と液体タンク側の第２の絞り部を有し、送液手段からの流路が第１の絞り部と第２の絞り部の間に連通され、液体吐出ヘッドに流れる液体の流量に応じて第２の絞り部の絞り量が変化する構成とすることで、流路の絞りを利用した簡易な構成で、液体吐出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液体吐出ヘッドに印加することができる。
【００７１】
また、圧力調整弁は可動部材を有し、可動部材が液体吐出ヘッドの吐出量に応じて移動する構成とし、可動部材の移動によって液体タンク側の第２の絞り部の絞り量が変化するようにすることで、流れによる可動部材の移動を利用した簡易な構成で、液体吐出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液体吐出ヘッドに印加することができる。
【００７２】
また、可動部材は、液体の流れ方向で径の異なる複数の段部を有する段付き軸状部材からなり、流路を形成する流路形成部材内に自由状態で収容されている構成とすることで、高精度な部品を容易に形成でき、高精度な特性の弁を容易に得ることができる。
【００７３】
ところで、上述したインク供給システムにおいて、ポンプユニット８０（アシストポンプ７８）により流路抵抗可変ユニット８３にインクを送液した状態で、記録ヘッド１０を非吐出状態から吐出状態に切り替えたとき、記録ヘッド１０に瞬間的な大きな負圧が生じて（この瞬間的な負圧を「オーバーシュート」と表記する。）しまうことが判明した。また、非吐出状態と吐出状態の前後で記録ヘッド１０の圧力差が異なることがある。
【００７４】
この点について、図１４を参照して説明する。図１４（ａ）ではポンプユニット８０（ポンプ７８）の駆動タイミングを破線で、記録ヘッド１０の吐出のタイミングを実線で示している。図１４（ｂ）は、同図（ａ）の駆動タイミングで、ポンプユニット８０及び記録ヘッド１０を駆動したときの、記録ヘッド１０内にかかる圧力の時間的変化を示している。
【００７５】
ポンプユニット８０が駆動（ＯＮ）したとき、記録ヘッド１０は非吐出状態であるが、内部の圧力はＰｈ［ｋＰａ］まで上昇する。そして、記録ヘッド１０が滴吐出を開始すると、ポンプユニット８０による供給圧が直ぐに追従しない。すなわち、流路抵抗可変ユニット８３の応答遅れが生じるため、平衡状態に達するまでに、記録ヘッド１０内部は急激な負圧となり、オーバーシュートＰｏが生じる。また、記録ヘッド１０が非吐出状態と吐出状態では、内部にかかる静圧に差（ΔＰ）が生じる。なお、以下、本発明では図１４（ｂ）で示す静圧の差ΔＰを「静特性」と表現することとする。
【００７６】
記録ヘッド１０にオーバーシュートが作用すると、負圧が大きいため、ノズル１５に形成したメニスカスが破壊され、気泡をノズル１５内に取り込むこととなる。したがって、安定した画像を形成するためには、オーバーシュートはできるだけ小さくすることが好ましい。また、ポンプユニット８０を駆動したまま、記録ヘッド１０の吐出と非吐出を繰り返す場合、静特性は出来るだけ小さいことが好ましい。
【００７７】
しかしながら、これらのオーバーシュートと静特性の間にはトレードオフの関係がある。そこで、本発明では、このトレードオフの関係にあるオーバーシュートと静特性を同時に小さくできるように構成している。これにより、応答遅れによるヘッドの圧力変動を低減することができる。
【００７８】
まず、本発明の第１実施形態における流路抵抗可変ユニットについて図１５及び図１６を参照して説明する。なお、図１５は同流路抵抗可変ユニットの模式的説明図、図１６は同ユニットの弁体の平面説明図である。
この流路抵抗可変ユニット８３は、内部流路８７ａに移動可能に配設された可動部材である弁体上部８８ｔに、大きさの異なる第１の流路抵抗部である貫通穴１４７及び第２の流路抵抗部である貫通穴１４８が設けられている。ここで、貫通穴１４７は貫通穴１４８よりも径を大きくしている、つまり、第１の流路抵抗部は第２の流路抵抗部よりも流体抵抗値が小さくなっている。一方、ハウジング８７には、可動部材である弁体８８が第１の流路側に移動したとき（同図で上昇したとき）に貫通穴１４７と嵌合にするように（重なり合うように）絞り部材１４９が取り付けられている。これらの貫通穴１４７、１４８及び絞り部材１４９によって可動部材である弁体８８が第１の流路側に移動するときに絞り量が変化する第１の絞り部を構成している。
【００７９】
このように構成したので、記録ヘッド１０が非吐出状態であり、かつ、ポンプユニット８０が駆動している状況下では、流路抵抗可変ユニット８３は図１５（ａ）に示す状態にある。すなわち、ポンプユニット８０から供給されるインクは、前述したように、ポート８６ｂ側のみに流れるため、弁体８８は、インクによりポート８６ｂ側に力を受け、流路抵抗可変ユニット８３の下部で静止している。なお、この状態は、前述したように、記録ヘッド１０が非吐出のときに限らず、記録ヘッド１０からの吐出流量が少ない状態でも成り立つ。
【００８０】
ここで、記録ヘッド１０から滴吐出が開始されると、図１５（ｂ）に示すように、ポンプユニット８０から供給されたインクが、ポート８６ｂ側に加えてポート８６ａ側に流れ出す。ポート８６ａ側に流れるインクは、貫通穴１４７及び貫通穴１４８を通過して第１の流路側（記録ヘッド１０側）に流れるが、このとき、弁体上部８８ｔに設けた貫通穴１４７の穴径が大きいため、貫通穴１４７をインクが通過するときの圧力損失は小さくなる。つまり、貫通穴１４７の内径が大きいため、記録ヘッド１０に流れるインクの流量は、貫通穴１４８のみの場合（図１０の貫通穴８４のみの場合）に比べて多くなる。
【００８１】
これにより、記録ヘッド１０内に供給されるインクは、供給遅れが小さくなるため、オーバーシュートが小さくなる。
【００８２】
更に記録ヘッド１０が滴吐出を続けると、中央領域１４１とポート８６ａ側との間の圧力差により、弁体８８がポート８６ａ方向（第１の流路側）に移動し、図１５（ｃ）に示すように、絞り部材１４９が弁体上部８８ｔの貫通穴１４７内に嵌り込む。
【００８３】
つまり、弁体８８は、滴吐出によって記録ヘッド１０が負圧になっているため、中央領域１４１との圧力差によりポート８６ａ方向（第１の流路側：図で上方）に移動する。このとき、ハウジング８７と弁体下部８８ｂのギャップＧｂが小さく（第２の絞り部１４２の絞り量が大きく）なり、流路抵抗が大きくなる。また、ポンプユニット８０から中央領域１４１に供給されたインクは、ポート８６ａ方向及びポート８６ｂ方向に流れるが、その流量は、記録ヘッド１０の吐出直後と同じである。したがって、ギャップＧｂでの圧力損失値は、弁体８８がポート８６ａ方向に移動した移動量に伴って大きくなる。つまり、第２の絞り部１４２の絞り量Ｇｂは、可動部材である弁体８８が第１の流路側に移動するに伴って絞り量が大きくなる。
【００８４】
そして、弁体８８がポート８６ａ方向に移動すると、これまで貫通穴１４７を流れていたインクは、絞り部材１４９により塞き止められてしまうため、中央領域１４１から記録ヘッド１０へ流れるインクは、小さい方の貫通穴１４８のみを通過する。その結果、ポート８６ａ側に流れるインクの流路抵抗が大きくなり、中央領域１４１とポート８６ａ側のインクの圧力差が大きくなる。そのため、弁体８８の上昇量（第１の流路側への移動量）が増加するが、このとき、前述したようにギャップＧｂ（Ｇｂ１）による圧力損失値が大きくなるため、中央領域１４１の圧力が高まり、結果として、記録ヘッド１０へ供給されるインクの圧力を高めることができ、記録ヘッド１０が吐出する前と吐出中の圧力に差がなくなる。つまり、前述した静特性を小さくすることができる。
【００８５】
この場合、記録ヘッド１０の吐出前と吐出後の静特性を厳密に一致させるには、ギャップＧｂによって生じる圧力損失と、小さい方の貫通穴１４８によって生じる圧力損失のバランスを考慮すべきである。
【００８６】
上述した図１５（ａ）〜（ｃ）で説明したように流路抵抗可変ユニット８３が動作したときの記録ヘッド１０の圧力変化を図１７に示している。同図では、横軸が時間、縦軸が記録ヘッド１０内の圧力（ヘッド内圧力）を示している。前述した図１４（ｂ）と比較すれば分かるように、オーバーシュート及び静特性のいずれも小さくなる。これにより、記録ヘッド１０内にかかる過剰な負圧を抑えることができ、更に、非吐出状態と吐出状態の前後で記録ヘッド１０の圧力差を略一定にすることができる。
【００８７】
なお、弁体８８の移動により、貫通穴１４８が塞き止められるタイミング（第１の絞り部の絞り量が大きくなる開始タイミング）と弁体８８の上昇によりギャップＧｂが小さくなるタイミング（第２の絞り部１４２の絞り量が大きくなる開始タイミング）は、同じであっても良いし、先にギャップＧｂが小さくなっても良い。
【００８８】
前述した図１７で示している記録ヘッド１０の圧力変化は、先にギャップＧｂが小さくなってから、貫通穴１４８が塞き止められた場合を示している。先にギャップＧｂが小さくなったとき、中央領域１４１の圧力増加に伴い静特性が減少していく。その後、弁体８８の移動により貫通穴１４８が塞き止められることで、静特性は更に減少し、記録ヘッド１０内の圧力は緩やかに増加する。
【００８９】
これに対して、図１８には、弁体８８の移動と共に、貫通穴１４８が塞き止められるタイミングとギャップＧｂが小さくなるタイミングが同時である場合の記録ヘッド１０内の圧力変化を示している。貫通穴１４８の塞き止めとギャップＧｂが小さくなるタイミングが同時のとき、弁体８８の上昇と同時に、中央領域１４１の圧力が上昇する。そのため、オーバーシュートが生じてから、記録ヘッド１０内の圧力が上昇するまでの時間が短いため、図１７に示す場合よりも早く圧力が正圧になる。貫通穴１４８を塞き止めるタイミングとギャップＧｂを小さくするタイミングは、使用する記録ヘッドやインクなどの条件に合わせて選択することが好ましい。
【００９０】
次に、本発明の第２実施形態における流路抵抗可変ユニットについて図１９を参照して説明する。なお、図１９は同ユニットの第１の絞り部の要部説明図である。
前述した第１実施形態における第１の絞り部を構成する絞り部材１４９と貫通穴１４７とは断面積が変化しないストレート形状としているが、この場合、弁体８８がある位置までポート８６ａ側に移動すると、貫通穴１４８が塞き止められるため、記録ヘッド１０内の圧力変化が急激になる。そのため、貫通穴１４８を絞り部材１４９で塞き止める量は、弁体８８の移動量に比例して絞られることが好ましい。
【００９１】
そこで、この実施形態では、絞り部材１４９は、先端部が弁体上部８８ｔ方向に向けて小さくなるように形成し、貫通穴１４７は、この絞り部材１４９の形状に対応するように形成されている。つまり、絞り部材１４９は、第１の流路側から可動部材である弁体８８側に向かって先端が細くなる形状であり、絞り部材１４９が重なり合う弁体８８の流路抵抗部である貫通穴１４７は絞り部材１４９に対応する形状である。
【００９２】
これにより、図１９（ａ）に示す状態から弁体８８が第１の流路側に移動（上昇）すると、図１９（ｂ）に示すように、弁体８８の移動量に比例して、絞り部材１４９と貫通穴１４７の絞り量が決定される。したがって、弁体８８の移動によって、絞り部材１４９と貫通穴１４８の間の絞り量が急激に変化しないため、記録ヘッド１０内に急激な圧力変動が生じることを抑えることができる。
【００９３】
なお、弁体上部８８ｔの絞り量を、弁体８８の移動量に比例して決定することができれば、絞り部材１４９と貫通穴１４７は、どのような形状でも良い。また、絞り部材１４９及び弁体８８の材質はどのようなものでも良いが、異物が発生し、インクに混ざらないような材質であることが好ましい。
【００９４】
次に、本発明の第３実施形態における流路抵抗可変ユニットについて図２０を参照して説明する。なお、図２０は同ユニットの第１の絞り部の要部説明図である。
上述した各実施形態では、絞り部材１４９が貫通穴１４７に嵌合する構成としているが、嵌合に限定されるものではなく、貫通穴１４７の一部分が絞り部材１４９と重なり合う構成であって良い。
【００９５】
すなわち、ここでは、絞り部材１４９の外径を貫通穴１４７の内径よりも小さくし、絞り部材１４９が貫通穴１４７内に進入したときに流路２０１が確保される構成としている。記録ヘッド1が吐出する前は、図２０（ａ）に示すように絞り部材１４９と貫通穴１４７は離れているが、記録ヘッド１０が滴吐出を開始すると、弁体８８がポート８６ａ側に移動することにより、図２０（ｂ）に示すように絞り部材１４９が貫通穴１４７内に進入して重なり合う（オーバーラップする）。このとき、絞り部材１４９は貫通穴１４７と嵌合しないが、貫通穴１４７全体の流路を絞り、流体抵抗を上昇させている。その結果、オーバーシュートを低減した後、静特性を小さくすることができる。なお、絞り部材１４９の外径と貫通穴１４７の内径の径差は、静特性を小さくできるのであれば、特に限定されない。
【００９６】
次に、本発明の第４実施形態における流路抵抗可変ユニットについて図２１及び図２２を参照して説明する。なお、図２１は同ユニットの模式的説明図、図２２は同ユニットの弁体の平面説明図である。
この流路抵抗可変ユニット８３では、弁体上部８８ｔの縁に大きさの異なる溝部２４７（第１の流路抵抗部）、溝部２４８（第２の流路抵抗部）が設けてある。一方、ハウジング８７側には、溝部２４７と嵌合するように絞り部材２４９が取り付けられている。
【００９７】
このように構成したので、ポンプユニット８０を駆動し、記録ヘッド１０が滴吐出を開始した直後の流路抵抗可変ユニット８３は図２１（ａ）に示す状態にあり、このとき、ポンプユニット８０から供給されたインクはポート８６ｂ側とポート８６ａ側に流れる。そして、ポート８６ａ側に流れるインクは、溝部２４７及び溝部２４８を通過して記録ヘッド１０に流れる。この状態では、溝部２４８が開いているので、記録ヘッド１０に流れるインクの流路抵抗は小さく、記録ヘッド１０に流れるインク流量は溝部２４７のみの場合に比べて多くなる。したがって、供給されるインクの遅れが小さくなり、オーバーシュートを小さくすることができる。
【００９８】
その後、更に記録ヘッド１０が滴吐出を続けて、図２１（ｂ）に示すように、弁体８８がポート８６ａ方向に移動したときには、溝部２４８に絞り部材２４９が嵌合し、溝部２４８を通過するインクの流れを塞き止める。そのため、記録ヘッド１０に向かって流れるインクは、溝部２４７のみを通過することになり、流路抵抗が大きくなる。その結果、オーバーシュートが生じた後の記録ヘッド１０内の圧力は増加し続け、静特性が小さくなる。
【００９９】
なお、この実施形態においても、前述したと同様に、絞り部材２４９及び溝部２４８を第１の流路側から第２の流路側に向かって嵌合方向と直交する方向の断面積が小さくなるように形成することで、記録ヘッド１０内の急激な圧力変化を抑える構成とすることもできる。また、弁体上部８８ｔの絞り量を、弁体８８の移動量に比例して決定することができれば、絞り部材２４９と溝部２４８の形状は限定されない。
【０１００】
また、上記各実施形態においては、溝部又は貫通穴が絞り部材と確実にオーバーラップ（重なり合う）ことが必要であり、そのためには、弁体８８がポート８６ａ側に移動するときに傾いたり、回転したりすることを防ぐ必要がある。そこで、溝部や貫通穴は弁体８８ｔの中心に対して同一円周上に均等に配置し、弁体８８が回転したり傾いたりしないように構成している。
【０１０１】
次に、本発明の第５実施形態における流路抵抗可変ユニットについて図２３及び図２４を参照して説明する。なお、図２３は同ユニットの模式的説明図、図２４は同ユニットの弁体の平面説明図である。
この流路抵抗可変ユニット８３は、弁体上部８８ｔの外周面が第１の流路側に向かって内側に傾斜する傾斜面に形成され、この弁体８８ｔの傾斜面８８ｔａに外周方向で均等に凸型部材２１０が設けてある（一体形成でも良い）。一方、ハウジング８７には弁体８８がポート８６ａ側に移動したときに凸型部材２１０、２１０の間に嵌り込む絞り部材としての凸型部材２１１が設けられている。
【０１０２】
このように構成したので、ポンプユニット８０を駆動し、記録ヘッド１０が滴吐出を開始した直後の流路抵抗可変ユニット８３は図２３（ａ）に示す状態にあり、このとき、ポンプユニット８０から供給されたインクはポート８６ｂ側とポート８６ａ側に流れる。この状態では、弁体上部８８ｔの凸型部材２１０とハウジング８７上部の凸型部材２１１が離れているため、インクの流路抵抗は小さく、記録ヘッド１０に流れるインク流量は多くなる。
【０１０３】
そして、更に記録ヘッド１０が滴吐出を続けて図２３（ｂ）に示すように、弁体８８がポート８６ａ方向に移動したときには、弁体上部８８ｔの凸型部材２１０とハウジング８７上部の凸型部材２１１が、お互いの隙間に入り込む。そのため、記録ヘッド１０方向に流れるインクは、弁体上部８８ｔの凸型部材２１０とハウジング８７上部の凸型部材２１１が噛み合った間を通過することとなり、流路抵抗が大きくなる。その結果、オーバーシュートが生じた後の記録ヘッド１０内の圧力は増加し続け、静特性が小さくなる。
【０１０４】
なお、上記各実施形態において、流路抵抗可変ユニット８３の絞り部材１４９はハウジング８７と一体形成することもできし、ハウジング８７と別の材料を接合して形成することもできる。
【０１０５】
また、以上に説明した本発明によるオーバーシュートと静特性を少なくする流路抵抗可変ユニット（圧力調整弁）は、ピエゾ方式、サーマル方式などの液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドにインクを供給する場合に限らず、液滴を吐出して作像する画像形成装置全てに適用可能である。
【０１０６】
また、以上の説明においては、複数のヘッドに異なる色のインクが供給される例で本願発明の動作、効果を説明したが、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。
【符号の説明】
【０１０７】
４  キャリッジ
１０  記録ヘッド
３０  ヘッドタンク
４０  ハウジング
１４１  供給チューブ（第１の流路）
４２  第２の流路
４３  第３の流路
７６  インクカートリッジ（メインタンク：液体タンク）
７７  カートリッジホルダ
７８  ポンプ（アシストポンプ）
８０  ポンプユニット
８１  圧力制御ユニット
８３  流体抵抗制御ユニット
８７  ハウジング（流路形成部材）
８８  弁体
８８ｔ  弁体上部
１４１  中央領域
１４２  第２の絞り部
１４７  貫通穴（第１の流路抵抗部）
１４８  貫通穴（第２の流路抵抗部）
１４９  絞り部材
２１０、２１１  凸型部材
２４７  貫通穴（第１の流路抵抗部）
２４８  貫通穴（第２の流路抵抗部）
２４９  絞り部材
【図１】
2011051148.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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