(57)【要約】【課題】  フィルタで仕切られた収容部内の上流側に滞留する気泡を抜く排気経路を設け、初期充填時には排気経路を開放して空気（気泡）を抜くようにした場合、排気経路の開閉を手動で行なうのでは初期充填作業が面倒になる。【解決手段】タンクケース２２１には、フィルタ２２４によって上流室２２３Ａと下流室２２３Ｂに分けられた収容部２２３と、下流室２２３Ｂからインクをヘッド２０１に供給する供給経路２２６と、ヘッド２０１から排出されるインクを外部に排出する排出経路２２８とが設けられ、上流室２２３Ａと排出経路２２８とを連通する連通路２３２を有し、上流室２２３Ａ内の空気がインクに置換されたときに連通路２３２を閉じる浮き球２４１を備えている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクであって、
タンク本体には、前記ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタによって上流室と下流室に分けられた収容部と、前記収容部の下流室から液体を前記ヘッドの供給口部に供給する供給経路と、前記ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路とが設けられ、
前記収容部の上流室と前記排出経路とを連通する連通経路を有し、
前記収容部内の空気が前記液体に置換されたときに前記連通経路を閉じる弁手段を備えている
ことを特徴とする液体収容タンク。
【請求項２】
前記連通経路の前記収容部に開口する部分は、前記フィルタよりも前記収容部の高さ方向で高い位置に設けられ、かつ、空気を保持する空気保持部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体収容タンク。
【請求項３】
前記弁手段は、前記液体よりも比重が軽い球形状又は円錐形状の弾性部材からなる浮き部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体収容タンク。
【請求項４】
前記弁手段は、水よりも比重が軽い楕円形状又は円錐形状の弾性部材からなる浮き部材と、前記浮き部材を上下動可能に支持する支持部材とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体収容タンク。
【請求項５】
前記弁手段は前記連通経路の前記排出経路に臨む側を開閉し、前記排出経路の前記連通経路が開口する部分よりも液体排出方向上流側に液体排出方向下流側への液体の移動を阻止する逆止弁を備え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液体収容タンク。
【請求項６】
前記弁手段は、水よりも比重が重い弾性部材からなる浮き部材であり、前記排出経路の前記連通経路が開口する部分よりも液体排出方向上流側に液体排出方向下流側への液体の移動を阻止する逆止弁を備えていることを特徴とする請求項１に記載の液体収容タンク。
【請求項７】
液滴を吐出するヘッドと前記ヘッドに供給する液体を収容する請求項１ないし６のいずれかに記載の液体収容タンクを一体化したことを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の液体収容タンク又は請求項７に記載の液体吐出ヘッドユニットを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体収容タンク、液体吐出ヘッドユニット及び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液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙（紙に限定するものではなく、ＯＨＰなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。）に対して吐出して、画像形成（記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。）を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
【０００３】
なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。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３次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０００４】
このような、画像形成装置として用いられるインクジェット記録装置におけるインク供給方式として、記録ヘッド側にサブタンク（バッファタンク、ヘッドタンクなども同義とする。）を、装置本体側にメインタンクを配置して、メインタンクからサブタンクにインクを補充供給し、サブタンクから記録ヘッドにインクを供給する方式が知られている。
【０００５】
このようなインク供給方式において、メインタンクからサブタンクへ供給チューブを介してインクを供給し、更にサブタンク内にはインク内の不純物を濾過するフィルタを設けるものがある。
【０００６】
なお、本発明のように液体収容タンク内に弁手段を備えるものとしては、例えば特許文献１ないし４に記載されているようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２７９９０１号公報
【特許文献２】特開２００５−２７１５５３号公報
【特許文献３】特開平４−３６９５５８号公報
【特許文献４】特開平４−２３２０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように液体収容タンク内にフィルタを配設した場合、フィルタの構造が、例えば、密度が不均一なメッシュ状構造であると、ヘッド及びタンクに初めてインク（液体）を充填（初期充填）するとき、フィルタがインクで濡れてしまうと空気が透過しなくなる現象が生じる。そのため、タンク内にインクを初期充填するとき、フィルタがインクで濡れることによって空気（気泡）を透過しなくなり、インクを収容する収容部のフィルタより上流側に気泡が滞留するという課題を生じる。なお、初期充填には、空のヘッドやタンクにインクを充填する場合だけでなく、洗浄液や充填液が予め充填されており、これをインクに置換する場合も含まれる。
【０００９】
そこで、フィルタで仕切られた収容部内の上流側に滞留する気泡を抜く排気経路を設け、初期充填時には排気経路を開放して空気（気泡）を抜くことが考えられるが、この排気経路の開閉を手動で行なうのでは初期充填作業が面倒になるという課題がある。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、初期充填作業の作業性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る液体収容タンクは、
液滴を吐出するヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクであって、
タンク本体には、前記ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタによって上流室と下流室に分けられた収容部と、前記収容部の下流室から液体を前記ヘッドの供給口部に供給する供給経路と、前記ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路とが設けられ、
前記収容部の上流室と前記排出経路とを連通する連通経路を有し、
前記収容部内の空気が前記液体に置換されたときに前記連通経路を閉じる弁手段を備えている
構成とした。
【００１２】
ここで、前記連通経路の前記収容部に開口する部分は、前記フィルタよりも前記収容部の高さ方向で高い位置に設けられ、かつ、空気を保持する空気保持部が設けられている構成とできる。
【００１３】
また、前記弁手段は、前記液体よりも比重が軽い球形状又は円錐形状の弾性部材からなる浮き部材である構成とできる。
【００１４】
また、前記弁手段は、水よりも比重が軽い楕円形状又は円錐形状の弾性部材からなる浮き部材と、前記浮き部材を上下動可能に支持する支持部材とを備えている構成とできる。
【００１５】
また、前記弁手段は前記連通経路の前記排出経路に臨む側を開閉し、前記排出経路の前記連通経路が開口する部分よりも液体排出方向上流側に液体排出方向下流側への液体の移動を阻止する逆止弁を備えている構成とできる。
【００１６】
また、前記弁手段は、水よりも比重が重い弾性部材からなる浮き部材であり、前記排出経路の前記連通経路が開口する部分よりも液体排出方向上流側に液体排出方向下流側への液体の移動を阻止する逆止弁を備えている構成とできる。
【００１７】
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、液滴を吐出するヘッドと前記ヘッドに供給する液体を収容する本発明に係る液体収容タンクを一体化したものである。
【００１８】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体収容タンク又は本発明に係る液体吐出ヘッドユニットを備えているものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る液体収容タンクによれば、タンク本体には、ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタによって上流室と下流室に分けられた収容部と、収容部の下流室から液体をヘッドの供給口部に供給する供給経路と、ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路とが設けられ、収容部の上流室と排出経路とを連通する連通経路を有し、収容部内の空気が液体に置換されたときに連通経路を閉じる弁手段を備えている構成としたので、初期充填作業の作業性が向上する。
【００２０】
本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、ヘッドと本発明に係る液体収容タンクを一体化しているので、初期充填作業の作業が向上する。
【００２１】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体収容タンク又は本発明に係る液体吐出ヘッドユニットを備えているので、初期充填作業の作業が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例の全体構成を説明する正面概略説明図である。
【図２】同じく要部平面説明図である。
【図３】同装置のインク供給系の説明に供する説明図である。
【図４】同じく側面説明図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１実施形態に係るヘッドユニットの説明に供する模式的断面説明図、（ｂ）は同ヘッドユニットの一部側断面説明図である。
【図６】同ヘッドユニットに対するインク初期充填時の作用説明に供する説明図である。
【図７】同じく図６に続く状態の説明図である。
【図８】同じく図７に続く状態の説明図である。
【図９】同じく図８に続く状態の説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンクの説明に供する模式的断面説明図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンク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４実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンクの模式的断面説明図である。
【図１３】同実施形態の作用説明に供する説明図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンクの説明に供する模式的断面説明図である。
【図１５】同実施形態の作用説明に供する説明図である。
【図１６】本発明の第６実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンクの説明に供する模式的断面説明図である。
【図１７】同実施形態の作用説明に供する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る液体収容タンクを一体化した液体吐出ヘッドユニットを備える画像形成装置の一例について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は同画像形成装置の全体構成を説明する概略構成図、図２は同装置の模式的平面説明図である。
【００２４】
この画像形成装置はライン型画像形成装置であり、装置本体１と、用紙Ｐを積載し給紙する給紙トレイ２と、印刷された用紙Ｐを排紙積載する排紙トレイ３と、用紙Ｐを給紙トレイ２から排紙トレイ３まで搬送する搬送ユニット４と、搬送ユニット４によって搬送される用紙Ｐに液滴を吐出し印字する記録ヘッドを構成するヘッドモジュール５１を含む画像形成ユニット５と、印刷終了後又は所要のタイミングで画像形成ユニット５の各記録ヘッドの維持回復を行う維持回復機構であるヘッドクリーニング装置６と、ヘッドクリーニング装置６を開閉する搬送ガイド部７と、画像形成ユニット５のヘッドモジュール５１にインクを供給するサブタンクで構成されるインクタンクユニット８と、インクタンクユニット８にインクを供給するメインタンクユニット９とを備えている。
【００２５】
装置本体１は、図示しない前後側板及びステーなどで構成されており、給紙トレイ２上に積載されている用紙Ｐは、分離ローラ２１及び給紙ローラ２２によって１枚ずつ搬送ユニット４に給紙される。
【００２６】
搬送ユニット４は、搬送駆動ローラ４１Ａと搬送従動ローラ４１Ｂと、これらのローラ４１Ａ、４１Ｂ間に掛け回された無端状の搬送ベルト４３とを備えている。この搬送ベルト４３の表面には複数の図示しない吸引孔が形成されており、搬送ベルト４３の下部には用紙Ｐを吸引する吸引ファン４４が配置されている。また、搬送駆動ローラ４１Ａ、搬送従動ローラ４１Ｂ上部には、それぞれ搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂが図示しないガイドに保持されて、自重にてベルト４３に当接している。
【００２７】
搬送ベルト４３は、搬送駆動ローラ４１Ａが図示しないモータにより回転されることで周回移動し、用紙Ｐは搬送ベルト４３上に吸引ファン４４により吸い付けられ、搬送ベルト４３の周回移動によって搬送される。なお、搬送従動ローラ４１Ｂ、搬送ガイドローラ４２Ａ、４２Ｂは搬送ベルト４３に従動して回転する。また、搬送ベルト４３の下側には空吐出で搬送ベルト４３に付着した空吐出滴を除去する空吐出クリーニング装置４５が配置されている。
【００２８】
搬送ユニット４の上部には用紙Ｐに印字する液滴を吐出する複数のヘッドモジュール５１で構成される画像形成ユニット５が矢示Ａ方向（及び逆方向）に移動可能に配置されている。この画像形成ユニット５は、維持回復動作時（クリーニング時）にはクリーニング装置６上方まで移動され、画像形成時には図１の位置に戻される。
【００２９】
画像形成ユニット５は、液滴を吐出するヘッド及び液体収容タンクであるヘッドタンクを一体化した本発明に係る液体吐出ヘッドユニット（以下「ヘッドユニット」という。）１０１を一列に配列したヘッドモジュール（記録ヘッドユニット）５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄが、用紙搬送方向に沿って並べてラインベース部材５２に取付けられて配置されている。
【００３０】
ここでは、ヘッドモジュール５１Ａ、５１Ｂの２つのノズル列の一方でイエロー（Ｙ）の液滴を、他方でマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出し、また、ヘッドモジュール５１Ｃ、５１Ｄの２つのノズル列の一方でシアン（Ｃ）の液滴を、他方でブラック（Ｋ）の液滴を吐出する。つまり、この画像形成ユニット５は、同じ色の液滴を吐出する２つのヘッドモジュール５１が用紙搬送方向に並べて配置され、２つのヘッドモジュール５１で用紙幅相当の１列分のノズル列が構成されている構成としている。
【００３１】
そして、ヘッドモジュール５１の上側にはインクをそれぞれのヘッドユニット１０１に供給する分配タンク（供給部材）５４がヘッドモジュール５１ごとに配列され、分配タンク５４とヘッドユニット１０１とはチューブ５５にて接続されている。分配タンク５４の上流側にはサブタンク８１が配置されて供給チューブ８２を介して接続されている。サブタンク８１には上流側には、インクを貯蔵するメインタンク９１が配置され、メインタンク９１とサブタンク８１とは供給チューブ９２による供給経路にて接続されている。
【００３２】
搬送ユニット４の下流側には用紙Ｐを排紙トレイ３に排紙する搬送ガイド部７が設けられている。搬送ガイド部７にて案内されて搬送される用紙Ｐは排紙トレイ３に排紙される。排紙トレイ３は、用紙Ｐの幅方向を規制する対のサイドフェンス３１と用紙Ｐの先端を規制するエンドフェンス３２を備えている。
【００３３】
維持回復機構（ヘッドクリーニング装置）６は、画像形成ユニット５の各ヘッドモジュール５１に対応して、４列分のクリーニング手段６１Ａ〜６１Ｄが配置され、１つのクリーニング手段６１は、ヘッドモジュール５１の各ヘッド１０１に対応してノズル面をキャッピングするキャップ部材６２及びノズル面を払拭するワイピング部材（ワイパ部材）６４などで構成されている。なお、各クリーニング手段６１のキャップ部材６２は各列毎に独立して上下動させることができる構成としている。さらに、クリーニング手段６１の下方には、キャップ部材６２でヘッドユニット１０１のノズル面をキャッピングした状態でノズルからインクを吸引するための吸引手段である吸引ポンプ６３Ａ〜６３Ｄが配置されている。
【００３４】
また、この画像形成装置においては、印刷終了後、液滴を吐出するヘッドモジュール５１の各ヘッドユニット１０１のノズル面をクリーニング手段６１でキャッピングした状態でノズルからインクを吸引する場合、あるいは、ヘッドモジュール５１の各ヘッドユニット１０１のノズル面に付着したインクをワイピング部材で清掃する場合は、図１にも示すように、印刷停止後、搬送ユニット４全体が搬送従動ローラ４１Ｂを支点に矢印Ｂ方向に回動し、画像形成ユニット５との間の空間を画像形成時よりも大きくすることで、画像形成ユニット５の移動スペースを確保するようにしている。このとき、ヘッドクリーニング装置６上部に配置されている搬送ガイド部７の搬送ガイド板７１も支点７２にて矢印Ｃ方向上方に回動され、ヘッドクリーニング装置６の上方が開放される。
【００３５】
そして、搬送ユニット４と搬送ガイド部７がそれぞれ解放（解除）された後に、画像形成ユニット５が用紙通紙方向（矢示Ａ方向）に移動し、ヘッドクリーニング装置６上方で停止され、クリーニング手段６１が上昇して各ヘッドモジュール５１のクリーニング動作（維持回復動作）に移行する。
【００３６】
次に、この画像形成装置のヘッドモジュールを含むインク供給系の詳細について図３及び図４を参照して説明する。
サブタンク８１とヘッドモジュール５１の分配タンク５４とは供給チューブ８２を介して接続され、サブタンク８１とヘッドユニット１０１のノズル面との水頭差によって、ヘッドユニット１０１のノズルのメニスカスを保持するのに適切な負圧を発生させている。ヘッドユニット１０１は、後述するように液滴を吐出するヘッド２０１と、ヘッド２０１にインクを供給するヘッドタンク２０２とで構成されている。
【００３７】
このサブタンク８１は、パック式のサブタンクで構成している。すなわち、サブタンク８１はインクを収容する可とう性を有するパック８３を密閉ケース８４内に収納してなる。パック式サブタンクは、インクと大気を直接触れさせないようにして、インクの水分蒸発による粘度上昇を防ぎ、また、インク中の溶存酸素量を一定に保ち、ヘッドユニット１０１内に気泡が溜まるのを防ぐことができる。
【００３８】
このサブタンク８１には、パック８３とケース８４との間を加圧する加圧ポンプ８５と、大気開放用の電磁弁８８（Ｖ）と圧力センサ８９（Ｓ）がチューブなどを介して接続されている。放置後の印刷前に行うメンテナンス動作の時には、加圧ポンプ８５でサブタンク８１のケース８４内を加圧して、インクをヘッドユニット１０１のヘッドタンク２０１に送り、ヘッド２０１のノズルからインクを吐出させてメンテナンスを行うことになる。なお、このメンテナンス動作は画像形成ユニット５がクリーニング装置６の上部に移動してから行われることになる。
【００３９】
サブタンク８１の上流側にはインクを貯蔵するメインタンク９１が配置され、メインタンク９１とサブタンク８１とは供給チューブ９２による供給経路にて接続され、供給径路内には電磁弁９３が設けられ、この電磁弁９３を開閉制御して、メインタンク９１からサブタンク８１へのインク供給を制御する。
【００４０】
分配タンク５４上部には図示しない廃液タンクに通じるエアー排出経路を形成するチューブ１５５と、エアー排出経路５５を開閉する電磁弁１５６が設けられている。分配タンク５４に初期充填するときのエアー抜き、分配タンク５４内にエアーが溜まってきたときのエアー抜きを行うときには、電磁弁１５６を開いてエアーを排出する。なお、エアーを抜き易くするため分配タンク５４の内部の共通流路の天面には傾斜が設けられている。
【００４１】
また、各ヘッドユニット１０１のヘッドタンク２０１には分配タンク５４との間にインク供給用の供給チューブ５５が接続されている。また、各ヘッドユニット１０１のヘッドタンク２０１にはインク排出用の排出チューブ５６が接続され、各排出チューブ５６は循環経路５７で１つにまとめられて、循環ポンプ５８を介して分配タンク５４に接続されている。
【００４２】
なお、分配タンク５４とヘッドユニット１０１のヘッドタンク２０２とをつなぐ供給チューブ５５及び排出チューブ５６はそれぞれジョイント部材１１０で接続及ぶ分離できる構成としている。これにより、ヘッドユニット１０１を交換するときには、ジョイント部材１１０から供給流路及び排出流路を切り離して、ヘッドユニット１０１を新品のヘッドユニット１０１と交換する。ジョイント部材１１０を介在させることで、流路内にインクが入った状態においてもヘッドユニット１０１の交換を行なうことができる。
【００４３】
次に、本発明の第１実施形態に係るヘッドユニットの詳細について図５を参照して説明する。なお、図５（ａ）は同ヘッドユニットの模式的断面説明図、（ｂ）は同ヘッドユニットの一部側断面説明図である。
【００４４】
ヘッドユニット１０１は、液滴を吐出するヘッド２０１と、ヘッド２０１に供給するインクを収容するヘッドタンク２０２とを一体的に備えている。
【００４５】
ここで、ヘッド２０１は、液滴を吐出する複数のノズル２１１と、各ノズル２１１が連通する液室２１２と、各液室２１２にインクを供給する共通液室（共通流路）２１３と、共通液室２１３にインクを供給する（導入する）供給口部（インク供給ポート）２１４と、共通液室２１３からインクを排出する排出口部（インク排出ポート）２１５などを備えている。
【００４６】
ヘッドタンク２０２は、タンクケース（タンク本体）２２１の内部にインクを収容するインク収容部２２３が形成され、収容部２２３内にはインク中の不純物等を除去するフィルタ２２４が配設されて、収容部２２３はフィルタ上流室２２３Ａとフィルタ下流室２２３Ｂとに分けられている。なお、タンクケース（タンク本体）２２１は、例えば一面（上流室側など）が開口された部材で形成され、当該開口を可撓性部材としての可撓性フィルムで封止して収容部２２３が形成されている。
【００４７】
そして、収容部２２３の上流室２２３Ａはインク供給チューブ５５と接続するインク供給ポート２２５に連通し、下流室２２３Ｂはヘッド２０１の供給口部２１４に通じるインク供給流路２２６に連通している。
【００４８】
また、タンクケース２２１内にはヘッド２０１の排出口部２１５に連通して排出口部２１５から排出されるインクを排出する排出経路２２８が設けられ、排出経路２２８はインク排出チューブ５６が接続されるインク排出ポート２２９に連通している。
【００４９】
そして、タンクケース２２１内には上流室２２３Ａと排出経路２２８とを連通する連通経路となる連通路２３２が設けられている。ここで、フィルタ２２４はインク供給方向に沿う方向（縦置き）に配置して、収容部２２３を上流室２２３Ａと下流室２２３Ｂが水平方向に並ぶ形状とし、上流室２２３Ａの天面側に連通路２３２の入口部（上流室側開口部）２３２ａを設けている。
【００５０】
また、収容部２２３の上流室２２３Ａ内には、収容部２２３内の空気がインク（液体）に置換されたときに連通路２３２の入口部２３２ａを閉じる弁手段である浮き球２４１と、浮き球２４１を入口部２３２ａに向かって上下方向に案内するガイド部材２４２が設けられている。ここで、浮き球２４１は、水よりも比重が軽い球形状の弾性部材で形成している。
【００５１】
このように構成した液体吐出ヘッドユニットに対するインク初期充填時の作用について図６ないし図９を参照して説明する。なお、図中の実線矢印はインクの流れを、破線矢印は空気の流れを示している。
まず、ヘッドタンク２０２にインク３００の初期充填が開始されると、図６に示すように、浮き球２４１は水よりも比重が軽いため、インク３００の液面上に浮いて液面の上昇に伴って上昇する。このとき、浮き球２４１はガイド部材２４２によって水平方向への動きが抑えられている。
【００５２】
このとき、インク３００が充填されるに従って上流室２２３Ａ内の空気は連通路２３２から排出経路２２８を通じてインク排出ポート２２９から排出され、上流室２２３Ａ内の空気は漸次インク３００に置換される。
【００５３】
そして、図７に示すように、上流室２２３Ａ内がインク３００で満たされ、上流室２２３Ａ内の空気がインク３００に置換されると、浮き球２４１が連通路２３２の入口部２３２ａを塞いで閉じる。この浮き球２４１はインク３００による浮力によって入口部２３２ａを閉じるので逆止弁としても機能する。
【００５４】
このようにして、ヘッドタンク２０２内の空気がインク３００に置換されたときに、ヘッドタンク２０２の収容部２２３内の空気を排出するための連通路２３２を自動的に閉じることができ、連通路２３２を手動で閉じる作業を行なう必要がなくなる。
【００５５】
そして、上流室２２３Ａが密閉されることにより、上流室２２３Ａの圧力が高くなり、ヘッドタンク２０２に更にインクが供給されると、図８に示すように、フィルタ２３４をインクが通過して下流室２２３Ｂに流れ、供給経路２２６を通じてヘッド２０１の共通液室２１３などにインクが充填され、図９に示すようにヘッドタンク２０２の排出経路２２８から排出されて、インクの初期充填が完了する。
【００５６】
このように、タンク本体には、ヘッドに供給する液体を収容する、フィルタによって上流室と下流室に分けられた収容部と、収容部の下流室から液体をヘッドの供給口部に供給する供給経路と、ヘッドの排出口部から排出される液体を外部に排出する排出経路とが設けられ、収容部の上流室と排出経路とを連通する連通経路を有し、収容部内の空気が液体に置換されたときに連通経路を閉じる弁手段を備えている構成とすることで、初期充填作業の作業性が向上する。
【００５７】
この場合、弁手段を液体よりも比重が軽い球形状の弾性部材からなる浮き部材で構成することにより、球形状であることから液体に対して安定して浮力を発生させることができ、弾性部材で形成されることで連通経路の入口部の形状に倣って変形することができ、より確実な密閉を行なうことができる。
【００５８】
次に、本発明の第２実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンクについて図１０を参照して説明する。
ここでは、弁手段である浮き球２４１は、水よりも比重が軽い円錐形状の弾性部材で形成している。このようにしても、前記第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００５９】
次に、本発明の第３実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンクについて図１１を参照して説明する。
ここでは、前記第１実施形態における連通路２３２の入口部２３２ａに空気溜まり２４３を形成している。
【００６０】
すなわち、第１実施形態の構成において、インク３００が上流室２２３Ａに充填され、空気が抜けきる前に浮き球２４１が連通路２３２の入口部２３２を塞いでしまうおそれがある。そこで、連通路２３２の入口部２３２ａに空気溜まり２４３を形成することで、この空気溜まり２４３に抜けきらなかった空気を保持することができる。
【００６１】
この空気溜まり２４３は、フィルタ２３４よりも高さ方向で上方に設けられることにより、インク３００がフィルタ２３４を濡らした状態で密閉できるので、フィルタ２３４の活用面積を減らすこともない。
【００６２】
次に、本発明の第４実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンクについて図１２を参照して説明する。
ここでは、水よりも比重が軽い断面楕円形状の弾性部材で形成された弁手段である浮き球２５１を支持部材２５２にて上流室２２３Ａの天面側で揺動（上下動）可能に支持している。
【００６３】
この構成では、図１２に示すようインク３００が充填されて液面が上昇し、浮き球２５１が液面に接した状態から更にインク３００が充填されると、図１３に示すように、浮き球２５１は液面の上昇に伴って支持部材２５２を中心とした揺動を行って上昇して、連通路２３２の入口部２３２ａを塞ぐ。
【００６４】
これにより、前記実施形態のように浮き球２４１を案内するガイド部材が不要になる。また、前記実施形態と同様に、連通路２３２の入口部２３２ａに空気溜まりを設けることもできる。
【００６５】
次に、本発明の第５実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンクについて図１４を参照して説明する。
ここでは、前記第１実施形態の構成において、水より比重が重い浮き球２６１を弁手段として使用している。また、排出経路２２８内には、連通路２３２の排出経路２２８側開口部（出口部）２３２ｂよりも排出方向上流側に、逆止弁２６２を設けている。この逆止弁２６２は、弁体２６３と押圧部材２６４とで構成しているが、この他例えばアンブレラ弁などを用いることもできる。
【００６６】
この構成において、浮き球２６１が水よりも比重が重いことで、インク３００中で浮いた状態となる。これにより、図１５に示すように、上流室２２３Ａから連通路２３２にインク３００が侵入した状態になった後、浮き球２６１が連通路２３２の入口部２３２ａを閉じる（塞ぐ）ようになり、空気排出性が向上する。
【００６７】
この場合、排出経路２２８内には連通路２３２の出口部２３２ｂよりも上流側に逆止弁２６２を設けているので、連通路２３２から排出経路２２８内に侵入したフィルタ２２４を通過していないインクがヘッド２０１側に逆流することが防止される。
【００６８】
次に、本発明の第６実施形態に係る液体収容タンクであるヘッドタンクについて図１６を参照して説明する。
ここでは、連通路２３２の出口部２３２ｂ側に空間２７０を設けて、この空間２７０内に出口部２３２ｂを閉じる弁手段である浮き球２４１と、浮き球２４１を案内するガイド部材２７２を設けている。また、前記第５実施形態と同様に、逆止弁２６２を設けて逆流を防止している。
【００６９】
この構成においては、図１７に示すように、インク初期充填時に連通路２３２、空間２７０及び排出経路２２８の逆止弁２６２より下流側の空間にインク３００が満たされることで浮き球２７１が上昇して連通路２３２の出口部２３２ｂを閉じる。
【００７０】
このように連通経路の排気経路側開口部を閉じる弁手段を備えても、前記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７１】
なお、上記実施形態ではライン型画像形成装置に適用した例で説明しているが、シリアル型画像形成装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  装置本体
４  搬送ユニット（搬送部）
５  画像形成ユニット
６  クリーニング装置（維持回復機構）
７  搬送ガイド部
８  インクタンクユニット（サブタンクユニット）
９  メインタンクユニット
５１  ヘッドモジュール（記録ヘッドユニット）
５４  分配タンク（分配部材）
８１  サブタンク
９１  メインタンク（インクカートリッジ）
１０１  ヘッドユニット
２０１  ヘッド
２０２  ヘッドタンク
２１１  ノズル
２１３  共通液室
２１４  供給口部
２１５  排出口部
２２１  タンクケース
２２３  収容部
２２３Ａ  上流室
２２３Ｂ  下流室
２２４  フィルタ
２２６  供給経路
２２８  排出経路
２３２  連通路（連通経路）
２４１、２５１、２６１、２７１  浮き球（弁手段）
【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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【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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