特許 7513092 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/175 20060101AFI20240702BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

B41J2/175 501

B41J2/175 503

B41J2/18

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022531333

(86)(22)【出願日】2020-06-24

(86)【国際出願番号】 JP2020024892

(87)【国際公開番号】W WO2021260862

(87)【国際公開日】2021-12-30

【審査請求日】2023-05-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】倉持 裕介

【審査官】加藤 昌伸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０８８４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２６０２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１４５８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１０９２６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１ － ２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドとの間で流通を行うインクを貯留するインク貯留部と、
前記インク貯留部と連通し、前記インク貯留部の内部の気圧が第１圧力となるように、前記第１圧力を発生する圧力発生部と、
前記インク貯留部の内部の気圧が前記第１圧力と異なる第２圧力となるように、前記インク貯留部と前記圧力発生部との連通路を流れる流体に抵抗を与える第１流体抵抗部と、
を備える画像形成装置。

【請求項2】

前記インク貯留部に接続され、大気と連通可能な大気連通路と、
前記大気連通路を開閉する開閉部と、
を備える請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記インク貯留部に接続され、大気と連通可能な大気連通路と、
前記大気連通路を流れる流体に抵抗を与える第２流体抵抗部と、
を備える請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記第１流体抵抗部は、前記インク貯留部が大気開放されている場合、前記第１圧力と前記インク貯留部の内部の気圧との差が所定圧力以上となるように、前記連通路を流れる流体に抵抗を与える、
請求項１～３の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記インクジェットヘッドは、第１インクジェットヘッドと、第２インクジェットヘッドとを有し、
前記インク貯留部は、前記第１インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留する第１供給タンクと、前記第１インクジェットヘッドから回収されるインクを貯留する第１回収タンクと、前記第２インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留する第２供給タンクと、前記第２インクジェットヘッドから回収されるインクを貯留する第２回収タンクとを有し、
前記第１供給タンクと前記第１回収タンクとの間の内部の気圧差は、前記第２供給タンクと前記第２回収タンクとの間の内部の気圧差と同じである、
請求項１～４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記インクジェットヘッドは、第１インクジェットヘッドと、第２インクジェットヘッドとを有し、
前記インク貯留部は、前記第１インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留する第１供給タンクと、前記第１インクジェットヘッドから回収されるインクを貯留する第１回収タンクと、前記第２インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留する第２供給タンクと、前記第２インクジェットヘッドから回収されるインクを貯留する第２回収タンクとを有し、
前記第１供給タンクと前記第１回収タンクとの間の内部の気圧差は、前記第２供給タンクと前記第２回収タンクとの間の内部の気圧差と異なる、
請求項１～４の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドとの間で流通を行うインクを貯留するインク貯留部と、
前記インク貯留部と連通し、前記インク貯留部の内部圧力が第１圧力となるように、前記第１圧力を発生する圧力発生部と、
前記インク貯留部の内部圧力が前記第１圧力と異なる第２圧力となるように、前記インク貯留部と前記圧力発生部との連通路を流れる流体に抵抗を与える第１流体抵抗部と、
前記インク貯留部に接続され、大気と連通可能な大気連通路と、
前記大気連通路を開閉する開閉部と、
を備える画像形成装置。

【請求項8】

前記インク貯留部に接続され、大気と連通可能な大気連通路と、
前記大気連通路を流れる流体に抵抗を与える第２流体抵抗部と、
を備える請求項７に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記第１流体抵抗部は、前記インク貯留部が大気開放されている場合、前記第１圧力と前記インク貯留部の内部圧力との差が所定圧力以上となるように、前記連通路を流れる流体に抵抗を与える、
請求項７または８に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記インクジェットヘッドは、第１インクジェットヘッドと、第２インクジェットヘッドとを有し、
前記インク貯留部は、前記第１インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留する第１供給タンクと、前記第１インクジェットヘッドから回収されるインクを貯留する第１回収タンクと、前記第２インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留する第２供給タンクと、前記第２インクジェットヘッドから回収されるインクを貯留する第２回収タンクとを有し、
前記第１供給タンクと前記第１回収タンクとの間の内部圧力差は、前記第２供給タンクと前記第２回収タンクとの間の内部圧力差と同じである、
請求項７～９の何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記インクジェットヘッドは、第１インクジェットヘッドと、第２インクジェットヘッドとを有し、
前記インク貯留部は、前記第１インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留する第１供給タンクと、前記第１インクジェットヘッドから回収されるインクを貯留する第１回収タンクと、前記第２インクジェットヘッドに供給されるインクを貯留する第２供給タンクと、前記第２インクジェットヘッドから回収されるインクを貯留する第２回収タンクとを有し、
前記第１供給タンクと前記第１回収タンクとの間の内部圧力差は、前記第２供給タンクと前記第２回収タンクとの間の内部圧力差と異なる、
請求項７～９の何れか１項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、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、搬送装置により搬送される記録媒体に対し、インクジェットヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出することにより記録媒体に画像を形成（記録）するインクジェット画像形成装置（以下、画像形成装置という）が知られている。

【0003】

画像形成装置の中には、インクを供給する供給タンクと、インクジェットヘッドと、インクを回収する回収タンクとの間でインクを循環させつつ、インクジェットヘッドに対してインクを供給するインク供給機構を備えるものがある（例えば、特許文献１,２を参照）。

【0004】

上記インク供給機構においては、インクジェットヘッドに対してインクを供給する供給タンクが、当該インクジェットヘッドの上方に配置される。供給タンクとインクジェットヘッドとは、インク供給路を介して接続されている。

【0005】

供給タンクには負圧（メニスカス用負圧）がかけられており、この負圧によって、インクジェットヘッドの吐出口に適切なメニスカス圧が形成される。メニスカス圧を適切に制御することによって、インクジェットヘッドの吐出口に適切な形状のメニスカスを形成することができる。

【0006】

また、上記インク供給機構においては、インクジェットヘッドからインクを回収する回収タンクが、当該インクジェットヘッドの上方、かつ、供給タンクよりも低い位置に配置される。この回収タンクにも、供給タンクと同じ大きさの負圧がかけられており、供給タンクと回収タンクとの高低差（水頭差）によって、インクジェットヘッドに供給されたインクがインク回収路を介して回収タンクへ導かれる。インクジェットヘッドに流れるインクの流量は、供給タンクと回収タンクとの間の高低差によって調整される。

【0007】

ここで、供給タンクおよび回収タンクに同じ大きさの負圧をかける構成について説明する。供給タンクおよび回収タンクは、所定容量の気体を収容可能に構成されている減圧タンク（バッファータンク）に連通している。減圧タンクには、真空路を介して真空ポンプが接続される。そして、真空ポンプの駆動制御によって、減圧タンク内の圧力が所定圧力に減圧されることによって、減圧タンクに連通している供給タンクおよび回収タンク内の気圧も所定圧力に減圧される（負圧がかけられる）。

【0008】

なお、回収タンクと供給タンクとは、ポンプが設けられている循環路を介して互いに接続されている。供給タンク内に配置されたレベルセンサーが、供給タンク内のインクレベルが所定レベルを下回ったことを検知すると、このポンプが駆動され、回収タンクに回収されたインクが循環路を介して供給タンクに戻される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２００８－９６２号公報

【文献】特開２００９－２８５８４５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、上記インク供給機構において、インクジェットヘッドに流れるインクの流量を多くする場合、供給タンクと回収タンクとの間の高低差を大きくすることで対応可能であるが、当該高低差を大きくするために供給タンクの高さ位置と回収タンクの高さ位置とを大きく離す必要があり、装置サイズの増大を招いてしまうという問題があった。

【0011】

この問題に対して、供給タンクと回収タンクとの間の高低差をなくし、供給タンクおよび回収タンクにそれぞれ異なる大きさの負圧をかけ、供給タンクと回収タンクとの間の圧力差（気圧差）によって、インクジェットヘッドに供給されたインクを回収タンクへ導く構成が考えられる。しかし、複数のインクジェットヘッドのそれぞれに対応して、複数の供給タンクおよび回収タンクを設ける場合、複数のインクジェットヘッドひいては複数の供給タンクおよび回収タンクの数だけ、負圧発生源（減圧タンクおよび真空ポンプ）を用意する必要があり、装置コストの増大を招いてしまうという別の問題があった。

【0012】

本発明の目的は、装置コストの増大を招くことなく、複数のインクジェットヘッドに流れるインクの流量を任意に調整することが可能な画像形成装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係る画像形成装置は、
インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドとの間で流通を行うインクを貯留するインク貯留部と、
前記インク貯留部と連通し、前記インク貯留部の内部の気圧が第１圧力となるように、前記第１圧力を発生する圧力発生部と、
前記インク貯留部の内部の気圧が前記第１圧力と異なる第２圧力となるように、前記インク貯留部と前記圧力発生部との連通路を流れる流体に抵抗を与える第１流体抵抗部と、
を備える。
また、本発明に係る画像形成装置は、
インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドとの間で流通を行うインクを貯留するインク貯留部と、
前記インク貯留部と連通し、前記インク貯留部の内部圧力が第１圧力となるように、前記第１圧力を発生する圧力発生部と、
前記インク貯留部の内部圧力が前記第１圧力と異なる第２圧力となるように、前記インク貯留部と前記圧力発生部との連通路を流れる流体に抵抗を与える第１流体抵抗部と、
前記インク貯留部に接続され、大気と連通可能な大気連通路と、
前記大気連通路を開閉する開閉部と、
を備える。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、装置コストの増大を招くことなく、複数のインクジェットヘッドに流れるインクの流量を任意に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】インクジェット画像形成装置の概略構成を示す図である。

【図2】ヘッドユニットの構成を示す模式図である。

【図3】インクジェット画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。

【図4】インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給機構の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、インクジェット画像形成装置１の概略構成を示す図である。インクジェット画像形成装置１は、給紙部１０と、画像形成部２０と、排紙部３０と、制御部４０（図３を参照）とを備える。

【0017】

インクジェット画像形成装置１（本発明の「画像形成装置」として機能）は、制御部４０による制御下で、給紙部１０に格納された記録媒体Ｐを画像形成部２０に搬送し、画像形成部２０で記録媒体Ｐに画像を形成し、画像が形成された記録媒体Ｐを排紙部３０に搬送する。記録媒体Ｐとしては、普通紙や塗工紙といった紙のほか、布帛またはシート状の樹脂等、表面に着弾したインクを定着させることが可能な種々の媒体を用いることができる。

【0018】

給紙部１０は、記録媒体Ｐを格納する給紙トレイ１１と、給紙トレイ１１から画像形成部２０に記録媒体Ｐを搬送して供給する媒体供給部１２とを有する。媒体供給部１２は、内側が２本のローラーにより支持された輪状のベルトを備え、このベルト上に記録媒体Ｐを載置した状態でローラーを回転させることで記録媒体Ｐを給紙トレイ１１から画像形成部２０へ搬送する。

【0019】

画像形成部２０は、搬送部２１と、受け渡しユニット２２と、加熱部２３と、ヘッドユニット２４と、定着部２５と、デリバリー部２８などを有する。

【0020】

搬送部２１は、円筒状の搬送ドラム２１１の搬送面２１１ａ（載置面）の上に載置された記録媒体Ｐを保持し、搬送ドラム２１１がＸ方向（図１の紙面垂直方向）に延びた回転軸（円筒軸）を中心に回転して周回移動することで当該搬送ドラム２１１上の記録媒体Ｐを搬送方向（Ｙ方向）に搬送する搬送動作を行う。

【0021】

搬送ドラム２１１は、その搬送面２１１ａ上で記録媒体Ｐを保持するための図示しない爪部および吸気部を備える。記録媒体Ｐは、爪部により端部が押さえられ、かつ吸気部により搬送面２１１ａに吸い寄せられることで搬送面２１１ａに保持される。搬送部２１は、搬送ドラム２１１を回転させるための搬送ドラムモーター（図示せず）に接続されている。搬送ドラム２１１は、搬送ドラムモーターの回転量に比例した角度だけ回転する。

【0022】

受け渡しユニット２２は、給紙部１０の媒体供給部１２により搬送された記録媒体Ｐを搬送部２１に引き渡す。受け渡しユニット２２は、給紙部１０の媒体供給部１２と搬送部２１との間の位置に設けられ、媒体供給部１２から搬送された記録媒体Ｐの一端をスイングアーム部２２１で保持して取り上げ、受け渡しドラム２２２を介して搬送部２１に引き渡す。

【0023】

加熱部２３は、受け渡しドラム２２２の配置位置とヘッドユニット２４の配置位置との間に設けられ、搬送部２１により搬送される記録媒体Ｐが所定の温度範囲内の温度となるように当該記録媒体Ｐを加熱する。加熱部２３は、例えば、赤外線ヒーター等を有し、制御部４０（図３を参照）から供給される制御信号に基づいて赤外線ヒーターに通電して当該赤外線ヒーターを発熱させる。

【0024】

ヘッドユニット２４は、記録媒体Ｐが保持された搬送ドラム２１１の回転に応じた適切なタイミングで、搬送ドラム２１１の搬送面２１１ａに対向するインク吐出面に設けられたノズル開口部から記録媒体Ｐに対してインクを吐出して画像を形成する。ヘッドユニット２４は、インク吐出面と搬送面２１１ａとが所定の距離だけ離隔されるように配置される。

【0025】

本実施の形態におけるインクジェット画像形成装置１では、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクにそれぞれ対応する４つのヘッドユニット２４が記録媒体Ｐの搬送方向上流側からＷ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色の順に所定の間隔で並ぶように配列されている。

【0026】

図２は、ヘッドユニット２４の構成を示す模式図である。ここでは、ヘッドユニット２４のうち搬送ドラム２１１の搬送面２１１ａと対向する面が示されている。

【0027】

ヘッドユニット２４は、取り付け部材２４４に取り付けられた４つのインクジェットヘッド２４２を備える。インクジェットヘッド２４２の各々には、インクを貯留する圧力室と、圧力室の壁面に設けられた圧電素子と、ノズル２４３とを各々有する複数の画像形成素子（記録素子）が設けられている。この画像形成素子は、圧電素子を変形動作させる駆動信号が入力されると、圧電素子の変形により圧力室が変形して圧力室内の圧力が変化し、圧力室に連通するノズルからインクを吐出する。

【0028】

インクジェットヘッド２４２では、記録媒体Ｐの搬送方向と交差する方向（本実施の形態では、搬送方向と直交する方向、すなわちＸ方向）に等間隔に配列されたノズル２４３からなる２つのノズル列が形成されている。これら２つのノズル列は、ノズル２４３の配置位置が、各ノズル列におけるノズル２４３の配置間隔の２分の１だけＸ方向について互いにずれるように設けられている。

【0029】

４つのインクジェットヘッド２４２は、ノズル列のＸ方向についての配置範囲が切れ目なく繋がるように千鳥格子状に配置されている。ヘッドユニット２４に含まれるノズル２４３のＸ方向についての配置範囲は、搬送部２１により搬送される記録媒体Ｐのうち画像が形成される領域のＸ方向の幅をカバーしており、ヘッドユニット２４の位置は、画像の形成時には搬送ドラム２１１の回転軸に対して固定されて用いられる。すなわち、ヘッドユニット２４は、記録媒体Ｐに対するＸ方向についての画像形成可能幅に亘ってインクを吐出可能なラインヘッドを有しており、インクジェット画像形成装置１は、シングルパス形式のインクジェット画像形成装置である。

【0030】

なお、インクジェットヘッド２４２が有するノズル列の数は、２つではなく、１つまたは３つ以上であっても良い。また、ヘッドユニット２４が有するインクジェットヘッド２４２の数は、４つでなく、３つ以下または５つ以上であっても良い。

【0031】

画像形成素子のノズル２４３から吐出されるインクとしては、顔料を含有するインクであって、例えば二酸化チタンなどを顔料として含有させた白インクが用いられる。また、画像形成素子のノズル２４３から吐出されるインクとしては、ゲル化剤を含有して、温度によってゲル状またはゾル状に相変化し、紫外線等のエネルギー線を照射することにより硬化する性質を有するゲルインクが用いられる。本実施の形態では、画像形成素子のノズル２４３から吐出されるインクとして、ゲルインクが用いられる。

【0032】

ヘッドユニット２４は、ヘッドユニット２４内に貯留されるインクを加熱するインク加熱部（図示せず）を備える。インク加熱部は、制御部４０による制御下で動作し、ゾル状となる温度にインクを加熱する。

【0033】

インクジェットヘッド２４２は、加熱されてゾル状となったインクを吐出する。このゾル状のインクが記録媒体Ｐに吐出されると、インク滴が記録媒体Ｐに着弾した後、自然冷却されることで速やかにインクがゲル状となって記録媒体Ｐ上で凝固する。

【0034】

定着部２５は、搬送部２１のＸ方向の幅に亘って配置された発光部を有し、搬送部２１に載置された記録媒体Ｐに対して当該発光部から紫外線等のエネルギー線を照射して記録媒体Ｐ上に吐出されたインク（ゲルインク）を硬化させて定着させる。定着部２５の発光部は、搬送方向についてヘッドユニット２４の配置位置からデリバリー部２８の受け渡しドラム２８１の配置位置までの間において搬送面２１１ａと対向して配置される。

【0035】

デリバリー部２８は、記録媒体Ｐを搬送部２１からベルトループ２８２に受け渡す円筒状の受け渡しドラム２８１と、内側が２本のローラーにより支持された輪状のベルトを有するベルトループ２８２とを有し、受け渡しドラム２８１により搬送部２１からベルトループ２８２上に受け渡された記録媒体Ｐをベルトループ２８２により搬送して排紙部３０に送出する。

【0036】

排紙部３０は、デリバリー部２８により画像形成部２０から送り出された記録媒体Ｐが載置される板状の排紙トレイ３１を有する。

【0037】

図３は、インクジェット画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。インクジェット画像形成装置１は、加熱部２３と、ヘッド駆動部２４１およびインクジェットヘッド２４２と、定着部２５と、制御部４０と、搬送駆動部５１と、操作表示部５２と、入出力インターフェース５３などを備える。

【0038】

ヘッド駆動部２４１は、インクジェットヘッド２４２の画像形成素子に対して適切なタイミングで画像データに応じて圧電素子を変形動作させる駆動信号を供給することにより、インクジェットヘッド２４２のノズル２４３から画像データの画素値に応じた量のインクを吐出させる。

【0039】

制御部４０は、ＣＰＵ４１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ４２（Random Access Memory）、ＲＯＭ４３（Read Only Memory）および記憶部４４を有する。

【0040】

ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４３に記憶された各種制御用のプログラムや設定データを読み出してＲＡＭ４２に記憶させ、当該プログラムを実行して各種演算処理を行う。また、ＣＰＵ４１は、インクジェット画像形成装置１の全体動作を統括制御する。

【0041】

ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。ＲＡＭ４２は、不揮発性メモリーを含んでも良い。

【0042】

ＲＯＭ４３は、ＣＰＵ４１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ４３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられても良い。

【0043】

記憶部４４には、入出力インターフェース５３を介して外部装置２から入力された印刷ジョブ（画像形成命令）および当該印刷ジョブに係る画像データなどが記憶される。このうち印刷ジョブには、形成する画像に係る画像データを指定する情報の他、画像を形成する記録媒体Ｐの種別に係る情報（例えば、記録媒体Ｐの大きさおよび厚さ）が含まれる。記憶部４４としては、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）が用いられ、また、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などが併用されても良い。

【0044】

搬送駆動部５１は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて搬送ドラム２１１の搬送ドラムモーターに駆動信号を供給して搬送ドラム２１１を所定の速度およびタイミングで回転させる。

【0045】

また、搬送駆動部５１は、制御部４０から供給される制御信号に基づいて媒体供給部１２、受け渡しユニット２２およびデリバリー部２８を動作させるためのモーターに駆動信号を供給して、記録媒体Ｐの搬送部２１への供給および搬送部２１からの排出を行わせる。

【0046】

操作表示部５２は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイといった表示装置と、操作キーや、表示装置の画面に重ねられて配置されたタッチパネルといった入力装置とを備える。操作表示部５２は、表示装置において各種情報を表示させ、また入力装置に対するユーザーの入力操作を操作信号に変換して制御部４０に出力する。

【0047】

入出力インターフェース５３は、外部装置２と制御部４０との間のデータの送受信を媒介する。入出力インターフェース５３は、例えば各種シリアルインターフェース、各種パラレルインターフェースの何れかまたはこれらの組み合わせで構成される。

【0048】

外部装置２は、例えばパーソナルコンピューターであり、入出力インターフェース５３を介してプリントジョブおよび画像データ等を制御部４０に供給する。

【0049】

次に、図４を参照して、インクジェット画像形成装置１においてインクジェットヘッド２４２にインクを供給するインク供給機構６０の構成を説明する。インク供給機構６０は、インクを供給する供給タンクと、インクジェットヘッドと、インクを回収する回収タンクとの間でインクを循環させつつ、インクジェットヘッドに対してインクを供給する。

【0050】

図４に示すように、インク供給機構６０は、減圧タンク６１、真空ポンプ６２、開閉弁６４、圧力検出部６５、第１供給タンク８０、開閉弁８３、第１回収タンク９０、開閉弁９３、第２供給タンク１００、開閉弁１０３および第２回収タンク１１０等を備える。

【0051】

なお、第１供給タンク８０、第１回収タンク９０、第２供給タンク１００および第２回収タンク１１０は、インクジェットヘッドとの間で流通を行うインクを貯留する本発明の「インク貯留部」として機能する。また、開閉弁８３，９３，１０３は、本発明の「開閉部」として機能する。

【0052】

第１供給タンク８０は、インク供給路７５を介してインクジェットヘッド２４２Ａ（本発明の「第１インクジェットヘッド」として機能）に供給されるインクを貯留する。本実施の形態では、第１供給タンク８０は、インクジェットヘッド２４２Ａの上方に配置される。

【0053】

図示していないが、第１供給タンク８０、第１回収タンク９０およびインクジェットヘッド２４２Ａは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクにそれぞれ対応して設けられている。そして、インクジェットヘッド２４２Ａは、第１供給タンク８０から供給されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）またはブラック（Ｋ）のインクを吐出する。

【0054】

第１供給タンク８０には例えば－２．５ｋＰａの負圧（メニスカス用負圧）がかけられており、この負圧によって、インクジェットヘッド２４２Ａの吐出口に適切なメニスカス圧が形成される。メニスカス圧を適切に制御することによって、インクジェットヘッド２４２Ａの吐出口に適切な形状のメニスカスを形成することができる。

【0055】

第１供給タンク８０には、大気と連通可能な大気連通路８２（大気開放パイプ）が接続されている。開閉弁８３（例えば、電磁弁）は、制御部４０の制御を受けて大気連通路８２を開閉し、大気連通路８２を介して第１供給タンク８０内に吸入される大気中の空気量を調整することによって、第１供給タンク８０内の圧力を大気圧に向けて調整する（上昇させる）。

【0056】

第１回収タンク９０は、インク回収路７６を介してインクジェットヘッド２４２Ａから回収されるインクを貯留する。本実施の形態では、第１回収タンク９０として約４０リットルの容量を有した金属製の容器が用いられる。本実施の形態では、第１回収タンク９０は、インクジェットヘッド２４２Ａの上方、かつ、第１供給タンク８０よりも低い位置に配置される。

【0057】

第１回収タンク９０には、第１供給タンク８０と同じ大きさ（例えば－２．５ｋＰａ）の負圧がかけられており、第１供給タンク８０と第１回収タンク９０との高低差（図４中のＨで示される水頭差）によって、第１供給タンク８０からインクジェットヘッド２４２Ａに供給されたインクがインク回収路７６を介して第１回収タンク９０へ導かれる。インクジェットヘッド２４２Ａに流れるインクの流量は、第１供給タンク８０と第１回収タンク９０との間の高低差によって調整される。

【0058】

第１回収タンク９０には、大気と連通可能な大気連通路９２（大気開放パイプ）が接続されている。開閉弁９３（例えば、電磁弁）は、制御部４０の制御を受けて大気連通路９２を開閉し、大気連通路９２を介して第１回収タンク９０内に吸入される大気中の空気量を調整することによって、第１回収タンク９０内の圧力を大気圧に向けて調整する（上昇させる）。

【0059】

なお、第１供給タンク８０と第１回収タンク９０とは、ポンプが設けられている循環路（図示せず）を介して互いに接続されている。第１供給タンク８０内に配置されたレベルセンサーが、第１供給タンク８０内のインクレベルが所定レベルを下回ったことを検知すると、このポンプが駆動され、第１回収タンク９０に回収されたインクが循環路を介して第１供給タンク８０に戻される。

【0060】

第２供給タンク１００は、インク供給路７７を介してインクジェットヘッド２４２Ｂ（本発明の「第２インクジェットヘッド」として機能）に供給されるインクを貯留する。本実施の形態では、第２供給タンク１００は、インクジェットヘッド２４２Ｂの上方に配置される。インクジェットヘッド２４２Ｂは、第２供給タンク１００から供給されたホワイト（Ｗ）のインクを吐出する。

【0061】

第２供給タンク１００には例えば－２．５ｋＰａの負圧（メニスカス用負圧）がかけられており、この負圧によって、インクジェットヘッド２４２Ｂの吐出口に適切なメニスカス圧が形成される。メニスカス圧を適切に制御することによって、インクジェットヘッド２４２Ｂの吐出口に適切な形状のメニスカスを形成することができる。

【0062】

第２供給タンク１００には、大気と連通可能な大気連通路１０２（大気開放パイプ）が接続されている。開閉弁１０３（例えば、電磁弁）は、制御部４０の制御を受けて大気連通路１０２を開閉し、大気連通路１０２を介して第２供給タンク１００内に吸入される大気中の空気量を調整することによって、第２供給タンク１００内の圧力を大気圧に向けて調整する（上昇させる）。

【0063】

第２回収タンク１１０は、インク回収路７８を介してインクジェットヘッド２４２Ｂから回収されるインクを貯留する。本実施の形態では、第２回収タンク１１０として約４０リットルの容量を有した金属製の容器が用いられる。本実施の形態では、第２回収タンク１１０は、インクジェットヘッド２４２Ｂの上方、かつ、第２供給タンク１００と同じ高さの位置に配置される。

【0064】

第２回収タンク１１０には、第２供給タンク１００と異なる大きさ（例えば－１４．５ｋＰａ）の負圧がかけられており、第２供給タンク１００および第２回収タンク１１０のそれぞれにかけられる負圧の差によって、第２供給タンク１００からインクジェットヘッド２４２Ｂに供給されたインクがインク回収路７８を介して第２回収タンク１１０へ導かれる。インクジェットヘッド２４２Ｂに流れるインクの流量は、第２供給タンク１００および第２回収タンク１１０のそれぞれにかけられる負圧の差によって調整される。

【0065】

なお、第２供給タンク１００と第２回収タンク１１０とは、ポンプが設けられている循環路（図示せず）を介して互いに接続されている。第２供給タンク１００内に配置されたレベルセンサーが、第２供給タンク１００内のインクレベルが所定レベルを下回ったことを検知すると、このポンプが駆動され、第２回収タンク１１０に回収されたインクが循環路を介して第２供給タンク１００に戻される。

【0066】

次に、第１供給タンク８０、第１回収タンク９０、第２供給タンク１００および第２回収タンク１１０に負圧をかける具体的な構成について説明する。

【0067】

第１供給タンク８０は、連通路７０，７１を介して、減圧タンク６１（バッファータンク）に連通している。また、第１回収タンク９０は、連通路７０，７２を介して、減圧タンク６１に連通している。また、第２供給タンク１００は、連通路７０，７３を介して、減圧タンク６１に連通している。また、第２回収タンク１１０は、連通路７０，７４を介して、減圧タンク６１に連通している。

【0068】

減圧タンク６１は、所定容量の気体を収容可能に構成されている。減圧タンク６１には、真空路６３を介して真空ポンプ６２が接続される。真空ポンプ６２は、制御部４０の制御を受け、真空路６３を介して減圧タンク６１内の空気を吸引して減圧タンク６１内の圧力（気圧）を減圧させる。圧力検出部６５は、減圧タンク６１内の圧力を検出して制御部４０に出力する。開閉弁６４（例えば、電磁弁）は、制御部４０の制御下において、減圧タンク６１内の圧力が所定圧力（例えば－１４．５ｋＰａ）となるように圧力検出部６５の検出結果に応じて、真空路６３を開閉して真空ポンプ６２に吸入される空気量を調整する。

【0069】

制御部４０は、真空ポンプ６２および開閉弁６４を制御し、減圧タンク６１内の圧力を所定圧力（本発明の「第１圧力」に対応）に減圧させることによって、減圧タンク６１に連通している第１供給タンク８０、第１回収タンク９０、第２供給タンク１００および第２回収タンク１１０に内の圧力も同様に当該所定圧力に減圧させる（負圧をかける）制御を行う。なお、制御部４０、減圧タンク６１、真空ポンプ６２、開閉弁６４および圧力検出部６５は、第１供給タンク８０、第１回収タンク９０、第２供給タンク１００および第２回収タンク１１０の内部圧力が第１圧力となるように第１圧力を発生する本発明の「圧力発生部」として機能する。

【0070】

ところで、従来のインク供給機構においては、インクジェットヘッドに流れるインクの流量を多くする場合、供給タンクと回収タンクとの間の高低差（水頭差）を大きくすることで対応可能であるが、当該高低差を大きくするために供給タンクの高さ位置と回収タンクの高さ位置とを大きく離す必要があり、装置サイズの増大を招いてしまうという問題があった。

【0071】

この問題に対して、供給タンクと回収タンクとの間の高低差をなくし、供給タンクおよび回収タンクにそれぞれ異なる大きさの負圧をかけ、供給タンクと回収タンクとの間の圧力差（気圧差）によって、インクジェットヘッドに供給されたインクを回収タンクへ導く構成が考えられる。しかし、複数のインクジェットヘッドのそれぞれに対応して、複数の供給タンクおよび回収タンクを設ける場合、複数のインクジェットヘッドひいては複数の供給タンクおよび回収タンクの数だけ、負圧発生源（減圧タンクおよび真空ポンプ）を用意する必要があり、装置コストの増大を招いてしまうという別の問題があった。

【0072】

そこで本実施の形態では、装置コストの増大を招くことなく、複数のインクジェットヘッドに流れるインクの流量を任意に調整可能とする構成をインク供給機構６０に採用している。

【0073】

すなわち、連通路７１には、第１供給タンク８０の内部圧力が減圧タンク６１内の圧力（例えば－１４．５ｋＰａ）と異なる所望の圧力（例えば－２．５ｋＰａ、本発明の「第２圧力」に対応）となるように、連通路７１を流れる流体（例えば、空気）に抵抗を与える、つまり圧力損失を発生させる第１流体抵抗部８１が設けられている。より具体的には、第１流体抵抗部８１は、第１供給タンク８０が大気開放されている場合、減圧タンク６１内の圧力と第１供給タンク８０の内部圧力との差が所定圧力（例えば、１ｋＰａ）以上となるように、連通路７１を流れる流体に抵抗を与える。

【0074】

本実施の形態では、第１流体抵抗部８１は、真空ポンプ６２および開閉弁６４の制御に起因する減圧タンク６１内の圧力変動に対して、第１供給タンク８０内の圧力変動を抑制する要素であり、例えばオリフィスで構成される。第１流体抵抗部８１の流体抵抗値は、例えばオリフィスの絞り径を調整することによって任意に調整することができる。つまり、仮に第１流体抵抗部８１が設けられていない場合は、減圧タンク６１内の圧力変動開始後、時間の経過に応じて、減圧タンク６１内の圧力変動と同様の圧力変動が第１供給タンク８０内に生じてしまうところ、第１流体抵抗部８１を設けることによって、第１供給タンク８０の内部圧力を所望の圧力（例えば－２．５ｋＰａ）に調整することができる。

【0075】

なお、第１流体抵抗部８１だけで第１供給タンク８０の内部圧力を所望の圧力に調整することが困難な場合（例えば、減圧タンク６１内の圧力ひいては第１供給タンク８０内にかかる負圧の値がとても大きい場合）には、制御部４０は、開閉弁８３を制御して大気連通路８２を介して第１供給タンク８０内に吸入される大気中の空気量を調整し、第１供給タンク８０内の圧力を調整しても良い。

【0076】

また、連通路７２には、第１回収タンク９０の内部圧力が減圧タンク６１内の圧力（例えば－１４．５ｋＰａ）と異なる所望の圧力（例えば－２．５ｋＰａ、本発明の「第２圧力」に対応）となるように、連通路７２を流れる流体（例えば、空気）に抵抗を与える、つまり圧力損失を発生させる第１流体抵抗部９１が設けられている。より具体的には、第１流体抵抗部９１は、第１回収タンク９０が大気開放されている場合、減圧タンク６１内の圧力と第１回収タンク９０の内部圧力との差が所定圧力（例えば、１ｋＰａ）以上となるように、連通路７２を流れる流体に抵抗を与える。

【0077】

本実施の形態では、第１流体抵抗部９１は、真空ポンプ６２および開閉弁６４の制御に起因する減圧タンク６１内の圧力変動に対して、第１回収タンク９０内の圧力変動を抑制する要素であり、例えばオリフィスで構成される。第１流体抵抗部９１の流体抵抗値は、例えばオリフィスの絞り径を調整することによって任意に調整することができる。つまり、仮に第１流体抵抗部９１が設けられていない場合は、減圧タンク６１内の圧力変動開始後、時間の経過に応じて、減圧タンク６１内の圧力変動と同様の圧力変動が第１回収タンク９０内に生じてしまうところ、第１流体抵抗部９１を設けることによって、第１回収タンク９０の内部圧力を所望の圧力（例えば－２．５ｋＰａ）に調整することができる。

【0078】

なお、第１流体抵抗部９１だけで第１回収タンク９０の内部圧力を所望の圧力に調整することが困難な場合（例えば、減圧タンク６１内の圧力ひいては第１回収タンク９０内にかかる負圧の値がとても大きい場合）には、制御部４０は、開閉弁９３を制御して大気連通路９２を介して第１回収タンク９０内に吸入される大気中の空気量を調整し、第１回収タンク９０内の圧力を調整しても良い。

【0079】

また、連通路７３には、第２供給タンク１００の内部圧力が減圧タンク６１内の圧力（例えば－１４．５ｋＰａ）と異なる所望の圧力（例えば－２．５ｋＰａ、本発明の「第２圧力」に対応）となるように、連通路７３を流れる流体（例えば、空気）に抵抗を与える第１流体抵抗部１０１が設けられている。より具体的には、第１流体抵抗部１０１は、第２供給タンク１００が大気開放されている場合、減圧タンク６１内の圧力と第２供給タンク１００の内部圧力との差が所定圧力（例えば、１ｋＰａ）以上となるように、連通路７３を流れる流体に抵抗を与える。

【0080】

本実施の形態では、第１流体抵抗部１０１は、真空ポンプ６２および開閉弁６４の制御に起因する減圧タンク６１内の圧力変動に対して、第２供給タンク１００内の圧力変動を抑制する要素であり、例えばオリフィスで構成される。第１流体抵抗部１０１の流体抵抗値は、例えばオリフィスの絞り径を調整することによって任意に調整することができる。つまり、仮に第１流体抵抗部１０１が設けられていない場合は、減圧タンク６１内の圧力変動開始後、時間の経過に応じて、減圧タンク６１内の圧力変動と同様の圧力変動が第２供給タンク１００内に生じてしまうところ、第１流体抵抗部１０１を設けることによって、第２供給タンク１００の内部圧力を所望の圧力（例えば－２．５ｋＰａ）に調整することができる。

【0081】

なお、第１流体抵抗部１０１だけで第２供給タンク１００の内部圧力を所望の圧力に調整することが困難な場合（例えば、減圧タンク６１内の圧力ひいては第２供給タンク１００内にかかる負圧の値がとても大きい場合）には、制御部４０は、開閉弁１０３を制御して大気連通路１０２を介して第２供給タンク１００内に吸入される大気中の空気量を調整し、第２供給タンク１００内の圧力を調整しても良い。

【0082】

なお、連通路７４には、連通路７４を流れる流体（例えば、空気）に抵抗を与える、つまり圧力損失を発生させる第１流体抵抗部は設けられておらず、第２回収タンク１１０の内部圧力は、減圧タンク６１内の圧力変動開始後、時間の経過に応じて、減圧タンク６１内の圧力（例えば－１４．５ｋＰａ）と同じ圧力となる。

【0083】

また、大気連通路８２には、第１供給タンク８０の内部圧力が減圧タンク６１内の圧力（例えば－１４．５ｋＰａ）と異なる所望の圧力（例えば－２．５ｋＰａ）となるように、大気連通路８２を流れる流体（例えば、空気）に抵抗を与える、つまり圧力損失を発生させる第２流体抵抗部８４が設けられている。

【0084】

これにより、開閉弁８３の開閉によって大気連通路８２を介して第１供給タンク８０内に吸入される大気中の空気量が調整される場合、その調整に起因する第１供給タンク８０内の圧力変動を抑制し、第１供給タンク８０内の圧力を調整しやすくすることができる。仮に開閉弁８３が設けられておらず、第１流体抵抗部８１だけで第１供給タンク８０の内部圧力を所望の圧力に調整することが困難な場合（例えば、減圧タンク６１内の圧力ひいては第１供給タンク８０内にかかる負圧の値がとても大きい場合）には、第２流体抵抗部８４を設けることによって、大気連通路８２を介して第１供給タンク８０内に吸入される大気中の空気量を調整し、第１供給タンク８０内の圧力を所望の圧力に調整することができる。

【0085】

また、大気連通路９２には、第１回収タンク９０の内部圧力が減圧タンク６１内の圧力（例えば－１４．５ｋＰａ）と異なる所望の圧力（例えば－２．５ｋＰａ）となるように、大気連通路９２を流れる流体（例えば、空気）に抵抗を与える、つまり圧力損失を発生させる第２流体抵抗部９４が設けられている。

【0086】

これにより、開閉弁９３の開閉によって大気連通路９２を介して第１回収タンク９０内に吸入される大気中の空気量が調整される場合、その調整に起因する第１回収タンク９０内の圧力変動を抑制し、第１回収タンク９０内の圧力を調整しやすくすることができる。仮に開閉弁９３が設けられておらず、第１流体抵抗部９１だけで第１回収タンク９０の内部圧力を所望の圧力に調整することが困難な場合（例えば、減圧タンク６１内の圧力ひいては第１回収タンク９０内にかかる負圧の値がとても大きい場合）には、第２流体抵抗部９４を設けることによって、大気連通路９２を介して第１回収タンク９０内に吸入される大気中の空気量を調整し、第１回収タンク９０内の圧力を所望の圧力に調整することができる。

【0087】

また、大気連通路１０２には、第２供給タンク１００の内部圧力が減圧タンク６１内の圧力（例えば－１４．５ｋＰａ）と異なる所望の圧力（例えば－２．５ｋＰａ）となるように、大気連通路１０２を流れる流体（例えば、空気）に抵抗を与える、つまり圧力損失を発生させる第２流体抵抗部８４が設けられている。

【0088】

これにより、開閉弁１０３の開閉によって大気連通路１０２を介して第２供給タンク１００内に吸入される大気中の空気量が調整される場合、その調整に起因する第２供給タンク１００内の圧力変動を抑制し、第２供給タンク１００内の圧力を調整しやすくすることができる。仮に開閉弁１０３が設けられておらず、第１流体抵抗部１０１だけで第２供給タンク１００の内部圧力を所望の圧力に調整することが困難な場合（例えば、減圧タンク６１内の圧力ひいては第２供給タンク１００内にかかる負圧の値がとても大きい場合）には、第２流体抵抗部１０４を設けることによって、大気連通路１０２を介して第２供給タンク１００内に吸入される大気中の空気量を調整し、第２供給タンク１００内の圧力を所望の圧力に調整することができる。

【0089】

以上詳しく説明したように、インクジェット画像形成装置１（画像形成装置）は、インクジェットヘッド２４２Ａ，２４２Ｂと、インクジェットヘッド２４２Ａ，２４２Ｂとの間で供給または回収（流通）を行うインクを貯留する第１供給タンク８０、第１回収タンク９０、第２供給タンク１００および第２回収タンク１１０（インク貯留部）と、インク貯留部と連通し、インク貯留部の内部圧力が第１圧力となるように、第１圧力を発生する圧力発生部（制御部４０、減圧タンク６１、真空ポンプ６２、開閉弁６４および圧力検出部６５）と、インク貯留部の内部圧力が第１圧力と異なる第２圧力となるように、インク貯留部と圧力発生部との連通路を流れる流体に抵抗を与える第１流体抵抗部８１，９１，１０１とを備える。

【0090】

このように構成した本実施の形態によれば、第１流体抵抗部８１，９１，１０１を設け、その流体抵抗値を調整することによって、第１供給タンク８０、第１回収タンク９０および第２供給タンク１００のそれぞれの内部圧力を、１つの負圧発生源から発生する圧力（減圧タンク６１内の圧力）と異なる所望の圧力に任意に調整することができる。そのため、複数のインクジェットヘッド（インクジェットヘッド２４２Ａ，２４２Ｂ）のそれぞれに対応して、複数の供給タンク（第１供給タンク８０、第２供給タンク１００）および回収タンク（第１回収タンク９０、第２回収タンク１１０）を設ける場合、複数のインクジェットヘッドひいては複数の供給タンクおよび回収タンクの数だけ、負圧発生源（減圧タンクおよび真空ポンプ）を用意する必要がない。よって、装置コストの増大を招くことなく、複数のインクジェットヘッドのそれぞれに流れるインクの流量を任意に調整することができる。

【0091】

なお、上記実施の形態では、インク供給機構６０は、第１供給タンク８０と第１回収タンク９０との間の内部圧力差（０ｋＰａ＝－２．５－（－２．５））が、第２供給タンク１００と第２回収タンク１１０との間の内部圧力差（１２ｋＰａ＝－２．５－（－１４．５））と異なる、つまり供給タンクおよび回収タンク間における複数種の圧力差条件で複数のインクジェットヘッド２４２Ａ、２４２Ｂを駆動する構成である例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、インク供給機構６０は、第１供給タンク８０と第１回収タンク９０との間の内部圧力差が、第２供給タンク１００と第２回収タンク１１０との間の内部圧力差と同じ、つまり供給タンクおよび回収タンク間における１種の圧力差条件で複数のインクジェットヘッド２４２Ａ、２４２Ｂを駆動する構成であっても良い。

【0092】

また、上記実施の形態では、インクを供給する供給タンクと、インクジェットヘッドと、インクを回収する回収タンクとの間でインクを循環させつつ、インクジェットヘッドに対してインクを供給するインク供給機構６０に対して第１流体抵抗部を設ける例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、供給タンクと、インクジェットヘッドと、回収タンクとの間でインクを循環させず、供給タンクからインクジェットヘッドに対してインクを供給するインク供給機構に対して第１流体抵抗部を設けて供給タンクの内部圧力を１つの負圧発生源と異なる所望の圧力に任意に調整しても良い。

【0093】

また、上記実施の形態では、シングルパス形式のインクジェット画像形成装置１を例に挙げて説明したが、ヘッドユニットを走査させながら画像の記録を行うインクジェット画像形成装置に本発明を適用しても良い。また、ヘッドユニットに単一のノズルが設けられたインクジェット画像形成装置に本発明を適用しても良い。

【0094】

また、上記実施の形態では、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0095】

１ インクジェット画像形成装置
２ 外部装置
１０ 給紙部
１１ 給紙トレイ
１２ 媒体供給部
２０ 画像形成部
２１ 搬送部
２１１ 搬送ドラム
２１１ａ 搬送面
２２ 受け渡しユニット
２３ 加熱部
２４ ヘッドユニット
２４１ ヘッド駆動部
２４２，２４２Ａ，２４２Ｂ インクジェットヘッド
２４３ ノズル
２４４ 取り付け部材
２５ 定着部
２８ デリバリー部
３０ 排紙部
３１ 排紙トレイ
４０ 制御部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＡＭ
４３ ＲＯＭ
４４ 記憶部
５１ 搬送駆動部
５２ 操作表示部
５３ 入出力インターフェース
６０ インク供給機構
６１ 減圧タンク
６２ 真空ポンプ
６３ 真空路
６４，８３，９３，１０３ 開閉弁
６５ 圧力検出部
７０，７１，７２，７３，７４ 連通路
７５，７７ インク供給路
７６，７８ インク回収路
８０ 第１供給タンク
８１，９１，１０１ 第１流体抵抗部
８２，９２，１０２ 大気連通路
８４，９４，１０４ 第２流体抵抗部
９０ 第１回収タンク
１００ 第２供給タンク
１１０ 第２回収タンク
Ｌ インク
Ｐ 記録媒体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】