【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行う記録手段と、該記録手段の吐出口をキャッピングするキャッピング手段と、該キャッピング手段に負圧を供給する吸引ポンプと、を有するインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワードプロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーションなどの出力機器として用いられる記録装置（プリント装置）としては、画像情報（記録情報）に基づいて、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体（被記録材）に向けてインクを吐出することで記録を実行するインクジェット記録装置が普及している。また、これら記録媒体の材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これらの要求に対する開発が進み、通常の記録媒体である紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰシート等）などの他に、布、皮革、不織布、更には金属等を記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっている。
【０００３】
前記インクジェット記録装置は、低騒音、低ランニングコストで、装置の小型化が容易であり、カラー化も容易であるなどの観点から、プリンタ、複写機、ファクシミリ等へ広く応用されている。インクジェット記録装置の記録手段（インクジェット記録ヘッド）の前面にはインク滴を吐出するための吐出口（通常複数個）が形成されており、この吐出口の大きさは数十μ程度であるが、最近では高画質化とともに吐出口の大きさは益々小さくなりつつある。そして、ホスト機から送られてくる記録データをもとに記録装置内で処理された吐出信号に基づいて、前記吐出口からインク滴が吐出され、記録媒体上に画像（文字や記号も含む）が記録される。
【０００４】
記録手段から記録媒体へインクを吐出して記録を行う上記インクジェット記録装置においては、微細な吐出口からインクを吐出して記録を行うことから、該吐出口に目詰まりが生じ、吐出不良（不吐出を含む）に起因して記録画像の品位が低下してしまうということがあり、そのための対策として、記録手段のインク吐出性能を維持回復するための回復ユニットを用いることが行なわれている。この回復ユニットとして、記録ヘッドの吐出口をキャッピングするキャッピング手段と、キャッピング状態において前記キャッピング手段に接続されて負圧発生手段としての吸引ポンプを作動させて該キャッピング手段内部に負圧を発生させて吐出口から増粘インクや気泡等の異物を吸引排出することにより該吐出口内のインクをリフレッシュさせることでインク吐出性能を維持回復する吸引回復手段と、記録手段の吐出口面に付着したインク等を異物を拭き取り清掃（クリーニング）するワイピング手段とを備えたものが使用されている。
【０００５】
すなわち、加圧したインクを吐出口からインク滴として記録媒体としての記録紙に吐出して記録データを記録するオンデマンド型インクジェット記録装置では、吐出口からのインク溶剤の蒸発による粘度上昇やインクの乾燥、さらには塵埃の付着やインク吐出口内部へ気泡の混入などにより記録不良を生じることがあり、これらに対処するために、前述のような回復ユニットが設けられている。
前記キャッピング手段は、休止時には吐出口を封止する単なる蓋として作用するだけでなく、記録ヘッド（記録手段）への新たなインク補充や吐出口の目詰まりが生じた場合には、吐出口に吸引ポンプからの負圧を作用させる封止手段として機能する。
【０００６】
吐出口に負圧を作用させる上記吸引ポンプとしては、可撓性チューブ内の体積変化を利用して負圧を発生させるチューブポンプが多く使用されている。このようなチューブポンプには、略半円形に規制されて支持されたチューブを、回動中心に対して対称位置（１８０度の対向位置）に配設された２個のプーリ（加圧コロ）で扱くことにより連続吸引が可能な形態のものと、１個のプーリでチューブを扱くことにより一回転である一定量のインクを吸引する形態のものが知られている。
前者の場合には、２個のプーリのうちの１個のプーリが常にチューブを押しつぶしているため、インクジェット記録装置を長期にわたり使用しないでいるとチューブが塑性変形してしまい、適切なポンプ動作が得られなくなる場合があり、これに対処する方法として、ポンプを逆転させることによりプーリをチューブから離間させることで、チューブの塑性変形を解消する方法が、例えば特開平６−２８６１５８号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一方、インクジェット記録装置においても、製造コストや装置サイズ上の制約から、吸引ポンプ、キャッピング手段、ワイピング手段、ＡＳＦ（自動給紙装置）などの複数機構を、１つの駆動源からの駆動を切替えることにより駆動することが要請されている。このような場合、吸引ポンプの駆動としては一方向の駆動しかとれない場合も少なくない。
そのため、前述の回転中心に関して相対向して配置された２つのプーリでしごく（扱く）従来のチューブポンプの場合、チューブの塑性変形を解消するためには正転と逆転の駆動が必要であるにも関わらず、このような２方向回転駆動を採る余裕がなくなることがある。
一方、１個のプーリでチューブをしごくチューブポンプの場合は、チューブとプーリとが接触しない領域があるので、その領域にプーリを位置しておけば、長期間放置していてもチューブが塑性変形することはない。そのため、一方向の駆動で済ませることができる。
【０００８】
しかし、インクジェット記録装置の高速化に伴い、多数の吐出口を配列した記録ヘッドを備えたものが一般化することにより吸引回復の際の吸引インク量も非常に多くなる。また、１個のプーリでチューブをしごく（扱く）場合は、プーリがチューブから離れるとキャップ内の負圧は大気圧に開放されてしまうので、一回転で必要な量のインクを吸引しなければ正常な回復を行うことが困難になり、そのため、必要量のインクを吸引するためには、チューブ径を大きくしたり、ポンプ径を大きくすることが必要になり、記録装置の小型軽量化に反することになり、装置サイズなどの関係上実現性に限度がある。
【０００９】
本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、簡単かつ小型な構成で、チューブポンプの１回転で十分なインク吸引量を確保するとともに、長期間放置におけるチューブの塑性変形を防止することができ、一方向の駆動のみで正常な吸引回復を実行することが可能な吸引回復手段を備えたインクジェット記録装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１）は、上記目的を達成するため、吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行う記録手段と、該記録手段の吐出口をキャッピングするキャッピング手段と、該キャッピング手段に連通する吸引ポンプと、を有するインクジェット記録装置において、前記吸引ポンプは、チューブの外形を円周上に規制するチューブ支持面を有するポンプフレームと、駆動手段からの動力により回動するポンプホイールと、該ポンプホイールに回転可能に設けられて前記ポンプフレーム内のチューブをしごく複数のプーリとを備え、前記複数のプーリは、前記ポンプホイールの所定回動領域ではいずれのプーリとも前記ポンプフレーム内における前記チューブを閉塞させないように、該ポンプホイール上に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２〜４の発明は、上記請求項１の構成に加えて、前記ポンプフレームは、前記チューブの外形をほぼ半円形に規制するチューブ支持面を有する構成、前記複数のプーリは、前記ポンプホイールの回転中心に関して中心角が約９０度となる位置に配置された２個のプーリである構成、あるいは、前記プーリが前記チューブを前記ポンプフレームに対して一定の力で押圧するように、該プーリを付勢する押圧手段が設けられている構成とすることにより、一層効率よく、上記目的を達成するものである。
【００１２】
【作用】
１個のプーリでチューブを扱く（しごく）場合に比べ、複数のプーリによりチューブをしごく（扱く）ことでポンプを１回転させた時に多くの吸引量を得ることができるので、多数の吐出口を配列した記録ヘッドなどに必要な吸引量を得るためにポンプを大型化しなくても済ませることが可能になる。また、いずれのプーリによってもチューブを押圧（閉塞）しない領域を設けたので、その領域にプーリを位置しておけば、長期間放置していても、チューブが塑性変形することはない。そのため、一方向の駆動のみでポンプ駆動を行うことができる。
また、ポンプフレームの支持面に対してチューブを一定の力が押圧する手段をプーリ側に設ける構成を採れば、不必要に大きいトルクが生じることがなく、安定したポンプ動作が可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して、同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明を適用したインクジェット記録装置の概略構成を示す模式的斜視図である。図１において、キャリッジ１は、ガイド部材（ガイド軸）２に往復移動可能に案内支持されるとともに、タイミングベルト３を介してキャリッジモータ４に連結されており、該キャリッジモータ４の制御駆動によってプラテン５に沿って平行に往復駆動される。キャリッジ１には記録手段としての記録ヘッド７が搭載されており、該記録ヘッド７の上部にはインクカートリッジ８が着脱可能に装着されている。キャリッジ１上の記録ヘッド７は、前記プラテン５によって支持された記録媒体としての記録用紙６に対して、吐出口を向けるような姿勢で搭載されている。
【００１４】
１０は紙送りモータ（搬送モータ）であり、該紙送りモータ１０は、不図示の遊星歯車機構などを用いた切替え機構によりの正逆回転駆動に切り替えられることで、不図示の紙送りローラと吸引ポンプ（負圧発生手段）１２とを選択的に駆動することができる。この場合、装置サイズや製造コストなど様々な要因によって駆動切替え機構が制限されるため、前記吸引ポンプ１２の駆動は一方向のみの駆動となっている。
キャリッジ１の移動範囲内であって記録領域を外れた位置には、クリーニング手段（ワイピング手段）としてのワイパ９、及びキャッピング手段としてのキャップ１１が配設されており、キャリッジ１の移動に連動してワイパ９により記録ヘッド７の吐出口面をワイピングしたり、キャリッジ１のホームポジションで記録ヘッド７の吐出口をキャップ１１により封止できるように構成されている。
【００１５】
記録手段としての記録ヘッド７は、熱エネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録ヘッドであって、熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである。また、前記記録ヘッド７は、前記電気熱変換体により印加される熱エネルギーによってインク内に膜沸騰を生じさせ、その時に生じる気泡の成長、収縮による圧力変化を利用して吐出口よりインクを吐出させ、記録を行うものである。
【００１６】
図８は、記録ヘッドのインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。図８において、記録媒体としての記録用紙と所定の隙間（例えば、約０．２〜約２．０ミリ程度） をおいて対面する吐出口面８１には、所定のピッチで複数の吐出口８２が形成され、共通液室８３と各吐出口８２とを連通する各液路８４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するための電気熱変換体（発熱抵抗体など）８５が配設されている。記録ヘッド７は、前記吐出口８２が主走査方向（該記録ヘッド及びキャリッジの移動方向）と交叉する方向に並ぶような位置関係で、キャリッジ１に搭載されている。こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応する電気熱変換体８５を駆動（通電）して、液路８４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出口８２からインクを吐出させる記録手段（記録ヘッド）が構成されている。』
【００１７】
図２は本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の要部構成のポンプ動作時（吸引動作時）の状態を示す模式図である。図１及び図２において、記録ヘッド７の吐出口８２を覆うためのキャップ１１は吸引ポンプ（チューブポンプ）１２を構成するチューブ１３に接続されており、インクカートリッジ８が交換された場合に行う記録ヘッド７へのインク充填操作時や、吐出口に目詰まりが生じた場合に行う吸引回復操作時に、ポンプユニット１２によってキャップ１１内に負圧を発生させて記録ヘッド７から強制的にインクを吐出させることができる。
【００１８】
図２において、内周が円弧状のポンプフレーム１４の内周に沿って弾性を持つチューブ１３が配置してある。この場合、ポンプフレーム１４の内周（チューブ１３の案内支持面）は、チューブ１３の這いまわしやポンプフレーム１４の成形を考慮して、１８０度もしくは略半円形にされている。１５はポンプホイールであり、該ポンプホイールは不図示の駆動手段により回転軸１６を中心に図中矢印Ａ方向に回転する。このポンプホイール１５上には、回転中心（回転軸１６）に関して中心角が約９０度となる２箇所にプーリ１８、１９が回転自在に軸支されている。つまり、ポンプホイール１５上に、２個のプーリ１８、１９が配設されている。
【００１９】
前記ポンプホイール１５が矢印Ａ方向に駆動されるとプーリ１７、１８はポンプホイール１５上の軸１９、２０を中心に回転しながらチューブ１３を押圧し（押しつぶして扱く）、該チューブに連通されたキャップ１１内に負圧を発生させ、記録ヘッド７の吐出口８２からインクを吸引する吸引回復が行われる。ここで、上記プーリの数は、２個以上の複数個としてもよい。
【００２０】
図３は本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の要部構成（図２の構成）のポンプ開始時の状態を示す模式図であり、図４は図３の構成のポンプ終了時の状態を示す模式図であり、図５は図３の構成のポンプ待機時の状態を示す模式図である。
通常の吸引ポンプでは、半円形のポンプフレーム１４に沿わせたチューブ１３を１個のプーリで扱くように構成されており、従って、ポンプホイールを３６０度回転させても、その間にチューブ１３を扱いているポンプ動作範囲（インク吸引量に対応する）は約１８０度の範囲である。
これに対して、本実施例に係るインクジェット記録装置のチューブポンプ（吸引ポンプ）は、図２〜図５に示すように、ポンプホイール１５の回転中心に関して中心角が約θ度となる位置に配置された２個のプーリ１７、１８を備えている。そして、この角度θは、略９０度（ほぼ直角）の角度に選定することが好ましい。
【００２１】
このように、２個のプーリ１７、１８が中心角θを成して配置されているので、吸引ポンプの吸引開始から吸引終了まで、すなわち図３に示すようにプーリ１７がチューブ１３を押圧し始める位置から図４に示すようにプーリ１８がチューブ１３の押圧を終了する位置までの１８０度＋θの範囲で、チューブ１３を扱く（しごく）ことができる。ここで、角度θは前述のごとく約９０度もしくは略直角にすることが望ましい。このようなプーリ１７、１８の配置構成により、１個のプーリでチューブを扱く（しごく）場合に比べ、本実施例のように２個のプーリ１７、１８によりチューブ１３を扱くことで、吸引ポンプを１回転させた時に多くのインク吸引量を得ることができる。
【００２２】
図６は本発明に係る第１実施例のセンサ構成を示す模式図である。図６において、２１はセンサフラグであり、該センサフラグ２１は、不図示の駆動手段により前記回転軸１６を中心にポンプホイール１５と共に回転する。センサフラグ２１がセンサ２２を横切ると信号が送られ、図２〜図５に示す吸引ポンプの回転位置が検出される。ここで、前記センサ２２としては、光学式のものやメカ的に接点を持つものなど、目的に合致したものであれば任意のセンサを使用することができる。なお、図６でも、図２〜図５中の各符号と同じ符号は同じ部分を示すものである。
【００２３】
そこで、上記センサ２２を利用することで、吸引ポンプの不使用時に、図５に示すようなプーリ１７、１８のいずれもがチューブ１３を押圧しないポンプ待機状態（全てのプーリがチューブを押圧しない退避位置にある状態）に確実に設定することができる。つまり、吸引ポンプの非使用時（放置時）にはチューブ１３を押圧していない状態に確実に維持できるので、長期間放置する場合でも、チューブ１３に塑性変形が生じることはない。
【００２４】
図７は本発明を適用したインクジェット記録装置の第２実施例の要部を示す模式図である。図７において、プーリ１７、１８は、それぞれのプーリホルダ２５、２６上の軸２３、２４を中心に回転自在に軸支されている。また、各プーリホルダ２５、２６は、ポンプホイール１５に設けられた軸２７、２８を回転中心に揺動可能に支持されている。そして、ポンプホイール１５に設けられた各ばねホルダ３１、３２と前記各プーリホルダ２５、２６との間には、ばね（図示の例では圧縮コイルばね）ばね２９、３０が装着されている。これらのばね２９、３０は、プーリホルダ２５、２６のそれぞれを図７中の矢印Ｂ、矢印Ｃ方向にほぼ一定の力で押圧している。
【００２５】
図７の第２実施例は以上説明した点で前述の第１実施例と相違するが、その他の部分では第１実施例の場合と実質上同じ構成を有しており、対応部分を同じ符号で示すとともに、それらの詳細説明は省略する。
図７の第２実施例の構成によれば、前述の第１実施例の効果に加えて、プーリ１７、１８はチューブ１３をポンプフレーム１４のチューブ支持面に対してほぼ一定の力で押圧することが可能となり、そのため、吸引ポンプの動作時に不必要に大きいトルクが生じることを防ぐことができ、円滑で安定したポンプ動作を実現することができる。
【００２６】
以上説明した実施例によれば、１個のプーリでチューブを扱く（しごく）場合に比べ、複数（上記実施例では２個）のプーリ１７、１８によりチューブ１３を扱く（しごく）ことで、吸引ポンプ（チューブポンプ）を１回転させた時に多くのインク吸引量を確保することができるので、ポンプを大型化することなく、１回転当でも、多数の吐出口を配列した記録ヘッドなどに必要な多量のインク吸引量を確保することができる。また、図５に示すようにチューブ１３をいずれのプーリによっても閉塞させない領域を実現できるので、その領域に全てのプーリを位置しておくことにより、長期間放置する場合でも、チューブ１３に塑性変形が生じることを防止することができる。そのため、一方向の駆動のみでポンプ駆動を行うことができる。
【００２７】
また、図７の構成によれば、プーリ１７、１８によりポンプフレーム１４に対してチューブ１３を一定の力で押圧することができるので、不必要に大きなトルクが生じることはなく、従って、吸引ポンプの動作を常に安定した円滑なものにすることができる。なお、前述の実施例では、吸引ポンプが２個のプーリ１７、１８を使用するものである場合を例に挙げて説明したが、本発明は、３個以上の複数のプーリを使用する場合にも同様に適用可能なものであり、かかる構成もその範囲内の含むものである。
【００２８】
なお、以上の実施例では、記録手段としての記録ヘッドを主走査方向に移動させながら記録するシリアル型記録装置の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、記録媒体の全幅または一部をカバーする長さのラインタイプの記録ヘッドを用いて副走査のみで記録するライン記録方式（ライン型記録装置）の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。
【００２９】
また、本発明は、記録ヘッドの数にも関わりなく自由に実施できるものであり、１個の記録手段で記録する記録装置の他、複数の記録手段を用いる記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度で記録する複数の記録手段を用いる階調記録装置、さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、同様に適用することができ、同様の効果を達成し得るものである。さらに、本発明は、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換可能なヘッドカートリッジを用いる構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間をインク供給用のチューブ等で接続する構成など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合にも同様に適用することができ、同様の効果が得られるものである。
【００３０】
なお、本発明は、インクジェット記録装置の場合、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる記録手段を使用するものにも適用できるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出する方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置において優れた効果をもたらすものである。かかる方式によれば、記録の高密度化、高精細化が達成できるからである。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなごとく、本発明（請求項１）によれば、吐出口から記録媒体へインクを吐出して記録を行う記録手段と、該記録手段の吐出口をキャッピングするキャッピング手段と、該キャッピング手段に連通する吸引ポンプと、を有するインクジェット記録装置において、前記吸引ポンプは、チューブの外形を円周上に規制するチューブ支持面を有するポンプフレームと、駆動手段からの動力により回動するポンプホイールと、該ポンプホイールに回転可能に設けられて前記ポンプフレーム内のチューブをしごく複数のプーリとを備え、前記複数のプーリは、前記ポンプホイールの所定回動領域ではいずれのプーリとも前記ポンプフレーム内における前記チューブを閉塞させないように、該ポンプホイール上に配置されている構成としたので、
簡単かつ小型な構成で、チューブポンプの１回転で十分なインク吸引量を確保するとともに、長期間放置におけるチューブの塑性変形を防止することができ、一方向の駆動のみで正常な吸引回復を実行することが可能な吸引回復手段を備えたインクジェット記録装置が提供される。
【００３２】
請求項２〜４の発明によれば、上記請求項１の構成に加えて、前記ポンプフレームは、前記チューブの外形をほぼ半円形に規制するチューブ支持面を有する構成、前記複数のプーリは、前記ポンプホイールの回転中心に関して中心角が約９０度となる位置に配置された２個のプーリである構成、あるいは、前記プーリが前記チューブを前記ポンプフレームに対して一定の力で押圧するように、該プーリを付勢する押圧手段が設けられている構成とすることにより、一層効率よく、上記効果を達成できるインクジェット記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の一実施例を示す模式的斜視図である。
【図２】本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の要部構成のポンプ動作時の状態を示す模式図である。
【図３】本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の要部構成のポンプ動作開始時の状態を示す模式図である。
【図４】本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の要部構成のポンプ動作終了時の状態を示す模式図である。
【図５】本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の要部構成のポンプ待機時の状態を示す模式図である。
【図６】本発明を適用したインクジェット記録装置の第１実施例の要部のセンサ構成を示す模式図である。
【図７】本発明を適用したインクジェット記録装置の第２実施例の要部構成のポンプ動作時の状態を示すを示す模式図である。
【図８】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
【符号の説明】
１ キャリッジ
２ ガイド部材
３ タイミングベルト
４ モータ
５ プラテン
６ 記録媒体（記録用紙）
７ 記録手段（記録ヘッド）
８ インクカートリッジ
９ ワイパ
１０ モータ
１１ キャップ
１２ 吸引ポンプ（チューブポンプ）
１３ チューブ
１４ ポンプフレーム
１５ ポンプホイール
１６ 回転軸
１７ プーリ
１８ プーリ
１９ 軸
２０ 軸
２１ センサフラグ
２２ センサ
２５ プーリホルダ
２６ プーリホルダ
２９ ばね
３０ ばね
８１ 吐出口面
８２ 吐出口
８５ 電気熱変換体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention includes a recording unit that performs recording by discharging ink from a discharge port to a recording medium, a capping unit that caps the discharge port of the recording unit, and a suction pump that supplies a negative pressure to the capping unit. The present invention relates to an inkjet recording apparatus.
[0002]
[Prior art]
As a recording device having a function such as a printer, a copying machine, a facsimile, or a recording device (printing device) used as an output device such as a complex electronic device including a computer or a word processor or a workstation, image information (recording information) 2. Description of the Related Art Ink jet recording apparatuses that execute recording by ejecting ink toward a recording medium (recording material) such as paper, cloth, a plastic sheet, an OHP sheet, and the like, based on the standard, are widely used. In addition, there are various demands for the material of these recording media, and in recent years, developments in response to these requirements have progressed, and paper (including thin paper and processed paper) and thin resin plates (such as OHP sheets) which are ordinary recording media have been developed. In addition to the above, a recording apparatus using cloth, leather, nonwoven fabric, metal, or the like as a recording medium has been used.
[0003]
The inkjet recording apparatus has been widely applied to printers, copiers, facsimile machines, and the like from the viewpoints of low noise, low running cost, easy downsizing of the apparatus, and easy colorization. An ejection port (usually a plurality) for ejecting ink droplets is formed on the front surface of the recording means (ink jet recording head) of the ink jet recording apparatus, and the size of the ejection port is about several tens of microns. In recent years, the size of the discharge port has been getting smaller and smaller with the improvement of image quality. An ink droplet is ejected from the ejection port based on an ejection signal processed in the printing apparatus based on print data sent from the host machine, and an image (including characters and symbols) is printed on a printing medium. Is recorded.
[0004]
In the above-described ink jet recording apparatus that performs recording by discharging ink from a recording unit to a recording medium, recording is performed by discharging ink from fine discharge ports. (Including discharge), the quality of the printed image may be degraded. As a countermeasure against this, a recovery unit for maintaining and recovering the ink discharge performance of the recording unit has been used. As the recovery unit, a capping means for capping the ejection port of the recording head, and a suction pump connected to the capping means in the capping state and operating as a negative pressure generating means to generate a negative pressure inside the capping means. Suction recovery means for maintaining and recovering the ink discharge performance by refreshing the ink in the discharge ports by sucking and discharging foreign substances such as thickened ink and air bubbles from the discharge ports, and ink attached to the discharge port surface of the recording means; And wiping means for wiping and cleaning (cleaning) foreign substances.
[0005]
That is, in an on-demand type ink jet recording apparatus which records pressurized ink by discharging pressurized ink as ink droplets from a discharge port onto a recording paper as a recording medium, viscosity rise due to evaporation of an ink solvent from a discharge port or ink In some cases, a recording failure may occur due to drying, adhesion of dust, or mixing of air bubbles into the ink ejection port, and the recovery unit as described above is provided to deal with these.
The capping means not only functions as a mere lid for sealing the ejection port at the time of rest, but also acts as a cover when a new ink supply to the recording head (recording means) or clogging of the ejection port occurs. It functions as sealing means for applying a negative pressure from the suction pump.
[0006]
As the suction pump that applies a negative pressure to the discharge port, a tube pump that generates a negative pressure by using a volume change in a flexible tube is often used. In such a tube pump, a tube supported in a substantially semicircular shape and supported by two pulleys (pressing rollers) arranged at symmetrical positions (180 ° opposed positions) with respect to the center of rotation. There is known a type in which continuous suction can be performed by handling with a single pulley, and a type in which a certain amount of ink, which is one rotation, is sucked by handling a tube with one pulley.
In the former case, one of the two pulleys always crushes the tube, so if the inkjet recording device is not used for a long period of time, the tube will be plastically deformed and proper pump operation will not be possible. As a method for dealing with this, a method of eliminating the plastic deformation of the tube by reversing the pump to separate the pulley from the tube is disclosed in, for example, JP-A-6-286158. ing.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in the inkjet recording apparatus, it is necessary to switch the driving of a plurality of mechanisms such as a suction pump, a capping unit, a wiping unit, and an ASF (automatic paper feeder) from one driving source due to restrictions on manufacturing cost and apparatus size. Is required to be driven. In such a case, in many cases, the suction pump can be driven only in one direction.
For this reason, in the case of a conventional tube pump that is extremely (handled) by two pulleys disposed opposite to each other with respect to the rotation center, forward rotation and reverse rotation are required to eliminate the plastic deformation of the tube. Nevertheless, there is a possibility that there is no room to adopt such a two-way rotation drive.
On the other hand, in the case of a tube pump in which the tube is pulled by one pulley, there is an area where the tube and the pulley do not contact each other. If the pulley is located in that area, the tube will be plastically deformed even if it is left for a long time. I will not. Therefore, driving in one direction can be completed.
[0008]
However, with the increase in the speed of the ink jet printing apparatus, the use of a print head having a large number of ejection ports arranged in a general manner increases the amount of suction ink at the time of suction recovery. In addition, when the tube is squeezed (handled) with one pulley, the negative pressure in the cap is released to the atmospheric pressure when the pulley separates from the tube, so the required amount of ink must be sucked in one rotation. It is difficult to perform normal recovery, and it is necessary to increase the diameter of the tube and the diameter of the pump in order to suck the required amount of ink. In contrast, the feasibility is limited due to the size of the device.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a technical problem, and an object of the present invention is to provide a simple and small configuration, ensure a sufficient amount of ink suction by one rotation of a tube pump, and leave the ink pump for a long time. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus provided with suction recovery means capable of preventing plastic deformation of the tube in (1) and performing normal suction recovery only by driving in one direction.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention (claim 1) provides a recording unit that performs recording by discharging ink from a discharge port to a recording medium, a capping unit that caps a discharge port of the recording unit, and the capping unit. And a suction pump that communicates with a pump frame, the suction pump includes a pump frame having a tube support surface that regulates the outer shape of the tube on a circumference, and a pump wheel that is rotated by power from driving means. A plurality of pulleys rotatably provided on the pump wheel and squeezing a tube in the pump frame, wherein the plurality of pulleys are located in the pump frame together with any of the pulleys in a predetermined rotation region of the pump wheel. The tube is disposed on the pump wheel so as not to block the tube.
[0011]
The invention according to any one of claims 2 to 4, in addition to the configuration according to claim 1, wherein the pump frame has a tube support surface that regulates the outer shape of the tube to be substantially semicircular, and the plurality of pulleys include the pump. A configuration in which two pulleys are arranged at a position where the central angle is about 90 degrees with respect to the rotation center of the wheel, or the pulley presses the tube against the pump frame with a constant force. By providing the pressing means for biasing the pulley, the above object can be achieved more efficiently.
[0012]
[Action]
Compared to a case where a tube is handled (squeezed) by one pulley, a large amount of suction can be obtained when the pump is rotated once by using a tube (squeezed) by a plurality of pulleys. It is not necessary to increase the size of the pump in order to obtain a necessary suction amount for a recording head or the like in which outlets are arranged. Further, since a region where the tube is not pressed (closed) by any of the pulleys is provided, if the pulley is located in that region, the tube will not be plastically deformed even if left for a long time. Therefore, the pump can be driven only by driving in one direction.
Further, if a configuration is provided on the pulley side for pressing the tube against the support surface of the pump frame with a constant force, an unnecessary large torque is not generated, and a stable pump operation can be performed.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. Throughout the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 1, a carriage 1 is guided and supported by a guide member (guide shaft) 2 so as to be reciprocally movable, and is connected to a carriage motor 4 via a timing belt 3. 5 are reciprocally driven in parallel. A recording head 7 as recording means is mounted on the carriage 1, and an ink cartridge 8 is detachably mounted on the recording head 7. The recording head 7 on the carriage 1 is mounted in such a manner that an ejection port faces a recording sheet 6 as a recording medium supported by the platen 5.
[0014]
Reference numeral 10 denotes a paper feed motor (conveyance motor). The paper feed motor 10 is switched between forward and reverse rotation drive by a switching mechanism using a not-shown planetary gear mechanism or the like, so that a paper feed roller (not shown) The suction pump (negative pressure generating means) 12 can be selectively driven. In this case, the drive switching mechanism is limited by various factors such as the size of the apparatus and the manufacturing cost, so that the suction pump 12 is driven in only one direction.
A wiper 9 as a cleaning unit (wiping unit) and a cap 11 as a capping unit are provided at positions within the movement range of the carriage 1 and outside the recording area, and are interlocked with the movement of the carriage 1. The ejection port surface of the recording head 7 can be wiped by the wiper 9 or the ejection port of the recording head 7 can be sealed by the cap 11 at the home position of the carriage 1.
[0015]
The recording head 7 as a recording unit is an ink jet recording head that discharges ink by using thermal energy, and includes an electrothermal converter for generating thermal energy. Further, the recording head 7 causes film boiling in the ink by the thermal energy applied by the electrothermal transducer, and discharges the ink from the discharge port by utilizing the pressure change due to the growth and shrinkage of the bubble generated at that time. And record it.
[0016]
FIG. 8 is a partial perspective view schematically showing the structure of the ink ejection unit of the recording head. In FIG. 8, a plurality of discharge ports 82 are disposed at a predetermined pitch on a discharge port surface 81 facing a recording paper as a recording medium at a predetermined gap (for example, about 0.2 to about 2.0 mm). Are formed, and an electrothermal converter (heating resistor, etc.) 85 for generating energy for ink discharge is provided along the wall surface of each liquid path 84 communicating the common liquid chamber 83 and each discharge port 82. Have been. The recording head 7 is mounted on the carriage 1 such that the ejection openings 82 are arranged in a direction crossing the main scanning direction (the moving direction of the recording head and the carriage). In this manner, the corresponding electrothermal transducer 85 is driven (energized) based on the image signal or the ejection signal to cause the ink in the liquid path 84 to boil, and the ink is ejected from the ejection port 82 by the pressure generated at that time. Recording means (recording head) is configured. 』
[0017]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of a main part configuration of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention during a pump operation (during a suction operation). 1 and 2, a cap 11 for covering a discharge port 82 of the recording head 7 is connected to a tube 13 constituting a suction pump (tube pump) 12, and performs recording when the ink cartridge 8 is replaced. The pump unit 12 generates a negative pressure in the cap 11 to forcibly eject ink from the recording head 7 at the time of ink filling operation into the head 7 or at the time of suction recovery operation performed when the ejection openings are clogged. Can be done.
[0018]
In FIG. 2, a tube 13 having elasticity is arranged along the inner circumference of a pump frame 14 whose inner circumference is arc-shaped. In this case, the inner periphery of the pump frame 14 (the guide support surface of the tube 13) is formed to have a 180-degree or substantially semicircular shape in consideration of crawling of the tube 13 and molding of the pump frame 14. Reference numeral 15 denotes a pump wheel, which is rotated in the direction of arrow A in FIG. Pulleys 18 and 19 are rotatably supported on the pump wheel 15 at two positions where the center angle is about 90 degrees with respect to the rotation center (rotation shaft 16). That is, two pulleys 18 and 19 are provided on the pump wheel 15.
[0019]
When the pump wheel 15 is driven in the direction of arrow A, the pulleys 17 and 18 press the tube 13 while rotating about the shafts 19 and 20 on the pump wheel 15 (compress and handle), and communicate with the tube. Then, a negative pressure is generated in the cap 11, and suction recovery for sucking ink from the discharge ports 82 of the recording head 7 is performed. Here, the number of the pulleys may be two or more.
[0020]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state at the start of a pump of a main part configuration (the configuration of FIG. 2) of the first embodiment of the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied, and FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of the configuration of FIG. 3 when the pump is on standby.
In a normal suction pump, the tube 13 along the semicircular pump frame 14 is configured to be handled by one pulley. Therefore, even if the pump wheel is rotated by 360 degrees, the tube 13 is kept in the meantime. The pump operation range (corresponding to the ink suction amount) being handled is a range of about 180 degrees.
On the other hand, the tube pump (suction pump) of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment is disposed at a position where the center angle is about θ degrees with respect to the rotation center of the pump wheel 15, as shown in FIGS. Provided are two pulleys 17 and 18. The angle θ is preferably selected to be approximately 90 degrees (substantially right angle).
[0021]
As described above, since the two pulleys 17 and 18 are arranged at the central angle θ, the pulley 17 presses the tube 13 from the start to the end of suction of the suction pump, that is, as shown in FIG. The tube 13 can be handled (strengthened) within a range of 180 degrees + θ from the starting position to the position where the pulley 18 stops pressing the tube 13 as shown in FIG. Here, it is desirable that the angle θ be about 90 degrees or a substantially right angle as described above. With such an arrangement of the pulleys 17 and 18, the tube 13 is handled by the two pulleys 17 and 18 as in the present embodiment, as compared with the case where the tube is handled by one pulley (hard). When the suction pump is rotated once, a large amount of ink suction can be obtained.
[0022]
FIG. 6 is a schematic diagram showing a sensor configuration of the first embodiment according to the present invention. In FIG. 6, reference numeral 21 denotes a sensor flag. The sensor flag 21 is rotated about the rotation shaft 16 together with the pump wheel 15 by driving means (not shown). When the sensor flag 21 crosses the sensor 22, a signal is sent, and the rotational position of the suction pump shown in FIGS. 2 to 5 is detected. Here, as the sensor 22, any sensor can be used as long as it meets the purpose, such as an optical sensor or a sensor having a mechanical contact. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIGS. 2 to 5 indicate the same parts.
[0023]
Therefore, by using the sensor 22, when the suction pump is not used, the pulleys 17 and 18 shown in FIG. 5 are in a pump standby state in which neither of the pulleys presses the tube 13 (retreat where all the pulleys do not press the tube). Position). In other words, when the suction pump is not used (when left), the state in which the tube 13 is not pressed can be reliably maintained, so that even when the suction pump is left for a long time, the tube 13 does not undergo plastic deformation.
[0024]
FIG. 7 is a schematic view showing a main part of a second embodiment of the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 7, pulleys 17 and 18 are rotatably supported on shafts 23 and 24 on pulley holders 25 and 26, respectively. Each of the pulley holders 25 and 26 is supported so as to be swingable about a shaft 27 and 28 provided on the pump wheel 15 as a center of rotation. Springs (compression coil springs in the illustrated example) springs 29 and 30 are mounted between the respective spring holders 31 and 32 provided on the pump wheel 15 and the respective pulley holders 25 and 26. These springs 29, 30 press each of the pulley holders 25, 26 with a substantially constant force in the directions of arrows B and C in FIG.
[0025]
The second embodiment shown in FIG. 7 is different from the first embodiment in the point described above, but has substantially the same configuration as the first embodiment in other parts, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals. , And their detailed description is omitted.
According to the configuration of the second embodiment of FIG. 7, in addition to the effects of the first embodiment, the pulleys 17 and 18 press the tube 13 against the tube support surface of the pump frame 14 with a substantially constant force. Therefore, it is possible to prevent an unnecessary large torque from being generated during the operation of the suction pump, and to realize a smooth and stable pump operation.
[0026]
According to the embodiment described above, the tube 13 is handled by the plurality of (two in the above embodiment) pulleys 17 and 18 compared to the case where the tube is handled by one pulley (stiff). Since a large amount of ink can be secured when the suction pump (tube pump) is rotated once, a large number of discharge ports can be arranged even for one rotation without increasing the size of the pump. A required large amount of ink suction can be secured. Further, as shown in FIG. 5, since a region in which the tube 13 is not closed by any pulley can be realized, by placing all the pulleys in that region, even if the tube 13 is left for a long period of time, the tube 13 can be plastically deformed. Can be prevented from occurring. Therefore, the pump can be driven only by driving in one direction.
[0027]
Further, according to the configuration of FIG. 7, the tube 13 can be pressed against the pump frame 14 by the pulleys 17 and 18 with a constant force, so that an unnecessary large torque is not generated. Operation can always be made stable and smooth. In the above-described embodiment, the case where the suction pump uses two pulleys 17 and 18 has been described as an example. However, the present invention is applicable to a case where three or more pulleys are used. Are similarly applicable, and such configurations are also included within the scope.
[0028]
In the above embodiments, the serial type recording apparatus that performs recording while moving the recording head as a recording unit in the main scanning direction has been described as an example. Can be similarly applied to the case of a line recording system (line type recording apparatus) in which recording is performed only by sub-scanning using a line type recording head having a length covering the same, and the same effect can be achieved. It is.
[0029]
Further, the present invention can be freely carried out regardless of the number of recording heads. In addition to a recording apparatus that performs recording using one recording unit, a recording apparatus that uses a plurality of recording units, or a recording medium that uses the same color and has different densities The present invention can be similarly applied to the case of a gradation recording apparatus using a plurality of recording means for recording in the above, and a recording apparatus in which these are combined, and can achieve the same effect. Further, the present invention provides a recording head including a configuration using a replaceable head cartridge in which the recording head and the ink tank are integrated, a configuration in which the recording head and the ink tank are separated, and a space between the recording head and the ink tank is connected by an ink supply tube or the like. The present invention can be similarly applied to any arrangement of the ink tank and the ink tank, and the same effect can be obtained.
[0030]
In addition, the present invention can be applied to an ink jet recording apparatus using, for example, a recording means using an electromechanical transducer such as a piezo element. An excellent effect is obtained in an ink jet recording apparatus using the recording means. According to such a method, it is possible to achieve higher density and higher definition of recording.
[0031]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention (claim 1), a recording unit that performs recording by discharging ink from a discharge port to a recording medium, a capping unit that caps the discharge port of the recording unit, A suction pump communicating with the capping means, wherein the suction pump is rotated by a pump frame having a tube support surface for regulating the outer shape of the tube on a circumference, and power from the driving means. A pump wheel, and a plurality of pulleys rotatably provided on the pump wheel and pressing a tube in the pump frame, wherein the plurality of pulleys are connected to the pump with any of the pulleys in a predetermined rotation region of the pump wheel. Arranged on the pump wheel so as not to block the tube in the frame Since the,
With a simple and small configuration, one rotation of the tube pump ensures a sufficient amount of ink suction, prevents plastic deformation of the tube when left for a long period of time, and performs normal suction recovery only by driving in one direction There is provided an ink jet recording apparatus provided with a suction recovery unit capable of performing the suction recovery.
[0032]
According to the second to fourth aspects of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the pump frame has a tube support surface that regulates the outer shape of the tube to be substantially semicircular. A configuration in which two pulleys are arranged at positions where the center angle is about 90 degrees with respect to the rotation center of the pump wheel, or such that the pulley presses the tube against the pump frame with a constant force. By providing a configuration in which a pressing means for urging the pulley is provided, an ink jet recording apparatus capable of achieving the above effects more efficiently is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing one embodiment of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of a main part configuration of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention when a pump is operated.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of a main part configuration of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention when a pump operation is started.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state at the end of a pump operation of a main part configuration of the first embodiment of the ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state of a main part configuration of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention when the pump is on standby.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a sensor configuration of a main part of a first embodiment of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a state of a main part configuration of an ink jet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention during a pump operation.
FIG. 8 is a partial perspective view schematically showing a structure of an ink ejection unit of the recording unit in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Carriage 2 Guide member 3 Timing belt 4 Motor 5 Platen 6 Recording medium (recording paper)
7 Recording means (recording head)
8 ink cartridge 9 wiper 10 motor 11 cap 12 suction pump (tube pump)
13 Tube 14 Pump frame 15 Pump wheel 16 Rotary shaft 17 Pulley 18 Pulley 19 Shaft 20 Axis 21 Sensor flag 22 Sensor 25 Pulley holder 26 Pulley holder 29 Spring 30 Spring 81 Discharge port surface 82 Discharge port 85 Electrothermal converter
