JP2004160800A

JP2004160800A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2004160800A
Application number: JP2002328390A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Ikeda; 靖彦池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】ノズル列を独立して吸引する場合、複数の吸引キャップから独立して吸引チューブを持つ必要があり、部品点数が増えてコスト高になる。
【解決手段】１本のチューブで２系統の吸引を行うように、２つの吸引キャップ３５を１本の吸引チューブ３２で接続する。チューブのほぼ中間点に切り欠きをつけて加圧コロ３３で加圧して、ここから排インクを排出する。特に顔料インクと染料インクを別のキャップで吸引するときには、顔料インクの固着防止の効果もある。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録手段から被記録材へインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置の、特に回復装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シートなどの記録媒体（以下、単に「記録紙」ともいう）に対して記録を行う記録装置は、種々の記録方式、例えばワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、またはインクジェット方式による記録ヘッドを搭載可能な形態として提案されている。
【０００３】
そのような記録装置の中で、インク吐出口からインクを吐出させて記録紙上に記録を行うインクジェット記録方式の記録装置（以下、インクジェット記録装置という）は低騒音なノンインパクト型の記録方式であり、高密度かつ高速な記録動作を行うことが可能である。一般に、インクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載するキャリッジを駆動する手段と、記録紙を搬送する搬送手段と、これらを制御するための制御手段とを備えている。
【０００４】
一方、記録ヘッドのインク吐出口からインクを吐出するために利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたもの、レーザなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、あるいは発熱抵抗体を有する電気熱変換体素子によって液体を加熱させるものなどがある。
【０００５】
その中でも熱エネルギーを利用してインクを滴として吐出させる方式のインクジェット記録方式の記録ヘッドは、インク吐出口を高密度に配列することができるため高解像度の記録をすることが可能である。その中でも電気熱変換体素子をエネルギー発生素子として用いた記録ヘッドは、小型化も容易であり、かつ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十分に活用して製造でき、高密度実装化が容易で製造コストも廉価なことから、装置の小型化、低価格化に非常に有利である。
【０００６】
上述のように、インクジェット記録方式は簡単な構成からなる極めて優れた記録方式であるが、一方で解決すべき問題も存在する。
【０００７】
インクジェット記録装置の問題の一つに吐出口の目詰まりがあるが、解決手段として、一般には、ポンプ手段を介在させた目詰まり回復手段が使用されている。具体的には、吐出口（ノズル先端）から吸引ポンプでインクを吸引することにより、記録ヘッド内及び系にインクを供給する流路内の高粘度のインク又は微細なゴミ又はインク液中の気泡を廃インクとして吐出口より吸引排出するという処理が行われる。吸引方式の一例として、記録ヘッドのインク吐出口を覆うキャップと連通したチューブを、加圧コロで変形させることによりキャップ内に負圧を発生させて、インク吐出口よりインクを排出させるチューブポンプ方式の吸引手段が挙げられ、広く活用されている。
【０００８】
さらに、複数のノズル列を持つ記録ヘッドを搭載した装置に対しては、複数の吸引回復モード（各ノズル列を独立して吸引、または一括して吸引等）をもつものもある。このような装置においては、記録ヘッドをキャッピング中に、キャップ内と大気を連通させる手段としての吸引選択用の大気連通弁を設けて、大気連通弁解放時には負圧を発生させない構成にし、無駄なインク消費を防ぐ構成をとっているものもある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような各ノズル列を独立して吸引する装置の場合、複数の吸引キャップから独立して吸引チューブをもつ必要があり、部品点数が増えてコスト高になるとともに、排出口の端末処理も複雑になってしまう。
【００１０】
本発明の目的は、このような技術的課題に鑑みてなされてものであり、チューブポンプ方式の吸引手段において、２つのキャップを１本のチューブで接続し、その途中を加圧コロで加圧するとともに、インクを排出するために、チューブのキャップとの接続部分と反対側の、外周面の一部に穴を設ける構成にして、安価で信頼性の高い吸引手段を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述した課題を解決することを目的としてなされたもので、請求項１に記載の発明は、吐出口からインクを吐出する複数のノズルおよびノズル列を有する記録ヘッドと、インクを吐出する複数の吐出口をキャッピングするためのキャップと、キャップと連通し、記録ヘッドの吐出口に通じるチューブを加圧コロで変形させることにより吐出口に負圧を発生させ、吐出口よりインクを排出させるチューブポンプ方式の吸引手段とをもち、チューブの両端が各々異なるキャップに接続されているとともに、チューブの略中央部外周面に穴が開いていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、チューブの略中央部外周面の穴が、複数設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、各々のキャップに、キャップ内空間を密閉または大気と連通させるための連通弁と、連通弁の開閉手段をもち、連通弁の開閉により各々のキャップが、選択的にインク吸引可能なように制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、一つの駆動源の一方向の駆動でインク吐出吸引回復を行う吸引手段を駆動し、逆方向の駆動でキャップを記録手段の吐出口面に当接及び離間させるキャッピング手段と、キャップが記録手段の吐出口面に当接している際に、キャップ内空間を密閉又は大気と連通させるための連通弁の開閉手段との両方を一つのカムにより駆動するインクジェット記録装置の回復手段であり、キャップが記録手段の吐出口面に当接しており、連通弁が所定の開閉動作を行っている間は吸引手段に駆動源より駆動力を伝達させず、吸引手段をある時間一定の位置に停止させておき、その間に複数の吸引回復モードを選択可能にしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４に記載のインクジェット記録装置において、駆動源から吸引手段に連結している１つのギアの側面に複数のリブにより空間を設け、ギアの空間に係合し、所定角度ギアが回転した後に吸引手段へ駆動力を伝達する伝達手段を持つことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５に記載のインクジェット記録装置において、駆動源の一方向の駆動により吸引手段がインク吐出吸引回復動作中には駆動源からキャッピング手段および連通弁の開閉手段を駆動させるカムに駆動力を伝達解除させ、駆動源の逆方向の駆動によりキャッピング手段および連通弁の開閉手段を駆動させるカムに駆動を伝達するワンウェイ駆動伝達手段をもつことを特徴とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６に記載のインクジェット記録装置において、加圧コロがチューブ加圧回転方向とは逆側の駆動を与えられたとき、加圧コロがチューブ加圧力を緩和する方向へ移動するように構成されることを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７に記載のインクジェット記録装置において、吸引手段によりインク吐出吸引回復を行う際に駆動源の一方向の駆動により、大気連通弁を開放状態にさせ、逆方向の駆動により吸引手段を構成する加圧コロをチューブポンプの吸引チューブに押圧させた後に各吸引回復モードを選択し、各モードの吸引動作を行うことを特徴とする。
【００１９】
【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は本発明による回復ユニットを備えたインクジェット記録装置の内部構成を示す模式的斜視図であり、図２は図１のインクジェット記録装置の回復ユニットを斜め上方から見た模式的斜視図であり、図３は本発明によるインクジェット記録装置（図１のインクジェット記録装置）に搭載された回復ユニットの内部構造を示す模式的分解斜視図である。
【００２０】
図１〜図３において、インクジェット記録装置１は、駆動源である駆動モータＭと、インクジェット記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２と、駆動モータＭ１によりキャリッジ２を矢印Ａ方向に往復移動させる伝動機構４と、被記録媒体である記録紙Ｐ搬送（紙送り）する給紙機構（紙送り機構）５と、記録ヘッド３の吐出回復処理を行うために吐出口面をメンテナンスする回復装置（回復ユニット）１０とを備えている。このようなインクジェット記録装置１においては、記録紙Ｐは給紙機構５によって送り込まれ、記録ヘッド３によって記録紙Ｐに所定の記録が行なわれる。キャリッジ２に装着されるインクジェットカートリッジ６は、該記録ヘッドが搭載される部材であるキャリッジ２に着脱自在に保持（装着）されている。記録ヘッド３に対しては、インクジェットカートリッジ６内に収容されたインクが供給される。この場合、キャリッジ２と記録ヘッド３は、両部材の接合面が適正に接触されて所要の電気的接続を達成維持できるようになっている。
【００２１】
記録ヘッド３は、記録信号に応じてエネルギーを印加することにより、複数の吐出口からインクを選択的に吐出して記録するインクジェット記録ヘッドである。また、この記録ヘッド３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手段であって、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。さらに、記録ヘッド３は、電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じ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。電気熱変換体は各吐出口のそれぞれに対応して設けられ、記録信号に応じて対応する電気熱変換体にパルス電圧を印加することによって対応する吐出口からインクを吐出するものである。
【００２２】
図１８は、記録手段（記録ヘッド）３のインク吐出部（一つの吐出口列）の構造を模式的に示す部分斜視図である。図１８において、被記録媒体（記録紙等）Ｐと所定の隙間（例えば、約０．３〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口面２３には、所定のピッチで複数の吐出口４９が形成され、共通液室５０と各吐出口４９とを連通する各液路５１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）５２が配設されている。記録ヘッド３は、吐出口４９が主走査移動方向（キャリッジ２に搭載される本実施例では該キャリッジ２の移動方向矢印Ａ）と交叉する方向に並ぶような位置関係で案内支持されている。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５２を駆動（パルス電圧を印加）して、液路５１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４９からインク滴を吐出させる記録手段（記録ヘッド）３が構成されている。
【００２３】
図１において、キャリッジ２は、駆動モータＭ１の駆動力を伝達する伝動機構４の駆動ベルト７の一部に連結されており、ガイドシャフト１３に沿って矢印Ａ方向に摺動自在に案内支持されており、駆動モータＭ１によって駆動されるように装着されている。従って、キャリッジ２は、駆動モータＭ１の正転及び逆転によってガイドシャフト１３に沿って往復移動する。また、８はキャリッジ２の矢印Ａ方向における絶対位置を示すスケールであり、本実施の形態では、透明なＰＥＴフィルムに必要なピッチで黒色のバーを印刷したものを用いている。スケール８の一方はシャーシ９に固着され、他方は不図示の板バネで支持されている。図示のインクジェット記録装置１においては、記録ヘッド３の不図示の吐出口が形成された吐出口面に対向して不図示のプラテンが設けられており、駆動モータＭ１の駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２が往復駆動されると同時に、記録ヘッド３に記録信号を与えてインクを吐出することによって、プラテン上に搬送された被記録媒体としての記録紙Ｐの全幅にわたって記録が行われる。
【００２４】
１４は記録シートを搬送するために搬送モータＭ２によって駆動される搬送ローラであり、１５は不図示のバネにより記録シートを搬送ローラ１４に当接するピンチローラ、１６はピンチローラ１５を回転自在に支持するピンチローラホルダである。
【００２５】
また、１７は搬送ローラ１４の一端に固着された搬送ローラギアであり、この搬送ローラギア１７に中間ギア１８を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、搬送ローラ１４が駆動されるようになっている。１９は記録ヘッド３によって画像が形成された記録シートを記録装置外ヘ排出するための不図示の排出ローラに固着された排出ローラギアであり、この排出ローラギア１９に中間ギア１８を介して伝達された搬送モータＭ２の回転により、排出ローラ２０が駆動されるようになっている。なお、２１は排出ローラ２０に記録シートを不図示のバネにより圧接する拍車ローラであり、２２は拍車ローラ２１を回転自在に支持する拍車ホルダである。
【００２６】
また、このようなインクジェット記録装置１においては、記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２の記録動作のための往復運動の範囲外（記録領域外）の所望位置（例えばホームポジションと対応する位置）に、記録ヘッド３の吐出不良を回復するための回復装置を配設することが行われている。このような回復装置は、一般に、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングするキャッピング手段１１と記録ヘッド３の吐出口面をクリーニングするワイピング手段１２を備えており、このキャッピング手段１１による吐出口面のキャッピングに連動して回復装置内の吸引手段により吐出口からインクを強制的に排出させ、それによって、記録ヘッド３のインク流路内の増粘インクや気泡等を除去するなどの吐出回復処理を行うことができる。また、非記録時等に、記録ヘッド３の吐出口面をキャッピングすることによって、該記録ヘッドを保護するとともにインクの乾燥を防止することができる。また、ワイピング手段１２はキャッピング手段１１の近傍に配されると共に、記録ヘッド３の吐出口面に付着したインク滴を拭き取るようになっている。そして、これらキャッピング手段１１及びワイピング手段１２により、記録ヘッド３を正常な状態に保つことが可能となっている。
【００２７】
図２及び図３、図４において、本発明における回復ユニットの構成を説明する。本回復ユニットは、記録ヘッド３の不吐不良等の回復手段として吸引手段４８、キャッピング手段１１、ワイピング手段１２を備えている。
【００２８】
吸引手段４８は回復ベース２０の円弧部内面をガイド面としその円弧面に沿わせるように吸引チューブ３２を配置し、吸引チューブ３２を不図示の加圧ばねで押圧し吸引チューブ３２内に負圧を発生させるための加圧コロ３３を、吸引動作中は吸引チューブ３２を押圧する側へ、吸引動作以外は吸引チューブ３２から退避させ得るように加圧コロホルダ３１に長穴形状を設けその長穴形状に軸支し、１本の吸引チューブ３２に対し２個配置している。本実施例では加圧コロ３３の配置は吸引チューブ３２をガイドする回復ベース２０の円弧面が半円形状であるため、加圧コロ３３を１８０度対向するように２個配置することにより１個の加圧コロが吸引チューブ３２を押圧している状態から離間する時に、もう一方の加圧コロ３３が吸引チューブ３２を押圧するようになるため２個の加圧コロ３３を連続的に回転させることで吸引チューブ内の負圧を保ちつつ連続的に吸引動作を行うことが可能になる。また、ガイド形状がほぼ円上になっている場合は１個の加圧コロでも同様の効果が得られる。さらに、ガイド形状が半円状でも加圧コロが２個以上であれば同じように連続的に吸引動作が可能である。加圧コロホルダ３１は加圧コロホルダガイド３０に回復ベース２０の円弧ガイド面半径方向に回動可能に軸支され加圧コロ３３を吸引チューブ３２に対し押圧、退避させる働きをする。加圧コロホルダガイド３０は両端部に軸を有し、回復ベース２０の吸引チューブ３２が備えられている半円弧ガイド面の円弧中心に軸支され、駆動モータ（以後、ＰＧモータと呼ぶ）Ｍ３からの駆動を伝達し回転可能に配置されている。ＰＧモータＭ３からの駆動力は吸引手段４８にＰＧギア（１）２４、ポンプギア２７を伝わり加圧コロホルダガイド３０の回転軸にポンプギア２７を軸支させ、さらに加圧コロホルダガイド３０の片端面に配置されたポンプギアトリガボス４１がポンプギア２７の回転によりポンプギアトリガリブ４６ａ、４６ｂと当接した時に伝達されるようになっている。ここでポンプギア２７の形状について説明を加えると、ポンプギア２７は内部に２つのリブを備え（ポンプギアトリガリブａ４２ａ、ポンプギアトリガリブｂ４２ｂ）側面に空間を設け、その空間に入ってくるボス（ポンプトリガボス４１）と両リブが当接することで駆動力を吸引手段４８側へ伝達するような構成としている。また、吸引手段４８はＰＧモータＭ３の回転駆動に対し直結された形になっており、ＰＧモータＭ３の一方向回転（以降正転）で吸引動作、逆方向回転（以降逆転）で加圧コロ３３を吸引チューブ３２への押圧状態から解除方向へ移動させる働きを得る構成となっている。
【００２９】
キャッピング手段１１は記録ヘッド３の吐出口面に当接するキャップ３５と、図１１に示す記録ヘッド３の吐出口面から排出されるインクを効率よく吸引するためのキャップ吸収体４４と、キャップを支え不図示のキャップばねにより記録ヘッド３の吐出口面にキャップ３５を圧接させ得るキャップホルダ３６と、キャップホルダ３６に不図示のキャップばねでキャップ圧を与えるキャップばねを支持し、キャップホルダ３６を上下方向に摺動自在に支持するキャップベース３４と、キャップ３５を記録ヘッド３の吐出口面に当接、離間させるためのアーム部材となるキャッピング手段昇降レバー３７と、図１１〜１４に示すキャップ３５とキャップベース３４に設けた大気連通孔４７とを連結する大気連通チューブ４５、大気連通孔４７を開閉することでキャップ３５内部に密閉状態を作ったり、開放状態にさせ得る大気連通弁４６ａ、４６ｂにより構成されている。キャッピング手段１１には吸引手段４８を構成している吸引チューブ３２がキャップホルダ３６に備えたジョイント部に連結され、キャップ手段が記録ヘッド３の吐出口面に当接している間、吸引手段４８の吸引動作によりキャップ３５内に負圧を与え記録ヘッド３からインクを吸引可能に構成している。本実施例では、ＢｋインクとＣｏｌｏｒインクを各々独立で吸引する構成としおり、キャップ３５の閉空間を２個、キャップ吸収体４４を閉空間に合わせて２個、大気連通チューブを２本、大気開放弁４６ａ、４６ｂを２個配置しているが、吸引チューブ３２は１本でまかない、両端部をキャップ３５に接続している。また、吸引した排インクを不図示の排インク吸収体に排出するために、吸引チューブ３２には排出口３２ａが設けてある。この排出口３２ａからＢｋインク、Ｃｏｌｏｒインクをそれぞれ排インク吸収体に排出することができる。
【００３０】
キャッピング手段１１を記録ヘッド３に当接させるための昇降動作および大気開放弁４６ａ、４６ｂの開閉動作はＰＧモータＭ３からの駆動をＰＧギア（２）２５、ＰＧギア（３）２６らを経由し、キャッピング手段１１の昇降動作および大気連通弁４６ａ、４６ｂの開閉動作を実行するカム３８に勘合しＰＧモータＭ３からの駆動力を一方向回転時はカム３８に伝達し、他方向回転時は空転しカム３８に駆動を伝達させないワンウエイクラッチギア２８を伝達して駆動力を受ける構成としている。
【００３１】
カム３８は前述のキャッピング手段の動作のほかに、ワイピング手段１２を駆動させることや記録ヘッド３の回復動作中に記録ヘッド３と本実施例における回復ユニットを構成するキャッピング手段１１との位置決めとして備えられているＣＲロックレバー２９の昇降動作も制御するように構成している。前述した各手段の動作はカム３８に備えられたカム位置検知センサ用フラグとカム位置検知センサ４０とでカム３８の回転位置決めを行い、各手段を制御している。
【００３２】
ここで本発明は、モータの一方向の駆動で吸引回復を行う吸引手段を駆動し、逆方向の駆動で、キャップを記録手段の吐出口面に当接・離間させるキャッピング手段又は該キャッピング手段と吐出口面をワイピングするワイピング手段との両方を、位置検知用のフラグ部を同一軸上に有するカムとカム位相検知手段とにより駆動するインクジェット記録装置の回復装置（回復ユニット）に係るものであり、上記に加えてさらに、以下に説明するような特徴的な構成を包蔵するものである。すなわち、次に図５〜図１８を参照して本発明によるインクジェット記録装置の回復ユニットの吸引回復モードについて説明する。
【００３３】
本発明の実施例における回復ユニットにより記録ヘッド３の吸引回復動作を行う場合、図１８に示すフローのようなシーケンスにより吸引回復を行う。図１８に示すフローは本実施例における回復ユニットの一般的な吸引回復動作を示している。以下、図１８のフローに沿って本実施例における吸引回復モードの詳細を説明する。
【００３４】
吸引回復動作命令が下された場合、回復ユニットを構成しているカム３８の位置をカム位置検知センサ４０により検出し、キャッピング手段１１及びワイピング手段１２等の位置を確認する。記録ヘッド３が吸引回復動作ポジションにいない状態では、記録ヘッド３と回復ユニットを構成しているキャッピング手段１１やワイピング手段１２等が干渉しない状態にあることをカム位置検出センサ４０により確認した後で記録ヘッド３を図１に示す伝達機構４を駆動させ吸引回復動作ポジションに移動させる。その後、ＰＧモータＭ３の駆動によりカム３８を駆動させることで、吸引回復動作を実行するためにキャッピング手段１１を記録ヘッド３の吐出口面へカム３８の回転により当接させる。その際のＰＧモータＭ３の回転方向は図８〜１０に示す回転方向Ｒであるため吸引手段４８の加圧コロ３３は図１０に示すように吸引チューブ３２から離間した位置に配置され、キャップ３５内を大気と連通させており吸引手段４８が回転してもキャップ３５内に吸引チューブ３２内に残留するインクを逆流させたり、キャップ３５内に正の圧力をかけ、記録ヘッド３の吐出口にダメージを与えないように構成している。キャップ３５を記録ヘッド３の吐出口面に当接させた後、吸引回復動作に入る準備として吸引手段４８を構成する加圧コロ３３を一度吸引チューブ３２に押圧させるためＰＧモータＭ３を吸引手段４８が回転方向Ｌ側に回転する方向の駆動をあたえる。その際、キャッピング手段１１は記録ヘッド３の吐出口面に当接しているため、吸引手段４８が回転方向Ｒ側へ回転する時に余計な負圧をキャップ３５内にかけることを防ぐため、キャップ３５を記録ヘッド３に当接させた時にカム３８の回転により大気開放弁４６ａ、４６ｂを開放状態にさせておく。ＰＧモータＭ３の駆動により図５に示す状態からポンプギア２７がＬ方向の回転力を受けることで図６に示す状態まで回転する。さらに回転を続けることで吸引手段４８を構成している加圧コロホルダガイド３０の軸にポンプギア２７が軸支されている側の端面に配置されたポンプギアトリガボス４１がポンプギア２７の内側に備えられたポンプギアトリガリブｂ４２ｂと当接し吸引手段４８に回転力を伝達させ、図７に示すように吸引手段４８を回転方向Ｌ側に回転させ、加圧コロ３３を吸引チューブ３２に押圧する状態にさせる。（図１５、１６参照）この動作は吸引回復動作命令が入った時、加圧コロ３３がどの位置にいても安定的な吸引回復動作を可能にするため、加圧コロ３３の位置を吸引チューブ３２に押圧させた状態にすることで、加圧コロ３３が吸引チューブ３２を押圧するまでの不感領域における吸引チューブ３２つぶし量すなわちインク吸引量のバラツキを押さえる役割となっている。前述の動作をすることで加圧コロ３３の位置検知に必要であった加圧コロセンサがなくともインク吸引量のバラツキを少なくし安定的な吸引回復動作が可能になる。次に、加圧コロ３３を吸引チューブ３２に押圧させた後、本実施例の回復ユニットでは吸引モードの選択を行う。吸引モードの選択はキャッピング手段１１を構成する大気開放弁４６ａ、４６ｂをキャップ３５が記録ヘッド３に当接している間に開閉することでキャップ３５内部を密閉状態や大気連通状態にし、吸引手段４８の吸引回転動作により密閉空間となっているキャップ３５内部に負圧を与え記録ヘッド３よりインクを排出させる側のキャップを制御することで行っている。図１１から１４に示すように大気開放弁４６ａ、４６ｂの位置により大気連通孔４７を開放、密閉することでキャップ３５内密閉開放制御をしている。図１１は記録ヘッド３の吐出口面を保護するキャッピング状態の時の弁の位置を示し、図１２は吸引回復動作準備を行う際にキャップ３５内を大気連通状態およびキャップ３５内のインクを排出する空吸引状態の場合の弁の位置を示し、図１３は本実施例における回復ユニットのＢｋインク吸引状態の弁の位置を示し、同様に図１４はＣｏｌｏｒインク吸引状態の弁の位置を示している。前述の弁の動作も本実施例における回復ユニットに備えられたＰＧモータＭ３の１駆動源で行うため、吸引回復動作の準備として行った加圧コロ３３の状態を崩さずに、大気開放弁の選択を行い吸引モードを選択しなくてはならない。そこで、図１７に示すように記録ヘッド３にキャッピング手段１１が当接している間はＰＧモータＭ３の駆動によりのワンウエイクラッチギア２８を伝達してカム３８を回転させ大気開放弁４６ａ、４６ｂを動作させる際、ポンプギア２７に備えられたポンプギアトリガリブ４２ａ、４２ｂが吸引手段４８を構成する加圧コロホルダガイド３０の端面の設けられたポンプギアトリガボス４１に当接して吸引手段４８側にＰＧモータＭ３の駆動力を伝達しないように構成している。すなわち、ＰＧモータＭ３によりカム３８側へ駆動伝達されている状態で吸引モード選択中（図１７の網掛け領域）は吸引手段４８への伝達を解除するように構成している。よって、ポンプギア２７に備えられているポンプギアトリガリブ４２ａ、４２ｂの間隔は吸引モード選択領域においてカム３８の回転角度とＰＧモータＭ３から吸引手段４８へ伝達するギアの減速比とカム３８へ伝達するギアの減速比を考慮して図１７に示す網掛け領域内でＰＧモータＭ３の駆動力を吸引手段４８側へ伝達しない間隔としている。本実施例では吸引選択モードの数に対し、ポンプギア２７のもつリブは２本必要ではあるが吸引選択モードの数やギアの減速比、カム３８の回転量によってはポンプギア２７に備えるポンプギアトリガリブの数は１本でも良い。また、本実施例の説明図ではポンプギア２７に形成した空間を貫通した空間としたが、ポンプギア２７の片側が閉じている形状、すなわちギアの肉抜き形状のようにしてトリガリブによる空間を構成しても良い。
【００３５】
吸引モード選択を行った後、ＰＧモータＭ３の駆動により吸引回復動作を行うよう吸引手段４８側に駆動力を与える方向にモータを回転させ所定量のインクを吸引する吸引回復動作を行う。その後、キャップ３５内にためられた吸引された排インクをキャップ３５内から排出するために、図１２に示すように大気開放弁４６ａ、４６ｂをカム３８の回転により開放状態にさせる。この大気開放弁の開動作間に吸引手段４８に駆動が伝達されてしまうと加圧コロ３３が吸引チューブ３２をキャップ３５内にインクを逆流させる方向へと回転してしまい、インク逆流により記録ヘッド３にダメージを与えてしまうのだが、前述の動作間においてもポンプギア２７のポンプギアトリガリブ４２ａ、４２ｂが加圧コロホルダガイド３０上のポンプギアトリガボス４１と当接から離間する側へ回転駆動するように構成しているため、吸引手段４８が回転することはなくインク逆流による不具合を起こすことはない。大気開放弁４６ａ、４６ｂの状態にした後、吸引手段４８は吸引回復動作させる方向の駆動をＰＧモータＭ３より伝達されキャップ３５内のインクを回復ユニット外へ排出する空吸引動作を実行し、一般的な吸引回復動作は終了する。前述の一般的な吸引回復動作は、本実施例においてＢｋインクの単独吸引モード、Ｃｏｌｏｒインクの単独吸引モード、Ｂｋ、Ｃｏｌｏｒインクの連続吸引モードの基本制御であり、この吸引回復動作を組み合わせることで各種吸引モードに対応している。
【００３６】
以上説明したように、本実施例においては１本のチューブで２系統の吸引が可能となり、さらには固着しがちな顔料インクを用いたＢｋインクを染料系のＣｏｌｏｒインクで溶解させることにより、排インクの排出口近傍での詰まりを防ぐことができ、信頼性の高い吸引手段を実現することができた。
【００３７】
また、実施例に記載した図においては、排インク吸収体に排出する部分を一つの穴で示してきたが、使用するインクに応じて、目詰まりしない程度の小径の穴を複数個設けることにより、より信頼性が増すことができる。
【００３８】
なお、以上の実施例では、記録手段を被記録媒体に対して相対移動させながら記録するシリアル記録方式のインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、本発明は、被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手段を用いて副走査のみで記録するライン記録方式のインクジェット記録装置に対して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。また、本発明は、異なる色のインクで記録する複数の記録手段を用いるカラー記録装置、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インク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。
【００３９】
なお、本発明は、インクジェット記録装置が、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である場合にも適用できるが、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。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明からは次の効果を得ることができる。
【００４１】
本出願に係る第１の発明によれば、吐出口からインクを吐出する複数のノズルおよびノズル列を有する記録ヘッドと、インクを吐出する複数の吐出口をキャッピングするためのキャップと、キャップと連通し、記録ヘッドの吐出口に通じるチューブを加圧コロで変形させることにより吐出口に負圧を発生させ、吐出口よりインクを排出させるチューブポンプ方式の吸引手段とを持ち、チューブの両端が各々異なるキャップに接続されているとともに、チューブの略中央部外周面に穴が開いていることにより、２つの異なるキャップからの吸引動作を１本のチューブで実施することができる。
【００４２】
本出願に係る第２の発明によれば、第１の発明において、チューブの略中央部外周面の穴を、複数設けることにより、排出口の目詰まりによる故障を回避し、信頼性の高い装置を提供することができる。
【００４３】
本出願に係る第３の発明によれば、第１の発明において、各々のキャップにキャップ内空間を密閉または大気と連通させるための連通弁と、連通弁の開閉手段を持ち、連通弁の開閉により各々のキャップを選択的にインク吸引を制御するようにしたので、インク消費の無駄がない記録装置を提供できる。
【００４４】
本出願に係る第４〜６の発明によれば、第１から第３の発明において、一つの駆動源の一方向の駆動でインク吐出吸引回復を行う吸引手段を駆動し、逆方向の駆動でキャップを記録手段の吐出口面に当接及び離間させるキャッピング手段と、キャップが記録手段の吐出口面に当接している際に、キャップ内空間を密閉又は大気と連通させるための連通弁の開閉手段との両方を一つのカムにより駆動するインクジェット記録装置の回復手段を基本構成とするものであり、キャップが記録手段の吐出口面に当接しており、連通弁が所定の開閉動作を行っている間は吸引手段に駆動源より駆動力を伝達させず、吸引手段をある時間一定の位置に停止させておき、その間に複数の吸引回復モードを選択可能にし、駆動源から吸引手段に連結している１つのギアの側面に複数のリブにより空間を設け、ギアの空間に係合し、所定角度ギアが回転した後に吸引手段へ駆動力を伝達する伝達手段を持ち、駆動源の一方向の駆動により吸引手段がインク吐出吸引回復動作中には駆動源からキャッピング手段および連通弁の開閉手段を駆動させるカムに駆動力を伝達解除させ、駆動源の逆方向の駆動によりキャッピング手段および通弁の開閉手段を駆動させるカムに駆動を伝達するワンウェイ駆動伝達手段を持つ構成としてので、他の駆動源からの駆動力に依存せず回復ユニット内の一つの駆動源でキャッピング中にキャップ内にチューブポンプ逆回転による正圧をかけることなく複数の吸引回復モード選択を行うことができるほか、吸引ポンプが吸引回復動作中にはキャップ手段のキャップ部材は記録ヘッドの吐出口面に接している状態から動くことがなく、吸引回復終了後キャップ手段を記録ヘッドの吐出口面から退避させる時もキャップ部材が吐出口面から十分退避するまでチューブポンプの逆回転による正圧をかけないようにできる回復動作ユニット内完結型のインクジェット記録装置の回復ユニットが提供される。
【００４５】
本出願に係る第７の発明によれば、第１〜第６の発明において、加圧コロがチューブ加圧回転方向とは逆側の駆動を与えられたとき、加圧コロがチューブ加圧力を緩和する方向へ移動する構成としてので、回復動作中の吸引回復動作以外の回復動作を行う際に、チューブポンプの逆回転によりチューブ内の残留インクやチューブ内の空気を逆流させることがないため、安定的な回復動作ユニット内完結型のインクジェット記録装置の回復ユニットを提供できる。
【００４６】
本出願に係る第８の発明によれば、第１〜第７の発明において、吸引手段を駆動源より回転駆動を得て記録手段の吐出口に通じるチューブを加圧コロで変形させることにより吐出口に負圧を発生させ、吐出口よりインクを排出させるチューブポンプとし、吸引手段によりインク吐出吸引回復を行う際に駆動源の一方向の駆動により大気連通弁を開放状態にさせ、逆方向の駆動により吸引手段を構成する加圧コロをチューブポンプの吸引チューブに押圧させた後に各吸引回復モードを選択し、各モードの吸引動作を行う構成としたので、常に吸引前の加圧コロの位置をチューブに押圧した状態から吸引動作にはいることができるため、前述の状態からチューブポンプの回転量を規定することでコロの位置検知用センサを持たずにバラツキの少ないインク吸引が可能になり、より安定的な装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回復ユニットを備えたインクジェット記録装置の内部を示す模式的斜視図。
【図２】本発明によるインクジェット記録装置の回復ユニットの模式的斜視図。
【図３】図２のインクジェット記録装置の回復ユニットの内部構造を示す模式的分解斜視図。
【図４】本発明による回復ユニットの内部構造駆動ギア列を示す模式的側面図（一部破断部含む）。
【図５】本発明による回復ユニットの吸引手段に対しポンプギアによる駆動伝達が解除された直後の状態を示す断側面図。
【図６】図６に示す吸引手段に対しポンプギアによる駆動が伝達する直前の状態を示す断側面図。
【図７】図７に示す吸引手段に対しポンプギアによる駆動が伝達され吸引動作状態を示す断側面図。
【図８】本発明による回復ユニットの吸引手段に対し加圧コロがチューブを押圧状態にあり、ポンプギアによる駆動伝達が解除された直後の状態を示す断側面図。
【図９】図８に示す吸引手段に対しポンプギアによる駆動が伝達する直前の状態を示す断側面図。
【図１０】図９に示す吸引手段に対しポンプギアによる駆動が伝達され加圧コロが解除状態となっている状態を示す断側面図。
【図１１】本発明による回復ユニットのキャッピング手段を構成する大気連通弁のＢｋ，及びＣｏｌｏｒ側両弁とも閉じている状態（キャップクローズ状態）を示す模式的斜視図。
【図１２】図１１に示すキャッピング手段を構成する大気連通弁の両弁とも開放状態（空吸引、コロイニシャル取り状態）にある時を示す模式的斜視図。
【図１３】図１１に示すキャッピング手段を構成する大気連通弁のうちＣｏｌｏｒ側の弁が開放し、Ｂｋ側の弁が閉じている状態（Ｂｋ吸引状態）を示す模式的斜視図。
【図１４】図１１に示すキャッピング手段を構成する大気連通弁のうちＢｋ側の弁が開放し、Ｃｏｌｏｒ側の弁が閉じている状態（Ｃｏｌｏｒ吸引状態）を示す模式的斜視図。
【図１５】本発明による回復ユニットの吸引手段（吸引ポンプ）を構成する加圧コロが解除状態にあり、ポンプギアによる駆動伝達が解除されている状態を示す断側面図。
【図１６】図１５に示す吸引手段（吸引ポンプ）がポンプギアによる駆動伝達受け、吸引手段を構成する加圧コロをチューブに押圧している状態を示す断側面図。
【図１７】本発明による回復ユニットを構成するキャッピング手段のキャップ及び大気連通弁と吸引手段の吸引モード選択動作時の概略タイミングチャートを示す模式図。
【図１８】本発明による回復ユニットにおける一般的な吸引回復動作シーケンスを示す模式図。
【図１９】図１中の記録手段におけるインク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図。
【符号の説明】
１インクジェット記録装置
２キャリッジ
３記録手段（記録ヘッド）
４伝動機構
５給紙機構
６インクジェットカートリッジ
７駆動ベルト
８スケール
９シャーシ
１０回復装置
１１キャッピング手段
１２ワイピング手段
１３ガイドシャフト
１４搬送ローラ
１５ピンチローラ
１６ピンチローラガイド
１７搬送ローラギア
１８中間ギア
１９排出ローラギア
２０回復ベース
２１拍車ローラ
２２拍車ホルダ
２３吐出口面
２４ＰＧギア（１）
２５ＰＧギア（２）
２６ＰＧギア（３）
２７ポンプギア
２８ワンウエイクラッチギア
２９ＣＲロックレバー
３０加圧コロホルダガイド
３１加圧コロホルダ
３２吸引チューブ
３３加圧コロ
３４キャップベース
３５キャップ
３６キャップホルダ
３７キャッピング手段昇降レバー
３８カム
３９キャップ手段昇降レバー付勢ばね
４０カム位置検知センサ
４１ポンプギアトリガボス
４２ａポンプギアトリガリブａ
４２ｂポンプギアトリガリブｂ
４３加圧コロ圧接ポイント
４４キャップ吸収体
４５大気連通チューブ
４６ａ大気連通弁ａ
４６ｂ大気連通弁ｂ
４７大気連通孔
４８吸引手段（吸引ポンプ）
４９吐出口
５０共通液室
５１液路
５２電気熱変換体
Ａキャリッジ走査方向
Ｌチューブポンプコロ加圧回転方向
Ｍ１キャリッジ駆動源
Ｍ２搬送モータ
Ｍ３回復用モータ
Ｐ記録媒体
Ｒチューブポンプコロ解除回転方向

Claims

吐出口からインクを吐出する複数のノズルおよびノズル列を有する記録ヘッドと、インクを吐出する複数の吐出口をキャッピングするためのキャップと、前記キャップと連通し、前記記録ヘッドの吐出口に通じるチューブを加圧コロで変形させることにより前記吐出口に負圧を発生させ、前記吐出口よりインクを排出させるチューブポンプ方式の吸引手段とを持ち、前記チューブの両端が各々異なるキャップに接続されているとともに、前記チューブの略中央部外周面に穴が開いていることを特徴とする、インクジェット記録装置。
前記チューブの略中央部外周面の穴が、複数設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
各々の前記キャップに、前記キャップ内空間を密閉または大気と連通させるための連通弁と、前記連通弁の開閉手段を持ち、前記連通弁の開閉により各々のキャップが、選択的にインク吸引可能なように制御することを特徴とする、請求項１に記載のインクジェット記録装置。
一つの駆動源の一方向の駆動でインク吐出吸引回復を行う吸引手段を駆動し、逆方向の駆動でキャップを前記記録手段の吐出口面に当接及び離間させるキャッピング手段と、前記キャップが前記記録手段の吐出口面に当接している際に、前記キャップ内空間を密閉又は大気と連通させるための連通弁の開閉手段との両方を一つのカムにより駆動するインクジェット記録装置の回復手段であり、前記キャップが前記記録手段の吐出口面に当接しており、前記連通弁が所定の開閉動作を行っている間は前記吸引手段に前記駆動源より駆動力を伝達させず、前記吸引手段をある時間一定の位置に停止させておき、その間に複数の吸引回復モードを選択可能にしたことを特徴とする、請求項１及び３に記載のインクジェット記録装置。
前記駆動源から前記吸引手段に連結している１つのギアの側面に複数のリブにより空間を設け、前記ギアの前記空間に係合し、所定角度前記ギアが回転した後に前記吸引手段へ駆動力を伝達する伝達手段を持つことを特徴とする請求項１及び３，４に記載のインクジェット記録装置。
前記駆動源の一方向の駆動により前記吸引手段がインク吐出吸引回復動作中には前記駆動源から前記キャッピング手段および前記連通弁の開閉手段を駆動させる前記カムに駆動力を伝達解除させ、前記駆動源の逆方向の駆動により前記キャッピング手段および前記連通弁の開閉手段を駆動させる前記カムに駆動を伝達するワンウェイ駆動伝達手段を持つことを特徴とする請求項１及び３，４に記載のインクジェット記録装置。
前記吸引手段は、前記加圧コロがチューブ加圧回転方向とは逆側の駆動を与えられたとき、加圧コロがチューブ加圧力を緩和する方向へ移動することを特徴とする請求項１〜６に記載のインクジェット記録装置。
前記吸引手段によりインク吐出吸引回復を行う際に駆動源の一方向の駆動により前記大気連通弁を開放状態にさせ、逆方向の駆動により前記吸引手段を構成する加圧コロをチューブポンプの吸引チューブに押圧させた後に各吸引回復モードを選択し、各モードの吸引動作を行うことを特徴とする請求項１〜７に記載のインクジェット記録装置。
前記記録手段がインクを吐出するために利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備えているインクジェット記録手段であることを特徴とする請求項１〜８に記載のインクジェット記録装置。
前記記録手段は前記電気熱変換体が発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用して吐出口よりインクを吐出させることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。