以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態は、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能等を備えたいわゆる多機能装置を構成するインクジェット記録装置に本発明を適用したものである。
<多機能装置1の全体構成>
図1及び図2に示すように、本実施形態の多機能装置1は、ケース1aの上部にスキャナ2が設けられ、その下部(ケース1a内の上部)に、上記各種機能において記録用紙20への記録(画像形成)を行うためのインクジェット記録装置7が設けられている。ケース1a内の下部には、給紙装置30が設けられている。
また、ケース1a内の後方であって給紙装置30よりも上方には、箱型の金属製のフレーム5が配置されている。フレーム5は左右方向に長いほぼ直方体形状であり、伸びた状態でケース1aの内部に固定される。
フレーム5内の上部にはインクジェット記録装置7が配置され、フレーム5の後方には、給紙装置30の後方からインクジェット記録装置7へと記録用紙20を案内する搬送路5aが形成されている。インクジェット記録装置7は、搬送路5aの出口に隣接する箇所に搬送ローラ7aを有し、画像の記録された記録用紙20を排出する箇所に排出ローラ7bを有する。この搬送ローラ7aは用紙搬送モータ123(図2には図示せず。図7参照。)の回転駆動力を受けて回転する。インクジェット記録装置7の具体的構成は図3に示す通りであるが、その詳細については後述する。
給紙装置30は、ケース1aの開口部1bから挿入されてセットされた給紙カセット3を備えている。この給紙カセット3には、積み重ねた記録用紙20を収納する用紙収納部3aが設けられ、給紙カセット3がケース1a内に挿入されると、用紙収納部3a内の記録用紙20はケース1a内の後方に配置される。
そして、用紙収納部3aの最上層に積層されている記録用紙20は、給紙ローラ8が回転することにより、搬送路5aを経てインクジェット記録装置7へ送り出される。なお、給紙ローラ8は、駆動軸9に軸支された長尺状のアーム10の先端部に回転可能に保持されており、駆動軸9が給紙モータ122(図2には図示せず。図7参照。)の回転駆動力を受けて回転することによりその回転が伝達されて回転するよう構成されている。
また、多機能装置1の上部前面には、各種操作ボタンや液晶パネルなどからなる操作パネル6が設けられている。この操作パネル6により、ユーザは、当該多機能装置1の各種機能における各種設定項目を設定したり、ファクシミリ番号などの必要事項を入力したり、動作状況や通信履歴などを確認したりすることができる。
<インクジェット記録装置7の構成>
次に、多機能装置1内に搭載されたインクジェット記録装置7の具体的構成について、図3に基づいて説明する。このインクジェット記録装置7が本発明の液滴噴射装置に相当するものである。
図3に示すように、このインクジェット記録装置7においては、ガイドバー24が、搬送ローラ7a等により搬送されてくる記録用紙20の幅方向に設置され、このガイドバー24に、ヘッドユニット11を搭載したキャリッジ4が挿通されている。ヘッドユニット11は、インクカートリッジ71(図4(b)参照)から供給される4色のインクを記録ヘッド69の各ノズル37,47,57,67(図4(a)参照)から液滴として噴射させて記録用紙20への記録を行うものであり、その具体的構成については後述する。
キャリッジ4は、ガイドバー24に沿って設けられた無端ベルト25に連結され、その無端ベルト25は、ガイドバー24の一端側に設置されたキャリッジモータ28のプーリ26と、ガイドバー24の他端側に設置されたアイドルプーリ27との間に掛け止められている。
つまり、キャリッジ4は、無端ベルト25を介して伝達されるキャリッジモータ28の駆動力により、ガイドバー24に沿って記録用紙20の幅方向に往復運動するように構成されている。
また、ガイドバー24の近傍には、一定間隔ごとに一定幅のスリットを形成したタイミングスリット29が、ガイドバー24に沿って設置されている。
また、キャリッジ4の下部には、タイミングスリット29を挟んで発光素子と受光素子とが対面するように配置されたフォトインタラプタからなる検出部(図示略)が備えられており、上述のタイミングスリット29と共にリニアエンコーダ(キャリッジ送り用エンコーダ)118(図7参照)を構成している。このキャリッジ送り用エンコーダ118により、キャリッジ4(ヘッドユニット11)の移動量(位置)が検出される。
ここで、ガイドバー24に沿ってキャリッジ4が往復運動する領域は、図示の如く、記録用紙20への記録が行われる記録領域と、記録が行われない領域である待機領域および間隙調整領域との、3つの領域に分けられる。
このうち待機領域は、ガイドバー24のプーリ26側端付近に設定され、記録やメンテナンス等が行われていない期間にキャリッジ4が待機するホームポジション(図3の右端位置)を含み、メンテナンス動作の一つである各ノズル37,47,57,67の開口面の拭き取り(以下「ワイピング」ともいう)や、各ノズル内で乾燥したインクや混入した異物などを除去して正常なインク噴射が行われるようにする回復動作(正圧パージ)などが行われる領域である。
間隙調整領域は、図示しない間隙調整装置を動作させることが可能な領域であり、この間隙調整装置を動作させることにより、記録ヘッド69の各ノズル37,47,57,67(図4参照)と記録用紙20との間隙(ギャップ)を調整することができる。
待機領域には、キャリッジ4がホームポジションで停止しているときの記録ヘッド69と対向する位置にキャップ21が設けられている。このキャップ21は、記録ヘッド69の全てのノズル37,47,57,67を覆ってインクの乾燥を防止するキャッピングを行うためのものであり、キャップ駆動部22により駆動される。
即ち、キャリッジ4がホームポジションで停止している間は、キャップ21が上昇してヘッドユニット11の下部の記録ヘッド69が覆われており、記録動作時やメンテナンス時のようにキャリッジ4を移動させる場合は、キャッピング中のキャップ21が下降して各ノズル37,47,57,67を露出させ、キャリッジ4が移動可能状態となる。
また、キャップ21の位置からキャリッジ4の移動方向に隣接した位置には、回復動作時に各ノズル37,47,57,67から吐出されたインクを受けるための廃インク受皿16と、各ノズル37,47,57,67の開口面に付着したインク等を拭き取るためのワイパーブレード18が設けられている。ワイパーブレード18は、ワイパー駆動部19によって図3の上下方向に移動できるよう構成され、通常時はワイパー駆動部19側に下降した状態であるが、回復動作時には上昇して、回復動作後の各ノズル37,47,57,67のワイピングを行う。
つまり、詳細は後述するが、回復動作時には、各ノズル37,47,57,67がそれぞれ廃インク受皿16と対向する位置に移動してきたときに、対応するノズルからインクが吐出され、回復動作により各ノズルの開口面に付着したインク等がワイパーブレード18により拭き取られるのである。
さらに待機領域には、ヘッドユニット11の上部(記録ヘッド69とは反対側)に、押圧ローラ駆動装置12が設けられている。この押圧ローラ駆動装置12は、先端側に押圧ローラ14が回転可能に取り付けられたローラ軸13aをローラ軸駆動部13が上下方向に駆動するよう構成されたものである。そして、回復動作が行われない通常時には、押圧ローラ14がヘッドユニット11と接触することがないように押圧ローラ14の位置が調整されているが、回復動作時には、キャリッジ4の移動に伴って押圧ローラ14がヘッドユニット11の上部に設けられた各弾性支持部材35,45,55,65(図4参照)に当接するよう、ローラ軸13aが下降(つまり押圧ローラ14が下降)する。
このように構成されたインクジェット記録装置7において、ホームポジションで停止中のキャリッジ4は、記録動作あるいはメンテナンス動作等が開始されると、記録ヘッド69を覆っていたキャップ21が外された後、記録領域に向かって移動開始する。
このとき、メンテナンス動作の場合、あるいは記録動作ではあるがその前にメンテナンス動作を行う必要のある場合(例えば前回の記録動作時から一定期間以上経過している場合など)は、押圧ローラ駆動装置12の押圧ローラ14が下降し、キャリッジ4の移動に伴ってヘッドユニット11上部の各弾性支持部材35,45,55,65がこの押圧ローラ14により押圧されて回復動作が行われる。この間、各ノズル37,47,57,67から吐出されたインク等は、既述の通り廃インク受皿16に溜められる。
そして、回復動作の終了後は、キャリッジ4が更に記録領域に向かって移動し、各ノズル37,47,57,67の開口面に付着したインク等がワイパーブレード18により拭き取られる。なお、ワイピング後は、各ノズル37,47,57,67の開口面全体が、各色のインクが全て混ざった状態となり、そのまま放置しておくと、各ノズルの開口面から当該ノズルに対応した色以外の他色のインクが入り込んで混色が生じてしまう。そのため、ワイピング後は一旦キャリッジ4を廃インク受皿16と対向する位置に戻し、実際に記録用紙20に記録させるときと同様にして記録ヘッド69を駆動させ、各ノズル37,47,57,67からインクを噴射させる。これがいわゆる予備噴射(予備吐出とも呼ばれる)又はフラッシングと呼ばれるものである。
このフラッシングが終わると、メンテナンス動作のみの場合は再びホームポジションに戻ってキャップ21により記録ヘッド69がキャッピングされるが、記録動作の場合は、キャリッジ4は記録領域に向けて移動し、記録動作が開始される。但し、記録動作の開始時には、キャリッジ4を間隙調整領域まで移動させてその端部(図3の左端)に当接させた後、所定距離だけ記録領域側に移動させて(戻して)一旦停止させることにより、記録開始の初期位置にセットするようにしている。
<ヘッドユニット11の構成>
次に、ヘッドユニット11の具体的構成について、図4に基づいて説明する。ヘッドユニットの詳細構成を示す図であり、(a)は正面方向からみた場合の断面図、(b)は(a)のA−A断面図である。
図4(a)に示すように、ヘッドユニット11は、下部に記録ヘッド69を備え、この記録ヘッド69の上部に、各色(4色)のインクがそれぞれ貯蔵されるサブタンク31,41,51,61が設けられた構成となっている。具体的には、図4(a)の左から順に、サブタンク31にはブラックのインク36が貯蔵され、その隣のサブタンク41にはシアンのインク46が貯蔵され、その隣のサブタンク51にはイエローのインク56が貯蔵され、その隣(図の最右側)のサブタンク61にはマゼンダのインク66が貯蔵されている。
そして、記録ヘッド69における各サブタンク31,41,51,61の下部には、それぞれ対応するサブタンク内のインクを記録用紙20へ噴射させるためのノズル37,47,57,67が形成されている。記録ヘッド69は、圧電素子の伸縮に伴って各ノズルからインク滴を噴射する周知のピエゾ方式のものであるため、その詳細構成については説明を省略する。
次に、各サブタンク31,41,51,61の内部構成についてより詳細に説明するが、各サブタンク31,41,51,61の構成は、貯蔵するインクの色が異なること以外は基本的に全く同じである。そのため、以下の説明では、主として、ブラックのインク36が貯蔵されるサブタンク31(図4の最左側)について説明し、他の3つのサブタンク41,51,61についての詳細説明は割愛する。
ブラックのインク36が貯蔵されているサブタンク31は、図4(a)及び同図(b)に示す如く、下部にインク流出口31bが形成され、側面の上部にインク流入口31aが形成されている。インク流入口31aは、ジョイント73により可撓性のインク供給チューブ72と接続されており、このインク供給チューブ72はブラックのインク36が収容されたインクカートリッジ71に接続されている。
この構成により、インクカートリッジ71内のインク(ブラック)がインク供給チューブ72を介して供給され、インク流入口31aからサブタンク31内部に流入する。この流入したインク36はサブタンク31内で一旦貯蔵され、記録時や回復動作時などノズル37からインク36を噴射・吐出させる際に、下部のインク流出口31bから記録ヘッド69側へ供給されてノズル37から噴射・吐出される。
サブタンク31内には、通常、図示の如くインク流入口31aよりもやや上位の深さまでインク36が貯蔵されており、ノズル37からインクが噴射・吐出される毎に、その噴射・吐出した分のインクがインクカートリッジ71からインク供給チューブ72を介して供給されるようになっている。
そして本実施形態では、サブタンク31に、回復動作を行うための正圧付与部39と、この正圧付与部39を支持(厳密には連結軸34の端部を支持)する弾性支持部材35とが備えられている。
正圧付与部39は、板状のメッシュプレス部材32と、このメッシュプレス部材32と弾性支持部材35とを連結する連結部材38とにより構成されている。連結部材38は更に、メッシュプレス部材32に接着された支持板33と、一端がこの支持板33に接続され他端が弾性支持部材35に接続された連結軸34とにより構成されている。
図5に、正圧付与部39を構成するメッシュプレス部材32および連結部材38のより詳細な構成を示す。まず、図5(a)はメッシュプレス部材32の平面図および正面図である。図示の如く、メッシュプレス部材32は、全体として楕円形状の板状部材であり、その板面全体に渡って同じ断面積の複数のインク流路32a(矩形の穴)がメッシュ状に形成されている。
また、図5(b)は連結部材38の平面図および正面図である。図示の如く、連結部材38は、外周全体がメッシュプレス部材32と同じ大きさ、同じ形状に形成された支持板33の中心部に連結軸34が垂直に立設された形状となっている。支持板33には、四つの貫通孔33a,33b,33c,33dが形成されている。各貫通孔33a〜33dはいずれも同じ形状である。
このように構成された正圧付与部39は、サブタンク内において、インク流入口31aよりもインク供給経路(本発明の液体供給経路)の下流側に配置されるよう、弾性支持部材35により支持されている。即ち、メッシュプレス部材32は、静止状態では、当該メッシュプレス部材32よりもインク供給経路の下流側にはインク流入口31aが存在せず、且つその下流側にはインクが充填された状態となるような位置に配置される。
また、図5に示したように、メッシュプレス部材32は外周が楕円形状となっているが、この形状や大きさはサブタンク31の内壁の断面形状とほぼ同じである。つまり、メッシュプレス部材32はその外周全体がサブタンク31の内壁に接するように、言い換えれば、サブタンク31内のインク供給経路を遮るように形成・配置されているのである。但し、メッシュプレス部材32にはその全面に渡って複数のインク流路32aがメッシュ状に形成されているため、このメッシュプレス部材32の上流側・下流側でインクが完全に遮断されるわけではなく、複数のインク流路32aを介してインクが通過可能となっている。
一方、連結軸34の他端に接続された弾性支持部材35は、ブチルゴムやフッ素ゴム等の通気性のない弾性体によって球面状に形成されたものであり、その外周がサブタンク31に接着されると共に、サブタンク31に対向する面の中心部に、サブタンク31上部の穴から突出した連結軸34の先端が接着剤等で接続されている。このように連結軸34の先端(他端)が弾性支持部材35に接続されていることにより、通常時は図4に示したような状態で正圧付与部39がサブタンク31内で静止状態にされる。そして、弾性支持部材35がその上部から下方向に荷重を受けると、弾性支持部材35は下方向(サブタンク31の上面方向)に凹み、これにより連結軸34も下方向に押し下げられ、メッシュプレス部材32は押圧されて下方向(インク供給経路の下流側)に移動する。なお、弾性支持部材35が何ら外部からの荷重を受けず単に連結軸34を支持しているだけの通常時が、本発明の非操作時に相当する。
そして、弾性支持部材35への荷重がなくなって自由状態になると、それまで凹んでいた弾性支持部材35はその弾性力によって元の形に復元することになる。これにより、下流側に移動されていたメッシュプレス部材32も、再び上流側に移動して元の静止状態の位置に戻ることとなる。
<回復動作の流れ>
このように構成されたインクジェット記録装置7における、回復動作(正圧パージ)の流れについて、図6に基づいて説明する。図6に示すように、まず回復動作が開始される前の第1STEPでは、押圧ローラ駆動装置12における押圧ローラ14が弾性支持部材35の頂部よりも高い退避位置にあり、メッシュプレス部材32は静止状態の位置にある。この静止状態の位置は、図4に示した位置と同じである。
そして、回復動作が開始された第2STEPでは、ローラ軸駆動部13がローラ軸13aを下方向に延ばすことで、押圧ローラ14をサブタンク31に接近、固定させる。その後、第3STEPでは、キャリッジ4が記録領域方向に移動することでサブタンク31の上部に設けられた弾性支持部材35が押圧ローラ14に接近していき、ついには両者が接触する。そして、キャリッジ4が進むにつれて(つまり図6においてサブタンク31が左方向に進むにつれて)弾性支持部材35は押圧ローラ14から荷重を受けて下方向に凹むように弾性変形し、連結軸34を押下させ、延いてはメッシュプレス部材32を押圧して下流側に移動させる。
このとき、メッシュプレス部材32の移動速度はキャリッジ4の移動速度に依存することになるが、本実施形態では、メッシュプレス部材32が下流側に移動した時、メッシュプレス部材32の下流側領域に、記録ヘッド69のノズル37からインク36を吐出させるのに必要な圧力が加わるよう、キャリッジ4の移動速度を決めている。具体的には、メッシュプレス部材32に形成されたインク流路32aの数や断面積などに基づいて、どの程度の速度でメッシュプレス部材32を下流側に移動させれば各インク流路32aに十分な流路抵抗が生じて下流側が十分に加圧されるかを考慮しつつ、キャリッジ4の移動速度を決めればよい。
そのため、キャリッジ4の移動によりメッシュプレス部材32がインクを直接押圧しながら下流側に移動すると、メッシュプレス部材32に形成された複数のインク流路32aを介してインクが上流側に流れ込むものの、その際、インク流路32aの流路抵抗が生じることにより、メッシュプレス部材32の下流側は加圧される。そのため、この加圧によって記録ヘッド69のノズル37からインクや異物等が強制的に吐出され、これにより回復機能(正圧パージ)が実現されることとなる。この回復を行わせるために最低限必要なメッシュプレス部材32の移動(押下)速度が、本発明の「所定の速度」に相当するものである。
回復動作が行われた後、更にキャリッジ4の移動が進んだ第4STEPでは、押圧ローラ14が弾性支持部材35から離れ、押圧ローラ14自身も再び元の退避位置(第1STEPの位置)にまで戻る。そのため、それまで押圧ローラ14からの荷重を受けて凹んでいた弾性支持部材35はその荷重から開放されて自由状態となり、再び元の形状(第1STEPの形状)に戻ろうとする。このときの復元力が、連結軸34を上方に引き上げてメッシュプレス部材32を元の静止状態の位置に戻すための付勢力となり、弾性支持部材35が元の形状に戻るのに従ってメッシュプレス部材32も元の静止状態の位置に戻っていく。
このとき、メッシュプレス部材32が急激に上昇すると、その速度によっては、メッシュプレス部材32の下流側の負圧が大きくなって、ノズル37におけるインクのメニスカスが維持されなくなるおそれがある。そのため本実施形態では、ノズル37内のメニスカスが維持される範囲内の速度でメッシュプレス部材32が上昇していくように弾性支持部材35の材質・形状等を選択している。つまり、弾性支持部材35は、メッシュプレス部材32の上昇により下流側に負圧が生じてもノズル37内のメニスカスが維持されるように連結軸34を付勢(延いてはメッシュプレス部材32を付勢)するのである。
以上、図4〜図6を用いてブラックのインク36が貯蔵されるサブタンク31の構成とその回復動作について説明したが、他の3つのサブタンク41,51,61についても、その構成や回復動作の流れは、貯蔵されるインクの色が異なることを除き、上述したサブタンク31と全く同じである。
具体的には、図4(a)に示す如く、シアンのインク46が貯蔵されたサブタンク41には、メッシュプレス部材42と、連結軸44および支持板43からなる連結部材と、連結軸44の先端に接続された弾性支持部材45とが備えられている。また、イエローのインク56が貯蔵されたサブタンク51には、メッシュプレス部材52と、連結軸54および支持板53からなる連結部材と、連結軸54の先端に接続された弾性支持部材55とが備えられている。また、マゼンダのインク66が貯蔵されたサブタンク61には、メッシュプレス部材62と、連結軸64および支持板63からなる連結部材と、連結軸64の先端に接続された弾性支持部材65とが備えられている。
そして、これら各サブタンク41,51,61も、図示は省略するものの、それぞれ対応する色のインクが収容されたインクカートリッジにインク供給チューブを介して接続されており、そのインクカートリッジから対応するサブタンクへインクが供給される。
<回復処理>
ここで、インクジェット記録装置7の電気的構成について、図7のブロック図を用いて説明する。図7に示すように、インクジェット記録装置7は、CPU111、ROM112、RAM113及びEEPROM114を有する制御装置110を備えている。
この制御装置110は、記録用紙20の有無やその先端部、後端部、幅方向における端縁などを検出可能な周知のメディアセンサやレジストセンサなどからなる各種センサ群116、記録用紙20の搬送量(位置)を検出する用紙搬送用エンコーダ117、操作パネル6、キャリッジ送り用エンコーダ118などと電気的に接続されている。
そして更に、制御装置110は、給紙モータ122を駆動するための給紙モータ駆動回路120a、用紙搬送モータ123を駆動するための搬送モータ駆動回路120b、キャリッジモータ28を駆動するためのキャリッジモータ駆動回路120c、記録ヘッド69を駆動(インクを噴射)するための記録ヘッド駆動回路120d、ローラ軸駆動部13を駆動するためのローラ軸駆動回路120e、キャップ駆動部22を駆動するためのキャップ駆動回路120f、およびワイパー駆動部19を駆動するためのワイパー駆動回路120gの各々と電気的に接続されている。
そして、ROM112やEEPROM114に格納された各種プログラムに従ってCPU111が各駆動回路120a〜120gを制御することで、それぞれの駆動対象が駆動・制御されることとなる。なお、既述の通り、給紙モータ122の回転により給紙ローラ8が駆動され、用紙搬送モータ123の回転により搬送ローラ7aが駆動される。
また、本実施形態において、制御装置110は、パーソナルコンピュータ(以下「PC」と略す)125と通信可能に接続されており、PC125からの記録指示に従い、この記録指示と共に送られてくる画像データの表わす画像を記録用紙20に記録するための周知の記録処理を行う。そして、この記録処理の中で、必要に応じて上述した回復動作が実行される。
以下、この記録処理について説明する。図8は、CPU111にて実行される記録処理を表すフローチャートである。多機能装置1では、PC125からの記録指示受信時やファクシミリデータの受信時、或いはコピー機能における記録動作が行われる際など、記録用紙20への画像記録が必要となったタイミングで、CPU111がROM112から記録処理プログラムを読み出し、このプログラムに従って処理を実行する。この記録処理は画像記録を行うタイミング毎に行われるものである。
この処理が開始されると、まずステップ(以下「S」と略す)110にて、キャップ駆動部22によりキャップ21が駆動されて記録ヘッド69から外される。そして、S120にて回復動作実行タイミングか否かが判断される。この判断は、例えば、前回この記録処理を行ってから所定時間が経過したか否かによって行うことができ、回復動作実行タイミングでなければそのままS200に移行して画像記録を行う。つまり、回復動作を行うことなく画像記録を開始するのである。
一方、回復動作実行タイミングであれば、S130に進み、押圧ローラ14が降下される。つまり、押圧ローラ駆動装置12が図6中の第2STEPの状態となる。そしてS140にて、パージ圧力が「強」又は「弱」のいずれに設定されているかが判断される。この設定は、予めデフォルトでどちらか一方に設定され、ユーザが操作パネル6を操作して設定変更できるものであってもよいし、前回記録処理を行ってからの経過時間の大小に基づいて自動的に選択設定されるものであってもよい。後者の場合、例えばある一定の閾時間以上経過していた場合はパージ圧力を「強」にし、閾時間まで経過していない場合はパージ圧力を「弱」に設定するようにしてもよい。
そして、S140の処理で「強」と判定された場合は、S150に移行し、キャリッジ4を速度aで記録領域方向に移動させることで正圧パージ(回復動作)を実行する。一方、S140の処理で「弱」と判定された場合は、S160に移行し、キャリッジ4を速度bで記録領域方向に移動させて正圧パージを実行する。ここで、速度aと速度bとは、a>bの関係にある。つまり、「強」設定の場合はキャリッジ4の移動速度を速くして各メッシュプレス部材32,42,52,62の下流側への圧力を大きくし、より強くインクを吐出させる。逆に「弱」設定の場合はキャリッジ4の移動速度を遅くして各メッシュプレス部材32,42,52,62の下流側への圧力を小さくし、弱めにインクを吐出させる。
上記S150又はS160の処理により4つのサブタンク31,41,51,61の全てについて回復動作がなされた後は、S170にて既述のワイピングが実行され、S180にて押圧ローラ14が元の退避位置に戻される。そしてS190にて、キャリッジ4を再びホームポジション方向に移動させて記録ヘッド69を廃インク受皿16に対向させ、既述のフラッシングが行われる。
このようにして回復動作およびそれに付随する各種動作が行われた後は、S200に移行して画像記録が行われる。そして、画像記録終了によりキャリッジ4がホームポジションに戻された後は、S210にて、記録ヘッド69がキャップ21によって再びキャッピングされる。
<本実施形態の効果等>
以上説明した本実施形態のインクジェット記録装置7によれば、連結部材38を介してメッシュプレス部材32を下流側に移動させるだけの簡単な構成で、サブタンク31内のインク36を直接加圧することによる回復動作が実現できるため、圧力損失や回復動作時のインクの消費量が抑えられ、効率的かつ確実にインクを吐出させることができる。しかも、メッシュプレス部材32にはインク流路32aが複数形成されているため、通常の記録媒体への記録中も常にインク流路32aを介してインク36を記録ヘッド69側へ供給することができる。また、回復動作後にメッシュプレス部材32が元の静止状態の位置(上流側)に戻されても、インク流路32aを介してインク36が下流側に流れるため、ノズル37からのインク逆流を防止できる。
また、連結軸34の先端が弾性支持部材35に接続されて支持されており、回復動作時にはこの弾性支持部材35が外力を受けて変形する(下方に凹む)ことでメッシュプレス部材32が下流側に移動し、回復動作後に弾性支持部材35への外力が取り除かれると弾性支持部材35は元の形状に復元して、その復元時の付勢力によってメッシュプレス部材32は元の静止状態の位置に戻る。そのため、ユーザの手を煩わすことなく、しかも簡単な構成で、メッシュプレス部材32の支持および移動後の復帰を行うことができる。
しかも、メッシュプレス部材32の下流側への移動(つまり弾性支持部材35への荷重付加)は、この種のインクジェット記録装置が通常備えているキャリッジの移動を利用して、キャリッジ4の移動途中に弾性支持部材35を押圧ローラ14に当接させて凹ませることで実現させている。そのため、弾性支持部材35を積極的に押圧するための機構は不要となり、単に、必要に応じて押圧ローラ14を上下方向に移動可能であればよいため、押圧ローラ駆動装置12をより簡易的に構成できる。
また、メッシュプレス部材32は、形状・断面積の等しいインク流路32aがメッシュ状に複数形成された構成であるため、インク36中を下流側に移動させたときの各インク流路32aの流路抵抗がメッシュプレス部材32の全面に渡って均一となり、下流側のインク充填領域全体を均等に加圧できる。そのため、下流側をバランス良く加圧することができ、より効率的な回復動作を行わせることが可能となる。
なお、本実施形態において、記録ヘッド69は本発明の噴射ヘッドに相当し、インクカートリッジ71は本発明のメインタンクに相当し、インク流路32aは本発明の液体流路に相当し、押圧ローラ駆動装置12、キャリッジ4、ガイドバー24、キャリッジモータ28、及び無端ベルト25からなる、弾性支持部材35,45,55,65をそれぞれ押圧してメッシュプレス部材32を下流側に移動させるための構成が本発明の押圧駆動手段に相当し、弾性支持部材35は本発明の弾性支持手段に相当する。また、押圧ローラ14により弾性支持部材35を介して連結部材38が押し下げられることが、本発明における連結部材が「操作」されることに相当する。
<変形例>
本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態では、インクを直接加圧して正圧パージを行わせる正圧付与部39を、複数のインク流路32aがメッシュ状に形成された板状部材であるメッシュプレス部材32とこれを支持する連結部材38とにより構成したが、この構成はあくまでも一例であり、インク36の中を下流側へ移動させることで下流側領域を加圧でき、しかも通常の画像記録時にはインクを上流側から下流側へ供給できるようインク流路が形成されたものであれば何でもよい。
具体的には、例えば図9(a)〜図9(d)に示すような形状の正圧付与部が考えられる。まず、図9(a)に示す正圧付与部81は、複数のインク流路がメッシュ状に形成されたメッシュプレス部材82と、その中心部に立設された連結軸83とからなる。つまり、上記実施形態の正圧付与部39から支持板33を取り除いて連結軸34を直接メッシュプレス部材32に接続した形態と同様である。ただ、図9(a)のメッシュプレス部材82は、中心部分に連結軸83を立設する必要があることから、この連結軸83が立設される中心部分を除いてインク流路がメッシュ状に形成されている。
また、図9(b)の正圧付与部86は、同じ断面積の複数のインク流路89が形成された多孔プレス部材87と、その中心部に立設された連結軸88とからなる。各インク流路89は、多孔プレス部材87において同心楕円状に等間隔で形成されている。
また、図9(c)の正圧付与部91は、同じ断面積・形状の四つのインク流路94a,94b,94c,94dが形成された多孔プレス部材92と、その中心部に立設された連結軸93とからなる。各インク流路94a,94b,94c,94dは、より具体的には、多孔プレス部材92の中心部に対し、インク流路94aとインク流路94dが対称的な位置関係となり、インク流路94bとインク流路94cが対称的な位置関係となっている。
また、図9(d)の正圧付与部96は、楕円形状の板状部材の外周に四つの切り欠き99a,99b,99c,99dが形成されてなるプレス部材97と、その中心部に立設された連結軸98とからなる。このプレス部材97を用いた場合は、各切り欠き99a,99b,99c,99dとサブタンクの内壁との隙間部分がインク流路となる。
図9に示した各正圧付与部材81,86,91,86では、各プレス部材82,87,92,97がいずれも、回復動作時に各連結軸83,88,93,98を介して押圧されてもその圧力で自身が変形しない程度に強固に形成されている。そのため、もし各プレス部材82,87,92,97が柔軟な材質で形成されている場合は、直接連結軸を立設せず、上記実施形態のように支持板を挟んで連結軸と接続するようにするとよい。
逆に、上記実施形態の正圧付与部39において、メッシュプレス部材32が回復動作の際の圧力で変形することがないような強度で形成されていれば、支持板33は必ずしも必要ではなく、図9(a)と全く同じようにしてメッシュプレス部材32の中心部から直接連結軸34を立設させるようにしてもよい。
なお、図9に示した各正圧付与部81、86,91,96においては、各々が有している連結軸83、88,93,98が、本発明の連結部材に相当するものとなる。
また、上記実施形態では、球面状に形成された弾性支持部材35の中心部分に連結軸34の先端を接続することで正圧付与部39を弾性支持する構成であったが、このように正圧付与部39を弾性支持する構成はあくまでも一例であり、通常時はメッシュプレス部材32を所定位置で静止状態にさせ、回復動作による下流側への移動後は再びメッシュプレス部材32が静止状態の位置に戻るように正圧付与部39を付勢するものである限り種々の構成を採りうる。
例えば、図10に示すように、支持板33の中心部に連結軸101を立設すると共にその連結軸101の先端にフランジ102を設け、そのフランジ102とサブタンク31との間に、バネ103を連結軸101に挿通させて介在させるようにしてもよい。この場合、メッシュプレス部材32を下流側に移動させるための機構としては、図10に示すように、押圧棒107とこれを駆動する押圧駆動部106とで構成されたものを用いればよい。押圧駆動部106は、例えばソレノイドを用いて構成してもよいし、モータとリンク等からなる機構として構成してもよく、その具体的構成は特に限定されない。
そして、回復動作が行われる際は、押圧棒107が下方に移動してフランジ102を押圧することでメッシュプレス部材32が下流側に移動する。このとき、フランジ102はバネ103によって上方向の付勢力を受けている。そのため、回復動作の実行後に押圧棒107が元の退避位置に戻ると、フランジ102はバネ103の付勢力を受けて上方に押し上げられ、これによりメッシュプレス部材32は元の静止状態の位置に戻ることになる。
またこの場合、押圧棒107によりフランジ102を押圧(押下)する速度を二段階或いはそれ以上の多段階に設定することで、回復動作時のメッシュプレス部材32の下流側圧力を調整できるようにしてもよい。なお、図10においては、押圧棒107と押圧駆動部106とにより本発明の押圧駆動手段が構成される。
これ以外にも、例えば、図4(b)のサブタンク31の構成において、弾性支持部材35を単に変形可能な柔軟な材質で形成し、サブタンク31の内部でメッシュプレス部材32とサブタンク内壁の底部との間をバネ等の弾性部材で結ぶことにより、メッシュプレス部材32をサブタンク31内でその下側から弾性支持するようにしてもよいし、また例えば、図10の構成において、バネ103を設ける代わりに、サブタンク31内において支持板33とサブタンク内壁の上部との間をバネ等の弾性部材で結ぶことにより、メッシュプレス部材32をサブタンク31内でその上側から弾性支持するようにしてもよい。前者の構成を図10に適用したり、逆に後者の構成を図4(即ち上記実施形態)に適用してもよいことはいうまでもない。
更に、上記実施形態では、記録媒体への画像記録を行う記録処理の中で、必要に応じて回復動作が行われるものとして説明したが(図8参照)、回復動作の実行タイミングはこれに限定されるものではなく、例えば、前回回復動作を行ってから所定時間が経過する毎に回復動作を実行するようにしてもよいし、記録処理が所定回数行われる毎に回復動作を実行するようにしてもよいなど、適宜設定することができる。記録動作とは関係なく一定期間毎に実行してもよいし、ユーザが操作パネル6を操作することで強制的に実行されるようにしてもよい。
また、各色毎のサブタンク31,41,51,61につき、回復動作を行わせる毎に、4色分全てをまとめて(連続して)行わせるようにしてもよいが、一又は複数のサブタンクに対して選択的に回復動作を行わせるようにしてもよい。具体的には、キャリッジ4の移動に伴ってヘッドユニット11が押圧ローラ14の下部を通過する際、正圧パージすべき所望の色のインクが収容されたサブタンクが通過するときのみ、押圧ローラ14を降下させ、それ以外の色のインクが収容されたサブタンクが通過する際は、押圧ローラ14を退避位置に戻しておくのである。このように選択的に正圧パージさせることで、回復動作により消費される廃インク量をより低減できる。
更に、上記実施形態では、インクカートリッジ71からインク供給チューブ72を介して、キャリッジ4に搭載されたヘッドユニット11内のサブタンク31へインク36を常時供給できるよう構成された常時供給型のインクジェット記録装置7を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、インク供給時のみインクカートリッジとサブタンクとをインク供給チューブで接続してインクを供給するよう構成されたステーション供給型のインクジェット記録装置に対しても適用可能である。
更にまた、本発明の適用は、上述したインクジェット記録装置に限られるものでないことはいうまでもなく、例えば、溶融半田をノズルから噴射させることによって各種プリント配線板等への半田付けを自動で行う半田付け装置や、有機ELディスプレイを製造する際に、高分子有機材料(発光体)をインクジェット方式により噴射することによって有機膜を形成するための装置、或いは、樹脂をスラリー化してノズルから噴射させる装置などのように、サブタンクに貯蔵された液体をノズルから液滴として噴射するよう構成された様々な液滴噴射装置に対して適用可能である。
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