JP2006341440A - インクジェット記録装置 - Google Patents

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隆一郎 梅田
Hiroaki Yazawa
宏明 矢澤
Hisayoshi Sakurai
久喜 櫻井
Hikari Kaga
光 加賀
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    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503Ink cartridges
    • B41J2/17506Refilling of the cartridge
    • B41J2/17509Whilst mounted in the printer

Abstract

【課題】インクジェット記録装置を小型化すること。
【解決手段】インクカートリッジの大気連通部とチャージタンク23とを接続するチューブ25a〜25eの近傍には切替え部27が設置されている。この切替え部27は、ベース29、およびベース29内部に配置され、チューブ25a〜25eを個別に押さえることが可能な押え機構31から構成され、チャージタンク23およびチューブポンプ47からの圧力を複数のインクカートリッジに対して選択的に加圧可能である。
【選択図】図3

Description

本発明は、インクジェット記録装置を小型化する技術に関する。
従来より、ステーション型インク供給システムを備えるインクジェット記録装置が知られている。すなわち、この種のインクジェット記録装置においては、噴射ノズルからインクを噴射して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドおよび記録ヘッドに供給されるインクを貯えるインクタンクを搭載したキャリッジと、インクタンクへ供給されるインクを貯えるメインタンクと、を備え、インクタンクのインクが減少したときには、ポンプ機構によってメインタンク内を加圧し、その加圧されたメインタンクからサブタンクへインクを供給するよう構成されている。なお、上述のサブタンク、メインタンクおよびポンプ機構については、複数組設けられている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2004−9442号公報(第4,5頁、図4)
しかし、上述のようなインクジェット記録装置においては、メインタンクごとにポンプ機構を設けた場合には、ポンプ機構を制御する構造が複雑となるとともにインクジェット記録装置が大型化するという問題があった。
本発明は、このような不具合に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、インクジェット記録装置を小型化する技術を提供することにある。
上記課題を解決するためになされた請求項1に係るインクジェット記録装置は、インクを貯留する複数のメインタンクと、各メインタンクから供給されるインクをそれぞれ貯留する複数のサブタンクを有し、各サブタンク内のインクを噴射ノズルから選択的に噴射して被記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、を備えたインクジェット記録装置において、前記メインタンク内のインクを加圧することにより、前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ供給可能な加圧部と、前記加圧部からの圧力を複数のメインタンクに対して選択的に加圧可能な加圧先切替え部と、を備えたことを特徴とする。
このように構成された本発明によれば、加圧先切替え部が、加圧部からの圧力を複数のメインタンクに対して選択的に加圧可能とする。このことにより、従来構成のようにサブタンクごとに加圧部を備えた場合に比べて、簡単な構成でインクジェット記録装置を小型化することができる。
なお、上述の加圧先切替え部については、次のように構成することが考えられる。すなわち、請求項2のように、各メインタンクと加圧切替え部とを接続する複数のチューブを備え、加圧先切替え部が、複数のチューブを個別に押さえる押え機構によって、複数のメインタンクに対して選択的に加圧可能とすることが考えられる。
このように構成すれば、例えばチューブにその経路を開閉させる弁を設ける場合に比べて、簡単な構成で加圧部からの圧力を複数のメインタンクに対して選択的に加圧可能とすることができる。
また、上述の押え機構については、複数のチューブに交差する軸と、各チューブに対向して軸表面に形成された突起部によって構成されていることが考えられる(請求項3)。
このように構成すれば、軸を回転させることによって突起部でチューブが押し潰された状態と突起部ではチューブが押し潰されない状態とに切替えることができ、より簡単な構成で加圧部からの圧力を複数のメインタンクに対して選択的に加圧可能とすることができる。
ところで、上述の加圧先選択部が全色加圧可能モードおよび単色加圧モードを切り替え可能に構成してもよい。具体的には、請求項4のように、加圧先切替え部を制御して、加圧部によって複数のメインタンクのすべてに対して加圧する「全色加圧可能モード」、または加圧部によって複数のメインタンクの何れか一つに対して加圧する「単色加圧モード」を切り替え可能に構成することが考えられる。
このように構成すれば、例えば「全色加圧可能モード」とすることによって複数のサブタンクに対してインクを同時に供給することができる。一方、「単色加圧モード」とすることによってインクの補給が必要なサブタンクに対してのみ加圧をすることができる。つまり、簡単な構成で全色加圧可能モードと単色加圧モードとの切替を行うことができる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
[第一実施形態]
図1は、本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置1の外形斜視図である。
図1に示すように、インクジェット記録装置1は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた、いわゆる多機能装置(MFD:Multi Function Device)であり、被記録媒体として、紙又はプラスチックフィルム等のシート状の用紙が用いられる。
インクジェット記録装置1は、合成樹脂製のハウジング2の底部に、その前側に形成された開口部2aから差し込み可能な給紙カセット3を備える。また、給紙カセット3の上方には、記録済みの用紙が矢印A方向へ排出される排紙部4が設けられており、排紙部4から連通する排紙口は、ハウジング2の前面の開口部2aの上部に共通に設けられている。
給紙カセット3は、例えばA4サイズ、レターサイズ、リーガルサイズ、はがきサイズ等にカットされた用紙を複数枚収納可能に構成されている。各用紙は、その長辺が用紙搬送方向(副走査方向又はX軸方向)と平行になるように配置される。また、給紙カセット3の前端には、リーガルサイズ等の長い用紙の後端部を支持する補助支持部材3aがX軸方向に延出可能に装着されている。給紙カセット3内に納まるA4サイズ等の用紙を用いる場合には、給紙カセット3の前部に対して補助支持部材3aを給紙の妨げとならないように収納することができる。
一方、ハウジング2の上部には、コピー機能やファクシミリ機能における原稿読取の際に使用される画像読取装置5が配置されている。この画像読取装置5は図示しない枢軸部を介してハウジング2の一側端に対して上下開閉回動可能に構成されている。更に、画像読取装置5の上部には、画像読取装置5の上面を覆う原稿カバー体6が、画像読取装置5の後端に設けられた図示しない枢軸を中心に上下回動可能に装着されている。
画像読取りの際は、原稿カバー体6を上側に開けて載置用ガラス板上に原稿が載置された状態で、載置用ガラス板の下方にてY軸方向(主走査方向)に往復移動可能に設けられている原稿読取り用の密着型イメージセンサ(CIS:Contact Image Sensor)を原稿紙面に対して走査することによって原稿紙面の画像を読取る。
画像読取装置5の上面の原稿カバー体6の前方に各種操作ボタンや液晶表示部等を備えた操作パネル部7が設けられている。
ハウジング2内部には、プリンタ機能を実現するためのインクジェット式の記録ヘッド10(図2参照)を搭載し、Y軸方向(主走査方向)へ往復移動可能なキャリッジ(図示せず)及びその他の機構からなる記録部(図示せず)が設けられている。
図2は、本発明のインクジェット記録装置1の第一実施形態の要部概略構成を示すブロック図である。
図2に示すように、記録ヘッド10には、4組の噴射ノズル(図示せず)が下方に向けて設けられ、これら噴射ノズルから4色(ブラック、シアン、イエロー、マゼンダ)のインクを下側に噴射して用紙に記録可能である。
また、記録ヘッド10は、後述するインクカートリッジ21a〜21dから供給される4色のインクをそれぞれ貯蔵するサブタンク101a〜101dを内蔵している。これらサブタンク101a〜101dと噴射ノズルとは、図示しない供給流路で色ごとに接続されており、サブタンク101a〜101dから各色の噴射ノズルへ各色のインクを供給可能である。
また、サブタンク101a〜101dと後述するインクカートリッジ21a〜21dとは、色ごとにチューブ103a〜103dで接続されており、インクカートリッジ21a〜21dからサブタンク101a〜101dへ各色のインクを供給可能である。
以上のように構成された記録部においては、キャリッジはCPU等からなるキャリッジ制御部(図示せず)によって制御されることによりY方向(主走査方向)に往復移動することで記録ヘッド10を走査する。記録ヘッド10は、この走査時に各サブタンク101a〜101d内のインクを噴射ノズルから選択的に噴射して用紙に画像を記録する。
また、記録ヘッド10におけるキャリッジの待機位置に相当する位置にはメンテナンスユニット15が搭載されている。このメンテナンスユニット15は、記録ヘッド10の噴射ノズルを密閉可能なキャップ17を備えている。このメンテナンスユニット15では、ブレード等による記録ヘッド10の噴射ノズルの拭き取りをおこなうワイピング動作や、上昇させたキャップ17によって記録ヘッド10の噴射ノズルを密閉して、噴射ノズル内からゴミや空気、更には固化したインクを強制的に除去するためのパージ動作、フラッシング動作等の各種メンテナンス動作が行われる。
また、ハウジング2内部には、フルカラー記録のための4色(ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))の未使用インクを各々収容したインクカートリッジ21a〜21dが収納されている。このインクカートリッジ21a〜21dは、キャリッジの移動方向に順に配列されるとともに、ハウジング2に対して上方から着脱可能に構成されており、インクの補充を行う場合は、このインクカートリッジ21a〜21dごとに交換する。また、インクカートリッジ21a〜21dには、その内部と大気とを連通するための大気連通部22a〜22dがそれぞれ設けられている。なお、インクカートリッジ21a〜21dは本発明のメインタンクに該当する。
また、インクカートリッジ21a〜21dとチャージタンク23とはチューブ25a〜25dでそれぞれ接続されており、チャージタンク23から各インクカートリッジ21a〜21dへチャージタンク23内に蓄積された空気を供給可能に構成されている。さらに、インクカートリッジ21a〜21dの大気連通部22a〜22dとチャージタンク23とはチューブ25eで接続されている。具体的には、チューブ25eは、その途中で4本に分岐しており、チューブ25eの両端のうち4本に分岐している側がそれぞれインクカートリッジ21a〜21dの大気連通部22a〜22dに接続されるとともに、チューブ25eの両端のうち分岐していない側がチャージタンク23に接続されることで、大気連通部22a〜22dとチャージタンク23とがチューブ25eで接続されている。このことにより、チャージタンク23内に蓄積された空気を各インクカートリッジ21a〜21dの大気連通部22a〜22dへ供給可能である。なお、チューブ25eにおける分岐部分および大気連通部22a〜22dとチューブ25eとの接続箇所については、図2では図示を省略している。また、上述のチューブ25a〜25dおよびチューブ25eにおける分岐していない部分については、後述する切替え部27の内部で互いに平行となるよう並べられ、切替え部27のベース29に固定されている(図3参照)。
さらに、インクカートリッジ21a〜21dの大気連通部22a〜22dとチャージタンク23とを接続するチューブ25a〜25eの近傍には加圧先切替え部としての切替え部27が設置されている。この切替え部27は、図3に示すように、筺体であるベース29、およびベース29内部に配置され、チューブ25a〜25eを個別に押さえることが可能な押え機構31から構成される。この押え機構31は、複数のチューブに交差する軸33、軸33を回転駆動可能な切替え駆動部(図示せず)、切替え駆動部を制御する切替え制御部(図示せず)、各チューブ25a〜25eそれぞれに対向して軸33の表面に形成された突起部39a〜39e、軸33の回転に伴って移動する突起部39a〜39eの軌道上にその一部がそれぞれ配置され、その中央部がベース29に回動可能に支持されるとともに、その一端である押圧部41a〜41eがチューブ25a〜25eをそれぞれ押圧可能なレバー43a〜43e、ベース29とレバー43a〜43eの他端との間に圧縮された状態でそれぞれ配置され、レバー43a〜43eの押圧部41a〜41eをチューブ25a〜25eへ向けてそれぞれ付勢するバネ45a〜45eによって構成されている。なお、図3(a)の側面図では、各構成を示す符号から「a〜d」の文字を省略している。
上述の突起部39a〜39dについては、制御された切替え駆動部によって軸33が回転する際に、4色のインクカートリッジ21a〜21dに対応するレバー43a〜43dに順に当接するよう軸33の表面上に配置されている。また、突起部39eは4つ存在し、軸33が回転する際に、レバー43eに順に当接するよう軸33の表面上に配置されている。
さらに、突起部39aと突起部39eは、インクカートリッジ21aからサブタンク101aへのインク供給を遮断する「遮断モード」、インクカートリッジ21aからサブタンク101aへインクを供給する「連通モード」、およびインクカートリッジ21aの内部を大気と連通させる「大気連通モード」を実現するため、軸33に対して次の(イ)〜(ハ)の要件を満たすよう取り付けられている。
(イ)軸33を回転させることで、突起部39aがレバー43aには当接せず、且つ突起部39eがレバー43eには当接しない状態となること(遮断モード、図4(a)参照)
(ロ)軸33を回転させることで、突起部39aがレバー43aに当接し、且つ突起部39eがレバー43eには当接しない状態となること(連通モード、図4(b)参照)
(ハ)軸33を回転させることで、突起部39aがレバー43aに当接し、且つ突起部39eの一つがレバー43eに当接する状態となること(大気連通モード、図4(c)参照)
なお、突起部39bと突起部39e、突起部39cと突起部39e、および突起部39dと突起部39eについても、上述のような遮断モード、連通モードおよび大気連通モードを各色において実現するように構成されているが、ここでは詳細な説明は省略する。
以上のように構成された切替え部27は、チューブ25a〜25eを個別に押さえる押え機構31を制御して、チャージタンク23からの圧力をインクカートリッジ21a〜21dに対して選択的に加圧可能である。
また、チャージタンク23にはチューブポンプ47がチューブ26で接続されている。 チャージタンク23は、駆動源49によって作動するチューブポンプ47から供給される空気を一時的に貯留することにより、各インクカートリッジ21a〜21dに対して一定の圧力で加圧する機能を有する。
以上のように構成されたチャージタンク23およびチューブポンプ47は、各インクカートリッジ21a〜21d内のインクを加圧することにより、各インクカートリッジ21a〜21d内のインクをサブタンク101a〜101dへ供給可能である。
なお、チャージタンク23およびチューブポンプ47は加圧部に該当する。
次に、インクジェット記録装置1の切替え部27の動作について図4を参照して説明する。なお、以下の説明では、ブラック色のインクについて説明し、その他の色のインクについての説明は省略する。
図4は、切替え部27の動作を示す説明図である。
まず、インクカートリッジ21aからサブタンク101aへのインク供給を遮断する場合には(遮断モード、図4(a)参照)、切替え制御部が切替え駆動部を制御して、軸33の突起部39aがレバー43aには当接せず、且つ突起部39eがレバー43eには当接しなくなるまで切替え部27の軸33を回転させる。このとき、バネ45aの付勢力によってレバー43aの押圧部41aがチューブ25aを押圧するとともに、バネ45eの付勢力によってレバー43eの押圧部41eがチューブ25eを押圧するために、チューブ25aおよびチューブ25eが閉鎖される。つまり、チャージタンク23からインクカートリッジ21aへの空気の供給が遮断され、インクカートリッジ21aからサブタンク101aへのインク供給が遮断される。
次に、インクカートリッジ21aからサブタンク101aへインクを供給する場合には(BK連通モード、図4(b)参照)、切替え制御部が切替え駆動部を制御して、軸33の突起部39aがレバー43aに当接し、且つ突起部39eがレバー43eには当接しなくなるまで切替え部27の軸33を回転させる。このとき、突起部39aがバネ45aの付勢力に抗してレバー43aを移動させることによってレバー43aの押圧部41aがチューブ25aから離間するとともに、バネ45eの付勢力によってレバー43eの押圧部41eがチューブ25eを押圧する。このことにより、チューブ25aが開放されるとともに、チューブ25eが閉鎖される。つまり、チャージタンク23からインクカートリッジ21aへ空気が供給され、インクカートリッジ21aからサブタンク101aへのインクが供給される。
また、インクカートリッジ21aの内部を大気と連通させる場合には(BK大気連通モード、図4(c)参照)、切替え制御部が切替え駆動部を制御して、軸33の突起部39aがレバー43aに当接し、且つ突起部39eの一つがレバー43eに当接するまで切替え部27の軸33を回転させる。このとき、突起部39aがバネ45aの付勢力に抗してレバー43aを移動させることによってレバー43aの押圧部41aがチューブ25aから離間するとともに、突起部39eがバネ45eの付勢力に抗してレバー43eを移動させることによってレバー43eの押圧部41eがチューブ25aから離間する。このことにより、チューブ25aおよびチューブ25eが開放され、チャージタンク23からインクカートリッジ21aへ空気が供給され、その供給された空気が大気連通部22aから外部へ放出される。
そして、再びインクカートリッジ21aからサブタンク101aへのインク供給を遮断する場合には(遮断モード、図4(d)参照)、切替え制御部が切替え駆動部を制御して、上述のように、軸33の突起部39aがレバー43aには当接せず、且つ突起部39eがレバー43eには当接しなくなるまで切替え部27の軸33を回転させる。このとき、バネ45aの付勢力によってレバー43aの押圧部41aがチューブ25aを押圧するとともに、バネ45eの付勢力によってレバー43eの押圧部41eがチューブ25eを押圧し、チューブ25aおよびチューブ25eが閉鎖される。つまり、チャージタンク23からインクカートリッジ21aへの空気の供給が遮断され、インクカートリッジ21aからサブタンク101aへのインク供給を遮断される。
なお、引き続き切替え制御部が切替え駆動部を制御して切替え部27の軸33を回転させることにより、他のインク色についても上述の3つのモードを切替えることができる。
[効果]
(1)このように第一実施形態のインクジェット記録装置1によれば、切替え部27が、チャージタンク23およびチューブポンプ47からの圧力を複数のインクカートリッジ21a〜21dに対して選択的に加圧可能とする。このことにより、従来構成のようにサブタンクごとに加圧部を備えた場合に比べて、簡単な構成でインクジェット記録装置1を小型化することができる。
(2)また、第一実施形態のインクジェット記録装置1によれば、切替え部27が、チューブ25a〜25eを個別に押さえる押え機構31を制御して、チャージタンク23からの圧力をインクカートリッジ21a〜21dに対して選択的に加圧可能に構成されている。このことにより、例えばチューブ25a〜25eにその経路を開閉させる弁を設ける場合に比べて、簡単な構成でチャージタンク23およびチューブポンプ47からの圧力を複数のインクカートリッジ21a〜21dに対して選択的に加圧可能とすることができる。
(3)また、第一実施形態のインクジェット記録装置1によれば、押え機構31については、複数のチューブ25a〜25eに交差する軸33と、各チューブ25a〜25eに対向して軸33の表面に形成された突起部39a〜39eによって構成されている。このように構成すれば、軸33を回転させることによって突起部39a〜39eでチューブ25a〜25eが押し潰された状態と突起部39a〜39eではチューブ25a〜25eが押し潰されない状態とに切替えることができ、より簡単な構成でチャージタンク23およびチューブポンプ47からの圧力を複数のインクカートリッジ21a〜21dに対して選択的に加圧可能とすることができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような様々な態様にて実施することが可能である。
(1)上記第一実施形態では、チャージタンク23およびチューブポンプ47からの圧力を複数のインクカートリッジ21a〜21dに対して選択的に加圧可能とするよう構成しているが、これには限られず、上述のようなチャージタンク23およびチューブポンプ47からの圧力を複数のインクカートリッジ21a〜21dに対して選択的に加圧可能とする「単色加圧モード」と、チャージタンク23およびチューブポンプ47によって複数のインクカートリッジ21a〜21dのすべてに対して加圧する「全色加圧可能モード」とを切り替え可能に構成してもよい。一例を挙げると、上述の突起部39a〜39eに加えて、軸33が回転する際に4色のインクカートリッジ21a〜21dに対応するレバー43a〜43dに同時に当接するよう4つの突起部を軸33の表面上に配置するといった具合である。
このように構成すれば、例えば「全色加圧可能モード」とすることによって複数のサブタンク101a〜101dに対してインクを同時に供給することができる。一方、「単色加圧モード」とすることによってインクの補給が必要なサブタンク101a〜101dに対してのみ加圧をすることができる。つまり、簡単な構成で全色加圧可能モードと単色加圧モードとの切替を行うことができる。
本発明を適用するのに好適なインクジェット記録装置1の外形斜視図である。 本発明のインクジェット記録装置1の第一実施形態の要部概略構成を示すブロック図である。 切替え部27を示す説明図であり、(a)が側面図であり(b)が正面図である。 切替え部27の動作を示す説明図である。
符号の説明
1…インクジェット記録装置、2…ハウジング、2a…開口部、3…給紙カセット、3a…補助支持部材、4…排紙部、5…画像読取装置、6…原稿カバー体、7…操作パネル部、10…記録ヘッド、15…メンテナンスユニット、17…キャップ、21a〜21d…インクカートリッジ、22a〜22d…大気連通部、23…チャージタンク、25a〜25e,26,103a〜103d…チューブ、27…切替え部、29…ベース、31…押え機構、33…軸、39a〜39e…突起部、41a〜41e…押圧部、43a〜43e…レバー、45a〜45e…バネ、47…チューブポンプ、49…駆動源、101a〜101d…サブタンク

Claims (4)

  1. インクを貯留する複数のメインタンクと、
    各メインタンクから供給されるインクをそれぞれ貯留する複数のサブタンクを有し、各サブタンク内のインクを噴射ノズルから選択的に噴射して被記録媒体に画像を記録する記録ヘッドと、
    を備えたインクジェット記録装置において、
    前記メインタンク内のインクを加圧することにより、前記メインタンク内のインクを前記サブタンクへ供給可能な加圧部と、
    前記加圧部からの圧力を複数のメインタンクに対して選択的に加圧可能な加圧先切替え部と、
    を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 請求項1に記載のインクジェット記録装置において、
    各メインタンクと前記加圧切替え部とを接続する複数のチューブを備え、
    前記加圧先切替え部は、前記複数のチューブを個別に押さえる押え機構によって、複数のメインタンクに対して選択的に加圧可能であることを特徴とするインクジェット記録装置。
  3. 請求項2に記載のインクジェット記録装置において、
    前記押え機構は、前記複数のチューブに交差する軸と、各チューブに対向して前記軸表面に形成された突起部によって構成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のインクジェット記録装置において、
    前記加圧先切替え部を制御して、前記加圧部によって前記複数のメインタンクのすべてに対して加圧する全色加圧可能モードまたは前記加圧部によって前記複数のメインタンクの何れか一つに対して加圧する単色加圧モードを切り替え可能に構成したことを特徴とするインクジェット記録装置。
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