JP2010269488A - 画像形成用媒体収容容器、インクカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ノズルから液体を吐出する記録ヘッド1にインクを供給するインクカートリッジ40であって、インクを収容するインクパック44と、インクパック44に所定の圧力を加える第1の変形部49と、インクパック44と当接してこれを変形させることが可能に設置されたスクイーザ45と、記録ヘッド1におけるインクの吐出量に応じてスクイーザ45を移動させる第2の変形部50とを備える。
【選択図】図4
Description
このような不具合を回避する技術としては、特許文献2に開示される発明のように、インクパックのインク取り出し部にポンプを設けて、ポンプによってインクを吸い出す方法がある。
図1に、本発明の好適な実施の形態に係るインクジェットプリンタの構成を示す。
このインクジェットプリンタは、左右の側板123L、123Rに横架したガイド部材であるガイドロッド122とガイドレール128とでキャリッジ120を主走査方向(ガイドロッド122の長手方向)に摺動自在に保持し、不図示の走査モータとタイミングベルトとによって主走査方向に移動走査する。
続いて、第1のポンプ35を駆動して第1の空気管路51を介して第1の変形部49に外部から空気を流入する(ステップS105)。これにより、第1の変形部49は図5(a)に点線で示す状態から実線で示す状態に膨張するとともに、内部の圧力が増加する。この圧力が所定の目標圧力に達したら(ステップS104/Yes)、第1のポンプ35を停止する(ステップS106)。この目標圧力は、プリンタの様々な仕様(吐出速度、インク粘度、インク供給チューブの長さや内径等)によって異なるが、インク供給チューブの長さが1〜2m、内径が2mm程度であれば40〜50kPaとする。このように第1の変形部49を膨張させてインクパック44を押圧することにより、インクパック44内のインクも加圧される。
図11にスクイーズローラ53を用いた構成例を示す。スクイーズローラ53は、樹脂や金属からなるローラ53aの表面に弾性層53bを設けたもので、スクイーズローラ53をインクパック44に押し付けながら第2の変形部50で移動させることにより、インクパック44内のインクを効率よく絞り出すことができる。この構成では、スクイーズローラ53がインクパック44の表面を転がりながら移動するため、図5のようにスクイーザ45がインクパック44表面を擦りながら移動する構成よりもインクパック44のダメージを低減でき、インクパック44のリサイクル性がさらに向上する。
本発明を好適に実施した第2の実施形態について説明する。本実施形態に係るインクジェットプリンタの構成は、第1の実施形態とほぼ同様であるが、インクカートリッジの構成が相違する。
図12に、本実施形態に係るインクジェットプリンタに適用されるインクカートリッジの構成を示す。インクカートリッジ70は、インクが収容されたインクパック74、第1の変形部79、第2の変形部80、押圧板75などを有して構成される。第1の変形部79及び第2の変形部80は、ケース72内に設けられた空気管路81、82を介して外部から出入りする空気によって変形可能な構成であり、ゴムなどの可撓性材料からなる弾性部材や蛇腹形状等の変形しやすい構造体などとして構成される。第1の変形部79及び第2の変形部80への空気の流出入は、カートリッジホルダ31の空気流路64を介して接続された加圧ポンプ65と開閉弁68、69とによって行われる。また、空気流路64には、流路内を大気開放する大気開放弁67と内部の圧力を測定可能な圧力センサ66とが接続される。
次に、圧力センサ66の検知圧力をチェックする(最初は大気圧が検知される)(ステップS205)。続いて、加圧ポンプ65を駆動して第1の空気管路81を介して第1の変形部79に外部から空気を流入する(ステップS206)。これにより、第1の変形部79は図13に点線で示す状態から実線で示す状態に膨張するとともに、内部の圧力が増加する。この圧力が所定の目標圧力に達したことを圧力センサ66で検知したら(ステップS205/Yes)、加圧ポンプ65を停止して第1の開閉弁68を閉じる(ステップS207、S208)。次に、第2の開閉弁69を開き(ステップS209)、再び圧力センサ66が所定の圧力を検知するまで加圧ポンプ65を駆動して第2の変形部80を加圧する(ステップS210、S211)。これらの動作により、インクパック74内のインクが適正な圧力に加圧される(ステップS210/Yes)。
印字ジョブが無くなり印字終了した場合は(ステップS216/No、S217)、大気開放弁67を開き、まず第2の変形部80によるインクパック74の押圧を解除する(ステップS218)。続いて、第1の開放弁68を開いて第1の変形部79も大気に開放し加圧を解除する(ステップS219)。こうすることにより、インクパック74やヘッドタンク11の加圧室12内のインクの加圧状態が解消され、ヘッドタンク11の負圧連動弁15のシール性が不十分な場合のインクスローリークを防止できる。また、インクカートリッジ70をカートリッジホルダ31から外した場合などに、その接続部からのインク漏れを防止できる。
本発明を好適に実施した第3の実施形態について説明する。
図17、図18に、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す。この画像形成装置は電子写真方式で画像を形成する装置(プリンタ)である。
画像形成装置は、本体999の上方にあるトナー容器収容部には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した四つのトナー容器131Y、131M、131C、131Kが着脱自在(交換自在)に設置してある。トナー容器収容部の下方には中間転写ユニット130が配設されており、中間転写ユニット130の中間転写ベルト180に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部1000Y、1000M、1000C、1000Kが並設されている。
例えば、イエローに応じた作像部1000Yは、感光体ドラム1001Y、感光体ドラム1001Yの周囲に配設された帯電部、現像装置(現像部)、クリーニング部、除電部(不図示)などで構成されている。感光体ドラム1001Y上で作像プロセス(帯電、露光、現像、転写、クリーニング)を実施し、感光体ドラム1001Y上にイエロー画像を形成する。なお、他の三つの作像部1000M、1000C、1000Kは、使用するトナーの色が異なる以外はイエローに対応した作像部1000Yとほぼ同様の構成を有し、それぞれのトナー色に対応した画像を形成する。このため、以下の説明においては、特に必要のない場合は、色を示すY、M、C、Kの記号を省略して表記する。
その後、感光体ドラム1001の表面の静電潜像は、現像装置との対向位置で現像され、各色のトナー像が形成される(現像工程)。さらに、中間転写ベルト180及び第1転写バイアスローラ140との対向位置において、感光体ドラム1001上のトナー像は中間転写ベルト180上に転写される(一次転写工程)。
このとき、感光体ドラム1001上には、僅かながら未転写のトナーが残存するが、感光体ドラム1001に残存した未転写トナーは、クリーニング部との対向位置でクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程)。最後に、不図示の除電部との対向位置で感光体ドラム1001上の残留電位が除去され、感光体ドラム1001上で実行する一連の作像プロセスは終了する。
四つの一次転写バイアスローラ140Y、140M、140C、140Kは、それぞれ中間転写ベルト180を感光体ドラム1001との間に挟み込んで一次転写ニップを形成している。一次転写バイアスローラ140には、トナー極性とは逆の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト180は、図中の矢印方向に走行して、各一次転写バイアスローラ140の一次転写ニップを順次通過し、感光体ドラム1001上の各色のトナー像が、中間転写ベルト180上に重ねて一次転写される。
レジストローラ対151まで搬送された被転写材Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対151のローラニップ位置で一旦停止し、中間転写ベルト180上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対151を回転駆動して被転写材Pを二次転写ニップに向けて搬送する。
トナー容器205は、正面断面が略正方形又は略長方形状で水平に長手に延びた形状となっている。現像器204には、画像の形成に伴って消費したトナーを補給するトナー補給装置90が連結されて設置されている。
さらに、押圧板115にはビームホルダ107が設けられている。ビームホルダ107は、押圧板115に対してその主要面と平行方向にスライド可能な形態で押圧板115に配置され、ケース部材102に設けられたガイド部材108に案内されながら移動する。ビームホルダ107及びガイド部材108の嵌合部分は、図14と同様の構造であるため、説明は省略する。ビームホルダ107とガイド部材108とを備えているため、押圧板115はトナー収容部材105を潰す方向にのみ移動可能である。
現像器204のトナー濃度センサ234からトナー補給信号が発せられると(ステップS301/No)、まず第1の大気開放弁97及び第2の大気開放弁98が閉じて空気流路93、94及び第1の変形部109と第2の変形部110は大気と隔離される(ステップS302、S303)。次に、圧力センサ99の検知圧力をチェックする(最初は大気圧が検知される)(ステップS304/No)。続いて、第1のポンプ95を駆動して第1の空気流路111を介して第1の変形部109に外部から空気を流入する(ステップS305)。これにより、第1の変形部109は図18(a)に点線で示す状態から実線で示す状態に膨張するとともに、内部の圧力が増加する。この圧力が所定の目標圧力に達したら、第1のポンプ95を停止する(ステップS306)。
粉体ポンプ240は、一軸偏心スクリューポンプであり、金属や樹脂などの合成材料からなる回転可能な雄ねじ状ロータ241とゴムや軟質樹脂などの弾性材料からなる固定された雌ねじ状の穴を持つステータ242とで構成される。ロータ241とステータ242とは、所定の食い込み量にて密閉された所定の空間に仕切られており、ロータが回転することによって空間が移動し、その補給経路に吸引圧力を発生させ、トナーTを移送する。
例えば、上記実施形態においては記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジを例としたが、インク以外の液体(DNA試料やレジスト、パターン材料など)を吐出する液体吐出装置に液体を供給する液体カートリッジとして実施することも可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
2 発熱体基板
3 液室形成部材
4 発熱体
5 ノズル
6 液室
8 用紙
9 ヘッドベース部材
11 ヘッドタンク
12 加圧室
15 負圧連動弁
16 インク室
17 フィルム部材
18 ばね
19 フィルタ
28 接続部材
30 液体供給チューブ
31 カートリッジホルダ
33、34、81、82、93、94 空気流路
35、95 第1のポンプ
36、96 第2のポンプ
37、38、67 大気開放弁
39、66 圧力センサ
40、70 インクカートリッジ
41、71、101 スパウト
42、72 ケース
43、73 カバー
44、74 インクパック
45 スクイーザ
46 スライダ
47 梁部
48 鋸状ガイド部
49、79 第1の変形部
50、80 第2の変形部
51 第1の空気管路
52 第2の空気管路
53 スクイーズローラ
54 スリット
55 検知板
56 センサ
64 空気流路
65、96 加圧ポンプ
68、69 開閉弁
75、115 押圧板
76、116 回動軸
77、107 ビームホルダ
77a ビーム
77b 先端部
78、108 ガイド部材
81、82、118 空気管路
83 押圧部材
90 トナー補給装置
91 装着部
97 第1の大気開放弁
98 第2の大気開放弁
99 圧力センサ
100、131 トナー容器
102 ケース部材
103 カバー部材
105 トナー収容部材
112 第2の空気流路
114 中間軸
117 端部
118 回転板
120 キャリッジ
122 ガイドロッド
123L、123R 側板
125 搬送ローラ
128 ガイドレール
129 印写ガイド部
130 中間転写ユニット
140 第1転写バイアスローラ
151 レジストローラ対
160 トレイ
160a 給紙ローラ
170 定着部
180 中間転写ベルト
180a 二次転写バックアップローラ
180c テンションローラ
190 中間転写クリーニング部
203 帯電装置
204 現像器
205 トナー容器
205a、206a 搬送スクリュー
207 現像ローラ
208 現像剤
209 ドクターブレード
234 トナー濃度センサ
240 粉体ポンプ
241 ロータ
242 ステータ
243 排出チューブ
250 クリーニング装置
999 画像形成装置本体
1000 作像部
1001 感光体ドラム
Claims (9)
- 画像形成用媒体を被記録媒体に付着させて画像形成を行う画像形成手段に前記画像形成用媒体を供給する画像形成媒体収容容器であって、
前記画像形成用媒体を収容する可撓性容器と、
前記可撓性容器に所定の圧力を加える容器加圧手段と、
前記可撓性容器と当接してこれを変形させることが可能に設置された変形規制部材と、
前記画像形成手段における前記画像形成用媒体の消費量に応じて前記変形規制部材を移動させる押圧手段とを備えることを特徴とする画像形成用媒体収容容器。 - 前記可撓性容器内の圧力を検知する検知手段をさらに有し、少なくとも前記押圧手段を前記検知手段の検知結果に基づいて制御することを特徴とする請求項1記載の画像形成用媒体収容容器。
- 前記検知手段は、前記容器加圧手段が前記可撓性容器に加えた圧力の変化を検出することによって前記可撓性容器内の圧力を検知することを特徴とする請求項2記載の画像形成用媒体収容容器。
- 前記変形規制部材は、前記可撓性容器に容積が減少する変形のみを生じさせることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の画像形成用媒体収容容器。
- 前記容器加圧手段及び前記押圧手段の少なくとも一方は、流体圧によって駆動されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の画像形成用媒体収容容器。
- 前記変形規制部材の位置を検出する位置検出手段をさらに有し、該位置検出手段の検出結果に基づいて前記押圧手段を制御することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の画像形成用媒体収容容器。
- 前記位置検出手段は、容積が最小となるまで前記可撓性容器が変形した状態における前記変形規制部材の位置を検出することを特徴とする請求項6記載の画像形成用媒体収容容器。
- 請求項1から7のいずれか1項記載の画像形成用媒体収容容器を用いたインクカートリッジであって、
前記画像形成用媒体がインクであることを特徴とするインクカートリッジ。 - 請求項8記載のインクカートリッジが搭載され、該インクカートリッジから吐出されるインクを用いて前記画像形成手段によって画像を形成する画像形成装置であって、
画像形成前に前記容器加圧手段を駆動して前記可撓性容器を加圧し、
画像形成時には前記押圧手段を駆動して前記変形規制部材を移動させて前記可撓性容器を加圧し、
画像形成後には、前記押圧手段の駆動を停止した後に前記容器加圧手段の駆動を停止することを特徴とする画像形成装置。
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