JP2019059146A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】インク内で顔料が沈殿するのを防止することができ、小型化することができるようにする。【解決手段】キャリッジと、画像を形成する記録ヘッドＨｄｉと、インクを収容するインク収容部と、インク収容部から記録ヘッドＨｄｉに各色のインクを供給するためのインク供給流路Ｒｔｉとを有する。該各インク供給流路Ｒｔｉのうちの所定のインク供給流路Ｒｔ５は、印刷を行うときにインクを供給するために配設された第１の経路Ｑ１、及び第１の経路Ｑ１における所定の部分をバイパスして配設された第２の経路Ｑ２を備える。第２の経路Ｑ２を構成する区分経路ｑ５、ｑ６間にインクを循環させるためのポンプが配設される。所定のインク供給流路Ｒｔ５においてインク内で顔料が沈殿するのを防止することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、インクジェットプリンタにおいては、キャリッジがレールに沿って移動させられ、キャリッジに搭載された記録ヘッドからインク滴が吐出され、記録媒体に付着させられることによって文字、イメージ等の画像が形成され、印刷が行われるようになっている。

ところで、画像が形成された記録媒体から成る印刷物が屋外で使用される場合等においては、風雨、日射等によって、画像の色が褪せたり、色が落ちたりすることがないように、インクとして、溶媒に顔料を分散させることによって形成された顔料インクが使用される。

この場合、ホワイト、メタリック等の顔料インクに使用される顔料は重いので、インクを記録ヘッドに供給するインク供給流路内のダンパ等において、インクの圧力が低くなり、流れが滞留すると、インク内で顔料が沈殿し、顔料の濃度が変化して、記録ヘッドのノズルからのインクの吐出不良を発生させてしまう。

そこで、インク経路にインクタンクを配設し、該インクタンク内のインクを攪拌装置によって攪拌することにより、インク内で顔料が沈殿するのを防止するようにしたインクジェットプリンタが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０−１８４３８４号公報

しかしながら、前記従来のインクジェットプリンタにおいては、インクタンク、攪拌装置等を配設する必要があるだけでなく、インクタンク内に空気層が形成されると、インクに空気が溶け込むので、インクの脱気を行う装置を配設する必要があり、インクジェットプリンタが大型化してしまう。

本発明は、前記従来のインクジェットプリンタの問題点を解決して、インク内で顔料が沈殿するのを防止することができ、小型化することができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

そのために、本発明のインクジェットプリンタにおいては、主走査方向に移動自在に配設されたキャリッジと、該キャリッジに搭載され、キャリッジの移動に伴って、記録媒体に向けてインク滴を吐出し、画像を形成する記録ヘッドと、インクを収容するインク収容部と、該インク収容部から記録ヘッドに各色のインクを供給するための複数のインク供給流路とを有する。

そして、該各インク供給流路のうちの、所定のインク収容部から対応する記録ヘッドにインクを供給する所定のインク供給流路は、印刷を行うときにインクを前記記録ヘッドに供給するために配設された第１の経路、及び該第１の経路における所定の部分をバイパスして第１の経路と並列に配設された第２の経路を備える。

また、該第２の経路を構成する区分経路間に、前記所定のインク供給流路においてインクを循環させるためのポンプが配設される。

本発明によれば、インクジェットプリンタにおいては、主走査方向に移動自在に配設されたキャリッジと、該キャリッジに搭載され、キャリッジの移動に伴って、記録媒体に向けてインク滴を吐出し、画像を形成する記録ヘッドと、インクを収容するインク収容部と、該インク収容部から記録ヘッドに各色のインクを供給するための複数のインク供給流路とを有する。

そして、該各インク供給流路のうちの、所定のインクカートリッジから対応する記録ヘッドにインクを供給する所定のインク供給流路は、印刷を行うときにインクを前記記録ヘッドに供給するために配設された第１の経路、及び該第１の経路における所定の部分をバイパスして第１の経路と並列に配設された第２の経路を備える。

また、該第２の経路を構成する区分経路間に、前記所定のインク供給流路においてインクを循環させるためのポンプが配設される。

この場合、前記所定のインク供給流路が、印刷を行うときにインクを記録ヘッドに供給するために配設された第１の経路、及び該第１の経路における所定の部分をバイパスして第１の経路と並列に配設された第２の経路を備え、該第２の経路を構成する区分経路間にポンプが配設されるので、ポンプを駆動することによって、所定のインク供給流路においてインクを循環させることができる。

したがって、インクを攪拌することができるので、前記所定のインク供給流路においてインク内で顔料が沈殿するのを防止することができる。

また、第１、第２の経路にインクタンク、攪拌装置等を配設する必要がないので、インクに空気が溶け込むことがなく、インクの脱気を行う装置を配設する必要がない。その結果、インクジェットプリンタを小型化することができる。

本発明の実施の形態におけるインク供給流路の流路図である。 本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの斜視図である。 本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの要部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態におけるインク供給流路の概略図である。 本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの制御ブロック図である。 本発明の実施の形態における第１、第２のポンプ及び第１、第２の弁の駆動状態を説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるチューブポンプの構造を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのインクジェットプリンタについて説明する。

図２は本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの斜視図、図３は本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの要部を示す斜視図である。

図において、１０はインクジェットプリンタ、Ｃｓは該インクジェットプリンタ１０の本体、すなわち、装置本体を包囲する筐体、Ｆｒはインクジェットプリンタ１０のフレームであり、該フレームＦｒは、アッパフレームＦｒ１及びロワフレームＦｒ２から成る。

前記アッパフレームＦｒ１は、インクジェットプリンタ１０を前側（図において手前側）から見たときの左端から右端にかけて延在させて配設された受け板ＰＢ、該受け板ＰＢの左端から立ち上げて形成された第１の主フレームとしてのサイドプレートＰＬ１、受け板ＰＢの右端から立ち上げて形成された第２の主フレームとしてのサイドプレートＰＲ１、前記サイドプレートＰＬ１より所定の距離だけ右方において前記受け板ＰＢから立ち上げて形成された第１の副フレームとしての枠体ＰＬ２、前記サイドプレートＰＲ１より所定の距離だけ左方において前記受け板ＰＢから立ち上げて形成された第２の副フレームとしての枠体ＰＲ２、並びに各サイドプレートＰＬ１、ＰＲ１及び枠体ＰＬ２、ＰＲ２の各上端を連結する上板ＰＴを備える。

また、前記ロワフレームＦｒ２は、インクジェットプリンタ１０の左端の近傍と右端の近傍との間に所定の距離を置いて平行に配設され、アッパフレームＦｒ１を支持する台座３５、３６を備え、該台座３５、３６間に、印刷が終了した後の記録媒体Ｐを巻き取るための図示されない巻取装置が配設される。

前記筐体Ｃｓは、前記アッパフレームＦｒ１を包囲する外装体であり、枠体ＰＬ２、ＰＲ２間を包囲する第１の筐体部Ｃｓ１、サイドプレートＰＬ１と枠体ＰＬ２との間を包囲する第２の筐体部Ｃｓ２、及びサイドプレートＰＲ１と枠体ＰＲ２との間を包囲する第３の筐体部Ｃｓ３から成る。また、前記筐体Ｃｓは、頂壁Ｗｔ、該頂壁Ｗｔの前端部から斜め下方に向けて延在させられる前壁Ｗｆ、頂壁Ｗｔの後端部から垂下させて延在させられる背壁Ｗｒ、及び頂壁Ｗｔの左右の端部からサイドプレートＰＬ１、ＰＲ１に沿って垂下させて延在させられる側壁Ｗｓ１、Ｗｓ２を備え、前記前壁Ｗｆにおける枠体ＰＬ２、ＰＲ２間に、光透過材料（透明又は半透明の材料）で形成された、筐体Ｃｓ内の状態を観察するための透過窓としての板状のカバー２８が、上端に配設されたヒンジｈｇによって開閉自在に配設される。

前記筐体Ｃｓ内において、サイドプレートＰＬ１、ＰＲ１間にレール１５が配設（架設）され、該レール１５に沿ってキャリッジ１７が左右方向、すなわち、主走査方向に移動自在に配設される。そのために、前記サイドプレートＰＲ１に駆動側のプーリ１８が、サイドプレートＰＬ１に従動側のプーリ１９が回転自在に配設され、駆動側のプーリ１８と従動側のプーリ１９とによって無端ベルト２１が走行自在に張設され、該無端ベルト２１の所定の箇所に前記キャリッジ１７が取り付けられる。前記駆動側のプーリ１８に近接させてキャリッジ走行用の駆動部としてのキャリッジモータ２４が配設される。

前記キャリッジ１７には、一つ又は複数の、本実施の形態においては、カラーの画像を形成することができるように、複数の、本実施の形態においては、５個の後述される記録ヘッドＨｄｉ（ｉ＝１、２、…、５）（図４）がノズル面を下方に向けて搭載される。また、第３の筐体部Ｃｓ３における背壁Ｗｒに複数の、本実施の形態においては、５個のインク収容部としてのインクカートリッジＣｇｉ（ｉ＝１、２、…、５）が着脱自在に配設される。

該インクカートリッジＣｇｉには、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー及び特色、本実施の形態においては、ホワイトの各色のインクが収容され、各記録ヘッドＨｄｉにインクカートリッジＣｇｉから各色のインクが供給され、記録媒体Ｐにブラック、シアン、マゼンタ、イエロー及びホワイトのインク滴が吐出されてカラーの画像が形成される。なお、ホワイトのインクは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローのインクから成るカラーの画像の上に白の画像を重ねたり、記録媒体Ｐが白以外の色を有するときに、記録媒体Ｐにホワイトのインクで下地を形成したりするために使用される。ホワイトのインクで下地が形成された記録媒体Ｐにブラック、シアン、マゼンタ及びイエローのインクから成るカラーの画像を形成すると、記録媒体Ｐの色の影響を受けることなく、カラーの画像を形成することができる。

前記レール１５に沿って、かつ、レール１５と平行に延在させてリニアスケール２３が配設され、該リニアスケール２３の目盛りが、キャリッジ１７に配設された図示されないエンコーダによって読み取られ、該エンコーダのセンサ出力に基づいてキャリッジ１７の位置が検出される。また、キャリッジ１７の位置の変化及び時間に基づいてキャリッジ１７の移動速度が算出される。

したがって、前記キャリッジモータ２４を駆動することによって前記駆動側のプーリ１８を回転させ、無端ベルト２１を走行させると、キャリッジ１７を主走査方向に移動させ、各記録ヘッドＨｄｉを主走査方向に移動させることができる。このとき、キャリッジ１７の移動に伴って各記録ヘッドＨｄｉから各色のインク滴が記録媒体Ｐに向けて吐出され、記録媒体Ｐに付着させられることによって、記録媒体Ｐに文字、イメージ等の画像が形成される。本実施の形態においては、記録媒体Ｐとして、用紙のほかに、塩化ビニル、ＰＥＴ等の樹脂製のフィルム等を使用することができる。

このようにして、記録ヘッドＨｄｉによる記録が行われ、印刷が行われる。

また、前記レール１５に沿って、かつ、レール１５と平行に、すなわち、主走査方向に延在させて、プレート状の形状を有するプラテン２５が配設される。該プラテン２５は、第１の筐体部Ｃｓ１内において、前記受け板ＰＢ上における枠体ＰＬ２、ＰＲ２間に延在させて配設され、プラテン２５上を搬送される記録媒体Ｐを支持する。

そして、前記第１の筐体部Ｃｓ１内におけるプラテン２５より後方に、第１の媒体案内部としての図示されないリヤペーパガイドが配設され、該リヤペーパガイドは、図示されない繰出しロールから繰り出された記録媒体Ｐを前記プラテン２５に向けて案内する。そのために、リヤペーパガイドとプラテン２５との間に、搬送部材としての搬送ローラ対３０が回転自在に配設される。

該搬送ローラ対３０は、プラテン２５に隣接させて、主走査方向に延在させて回転自在に配設された第１のローラとしての搬送ローラ３１、及び該搬送ローラ３１より上方において、所定のピッチで複数箇所に回転自在に配設され、記録媒体Ｐを搬送ローラ３１に押し付ける第２のローラとしてのピンチローラ３２から成る。後述される搬送用の駆動部としての搬送モータ６５（図５）を駆動し、搬送ローラ３１を回転させると、ピンチローラ３２が連れ回りで回転させられる。

これにより、記録媒体Ｐは、搬送ローラ３１とピンチローラ３２とによって挟まれた状態で繰出しロールから繰り出され、リヤペーパガイド上をプラテン２５に向けて送られる。そして、プラテン２５上を搬送されている間に、記録媒体Ｐと記録ヘッドＨｄｉのノズル面とが対向させられ、記録ヘッドＨｄｉからインク滴が吐出され、記録媒体Ｐに付着させられる。

この場合、前記搬送モータ６５を駆動して記録媒体Ｐを所定の距離搬送した後、搬送モータ６５を停止させ、その状態でキャリッジ１７を移動させ、記録ヘッドＨｄｉからインク滴を吐出することによって、１走査が行われ、１ライン分の画像が形成される。１走査が終了すると、前記搬送モータ６５を再び駆動して記録媒体Ｐを所定の距離搬送した後、搬送モータ６５を停止させ、その状態でキャリッジ１７を移動させ、記録ヘッドＨｄｉからインク滴を吐出することによって、１走査が行われ、１ライン分の画像が形成される。この動作を繰り返すことによって、記録媒体Ｐに画像が形成され、印刷が行われる。

なお、本実施の形態においては、シングルパス方式によって印刷が行われるようになっているが、マルチパス方式によって印刷を行う場合は、前記記録媒体Ｐを搬送する距離が記録ヘッドＨｄｉの図示されないノズル列より短くされ、複数の走査を行うことによって１ライン分の画像が形成される。

そして、前記第１の筐体部Ｃｓ１内におけるプラテン２５より前方に、印刷が行われた後の記録媒体Ｐを筐体Ｃｓ外に案内し、排出するための第２の媒体案内部としてのフロントペーパガイド３３が配設される。該フロントペーパガイド３３は、前記プラテン２５から水平方向に排出された記録媒体Ｐを下方に向けて（矢印方向に）案内するために、湾曲した形状を有する。

したがって、背壁Ｗｒに形成された図示されない媒体導入口から筐体Ｃｓ内に供給された記録媒体Ｐは、リヤペーパガイドによって案内されてプラテン２５に送られ、プラテン２５上において、記録ヘッドＨｄｉから吐出されたインク滴が付着させられて印刷が行われ、印刷が行われた後、フロントペーパガイド３３によって案内されて筐体Ｃｓ外に排出され、ロワフレームＦｒ２に配設された前記巻取装置に送られて、巻き取られる。

なお、前記リヤペーパガイド、プラテン２５及びフロントペーパガイド３３には加熱部材としての図示されないヒータが埋設され、記録媒体Ｐが、リヤペーパガイドにおいて予熱され、プラテン２５及びフロントペーパガイド３３において加熱され、これにより、記録媒体Ｐに付着したインク滴が乾燥するのが促進される。

また、第３の筐体部Ｃｓ３内における枠体ＰＲ２とサイドプレートＰＲ１との間には、記録ヘッドＨｄｉの図示されないノズルを良好な状態に保持するために、各記録ヘッドＨｄｉのノズル面を払拭する第１のメンテナンス装置としてのワイプユニット４１が配設され、第２の筐体Ｃｓ２内におけるサイドプレートＰＬ１と枠体ＰＬ２との間には、ノズルの乾燥を防止するとともに、ノズル内で粘度が高くなったインクを吸引する吸引機構等から成る第２のメンテナンス装置としてのキャップユニット（パージユニット）４２が配設される。

そして、第３の筐体部Ｃｓ３の所定の箇所、本実施の形態においては、サイドプレートＰＲ１側に、操作ボタン等の操作要素から成る操作部、及び表示ランプ等の表示要素から成る表示部を備えた操作パネル４３が配設される。

ところで、本発明のインクジェットプリンタ１０においては、画像が形成される記録媒体Ｐから成る印刷物を屋外で使用する場合に、風雨、日射等によって、画像の色が褪せたり、色が落ちたりすることがないように、印刷に使用されるブラック、シアン、マゼンタ、イエロー及びホワイトのインクとして、溶媒に顔料を分散させて形成された顔料インクが使用される。

そして、各色のインクのうちのホワイトのインクにおいては、無機材料、本実施の形態においては、他の材料と比べて重いチタン化合物が顔料として使用されるので、インク内で顔料が沈殿すると、顔料の濃度が変化して、記録ヘッドＨｄｉのノズルからのインクの吐出不良を発生させてしまう。

そこで、本実施の形態においては、インクカートリッジＣｇ５から記録ヘッドＨｄ５ににホワイトのインクを供給する流路、すなわち、所定のインク供給流路に、インクを循環させるためのポンプを配設するようにしている。

次に、インク供給流路について説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるインク供給流路の流路図、図４は本発明の実施の形態におけるインク供給流路の概略図である。

図において、１０はインクジェットプリンタ、１５はレール、１７はキャリッジ、２５はプラテン、４１はワイプユニット、４２はキャップユニット、Ｃｇｉは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー及びホワイトの各色のインクを収容するインクカートリッジ、Ｈｄｉは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー及びホワイトのインク滴を吐出する記録ヘッド、Ｒｔｉ（ｉ＝１、２、…、５）はインクカートリッジＣｇｉから記録ヘッドＨｄｉに各色のインクを供給するためのインク供給流路である。

この場合、Ｒｔ１〜Ｒｔ４は、インクカートリッジＣｇ１〜Ｃｇ４から記録ヘッドＨｄ１〜Ｈｄ４にブラック、シアン、マゼンタ及びイエローのインクを供給するインク供給流路、Ｒｔ５は前記インク供給流路Ｒｔｉのうちの所定のインク供給流路であり、インク供給流路Ｒｔ５において、インクカートリッジＣｇ５から記録ヘッドＨｄ５にホワイトのインクが供給される。

インク供給流路Ｒｔ５は、インクカートリッジＣｇ５と記録ヘッドＨｄ５との間を結んで配設された第１の経路Ｑ１、該第１の経路Ｑ１における所定の部分をバイパスして第１の経路Ｑ１と並列に配設された第２の経路Ｑ２、及び前記第１、第２の経路Ｑ１、Ｑ２間を連結する第３の経路Ｑ３を備え、前記第１の経路Ｑ１は、印刷を行うときにインクをインクカートリッジＣｇ５から記録ヘッドＨｄ５に供給するために配設される。

前記第１の経路Ｑ１には、インクカートリッジＣｇ５側から記録ヘッドＨｄ５側にかけて、第１の弁ｖ１、第２の弁ｖ２及びダンパＤｍｐが配設される。そして、インクカートリッジＣｇ５と第１の弁ｖ１との間に区分経路ｑ１が、第１の弁ｖ１と第２の弁ｖ２との間に区分経路ｑ２が、第２の弁ｖ２とダンパＤｍｐとの間に区分経路ｑ３が、ダンパＤｍｐと記録ヘッドＨｄ５との間に区分経路ｑ４が形成される。

前記第２の経路Ｑ２は、前記区分経路ｑ２において分岐させられ、区分経路ｑ２とダンパＤｍｐとを連結し、区分経路ｑ２とダンパＤｍｐとの間に、インク供給流路Ｒｔ５においてインクを循環させるための第１のポンプＰｍ１が配設される。したがって、前記区分経路ｑ２と第１のポンプＰｍ１との間に区分経路ｑ５が、第１のポンプＰｍ１とダンパＤｍｐとの間に区分経路ｑ６が形成される。すなわち、区分経路ｑ５、ｑ６間に前記第１のポンプＰｍ１が配設される。また、前記第１、第２の経路Ｑ１、Ｑ２は、区分経路ｑ３、ｑ６において、ダンパＤｍｐを介して接続される。

そして、前記第３の経路Ｑ３は、前記区分経路ｑ３と区分経路ｑ５とを連結し、第３の経路Ｑ３に、インク供給流路Ｒｔ５においてインクを循環させるための第２のポンプＰｍ２が配設される。したがって、前記区分経路ｑ５と第２のポンプＰｍ２との間に区分経路ｑ７が、第２のポンプＰｍ２と区分経路ｑ３との間に区分経路ｑ８が形成される。すなわち、区分経路ｑ７、ｑ８間に前記第２のポンプＰｍ２が配設される。

前記第１、第２の弁ｖ１、ｖ２は、電磁弁から成り、ソレノイドに供給される電流を制御することによってプランジャを移動させ、流路を開閉する。

前記第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２は、チューブポンプから成り、前記流路内に配置され、駆動させられたり、停止させたりすることによって、流路を開閉する弁としても機能する。

そして、前記ダンパＤｍｐは、キャリッジ１７を移動させたり、インク供給流路Ｒｔ５においてインクを循環させたりしたときに、記録ヘッドＨｄ５内のインクの圧力が変動するのを抑制し、インク滴が吐出されるのに伴ってインクに加わる負圧をほぼ均一に保つ。

本実施の形態においては、前記第１、第２の弁ｖ１、ｖ２及び第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２によってインク循環装置５１が構成され、該インク循環装置５１において、第１、第２の弁ｖ１、ｖ２を開閉したり、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２を駆動したり、停止させたりすることによって、インク供給流路Ｒｔ５においてホワイトのインクを循環させ、インク内で顔料が沈殿するのを防止するようにしている。

なお、インク供給流路Ｒｔ５を構成する各区分経路ｑ１〜ｑ８のうちの、区分経路ｑ２、ｑ３、ｑ５〜ｑ８においてはインクを循環させることができるが、区分経路ｑ１、ｑ４においてはインクを循環させることができない。

したがって、区分経路ｑ１、ｑ４において、インク内で顔料が沈殿する可能性があるので、区分経路ｑ１、ｑ４の長さは可能な限り短くされ、インクカートリッジＣｇ５と第１の弁ｖ１とが、また、記録ヘッドＨｄ５とダンパＤｍｐとが近接させて配設される。ダンパＤｍｐは、直下に記録ヘッドＨｄ５が近接させて配設されるように、キャリッジ１７のケースに取り付けられる。

そして、ダンパＤｍｐは所定の容積を有するので、ダンパＤｍｐ内のインクの圧力が低くなり、インクの流れが滞留すると、インク内で顔料が沈殿する。そこで、本実施の形態においては、ダンパＤｍｐ自体においてもインクが循環させられ、ダンパＤｍｐの最も上方の位置に区分経路ｑ３が接続され、ダンパＤｍｐの最も下方の位置に区分経路ｑ６が接続される。これにより、ダンパＤｍｐ内において顔料が沈殿するのを防止することができる。

すなわち、第１のポンプＰｍ１を駆動することによって、区分経路ｑ５、ｑ２、第２の弁ｖ２、区分経路ｑ３、ダンパＤｍｐ及び区分経路ｑ６から成る第１の循環経路をインクが循環させられ、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２を駆動することによって、区分経路ｑ５、ｑ７、ｑ８、ｑ３、ダンパＤｍｐ及び区分経路ｑ６から成る第２の循環経路をインクが循環させられる。

本実施の形態においては、インク供給流路Ｒｔ５に第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２が配設されるので、インク供給流路Ｒｔ５が長い場合でも、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２を駆動することによって、インクを十分に循環させることができる。

なお、キャリッジ１７が移動させられるのに伴って、インク供給流路Ｒｔ５を構成するインクチューブがしごかれるので、インク供給流路Ｒｔ５においてインク内で顔料が沈殿するのがある程度抑制される。

次に、インクジェットプリンタ１０の制御装置について説明する。

図５は本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの制御ブロック図である。

図において、６１は、ＣＰＵ等の演算装置を備え、インクジェットプリンタ１０の全体の制御を行う制御部、６２は、プログラム、初期値等を記録するための第１の記憶部としてのＲＯＭ、６３は、ＣＰＵによる演算で使用されるワークエリア、データを一時的に記録するバッファ等から成る第２の記憶部としてのＲＡＭ、６４は時間を計時する計時部としてのタイマである。

また、４３は操作パネルであり、該操作パネル４３は操作部７４及び表示部７５を備える。

前記制御部６１は、第１のモータ駆動部６６を介して第１のポンプＰｍ１（図１）に、第２のモータ駆動部６７を介して第２のポンプＰｍ２に、第１の弁駆動部６８を介して第１の弁ｖ１に、第２の弁駆動部６９を介して第２の弁ｖ２に接続される。

前記第１のモータ駆動部６６は、制御部６１の制御信号を受けて第１のポンプＰｍ１に駆動電流を供給したり、供給を停止したりして、第１のポンプＰｍ１を駆動したり、停止させたりする。また、前記第２のモータ駆動部６７は、制御部６１の制御信号を受けて第２のポンプＰｍ２に駆動電流を供給したり、供給を停止したりして、第２のポンプＰｍ２を駆動したり、停止させたりする。なお、前記第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２は、後述されるロータ８５（図７）、及び該ロータ８５を回転させるための図示されない駆動モータを備え、前記駆動電流は駆動モータに供給される。本実施の形態においては、前記駆動モータを正方向及び逆方向に回転させることができ、インクを吐出する方向を異ならせることができる。

そして、前記第１の弁駆動部６８は、制御部６１の制御信号を受けて第１の弁ｖ１のソレノイドに電流を供給したり、供給を停止したりして、第１の弁ｖ１を開閉する。また、前記第２の弁駆動部６９は、制御部６１の制御信号を受けて第２の弁ｖ２のソレノイドに電流を供給したり、供給を停止したりして、第２の弁ｖ２を開閉する。

前記制御部６１は、印刷処理部Ｐｒ１、循環処理部Ｐｒ２、搬送処理部Ｐｒ３、保守処理部Ｐｒ４等を備え、前記ＲＯＭ６２に記録されたプログラムに従って、印刷処理、第１、第２の循環処理、搬送処理、保守処理等の処理を行う。

そして、前記印刷処理部Ｐｒ１は、キャリッジモータ２４に電流を供給し、キャリッジ１７を走行させ、記録ヘッドＨｄｉに画像データを供給し、記録媒体Ｐに対して各色のインク滴を吐出し、カラーの画像を形成する。

また、前記搬送処理部Ｐｒ３は、搬送モータ６５に電流を供給し、搬送ローラ３１（図３）を回転させて記録媒体Ｐを搬送する。

さらに、前記保守処理部Ｐｒ４は、ワイプユニット４１を作動させて各記録ヘッドＨｄｉのノズル面を払拭したり、キャップユニット４２を作動させて各記録ヘッドＨｄｉのノズル内で粘度が高くなったインクを吸引したりする。

次に、インク供給流路Ｒｔ５においてインクを循環させる際の制御部６１の動作について説明する。

図６は本発明の実施の形態における第１、第２のポンプ及び第１、第２の弁の駆動状態を説明するための図である。

インクジェットプリンタ１０において記録媒体Ｐにカラーの画像を形成する場合、前記印刷処理部Ｐｒ１は、キャリッジ１７を移動させ、各記録ヘッドＨｄｉを駆動して、各色のインク滴を記録媒体Ｐに向けて吐出する。

このとき、印刷処理部Ｐｒ１は、ホワイトのインク供給流路Ｒｔ５（図１）において、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２を停止させ、第１、第２の弁ｖ１、ｖ２を開く。

そして、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２が停止させられるのに伴って、区分経路ｑ５、ｑ６間の流路、及び区分経路ｑ７、ｑ８間の流路が閉じられるので、インクは第１の経路Ｑ１を介してインクカートリッジＣｇ５から記録ヘッドＨｄ５に送られる。

なお、印刷処理においては、記録ヘッドＨｄ５が駆動され、インク滴が吐出されるのに伴って、第１の経路Ｑ１内の圧力が低くなり、インクカートリッジＣｇ５のインクが吸引され、記録ヘッドＨｄ５に供給される。

印刷処理が行われる間、搬送処理部Ｐｒ３は、搬送モータ６５に電流を供給し、搬送ローラ３１を回転させて記録媒体Ｐを搬送する。

印刷処理部Ｐｒ１による印刷処理が終了すると、前記循環処理部Ｐｒ２は、第１、第２の循環処理を行い、インク供給流路Ｒｔ５においてインクを循環させる。

すなわち、第１の循環処理は、印刷処理が終了してから次の印刷処理が開始されるまでの経過時間が短く、設定時間、本実施の形態においては、２４〔時間〕以内である場合において、インク内で顔料が沈殿するのを防止するために行われる。また、第２の循環処理は、印刷処理が終了してから次の印刷処理が開始されるまでの経過時間が長く、２４〔時間〕を超える場合において、顔料が沈殿したインクを攪拌し、顔料の沈殿を解消するために行われる。

そこで、印刷処理部Ｐｒ１による印刷処理が終了すると、前記タイマ６４は計時を開始し、次の印刷処理が開始されると、前記循環処理部Ｐｒ２は、タイマ６４によって計時された時間を読み込み、経過時間が２４〔時間〕を超えたかどうかを判断する。

経過時間が２４〔時間〕以内である場合、前記循環処理部Ｐｒ２は、第１の循環処理を行い、第１のポンプＰｍ１を正方向に駆動し、第２のポンプＰｍ２を停止させ、第１の弁ｖ１を閉じ、第２の弁ｖ２を開き、前記インク供給流路Ｒｔ５に第１の循環回路を形成する。

これにより、第１のポンプＰｍ１が駆動されるので、区分経路ｑ５、ｑ６間の流路が開かれ、第２のポンプＰｍ２が停止させられるので、区分経路ｑ７、ｑ８間の流路が閉じられ、インクは、第１のポンプＰｍ１から第２の経路Ｑ２に吐出され、続いて、第１の経路Ｑ１に送られ、第２の弁ｖ２及びダンパＤｍｐを流れ、第２の経路Ｑ２に送られて第１のポンプＰｍ１に吸引される。

また、経過時間が２４〔時間〕を超えた場合、前記循環処理部Ｐｒ２は、第２の循環処理を行い、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２を正方向に駆動し、第１、第２の弁ｖ１、ｖ２を閉じ、前記インク供給流路Ｒｔ５に第２の循環回路を形成する。

これにより、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２が駆動されるので、区分経路ｑ５、ｑ６間の流路及び区分経路ｑ７、ｑ８間の流路が開かれ、インクは、第１のポンプＰｍ１から第２の経路Ｑ２に、第２のポンプＰｍ２から第３の経路Ｑ３に吐出され、続いて、第１の経路Ｑ１に送られ、ダンパＤｍｐを流れ、第２の経路Ｑ２に送られて第１のポンプＰｍ１に吸引される。

このように、本実施の形態においては、第１、第２の循環処理を選択して行うことによって、インク内の顔料の沈殿状態に応じて、インクを適切に循環させることができる。

なお、前記第１、第２の循環処理においてインクを循環させると、インク供給流路Ｒｔ５内のインクの圧力変動が大きくなり、記録ヘッドＨｄ５のノズルからインクが漏れ出すことがある。そこで、前記循環処理部Ｐｒ２は、キャリッジモータ２４を駆動し、キャリッジ１７をキャップユニット４２の上方に置き、第１、第２の循環処理を行う。これにより、記録ヘッドＨｄ５のノズルからインクが漏れ出ても、漏れ出たインクをキャップユニット４２によって受けることができる。

次に、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２を構成するチューブポンプについて説明する。

図７は本発明の実施の形態におけるチューブポンプの構造を説明するための図である。

図において、８１はチューブポンプ、８２は「Ｕ」字状の形状を有するケースであり、該ケース８２内に、チューブポンプ８１を作動させ、インクを圧送する圧送機構Ｍｅが収容される。該圧送機構Ｍｅは、ケース８２の内周面に沿って取り付けられたチューブユニット８３、及び該チューブユニット８３より径方向内方において回転自在に配設されたロータ８５を備える。

前記チューブユニット８３は、可撓性及び弾性を有する材料によって形成された筒状体から成るチューブ８４、前記ケース８２の開放端ｅｇの近傍に取り付けられ、前記チューブ８４の一端側に配設された第１のコネネクタＣｉｎ、前記開放端ｅｇの近傍に取り付けられ、前記チューブ８４の他端側に配設された第２のコネネクタＣｏｕを備える。

また、前記ロータ８５は、前記ケース８２に対して回転自在に配設されたシャフトｓｈ１、該シャフトｓｈ１に取り付けられたコア８７、ロータ８５の回転方向における複数箇所、本実施の形態においては、２箇所において、コア８７から径方向外方に向けて突出させて形成されたアームａｍ１、ａｍ２、及び該各アームａｍ１、ａｍ２の先端において、チューブ８４と当接させて回転自在に配設された回転体としてのコロｒ１、ｒ２を備える。

本実施の形態においては、アームａｍ１、ａｍ２が、シャフトｓｈ１を中心にして、互いに１８０〔°〕の角度を成すように直線上に配置されるので、コロｒ１、ｒ２は、シャフトｓｈ１を挟んで、互いに反対側に配置される。

この場合、シャフトｓｈ１の中心からケース８２の内周面までの距離をＬｃとし、ロータ８５の径方向寸法である、シャフトｓｈ１の中心からコロｒ１、ｒ２とチューブ８４とが当接する当接点ｐｔ１、ｐｔ２までの距離をＬｒとし、チューブ８４の肉厚をｗとしたとき、距離Ｌｃ、Ｌｒの差ΔＬは、
ΔＬ＝２・ｗ
にされる。したがって、チューブ８４が、当接点ｐｔ１、ｐｔ２においてコロｒ１、ｒ２によって押し付けられ、内周面同士が密着させられるので、インクの流路が閉じられる。

前記シャフトｓｈ１は、前記駆動モータと連結され、駆動モータを正方向に駆動すると、ロータ８５が図における時計回り方向、すなわち、正方向に回転させられ、駆動モータを逆方向に駆動すると、ロータ８５が反時計回り方向、すなわち、逆方向に回転させられる。

このとき、ロータ８５は、コロｒ１、ｒ２によってチューブ８４をしごきながら回転させられるので、チューブ８４内のインクがロータ８５の回転方向と同じ方向に移動させられる。すなわち、ロータ８５が正方向に回転させられると、第１のコネネクタＣｉｎから吸引されたインクがチューブ８４内を正方向に移動させられ、第２のコネネクタＣｏｕからから吐出される。また、ロータ８５が逆方向に回転させられると、第２のコネネクタＣｏｕから吸引されたインクがチューブ８４内を逆方向に移動させられ、第１のコネネクタＣｉｎから吐出される。

本実施の形態においては、アームａｍ１、ａｍ２が互いに１８０〔°〕の角度を成すように配設されるので、ロータ８５が回転方向におけるいずれの位置に置かれていても、コロｒ１、ｒ２のうちの少なくとも一方は、必ずチューブ８４に押し付けられ、インクの流路を閉じる。したがって、印刷が行われるときに、チューブポンプ８１は停止させられ、インクの流路が閉じられ、印刷が終了し、チューブポンプ８１の駆動が開始されるまで、インクの流路は閉じたままにされる。

このように、本実施の形態においては、インクカートリッジＣｇｉから記録ヘッドＨｄｉに各色のインクを供給するためのインク供給流路Ｒｔ１〜Ｒｔ５のうちの、所定のインクカートリッジＣｇ５から対応する記録ヘッドＨｄ５にインクを供給する所定のインク供給流路Ｒｔ５が、印刷を行うときにインクを記録ヘッドＨｄ５に供給するために配設された第１の経路Ｑ１、及び該第１の経路Ｑ１における所定の部分をバイパスして第１の経路Ｑ１と並列に配設された第２の経路Ｑ２を備え、該第２の経路Ｑ２を構成する区分経路ｑ５、ｑ６間に第１のポンプＰｍ１が配設されるので、第１のポンプＰｍ１を駆動することによって、所定のインク供給流路Ｒｔ５においてインクを循環させることができる。

したがって、インクを攪拌することができるので、インク供給流路Ｒｔ５においてインク内で顔料が沈殿するのを防止することができる。

また、第１、第２の経路Ｑ１、Ｑ２にインクタンク、攪拌装置等を配設する必要がないので、インクに空気が溶け込むことがなく、インクの脱気を行う装置を配設する必要がない。したがって、インクジェットプリンタ１０を小型化することができる。

本実施の形態においては、第１、第２の循環処理において、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２が正方向に駆動されるようになっているが、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２を逆方向に駆動することができる。

これにより、第１の循環処理が行われると、第１のポンプＰｍ１が駆動されるので、区分経路ｑ５、ｑ６間の流路が開かれ、第２のポンプＰｍ２が停止させられるので、区分経路ｑ７、ｑ８間の流路が閉じられ、インクは、第１のポンプＰｍ１から第２の経路Ｑ２に吐出され、ダンパＤｍｐを流れ、続いて、第１の経路Ｑ１に送られ、第２の弁ｖ２に送られて第１のポンプＰｍ１に吸引される。

また、第２の循環処理が行われると、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍが駆動されるので、区分経路ｑ５、ｑ６間の流路及び区分経路ｑ７、ｑ８間の流路が開かれ、インクは、第１のポンプＰｍ１から第２の経路Ｑ２に、第２のポンプＰｍ２から第３の経路Ｑ３に吐出され、続いて、ダンパＤｍｐを流れ、第１の経路Ｑ１に送られて第２のポンプＰｍ２に吸引される。

さらに、第１、第２のポンプＰｍ１、Ｐｍ２の駆動方向を正方向と逆方向とで切り替えて、インクを両方向に循環させることができる。したがって、インク内で顔料が沈殿するのを確実に防止することができる。

また、本実施の形態においては、ロータ８５の回転方向における２箇所に、アームａｍ１、ａｍ２が互いに１８０〔°〕の角度を成すように配設され、各アームａｍ１、ａｍ２の先端にコロｒ１、ｒ２が配設されるようになっているが、ロータ８５の回転方向における３箇所以上にアームを配設することができる。例えば、ロータ８５の回転方向における３箇所にアームを配設する場合、アームが互いに１２０〔°〕の角度を成すように配設され、ロータ８５の回転方向における４箇所にアームを配設する場合、アームが互いに９０〔°〕の角度を成すように配設される。

さらに、本実施の形態においては、インク内で顔料が沈殿しやすい特色のトナーとしてホワイトのトナーを使用したインクジェットプリンタ１０について説明しているが、本発明を、画像に光沢を出すために、金属成分を含む無機材料を顔料として含むシルバーのトナー、ゴールドのトナー等を使用するインクジェットプリンタに適用することができる。

なお、インク循環装置５１をキャリッジ１７に搭載することができるが、その場合、キャリッジ１７の重量が大きくなり、キャリッジモータ２４に加わる負荷が大きくなるとともに、キャリッジ１７が大型化し、インクジェットプリンタ１０が大型化するので、本実施の形態においては、インク循環装置５１をキャリッジ１７外に配設するようにしている。

前記実施の形態においては、インクジェットプリンタ１０について説明したが、本発明を複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置に適用することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

１０ インクジェットプリンタ
１７ キャリッジ
Ｃｇｉ インクカートリッジ
Ｈｄｉ 記録ヘッド
Ｐ 記録媒体
Ｐｍ１ 第１のポンプ
Ｑ１、Ｑ２ 第１、第２の経路
ｑ５、ｑ６ 区分経路
Ｒｔｉ インク供給流路

Claims (8)

1. （ａ）主走査方向に移動自在に配設されたキャリッジと、
   （ｂ）該キャリッジに搭載され、キャリッジの移動に伴って、記録媒体に向けてインク滴を吐出し、画像を形成する記録ヘッドと、
   （ｃ）インクを収容するインク収容部と、
   （ｄ）該インク収容部から記録ヘッドに各色のインクを供給するための複数のインク供給流路とを有するとともに、
   （ｅ）該各インク供給流路のうちの、所定のインク収容部から対応する記録ヘッドにインクを供給する所定のインク供給流路は、印刷を行うときにインクを前記記録ヘッドに供給するために配設された第１の経路、及び該第１の経路における所定の部分をバイパスして第１の経路と並列に配設された第２の経路を備え、
   （ｆ）該第２の経路を構成する区分経路間に、前記所定のインク供給流路においてインクを循環させるためのポンプが配設されることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. （ａ）前記所定のインク供給流路は、第１、第２の経路間を連結する第３の経路を備え、
   （ｂ）該第３の経路に、前記所定のインク供給流路においてインクを循環させるためのポンプが配設される請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. （ａ）前記第１の経路におけるインク収容部と記録ヘッドとの間に第１、第２の弁が配設され、
   （ｂ）該第１、第２の弁間の区分経路において前記第２の経路が分岐させられる請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記所定のインク供給流路に、前記第２の経路に配設されたポンプを駆動することによってインクが循環させられる第１の循環回路、及び前記第２、第３の経路に配設された各ポンプを駆動することによってインクが循環させられる第２の循環回路が形成される請求項２又は３に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記第１、第２の経路はダンパを介して接続される請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。
6. （ａ）前記ダンパの最も上方の位置に第１の経路の区分経路が接続され、
   （ｂ）前記ダンパの最も下方の位置に第２の経路の区分経路が接続される請求項５に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記ダンパの直下に、前記所定のインク収容部からインクが供給される記録ヘッドが近接させて配設される請求項５又は６に記載のインクジェットプリンタ。
8. 印刷が行われるときに、前記ポンプが停止させられ、インクの流路が閉じられる請求項１〜７のいずれか１項に記載のインクジェットプリンタ。

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