JP3233762B2 - 画像記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、複写
機、プリンタやコンピュータの出力装置等に用いられる
画像記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録ヘッドのノズルからインクを
吐出して用紙に印字するインクジェット方式の画像記録
装置が提案され（特開平３−２７９４９号公報）、ま
た、このような画像記録装置を備えた画像形成装置が提
案されており（特開平１−１２９６６７号公報）、現在
では、Ａ０サイズの用紙に対して印字が可能な装置が実
用化されている。このような大サイズ用紙への印字を行
うためには、例えばＡ０一辺の寸法を有する長尺記録ヘ
ッドを用いることが考えられる。しかし、長尺記録ヘッ
ドで精密なノズル構成を製造するのが困難なため、通常
は記録ヘッドを用紙の幅方向にシリアル走査して１ライ
ンずつ印字することが行われている。

【０００３】一方、インクの供給は、従来、固定された
インクタンクからインクチューブを介して記録ヘッドに
供給する方式や記録ヘッドに一体化されたインクカート
リッジを用いる方式により行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、大サイ
ズ用紙への印字を行う画像記録装置では、インクチュー
ブを用いる方式によれば、走査幅が大きくなることによ
りインクチューブが長くなるために、シリアル走査する
記録ヘッドに衝突する等の障害が生じる虞れがある。ま
た、記録ヘッドの負荷が大きくなり、インク供給の応答
性も低下する。一方、インクカートリッジを用いる方式
によれば、インク消費量が増大するために、カートリッ
ジの交換頻度が増加する。また、交換頻度を低減するた
めにカートリッジのサイズを大型化すると、シリアル走
査のための駆動トルクが増大するとともに、正確な走査
が困難になる。

【０００５】本発明は、上記問題を解決するもので、イ
ンクカートリッジを用いるインクジェット方式の画像記
録装置において、カートリッジの交換頻度を低減した画
像記録装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、カートリッジに封入されたインクを記録
ヘッドのノズルから吐出して用紙に印字を行う画像記録
装置において、複数個の上記カートリッジを収納するカ
ートリッジ収納手段と、上記記録ヘッドに配設され、上
記カートリッジを保持して上記ノズルにインクを供給す
るカートリッジ保持手段と、上記カートリッジ保持手段
に保持されたカートリッジを排出するとともに、上記カ
ートリッジ収納手段に収納されたカートリッジを上記カ
ートリッジ保持手段に入れ替えるカートリッジ入替え手
段とを備えたものである（請求項１）。

【０００７】また、請求項１記載の画像記録装置におい
て、上記カートリッジ保持手段に保持されたカートリッ
ジが空カートリッジであることを検出するインク検出手
段と、上記空カートリッジが検出されると、上記カート
リッジ入替え手段を動作させる入替え制御手段とを備え
たものである（請求項２）。

【０００８】また、請求項１または２記載の画像記録装
置において、上記排出されたカートリッジを保持する排
出カートリッジ保持手段と、上記ノズルから排出される
廃インクを上記排出カートリッジ保持手段に保持された
カートリッジに貯留する廃インク貯留手段を備えたもの
である（請求項３）。

【０００９】また、請求項３記載の画像記録装置におい
て、上記排出されたカートリッジを収納する排出カート
リッジ収納手段と、上記排出カートリッジ保持手段に保
持されているカートリッジを上記排出カートリッジ収納
手段に移動する排出カートリッジ移動手段とを備えたも
のである（請求項４）。

【００１０】また、上記排出カートリッジ収納手段は、
上記カートリッジ収納手段に収納されるカートリッジの
個数以上の収納容量を備えている（請求項５）。

【００１１】

【作用】請求項１記載の発明によれば、カートリッジ収
納手段に収納されたカートリッジがカートリッジ保持手
段に保持され、ノズルにインクが供給される。そして、
カートリッジ保持手段に保持されたカートリッジが排出
され、カートリッジ収納手段に収納されたカートリッジ
がカートリッジ保持手段に入れ替えられる。

【００１２】また、請求項２記載の発明によれば、カー
トリッジ保持手段に保持されたカートリッジが空カート
リッジであることが検出されると、空カートリッジが排
出され、カートリッジ収納手段に収納されたカートリッ
ジがカートリッジ保持手段に入れ替えられる。

【００１３】また、請求項３記載の発明によれば、カー
トリッジ保持手段から排出されたカートリッジが排出カ
ートリッジ保持手段で保持され、このカートリッジにノ
ズルから排出される廃インクが貯留される。

【００１４】また、請求項４記載の発明によれば、廃イ
ンクが貯留されたカートリッジが排出カートリッジ収納
手段に移動される。

【００１５】また、請求項５記載の発明によれば、排出
カートリッジ収納手段は、カートリッジ収納手段に収納
されるカートリッジの個数以上のカートリッジが収納可
能になっている。

【００１６】

【実施例】本発明に係る画像記録装置の一実施例につい
て、図面を用いて説明する。図１は同実施例の装置の内
部の概略構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は右
側面図である。図２は印字部の概略構成を示す斜視図で
ある。

【００１７】この装置は、例えば外部装置から入力され
る画像データ等を印字するプリンタで、図１（ａ）中、
右方に後述する広幅モードの印字を行う第１記録部１
１、左方に後述する高速モードの印字を行う第２記録部
１２を備えてなり、それぞれ上部に印字部、下部に用紙
収納部を備えるとともに、その間に用紙を下方から上方
に搬送する用紙搬送系を備えている。なお、図２中、Ｐ
１及びＰ２は、それぞれ第１記録部１１及び第２記録部
１２の用紙搬送方向を示している。

【００１８】装置の右端近傍には、インクカートリッジ
収納部２やキャッピング部材３などからなるインク供給
系が配設されている。また、装置の表面適所には、後述
する表示部８５が配設されている。

【００１９】各用紙収納部には、カット紙が収納できる
サイズの異なる給紙カセット２１，２２及び２３〜２５
が、それぞれ積層的に配設されている。各給紙カセット
２１〜２５には、例えば、給紙カセット２１にＡ４サイ
ズ、給紙カセット２２にＢ５サイズ、給紙カセット２３
にＢ４サイズ、給紙カセット２４にＡ３サイズ、給紙カ
セット２５にＡ１サイズの用紙が収納されている。

【００２０】各用紙搬送系には、それぞれ各給紙カセッ
ト２１〜２５に対応して設けられた用紙を給紙する給紙
ローラや画像記録のタイミングに応じて用紙搬送を行う
レジストローラ対が配設され、更に第１記録部１１の印
字位置には搬送ベルト３８が、第２記録部１２の印字位
置には搬送ベルト３６が配設されている。

【００２１】搬送ベルト３８は、前後端で搬送ローラ３
８１，３８２に張架された無端状を有し、搬送ベルトモ
ータ３８３により回転され、給紙カセット２３〜２５か
ら装置上部に給送されてきた用紙を、静電気やエア吸引
力等により吸着して搬送するものである。排出ローラ対
３９は、搬送ベルト３８により搬送された用紙を排出ト
レイ２９側に導いて排出するものである。

【００２２】また、搬送ベルト３６は、前後端で搬送ロ
ーラ３６１，３６２に張架された無端状を有し、搬送ベ
ルトモータ３６３により回転され、給紙カセット２１，
２２から装置上部に給送されてきた用紙を、静電気やエ
ア吸引力等により吸着して搬送するものである。排出ロ
ーラ対３７は、搬送ベルト３６により搬送ガイド３７１
に沿って搬送された用紙を排出トレイ１９側に導いて排
出するものである。

【００２３】記録ヘッド１０は、キャリッジ５２、ノズ
ル部５１１及び後述するカートリッジ保持部５０から構
成され、そのホームポジションは、キャッピング部材３
上に設定されている。キャリッジ５２は、ノズル部５１
１を保持するもので、搬送ベルト３８の幅方向に並設さ
れたステー５４，５５に貫通孔５２０ａ及び嵌合溝５２
０ｂが嵌合されて、往復動可能にされている。

【００２４】ステー５４は、雄ねじからなり、一端がス
テッピングモータ等からなるキャリッジ駆動モータ５６
に直結され、他端が装置本体の側板５８に回動可能に支
持されており、ステー５５は、両端が装置本体の側板５
８，５９に支持されている。

【００２５】キャリッジ５２は、嵌合溝５２０ｂがステ
ー５５上を摺動するようになっており、一方、貫通孔５
２０ａは、雌ねじが形成されており、キャリッジ駆動モ
ータ５６によるステー５４の回転に応じて、キャリッジ
５２が移動するようになっている。キャリッジ５２の移
動量及び速度は、キャリッジ駆動モータ５６へ供給され
る駆動パルスにより設定可能になっている。

【００２６】なお、発光部及び受光部を有する反射型光
センサなどの位置センサをホームポジション近傍に配設
し、記録ヘッド１０のホームポジションへの復帰を検出
するようにしてもよい。

【００２７】また、キャリッジ５２の幅をノズル部５１
１の幅と同一寸法まで短縮させることにより、キャリッ
ジ５２の移動による必要なスペースを最小限に抑えるこ
とができるので、装置の小型化が図れる。

【００２８】ノズル部５１１は、多数の微小径ノズルが
配設され、各ノズルに設けられた、例えば圧電素子で構
成されるインク吐出機構によりインクを吐出して、用紙
上に画像を印字するものである。ノズル部５１１は、例
えば微小径ノズルが一列に所定ピッチで配設されたノズ
ル列からなる。なお、このノズル列は、微小径ノズルが
碁盤目状や千鳥状に配列されたマトリクス構成をアレイ
状に配列したものでもよい。

【００２９】また、ノズル部５１１は、本実施例では、
ノズル列の寸法がＡ４サイズの短辺に等しい長さを有す
るように構成されている。

【００３０】次に、カートリッジ収納部２、カートリッ
ジ保持部５０、廃インクカートリッジ収納部４及びキャ
ッピング部材３の構成について、図３〜図５を用いて説
明する。図３はインクカートリッジ６１の構成を示す斜
視図である。図４（ａ）はカートリッジ収納部２及び廃
インクカートリッジ収納部４の構成を示す図１（ｂ）の
部分拡大図、図４（ｂ）はカートリッジ保持部５０、廃
インクカートリッジ収納部４及びキャッピング部材３の
構成を示す図１（ｂ）の部分拡大図である。図５はカー
トリッジ収納部２のカートリッジ取出口２０４の構成を
示す図で、（ａ）は記録ヘッド１０がキャッピング部材
３上に位置する場合の正面図、（ｂ）は（ａ）の場合の
カートリッジ収納部２の底面図、（ｃ）は（ｂ）のＣ−
Ｃ断面図、（ｄ）は、記録ヘッド１０がカートリッジ収
納部２の直下に位置する場合の正面図、（ｅ）は（ｄ）
の場合のカートリッジ収納部２の底面図である。

【００３１】インクカートリッジ６１は、内部に例えば
黒インクが封入され、カートリッジ保持部５０に保持さ
れてノズル部５１１にインクを供給するもので、底面の
前方側に形成された傾斜面に、インク抽出口６１ａが設
けられ、側面には、ガイドボス６１ｂが突設され、上面
の前方側の隅には、大気通気孔６１ｃが穿設されてい
る。インク抽出口６１ａは、未使用状態ではシールされ
ている。ガイドボス６１ｂは、後述するガイド溝２１
２，２２２（図４（ｂ）参照）に嵌合し、インクカート
リッジ６１の移動が案内されるようになっている。大気
通気孔６１ｃは、カートリッジ内部を一定の大気圧に保
持するための小孔である。

【００３２】このように、インク供給チューブなどを用
いることなく、インクカートリッジ６１を記録ヘッド１
０のカートリッジ保持部５０に保持し、ノズル部５１１
にインクカートリッジ６１からインクを供給するように
したので、記録ヘッド１０のシリアル走査が円滑に行わ
れる。

【００３３】カートリッジ収納部２は、記録ヘッド１０
のホームポジションの右上方に配設され、複数個の未使
用のインクカートリッジ６１を収納するものである。図
４（ａ）中、左端に設けられたバネ２０５は、各インク
カートリッジ６１を右方に付勢するもので、右方の下面
に設けられたカートリッジ取出口２０４（図５）からイ
ンクカートリッジ６１が取り出されると、次に使用され
るインクカートリッジ６１が右端に位置するようになっ
ている。

【００３４】モータ２０１及び押出し板２０２は、右端
に位置するインクカートリッジ６１をカートリッジ取出
口２０４から押し出すものである。モータ軸にはピニオ
ン２０１ａが固定され、押出し板２０２にはラック２０
２ａが設けられ、ピニオン２０１ａとラック２０２ａと
が歯合している。また、押出し板２０２は、上端が内方
に延設され、当接片２０２ｂが形成されている。

【００３５】そして、モータ２０１の回転力がピニオン
２０１ａ及びラック２０２ａを介して押出し板２０２に
伝達され、押出し板２０２が下方に移動すると、インク
カートリッジ６１が当接片２０２ｂに押されて、カート
リッジ取出口２０４から押し出されるようになってい
る。

【００３６】カートリッジ取出口２０４は、図５に示す
ように、インクカートリッジ６１の上面視と同一形状
で、多少大きめの寸法を有している。カートリッジ取出
口２０４は、その図５（ｂ）中、上下辺側の適所に、Ｔ
字型の突起２０４ａが突設され、その外側には、カート
リッジ取出口２０４と同一寸法の取出口２０３ｃを有す
るカートリッジ補給板２０３が配設されている。

【００３７】カートリッジ補給板２０３は、取出口２０
３ｃの図５（ｂ）中、上下辺に溝部２０３ａが形成さ
れ、この溝部２０３ａが、図５（ｃ）に示すように、突
起２０４ａに係合し、溝部２０３ａに沿って往復動可能
にされている。また、カートリッジ補給板２０３は、そ
の下面適所に、下方に延設された当接片２０３ｂが形成
されるとともに、バネ等の付勢手段（不図示）によっ
て、図５（ａ）中、左方に付勢されている。

【００３８】そして、カートリッジ補給板２０３は、移
動する記録ヘッド１０により当接片２０３ｂが押される
と、図５（ｄ），（ｅ）に示すように右方に移動し、取
出口２０３ｃとカートリッジ取出口２０４とが重なっ
て、インクカートリッジ６１が取り出し可能になる。

【００３９】このように、複数の未使用インクカートリ
ッジ６１を収納するカートリッジ収納部２を設けたの
で、インクカートリッジ６１の補給頻度を低減すること
ができる。

【００４０】カートリッジ保持部５０は、印字に使用す
るインクカートリッジ６１を保持するもので、筐体の内
部にインクカートリッジ６１の通路２１１が設けられて
いる。この通路２１１の紙面奥行き側及び手前側の側面
にはガイド溝２１２が設けられ、ガイドボス６１ｂが嵌
合するようになっている。

【００４１】ソレノイド２１３は、カートリッジ保持部
５０の筐体内に配設され、オン、オフにより回動する位
置決め板２１４によりインクカートリッジ６１の位置を
規制するもので、オフのときは位置決め板２１４が通路
２１１内に突出しており、インクカートリッジ６１に当
接して停止させ、オンのときは位置決め板２１４が回動
して筐体に没入する。

【００４２】ソレノイド２１５は、通路２１１のノズル
部５１１側内部であって、位置決め板２１４とほぼ同一
の高さ位置に配設され、オンのときはインク供給口２１
６を引き込み、オフのときは突出させることにより、図
中左右に移動させるものである。インク供給口２１６
は、前面（図中、右側）に、インクカートリッジ６１の
インク抽出口６１ａが配設された傾斜面に合う角度の傾
斜が形成され、インク抽出口６１ａに対向する位置に中
空の針２１６ａ（図８（ｂ）参照）が配設されている。
そして、ソレノイド２１５がオフになると、インク供給
口２１６が右方に移動し、針２１６ａがインク抽出口６
１ａに突き刺さって、ノズル部５１１へのインク供給が
可能になる。

【００４３】キャッピング部材３は、記録ヘッド１０の
ホームポジションに配設され、インクの乾燥及び異物、
気泡等のノズル内への侵入を防止するものである。キャ
ッピング部材３の記録ヘッド１０に対向する面には、例
えばゴム製のキャップ等が形成され、記録ヘッド１０に
密着可能になっている。そして、キャップが記録ヘッド
１０に密着すると、ノズル部５１１のノズル面を覆うよ
うになっている。

【００４４】廃インクカートリッジ収納部４は、空にな
ったインクカートリッジ６１を廃インクタンクとして使
用するために収納するもので、キャッピング部材３を囲
むようにＬ字形状を有し、筐体の内部にインクカートリ
ッジ６１の通路２２１が設けられている。この通路２２
１の紙面奥行き側及び手前側の側面にはガイド溝２２２
が設けられ、ガイドボス６１ｂが嵌合する。

【００４５】通路２２１の水平部分の下方には、複数個
の移動ローラ２３１が配設されている。移動ローラ２３
１は、移動ローラ駆動モータ２３２（図６参照）により
駆動され、自重で下降したインクカートリッジ６１を左
方に移動させるものである。なお、通路２１１，２２１
は、記録ヘッド１０がホームポジションに位置するとき
に一致するようになっている。

【００４６】ソレノイド２２３は、通路２２１の水平部
分の下方の筐体内適所に配設され、オン、オフにより回
動する位置決め板２２４によりインクカートリッジ６１
の位置を規制するもので、オフのときは位置決め板２２
４が通路２２１内に突出してインクカートリッジ６１に
当接し、オンのときは位置決め板２２４が回動して筐体
に没入する。

【００４７】ソレノイド２２５は、通路２２１のキャッ
ピング部材３側内部であって位置決め板２２４の上方に
配設され、オンのときは廃インク排出口２２６を引き込
み、オフのときは突出させることにより、図中上下に移
動させるものである。廃インク排出口２２６は、前面
（図中、右側）に、インクカートリッジ６１のインク抽
出口６１ａが配設された傾斜面に合う角度の傾斜が形成
され、インク抽出口６１ａに対向する位置に中空の針２
２６ａ（図９（ｂ）参照）が配設されている。そして、
ソレノイド２２５がオフになると、廃インク排出口２２
６が下方に移動し、針２２６ａがインク抽出口６１ａに
突き刺さって、キャッピング部材３からインクカートリ
ッジ６１に廃インクが流入可能になる。

【００４８】このように、空のインクカートリッジ６１
を廃インクタンクとして使用するようにしたので、廃イ
ンクタンクのカートリッジ化により、交換が容易にな
る。また、印字に使用しているインクカートリッジ６１
が空になる度に、廃インクタンクを交換するようにした
ので、ノズル数が多いことによる廃インクの増加に拘ら
ず、廃インクタンクの交換頻度を低減することができ
る。

【００４９】なお、最初は、廃インクカートリッジ収納
部４の廃インク排出口２２６の位置には、空のインクカ
ートリッジ６１が収納されている。また、図４（ｂ）に
は、ソレノイド２１３，２１５，２２３，２２５のオフ
状態が示されている。

【００５０】次に、この装置の制御構成について、図６
のブロック図を用いて説明する。この装置は、パソコン
等の外部装置から入力される操作信号及び画像信号に基
づいて各部の動作が行われるようになっている。

【００５１】制御部８１は、マイクロコンピュータ等か
ら構成され、装置全体の動作を制御するものである。ま
た、制御プログラムが記憶されたＲＯＭや一時的にデー
タを保管するＲＡＭ等からなる記憶部８２を内蔵してい
る。この記憶部８２には、カートリッジ収納部２に収納
されているインクカートリッジ６１の初期の収納個数が
記憶されている。

【００５２】外部装置からは、画像信号が記録制御部８
１１に、用紙サイズや後述する記録モード等の操作信号
が走査制御部８１２に入力される。走査制御部８１２
は、入力された記録モードに応じて、所要の指示信号を
記録制御部８１１に出力する。そして、記録制御部８１
１と走査制御部８１２とは、互いに同期して制御動作を
行うようになっている。

【００５３】記録制御部８１１は、入力された画像信号
を信号線５１３を介して記録ヘッド１０に配設された駆
動回路５１２にシリアル送信するものである。駆動回路
５１２は、ラッチ部を有し、信号線５１３で送られてき
た例えば１ライン分のシリアルの２値あるいは多値の画
像信号を一旦ラッチし、パラレル信号に変換した後、ノ
ズル部５１１の対応する圧電素子にパルス駆動信号とし
て同期出力するものである。

【００５４】例えば、「０」，「１」の２値信号の場
合、「１」の信号に対してはそのパルス幅の間、圧電素
子に電圧が印加されて液圧が急激に高まることで、ノズ
ルから定量のインクを吐出するようになっている。上記
１ライン分の画像信号は、所定周期で順次伝送されてく
るようになっており、これにより２次元の画像記録がな
される。

【００５５】また、記録制御部８１１は、駆動回路５１
２で変換されたパラレル信号を、走査制御部８１２に同
期してノズル部５１１の各ノズルに設けられた圧電素子
に出力し、インクの吐出を制御するものである。このイ
ンク吐出の周期、すなわち圧電素子への信号出力の周期
は、記録モードに応じて好適に設定される。

【００５６】走査制御部８１２は、入力された操作信号
に基づき、駆動回路８３を介して給紙ローラ等からなる
給紙系、排出系８６を駆動して所定のカセットから給紙
を行わせるとともに、他の駆動系の各モータ等を駆動さ
せるものである。

【００５７】インク残量検知部６２は、カートリッジ保
持部５０に保持されているインクカートリッジ６１が空
であることを検知し、その旨の信号をカートリッジ交換
制御部８１６に入力するものである。

【００５８】カートリッジ交換制御部８１６は、駆動回
路８３を介してソレノイド２１３，２１５，２２３，２
２５等の動作を制御するもので、インクカートリッジ６
１が空になると、その交換動作を行うようになってい
る。また、インクカートリッジの交換回数をカウント
し、カートリッジ収納部２が空になると、その旨の信号
を表示制御部８１３に入力する。表示制御部８１３は、
表示部８５の表示内容を制御するものである。表示部８
５は、各給紙カセット内の用紙の有無やインクカートリ
ッジ６１の交換中であること等を表示するとともに、カ
ートリッジ収納部２が空であって、かつインク残量検知
部６２がインク無しを検知すると、インクカートリッジ
の補充を促す表示を行う。

【００５９】次に、印字動作について説明する。外部装
置から入力された用紙サイズの横幅がＡ４の短辺より大
きいとき、すなわち給紙カセット２３〜２５の用紙を用
いるときは、搬送ベルトモータ３８３は、用紙の搬送と
停止とを繰り返し、停止中にキャリッジ駆動モータ５６
によりキャリッジ５２を第１記録部１１の印字位置の範
囲で走査させて、１ライン毎の画像印字を行う（広幅モ
ード）。

【００６０】一方、入力された用紙サイズの横幅がＡ４
の短辺以下のとき、すなわち給紙カセット２１，２２の
用紙を用いるときは、キャリッジ駆動モータ５６により
キャリッジ５２を第２記録部１２の所定の印字位置まで
移動させ、停止させて、搬送ベルトモータ３６３で用紙
を停止させることなく搬送しつつ、画像の印字を行う
（高速モード）。

【００６１】高速モードでは、用紙搬送速度が広幅モー
ドと同等であれば、記録ヘッド１０の走査中、すなわち
用紙が停止している時間だけ印字速度を広幅モードに比
して上昇させることができる。

【００６２】また、印字中は、所要の間隔で記録ヘッド
１０をホームポジションに戻し、キャッピング部材３に
向けて全ノズルからインクを吐出する空吐出を行うこと
により、印字中に使用されないか、または使用頻度の低
いノズルの目詰まりを防止するようにしている。

【００６３】次に、インクカートリッジ６１の交換動作
について、図７のフローチャートに従い、図４、図５、
図８及び図９を参照しながら説明する。図８はカートリ
ッジ保持部５０における空インクカートリッジの交換手
順を示す説明図で、図９は廃インクカートリッジ収納部
４におけるインクカートリッジ交換手順を示す説明図で
ある。なお、図７のフローチャートでは、処理記号を図
８に対応する動作を左方に、図９に対応する動作を右方
にずらせて示している。

【００６４】カートリッジ保持部５０に保持されている
インクカートリッジ６１が空になったかどうかが判別さ
れ（ステップＳ１）、空であれば（ステップＳ１でＹＥ
Ｓ）、ステップＳ２以下の動作に進む。

【００６５】まず、記録ヘッド１０がホームポジション
のキャッピング部材３上まで移動する（ステップＳ
２）。次に、ソレノイド２１５のオンにより、空のイン
クカートリッジ６１からインク供給口２１６が取り外さ
れ（ステップＳ３，図８（ａ），（ｂ））、一方、ソレ
ノイド２２５のオンにより、廃インク回収用のインクカ
ートリッジ６１から廃インク排出口２２６が取り外され
る（ステップＳ４，図９（ａ），（ｂ））。

【００６６】次いで、ソレノイド２１３のオンにより、
位置決め板２１４が取り外され（ステップＳ５，図８
（ｃ））、一方、ソレノイド２２３のオンにより、廃イ
ンク回収用インクカートリッジ６１の位置決め板２２４
が取り外される（ステップＳ６，図９（ｃ））。

【００６７】続いて、移動ローラ２３１が駆動されて、
自重で下降する空のインクカートリッジ６１が移動する
とともに（ステップＳ７）、今まで廃インク回収に使用
されていたインクカートリッジ６１が移動する（ステッ
プＳ８，図９（ｃ））。

【００６８】次に、ソレノイド２１３のオフにより、位
置決め板２１４が突出され（ステップＳ９，図８
（ｄ））、一方、ソレノイド２２３のオフにより、位置
決め板２２４が突出される（ステップＳ１０，図９
（ｄ））。そして、空のインクカートリッジ６１が位置
決め板２２４に当接して移動ローラ２３１が停止すると
（ステップＳ１１）、ソレノイド２２５のオフにより、
廃インク排出口２２６が突出される（ステップＳ１
２）。このとき、移動ローラ２３１の駆動中に、今まで
廃インク回収に使用されていたインクカートリッジ６１
は、廃インクカートリッジ収納部４の左端、または以前
に廃インク回収に使用されていたインクカートリッジ６
１に当接して停止する。

【００６９】続いて、記録ヘッド１０がカートリッジ収
納部２の直下まで移動して取出口が開かれ（ステップＳ
１３，図５（ｄ），（ｅ））、モータ２０１が所定時間
駆動して、未使用のインクカートリッジ６１が押し出さ
れる（ステップＳ１４）。次いで、インクカートリッジ
６１が位置決め板２１４に当接して停止すると、ソレノ
イド２１５のオフによりインク供給口２１６が突き出さ
れる（ステップＳ１５）。

【００７０】そして、記録ヘッド１０がキャッピング部
材３上に移動して、空吐出等によりインク初期充填動作
が行われ（ステップＳ１６）、終了する。

【００７１】なお、廃インク排出口２２６を、例えば廃
インクカートリッジ収納部４の図４（ｂ）中、左端に配
設し、廃インクタンク用のカートリッジ６１を入れ替え
ないようにしてもよい。この場合には、ソレノイド２２
３，２２５及び位置決め板２２４を省略することができ
る。廃インクの量がそれほど多くないときには、このよ
うな構成でも支障を来すことがない。

【００７２】また、本実施例では、白黒印字の装置につ
いて説明したが、カラー印字が可能な装置でもよい。こ
の場合には、ノズル部５１１は、イエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）のインクを吐出
するノズル列を並設するとともに、カートリッジ収納部
２、キャッピング部材３及び廃インクカートリッジ収納
部４その他の各機構を４列並設するようにすればよい。

【００７３】また、本実施例では、高速印字を行うため
の第２記録部１２を備えた装置で説明したが、第１記録
部１１のみを備えた装置でもよい。

【００７４】また、キャッピング部材３と廃インク排出
口２２６間にポンプを配設してもよい。この場合には、
ポンプの吸引力により、ノズル部５１１に密着したキャ
ップを介してノズル先端に形成されたメニスカスを正常
な位置に復帰させたり、ノズル内の気泡や異物をインク
とともに取り除くことにより、インクの吐出不良を解消
することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数個のカートリッジをカートリッジ収納手段に収納
し、カートリッジ保持手段に保持されたカートリッジを
排出するとともに、カートリッジ収納手段に収納された
カートリッジをカートリッジ保持手段に入れ替えるよう
にしたので、カートリッジの補給頻度を低減することが
できる。

【００７６】また、請求項２の発明によれば、カートリ
ッジ保持手段に保持されたカートリッジが空カートリッ
ジであることを検出すると、空カートリッジを排出し、
カートリッジ収納手段に収納されたカートリッジをカー
トリッジ保持手段に入れ替えるようにしたので、自動的
にカートリッジ保持手段に未使用のカートリッジを入れ
替えることができる。

【００７７】また、請求項３の発明によれば、カートリ
ッジ保持手段から排出されたカートリッジを排出カート
リッジ保持手段で保持し、このカートリッジにノズルか
ら排出される廃インクを貯留するようにしたので、廃イ
ンク貯留手段の交換頻度を低減することができる。

【００７８】また、請求項４の発明によれば、廃インク
が貯留されたカートリッジを排出カートリッジ収納手段
に移動するようにしたので、カートリッジが廃インクで
満杯になるまでに順次交換することができる。

【００７９】また、請求項５の発明によれば、排出カー
トリッジ収納手段は、カートリッジ収納手段に収納され
るカートリッジの個数以上のカートリッジが収納可能に
なっているので、排出カートリッジを装置から取り出す
頻度は、カートリッジの補給頻度以下にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像記録装置の一実施例の装置の
内部の概略構成を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は
右側面図である。

【図２】印字部の概略構成を示す斜視図である。

【図３】インクカートリッジ６１の構成を示す斜視図で
ある。

【図４】（ａ）はカートリッジ収納部２及び廃インクカ
ートリッジ収納部４の構成を示す図１（ｂ）の部分拡大
図、（ｂ）はカートリッジ保持部５０、廃インクカート
リッジ収納部４及びキャッピング部材３の構成を示す図
１（ｂ）の部分拡大図である。

【図５】カートリッジ収納部２のカートリッジ取出口２
０４の構成を示す図で、（ａ）は記録ヘッド１０がキャ
ッピング部材３上に位置する場合の正面図、（ｂ）は
（ａ）の場合のカートリッジ収納部２の底面図、（ｃ）
は（ｂ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は、記録ヘッド１０が
カートリッジ収納部２の直下に位置する場合の正面図、
（ｅ）は（ｄ）の場合のカートリッジ収納部２の底面図
である。

【図６】制御構成を示すブロック図である。

【図７】インクカートリッジ６１の交換動作の手順を示
すフローチャートである。

【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）はカートリッジ保持
部５０における空インクカートリッジの交換手順を示す
説明図である。

【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は廃インクカートリ
ッジ収納部４におけるインクカートリッジ交換手順を示
す説明図である。

【符号の説明】

２ カートリッジ収納部 ３ キャッピング部材 ４ 廃インクカートリッジ収納部 １０ 記録ヘッド １１ 第１記録部 １２ 第２記録部 ２１〜２５ 給紙カセット ３６，３８ 搬送ベルト ５０ カートリッジ保持部 ５２ キャリッジ ５４，５５ ステー ５６ キャリッジ駆動モータ ５８，５９ 側板 ６１ インクカートリッジ ６１ａ インク抽出口 ６１ｂ ガイドボス ６１ｃ 大気通気孔 ８１ 制御部 ８２ 記憶部 ８３，５１２ 駆動回路 ８５ 表示部 ２１１，２２１ 通路 ２１２，２２２ ガイド溝 ２１３，２１５，２２３，２２５ ソレノイド ２１４，２２４ 位置決め板 ２１６ インク供給口 ２２６ 廃インク排出口 ２３１ 移動ローラ ２３２ 移動ローラ駆動モータ ３７１ 搬送ガイド ３８３ 搬送ベルトモータ ５１１ ノズル部 ５１３ 信号線 ８１１ 記録制御部 ８１２ 走査制御部 ８１３ 表示制御部 ８１６ カートリッジ交換制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬場 弘一 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田 工業株式会社内 (72)発明者 河内 嘉子 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田 工業株式会社内 (72)発明者 堀 節夫 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田 工業株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/18 B41J 2/185

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カートリッジに封入されたインクを記録
   ヘッドのノズルから吐出して用紙に印字を行う画像記録
   装置において、複数個の上記カートリッジを収納するカ
   ートリッジ収納手段と、上記記録ヘッドに配設され、上
   記カートリッジを保持して上記ノズルにインクを供給す
   るカートリッジ保持手段と、上記カートリッジ保持手段
   に保持されたカートリッジを排出するとともに、上記カ
   ートリッジ収納手段に収納されたカートリッジを上記カ
   ートリッジ保持手段に入れ替えるカートリッジ入替え手
   段とを備えたことを特徴とする画像記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の画像記録装置において、
   上記カートリッジ保持手段に保持されたカートリッジが
   空カートリッジであることを検出するインク検出手段
   と、上記空カートリッジが検出されると、上記カートリ
   ッジ入替え手段を動作させる入替え制御手段とを備えた
   ことを特徴とする画像記録装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の画像記録装置に
   おいて、上記排出されたカートリッジを保持する排出カ
   ートリッジ保持手段と、上記ノズルから排出される廃イ
   ンクを上記排出カートリッジ保持手段に保持されたカー
   トリッジに貯留する廃インク貯留手段を備えたことを特
   徴とする画像記録装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の画像記録装置において、
   上記排出されたカートリッジを収納する排出カートリッ
   ジ収納手段と、上記排出カートリッジ保持手段に保持さ
   れているカートリッジを上記排出カートリッジ収納手段
   に移動する排出カートリッジ移動手段とを備えたことを
   特徴とする画像記録装置。
5. 【請求項５】 上記排出カートリッジ収納手段は、上記
   カートリッジ収納手段に収納されるカートリッジの個数
   以上の収納容量を備えていることを特徴とする請求項４
   記載の画像記録装置。