JP3555347B2 - インクジェット方式の画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、用紙等の記録媒体にインクを飛翔させることで画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記インクジェット方式の画像形成装置は、例えば、用紙等を一定の方向に搬送する記録媒体搬送部材と、当該記録媒体の搬送経路に対向して且つ当該記録媒体の搬送方向と垂直な方向に移動可能に配設され、当該記録媒体の搬送経路に向かってノズル部からインクを飛翔させる記録ヘッドキャリッジとを有するものが広く普及している。
なお、上記記録ヘッドキャリッジとしては、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及びブラックインクを飛翔させることができるフルカラー用のものが一般的であり、また当該フルカラー用のものにおいては、各色毎に設けられた複数のノズル部と、当該ノズル部にインクを供給する複数のインクタンクとで構成されたものが一般的である。また、上記各ノズル部には多数のノズルが形成される一方で、上記各インクタンクは上記記録ヘッドキャリッジと着脱可能に配設されている。
【０００３】
そして、当該インクジェット方式の画像形成装置は、記録媒体搬送部材で記録媒体を搬送し、且つ、上記記録ヘッドキャリッジを往復動作させた状態で、画像情報に応じてインクを飛翔させることで、当該記録媒体上に所定の画像を形成する。
【０００４】
ところで、上記インクジェット方式の画像形成装置は、インクを使用しているが故に、更に当該インクを上記ノズル部から飛翔させることで画像を形成するようにしているが故に、画像品質を維持する上で種々の問題を有する。
【０００５】
具体的には、上記インクジェット方式の画像形成装置では、第一に、非画像形成時に上記ノズル部に収容されているインクが乾燥し易く、当該状態が発生するとインクの粘性等が変化して（例えば、増粘して）その飛翔の仕方が変化してしまい、所望の画像を形成することができなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
第二に、上記インクジェット方式の画像形成装置では、上記インクの乾燥が更に進行してノズル部内に増粘したインクが詰まってしまったり、ノズル部内に異物や空気が混入してしまったりすると、インクが飛翔しなくなってしまうという問題がある。
【０００７】
第三に、上記インクジェット方式の画像形成装置では、画像形成開始直後においては、インクの表面が乾燥したりしているため、インクの飛翔が安定せず、適当に画像を形成することができない場合がある。
【０００８】
そこで、従来、上記インクジェット方式の画像形成装置では、非画像形成時に上記各ノズル部を被覆してインクの乾燥を防止する複数のキャップ部材と、当該複数のキャップ部材からインクを吸引するポンプ部材と、上記キャップ部材が受容した排インクを貯蔵する排インクタンクとを設けていた（特開平６−２２６９９５号公報、特開平４−４５９５３号公報、特開昭６０−１４５８５４号公報を参照）。
【０００９】
そして、当該画像形成装置では、上記各キャップ部材で上記各ノズル部を被覆することでインクの乾燥を防止することができ、当該キャップ部材で上記ノズル部を被覆した状態でインクを吸引することで増粘したインク等を当該ノズル部から除去することができ、更に、画像形成開始直前に各ノズル部からインクを飛翔させることで画像形成開始時に生じるインクの飛翔ムラを予防することができる。また、当該画像形成装置は、これら各動作においてキャップ部材が受容した排インクをポンプで吸引し、当該排インクを上記排インクタンクに貯蔵する。なお、前者をキャッピング動作と呼び、中者を回復動作と呼び、後者をダミージェット動作と呼ぶ。
【００１０】
しかしながら、これらのインクジェット方式の画像形成装置では、上記キャップ部材から排インクタンクまでの間を排インクが適当に流れるように、当該排インクタンクの排インク流入口をその上部に形成すると共に、上記キャップ部材から排インクタンクまでのインク排出経路を垂直方向にあるいは少なくとも垂直に近い斜め方向に設定する必要があった。
【００１１】
その為、上記インクジェット方式の画像形成装置では、上記キャップ部材の上端から排インクタンクの下端までの高さ、ひいては上記キャップ部材は記録ヘッドに対向して配置されるのが一般的なので、記録ヘッドの上端から排インクタンクの下端までの高さを確保しなければならず、装置を薄く小型化することができなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、インクの排出経路を略水平方向に設定してもインクをスムースに流すことができ、薄く小型化することができるインクジェット方式の画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、画像情報に応じてインクを飛翔するノズル部と、当該ノズル部に対向して配置されたキャップ部材と、当該キャップ部材が受容したインクを貯蔵する排インク貯蔵部材と、上記キャップ部材から排インク貯蔵部材までのインクの排出経路を形成するインク排出経路形成部材とを有し、前記インク排出経路形成部材は、その内部をインクが流れる導インク管状部材と、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるインク搬送用吸収体とからなり、排インクをキャップ部材から排インク貯蔵部材まで移動させる際にポンプを使用するインクジェット方式の画像形成装置であって、 導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げると共に、当該インク流路の大きい部分にインク搬送用吸収体を配設したインクジェット方式の画像形成装置である。
【００１４】
本発明において、上記ノズル部は、画像情報に応じてインクを飛翔するものであればよい。
【００１５】
上記キャップ部材は、上記ノズル部に対向して配置されたものであればよく、例えば、当該ノズル部に対して進退可能に配設され、非画像形成時には当該ノズル部を被覆するものがある。
【００１６】
上記排インク貯蔵部材は、上記キャップ部材が受容したインクを貯蔵できるものであればよく、例えば、内部に空間が形成された排インクタンクや、発泡体などからなり、インクを吸収して保持することができる排インク吸収体がある。
【００１７】
上記インク排出経路形成部材は、その内部をインクが流れる導インク管状部材と、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるインク搬送用吸収体とからなり、上記キャップ部材から排インク貯蔵部材までのインクの排出経路を形成するものであればよい。
【００１８】
上記導インク管状部材は、インクがその内部を流れることができるものであればよく、例えば、円筒形状の管がある。
【００１９】
上記インク搬送用吸収体は、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるものであればよく、例えば、フェルト材料や多孔質材料で構成することができる。
【００２０】
そして、本発明のインクジェット方式の画像形成装置では、インク排出経路形成部材を、その内部をインクが流れる導インク管状部材と、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるインク搬送用吸収体とで構成したので、当該インク搬送用吸収体によりインクを吸収拡散させることにより排インクを排インク貯蔵部材にスムースに流すことができる。
【００２１】
ところで、本発明において、上記排インク貯蔵部材として、上記インク排出用吸収体と接触して配設され、インクを保持することができる排インク吸収体を用いる場合には、当該排インク吸収体のインク保持力がインク搬送用吸収体のそれよりも大きくなるように形成するとよい。これにより、インク搬送用吸収体が保持しているインクを排インク吸収体に容易且つ確実に移行させることができ、インクが排インク吸収体に直接且つスムースに移行されるようになる。
【００２２】
なお、上記インク保持力は、インクを吸着して保持する能力の高さを意味し、例えば、密度を高くしたり、濡れ性を低く（濡れ易く）したりすればよい。またインクを吸収する材料としては、フェルト材料や多孔質材料がある。
【００２３】
また、本発明において、上記排インク吸収体を交換可能にする場合には、インク搬送用吸収体と分離させて交換できるように構成すると良い。これにより、当該排インク吸収体を交換する際に、インク排出経路形成部材内に残留しているインクが垂れることがなくなる。
【００２４】
そして、当該分離可能な構成においては、排インクをキャップ部材から排インク貯蔵部材まで移動させる際にポンプを使用する場合には、導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げると共に、当該インク流路の大きい部分にインク搬送用吸収体を配設するとよい。これにより、ポンプにより押されて膨らんだインクの風船が広げた部分において破裂して、上記分離部分において破裂することがないので、当該分離部分を簡便な構成としてもインクが飛散して周囲の装置を汚してしまうことはない。
【００２５】
更に、当該導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げ、当該広げた部分にインク搬送用吸収体を配設する場合には、導インク管状部材の流路の大きさが変化している流路径境界部から離間させて配設するとよい。これにより、当該境界面の位置の上流側にインクが溜まってしまって、インクが固着してしまうこともなく、インク詰まりを防止することができる。
【００２６】
また、当該導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げ、当該広げた部分にインク搬送用吸収体を配設する場合には、当該インク搬送用吸収体がインク流路を塞がないように配設するとよい。これにより、当該インク搬送用吸収体が目詰まりを起こしても、インク搬送経路の残部（インク搬送用吸収体の配設されていない部分）からインクを排インク吸収体に流すことができ、インク詰まりを防止することができる。
【００２７】
【実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。
【００２８】
実施形態１
図１に本実施の形態に係るインクジェット方式の画像形成装置を示す。
当該画像形成装置は、記録媒体Ｐを一定の方向に搬送する記録媒体搬送部材１と、当該記録媒体Ｐの搬送経路に対向して且つ当該記録媒体Ｐの搬送方向と垂直な方向に延在された１組のガイド部材２と、当該ガイド部材２により支持されてた記録ヘッドキャリッジ３と、上記ガイド部材２の下で且つ記録媒体搬送経路に隣接した位置に配設されたメンテナンスステーション４と、これらを一体に保持するハウジングとを有する。また、上記記録ヘッドキャリッジ３にはフレキシブル基板に形成された信号線を通じて画像情報が送られるようになっており、また、上記メンテナンスステーション４に対向する位置に記録ヘッドキャリッジ３のホームポジションが設定されており当該位置をホームポジションセンサ７で検出するようになっている。
【００２９】
上記記録ヘッドキャリッジ３は、図２に示すように、上記１組のガイド部材２上を移動可能に配設されたヘッドキャリッジフレーム３ａと、当該フレーム３ａの下面（上記記録媒体搬送経路に対向する面）よりも下に突出するように配設された２つのノズル部３ｂ，３ｃと、当該フレーム３ａと着脱可能に配設され、当該各ノズル部３ｂ，３ｃにインクを供給する２つのインクタンク３ｄ，３ｅとからなる。
【００３０】
また、上記各ノズル部３ｂ，３ｃにはそれぞれ多数のノズルが形成さている。そして、上記ノズル部の一方３ｂ（図において右側）では、当該ノズル部３ｂに接続されたインクタンク３ｄが黒色インクを供給するので、画像情報に応じて１種類のインクを飛翔させ、他方、上記ノズル部の他方３ｃ（図において左側）では、当該ノズル部３ｃに接続されたインクタンク３ｅがイエローインク、マゼンタインク、シアンインクを供給するので、画像情報に応じて３種類のインクを飛翔させることができる。なお、本実施形態にかかる図面においては、上記各色用の複数のノズルを便宜上１つのノズルとして表示している（黒色用の複数のノズル（ノズル群）は３ｆ、イエロー用の複数のノズルは３ｇ、マゼンタ用の複数のノズルは３ｈ、シアン用の複数のノズルは３ｉである）。
【００３１】
そして、上記画像形成装置は、図３に示すように、記録媒体搬送部材１で記録媒体Ｐを搬送し、且つ、上記記録ヘッドキャリッジ３を往復動作させた状態で、画像情報に応じてインクを飛翔させることで、当該記録媒体Ｐ上に所定の画像を形成する。
【００３２】
上記メンテナンスステーション４は、図４に示すように、ステーション本体４ａと、当該ステーション本体４ａから排出されるインクを吸収保持する排インク吸収体４ｂとからなる。
【００３３】
上記ステーション本体４ａは、図５に示すようにユニットハウジング８と、それに取り付けられた各種の部材とにより構成されている。
【００３４】
図５において、符号９ａは、スポンジで形成されたインク保持体、９ｂは、当該インク保持体９ａが収容される凹部が形成され且つ当該凹部から側面に貫通する連通孔９ｆが形成されたゴム製のキャップ、９ｃは、当該キャップ９ｂを収容するキャップケースであり、これらでキャップ部材９が形成されている。また、上記ステーション本体４ａは２つのキャップ部材９ｃ，９ｄを有し、それらはキャップキャリッジ１０上に保持されている。
【００３５】
上記キャップキャリッジ１０は、上記２つのキャップ部材９ｃ，９ｄを支持する支持底板１０ａと、その一辺両端に配設された一対のアーム部１０ｂと、上記支持底板１０ａの下に配設されたガイド部１０ｃと、上記支持底板１０ａの下に且つ当該ガイド部１０ｃに隣接して配設された支点部１０ｄとを有し、図６に示すように、上記アーム部１０ｂ及びガイド部１０ｃが上記ユニットハウジング８に係合されると共に上記支点部１０ｄにＬ字アーム１１が接続され、当該Ｌ字アーム１１をカム１２ａにより揺動させることにより姿勢を一定に保ったまま上下に移動させることができる。以下において、上記カム１２ａが形成された部材をカム駆動伝達部材１２と呼ぶ。
【００３６】
また、上記キャップキャリッジ１０は、図７に示すように、記録ヘッドキャリッジ３の移動方向と同じ方向に（以下、左右方向とも呼ぶ）移動可能に配設されると共に、バネ１３により右側方向に力が付勢されている。
【００３７】
更に、上記記録ヘッドキャリッジ３には上記２つのノズル部３ｂ，３ｃに隣接した位置に２つの凸部１４ａ，１４ｂが形成される一方で、キャップキャリッジ１０には当該２つの凸部１４ａ，１４ｂの移動経路に対応する位置に係合ピン１４ｃが配設され、且つ、ステーション本体８には上記係合ピン１４ｃの近傍に且つ上下方向に移動可能に固定ピン１５が配設されている。なお、当該固定ピン１５は、図８に示すように、ユニットハウジング８との間に挿入されたバネ１６により上方へ力が付勢されると共に上記カム駆動伝達部材１２のギアの溝部と係合してその高さが設定されるようになっている。
【００３８】
そして、上記ステーション本体は、図７に示すように、まず、上記係合ピン１４ｃと凸部１４ａとが係合できる高さまで上記キャップキャリッジ１０を上昇させ（同図（ｂ）を参照）、次に、記録ヘッドキャリッジ３左側に移動させて当該係合ピン１４ｃと右側の凸部１４ａとを係合させ更にキャップキャリッジ１０を左側に少し移動させ（同図（ｃ）を参照）、更に、キャップキャリッジ１０を上昇させてキャップ部材９ｃ，９ｄがノズル部３ｂ，３ｃに圧接される（同図（ｄ）を参照）ことにより、確実にキャッピングすることができる。また、上記ステーション本体４ａでは、キャップ部材９ｃ，９ｄをノズル部３ｂ，３ｃに圧接する際に、上記固定ピン１５を上昇させて左側の凸部１４ｂとを係合させることにより、上記２つの凸部１４ａ，１４ｂの間に係合ピン１４ｃ及び固定ピン１５を挿入して記録ヘッドキャリッジ３を固定することができる。
【００３９】
また、図５及び図９において、符号１７ａはポンプ、１７ｂは当該ポンプ１７ａと各キャップ部材９ｃ，９ｄとを接続する２つのホースであり、これらでポンプ部材１７が形成され、当該１つのポンプ１７ａにより各キャップ部材９ｃ，９ｄ内のインクを吸引するようになっている。また、当該ポンプ１７ａの排出口２３には排インク導体１８が接続され、当該排インク導体１８から上記排インク吸収体４ｂに対してインクが排出されるように構成されている。従って、本実施形態のインクジェット方式の画像形成装置は、ポンプ１７ａから排インク吸収体４ｂまでのインク流路は水平に設定されて、装置全体が薄型化されている。
【００４０】
上記排インク導体は、図１０に示すように、異なる太さの２つの管を接続したような形状に形成されると共に、その太い方の管状部内にはリブが形成された導インク管状部材１８ａと、当該太い方の管状部の下部に配設され、発泡体からなるインク搬送用吸収体１８ｂとからなる。なお、当該導インク管状部材１８ａは、その細い方の管状部から太い方の管状部に向かってインクが流れるように接続され、以下において当該細い方の管状部を上流側管状部と、太い方の管状部を下流側管状部と、更に、それらの接続部位を流路径境界部と呼ぶ。
【００４１】
上記リブは、当該流路径境界部に上記インク搬送用吸収体１８ｂが当接しないように、且つ、当該インク搬送用吸収体１８ｂがインク流路を塞がないように略Ｌ字形状に形成されている。ちなみに、上記流路径境界部と上記インク搬送用吸収体１８ｂとは約１ｍｍ程度離間している。
【００４２】
上記インク搬送用吸収体１８ｂは、排インク吸収体４ｂと同様にインクを保持できる材料で形成されている。具体的には、ポリエステルやポリエステルとレーヨンとを混紡したフェルトからなり、インク搬送用吸収体１８ｂの密度は１．２ｋｇ／ｃｍ３ 、排インク吸収体４ｂの密度は１．８ｋｇ／ｃｍ３ に形成されている。従って、排インク吸収体４ｂのインク保持力は、インク搬送用吸収体１８ｂのそれよりも大きい。
【００４３】
上記ポンプは、図１１に示すように、シリンダ２０の上部に２つのインク吸引口２１，２２が形成されると共に、インクを排出し易いようにその中央下部にインク排出口２３が形成されている。以下において、上記右側のキャップ部材９ｃに接続されたインク吸引口２１を右側のインク吸引口と呼び、他方左側のキャップ部材９ｄに接続されたインク吸引口２２を左側のインク吸引口と呼ぶ。また、上記シリンダ２０内には、図１２に示すように、当該シリンダ２０の内周面に当接する大きさに形成され、且つ、その中心部分に貫通孔２６が形成されたピストンヘッド２３と、当該貫通孔２６よりも小径ｄ２ （＜ｄ１ ≒ｄ１’）に形成されたピストンロッド２４とからなるピストンが配設されている。
【００４４】
上記ピストンヘッド２３は、詳しくは、その周面の両端部分に一対のゴム製のピストンリング２５が配設されると共に、それらの間の側面に上記貫通孔２６に連通するインク流出口２７が形成されている。
【００４５】
上記ピストンロッド２４は、詳しくは、上記ピストンヘッドの貫通孔２６を塞ぐ大きさに形成された一対の貫通孔閉塞板２８を有し、且つ、当該２つの貫通孔閉塞板２８は上記ピストンヘッドの貫通孔２６の長さｌ１ よりも若干長い間隔ｌ２ （＞ｌ１ ）でもって配設されている。また、当該ピストンロッド２４は駆動伝達アーム１９を介して上記カム駆動伝達部材１２のカムに連結されている。
【００４６】
そして、当該ポンプ１７ａは、図１３に示すように、ピストンロッド２４が引っ張られることで、右側のインク吸引口２１からインクを吸引し、且つ、ピストンの左側２９に収容されていた排インクを上記貫通孔２６及びインク流出口２７を介してインク排出口２３から排出する。また、当該ポンプは、図１４に示すように、ピストンロッド２４が押し戻されることで、左側のインク吸引口２２からインクを吸引し、且つ、ピストンの右側３０に収容されていた排インクを上記貫通孔２６及びインク流出口２７を介してインク排出口２３から排出する。
【００４７】
また、本実施例では、上記右側のインク吸引口２１は、シリンダ２０の中央寄りに形成されてピストンヘッド２３がある程度移動した時に初めて上記シリンダ２０内と連通するように構成されているので、図１５内の線（ａ）に示すように非常に高い圧力が瞬時に作用する。他方、上記左側のインク吸引口２２は、シリンダ２０の端部寄りに配設されて常にシリンダ２０内と連通するように構成されているので、図１５内の線（ｂ）に示すように低い圧力が比較的長い時間作用する。その為、上記右側のインク吸引口２１は、ノズル部内に詰まった増粘インク等を吸引するのに適し、且つ、上記左側のインク吸引口２２は、キャップ部材９内に溜まったインクを吸引するのに適している。
【００４８】
次に、図５において、符号３１は右側のキャップ部材９ｃの連通孔９ｆを封止するキャップ連通孔封止部材であり、上記キャップキャリッジ１０上に配設されている。そして、当該キャップ連通孔封止部材３１は、図１６に示すように、キャップキャリッジ１０が記録ヘッドキャリッジ３に押されて左側に移動することによっで上記連通孔９ｆを封止するように構成されている。
【００４９】
そして、上記ステーション本体４ａは、図１７に示すように、上記右側の凸部１４ａと係合ピン１４ｃとを係合させて黒用のノズル部３ｂを右側のキャップ部材９ｃで被覆する（同図（ａ）〜（ｄ）を参照）と共に、記録ヘッドキャリッジ３を左側に移動させて当該右側のキャップ部材９ｃの貫通孔９ｆをキャップ連通孔封止部材３１で封止し（同図（ｅ）を参照）、その状態で上記ポンプ１７ａを動作させることで、上記黒用のノズル３ｆ内の増粘したインク等の異物を吸引することができる。
【００５０】
また、上記ステーション本体４ａは、図１８に示すように、上記左側の凸部１４ｂと係合ピン１４ｃとを係合させてカラー用のノズル部３ｃを右側のキャップ部材９ｃで被覆する（同図（ａ）〜（ｃ）を参照）と共に、記録ヘッドキャリッジ３を左側に移動させて当該右側のキャップ部材９ｃの貫通孔９ｆをキャップ連通孔封止部材３１で封止し（同図（ｅ）を参照）、その状態で上記ポンプ１７ａを動作させることで、上記カラー用の各ノズル部３ｂ，３ｃ内の増粘したインク等の異物を吸引することができる。
【００５１】
更に、上記ステーション本体４ａは、各キャップ部材９ｃ，９ｄに上記各ノズル部３ｂ，３ｃを対向させるように記録ヘッドキャリッジ３を位置決めし（図１７（ａ）を参照）、その状態で上記ポンプ１７ａを動作させることで、各ノズル部３ｂ，３ｃから飛翔させたインクを各キャップ部材９ｃ，９ｄで受けて、且つ、当該インクを上記ポンプ１７ａにて吸引することができる。
【００５２】
更に、図５において、符号３２はゴムブレードを有するワイパー部材であり、ステーション本体４ａとの間に設けられたバネ３３により上方への力の付勢されると共に、上記カム駆動伝達部材１２により下方に押し下げられてその高さが設定されるようになっている。また、図１９（ｂ）において、符号３ｊ，３ｋはスポンジからなるインク吸収体である。
【００５３】
そして、図１９に示すように、上記ステーション本体４ａが、上記ワイパー部材３２をそのブレード先端が上記ノズル部３ｂ，３ｃの移動経路上に位置するように移動させると共に、上記記録ヘッドキャリッジ３をホームポジションから右側に移動させることで、各ノズル部３ｂ，３ｃの先端に上記ブレードを当接させることができる。また、上記ブレードは、各ノズル部先端に接触した後、上記インク吸収体３ｊ，３ｋに当接することでクリーニングされるので、黒インクが各カラーインクに混色したりすることはない。
【００５４】
最後に、図５において、符号３４はパルスモータ、１２はカム駆動伝達部材、３５は当該パルスモータ３４の回転をカム駆動伝達部材１２に伝達するギア列、３６はカム駆動伝達部材１２の回転位相を検出するセンサであり、これらにより駆動手段が構成されている。
【００５５】
上記カム駆動伝達部材１２には、上述したように、上記キャップ部材９ｃ，９ｄ等を上下移動させるためのキャッピング用カム１２ａと、上記固定ピン１５を上下移動させるためのギアの溝部と、上記ポンプ１７ａを駆動するためのポンピング用カムと、上記ワイパー部材３２を上下移動させるためのワイピング用カムと、上記センサ３６用のカム部材とからなる。
【００５６】
そして、これら各カム及び溝は、図２０に示すように、カム駆動伝達部材１２の所定の回転位相に対して各部材を移動（駆動）させるように形成されている。具体的に上図を説明すると、カムの回転位相３５０〜１０°には全ての部材９ｃ，９ｄ，１４ｃ，１５，３２が退避ポジションにある画像形成モードが割り付けられ、３０〜５０°にはキャップキャリッジ１０をハーフポジションまで上昇させるキャップ位置決めモードが割り付けられ、７０〜１２０°にはキャップ部材等９ｃ，９ｄ，１４ｃ及び固定ピン１５を上昇させるキャリッジ停止モードが割り付けられ、１２０〜２００°にはキャップ部材等９ｃ，９ｄ，１４ｃ及び固定ピン１５を上昇させた状態でポンプ１７ａを駆動させるバキュームモードが割り付けられ、２８０〜３５０°にはキャップ部材等９ｃ，９ｄ，１４ｃ及び固定ピン１５を退避させた状態でポンプ１７ａを駆動させるキャップ内空バキュームモードが割り当てられ、更に、３２０〜３３０°にはワイパー部材３２を上昇させるワイピングモードが割り当てられている。なお、上記キャップ内空バキュームモードは、ダミージェットにより吐出されたインクを吸引するために使用される。
【００５７】
そして、本実施形態では、非画像形成時には記録ヘッドキャリッジ３をホームポジションに設定すると共にキャリッジ停止モードに設定し、画像形成を開始する際には、上記ダミージェットモード及びワイピングモードを実行してから画像形成モードに入るように設定し、画像形成終了後はキャップ位置決めモードを実行してからキャリッジ停止モードとなるように設定し、更に、ユーザの司令に基づいて上記バキュームモードを実行するように設定して実験を行なった。
【００５８】
その結果、上記インクジェット方式の画像形成装置では、長期に渡ってノズル部３ｂ，３ｃの詰まりや画像形成不良が発生することはなく、また、当該期間の後にノズル部３ｂ，３ｃの詰まりが発生しても直ちに回復させることができた。
【００５９】
また、本実施形態のインクジェット方式の画像形成装置では、１つのパルスモータでもって、上記キャップ部材９ｃ，９ｄ、ワイパー部材３２、キャリッジ位置固定部材１５及びキャップ連通孔封止部材３１を上記記録ヘッドキャリッジの移動経路に対して進退させて位置決めすると共に、上記ポンプ１７ａを作動させるようにしたので、各部材毎に個別に駆動手段を設ける必要が無く、装置を非常に小型化することができた。
【００６０】
次に、本実施形態のインクジェット方式の画像形成装置では、キャップ部材から排インク吸収体４ｂまでのインク流路の一部が水平方向に設定されていたが、長期に渡って使用してもインク流路に排インクが詰まってインクが排出できなくなってしまうことはなく、また、長期に渡って排インク吸収体４ｂを交換する必要がなく、更に、周囲の部材にインクが飛散することもなく、当該排インク吸収体４ｂにインクを効率良く且つ多量に吸収させることができた。
【００６１】
更に、本実施形態のインクジェット方式の画像形成装置では、画像形成直後に排インク吸収体４ｂを交換しても、インク排出経路形成部材１８からインクが垂れることはなかった。
【００６２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明のインクジェット方式の画像形成装置では、インク排出経路形成部材を、その内部をインクが流れる導インク管状部材と、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるインク搬送用吸収体とで構成し、排インクが排インク貯蔵部材にスムースに流れるようにしたので、インク排出経路を水平方向に設定したとしても、排インクを排インク貯蔵部にスムースに流すことができる。また、インク搬送用吸収体と分離させて交換できるように構成して上記排インク吸収体を交換可能にする構成において、排インクをキャップ部材から排インク貯蔵部材まで移動させる際にポンプを使用する場合でも、導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げると共に、当該インク流路の大きい部分にインク搬送用吸収体を配設しているので、ポンプにより押されて膨らんだインクの風船が広げた部分において破裂して上記分離部分において破裂することがなく、このため当該分離部分を簡便な構成としてもインクが飛散して周囲の装置を汚してしまうことはない。
【００６３】
従って、本発明のインクジェット方式の画像形成装置では、装置を薄型化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット方式の画像形成装置の要部斜視図。
【図２】図１の記録ヘッドキャリッジのイメージ断面図。
【図３】図１の画像形成装置の画像形成動作イメージの説明図。
【図４】図１のメンテナンスステーションの斜視図。
【図５】図４のメンテナンスステーションの部品展開斜視図。
【図６】キャッピング動作説明図（その１）。
【図７】キャッピング動作説明図（その２）。
【図８】ロック動作説明図。
【図９】インクの排出経路概略説明図。
【図１０】排インク導体の構成図（（ａ）は一部切欠斜視図、（ｂ）は断面図）。
【図１１】ポンプの正面図。
【図１２】ポンプの分解図。
【図１３】ポンプの動作説明図（その１）。
【図１４】ポンプの動作説明図（その２）。
【図１５】ポンプの吸引圧力。
【図１６】キャップ部材の連通孔の封止動作説明図。
【図１７】右側のノズル部のバキューム動作の説明図。
【図１８】左側のノズル部のバキューム動作の説明図。
【図１９】ワイピング動作説明図。
【図２０】カム駆動伝達手段の回転位相に対する各動作の割り付けの説明図。
【符号の説明】
１：記録媒体搬送部材、３：記録ヘッドキャリッジ、３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ：ノズル、９ｃ，９ｄ：キャップ部材、９ｆ：連通孔、１７：ポンプ部材、３１：キャップ連通孔封止部材、３２：ワイパー部材、１５：キャリッジ位置固定部材、１０：キャップキャリッジ、１４：係合部材、３４：パルスモータ（正逆回転可能な駆動モータ）、１２：カム駆動伝達部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、小型プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、用紙等の記録媒体にインクを飛翔させることで画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記インクジェット方式の画像形成装置は、例えば、用紙等を一定の方向に搬送する記録媒体搬送部材と、当該記録媒体の搬送経路に対向して且つ当該記録媒体の搬送方向と垂直な方向に移動可能に配設され、当該記録媒体の搬送経路に向かってノズル部からインクを飛翔させる記録ヘッドキャリッジとを有するものが広く普及している。
なお、上記記録ヘッドキャリッジとしては、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク及びブラックインクを飛翔させることができるフルカラー用のものが一般的であり、また当該フルカラー用のものにおいては、各色毎に設けられた複数のノズル部と、当該ノズル部にインクを供給する複数のインクタンクとで構成されたものが一般的である。また、上記各ノズル部には多数のノズルが形成される一方で、上記各インクタンクは上記記録ヘッドキャリッジと着脱可能に配設されている。
【０００３】
そして、当該インクジェット方式の画像形成装置は、記録媒体搬送部材で記録媒体を搬送し、且つ、上記記録ヘッドキャリッジを往復動作させた状態で、画像情報に応じてインクを飛翔させることで、当該記録媒体上に所定の画像を形成する。
【０００４】
ところで、上記インクジェット方式の画像形成装置は、インクを使用しているが故に、更に当該インクを上記ノズル部から飛翔させることで画像を形成するようにしているが故に、画像品質を維持する上で種々の問題を有する。
【０００５】
具体的には、上記インクジェット方式の画像形成装置では、第一に、非画像形成時に上記ノズル部に収容されているインクが乾燥し易く、当該状態が発生するとインクの粘性等が変化して（例えば、増粘して）その飛翔の仕方が変化してしまい、所望の画像を形成することができなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
第二に、上記インクジェット方式の画像形成装置では、上記インクの乾燥が更に進行してノズル部内に増粘したインクが詰まってしまったり、ノズル部内に異物や空気が混入してしまったりすると、インクが飛翔しなくなってしまうという問題がある。
【０００７】
第三に、上記インクジェット方式の画像形成装置では、画像形成開始直後においては、インクの表面が乾燥したりしているため、インクの飛翔が安定せず、適当に画像を形成することができない場合がある。
【０００８】
そこで、従来、上記インクジェット方式の画像形成装置では、非画像形成時に上記各ノズル部を被覆してインクの乾燥を防止する複数のキャップ部材と、当該複数のキャップ部材からインクを吸引するポンプ部材と、上記キャップ部材が受容した排インクを貯蔵する排インクタンクとを設けていた（特開平６−２２６９９５号公報、特開平４−４５９５３号公報、特開昭６０−１４５８５４号公報を参照）。
【０００９】
そして、当該画像形成装置では、上記各キャップ部材で上記各ノズル部を被覆することでインクの乾燥を防止することができ、当該キャップ部材で上記ノズル部を被覆した状態でインクを吸引することで増粘したインク等を当該ノズル部から除去することができ、更に、画像形成開始直前に各ノズル部からインクを飛翔させることで画像形成開始時に生じるインクの飛翔ムラを予防することができる。また、当該画像形成装置は、これら各動作においてキャップ部材が受容した排インクをポンプで吸引し、当該排インクを上記排インクタンクに貯蔵する。なお、前者をキャッピング動作と呼び、中者を回復動作と呼び、後者をダミージェット動作と呼ぶ。
【００１０】
しかしながら、これらのインクジェット方式の画像形成装置では、上記キャップ部材から排インクタンクまでの間を排インクが適当に流れるように、当該排インクタンクの排インク流入口をその上部に形成すると共に、上記キャップ部材から排インクタンクまでのインク排出経路を垂直方向にあるいは少なくとも垂直に近い斜め方向に設定する必要があった。
【００１１】
その為、上記インクジェット方式の画像形成装置では、上記キャップ部材の上端から排インクタンクの下端までの高さ、ひいては上記キャップ部材は記録ヘッドに対向して配置されるのが一般的なので、記録ヘッドの上端から排インクタンクの下端までの高さを確保しなければならず、装置を薄く小型化することができなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、インクの排出経路を略水平方向に設定してもインクをスムースに流すことができ、薄く小型化することができるインクジェット方式の画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、画像情報に応じてインクを飛翔するノズル部と、当該ノズル部に対向して配置されたキャップ部材と、当該キャップ部材が受容したインクを貯蔵する排インク貯蔵部材と、上記キャップ部材から排インク貯蔵部材までのインクの排出経路を形成するインク排出経路形成部材とを有し、前記インク排出経路形成部材は、その内部をインクが流れる導インク管状部材と、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるインク搬送用吸収体とからなり、排インクをキャップ部材から排インク貯蔵部材まで移動させる際にポンプを使用するインクジェット方式の画像形成装置であって、 導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げると共に、当該インク流路の大きい部分にインク搬送用吸収体を配設したインクジェット方式の画像形成装置である。
【００１４】
本発明において、上記ノズル部は、画像情報に応じてインクを飛翔するものであればよい。
【００１５】
上記キャップ部材は、上記ノズル部に対向して配置されたものであればよく、例えば、当該ノズル部に対して進退可能に配設され、非画像形成時には当該ノズル部を被覆するものがある。
【００１６】
上記排インク貯蔵部材は、上記キャップ部材が受容したインクを貯蔵できるものであればよく、例えば、内部に空間が形成された排インクタンクや、発泡体などからなり、インクを吸収して保持することができる排インク吸収体がある。
【００１７】
上記インク排出経路形成部材は、その内部をインクが流れる導インク管状部材と、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるインク搬送用吸収体とからなり、上記キャップ部材から排インク貯蔵部材までのインクの排出経路を形成するものであればよい。
【００１８】
上記導インク管状部材は、インクがその内部を流れることができるものであればよく、例えば、円筒形状の管がある。
【００１９】
上記インク搬送用吸収体は、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるものであればよく、例えば、フェルト材料や多孔質材料で構成することができる。
【００２０】
そして、本発明のインクジェット方式の画像形成装置では、インク排出経路形成部材を、その内部をインクが流れる導インク管状部材と、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるインク搬送用吸収体とで構成したので、当該インク搬送用吸収体によりインクを吸収拡散させることにより排インクを排インク貯蔵部材にスムースに流すことができる。
【００２１】
ところで、本発明において、上記排インク貯蔵部材として、上記インク排出用吸収体と接触して配設され、インクを保持することができる排インク吸収体を用いる場合には、当該排インク吸収体のインク保持力がインク搬送用吸収体のそれよりも大きくなるように形成するとよい。これにより、インク搬送用吸収体が保持しているインクを排インク吸収体に容易且つ確実に移行させることができ、インクが排インク吸収体に直接且つスムースに移行されるようになる。
【００２２】
なお、上記インク保持力は、インクを吸着して保持する能力の高さを意味し、例えば、密度を高くしたり、濡れ性を低く（濡れ易く）したりすればよい。またインクを吸収する材料としては、フェルト材料や多孔質材料がある。
【００２３】
また、本発明において、上記排インク吸収体を交換可能にする場合には、インク搬送用吸収体と分離させて交換できるように構成すると良い。これにより、当該排インク吸収体を交換する際に、インク排出経路形成部材内に残留しているインクが垂れることがなくなる。
【００２４】
そして、当該分離可能な構成においては、排インクをキャップ部材から排インク貯蔵部材まで移動させる際にポンプを使用する場合には、導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げると共に、当該インク流路の大きい部分にインク搬送用吸収体を配設するとよい。これにより、ポンプにより押されて膨らんだインクの風船が広げた部分において破裂して、上記分離部分において破裂することがないので、当該分離部分を簡便な構成としてもインクが飛散して周囲の装置を汚してしまうことはない。
【００２５】
更に、当該導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げ、当該広げた部分にインク搬送用吸収体を配設する場合には、導インク管状部材の流路の大きさが変化している流路径境界部から離間させて配設するとよい。これにより、当該境界面の位置の上流側にインクが溜まってしまって、インクが固着してしまうこともなく、インク詰まりを防止することができる。
【００２６】
また、当該導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げ、当該広げた部分にインク搬送用吸収体を配設する場合には、当該インク搬送用吸収体がインク流路を塞がないように配設するとよい。これにより、当該インク搬送用吸収体が目詰まりを起こしても、インク搬送経路の残部（インク搬送用吸収体の配設されていない部分）からインクを排インク吸収体に流すことができ、インク詰まりを防止することができる。
【００２７】
【実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。
【００２８】
実施形態１
図１に本実施の形態に係るインクジェット方式の画像形成装置を示す。
当該画像形成装置は、記録媒体Ｐを一定の方向に搬送する記録媒体搬送部材１と、当該記録媒体Ｐの搬送経路に対向して且つ当該記録媒体Ｐの搬送方向と垂直な方向に延在された１組のガイド部材２と、当該ガイド部材２により支持されてた記録ヘッドキャリッジ３と、上記ガイド部材２の下で且つ記録媒体搬送経路に隣接した位置に配設されたメンテナンスステーション４と、これらを一体に保持するハウジングとを有する。また、上記記録ヘッドキャリッジ３にはフレキシブル基板に形成された信号線を通じて画像情報が送られるようになっており、また、上記メンテナンスステーション４に対向する位置に記録ヘッドキャリッジ３のホームポジションが設定されており当該位置をホームポジションセンサ７で検出するようになっている。
【００２９】
上記記録ヘッドキャリッジ３は、図２に示すように、上記１組のガイド部材２上を移動可能に配設されたヘッドキャリッジフレーム３ａと、当該フレーム３ａの下面（上記記録媒体搬送経路に対向する面）よりも下に突出するように配設された２つのノズル部３ｂ，３ｃと、当該フレーム３ａと着脱可能に配設され、当該各ノズル部３ｂ，３ｃにインクを供給する２つのインクタンク３ｄ，３ｅとからなる。
【００３０】
また、上記各ノズル部３ｂ，３ｃにはそれぞれ多数のノズルが形成さている。そして、上記ノズル部の一方３ｂ（図において右側）では、当該ノズル部３ｂに接続されたインクタンク３ｄが黒色インクを供給するので、画像情報に応じて１種類のインクを飛翔させ、他方、上記ノズル部の他方３ｃ（図において左側）では、当該ノズル部３ｃに接続されたインクタンク３ｅがイエローインク、マゼンタインク、シアンインクを供給するので、画像情報に応じて３種類のインクを飛翔させることができる。なお、本実施形態にかかる図面においては、上記各色用の複数のノズルを便宜上１つのノズルとして表示している（黒色用の複数のノズル（ノズル群）は３ｆ、イエロー用の複数のノズルは３ｇ、マゼンタ用の複数のノズルは３ｈ、シアン用の複数のノズルは３ｉである）。
【００３１】
そして、上記画像形成装置は、図３に示すように、記録媒体搬送部材１で記録媒体Ｐを搬送し、且つ、上記記録ヘッドキャリッジ３を往復動作させた状態で、画像情報に応じてインクを飛翔させることで、当該記録媒体Ｐ上に所定の画像を形成する。
【００３２】
上記メンテナンスステーション４は、図４に示すように、ステーション本体４ａと、当該ステーション本体４ａから排出されるインクを吸収保持する排インク吸収体４ｂとからなる。
【００３３】
上記ステーション本体４ａは、図５に示すようにユニットハウジング８と、それに取り付けられた各種の部材とにより構成されている。
【００３４】
図５において、符号９ａは、スポンジで形成されたインク保持体、９ｂは、当該インク保持体９ａが収容される凹部が形成され且つ当該凹部から側面に貫通する連通孔９ｆが形成されたゴム製のキャップ、９ｃは、当該キャップ９ｂを収容するキャップケースであり、これらでキャップ部材９が形成されている。また、上記ステーション本体４ａは２つのキャップ部材９ｃ，９ｄを有し、それらはキャップキャリッジ１０上に保持されている。
【００３５】
上記キャップキャリッジ１０は、上記２つのキャップ部材９ｃ，９ｄを支持する支持底板１０ａと、その一辺両端に配設された一対のアーム部１０ｂと、上記支持底板１０ａの下に配設されたガイド部１０ｃと、上記支持底板１０ａの下に且つ当該ガイド部１０ｃに隣接して配設された支点部１０ｄとを有し、図６に示すように、上記アーム部１０ｂ及びガイド部１０ｃが上記ユニットハウジング８に係合されると共に上記支点部１０ｄにＬ字アーム１１が接続され、当該Ｌ字アーム１１をカム１２ａにより揺動させることにより姿勢を一定に保ったまま上下に移動させることができる。以下において、上記カム１２ａが形成された部材をカム駆動伝達部材１２と呼ぶ。
【００３６】
また、上記キャップキャリッジ１０は、図７に示すように、記録ヘッドキャリッジ３の移動方向と同じ方向に（以下、左右方向とも呼ぶ）移動可能に配設されると共に、バネ１３により右側方向に力が付勢されている。
【００３７】
更に、上記記録ヘッドキャリッジ３には上記２つのノズル部３ｂ，３ｃに隣接した位置に２つの凸部１４ａ，１４ｂが形成される一方で、キャップキャリッジ１０には当該２つの凸部１４ａ，１４ｂの移動経路に対応する位置に係合ピン１４ｃが配設され、且つ、ステーション本体８には上記係合ピン１４ｃの近傍に且つ上下方向に移動可能に固定ピン１５が配設されている。なお、当該固定ピン１５は、図８に示すように、ユニットハウジング８との間に挿入されたバネ１６により上方へ力が付勢されると共に上記カム駆動伝達部材１２のギアの溝部と係合してその高さが設定されるようになっている。
【００３８】
そして、上記ステーション本体は、図７に示すように、まず、上記係合ピン１４ｃと凸部１４ａとが係合できる高さまで上記キャップキャリッジ１０を上昇させ（同図（ｂ）を参照）、次に、記録ヘッドキャリッジ３左側に移動させて当該係合ピン１４ｃと右側の凸部１４ａとを係合させ更にキャップキャリッジ１０を左側に少し移動させ（同図（ｃ）を参照）、更に、キャップキャリッジ１０を上昇させてキャップ部材９ｃ，９ｄがノズル部３ｂ，３ｃに圧接される（同図（ｄ）を参照）ことにより、確実にキャッピングすることができる。また、上記ステーション本体４ａでは、キャップ部材９ｃ，９ｄをノズル部３ｂ，３ｃに圧接する際に、上記固定ピン１５を上昇させて左側の凸部１４ｂとを係合させることにより、上記２つの凸部１４ａ，１４ｂの間に係合ピン１４ｃ及び固定ピン１５を挿入して記録ヘッドキャリッジ３を固定することができる。
【００３９】
また、図５及び図９において、符号１７ａはポンプ、１７ｂは当該ポンプ１７ａと各キャップ部材９ｃ，９ｄとを接続する２つのホースであり、これらでポンプ部材１７が形成され、当該１つのポンプ１７ａにより各キャップ部材９ｃ，９ｄ内のインクを吸引するようになっている。また、当該ポンプ１７ａの排出口２３には排インク導体１８が接続され、当該排インク導体１８から上記排インク吸収体４ｂに対してインクが排出されるように構成されている。従って、本実施形態のインクジェット方式の画像形成装置は、ポンプ１７ａから排インク吸収体４ｂまでのインク流路は水平に設定されて、装置全体が薄型化されている。
【００４０】
上記排インク導体は、図１０に示すように、異なる太さの２つの管を接続したような形状に形成されると共に、その太い方の管状部内にはリブが形成された導インク管状部材１８ａと、当該太い方の管状部の下部に配設され、発泡体からなるインク搬送用吸収体１８ｂとからなる。なお、当該導インク管状部材１８ａは、その細い方の管状部から太い方の管状部に向かってインクが流れるように接続され、以下において当該細い方の管状部を上流側管状部と、太い方の管状部を下流側管状部と、更に、それらの接続部位を流路径境界部と呼ぶ。
【００４１】
上記リブは、当該流路径境界部に上記インク搬送用吸収体１８ｂが当接しないように、且つ、当該インク搬送用吸収体１８ｂがインク流路を塞がないように略Ｌ字形状に形成されている。ちなみに、上記流路径境界部と上記インク搬送用吸収体１８ｂとは約１ｍｍ程度離間している。
【００４２】
上記インク搬送用吸収体１８ｂは、排インク吸収体４ｂと同様にインクを保持できる材料で形成されている。具体的には、ポリエステルやポリエステルとレーヨンとを混紡したフェルトからなり、インク搬送用吸収体１８ｂの密度は１．２ｋｇ／ｃｍ３ 、排インク吸収体４ｂの密度は１．８ｋｇ／ｃｍ３ に形成されている。従って、排インク吸収体４ｂのインク保持力は、インク搬送用吸収体１８ｂのそれよりも大きい。
【００４３】
上記ポンプは、図１１に示すように、シリンダ２０の上部に２つのインク吸引口２１，２２が形成されると共に、インクを排出し易いようにその中央下部にインク排出口２３が形成されている。以下において、上記右側のキャップ部材９ｃに接続されたインク吸引口２１を右側のインク吸引口と呼び、他方左側のキャップ部材９ｄに接続されたインク吸引口２２を左側のインク吸引口と呼ぶ。また、上記シリンダ２０内には、図１２に示すように、当該シリンダ２０の内周面に当接する大きさに形成され、且つ、その中心部分に貫通孔２６が形成されたピストンヘッド２３と、当該貫通孔２６よりも小径ｄ２ （＜ｄ１ ≒ｄ１’）に形成されたピストンロッド２４とからなるピストンが配設されている。
【００４４】
上記ピストンヘッド２３は、詳しくは、その周面の両端部分に一対のゴム製のピストンリング２５が配設されると共に、それらの間の側面に上記貫通孔２６に連通するインク流出口２７が形成されている。
【００４５】
上記ピストンロッド２４は、詳しくは、上記ピストンヘッドの貫通孔２６を塞ぐ大きさに形成された一対の貫通孔閉塞板２８を有し、且つ、当該２つの貫通孔閉塞板２８は上記ピストンヘッドの貫通孔２６の長さｌ１ よりも若干長い間隔ｌ２ （＞ｌ１ ）でもって配設されている。また、当該ピストンロッド２４は駆動伝達アーム１９を介して上記カム駆動伝達部材１２のカムに連結されている。
【００４６】
そして、当該ポンプ１７ａは、図１３に示すように、ピストンロッド２４が引っ張られることで、右側のインク吸引口２１からインクを吸引し、且つ、ピストンの左側２９に収容されていた排インクを上記貫通孔２６及びインク流出口２７を介してインク排出口２３から排出する。また、当該ポンプは、図１４に示すように、ピストンロッド２４が押し戻されることで、左側のインク吸引口２２からインクを吸引し、且つ、ピストンの右側３０に収容されていた排インクを上記貫通孔２６及びインク流出口２７を介してインク排出口２３から排出する。
【００４７】
また、本実施例では、上記右側のインク吸引口２１は、シリンダ２０の中央寄りに形成されてピストンヘッド２３がある程度移動した時に初めて上記シリンダ２０内と連通するように構成されているので、図１５内の線（ａ）に示すように非常に高い圧力が瞬時に作用する。他方、上記左側のインク吸引口２２は、シリンダ２０の端部寄りに配設されて常にシリンダ２０内と連通するように構成されているので、図１５内の線（ｂ）に示すように低い圧力が比較的長い時間作用する。その為、上記右側のインク吸引口２１は、ノズル部内に詰まった増粘インク等を吸引するのに適し、且つ、上記左側のインク吸引口２２は、キャップ部材９内に溜まったインクを吸引するのに適している。
【００４８】
次に、図５において、符号３１は右側のキャップ部材９ｃの連通孔９ｆを封止するキャップ連通孔封止部材であり、上記キャップキャリッジ１０上に配設されている。そして、当該キャップ連通孔封止部材３１は、図１６に示すように、キャップキャリッジ１０が記録ヘッドキャリッジ３に押されて左側に移動することによっで上記連通孔９ｆを封止するように構成されている。
【００４９】
そして、上記ステーション本体４ａは、図１７に示すように、上記右側の凸部１４ａと係合ピン１４ｃとを係合させて黒用のノズル部３ｂを右側のキャップ部材９ｃで被覆する（同図（ａ）〜（ｄ）を参照）と共に、記録ヘッドキャリッジ３を左側に移動させて当該右側のキャップ部材９ｃの貫通孔９ｆをキャップ連通孔封止部材３１で封止し（同図（ｅ）を参照）、その状態で上記ポンプ１７ａを動作させることで、上記黒用のノズル３ｆ内の増粘したインク等の異物を吸引することができる。
【００５０】
また、上記ステーション本体４ａは、図１８に示すように、上記左側の凸部１４ｂと係合ピン１４ｃとを係合させてカラー用のノズル部３ｃを右側のキャップ部材９ｃで被覆する（同図（ａ）〜（ｃ）を参照）と共に、記録ヘッドキャリッジ３を左側に移動させて当該右側のキャップ部材９ｃの貫通孔９ｆをキャップ連通孔封止部材３１で封止し（同図（ｅ）を参照）、その状態で上記ポンプ１７ａを動作させることで、上記カラー用の各ノズル部３ｂ，３ｃ内の増粘したインク等の異物を吸引することができる。
【００５１】
更に、上記ステーション本体４ａは、各キャップ部材９ｃ，９ｄに上記各ノズル部３ｂ，３ｃを対向させるように記録ヘッドキャリッジ３を位置決めし（図１７（ａ）を参照）、その状態で上記ポンプ１７ａを動作させることで、各ノズル部３ｂ，３ｃから飛翔させたインクを各キャップ部材９ｃ，９ｄで受けて、且つ、当該インクを上記ポンプ１７ａにて吸引することができる。
【００５２】
更に、図５において、符号３２はゴムブレードを有するワイパー部材であり、ステーション本体４ａとの間に設けられたバネ３３により上方への力の付勢されると共に、上記カム駆動伝達部材１２により下方に押し下げられてその高さが設定されるようになっている。また、図１９（ｂ）において、符号３ｊ，３ｋはスポンジからなるインク吸収体である。
【００５３】
そして、図１９に示すように、上記ステーション本体４ａが、上記ワイパー部材３２をそのブレード先端が上記ノズル部３ｂ，３ｃの移動経路上に位置するように移動させると共に、上記記録ヘッドキャリッジ３をホームポジションから右側に移動させることで、各ノズル部３ｂ，３ｃの先端に上記ブレードを当接させることができる。また、上記ブレードは、各ノズル部先端に接触した後、上記インク吸収体３ｊ，３ｋに当接することでクリーニングされるので、黒インクが各カラーインクに混色したりすることはない。
【００５４】
最後に、図５において、符号３４はパルスモータ、１２はカム駆動伝達部材、３５は当該パルスモータ３４の回転をカム駆動伝達部材１２に伝達するギア列、３６はカム駆動伝達部材１２の回転位相を検出するセンサであり、これらにより駆動手段が構成されている。
【００５５】
上記カム駆動伝達部材１２には、上述したように、上記キャップ部材９ｃ，９ｄ等を上下移動させるためのキャッピング用カム１２ａと、上記固定ピン１５を上下移動させるためのギアの溝部と、上記ポンプ１７ａを駆動するためのポンピング用カムと、上記ワイパー部材３２を上下移動させるためのワイピング用カムと、上記センサ３６用のカム部材とからなる。
【００５６】
そして、これら各カム及び溝は、図２０に示すように、カム駆動伝達部材１２の所定の回転位相に対して各部材を移動（駆動）させるように形成されている。具体的に上図を説明すると、カムの回転位相３５０〜１０°には全ての部材９ｃ，９ｄ，１４ｃ，１５，３２が退避ポジションにある画像形成モードが割り付けられ、３０〜５０°にはキャップキャリッジ１０をハーフポジションまで上昇させるキャップ位置決めモードが割り付けられ、７０〜１２０°にはキャップ部材等９ｃ，９ｄ，１４ｃ及び固定ピン１５を上昇させるキャリッジ停止モードが割り付けられ、１２０〜２００°にはキャップ部材等９ｃ，９ｄ，１４ｃ及び固定ピン１５を上昇させた状態でポンプ１７ａを駆動させるバキュームモードが割り付けられ、２８０〜３５０°にはキャップ部材等９ｃ，９ｄ，１４ｃ及び固定ピン１５を退避させた状態でポンプ１７ａを駆動させるキャップ内空バキュームモードが割り当てられ、更に、３２０〜３３０°にはワイパー部材３２を上昇させるワイピングモードが割り当てられている。なお、上記キャップ内空バキュームモードは、ダミージェットにより吐出されたインクを吸引するために使用される。
【００５７】
そして、本実施形態では、非画像形成時には記録ヘッドキャリッジ３をホームポジションに設定すると共にキャリッジ停止モードに設定し、画像形成を開始する際には、上記ダミージェットモード及びワイピングモードを実行してから画像形成モードに入るように設定し、画像形成終了後はキャップ位置決めモードを実行してからキャリッジ停止モードとなるように設定し、更に、ユーザの司令に基づいて上記バキュームモードを実行するように設定して実験を行なった。
【００５８】
その結果、上記インクジェット方式の画像形成装置では、長期に渡ってノズル部３ｂ，３ｃの詰まりや画像形成不良が発生することはなく、また、当該期間の後にノズル部３ｂ，３ｃの詰まりが発生しても直ちに回復させることができた。
【００５９】
また、本実施形態のインクジェット方式の画像形成装置では、１つのパルスモータでもって、上記キャップ部材９ｃ，９ｄ、ワイパー部材３２、キャリッジ位置固定部材１５及びキャップ連通孔封止部材３１を上記記録ヘッドキャリッジの移動経路に対して進退させて位置決めすると共に、上記ポンプ１７ａを作動させるようにしたので、各部材毎に個別に駆動手段を設ける必要が無く、装置を非常に小型化することができた。
【００６０】
次に、本実施形態のインクジェット方式の画像形成装置では、キャップ部材から排インク吸収体４ｂまでのインク流路の一部が水平方向に設定されていたが、長期に渡って使用してもインク流路に排インクが詰まってインクが排出できなくなってしまうことはなく、また、長期に渡って排インク吸収体４ｂを交換する必要がなく、更に、周囲の部材にインクが飛散することもなく、当該排インク吸収体４ｂにインクを効率良く且つ多量に吸収させることができた。
【００６１】
更に、本実施形態のインクジェット方式の画像形成装置では、画像形成直後に排インク吸収体４ｂを交換しても、インク排出経路形成部材１８からインクが垂れることはなかった。
【００６２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明のインクジェット方式の画像形成装置では、インク排出経路形成部材を、その内部をインクが流れる導インク管状部材と、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるインク搬送用吸収体とで構成し、排インクが排インク貯蔵部材にスムースに流れるようにしたので、インク排出経路を水平方向に設定したとしても、排インクを排インク貯蔵部にスムースに流すことができる。また、インク搬送用吸収体と分離させて交換できるように構成して上記排インク吸収体を交換可能にする構成において、排インクをキャップ部材から排インク貯蔵部材まで移動させる際にポンプを使用する場合でも、導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げると共に、当該インク流路の大きい部分にインク搬送用吸収体を配設しているので、ポンプにより押されて膨らんだインクの風船が広げた部分において破裂して上記分離部分において破裂することがなく、このため当該分離部分を簡便な構成としてもインクが飛散して周囲の装置を汚してしまうことはない。
【００６３】
従って、本発明のインクジェット方式の画像形成装置では、装置を薄型化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット方式の画像形成装置の要部斜視図。
【図２】図１の記録ヘッドキャリッジのイメージ断面図。
【図３】図１の画像形成装置の画像形成動作イメージの説明図。
【図４】図１のメンテナンスステーションの斜視図。
【図５】図４のメンテナンスステーションの部品展開斜視図。
【図６】キャッピング動作説明図（その１）。
【図７】キャッピング動作説明図（その２）。
【図８】ロック動作説明図。
【図９】インクの排出経路概略説明図。
【図１０】排インク導体の構成図（（ａ）は一部切欠斜視図、（ｂ）は断面図）。
【図１１】ポンプの正面図。
【図１２】ポンプの分解図。
【図１３】ポンプの動作説明図（その１）。
【図１４】ポンプの動作説明図（その２）。
【図１５】ポンプの吸引圧力。
【図１６】キャップ部材の連通孔の封止動作説明図。
【図１７】右側のノズル部のバキューム動作の説明図。
【図１８】左側のノズル部のバキューム動作の説明図。
【図１９】ワイピング動作説明図。
【図２０】カム駆動伝達手段の回転位相に対する各動作の割り付けの説明図。
【符号の説明】
１：記録媒体搬送部材、３：記録ヘッドキャリッジ、３ｆ，３ｇ，３ｈ，３ｉ：ノズル、９ｃ，９ｄ：キャップ部材、９ｆ：連通孔、１７：ポンプ部材、３１：キャップ連通孔封止部材、３２：ワイパー部材、１５：キャリッジ位置固定部材、１０：キャップキャリッジ、１４：係合部材、３４：パルスモータ（正逆回転可能な駆動モータ）、１２：カム駆動伝達部材。
Claims (3)
- 画像情報に応じてインクを飛翔するノズル部と、当該ノズル部に対向して配置されたキャップ部材と、当該キャップ部材が受容したインクを貯蔵する排インク貯蔵部材と、上記キャップ部材から排インク貯蔵部材までのインクの排出経路を形成するインク排出経路形成部材とを有し、
前記インク排出経路形成部材は、その内部をインクが流れる導インク管状部材と、当該導インク管状部材内に配設され、インクを保持することができるインク搬送用吸収体とからなり、
排インクをキャップ部材から排インク貯蔵部材まで移動させる際にポンプを使用するインクジェット方式の画像形成装置であって、
導インク管状部材のインク流路の大きさをその途中から広げると共に、当該インク流路の大きい部分にインク搬送用吸収体を配設したことを特徴とするインクジェット方式の画像形成装置。 - インク搬送用吸収体が、導インク管状部材の流路の大きさが変化している流路径境界部から離間させて配設されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット方式の画像形成装置。
- インク搬送用吸収体が、導インク管状部材のインク流路を塞がないように配設されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット方式の画像形成装置。
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