JP4045534B2 - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット式記録ヘッドに形成されたノズル開口から記録媒体に向けてインク滴を吐出して記録するインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。
【０００３】
このようなインクジェット式記録装置は、一般に、キャリッジ上に搭載されて記録紙等の記録媒体の幅方向（ヘッド走査方向）に往復移動するインクジェット式記録ヘッドと、記録媒体をヘッド走査方向と直交する方向（媒体送り方向）に移動させる媒体送り手段と、を備えている。
【０００４】
このインクジェット式記録装置においては、印刷データに対応して記録ヘッドより記録媒体に対してインク滴を吐出させることで印刷が行われる。そして、キャリッジ上に搭載される記録ヘッドを、例えばブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のインクの吐出が可能なものとすることにより、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としている。
【０００５】
上述した記録ヘッドは、圧力室で加圧したインクをノズル開口からインク滴として記録媒体に向けて吐出させて印刷を行う関係上、例えばノズル開口からの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化により、また塵埃の付着、さらには気泡の混入などにより、印刷不良を起こすという問題がある。
【０００６】
このため、記録ヘッドのノズル開口に目詰まりが生じた場合、またはインクカートリッジを交換した場合などには、キャッピング手段により記録ヘッドのノズル形成面を封止し、吸引ポンプからの負圧によりノズル開口からインクを吸引排出させることで、ノズル開口等におけるインク固化による目詰まりや、インク供給路内への気泡の混入によるインク吐出不良を解消するクリーニング操作を実行する機能がインクジェット式記録装置には一般に具備されている。
【０００７】
このクリーニング操作を実行する場合においては、例えばインクカートリッジから記録ヘッドのノズル開口に至るインク供給路内に、なるべく早いインクの流れを発生させることが効果的であり、これにより、増粘したインクと共に、流路内に存在する気泡も排出することができる。
【０００８】
クリーニング操作時においてインクの流速を増大させるには、大きな負圧を得るために吸引ポンプの能力を増大させる必要がある。また、ノズル数の増加に伴って、インク吸引時におけるインク流路の総断面積が大きくなるために、ノズル数が増加した場合においても充分な流速を確保するためには吸引ポンプの能力を増大させる必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、吸引ポンプの能力を増大させるためには、ポンプを大型のものにすると共に、ポンプを駆動するモータにも大型のものを使用せざるを得ず、コストの上昇および装置全体の大型化は免れない。例えば吸引ポンプとして、ローラでチューブを押圧変形させてポンプ圧を発生させる形式のチューブポンプを使用する場合、ポンプの吸引能力を高めるためにはチューブ内径を大きくする必要がある。チューブ内径を大きくするとチューブの強度を高める必要があるので、そのためにチューブの管壁を厚くする必要がある。チューブの管壁を厚くすると、チューブを押圧変形させるために必要となる力が大きくなるために、ローラを駆動するためのモータを大型化する必要がある。
【００１０】
また、吸引ポンプの駆動源として媒体供給機構等の駆動源を共用させる方法も知られており、この方法によれば吸引ポンプ専用の駆動源を設ける必要がない。しかしながら、この従来の方法は１台の駆動源によって吸引ポンプを駆動する構成であるために、その駆動源が本来の機能を実行している場合、例えば媒体供給機構への動力の提供を実行している場合には、これと並行してインク吸引動作を実行することができなかった。
【００１１】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであって、その目的とするところは、インクジェット式記録装置において、装置全体の大型化を防止しつつ、インク吸引用のポンプの吸引能力を高めることにあり、また、インク吸引動作を他の動作と並行して実行できるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によるインクジェット式記録装置は、インク滴を吐出させるノズル開口を有するインクジェット式記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャップ部材を有するキャッピング手段と、前記ノズル形成面を封止した状態にある前記キャップ部材の内部を吸引して負圧にする負圧生成手段と、を備え、前記負圧生成手段は、前記キャップ部材の内部に連通する少なくとも２台のポンプを含むポンプユニットと、前記ポンプユニット又は前記ポンプユニット以外の被駆動部に対して択一的に動力を付与する少なくとも２台の駆動源と、を有し、前記少なくとも２台の駆動源のそれぞれが前記少なくとも２台のポンプの間で共用されており、前記少なくとも２台の駆動源から前記少なくとも２台のポンプへの動力伝達の有無を前記各駆動源毎に切り換える切換機構をさらに有する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、好ましくは、前記少なくとも２台の駆動源のうち、１台の駆動源を前記ポンプユニット以外の被駆動部に対して駆動しながら前記ポンプユニットを駆動する場合、前記１台の駆動源から前記ポンプユニットへの駆動を遮断し、他の駆動源から前記ポンプユニットへの駆動を接続する。
【００１６】
また、好ましくは、前記キャッピング手段は、少なくとも２つの前記キャップ部材を有し、１つの前記キャップ部材に対して１台の前記ポンプが接続されている。
【００１７】
また、好ましくは、前記ポンプユニットは少なくとも２台の前記ポンプを有し、１つの前記キャップ部材に対して前記少なくとも２台のポンプが接続されている。
【００１８】
また、好ましくは、前記記録ヘッドは複数種類のインクを吐出可能であり、インクの種類に対応して前記キャップ部材の内部が複数の空間に仕切られている。
【００１９】
また、好ましくは、前記キャッピング手段は複数の前記キャップ部材を有し、前記記録ヘッドは複数種類のインクを吐出可能であり、インクの種類に対応して前記キャップ部材が設けられている。
【００２０】
また、好ましくは、前記ポンプはチューブポンプである。
【００２１】
また、好ましくは、前記ポンプユニット以外の被駆動部は、印刷対象の記録媒体を印刷領域に供給する媒体供給機構と、印刷中の前記記録媒体を断続的に移動させる媒体送り機構と、を含む。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態によるインクジェット式記録装置について、図面を参照して説明する。
【００２３】
本実施形態によるインクジェット式記録装置は、複数のノズル開口のそれぞれに連通する各圧力室に対応して設けられた各圧力発生素子により、各圧力室内のインクに圧力変動を生じさせて各ノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドを備えている。圧力発生素子としては、例えば圧電振動子を用いることができる。
【００２４】
図１及び図２は、本実施形態によるインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図である。図１中符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモータ２により駆動されるタイミングベルト３を介して、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるように構成されている。プラテン５は、記録紙６（記録媒体の一種）をその裏面から支持して記録ヘッド１２に対する記録紙６の位置を規定する。
【００２５】
キャリッジ１、キャリッジモータ２、タイミングベルト３、及びガイド部材４は、インクジェット式記録ヘッド１２をキャリッジ１と共にヘッド走査方向に走査させるキャリッジ機構を構成している。
【００２６】
記録ヘッド１２は、キャリッジ１の記録紙６に対向する側に搭載されている。また、キャリッジ１には、記録ヘッド１２にインクを供給するインクカートリッジ（インク貯留部）７、８が着脱可能に装着されている。インクカートリッジ７はブラックインクを貯留し、カートリッジ８はカラーインクを貯留している。
【００２７】
インクジェット式記録装置の非印刷領域であるホームポジション(図１中、右側)にはキャップ部材１３が配置されており、このキャップ部材１３はキャリッジ１に搭載された記録ヘッド１２がホームポジションに移動した時に、記録ヘッド１２のノズル形成面に押し当てられてノズル形成面との間に密閉空間を形成するように構成されている。そして、キャップ部材１３の下方には、キャップ部材１３により形成された密閉空間に負圧を与えるためのポンプユニット１０が配置されている。
【００２８】
キャップ部材１３の印刷領域側の近傍には、ゴムなどの弾性板を備えたワイピング手段１１が記録ヘッド１２の移動軌跡に対して例えば水平方向に進退できるように配置されていて、キャリッジ１がキャップ部材１３側に往復移動するに際して、必要に応じて記録ヘッド１２のノズル形成面を払拭することができるように構成されている。
【００２９】
本実施形態によるインクジェット式記録装置は、さらに、記録紙６を印刷領域に供給する媒体供給機構と、印刷中の記録紙６をヘッド走査方向に対して直交する媒体送り方向に間欠的に搬送する媒体送り機構とを備えている。
【００３０】
次に、図３を参照して本発明の参考例の一実施形態による記録装置における負圧生成手段について説明する。
【００３１】
図３に示したようにポンプユニット１０は、配管１７を介してキャップ部材１３に連通する１台のポンプ１４を有し、このポンプ１４は、ローラでチューブを押圧変形させてポンプ圧を発生させるチューブポンプである。
【００３２】
また、図３に示したように本実施形態による記録装置は、印刷中の記録紙６を断続的に移動させる媒体送り機構の駆動源であるＰＦモータ１５と、記録紙６を印刷領域に供給する媒体供給機構の駆動源であるＡＳＦモータ１６と、を備えている。
【００３３】
そして、ＰＦモータ１５及びＡＳＦモータ１６の動力は、各切換機構１８を介してポンプユニット１０のポンプ１４に伝達されるようになっている。つまり、１台のポンプ１４に対して２台の駆動源、即ちＰＦモータ１５及びＡＳＦモータ１６が接続されている。各切換機構１８は、ＰＦモータ１５又はＡＳＦモータ１６からポンプ１４への動力伝達の有無を切り換えることができる。
【００３４】
ポンプユニット１０、ＰＦモータ１５、及びＡＳＦモータ１６によって、記録ヘッド１２のノズル形成面を封止した状態にあるキャップ部材１３の内部を吸引して負圧にする負圧生成手段が構成されている。
【００３５】
図３に示した負圧生成手段によって記録ヘッド１２からインクを吸引する際には、キャップ部材１３によって記録ヘッド１２のノズル形成面を封止した状態において、ポンプユニット１０のポンプ１４を駆動してキャップ部材１３の内部に負圧を形成する。このとき、大きな吸引力を確保したい場合には、両方の切換機構１８を接続状態として、ＰＦモータ１５及びＡＳＦモータ１６の両方からポンプ１４に動力を供給する。
【００３６】
また、ＰＦモータ１５又はＡＳＦモータ１６のいずれか一方がその本来の機能を実行している状態、例えばＰＦモータ１５がその本来の機能として給紙動作のための動力を提供している状態において、給紙動作と並行してインクの吸引動作を実行する場合には、ＰＦモータ１５側の切換機構１８を遮断状態にしてＡＳＦモータ１６側の切換機構１８のみを接続状態にする。これにより、ＡＳＦモータ１６からの動力のみをポンプ１４に供給しながらインクの吸引動作を実行することができる。或いは逆に、ＰＦモータ１５からの動力のみでインクの吸引動作を実行することもできる。
【００３７】
以上述べたように本実施形態によるインクジェット式記録装置によれば、本来は別の用途のために設けられているＰＦモータ１５及びＡＳＦモータ１６を１台のポンプ１４の駆動源として共用させているので、装置全体の大型化を防止しつつインクの吸引能力を高めることができる。
【００３８】
また、ＰＦモータ１５又はＡＳＦモータ１６のいずれか一方のみからポンプ１４に動力を供給するように切り換えることができるので、インク吸引動作を他の動作（給紙動作又は紙送り動作）と並行して実行することができる。
【００３９】
図４は上記実施形態の一変形例を示し、この変形例においては、キャップ部材１３の内部が仕切１３ａによって２つの空間に区分され、各空間が各配管１７を介してポンプ１４に接続されている。そして、キャップ部材１３の内部の一方の空間はブラックインクに対応し、他方の空間はカラーインクに対応している。
【００４０】
本変形例によれば、インク種毎にそのインク流路を閉塞する複数の弁機構がキャリッジ１に設けられている記録装置において、ブラックインク及びカラーインクのいずれか一方の弁機構のみを開放し、他方の弁機構を閉鎖することにより、ブラックインクのみ又はカラーインクのみを選択的に吸引することができる。
【００４１】
図５は上記実施形態の他の変形例であり、この変形例においては２つのキャップ部材１３が設けられており、各配管１７を介して各キャップ部材１３とポンプ１４とが接続されている。各キャップ部材１３は、一方がブラックインクに対応し、他方がカラーインクに対応する。この変形例においても、図４に示した上記変形例と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
次に、本発明の一実施形態によるインクジェット式記録装置について図６を参照して説明する。なお、本実施形態は上述した本発明の参考例の実施形態における負圧生成手段の構成を変更したものであり、以下では上記実施形態と異なる部分について説明する。
【００４３】
図６に示したように本実施形態においては、ポンプユニット１０が２台のポンプ１４を含み、各ポンプ１４が各配管１７を介してキャップ部材１３に接続されている。一方のポンプ１４には切換機構１８を介してＰＦモータ１５が接続され、他方のポンプ１４には切換機構１８を介してＡＳＦモータ１６が接続されている。また、一対のポンプ１４同士の間も切換機構１８を介して接続されており、これにより、一対のポンプ１４のそれぞれが、ＰＦモータ１５及びＡＳＦモータ１６の両方から動力を受けることができる。
【００４４】
このような構成を備えた負圧生成手段においては、３つの切換機構１８のそれぞれの接続／遮断状態を切換制御することにより、一対のポンプ１４の両方又はいずれか一方を、ＰＦモータ１５及びＡＳＦモータ１６の両方又はいずれか一方によって駆動することができる。なお、キャップ部材１３の内部に仕切１３ａがない場合には、一つのポンプ１４でも吸引することができる。
【００４５】
また、キャップ部材１３の内部が仕切１３ａによって２つの空間に区分され、一方の空間を一方のポンプ１４で、他方の空間を他方のポンプ１４で吸引するように構成されている。キャップ部材１３内の一方の空間はブラックインクに対応し、他方の空間はカラーインクに対応している。
【００４６】
以上述べたように本実施形態によるインクジェット式記録装置によれば、本来は別の目的で設けられているＰＦモータ１５及びＡＳＦモータ１６を一対のポンプ１４の駆動源として共用させているので、装置全体の大型化を防止しつつインクの吸引能力を高めることができる。
【００４７】
また、ＰＦモータ１５及びＡＳＦモータ１６のいずれか一方のみから、一対のポンプ１４の両方又はいずれか一方に動力を供給することができるので、インク吸引動作を他の動作（給紙動作又は紙送り動作）と並行して実行することができる。
【００４８】
また、キャップ部材１３内の一方の空間を一方のポンプ１４で、他方の空間を他方のポンプ１４で吸引するようにしたので、ブラックインクとカラーインクとを選択的に吸引することができると共に、ブラックインクとカラーインクとで吸引後の排出先を分けることにより両インクの混合を防止することができる。
【００４９】
また、本実施形態の一変形例として、図７に示したようにキャップ部材１３を２つ設けて、一方のキャップ部材１３に一方のポンプ１４を接続し、他方のキャップ部材１３に他方のポンプを接続しても良い。これにより、ブラックインクとカラーインクとを選択的に吸引することができると共に、吸引したブラックインクとカラーインクとの混合を防止することができる。
【００５０】
また、図６又は図７に示した負圧生成手段の変形例としては、一対のポンプ１４同士を接続している切換機構１８を省略して、一方のポンプ１４には専らＰＦモータ１５から動力を供給し、他方のポンプ１４には専らＡＳＦモータ１６から動力を供給するようにしても良い。これにより吸引手段の構成を簡素化することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によるインクジェット式記録装置によれば、ポンプユニット以外の被駆動部に対しても動力を付与する少なくとも２台の駆動源からポンプユニットに動力を付与するようにしたので、装置全体の大型化を防止しつつインクの吸引能力を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態によるインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図。
【図２】 本発明の一実施形態によるインクジェット式記録装置の概略構成を示した他の斜視図。
【図３】 本発明の参考例の一実施形態として、図１及び図２に示したインクジェット式記録装置の負圧生成手段及びキャップ部材を拡大して示した図。
【図４】 図３に示した本発明の参考例の実施形態の一変形例における負圧生成手段及びキャップ部材を拡大して示した図。
【図５】 図３に示した本発明の参考例の実施形態の他の変形例における負圧生成手段及びキャップ部材を拡大して示した図。
【図６】 本発明の一実施形態によるインクジェット式記録装置の負圧生成手段及びキャップ部材を拡大して示した図。
【図７】 図６に示した実施形態の一変形例における負圧生成手段及びキャップ部材を拡大して示した図。
【符号の説明】
１ キャリッジ
６ 記録紙（記録媒体）
１０ ポンプユニット
１２ インクジェット式記録ヘッド
１３ キャップ部材
１３ａ 仕切
１４ ポンプ
１５ ＰＦモータ
１６ ＡＳＦモータ
１７ 配管
１８ 切換機構

Claims (8)

1. インク滴を吐出させるノズル開口を有するインクジェット式記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャップ部材を有するキャッピング手段と、
   前記ノズル形成面を封止した状態にある前記キャップ部材の内部を吸引して負圧にする負圧生成手段と、を備え、
   前記負圧生成手段は、前記キャップ部材の内部に連通する少なくとも２台のポンプを含むポンプユニットと、前記ポンプユニット又は前記ポンプユニット以外の被駆動部に対して択一的に動力を付与する少なくとも２台の駆動源と、を有し、
   前記少なくとも２台の駆動源のそれぞれが前記少なくとも２台のポンプの間で共用されており、
   前記少なくとも２台の駆動源から前記少なくとも２台のポンプへの動力伝達の有無を前記各駆動源毎に切り換える切換機構をさらに有する、ことを特徴とするインクジェット式記録装置。
2. 前記少なくとも２台の駆動源のうち、１台の駆動源を前記ポンプユニット以外の被駆動部に対して駆動しながら前記ポンプユニットを駆動する場合、前記１台の駆動源から前記ポンプユニットへの駆動を遮断し、他の駆動源から前記ポンプユニットへの駆動を接続することを特徴とする請求項１記載のインクジェット式記録装置。
3. 前記キャッピング手段は、少なくとも２つの前記キャップ部材を有し、
   １つの前記キャップ部材に対して１台の前記ポンプが接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット式記録装置。
4. １つの前記キャップ部材に対して前記少なくとも２台のポンプが接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット式記録装置。
5. 前記記録ヘッドは複数種類のインクを吐出可能であり、インクの種類に対応して前記キャップ部材の内部が複数の空間に仕切られていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
6. 前記キャッピング手段は複数の前記キャップ部材を有し、
   前記記録ヘッドは複数種類のインクを吐出可能であり、インクの種類に対応して前記キャップ部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
7. 前記ポンプはチューブポンプであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。
8. 前記ポンプユニット以外の被駆動部は、印刷対象の記録媒体を印刷領域に供給する媒体供給機構と、印刷中の前記記録媒体を断続的に移動させる媒体送り機構と、を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。

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