JP6040657B2 - Liquid ejecting apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、液体吐出装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ポンプ駆動機構に関する。 The present invention relates to a liquid discharge apparatus and an image forming apparatus, and more particularly to a pump drive mechanism.
周知のように、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの機能を複合させて備えた画像形成装置には、インクなどの液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを備えた液体吐出装置を用いる構成が知られている。 As is well known, a printer, a facsimile machine, a copying machine, and an image forming apparatus provided with a combination of these functions include a liquid ejection apparatus having a recording head composed of a liquid ejection head that ejects liquid droplets such as ink. The configuration used is known.
液体吐出装置では、記録紙等の記録媒体を搬送しながら記録ヘッドから吐出される液滴を付着あるいは浸透させることで画像を形成するようになっている。
なお、記録媒体の対象となるものとして、上述した記録紙だけでなく、意図などの繊維、皮革や金属さらには樹脂やガラス、木材そしてセラミックスなどの液体の付着あるいは浸透が可能な材質がある。
In a liquid ejection apparatus, an image is formed by adhering or penetrating droplets ejected from a recording head while conveying a recording medium such as recording paper.
The target of the recording medium includes not only the recording paper described above but also a material capable of adhering or penetrating liquids such as fibers such as intention, leather and metal, resin, glass, wood and ceramics.
液体吐出装置を備えた画像形成装置においては、液体吐出ヘッドからのインク吐出動作を安定化させるために、液体吐出ヘッド内のインクを所定の負圧に維持する(液体吐出ヘッド内のインクに作用する圧力を所定の負圧に保つ)ことが重要である。このため、一般には、液体吐出ヘッドにインクを供給するインク供給系中に負圧発生手段を備え、その負圧発生手段によって負圧を付与したインクを液体吐出ヘッドに供給している。 In an image forming apparatus provided with a liquid discharge device, in order to stabilize the ink discharge operation from the liquid discharge head, the ink in the liquid discharge head is maintained at a predetermined negative pressure (acts on the ink in the liquid discharge head). It is important to keep the pressure to be a predetermined negative pressure). For this reason, in general, an ink supply system that supplies ink to the liquid discharge head is provided with a negative pressure generating means, and ink to which negative pressure is applied by the negative pressure generating means is supplied to the liquid discharge head.
このような負圧発生手段として、インクタンク内に収容したスポンジ状のインク吸収体の毛細管現象を利用して負圧を形成する構成や、インクタンク内を負圧に維持するように、インクタンクの少なくとも一部を形成する可撓性部材をインクタンク外方に付勢するばねなどの付勢手段を備えた構成が知られている。さらに、他の負圧発生手段として、液体吐出ヘッドよりも下方にインクタンクを配置しておき、水頭差を利用してインクに負圧を付与する構成も知られている。 As such a negative pressure generating means, a configuration in which a negative pressure is formed by utilizing the capillary phenomenon of a sponge-like ink absorber housed in the ink tank, or an ink tank so as to maintain the negative pressure in the ink tank There has been known a configuration provided with a biasing means such as a spring for biasing a flexible member forming at least a part of the ink cartridge outwardly of the ink tank. Further, as another negative pressure generating means, there is also known a configuration in which an ink tank is disposed below the liquid discharge head and a negative pressure is applied to the ink using a water head difference.
一方、ノズル内に充填されるインクなどの液体は、乾燥すると増粘して固まったりあるいは液体中に気泡が含まれることがある。
このような現象は、液体の正常な吐出を阻むことになるので、ノズルの機能を維持回復するための維持回復装置を設けることが知られている。
維持回復装置は、ノズルを覆って保湿するキャップ手段とノズル内を吸引してノズル内の増粘した液体を廃液タンクなどに回収する手段とを備えた構成が知られている。
On the other hand, liquids such as ink filled in the nozzles may thicken and harden when dried, or bubbles may be included in the liquid.
Such a phenomenon hinders normal discharge of the liquid, and it is known to provide a maintenance / recovery device for maintaining and recovering the function of the nozzle.
The maintenance / recovery device is known to include a cap unit that covers and moisturizes the nozzle and a unit that sucks the inside of the nozzle and collects the thickened liquid in the nozzle in a waste liquid tank.
ところで、液体吐出装置においては、複数色の液体を用いる場合、各色の液体の供給路にそれぞれ給液ポンプが必要となるばかりでなく、ノズルに対する維持回復装置に用いられて被駆動部の一つである吸引ポンプも各ノズル毎に必要となる。
このため、多くのポンプを駆動する駆動源を設置することが理由となって構造の大型化や複雑化を招く虞がある。
By the way, in the case of using liquids of a plurality of colors in the liquid ejection device, not only a liquid supply pump is required for each color liquid supply path, but also one of the driven parts used in the maintenance and recovery device for the nozzles. This suction pump is also required for each nozzle.
For this reason, there exists a possibility of causing the enlargement and complexity of a structure for the reason of installing the drive source which drives many pumps.
そこで、各ポンプの駆動経路に遊星歯車機構を駆動する単一の駆動源を設け、駆動源の駆動方向切り換えに応じてポンプの選択および給液状態とポンプの休止状態とを設定する選択駆動機構を備えた構成が提案されている。(例えば、特許文献1)。 Therefore, a single drive source for driving the planetary gear mechanism is provided in the drive path of each pump, and a selection drive mechanism for setting the pump selection and the liquid supply state and the pump pause state according to the drive direction switching of the drive source A configuration with the above has been proposed. (For example, patent document 1).
特許文献1には、三以上設けられたインク経路内のインクを移送する三以上のポンプと、ポンプを駆動させる単一の駆動源および駆動源から入力した第一方向の回転動力によって駆動対象となるポンプを選択する一方、駆動源から入力した第二方向の回転動力によって選択されたポンプを駆動させる選択駆動機構を備えたインクジェットプリンタが記載されている。 In Patent Document 1, three or more pumps that transfer ink in three or more ink paths, a single drive source that drives the pump, and a drive target by rotational power in the first direction input from the drive source are disclosed. An ink jet printer having a selection drive mechanism that drives a pump selected by rotational power in a second direction input from a drive source while the pump is selected is described.
このインクジェットプリンタが備える選択駆動機構には、回転動力が入力されることによって第一方向及び第二方向に回転される太陽歯車、太陽歯車の回転に応じて太陽歯車の周りを公転し、且つ、公転が規制された状態では、太陽歯車の回転に応じて自転する遊星歯車、太陽歯車の第一方向回転に応じて遊星歯車が公転する際、遊星歯車に順次噛み合うように遊星歯車の公転軌跡に沿って配置されたポンプのポンプ駆動歯車、太陽歯車の第二方向回転に応じた遊星歯車の公転を、ポンプ駆動歯車との噛み合い位置で規制する公転規制手段が備えられている。 The selective drive mechanism included in the ink jet printer has a sun gear that rotates in a first direction and a second direction when rotational power is input, revolves around the sun gear according to the rotation of the sun gear, and In a state where the revolution is restricted, the planetary gear that rotates according to the rotation of the sun gear, and the planetary gear revolves so that the planetary gear sequentially meshes with the planetary gear when the planetary gear revolves according to the first direction rotation of the sun gear. Revolution restricting means is provided for restricting the revolution of the planetary gear according to the second direction rotation of the pump drive gear and the sun gear of the pump arranged along the meshing position with the pump drive gear.
特許文献1に記載の駆動装置では、太陽歯車の第一方向回転によって駆動対象となるポンプ駆動歯車の噛み合い位置まで遊星歯車を公転(ポンプ選択動作)させた後、太陽歯車を第二方向に回転させれば、公転が規制された遊星歯車がポンプ駆動歯車と噛み合った状態で自転し、ポンプ駆動歯車を正転駆動(ポンプ駆動動作)させることになる。この構成では、駆動出力ギヤは太陽歯車であり、被駆動部はポンプ、駆動入力ギヤはポンプ駆動歯車、駆動伝達ギヤは遊星歯車である。 In the driving device described in Patent Document 1, the sun gear is rotated in the second direction after the planetary gear is revolved (pump selection operation) to the meshing position of the pump drive gear to be driven by the rotation of the sun gear in the first direction. In this case, the planetary gear whose revolution is restricted rotates in a state of meshing with the pump drive gear, and the pump drive gear is driven to rotate forward (pump drive operation). In this configuration, the drive output gear is a sun gear, the driven part is a pump, the drive input gear is a pump drive gear, and the drive transmission gear is a planetary gear.
また、特許文献1に記載の駆動装置では、ポンプに対して上述したポンプ駆動動作のときとは、逆方向の回転駆動を入力するために、上述した遊星歯車及び遊星レバーとは別に、レリーズ遊星歯車及びレリーズ遊星レバーを備え、遊星歯車及び遊星レバーを用いた駆動伝達経路とは別のレリーズ遊星歯車及びレリーズ遊星レバーを用いた駆動伝達経路を形成している。 In addition, in the driving device described in Patent Document 1, a release planet is provided separately from the planetary gear and the planetary lever described above in order to input rotational drive in the opposite direction to the pump driving operation described above. A gear and a release planetary lever are provided, and a drive transmission path using a release planetary gear and a release planetary lever different from the drive transmission path using the planetary gear and the planetary lever is formed.
このような駆動伝達経路を形成することにより、太陽歯車の第一方向回転によって、駆動対象となるポンプ駆動歯車の噛み合い位置まで遊星歯車を公転(ポンプ選択動作)させている間、レリーズ遊星歯車及びレリーズ遊星レバーを用いた駆動伝達経路を介して、すべてのポンプに上述したポンプ駆動動作の時とは、逆方向の回転駆動を入力する。 By forming such a drive transmission path, the release planetary gear and the planetary gear while the planetary gear revolves (pump selection operation) to the meshing position of the pump drive gear to be driven by the first rotation of the sun gear. Through the drive transmission path using the release planetary lever, rotational drive in the reverse direction is input to all the pumps in the above-described pump drive operation.
特許文献1に記載の構成では、被駆動部よりも少ない数の駆動源によって各被駆動部に対する駆動の伝達を行うことができ、さらに、複数の駆動伝達ギヤのそれぞれについて移動機構を設ける必要がないため、装置の大型化やコスト高の問題を解決することができる。 In the configuration described in Patent Document 1, it is possible to transmit drive to each driven unit by a smaller number of drive sources than the driven units, and it is necessary to provide a moving mechanism for each of the plurality of drive transmission gears. Therefore, it is possible to solve the problems of increasing the size and cost of the apparatus.
しかしながら、特許文献1に記載された構成では、太陽歯車の第二方向回転に応じてレリーズ遊星歯車が公転した際には、レリーズ遊星レバーがストッパに当り、その公転がポンプ駆動歯車と噛み合わない位置で規制される。このため、被駆動部に対して一方向の回転駆動しか伝達することができない。この結果、動作の自由度が低下する。 However, in the configuration described in Patent Document 1, when the release planetary gear revolves according to the second direction rotation of the sun gear, the release planetary lever hits the stopper, and the revolution does not mesh with the pump drive gear. It is regulated by. For this reason, only one-way rotational drive can be transmitted to the driven part. As a result, the degree of freedom of operation decreases.
特許文献1に記載の構成では、太陽歯車の第一方向回転によって、被駆動部に対して上記一方向とは逆方向の回転駆動を伝達することができる。
しかし、レリーズ遊星歯車及びレリーズ遊星レバーを用いた駆動伝達経路を介した駆動の伝達は、複数ある被駆動部のすべてに対して同時に駆動を伝達するものであって、選択した被駆動部に対して正逆両方向への回転駆動伝達をすることはできない。
In the configuration described in Patent Document 1, rotational driving in the direction opposite to the one direction can be transmitted to the driven part by rotation of the sun gear in the first direction.
However, the drive transmission through the drive transmission path using the release planetary gear and the release planetary lever transmits the drive to all of the plurality of driven parts at the same time. Therefore, rotational drive transmission in both forward and reverse directions cannot be performed.
本発明の目的は上記従来の液体吐出装置に用いられる駆動源の数を被駆動部の数よりも少なくすることによる装置の小型化を図る上で、駆動機構での動作に制約を受けることなく、選択した被駆動部への駆動力伝達経路に対して正逆両方向の回転駆動の伝達を自由に行えることが可能な構成を備えた液体吐出装置および画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to reduce the size of the apparatus by reducing the number of driving sources used in the above-described conventional liquid ejecting apparatus from the number of driven parts, and without being restricted by the operation of the driving mechanism. Another object of the present invention is to provide a liquid ejection apparatus and an image forming apparatus having a configuration capable of freely transmitting rotational driving in both forward and reverse directions with respect to a driving force transmission path to a selected driven part.
この目的を達成するため、本発明は、異なる種類の液滴を吐出する複数の吐出ヘッドと、
該複数の吐出ヘッドに各々異なる種類の液体を供給する複数のヘッドタンクと、
前記複数のヘッドタンクに各々異なる種類の液体を供給する複数の液体メインタンクと、
各複数の液体メインタンクから前記複数のヘッドタンクに液体を送液し、該複数のヘッドタンクから前記複数の液体メインタンクに前記液体を逆送する複数の送液ポンプと、
第一方向及び前記第一方向と反対方向の第二方向の双方向に回転可能な、前記複数の送液ポンプを駆動する単一の駆動源と、
前記単一の駆動源を前記第一方向へ回転することによって前記複数の送液ポンプのうちのいずれを駆動するかを選択する駆動切り換え機構と、
前記単一の駆動源を前記第一方向へ回転することによって前記駆動切り換え機構によって選択された送液ポンプに対して前記送液ポンプの回転方向の切り換えを行う回転方向切り換え機構と、
前記単一の駆動源を前記第二方向へ回転することによって前記駆動切り換え機構によって選択された送液ポンプに対して、前記回転方向切り換え機構によって切り換えられた回転方向に回転駆動力の伝達を行う回転駆動力伝達機構と、
前記単一の駆動源から前記駆動切り換え機構に至る第一の駆動力伝達経路に配置され、前記第一方向の回転駆動力のみを前記単一の駆動源から前記駆動切り換え機構及び前記回転方向切り換え機構に伝達する第一のクラッチと、
前記単一の駆動源から前記回転駆動力伝達機構に至る第二の駆動力伝達経路に配置され、前記第二方向の回転駆動力のみを前記単一の駆動源から前記回転駆動力伝達機構に伝達する第二のクラッチと、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置にある。
In order to achieve this object, the present invention comprises a plurality of ejection heads that eject different types of droplets,
A plurality of head tanks for supplying different types of liquid to the plurality of ejection heads;
A plurality of liquid main tanks for supplying different types of liquid to the plurality of head tanks;
A plurality of liquid feed pumps for sending liquid from each of the plurality of liquid main tanks to the plurality of head tanks, and reversely feeding the liquid from the plurality of head tanks to the plurality of liquid main tanks;
A single drive source for driving the plurality of liquid feeding pumps, capable of rotating in both directions of a first direction and a second direction opposite to the first direction;
A drive switching mechanism that selects which of the plurality of liquid feeding pumps is driven by rotating the single drive source in the first direction;
A rotation direction switching mechanism for switching the rotation direction of the liquid feed pump with respect to the liquid feed pump selected by the drive switching mechanism by rotating the single drive source in the first direction;
By rotating the single drive source in the second direction, the rotational driving force is transmitted in the rotational direction switched by the rotational direction switching mechanism to the liquid feed pump selected by the drive switching mechanism. A rotational driving force transmission mechanism;
Arranged in a first driving force transmission path from the single driving source to the driving switching mechanism, and only the rotational driving force in the first direction is switched from the single driving source to the driving switching mechanism and the rotational direction. A first clutch that transmits to the mechanism;
It is arranged in a second driving force transmission path from the single driving source to the rotational driving force transmission mechanism, and only the rotational driving force in the second direction is transferred from the single driving source to the rotational driving force transmission mechanism. A second clutch to transmit,
A liquid ejection apparatus comprising:
本発明によれば、複数の液体メインタンクと複数のヘッドタンクとの間で液体を送液および逆送させる複数の送液ポンプを単一の駆動源により駆動する際に、該単一の駆動源が第一の方向に駆動された際の駆動力のみを伝達する第一のクラッチと、単一の駆動源が第二の方向に駆動された際の駆動力のみを伝達する第二のクラッチとが設けられている。
これにより、送液ポンプの選択、選択された送液ポンプでの回転方向に応じた液体の送液あるいは逆送の選択、そして選択された送液ポンプへの駆動力の伝達が上述したクラッチの制御により選択できる。この結果、複数の送液ポンプ毎に駆動源を設けることなく、かつ、一方向だけの回転というような回転方向を制約することなく各送液ポンプの駆動状態の設定が可能となる。
According to the present invention, when driving a plurality of liquid feeding pumps that feed and reverse the liquid between a plurality of liquid main tanks and a plurality of head tanks by a single driving source, the single drive A first clutch that transmits only the driving force when the source is driven in the first direction, and a second clutch that transmits only the driving force when the single drive source is driven in the second direction And are provided.
As a result, the selection of the liquid feeding pump, the selection of liquid feeding or reverse feeding according to the rotation direction of the selected liquid feeding pump, and the transmission of the driving force to the selected liquid feeding pump are performed by the clutch described above. Can be selected by control. As a result, it is possible to set the drive state of each liquid feed pump without providing a drive source for each of the plurality of liquid feed pumps and without restricting the rotation direction such as rotation in only one direction.
以下、図面により本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は本発明に夜液体吐出装置を用いる画像形成装置の外観図である。
図1に示されている画像形成装置は、装置本体1に装着された用紙を装填するための給紙トレイ2および装置本体1に着脱自在に装着されて画像が記録(形成)された用紙をストックするための排紙トレイ3を備えている。
さらに、装置本体1前面の一端部側(給排紙トレイ部の側方)には、前面から装置本体1の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部4が設けられ、このカートリッジ装填部4の上面は操作ボタンや表示器などを設ける操作/表示部5として構成されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external view of an image forming apparatus using a night liquid ejecting apparatus according to the present invention.
The image forming apparatus shown in FIG. 1 has a
Furthermore, a cartridge loading unit for loading an ink cartridge that protrudes from the front surface to the front side of the apparatus main body 1 and is lower than the upper surface is provided at one end of the front surface of the apparatus main body 1 (side of the paper supply / discharge tray section). 4 is provided, and the upper surface of the cartridge loading unit 4 is configured as an operation / display unit 5 provided with operation buttons, a display, and the like.
カートリッジ装填部4には、色の異なる色材であるインク、例えば黒(K)インク、シアン(C)インク、マゼンタ(M)インク、イエロー(Y)インクをそれぞれ収容した複数のメインタンクとして用いられるインクカートリッジ10k、10c、10m、10y(色を区別しないときは「インクカートリッジ10」という。)を、装置本体1の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部4の前面側には、インクカートリッジ10を着脱するときに開く前カバー(カートリッジカバー)6が開閉可能に設けられている。
The cartridge loading unit 4 is used as a plurality of main tanks containing inks that are different color materials, for example, black (K) ink, cyan (C) ink, magenta (M) ink, and yellow (Y) ink.
次に、この液体吐出装置の機構部について図2及び図3を参照して説明する。なお、図2は同機構部の概要を示す側面模式的説明図、図3は同じく要部平面説明図である。
図3において、左右の側板21A、21Bに横架したガイド部材であるガイドロッド31とステー32とでキャリッジ33を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図3で矢示方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査する。
Next, the mechanism part of this liquid discharge apparatus will be described with reference to FIGS. 2 is a schematic side view illustrating the outline of the mechanism, and FIG. 3 is an explanatory plan view of the main part.
In FIG. 3, a
キャリッジ33には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッド34a、34b、34c、34d(区別しないときは「液体吐出ヘッド34」という。)が設けられている。液体吐出ヘッド34は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
The
液体吐出ヘッド34を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
As an ink jet head constituting the
また、キャリッジ33には、液体吐出ヘッド34のノズル列に対応して各色のインクを供給する液体収容容器としてのヘッドタンク35k、35c、35m、35y(区別しないときは「ヘッドタンク35」という。)が搭載されている。このヘッドタンク35には各色のインク供給チューブ36を介して、前述したように、カートリッジ装填部4に装着された各色のインクカートリッジ10から各色のインクが補充供給される。図3中、符号36aは、空打ちの際の吸引流路を示しており、図示しない廃液タンクに連通している。
なお、このカートリッジ装填部4にはインクカートリッジ10内のインクを送液するための送液ポンプユニット24が設けられている。
The
The cartridge loading unit 4 is provided with a liquid
一方、図2に示すように、給紙トレイ2の用紙積載部(圧板)41上に積載した用紙42を給紙するための給紙部として、用紙積載部41から用紙42を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)43および、給紙コロ43に対向して配置されている摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド44を備え、この分離パッド44は給紙コロ43側に付勢されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
給紙部から給紙された用紙42を液体吐出ヘッド34の下方側に送り込むために、用紙42を案内するガイド部材45、カウンタローラ46、搬送ガイド部材47、および先端加圧コロ49を有する押さえ部材48が備えられているとともに、給送された用紙42を静電吸着して液体吐出ヘッド34に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト51が備えられている。
A holding member having a
搬送ベルト51は、無端状ベルトであり、搬送ローラ52とテンションローラ53との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成されている。また、搬送ベルト51の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ56が備えられている。
帯電ローラ56は、搬送ベルト51の表層に接触し、搬送ベルト51の回動に従動して回転するように配置されている。
搬送ベルト51は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ52が回転駆動されることによって図3のベルト搬送方向に周回移動できる。
The
The charging
The
液体吐出ヘッド34で記録された用紙42を排紙するための排紙部として、搬送ベルト51から用紙42を分離するための分離爪27、排紙ローラ61及び排紙ローラ62とを備え、排紙ローラ62の下方に排紙トレイ3が備えられている。
As a paper discharge unit for discharging the
また、装置本体1の背面部には両面ユニット71が着脱自在に装着されている。
両面ユニット71は、搬送ベルト51の逆方向回転で戻される用紙42を取り込んで反転させて再度カウンタローラ46と搬送ベルト51との間に給紙する。また、この両面ユニット71の上面は手差しトレイ72として使用されるようになっている。
A
The
図3に示すように、キャリッジ33の走査方向一方側の非印字領域には、液体吐出ヘッド34のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構81が配置されている。
As shown in FIG. 3, a maintenance /
維持回復機構81には、液体吐出ヘッド34の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(便宜上、纏めて符号82で示す)、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード83、および増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け84などが備えられている。
The maintenance /
図3に示すように、キャリッジ33の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け88が配置され、さらに、この空吐出受け88には液体吐出ヘッド34のノズル列方向に沿った開口(便宜上、纏めて符号89で示す)などが備えられている。
As shown in FIG. 3, in the non-printing area on the other side in the scanning direction of the
このようなインク液体吐出装置においては、次の手順によりにより用紙42に印字が行われる。
給紙トレイ2から用紙42が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙42がガイド部材45で案内されて搬送ベルト51とカウンタローラ46との間に挟まれて搬送される。これに次いで、用紙42は、その先端が搬送ガイド部材47で案内されて先端加圧コロ49で搬送ベルト51に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In such an ink liquid ejecting apparatus, printing is performed on the
The
このとき、帯電ローラ56に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト51が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト51上に用紙42が給送されると、用紙42が搬送ベルト51に吸着され、搬送ベルト51の周回移動によって用紙42が副走査方向に搬送される。
At this time, a positive output and a negative output are alternately repeated with respect to the charging
キャリッジ33が移動する過程において画像信号に応じて液体吐出ヘッド34が駆動されることにより、停止している用紙42にインク滴を吐出して1行分が記録され、用紙42を所定量搬送後、次の行の記録が行われる。記録終了信号又は用紙42の後端が記録領域に到達した信号に基づき、記録動作を終了して、用紙42が排紙トレイ3に排紙される。
In the process of moving the
また、印字(記録)待機中にはキャリッジ33が維持回復機構81側に移動するようになっている。維持回復機構81にキャリッジ33が移動した場合には、キャップ82(a〜d)で液体吐出ヘッド34がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止される。また、キャップ82で液体吐出ヘッド34をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルからインクが吸引され(「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。)、増粘したインクや気泡を排出する回復動作が行われる。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作も行われる。これによって、液体吐出ヘッド34の安定した吐出性能が維持される。
Further, the
図4は、画像形成装置に用いられる液体吐出ヘッドユニットを示している。
図4において液体吐出ヘッドユニットは、1つの液体吐出ヘッド34に有する4つのノズル列に同色又はそれぞれ異なる色の記録液を供給するためヘッドタンク35およびヘッドタンク35と液体吐出ヘッド34との間に介在させたフィルタユニット35Aを備えて構成されている。また、液体吐出ヘッド34からは、図示しないが、液体吐出ヘッド34のアクチュエータ手段を駆動する信号を伝達するためのフレキシブルケーブルが引き出されている。
FIG. 4 shows a liquid discharge head unit used in the image forming apparatus.
In FIG. 4, the liquid discharge head unit supplies the recording liquids of the same color or different colors to the four nozzle rows of one
ヘッドタンク35は、タンク本体35Bの両側にそれぞれ記録液収容部であるインク収容部を形成し、詳細を図示しないが、これらのインク収容部の開口には可撓性を有するフィルム状部材(可撓性フィルム状部材)が接着又は溶着などにより貼り付けられて封止されている。
インク収容部内部には、タンク本体35Bとフィルム状部材との間には、フィルム状部材(図示されず)を外方に付勢するための弾性部材であるバネ(スプリング:図示されず)が配設され、これらのフィルム状部材及び弾性部材によって負圧発生機構を構成している。また、タンク本体35Bには、フィルム状部材の変位に応じて変位する負圧検知レバー35Cが揺動可能に装着されている。
The
A spring (spring: not shown), which is an elastic member for urging the film-like member (not shown) outward, is provided between the tank body 35B and the film-like member inside the ink containing portion. These film-like members and elastic members constitute a negative pressure generating mechanism. Further, a negative
タンク本体35Bの上部には、インク収容部を大気に開放するために設けられている大気開放通路を開閉する圧力制御手段としての大気開閉機構37が設けられている。
大気開閉機構37は、インク収容部と大気とを連通あるいは遮断可能な開閉弁が用いられ、インク収容部に溜まった空気を外部に排出する際に開かれるようになっている。開閉弁の開閉作動は、図示しないアクチュエータにより押圧された際に開放動作が行われるようになっている。
At the upper part of the tank main body 35B, an air opening /
The air opening /
タンク本体35Bには、インク収容部にインクを供給するためのインク供給口部38が形成されており、このインク供給口部38には、図3において符号36で示したチューブが連結されている。
The tank main body 35B is formed with an ink supply port portion 38 for supplying ink to the ink storage portion. The ink supply port portion 38 is connected to a tube indicated by
以上のような構成を対象として本実施形態の特徴を説明すると次の通りである。
本実施形態における特徴は、単一の駆動源から複数のポンプに対して駆動力が伝達される伝達経路に、駆動源の第一、第二への方向いずれかの回転を伝達可能な第一、第二のクラッチ、具体的には、ワンウエイクラッチをそれぞれ配置したことにある。
特に、第一、第二のクラッチを用いて、駆動源での第一の方向回転時には、ポンプの選択に相当する駆動切り換えとそのポンプでの回転方向の切換(送液方向もしくは逆送方向への切換)を、そして、駆動源での第二の方向回転時には、選択されたポンプへの駆動力の伝達を行うことを特徴としている。
The characteristics of the present embodiment will be described as follows with the above configuration as an object.
A feature of this embodiment is that the first that can transmit the rotation of the drive source in either the first or second direction to the transmission path through which the driving force is transmitted from the single drive source to the plurality of pumps. The second clutch, specifically, the one-way clutch is arranged.
In particular, when the first and second clutches are used to rotate in the first direction with the drive source, the drive switching corresponding to the selection of the pump and the switching of the rotation direction with the pump (in the liquid feeding direction or the reverse feeding direction). And a driving force is transmitted to the selected pump when the driving source is rotated in the second direction.
この特徴を説明する前に、この特徴を適用する前提構成について以下に説明する。
本実施形態では、インクカートリッジ10からヘッドタンク35に至る給液経路に設けられた送液ポンプP1を対象として、駆動源から伝達される駆動力の伝達制御が行われる。なお、図5には、複数種類の色毎に設けられている給液経路の一つが示されている。
Before describing this feature, a premise configuration to which this feature is applied will be described below.
In the present embodiment, transmission control of the driving force transmitted from the driving source is performed for the liquid feeding pump P1 provided in the liquid supply path from the
図5において、インクカートリッジ10からヘッドタンク35に至る給液経路には、チューブで構成された供給流路103(以下、便宜上、チューブ103ともいう)が設けられている。
送液ポンプP1は、液体であるインクをヘッドタンク35に送液するために用いられる。
In FIG. 5, a supply channel 103 (hereinafter also referred to as a
The liquid feed pump P <b> 1 is used to send liquid ink to the
送液ポンプP1は、第一、第二の回転方向に相当する正逆方向への回転が可能な部材である。そして、送液ポンプP1は、選択された駆動方向に応じて、ヘッドタンク35への送液および、ヘッドタンク35からインクカートリッジ10に向けたインクの逆送、いわゆる、戻しができるようになっている。
ヘッドタンク35からインクカートリッジ10にインクが戻されると、ヘッドタンク35内の圧力が調整される。なお、送液ポンプP1は、図3において符号24で示したポンプユニットに配備されている。
The liquid feed pump P1 is a member that can rotate in forward and reverse directions corresponding to the first and second rotational directions. The liquid feed pump P1 can perform liquid feed to the
When the ink is returned from the
ここで、送液ポンプP1の駆動構造を、図6に基づき説明すると次の通りである。
図6において、送液ポンプP1は、各ヘッドタンク35に対応する数が設けられており、その駆動が単一の駆動源105によって行われるようになっている。
このため、駆動源105の出力軸には、各送液ポンプP1毎に設けられている伝達ギヤ107a〜107dに噛み合う共通の駆動ギヤ106が取り付けられている。
これにより、駆動ギヤ106の回転が一斉に各伝達ギヤ107a〜107dに伝達されることにより各送液ポンプP1が一律に駆動される。なお、図6において太い矢印は、正逆転時での動力の伝達経路を示している。
Here, the drive structure of the liquid feed pump P1 will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, the number of liquid feed pumps P <b> 1 corresponding to each
For this reason, a
Thus, the rotations of the
本実施形態では、送液ポンプP1の選択および回転方向を切り換えるために、駆動切り換え機構および回転方向切り換え機構が用いられる。 In the present embodiment, a drive switching mechanism and a rotation direction switching mechanism are used to select the liquid feed pump P1 and switch the rotation direction.
まず、送液ポンプP1を選択するための駆動切り換えに用いられる駆動機構について図7を用いて説明すると次の通りである。
図7において送液ポンプP1に対する駆動機構には、ポンプ駆動装置200が用いられる。
ポンプ駆動装置200は、四つの送液ポンプP1を備えている(図7では、便宜上、四つのうちの一つの送液ポンプP1が示されている)。
送液ポンプP1は、それぞれが備える駆動入力ギヤであるポンプ駆動ギヤ201に回転駆動の伝達を受けて駆動される。
また、ポンプ駆動装置200には、ポンプ駆動ギヤ201に加えて、送液ポンプP1の回転駆動源として設けられた単一の回転駆動モータ206、後述する回転方向切り換え機構に用いられる正転用および逆転用のギヤに噛み合うコモンギヤ512、中央駆動ギヤ204、アイドラギヤ208、502、切り換えギヤ203、切り換えギヤ揺動レバー203b、円形スリット板205及びスリット駆動ギヤ207等が備えらえている。
First, a drive mechanism used for drive switching for selecting the liquid feed pump P1 will be described with reference to FIG.
In FIG. 7, a
The
The liquid feed pump P1 is driven by receiving a rotation drive signal from a
In addition to the
アイドラギヤのうちで、符号208で示すアイドラギヤは、駆動源として用いられる回転駆動モータ206が第二の方向に回転したとき、コモンギヤ512及び中央駆動ギヤ204を介して、送液ポンプP1用の駆動ギヤ201に対して駆動力を伝達する駆動出力ギヤである。
Among the idler gears, the idler gear denoted by
また、アイドラギヤのうちで、符号502で示すアイドラギヤは、駆動切り換え機構に用いられるスリット駆動ギヤ207および後述する回転方向切り換え機構に用いられる回転方向切り換え伝達ギヤ503にそれぞれ噛み合い、回転駆動モータ206の第一の方向への回転時にそれら各ギヤに対して駆動力を伝達する駆動出力ギヤである。
Among the idler gears, an idler gear denoted by
一方、駆動切り換え機構の部材には、切り換えギヤ203、切り換えギヤ揺動レバー203b、円形スリット板205、スリット駆動ギヤ207、切り換えギヤ揺動レバー203bの切り換えギヤ軸203a側をポンプ駆動ギヤ201に向けて付勢する不図示の切り換えギヤ付勢バネが用いられる。
On the other hand, the
上記各部材のうちで、スリット駆動ギヤ207は、後述するが、駆動源として用いられる回転駆動モータ206が第一の方向へ回転したとき、回転駆動モータ206の駆動力が伝達されて回転するギヤである。
円形スリット板205は、スリット駆動ギヤ207と一体化されてスリット駆動ギヤ207に連動して回転する部材である。
Among the members described above, the
The
切り換えギヤ揺動レバー203bは、図7(B)に示すように、一端がアイドラギヤ208の回転軸であるアイドラギヤ軸208aによって回転自在に支持され、他端に切り換えギヤ軸203aが回転可能に支持された部材である。
As shown in FIG. 7B, the switching
円形スリット板205は、周方向の一部に膨出部からなるレバー揺動方向スリット部212bを有する異径部材が用いられる。そして、円形スリット板205は、切り換えギヤ軸203aに直交する平面(図7(B)を示す紙面と平行な面)に平行な所定の方向を対象として、スリット板回転軸205aを中心として回転することができる。
これにより、回転移動方向に沿った形状に形成された移動方向スリット部である円状スリット部212aを含むスリット212に四つすべての切り換えギヤ軸203aを挟み、切り換えギヤ203の移動をスリット212で規制することができる。
このような構成により、切り換えギヤ軸203aの移動範囲及び移動方向(図7(B)において矢印FRで示す方向)は、アイドラギヤ軸208aを中心とした円周上に規制される。
As the
As a result, all four
With such a configuration, the moving range and moving direction (the direction indicated by the arrow FR in FIG. 7B) of the
一方、円形スリット板205に有する膨出部からなるレバー揺動方向スリット部212bは、図7(C)に示すように、周方向に沿って同一径を持つ周部が用いられる。
この周部は、切り換えギヤ軸203aが挟み込まれた状態で切り換えギヤ203とポンプ駆動ギヤ201とが噛み合いながら回転する時間および、後述する回転方向切り換え機構での正転用、反転用の各ギヤが噛み合って回転する時間、さらには正逆転時の駆動力を伝達するギヤが噛み合う時間を確保される領域に相当している(図7では、便宜上、ギヤ噛み合い回転時間領域と表示してある)。
On the other hand, as shown in FIG. 7C, a peripheral portion having the same diameter along the circumferential direction is used as the lever swinging direction slit
The peripheral portion engages with the time for which the
円形スリット板205は、アイドラギヤ軸208aを中心とした円周上で切り換えギヤ軸203aの移動範囲および移動方向が規制される作用を利用して、駆動ギヤ201への駆動力伝達が行える駆動伝達位置と、駆動力の伝達が不能となる駆動非伝達位置との間に切り換えギヤ軸203aを移動させることができる。
The
駆動伝達位置では、切り換えギヤ203が駆動ギヤ201およびアイドラギヤ208の両方に噛み合い、アイドラギヤ208からの駆動力が駆動ギヤ201に伝達されて送液ポンプP1が駆動される。
これに対し駆動非伝達位置では、切り換えギヤ203が駆動ギヤ201から離れることにより噛み合いが解除されてアイドラギヤ208からの駆動力の伝達が行われない。
At the drive transmission position, the
On the other hand, in the drive non-transmission position, the meshing is released when the
本実施形態では、駆動伝達位置および駆動非伝達位置への切り換えギヤ203の位置決めが回転駆動モータ206の回転方向に応じて決められている。
具体的には、回転駆動モータ206が第一の方向へ回転したとき、膨出部をなすレバー揺動方向スリット部212bに向けて選択対象の切り換えギヤ軸203aが移動すると、切り換えギヤ203は選択対象の送液ポンプP1側の駆動ギヤ201およびアイドラギヤ208の両方に噛み合う。
一方、選択対象にない送液ポンプP1と対向する切り換えギヤ203は、切り換えギヤ軸203aが円形スリット板205の円状スリット部212a内に入り込むことで駆動ギヤ201から離れて噛み合いが解除される。
In the present embodiment, the positioning of the
Specifically, when the
On the other hand, the
駆動伝達位置に上述した切り換えギヤ203が位置決めされると、回転方向切り換え機構により送液ポンプP1の回転方向が切り換えられる。
回転方向の切り換えは、送液ポンプP1の正転および逆転切り換えに相当している。この切り換えは、図7に示した円形スリット板205の膨出部からなるレバー揺動方向スリット部212bの周部が移動する間に行われ、切り換えられた方向に送液ポンプP1が回転駆動される。
When the
The switching of the rotation direction corresponds to the forward rotation and the reverse rotation switching of the liquid feed pump P1. This switching is performed while the peripheral portion of the lever swinging direction slit
図8は、回転方向切り換え機構を説明するための模式図である。
同図には、単一の駆動源として用いられる回転駆動モータ206を始点として、図7において符号503で示した回転方向切り換え伝達ギヤを用いる駆動伝達経路が示されている。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the rotation direction switching mechanism.
This figure shows a drive transmission path using a rotational direction switching transmission gear indicated by
図8において、回転方向切り換え機構には、回転方向切り換えカム用ギヤ504a,504b、摺動ギヤ505および摺動ロッド506が用いられる。
回転方向切り換えカム用ギヤ504a,504bは、図7に示したアイドラギヤ502に噛み合う回転方向切り換え伝達ギヤ503と連動するギヤである。
図8において、回転方向切り換えカム用ギヤ504a、504bには、対向する端面にこれら回転方向切り換えカム用ギヤ504a、504bと同軸上で一体化された回転方向切り換えカム504cが備えられている。
In FIG. 8, rotation direction switching
The rotation direction switching
In FIG. 8, the rotational direction switching
回転方向切り換えカム504cは、図8が示されている紙面の左右方向に沿う突出部が形成されたカムプロフィールを有するカムである。
突出部同士の相対的な位相は、回転方向で1/4×1/2周分、偏倚させてある。この場合の1/4は、四つのポンプの選択周期であり、1/2は一つのポンプの選択期間(1/4)での正転および逆転周期である。
The rotation
The relative phases of the protrusions are deviated by 1/4 × 1/2 in the rotation direction. In this case, ¼ is a selection cycle of four pumps, and ½ is a normal rotation and reverse rotation cycle in a selection period (1/4) of one pump.
図9は、上述した回転方向切り換えカム504cの回転角を、そして図10は、図9に示した回転角による送液ポンプP1の選択時期と選択された送液ポンプP1の正転および逆転動作のタイミングを示す図である。
図9は、四つの送液ポンプP1を対象とした場合の回転方向切り換えカム504cの回転角であり、回転駆動モータ206の1回転の4分割周期で各送液ポンプP1が選択され、各分割周期の半分の回転角を正転および逆転時期として設定されている。
FIG. 9 shows the rotation angle of the rotation
FIG. 9 shows the rotation angle of the rotation
このような回転角の設定により、図10に示すように、各送液ポンプP1では、選択された時機の半分の周期で正転および逆転が実行される。
各送液ポンプP1での正転および逆転動作は、駆動切り換え機構に用いられる円形スリット板205(図7参照)のスリット212のうちで、膨出部からなるレバー揺動方向スリット部212b内に切り換えギヤ軸203aが位置決めされた状態で円形スリット板205が移動する過程で行われる。
なお、図10では、便宜上、各ポンプP1の選択時期間にタイムラグを設けて示されているが、実際の選択時期は、図9に示した回転角に順じて回転駆動モータ206の1回転中で連続して行われる。
また、図9に示した回転角は、カム近傍に配置されたセンサ(図示されず)により検知されて送液ポンプP1の選択時期が変化するような誤操作を防止されるようになっている。
By setting the rotation angle as described above, as shown in FIG. 10, each liquid feed pump P <b> 1 performs forward rotation and reverse rotation at a half cycle of the selected time.
The forward rotation and the reverse rotation operation in each liquid feed pump P1 are performed in the lever swinging direction slit
In FIG. 10, for the sake of convenience, a time lag is provided between the selection times of each pump P1, but the actual selection time is one rotation of the
Further, the rotation angle shown in FIG. 9 is detected by a sensor (not shown) disposed in the vicinity of the cam to prevent an erroneous operation such that the selection timing of the liquid feed pump P1 changes.
一方、図8において摺動ギヤ505は、回転方向切り換えカム504cの対向面間に配置された摺動ロッド506の軸方向ほぼ中央部に一体化されている。
摺動ロッド506は、回転方向切り換えカム504cが当接すると押圧されて軸方向に移動することができる。
On the other hand, in FIG. 8, the sliding
The sliding
摺動ロッド506の軸方向において摺動ギヤ505の位置を挟んで対向する両側には、正転用、逆転用の各ギヤ507,508にそれぞれ噛み合う伝達ギヤ509,510が配置されている。
伝達ギヤ509,510は、摺動ロッド506が回転中心部に挿通されて摺動ロッド506が自由に回転できる配置関係を持っている。このため、伝達ギヤ509,510は、摺動ロッド506に支持されるのではなく、図示しない不動部により回転自在に支持されている。
Transmission gears 509 and 510 that mesh with the forward and
The transmission gears 509 and 510 have an arrangement relationship in which the sliding
正転用および逆転用のギヤ507,508は、伝達ギヤ509,510からの駆動伝達によって送液ポンプP1の回転方向を決めるギヤである。従って、伝達ギヤ509,510のいずれかが駆動された場合に、駆動された伝達ギヤ509,510のいずれかと噛み合う側の正転用あるいは逆転用のギヤ507,508のいずれかが駆動される。
The forward and
また、正転用および逆転用のギヤ507,508は、送液ポンプP1の駆動ギヤ201に至るギヤ列の入力側に配置されたギヤであり、そのギヤ列の出力側には、図7において符号512で示すコモンギヤが配置されている。
Further, the forward and
一方、摺動ギヤ505は、摺動ロッド506と共に摺動ロッド506の軸方向への移動が可能なギヤである。
このため、摺動ギヤ505は、正転用および逆転用のギヤ507,508に対する伝達ギヤ509,510のいずれかを駆動することで送液ポンプP1での回転方向を切り換えることができる。
On the other hand, the sliding
For this reason, the sliding
さらに、摺動ギヤ505は、伝達ギヤ509,510のいずれかに係合することにより回転駆動モータ206の駆動力を正転用あるいは逆転用のギヤ507,508に伝達する回転駆動力伝達機構(以下、便宜上、駆動力伝達機構を表現することもある)に用いられるギヤでもある。
駆動力伝達機構は、回転駆動モータ206が第二の方向に回転するときの駆動力を正転用あるいは逆転用のギヤ507,508に伝達する機構である。
Further, the sliding
The driving force transmission mechanism is a mechanism that transmits a driving force when the
摺動ギヤ505から伝達ギヤ509,510への駆動力の伝達は、摺動ギヤ505および伝達ギヤ509,510にそれぞれ設けられている凸部505aおよび凹部509a、510aで構成されたドッグクラッチを介して行われる。
つまり、摺動ロッド506が移動する方向に応じて凸部505aが凹部509a,510aのいずれかに嵌合すると、凸部505aが嵌合した側の凹部509a,510aのいずれかを有する伝達ギヤ509,510が駆動される。
なお、図8において符号511は、上述したドッグクラッチの係合時に上述した凸部505aに対して凹部509a,510aを係合しやすくするためおよび係合時での衝撃を緩和吸収する弾性体である。
Driving force is transmitted from the sliding
That is, when the
In FIG. 8,
以上のような構成を備えた駆動機構において、単一の回転駆動モータ206での第一の方向および第二の方向への回転は、図8において符号500,501で示す第1,第2のクラッチによって伝達制御が行われる。
In the drive mechanism having the above-described configuration, the rotation in the first direction and the second direction by the single
図8において第1のクラッチ500は、図7に示したように、回転駆動モータ206から駆動切り換え機構に至る第一の駆動力伝達経路に配置されている。具体的には、駆動切り換え機構の円形スリット板205を回転駆動するスリット駆動ギヤ207および回転方向切り換え機構に用いられる回転方向切り換え伝達ギヤ503にそれぞれ噛み合うアイドラギヤ502と回転駆動モータ206との間に配置されている。
In FIG. 8, the
一方、第2のクラッチ501は、図8に示すように、回転駆動モータ206から回転方向切り換え機構に用いられる摺動ギヤ505に至る第二の駆動力伝達経路に配置されている。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the
第1,第2のクラッチ500,501は、詳細な構成を示さないが、外周面がギヤ部を備え、内部にギヤ部との駆動力伝達制御が可能なクラッチ部を備えた構成が用いられている。
Although the first and
第一の駆動力伝達経路に配置されている第1のクラッチ500は、単一の駆動源105として用いられる回転駆動モータ206が第一の方向(図8において矢印Fで示す方向)へ回転する場合の駆動力を伝達するクラッチとして用いられ、第二の駆動力伝達経路に配置される第2のクラッチ501は、回転駆動モータ206が第二の方向(図8において矢印Rで示す方向)へ回転する場合の駆動力を伝達するクラッチとして用いられる。
In the first clutch 500 arranged in the first driving force transmission path, the
本実施形態は以上の構成により、単一の駆動源として用いられる回転駆動モータ206が第一の方向に回転した場合には、第一の駆動力伝達経路に配置されている第1のクラッチ500によって駆動切り換え機構および回転方向切り換え機構に駆動力が伝達される。
また、回転駆動モータ206が第二の方向に回転した場合には、第二の駆動力伝達経路に配置されている第2のクラッチ501によって駆動力伝達機構に駆動力が伝達される。
In the present embodiment, when the
When the
回転駆動モータ206が第一の方向へ回転する時期および第二の方向へ回転する時期、そして、このときのポンプ選択状態および正転、逆転時期は、図9,10に示した通りである。
The timing when the
図11は、図7および図8に示した構成に基づいて、単一の回転駆動モータ206からクラッチ500,501を経由して送液ポンプP1の駆動ギヤ201に至る伝達経路を模式的に示す図である。
図11において、一点鎖線で示す矢印は、駆動切り換えのための伝達経路、二点鎖線で示す矢印は、回転方向切り換えのための伝達経路、そして、実線で示す矢印は、駆動力伝達のための伝達経路をそれぞれ意味している。
また、伝達部材の符号には、括弧書きにて参照対象となる図面の番号が付けられている。
FIG. 11 schematically shows a transmission path from the single
In FIG. 11, an arrow indicated by a one-dot chain line indicates a transmission path for driving switching, an arrow indicated by a two-dot chain line indicates a transmission path for switching the rotation direction, and an arrow indicated by a solid line indicates a transmission path for driving force transmission. Each means a transmission path.
In addition, the reference numerals of the transmission members are given the numbers of the drawings to be referred to in parentheses.
まず、駆動切り換えのための伝達経路について説明する。
駆動切り換え時には、一点鎖線の矢印で示すように、回転駆動モータ206が第一の方向に回転すると、その回転が第1のクラッチ500を介してアイドラギヤ502に伝達される。
アイドラギヤ502からは、スリット駆動ギヤ207を介して円形スリット板205に回転が伝達される。なお、図11では、アイドラギヤ502に噛み合うスリット駆動ギヤ207の他に、円形スリット板205側にもスリット駆動ギヤ207が示されているが、これは、符号P1,P1’で示すように、複数の送液ポンプを対象としてそれぞれスリット駆動ギヤ207が設けてあることを意味し、各スリット駆動ギヤ207が同時に駆動されることを示している。
円形スリット板205が回転すると、図7(B)において説明したように、膨出部からなるレバー揺動方向スリット部212bの回転位相が変化するのに従って、駆動ギヤ201に対して噛み合う切り換えギヤ203の位置が変わる。
これにより、駆動される送液ポンプP1が選択されることになる。
図11において、符号207で示すスリット駆動ギヤから伝達経路を示す一点鎖線の矢印が分岐して表示されているが、これは、スリット駆動ギヤ207から円形スリット板205の回転に応じて複数のポンプP1のうちの一つが選択されると他の送液ポンプP1が選択されていない状態を意味している。
First, a transmission path for drive switching will be described.
At the time of drive switching, as indicated by the one-dot chain line arrow, when the
The rotation is transmitted from the
When the
Thereby, the liquid feed pump P1 to be driven is selected.
In FIG. 11, an alternate long and short dash line arrow indicating a transmission path is branched from the slit driving gear indicated by
次に、ポンプの選択が行われる場合と同じ方向に回転駆動モータ206が回転する際に実行される回転方向切り換えのための伝達経路について説明する。
回転方向切り換え時には、二点鎖線の矢印(図8において符号Faで示した矢印に相当)で示すように、回転駆動モータ206が第一の方向に回転すると、その回転が第1のクラッチ500を介してアイドラギヤ502に伝達される。
アイドラギヤ502からは、回転方向切り換え伝達ギヤ503を介して回転方向切り換えカム用ギヤ504a、504bに回転が伝達される。
回転方向切り換えカム用ギヤ504a、504bの回転とともに回転方向切り換えカム504cが回転すると、図8において説明したように、摺動ロッド506が移動するのに従って摺動ギヤ505から伝達ギヤ509、510のいずれかに回転が伝達される。
達ギヤ509,510のいずれかに回転が伝達されると、これらギヤ509,510のいずれかに噛み合っている正転用、逆転用のギヤ507,508のいずれかに回転が伝達される。
これにより、選択された送液ポンプP1での回転方向が決定することになる。
Next, a transmission path for rotation direction switching executed when the
When the rotational direction is switched, as indicated by a two-dot chain line arrow (corresponding to an arrow indicated by Fa in FIG. 8), when the
The rotation is transmitted from the
When the rotation
When the rotation is transmitted to one of the reach gears 509 and 510, the rotation is transmitted to one of the forward and
Thereby, the rotation direction in the selected liquid feeding pump P1 is determined.
次に、選択された送液ポンプP1の回転方向が決められたときに、選択された送液ポンプP1に駆動力を伝達する経路について説明する。
駆動力の伝達は、回転駆動モータ206が上述した駆動切り換えおよび回転方向切り換え時と異なる第二の方向への回転時に行われる。
図11において単一の回転駆動モータ206からの駆動力は、実線で示すように、第2のクラッチ501に伝達され、摺動ギヤ505により噛み合い位置が決められている正転用あるいは逆転用のギヤ507,508のいずれかに伝えられる。
正転用、逆転用の各ギヤ507,508からの駆動力は、それぞれ図7に示したコモンギヤ512を含むギヤ列を介して、切り換えギヤ203により伝達の接離状態が決められるアイドラギヤ208に伝達される。図11では、便宜上、アイドラギヤ208を各送液ポンプP1に対応するように同軸支持されていることを符号Sにより示している。
アイドラギヤ208は、符号Sで示したように、同軸支持されていることから、正転用、逆転用のギヤ507,508のいずれかからの駆動力が伝達されると同時に回転し、選択された送液ポンプP1以外の送液ポンプ(便宜上、図11において符号P1’で示す)の駆動ギヤ201にも駆動力が伝達されるように思われる。
しかし、本実施形態では、駆動力の伝達を行う前に実行された駆動切り換え時に選択された送液ポンプP1を対象とした切り換えギヤ203とアイドラギヤ208との噛み合い状態が定められているので、選択されていない送液ポンプP1’の駆動ギヤ201への駆動力の伝達が行われないようになっている。
これを図11で説明すると、前述した駆動切り換えの際に、図7(B)を用いて説明したように、円形スリット板205の回転により選択される送液ポンプP1の駆動ギヤ201に対する切り換えギヤ203のみの噛み合い状態が決定される。このため、選択されていない送液ポンプP1’の駆動ギヤ201に対する切り換えギヤ203の噛み合いは、図11に示すように、ギヤ同士が互いに離れて解除されていることになる。
従って、アイドラギヤ208が同時に回転した場合でも、選択されていない送液ポンプP1’への駆動力の伝達は行われない(図11では、便宜上、送液ポンプP1’への伝達経路が接続されていないので、破線の矢印により表示してある)。
これにより、回転駆動モータ206の回転方向が第一の方向から第二の方向に切り換えられてはじめて駆動力の伝達が可能となるので、単一の回転駆動モータ206の回転方向に制約を受けることなく、選択されたポンプの駆動を行うことができる。
Next, a path for transmitting a driving force to the selected liquid feed pump P1 when the rotation direction of the selected liquid feed pump P1 is determined will be described.
The transmission of the driving force is performed when the
In FIG. 11, the driving force from a single
The driving force from each of the forward and
Since the
However, in this embodiment, since the meshing state of the
This will be described with reference to FIG. 11. As described with reference to FIG. 7B when switching the drive, the switching gear for the
Therefore, even when the
As a result, it is possible to transmit the driving force only after the rotation direction of the
図11に示した伝達経路により駆動力が伝達される場合、正逆転用の各ギヤの切り換えに応じて送液ポンプP1側での正逆転を可能にするために、各方向でのギヤ列を次の条件に定めている。
正転用ギヤ507と逆転用ギヤ508は、正転用ギヤ507を含むギヤ列でのギヤ数をAとし、逆転用ギヤ508を含むギヤ列でのギヤ数をBとすると、逆転ギヤ列Bは、A<Bの場合、B=A+1+2n(nは0または整数)となり、A>Bの場合、A=B+1+2n(nは0または整数)という関係が成り立っている。これより、回転駆動モータ206が第二の方向へ回転する時、正転用のギヤ列あるいは逆転用のギヤ列のどちらに駆動力が伝達されているかにより、回転駆動モータ206の回転を伝達される送液ポンプP1を駆動するポンプ駆動ギヤ201の回転方向は変わることになる。
When the driving force is transmitted through the transmission path shown in FIG. 11, in order to enable forward / reverse on the liquid feed pump P1 side according to switching of each forward / reverse gear, the gear train in each direction is changed. It is stipulated in the following conditions.
In the
以上の実施形態においては、単一の駆動源105を用いるだけで、各色のインク供給流路に設けられている送液ポンプP1の全てを対象とした駆動時期の選択および選択されたポンプP1での送液、戻し作業が可能となる。これにより、各供給流路にそれぞれ送液ポンプ用の駆動源を設ける必要がないので、これら駆動源の設置スペースの小型化や簡略化が可能となる。
In the above embodiment, only by using the
なお、本実施形態では、上述したような送液ポンプP1に加えて、吐出ヘッドの維持回復機構に設けられている吸引流路を対象とすることも可能である。この場合には、本出願人の先願である特願2012−120746号の明細書に記載されているように、吸引ポンプが前述した送液ポンプP1および駆動切り換え機構の場合と同様にこれら各機器を駆動する単一の駆動源により駆動される構成が採用される。 In this embodiment, in addition to the liquid feed pump P1 as described above, the suction flow path provided in the maintenance / recovery mechanism of the discharge head can also be targeted. In this case, as described in the specification of Japanese Patent Application No. 2012-120746 which is the prior application of the present applicant, each of the suction pumps is similar to the case of the liquid feed pump P1 and the drive switching mechanism described above. The structure driven by the single drive source which drives an apparatus is employ | adopted.
次に上述した実施形態の構成に関する変形例について説明する。
図12は、上述したポンプ駆動装置の変形例を示す図である。
同図に示す構成では、図7に示した円形スリット板に代えて、直線運動可能な直線スリット板209を備えている。
図12において、直線スリット板209に直線運動を与えるための部材として、前述したスリット駆動ギヤ207の回転運動を直線運動に変換するスリット駆動カム211およびスリット駆動リンク210が用いられる。
Next, a modified example related to the configuration of the above-described embodiment will be described.
FIG. 12 is a diagram showing a modification of the above-described pump drive device.
In the configuration shown in the figure, a
In FIG. 12, a
ポンプ駆動装置(便宜上、符号200’で示す)では、切り換えギヤ軸203aがスリット212における直線状スリット部212cにあるとき、スリット212の規制および切り換えギヤ揺動レバー203bの規制によって切り換えギヤ203の位置をポンプ駆動ギヤ201に対して離した駆動非伝達位置とする。
In the pump drive device (indicated by reference numeral 200 'for convenience), when the
また、ポンプ駆動装置200’では、第一の方向へ回転駆動モータ206が回転するときの回転駆動力が、中央駆動ギヤ204及びアイドラギヤ208を経て切り換えギヤ203に伝達される。
切り換えギヤ203は、直線スリット板209によってポンプP1に対して駆動を入力するポンプ駆動ギヤ201と、接続または離間する位置へとアイドラギヤ208の周囲を回転しながら移動することが可能である。
In the
The
スリット駆動カム211は、図7に示した構成と同様に、単一の駆動源として用いられる回転駆動モータ206において第一の方向へ回転方向が設定された際に回転駆動モータ206の駆動力を伝達されて回転する。
スリット駆動カム211が回転すると、スリット駆動リンク210が揺動することで、直線スリット板209は、図12(B)中の左右方向へと移動する。
Similar to the configuration shown in FIG. 7, the
When the
このとき、スリット212のレバー揺動方向スリット部212bが切り換えギヤ203の位置にスライドしてくると、不図示の切り換えギヤ付勢バネの付勢力によって切り換えギヤ203がレバー揺動方向スリット部212bに沿ってアイドラギヤ208の周囲を回転する。これにより、切り換えギヤ203がポンプ駆動ギヤ201と接続する位置まで移動する。この状態で、回転駆動モータ206を駆動することによって、ポンプ駆動ギヤ201を介してポンプP1に回転駆動力が伝達される。
At this time, when the lever swing direction slit
図12に示すポンプ駆動装置200’では、直線スリット板209におけるレバー揺動方向スリット部212bの位置をスライド移動させることにより、複数のうちのいずれかの切り換えギヤ203とポンプ駆動ギヤ201との接続状態が選択されることになる。
また、切り換えギヤ203を介して駆動が入力される被駆動部としては、ポンプに限るものではなく、維持ユニットや大気開放弁などの他のメンテナンスユニットへ動力を伝達させる構成としても良い。
なお、直線スリット板209におけるレバー揺動方向スリット部212bの構成は、図7(C)において説明したスリット212のうちの膨出部からなるレバー揺動方向スリット部212bと同じ原理に基づく形状が採用されている。
In the
In addition, the driven portion to which driving is input via the
The configuration of the lever swing direction slit
図12に示したポンプ駆動装置のさらなる変形例を図13に示す。
図13に示す構成では、ポンプP1への駆動伝達を切り換えるための部材として偏心カム251に連動して揺動可能な揺動レバー250の一端に支持された切り換えギヤ203が用いられる。
偏心カム251に当接する揺動レバー250は、切り換えギヤ203が支持されている側と反対側の端部に掛け止められたバネ252により偏心カム251への当接を維持されている。
A further modification of the pump drive device shown in FIG. 12 is shown in FIG.
In the configuration shown in FIG. 13, a
The
偏心カム251への回転駆動力は、図7,8に示した構成と同様に、単一の駆動源として用いられる回転駆動モータ206において第一の方向への回転方向が設定された際に伝達される。
The rotational driving force applied to the
偏心カム251の回転時でのカムプロフィール(位相)に応じて揺動レバー250が、切り換えギヤ203のいずれか回転駆動ギヤ201に対して回転駆動力を伝達する態位とされ、回転を伝達されたポンプ駆動ギヤ201の回転に応じて送液ポンプP1が駆動される。
なお、偏心カム251には、図7(C)において説明したスリット212のうちの膨出部からなるレバー揺動方向スリット部212bと同じ原理を持つカムプロフィールが採用されている。
これら変形例として挙げた図12および図13に示した構成の伝達経路は、図11に示したと同様な経路が得られるようになっている。
According to the cam profile (phase) when the
The
The transmission paths having the configurations shown in FIGS. 12 and 13 cited as the modified examples can obtain the same paths as shown in FIG.
図14は、上述したポンプ駆動装置により駆動されるポンプP1の構成を示す図であり、同図に示す送液ポンプP1にはチューブポンプ(以下、便宜上、チューブポンプを符号P1で示す)が用いられる。 FIG. 14 is a diagram showing a configuration of the pump P1 driven by the above-described pump driving device, and a tube pump (hereinafter, the tube pump is denoted by reference numeral P1 for convenience) is used as the liquid feed pump P1 shown in FIG. It is done.
図14に示すチューブポンプP1は、常にチューブの一部を潰して流路を塞ぎながら送液できる構成を備えている。つまり、ポンプ内部で偏心回転する偏心カムにより押し潰されるチューブの位置が偏心カムの回転に順じて移動することを利用してチューブ内のインクが押し出される。また、偏心カムの最大外径部が上向きとなった場合でも偏心カムの最大外径部両側でチューブの一部を押し潰すことができるように、チューブ内面のチューブ支持壁と偏心カムの外周面との間の距離が狭くなる形状にポンプ内面が形成されている。 The tube pump P1 shown in FIG. 14 has a configuration capable of feeding liquid while always crushing a part of the tube and closing the flow path. That is, the ink in the tube is pushed out by utilizing the fact that the position of the tube that is crushed by the eccentric cam that rotates eccentrically inside the pump moves in accordance with the rotation of the eccentric cam. In addition, the tube support wall on the inner surface of the tube and the outer peripheral surface of the eccentric cam can be crushed on both sides of the maximum outer diameter portion of the eccentric cam even when the maximum outer diameter portion of the eccentric cam faces upward. The inner surface of the pump is formed in such a shape that the distance between the two becomes narrower.
ポンプの形式として、吸引ポンプのような一方向での回転駆動のみで送液を行う形式では、正転時に送液が行われる反面、逆転時には送液ができない。このため、駆動源に正逆転可能な構成を用いた場合には、逆転時の駆動力をポンプ以外の機器への駆動力として用いることにより駆動源の増加を抑制するようになっている。 As a type of pump, a type in which liquid is fed only by rotational driving in one direction such as a suction pump, while liquid feeding is performed during normal rotation, while liquid feeding is not possible during reverse rotation. For this reason, when a configuration capable of forward / reverse rotation is used for the drive source, an increase in the drive source is suppressed by using the drive force at the time of reverse rotation as the drive force for devices other than the pump.
従って、図14に示したチューブポンプが正逆いずれにおいても送液できる場合を対象として本実施形態において説明したような正逆転可能な駆動源を用いた場合には、駆動源の回転の一つを他の機器の駆動力として流用することができない。しかし、本実施形態において説明した切り換え機構や回転方向切り換え機構さらには駆動力伝達機構を用いることで正逆転可能な駆動源を他の機器への駆動源として併用させることも可能となる。 Therefore, when the drive source capable of forward and reverse rotation as described in the present embodiment is used for the case where the tube pump shown in FIG. Cannot be used as a driving force for other devices. However, by using the switching mechanism, the rotation direction switching mechanism, and the driving force transmission mechanism described in the present embodiment, it is possible to use a drive source capable of forward and reverse rotation as a drive source for other devices.
1 装置本体
10 インクカートリッジ
34 液体吐出ヘッド
35 ヘッドタンク
103 供給流路
201 ポンプ駆動ギヤ
203 切り換えギヤ
206 回転駆動モータ
212 スリット板
500、501 ワンウエイクラッチ
251 偏心カム
504a、504b 回転方向切り換えカム用ギヤ
504c 回転方向切り換えカム
P1 送液ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Apparatus
Claims (8)
該複数の吐出ヘッドに各々異なる種類の液体を供給する複数のヘッドタンクと、
前記複数のヘッドタンクに各々異なる種類の液体を供給する複数の液体メインタンクと、
各複数の液体メインタンクから前記複数のヘッドタンクに液体を送液し、該複数のヘッドタンクから前記複数の液体メインタンクに前記液体を逆送する複数の送液ポンプと、
第一方向及び前記第一方向と反対方向の第二方向の双方向に回転可能な、前記複数の送液ポンプを駆動する単一の駆動源と、
前記単一の駆動源を前記第一方向へ回転することによって前記複数の送液ポンプのうちのいずれを駆動するかを選択する駆動切り換え機構と、
前記単一の駆動源を前記第一方向へ回転することによって前記駆動切り換え機構によって選択された送液ポンプに対して前記送液ポンプの回転方向の切り換えを行う回転方向切り換え機構と、
前記単一の駆動源を前記第二方向へ回転することによって前記駆動切り換え機構によって選択された送液ポンプに対して、前記回転方向切り換え機構によって切り換えられた回転方向に回転駆動力の伝達を行う回転駆動力伝達機構と、
前記単一の駆動源から前記駆動切り換え機構に至る第一の駆動力伝達経路に配置され、前記第一方向の回転駆動力のみを前記単一の駆動源から前記駆動切り換え機構及び前記回転方向切り換え機構に伝達する第一のクラッチと、
前記単一の駆動源から前記回転駆動力伝達機構に至る第二の駆動力伝達経路に配置され、前記第二方向の回転駆動力のみを前記単一の駆動源から前記回転駆動力伝達機構に伝達する第二のクラッチと、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。 A plurality of ejection heads that eject different types of droplets;
A plurality of head tanks for supplying different types of liquid to the plurality of ejection heads;
A plurality of liquid main tanks for supplying different types of liquid to the plurality of head tanks;
A plurality of liquid feed pumps for sending liquid from each of the plurality of liquid main tanks to the plurality of head tanks, and reversely feeding the liquid from the plurality of head tanks to the plurality of liquid main tanks;
A single drive source for driving the plurality of liquid feeding pumps, capable of rotating in both directions of a first direction and a second direction opposite to the first direction;
A drive switching mechanism that selects which of the plurality of liquid feeding pumps is driven by rotating the single drive source in the first direction;
A rotation direction switching mechanism for switching the rotation direction of the liquid feed pump with respect to the liquid feed pump selected by the drive switching mechanism by rotating the single drive source in the first direction;
By rotating the single drive source in the second direction, the rotational driving force is transmitted in the rotational direction switched by the rotational direction switching mechanism to the liquid feed pump selected by the drive switching mechanism. A rotational driving force transmission mechanism;
Arranged in a first driving force transmission path from the single driving source to the driving switching mechanism, and only the rotational driving force in the first direction is switched from the single driving source to the driving switching mechanism and the rotational direction. A first clutch that transmits to the mechanism;
It is arranged in a second driving force transmission path from the single driving source to the rotational driving force transmission mechanism, and only the rotational driving force in the second direction is transferred from the single driving source to the rotational driving force transmission mechanism. A second clutch to transmit,
A liquid ejection apparatus comprising:
前記回転方向切り換え機構は、前記単一の駆動源を前記第一方向へ回転駆動することによって前記駆動切り換え機構によって選択された前記送液ポンプの回転方向を切り換え、
前記回転駆動力伝達機構は、前記単一の駆動源を前記第二方向へ回転駆動することによって前記駆動切り換え機構によって選択された前記送液ポンプを、前記回転方向切り換え機構によって切り換えられた回転方向に、回転駆動力を伝達することを特徴とする請求項1記載の液体吐出装置。 The drive switching mechanism selects the liquid feed pump to be driven among the plurality of liquid feed pumps by rotationally driving the single drive source in the first direction,
The rotation direction switching mechanism switches the rotation direction of the liquid feeding pump selected by the drive switching mechanism by rotationally driving the single drive source in the first direction,
The rotational driving force transmission mechanism rotates the single drive source in the second direction, and rotates the liquid feed pump selected by the drive switching mechanism by the rotational direction switching mechanism. The liquid ejection device according to claim 1 , wherein a rotational driving force is transmitted to the liquid ejection device.
前記正転用、逆転用ギヤには、これら正転用、逆転用ギヤの位置に延長されている摺動ロッドに支持された摺動ギヤが対向可能に設けられ、前記第1,第2のクラッチとして用いられるワンウエイクラッチを介した前記駆動源での第一の方向への回転時に動作する偏心部材により前記摺動ロッドが押圧動作されることにより前記正転用、逆転用の各ギヤのいずれかと対向するように前記摺動ギヤの位置決めが行われ、前記ワンウエイクラッチを介して前記駆動源での第二の方向への回転時に前記位置決めされた摺動ギヤから前記正転用、逆転用いずれかのギヤに回転力が伝達されることを特徴とする請求項1乃至5のうちの一つに記載の液体吐出装置。 Wherein the rotation direction switching mechanism, forward rotation and reverse rotation gear of said liquid delivery pump is provided independently,
The forward and reverse gears are provided with sliding gears supported by sliding rods extending to the positions of the forward and reverse gears so as to be opposed to each other, and the first and second clutches are used as the first and second clutches. The sliding rod is pressed by an eccentric member that operates during rotation in the first direction by the drive source via the one-way clutch used, and thus faces either the forward rotation gear or the reverse rotation gear. The sliding gear is positioned as described above, and from the positioned sliding gear to the forward rotation gear or the reverse rotation gear when rotating in the second direction by the drive source via the one-way clutch. liquid ejecting apparatus according to one of claims 1 to 5 the rotational force, characterized in that it is transmitted.
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