JP6314864B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、用紙等の記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドを備えたインクジェット式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an ink jet image forming apparatus including a recording head that discharges ink onto a recording medium such as paper.
従来、インクジェット式の画像形成装置は、用紙等の記録媒体にインクを吐出する記録ヘッドと、このインクを収容するインクコンテナとを備え、記録ヘッドを負圧状態にするために、記録ヘッドよりも低い位置にサブインクタンクを備えて、インクコンテナから記録ヘッドへ供給されるインクをサブインクタンクで一時貯留するものがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet image forming apparatus includes a recording head that ejects ink onto a recording medium such as paper, and an ink container that accommodates the ink. Some have a sub ink tank at a low position and temporarily store ink supplied from an ink container to a recording head in the sub ink tank.
インクジェット式の画像形成装置では、記録ヘッドのノズル内のインクの粘度が高くなっていると推定され、吐出不良が発生していると推定される場合に、ノズルから強制的にインクを吐き出させるパージを行うことにより、ヘッド内の異物や気泡等を吐き出させる吐出不良からの回復方法が知られている。このパージを行うために、サブインクタンクと記録ヘッドとの間には、シリンジポンプ等のインク供給部が備えられ、インク供給部は、インクが充填されるシリンダーと、シリンダー内を往復運動可能なピストンとからなり、ピストンはシリンダー内のインクを押し出すことでシリンダー内のインクを記録ヘッドへと供給する。 In an inkjet image forming apparatus, a purge that forcibly ejects ink from a nozzle when the viscosity of the ink in the nozzle of the recording head is estimated to be high and ejection failure is estimated to have occurred. There is a known method for recovering from a discharge failure that discharges foreign matter, bubbles, or the like in the head. In order to perform this purge, an ink supply unit such as a syringe pump is provided between the sub ink tank and the recording head, and the ink supply unit can reciprocate within the cylinder and a cylinder filled with ink. The piston consists of a piston, and the piston pushes the ink in the cylinder to supply the ink in the cylinder to the recording head.
例えば、特許文献1のインクジェット記録装置では、メインタンク(インクコンテナ)と記録ヘッドとの間に、サブタンク(サブインクタンク)、シリンジポンプが配置され、サブタンク及びシリンジポンプは第1インク流路で連結されている。シリンジポンプは、シリンダーとピストンとを備え、ピストンは、駆動装置(駆動機構)によって上下移動する。駆動装置は、ボールねじ、ナット部及び駆動モーターを有し、駆動モーターの回転と共にボールねじが回転し、ボールねじにはナット部が螺合していて、ボールねじの回転により、その回転方向に応じてナット部が上下方向に移動するようになっている。ナット部は、ピストンと連結されていて、駆動モーターが回転すると、ナット部と共にピストンが上下方向に移動する。そして、このようなシリンジポンプを用いて、ノズル内の増粘インク、異物や気泡等を強制的に吐出する記録ヘッドの回復動作(パージ動作)を行っている。 For example, in the ink jet recording apparatus of Patent Document 1, a sub tank (sub ink tank) and a syringe pump are arranged between a main tank (ink container) and a recording head, and the sub tank and the syringe pump are connected by a first ink flow path. Has been. The syringe pump includes a cylinder and a piston, and the piston moves up and down by a drive device (drive mechanism). The drive device has a ball screw, a nut portion, and a drive motor. The ball screw rotates with the rotation of the drive motor, and the nut portion is screwed to the ball screw. Accordingly, the nut portion moves in the vertical direction. The nut portion is connected to the piston, and when the drive motor rotates, the piston moves in the vertical direction together with the nut portion. Then, using such a syringe pump, a recovery operation (purge operation) of the recording head that forcibly discharges thickened ink, foreign matter, bubbles, and the like in the nozzle is performed.
シリンジポンプ等のインク供給部を駆動する駆動機構が、上記のように、ボールねじ方式で構成されている場合、インクの充填と供給との切替時、即ち、ピストンの運動方向の切替時のバックラッシュは小さくなるが、高価な部品を用いる必要があり、製造コストが上昇してしまう。 When the drive mechanism for driving the ink supply unit such as the syringe pump is configured by the ball screw method as described above, the back when the ink filling and supply is switched, that is, when the piston movement direction is switched. Although the rush is reduced, it is necessary to use expensive parts, which increases the manufacturing cost.
また、コストを抑えるために、駆動機構をラック・アンド・ピニオン方式で構成することがある。しかしながら、ラック・アンド・ピニオン方式の駆動機構では、モーターからラックまでの間に噛合されているピニオンのギヤにバックラッシュがあるため、ピストンの運動方向の切替直後にモーター及びギヤを回転させているにも拘らずラックを移動できない時間があり、この時間に相当する吐出量が減少する等、吐出量にばらつきが生じる。吐出量の減少はパージ性能にも影響し、記録ヘッドのノズルの吐出不良(目詰まり等)を回復できないことがある。また、パージ性能を向上させるためにインクの吐出量を多くすると、インクの消費量が増加し、印刷やメンテナンスに係るコストが上昇してしまう。 In order to reduce costs, the drive mechanism may be configured by a rack and pinion system. However, in the rack-and-pinion type drive mechanism, the pinion gear meshed between the motor and the rack has a backlash, so the motor and gear are rotated immediately after switching the piston movement direction. Nevertheless, there is a time during which the rack cannot be moved, and the discharge amount varies, for example, the discharge amount corresponding to this time decreases. The decrease in the discharge amount also affects the purge performance, and it may be impossible to recover from a discharge failure (clogging or the like) of the nozzles of the recording head. Further, if the ink discharge amount is increased in order to improve the purge performance, the ink consumption amount increases, and the cost for printing and maintenance increases.
そこで、本発明は上記事情を考慮し、コストを抑えると共に吐出量を安定させてインクを供給することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to supply ink while suppressing the cost and stabilizing the ejection amount.
本発明の画像形成装置は、用紙に対してインクを吐出する記録ヘッドと、前記インクを収容するインクコンテナと、前記記録ヘッドよりも下方に配置されて、前記インクコンテナから前記記録ヘッドへと供給する前記インクを一旦貯留するサブインクタンクと、前記記録ヘッドに連結される排出口と前記サブインクタンクに連結される充填口とを端部に設けた筐体と、前記筐体内において前記端部に接近する一方向と前記端部から離間する他方向とに移動可能な押圧部と、を有するインク供給部と、前記インク供給部の前記押圧部を駆動させる駆動機構と、を備え、前記駆動機構は、前記インクを前記記録ヘッドへと供給するときには、前記押圧部を前記一方向に移動させ、また、前記インクを前記インク供給部の前記筐体に充填するときには、前記押圧部を所定位置まで前記他方向に移動させて、更に第1調整量だけ前記押圧部を前記他方向に移動させた後、第2調整量だけ前記押圧部を前記一方向に移動させることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes a recording head that ejects ink onto a sheet, an ink container that stores the ink, and a recording head that is disposed below the recording head and supplies the recording head from the ink container A sub-ink tank for temporarily storing the ink to be stored, a housing provided at an end portion with a discharge port connected to the recording head and a filling port connected to the sub-ink tank, and the end portion within the housing An ink supply part having a pressing part movable in one direction approaching the first part and in another direction away from the end part, and a drive mechanism for driving the pressing part of the ink supply part. When supplying the ink to the recording head, the mechanism moves the pressing portion in the one direction, and also fills the casing of the ink supply portion with the ink. The pressing portion is moved in the other direction to a predetermined position, the pressing portion is further moved in the other direction by a first adjustment amount, and then the pressing portion is moved in the one direction by a second adjustment amount. It is characterized by that.
本発明によれば、コストを抑えると共に吐出量を安定させてインクを供給することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to supply ink while reducing the cost and stabilizing the ejection amount.
まず、図1を参照しながら、インクジェット式の画像形成装置としてのカラープリンター1(以下、「プリンター1」と略称する。)の全体の構成について説明する。以下、図1における紙面手前側をプリンター1の正面側(前側)とする。 First, an overall configuration of a color printer 1 (hereinafter, simply referred to as “printer 1”) as an ink jet image forming apparatus will be described with reference to FIG. Hereinafter, the front side in FIG. 1 is the front side (front side) of the printer 1.
図1に示されるように、プリンター1は、箱型形状のプリンター本体2を備えている。プリンター本体2の下部には用紙Pを収納する給紙カセット3が引出可能に収容されている。 As shown in FIG. 1, the printer 1 includes a box-shaped printer main body 2. A paper feed cassette 3 for storing paper P is accommodated in a lower portion of the printer main body 2 so as to be drawn out.
プリンター本体2の右側部には、用紙Pの搬送路4が形成されている。搬送路4の下端部には給紙ローラー5が給紙カセット3の近傍に設けられ、給紙ローラー5の右方には、搬送ローラー対6が設けられている。搬送路4の上端部にはレジストローラー対7が設けられている。
A
プリンター本体2の中央部には、昇降可能な用紙搬送ユニット8が設けられている。用紙搬送ユニット8は、搬送フレーム10と、駆動ローラー11と、従動ローラー12と、テンションローラー13と、無端状の搬送ベルト14と、吸気部15とを備えている。
At the center of the printer main body 2, a paper transport unit 8 that can be raised and lowered is provided. The paper transport unit 8 includes a
駆動ローラー11は、搬送フレーム10の左上隅部に回転可能に支持され、従動ローラー12は、搬送フレーム10の右上隅部に回転可能に支持され、テンションローラー13は、搬送フレーム10の中央下部に回転可能に支持されている。
The driving roller 11 is rotatably supported at the upper left corner of the
搬送ベルト14は、駆動ローラー11、従動ローラー12及びテンションローラー13に巻き掛けられている。搬送ベルト14には多数の吸気孔(図示せず)が設けられている。
The
吸気部15は、搬送ベルト14に囲まれるように配置され、上側に吸気口(図示せず)を備えて、搬送ベルト14の上方から内側へと吸気するように構成されている。
The
また、プリンター本体2の中央下部には、搬送ユニット8の下方に左右一対の昇降部16が設けられている。各昇降部16は、回転軸17と、この回転軸17に支持されるカム18と、を備えている。各回転軸17は、駆動モーター等の駆動部(図示せず)に接続されていて、この駆動部を稼働させることで回転軸17を中心に回転し、各カム18の姿勢が起立姿勢(図1の実線参照)と倒伏姿勢(図1の二点鎖線参照)との間で切り替わるように構成される。各カム18は、起立姿勢を取ることで搬送フレーム10を持ち上げて搬送ユニット8を上昇させる一方、倒伏姿勢を取ることで搬送フレーム10の持ち上げを解除して搬送ユニット8を下降させるように構成されている。
In addition, a pair of left and
また、プリンター本体2の中央部には、用紙搬送ユニット8の上方に4セットの記録ヘッド20(20K、20C、20M、20Y)が並設されている。各記録ヘッド20は、用紙Pの搬送方向における上流側(本実施形態では右側)から順に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色に対応している。以下、色を特定して説明する場合を除き、記録ヘッド20について「K」、「C」、「M」、「Y」の記号は省略する。各記録ヘッド20には、搬送ベルト14の上面と対向するようにして、ノズル(図示せず)が設けられている。
Further, four sets of recording heads 20 (20K, 20C, 20M, and 20Y) are arranged in parallel at the center of the printer main body 2 above the paper transport unit 8. Each
プリンター本体2の上部には、4つのインクコンテナ21(21K、21C、21M、21Y)が、前後方向に着脱可能に並設されている。4つのインクコンテナ21は、インクの色ごとに設けられていて、用紙Pの搬送方向における上流側(本実施形態では右側)から順に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色のインクを収容している。以下、色を特定して説明する場合を除き、インクコンテナ21について「K」、「C」、「M」、「Y」の記号は省略する。
Four ink containers 21 (21K, 21C, 21M, and 21Y) are arranged in parallel on the top of the printer main body 2 so as to be detachable in the front-rear direction. The four
各インクコンテナ21は、サブインクタンク22及びシリンジポンプ23(インク供給部)を介して各記録ヘッド20に接続されていて、各インクコンテナ21に収容されたインクが、サブインクタンク22に一旦貯留された後、シリンジポンプ23によって各記録ヘッド20に供給されるようになっている。なお、サブインクタンク22及びシリンジポンプ23は、記録ヘッド20及びインクコンテナ21と同様に、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の各色に対応して設けられるが、図1では、ブラック(K)に対応したサブインクタンク22及びシリンジポンプ23のみが図示され、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)に対応したサブインクタンク22及びシリンジポンプ23の図示は省略されている。インクコンテナ21から記録ヘッド20までのインクの供給機構については後述する。
Each
また、プリンター本体2の左側部には、排出機構24が設けられている。排出機構24は、用紙搬送ユニット8の左上方に設けられる乾燥装置25と、乾燥装置25の左方に設けられる排出ローラー対26と、排出ローラー対26の下方に設けられて排出口27を介してプリンター本体2の外部に突出する排紙トレイ28とを備えている。
A
次に、このような構成を備えたプリンター1の画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation of the printer 1 having such a configuration will be described.
プリンター1が外部コンピューター等から画像データを受信すると、給紙カセット3内に収納された用紙Pが、給紙ローラー5によって搬送路4へと送り出される。搬送路4に送り出された用紙Pは、搬送ローラー対6によって搬送路4の下流側へと搬送され、レジストローラー対7によって搬送路4から搬送ベルト14の上面へと送り出される。
When the printer 1 receives image data from an external computer or the like, the paper P stored in the paper feed cassette 3 is sent out to the
このとき、吸気部15を稼働して、搬送ベルト14の吸気孔及び吸気部15の吸気口を介して、搬送ベルト14の上面側から吸気部15へと空気が吸引される。そして、搬送ベルト14の上面へと送り出された用紙Pは、吸気部15の吸引力によって搬送ベルト14の上面に吸着される。
At this time, the
一方、各記録ヘッド20には、各インクコンテナ21からインクが供給されている。各記録ヘッド20は、搬送ベルト14に吸着された用紙Pに対して、外部コンピューター等から受信した画像データの情報に基づいてインクを吐出する。これにより、カラーインク画像が用紙Pの表面に形成される。カラーインク画像を形成された用紙Pは、乾燥装置25によって表面のインクを乾燥された後、排出ローラー26によって排出口27から排紙トレイ28上に排出される。
On the other hand, each
次に、インクコンテナ21から記録ヘッド20までのインクの供給機構について図2を参照して説明する。
Next, an ink supply mechanism from the
図2に示すように、インクコンテナ21とサブインクタンク22とは第1インク流路30を介して接続されていて、第1インク流路30の中流部には、CPU等からなる制御部36(図1参照)によって開閉される第1電磁弁31が第1インク流路30を開放又は閉塞するように設けられている。
As shown in FIG. 2, the
サブインクタンク22は、インクコンテナ21よりも低く、且つ記録ヘッド20よりも僅かに低い位置でインクを貯留するように、インクコンテナ21よりも下方で、且つ記録ヘッド20よりも僅かに下方に配置されている。また、サブインクタンク22とシリンジポンプ23とは第2インク流路32を介して接続されていて、第2インク流路32の中流部には、制御部36(図1参照)によって開閉される第2電磁弁33が第2インク流路32を開放又は閉塞するように設けられている。なお、サブインクタンク22側の第2インク流路32の端部は、サブインクタンク22の底部近傍まで延びている。
The
シリンジポンプ23と記録ヘッド20とは第3インク流路34を介して接続されていて、第3インク流路34の中流部には、制御部36(図1参照)によって開閉される第3電磁弁35が第3インク流路34を開放又は閉塞するように設けられている。
The
次に、シリンジポンプ23及びシリンジポンプ23を駆動する駆動機構40について図3〜図8を参照して説明する。
Next, the
シリンジポンプ23は、図3等に示すように、円筒状に形成されたシリンダー41(筐体)と、円盤状に形成されたピストン42(押圧部)とを備える。
As shown in FIG. 3 and the like, the
シリンダー41の一端には、第2インク流路32(サブインクタンク22)に接続される充填ポート43(充填口)と、第3インク流路34(記録ヘッド20)に接続される排出ポート44(排出口)とが設けられている。シリンダー41の他端は、ピストン42を挿入可能に開口している。
At one end of the
ピストン42は、シリンダー41の内部に往復運動可能に嵌合されている。ピストン42の外周面とシリンダー41の内周面との間には、Oリング45が取り付けられていて、ピストン42がシリンダー41の内部を密閉しつつ摺動できるようになっている。以下では、ピストン42がシリンダー41の充填ポート43側及び排出ポート44側(一端側)に運動する方向を前進方向とし、ピストン42がシリンダー41の開口側(他端側)に運動する方向を後退方向とする。なお、ピストン42の運動方向の原点O(所定位置)は、シリンダー1の他端近傍(図3等参照)に設定されている。
The
駆動機構40は、ラック部46と、駆動ギヤ47と、コロ48と、アイドルギヤ50と、モーター51と、原点検知部52と、被検知部53とを備え、即ち、ラック・アンド・ピニオン方式で構成されている。
The
ラック部46は、ピストン42の運動方向に長い形状を有する。ラック部46の一端(前進方向側の端部)は、シリンダー41側からピストン42に取り付けられていて、ラック部46の前進方向及び後退方向の移動に伴ってピストン42を往復運動させるように構成されている。ラック部46の下部にはその長手方向(ピストン42の運動方向)に間隔を空けて複数の歯を有するラックギヤ54が設けられている。
The
駆動ギヤ47は、ラック部45の下方に設けられると共に、ラック部45のラックギヤ54に噛合されている。コロ48は、ラック部46を挟んで駆動ギヤ47の上方に設けられている。即ち、駆動ギヤ47及びコロ48は、ラック部46を上下から挟持している。
The
アイドルギヤ50は、駆動ギヤ47の下方に設けられていて、小径ギヤ55と大径ギヤ56とを同軸に有している。アイドルギヤ50の小径ギヤ55は、駆動ギヤ47に噛合されている。
The
モーター51は、制御部36(図1参照)によって制御されて駆動力を発生させるもので、アイドルギヤ50の下方に設けられていて、駆動力を伝達するギヤ部57を有している。モーター51のギヤ部57は、アイドルギヤ50の大径ギヤ56に噛合されている。
The
原点検知部52は、ピストン42が原点Oに位置しているか否かを検知するもので、例えば、フォトインタラプタで構成される。原点検知部52は、ラック部46よりも後退方向側に設けられている。被検知部53は、ラック部46の他端(後退方向側の端部)で、ピストン42が原点Oに位置しているときに原点検知部52によって検知されるように設けられている。
The
次に、インクコンテナ21から記録ヘッド20までのインクの供給動作について図2〜図8を参照して説明する。
Next, the ink supply operation from the
先ず、図2に示すように、インクコンテナ21はサブインクタンク22よりも高い位置に設けられているので、第1電磁弁31が開状態の場合には、水頭差による加圧でインクコンテナ21から第1インク流路30を介してサブインクタンク22へとインクが供給される。サブインクタンク22内のインク量は、インク量検知部(図示せず)によって検知されている。そして、所定量のインクがサブインクタンク22に貯留されると、第1電磁弁31が閉状態に切り替えられてインクコンテナ21からサブインクタンク22へのインク供給が停止する。これにより、サブインクタンク22内のインクは所定量で維持される。
First, as shown in FIG. 2, since the
また、通常印字を行う場合には、第2電磁弁33及び第3電磁弁35が開状態にされていて、サブインクタンク22は記録ヘッド20よりも僅かに低い位置に設けられているので、サブインクタンク22と記録ヘッド20との水頭差が一定範囲内に維持される。このため、記録ヘッド20内を微負圧状態に維持することができる。
When performing normal printing, the second
記録ヘッド20のパージを行う場合には、第3電磁弁35を開状態にしたままで、第2電磁弁33を閉状態に切り替え、更に、モーター51を正転駆動させる(図3に示す矢印X1参照)。このときのモーター51の駆動力が、ラック部46を前進方向(図3に示す矢印Y1参照)に移動させるために、モーター51のギヤ部57、アイドルギヤ50及び駆動ギヤ47を介してラック部46に伝達される。
When purging the
なお、モーター51のギヤ部57とアイドルギヤ50との間、アイドルギヤ50と駆動ギヤ47との間、及び駆動ギヤ47とラック部46のラックギヤ54との間には、それぞれに僅かに隙間(バックラッシュ)が生じている。例えば、図4に示すように、駆動ギヤ47がラックギヤ54を前進方向に押圧するために(矢印Y1参照)、駆動ギヤ47の歯58が前進方向側でラックギヤ54の歯60に当接していて、駆動ギヤ47の歯58とラックギヤ54の歯60との間には、後退方向側に僅かにバックラッシュB1が生じる。
It should be noted that there is a slight gap between the
ラック部46がモーター51からの駆動力によって前進方向Y1に移動するに伴って、シリンジポンプ23のピストン42がシリンダー41内を前進方向Y1に摺動して、シリンダー41内のインクがピストン42によって押圧される。シリンダー41の充填ポート43に接続された第2インク流路32は閉状態の第2電磁弁33によって閉塞されているが、シリンダー41の排出ポート44に接続された第3インク流路34は開状態の第3電磁弁35によって開放されているので、シリンダー41内で押圧されたインクは、排出ポート44及び第3インク流路34を介して記録ヘッド20へと供給される(図3に示す矢印Z1参照)。そして、記録ヘッド20では、押圧力が印加されたインクによって記録ヘッド20(ノズル)内の異物や気泡等が吐き出される。
As the
記録ヘッド20のパージによって減少したシリンジポンプ23内のインクを再充填する場合には、第2電磁弁33を開状態に切り替えると共に、第3電磁弁35を閉状態に切り替え、更に、モーター51を逆転駆動させる(図5に示す矢印X2参照)。このときのモーター51の駆動力が、ラック部46を後退方向(図5に示す矢印Y2参照)に移動させるために、ギヤ部57、アイドルギヤ50及び駆動ギヤ47に伝達される。
When refilling the ink in the
なお、上記パージの際に、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ57及びラックギヤ54のそれぞれの間にはバックラッシュが生じているので、モーター51の逆転駆動の直後では、ギヤ部57、アイドルギヤ50及び駆動ギヤ57がバックラッシュの分だけ回転した後で、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ57及びラックギヤ54がそれぞれ当接する。例えば、モーター51を逆転駆動する前に、駆動ギヤ47の歯58とラック部46のラックギヤ54の歯60との間には後退方向側にバックラッシュB1が生じているので(図4参照)、モーター51の逆転駆動の直後では、図6に示すように、駆動ギヤ47がバックラッシュの分だけ後退方向に回転した後で、駆動ギヤ47の歯58がラックギヤ54の歯60に当接する。このとき、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラックギヤ54のそれぞれの間には、上記パージの際とは逆側にバックラッシュが生じ、例えば、図6に示すように、駆動ギヤ47の歯58とラックギヤ54の歯60との間には、前進方向側にバックラッシュB2が生じる。
During the purge, backlash occurs between each of the
その後、モーター51が更に駆動されてモーター51からの駆動力がラック部46に伝達される。ラック部46がモーター51からの駆動力によって後退方向Y2に移動するに伴って、シリンジポンプ23のピストン42がシリンダー41内を後退方向Y2に摺動して、シリンダー41内が減圧される。このとき、シリンダー41の排出ポート44に接続された第3インク流路34は閉状態の第3電磁弁35によって閉塞されているが、シリンダー41の充填ポート43に接続された第2インク流路32は開状態の第2電磁弁33によって開放されているので、シリンダー41内の減圧に伴って、サブインクタンク22のインクが第2インク流路32及び充填ポート34を介してシリンダー41内に吸い上げられる(図5に示す矢印Z2参照)。そして、ラック部46が後退方向Y2に移動していくと、ラック部46に取り付けられた被検知部53が原点検知部52によって検知されて、ピストン42が原点Oまで移動したことが検出され、モーター51の逆転駆動を停止する。
Thereafter, the
また、上記のように、サブインクタンク22からシリンジポンプ23へとインクが再充填されることで、サブインクタンク22内に貯留されたインクが減少するので、インク量検知部(図示せず)がサブインクタンク22内のインクを検知できなくなる。そのため、所定量のインクがサブインクタンク22に貯留されるまで、第1電磁弁31が開状態に切り替えられてインクがインクコンテナ21からサブインクタンク22へと供給されることになる。
Further, as described above, the ink stored in the
続いて、上記のシリンジポンプ23のインク再充填で生じたバックラッシュ(図6参照)の調整処理を行う。
Subsequently, an adjustment process for backlash (see FIG. 6) generated by refilling the ink of the
この調整処理では、第2電磁弁33と第3電磁弁35との開閉状態を維持したままで、ラック部46及びピストン42が所定の第1調整量だけ後退方向Y2に移動するように、モーター51を更に逆転駆動させる(図7に示す矢印X2参照)。第1調整量は、モーター51のギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラック部46のラックギヤ54がそれぞれ噛合した状態で、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラックギヤ54のそれぞれの間に生じるバックラッシュよりも大きく設定されるとよく、例えば、1mmに設定される。モーター51の駆動力は、上記と同様に、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラック部46のラックギヤ54に伝達されて、ラック部46及びピストン42を所定の第1調整量だけ後退方向Y2に移動させる。
In this adjustment process, the motor is operated so that the
その後、ラック部46及びピストン42が所定の第2調整量だけ前進方向Y1に移動するように、モーター51を正転駆動させる(図8に示す矢印X1参照)。第2調整量も、モーター51のギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラック部46のラックギヤ54がそれぞれ噛合した状態で、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラックギヤ54のそれぞれの間に生じるバックラッシュよりも大きく設定されるとよく、例えば、1mmに設定される。モーター51の駆動力は、上記と同様に、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラック部46のラックギヤ54に伝達されて、ラック部46及びピストン42を所定の第2調整量だけ前進方向Y1に移動させて、ピストン42を原点Oに位置させるようになっている。
Thereafter, the
なお、上記のシリンジポンプ23へのインク再充填の際に、モーター51のギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラック部46のラックギヤ54のそれぞれの間にはバックラッシュが生じているので、モーター51の正転駆動の直後では、ギヤ部57、アイドルギヤ50及び駆動ギヤ47がバックラッシュの分だけ回転した後で、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラックギヤ54がそれぞれ当接する。例えば、モーター51を正転駆動する前に、駆動ギヤ47の歯58とラック部46のラックギヤ57の歯60との間には前進方向側にバックラッシュB2が生じているので(図6参照)、モーター51の正転駆動の直後では、駆動ギヤ47がバックラッシュの分だけ前進方向に回転した後で、駆動ギヤ47の歯58がラックギヤ57の歯60に当接する(図4参照)。
It should be noted that backlash has occurred between the
これにより、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラックギヤ54は、モーター51の正転駆動による駆動力を即座に伝達できる状態になっている。従って、次回のパージの際には、モーター51の正転駆動の直後でも、ギヤ部57、アイドルギヤ50、駆動ギヤ47及びラックギヤ54のそれぞれの間でバックラッシュの影響を受けることなく、モーター51の駆動力をラック部46及びピストン42に伝達することができる。
Thereby, the
なお、上記のようにバックラッシュの調整処理でピストン42を所定の第2調整量だけ前進方向に移動させても、シリンダー41の排出ポート44に接続された第3インク流路34が閉状態の第3電磁弁35によって閉塞されているので、インクが記録ヘッド20へと供給されることはなく、シリンダー41の充填ポート43に接続された第2インク流路32が開状態の第2電磁弁33によって開放されているので、インクはサブインクタンク22へと戻されることになる(図8に示す矢印Z3参照)。
Even if the
本実施形態では上述のように、プリンター1は、用紙に対してインクを吐出する記録ヘッド20と、インクを収容するインクコンテナ21と、記録ヘッド20よりも下方に配置されて、インクコンテナ21から記録ヘッド20へと供給するインクを一旦貯留するサブインクタンク22と、シリンダー41(筐体)とピストン42(押圧部)とを有するシリンジポンプ23(インク供給部)と、シリンジポンプ23のピストン42を駆動させる駆動機構40と、を備える。シリンダー41は、記録ヘッド20に連結される排出ポート44(排出口)とサブインクタンク22に連結される充填ポート43(充填口)とを端部に設けている。ピストン42は、シリンダー41内において端部に接近する前進方向(一方向)と端部から離間する後退方向(他方向)とに移動可能である。駆動機構40は、インクを記録ヘッド20へと供給するときには、ピストン42を前進方向に移動させ、また、インクをシリンジポンプ23のシリンダー41に充填するときには、ピストン42を原点O(所定位置)まで後退方向に移動させて、更に第1調整量だけピストン42を後退方向に移動させた後、第2調整量だけピストン42を前進方向に移動させる。
In the present embodiment, as described above, the printer 1 includes the
これにより、駆動機構40は、シリンジポンプ23によるパージの際に、バックラッシュの影響を受けることなく、即座にシリンジポンプ23のピストン42を移動させることができ、常に所望の吐出量でインクを記録ヘッド20に供給してパージを行うことが可能である。このように、本発明のプリンター1では、コストを抑えると共に吐出量を安定させてインクを供給することが可能である。
As a result, the
また、本実施形態では、駆動機構40は、ピストン42に取り付けられていてピストン42の移動方向に間隔を空けて複数の歯60を有するラック部46と、ラック部46に噛合するアイドルギヤ50及び駆動ギヤ47(ピニオン部)と、アイドルギヤ50及び駆動ギヤ47を回転駆動するモーター51と、を備えて構成される。これにより、駆動機構40は、ラック・アンド・ピニオン方式によって簡易且つ低コストで実現され、上記のようにバックラッシュの影響を受けることもない。
In the present embodiment, the
更に、本実施形態では、駆動機構40は、ラック部46、アイドルギヤ50及び駆動ギヤ47がそれぞれ噛合した状態でラック部46、アイドルギヤ50及び駆動ギヤ47のそれぞれの間に生じる前進方向又は後退方向のバックラッシュ(隙間)よりも大きく設定された第1調整量及び第2調整量を用いてピストン42を移動させる。これにより、駆動機構40は、シリンジポンプ23によるパージを行う際に、ラック部46、アイドルギヤ50及び駆動ギヤ47のそれぞれの間に生じるバックラッシュの影響を確実に回避することができる。
Further, in the present embodiment, the
本実施形態では、ラック・アンド・ピニオン方式の駆動機構40の構成を説明したが、駆動機構40はこの構成に限定されず、ボールねじ方式等の他の構成であってもよい。
In the present embodiment, the configuration of the rack-and-pinion
本実施形態では、プリンター1に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の異なる画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。 In this embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the printer 1 has been described. However, in another different embodiment, the configuration of the present invention is applied to other different image forming apparatuses such as a copying machine, a facsimile machine, and a multifunction machine. It is also possible to do.
1 プリンター(画像形成装置)
20 記録ヘッド
21 インクコンテナ
22 サブインクタンク
23 シリンジポンプ(インク供給部)
40 駆動機構
41 シリンダー(筐体)
42 ピストン(押圧部)
43 充填ポート(充填口)
44 排出ポート(排出口)
46 ラック部
47 駆動ギヤ
50 アイドルギヤ
51 モーター
1 Printer (image forming device)
20
40
42 Piston (Pressing part)
43 Filling port (filling port)
44 discharge port (discharge port)
46
Claims (2)
前記インクを収容するインクコンテナと、
前記記録ヘッドよりも下方に配置されて、前記インクコンテナから前記記録ヘッドへと供給する前記インクを一旦貯留するサブインクタンクと、
前記記録ヘッドに連結される排出口と前記サブインクタンクに連結される充填口とを端部に設けた筐体と、前記筐体内において前記端部に接近する一方向と前記端部から離間する他方向とに移動可能な押圧部と、を有するインク供給部と、
前記インク供給部の前記押圧部を駆動させる駆動機構と、
前記インクコンテナと前記サブインクタンクとを接続する第1インク流路に設けられる第1電磁弁と、
前記サブインクタンクと前記インク供給部とを接続する第2インク流路に設けられる第2電磁弁と、
前記インク供給部と前記記録ヘッドとを接続する第3インク流路に設けられる第3電磁弁と、を備え、
前記駆動機構は、前記押圧部に取り付けられていて前記押圧部の移動方向に間隔を空けて複数の歯を有するラック部と、前記ラック部に噛合するピニオン部と、前記ピニオン部を回転駆動するモーターと、を備えて構成され、
前記記録ヘッドを用いた通常印字を行う場合には、前記第2電磁弁及び前記第3電磁弁を開状態にし、
前記記録ヘッドのパージを行う場合に前記インクを前記記録ヘッドへと供給するときには、前記第3電磁弁を開状態にしたままで、前記第2電磁弁を閉状態に切り替え、前記駆動機構は、前記押圧部を前記一方向に移動させ、
前記記録ヘッドのパージによって減少した前記インクを前記インク供給部の前記筐体に充填するときには、前記第2電磁弁を開状態に切り替えると共に、前記第3電磁弁を閉状態に切り替え、前記駆動機構は、前記押圧部を所定位置まで前記他方向に移動させ、
前記インク供給部のインク再充填で生じたバックラッシュの調整処理を行う場合には、前記第2電磁弁を開状態及び前記第3電磁弁を閉状態に維持したままで、前記駆動機構は、第1調整量だけ前記押圧部を前記他方向に移動させた後、第2調整量だけ前記押圧部を前記一方向に移動させることを特徴とする画像形成装置。 A recording head for ejecting ink onto paper;
An ink container for containing the ink;
A sub ink tank that is disposed below the recording head and temporarily stores the ink supplied from the ink container to the recording head;
A housing provided at its end with a discharge port connected to the recording head and a filling port connected to the sub-ink tank, one direction approaching the end within the housing, and spaced from the end An ink supply unit having a pressing unit movable in the other direction;
A drive mechanism for driving the pressing portion of the ink supply unit;
A first solenoid valve provided in a first ink flow path connecting the ink container and the sub ink tank;
A second solenoid valve provided in a second ink flow path connecting the sub ink tank and the ink supply unit;
A third electromagnetic valve provided in a third ink flow path for connecting the ink supply unit and the recording head,
The drive mechanism is attached to the pressing portion and has a rack portion having a plurality of teeth spaced in the movement direction of the pressing portion, a pinion portion meshing with the rack portion, and the pinion portion being driven to rotate. And a motor,
When performing normal printing using the recording head, the second electromagnetic valve and the third electromagnetic valve are opened,
When supplying the ink to the recording head when purging the recording head, the second electromagnetic valve is switched to a closed state while the third electromagnetic valve is open, and the drive mechanism is Moving the pressing portion in the one direction;
When filling the casing of the ink supply unit with the ink reduced by the purge of the recording head, the second electromagnetic valve is switched to an open state, the third electromagnetic valve is switched to a closed state, and the drive mechanism Move the pressing part in the other direction to a predetermined position,
When adjusting the backlash generated by refilling the ink in the ink supply unit, the drive mechanism is configured to keep the second electromagnetic valve open and the third electromagnetic valve closed. An image forming apparatus comprising: moving the pressing portion in the other direction by a first adjustment amount; and then moving the pressing portion in the one direction by a second adjustment amount.
The drive mechanism has the first adjustment amount set larger than the gap in the one direction or the other direction generated between the rack portion and the pinion portion in a state where the rack portion and the pinion portion are engaged with each other. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the pressing portion is moved using the second adjustment amount.
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