JPH07186405A - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JPH07186405A
JPH07186405A JP33032593A JP33032593A JPH07186405A JP H07186405 A JPH07186405 A JP H07186405A JP 33032593 A JP33032593 A JP 33032593A JP 33032593 A JP33032593 A JP 33032593A JP H07186405 A JPH07186405 A JP H07186405A
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ink
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tank
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Kikunosuke Tsuji
菊之助 辻
Takashi Watanabe
剛史 渡辺
Kenichi Satake
健一 佐武
Koichi Baba
弘一 馬場
Yoshiko Kawachi
嘉子 河内
Setsuo Hori
節夫 堀
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Kyocera Mita Industrial Co Ltd
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Mita Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノズル先端のインク粘度に関わりなく吐出回
復動作を確実に行うことにより、印字の信頼性を向上さ
せる。 【構成】 ノズル部511の寸法に応じて形成されたキ
ャップ部651は、キャッピング部材65が記録ヘッド
51に密着すると、ノズル部511を覆う。ノズル部5
11とキャップ部651との密着位置より高い位置にタ
ンク74が配設され、メタノール等の有機溶媒が貯留さ
れる。タンク74とキャップ部651間は、バルブ75
が介設されたチューブ76で接続されている。また、チ
ューブ72によりキャップ部651とポンプ66間が連
通されている。ポンプ66により吸引されたインクは、
廃インクチューブ67を介して廃インクタンク68内部
のインク吸収体に吸収される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ、複写
機、プリンタやコンピュータの出力装置等に用いられる
画像記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、記録ヘッドのノズルからインクを
吐出するインクジェット方式の画像記録装置が提案され
(特開平3−27949号公報)、また、このような画
像記録装置を備えた画像形成装置が提案されており(特
開平1−129667号公報)、現在では、A0サイズ
の用紙に対して画像記録が可能な装置が実用化されてい
る。
【0003】このような従来のインクジェット方式の画
像記録装置では、印字していないときは、ノズル内のイ
ンクの乾燥、ゴミ等のノズル内への混入による目詰まり
を防止するために、記録ヘッドのノズル面は、ゴム製の
キャップに覆われている。また、印字中も所要の間隔で
記録ヘッドがキャップ位置に戻り、全ノズルからインク
を吐出する空吐出を行うことにより、印字中に使用され
ないか、または使用頻度の低いノズルの目詰まりを防止
するようにしている。そして、吐出不良が生じたとき
は、ポンプ等でノズルからインクを強制的に吐出させる
吐出回復動作が行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のインクジェット方式の画像記録装置では、電源が
オフにされてから再度電源が投入されるまでに長時間が
経過していたり、電源投入中であっても印字待機時間が
長ければ、ノズル先端のインクの粘度が上昇し、目詰ま
りが生じやすくなってしまう。また、粘度が上昇したイ
ンクを強制的に吐出させるためには、大きいポンプ能力
が必要となり、吐出回復動作に要する時間も増大する虞
れがある。
【0005】本発明は、上記問題を解決するもので、ノ
ズル先端のインク粘度に関わりなく吐出回復動作を確実
に行うことにより、印字の信頼性が向上した画像記録装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、記録ヘッドのノズルからインクを吐出し
て用紙に印字を行う画像記録装置において、上記記録ヘ
ッドに密着可能であって、上記記録ヘッドに密着したと
き上記ノズルと対向する領域に内空間が形成されるキャ
ッピング部材と、上記内空間との間に連通路を有し、上
記インクを溶解する有機溶媒が貯留されたタンクとを備
えたものである(請求項1)。
【0007】また、請求項1記載の画像記録装置におい
て、上記キャッピング部材が上記記録ヘッドに密着した
とき、上記内空間から上記有機溶媒とともに上記ノズル
内のインクを吸引する吸引手段を備えたものである(請
求項2)。
【0008】また、上記タンクが上記内空間より高い位
置に配設されている(請求項3)。
【0009】また、請求項1または2記載の画像記録装
置において、上記連通路に介設され、上記タンクから上
記内空間に上記有機溶媒を供給する供給手段を備えたも
のである(請求項4)。
【0010】
【作用】請求項1記載の発明によれば、キャッピング部
材が記録ヘッドに密着するとノズルと対向する領域に内
空間が形成され、有機溶媒が貯留されたタンクが内空間
に連通され、有機溶媒によりノズル内のインクが溶解さ
れる。
【0011】また、請求項2記載の発明によれば、溶解
したノズル内のインクが、有機溶媒とともに内空間から
吸引される。
【0012】また、請求項3記載の発明によれば、連通
路を通ってタンクから内空間に有機溶媒が流入する。
【0013】また、請求項4記載の発明によれば、連通
路を通ってタンクから内空間に有機溶媒が供給される。
【0014】
【実施例】本発明に係る画像記録装置の一実施例につい
て図面を用いて説明する。図1は本実施例の装置の内部
の概略構成を示す図で、(a)は正面図、(b)は右側
面図である。
【0015】この装置は、例えばパソコン等の外部装置
から入力される内容を印字するプリンタで、上部に印字
部11、下部に用紙収納部12を備えるとともに、その
間に用紙を下方から上方に搬送する用紙搬送系13を備
えている。また、図1(a)中、右端近傍には、インク
の吐出性能を維持するための吐出回復機構17が配設さ
れている。さらに、装置の表面適所には、各給紙カセッ
ト内の用紙の有無やインク残量の不足等を表示する表示
部851及び操作部852からなる操作パネル85が配
設されている。
【0016】用紙収納部12には、カット紙が積層収納
できるサイズの異なる給紙カセットが積層的に配設され
ている。各給紙カセットには、例えば、給紙カセット2
1,22にA4サイズ、給紙カセット23,24にB5
サイズ、給紙カセット25にA3サイズ、給紙カセット
26にB4サイズ、給紙カセット27にA2サイズの用
紙が収納されている。また、給紙カセットの下方には、
ロール紙29が配設されている。このロール紙29は、
切断装置28により、例えばA1(縦長)やA2(横
長)等の所望のサイズに切断可能になっている。
【0017】このように、小サイズや中サイズの給紙カ
セットを水平方向に並べ、大サイズ給紙カセットをそれ
らの下方に配設しているので、用紙収納部12の小型化
を図ることができる。
【0018】用紙搬送系13には、それぞれ各給紙カセ
ット21〜27に対応して設けられた用紙を給紙する給
紙ローラ31〜37や、画像記録のタイミングに応じて
用紙搬送を行うレジストローラ対及び搬送ベルト38等
が配設されている。但し、給紙ローラ32〜34,36
は、図1(b)において、それぞれ給紙ローラ31,3
5の紙面奥行き側に配設されている。また、ロール紙2
9は、搬送ローラ39,40により搬送されるようにな
っている。
【0019】搬送ベルト38は、例えばポリウレタンゴ
ム製で、前後端で搬送ローラ381,382に張架され
た無端状を有し、搬送ベルトモータ383により回転さ
れ、装置上部に給送されてきた給紙カセット21〜27
からの用紙やロール紙29を、静電気やエア吸引力等に
より吸着して搬送するものである。排出ローラ対48
は、搬送ベルト38により搬送された用紙を排出トレイ
49側に導いて排出するものである。
【0020】次に、印字部11の構成について図1〜図
3を用いて説明する。図2は印字部11の概略構成を示
す斜視図である。図3は記録ヘッド51及びキャリッジ
52の概略構成を示す図で、(a)は平面図、(b)は
右側面図である。
【0021】インクカートリッジ53は、黒のインクが
封入されており、記録ヘッド51にインクを供給するも
のである。なお、インクカートリッジ53内には、各イ
ンクの残量を検知するインク残量検知部62(図6参
照)が設けられ、インクの残量が所定レベル以下になる
と表示部851に表示されるようになっている。
【0022】記録ヘッド51は、例えば多数の微小径ノ
ズルがマトリクス状に構成されたノズル部511を備え
てなるもので、各ノズルに設けられた、例えば圧電素子
で構成されるインク吐出機構によりインクを吐出して、
用紙上に画像を印字するものである。なお、上記ノズル
のマトリクスの構成は、碁盤目状に限られず、千鳥足状
やその他の形状、例えば1行マトリクス、すなわち1列
であってもよい。
【0023】駆動回路512は、ラッチ部を有し、フレ
キシブルな信号線513(図6)で送られてきた例えば
1ライン分のシリアルの2値あるいは多値の画像信号を
一旦ラッチし、パラレル信号に変換した後、ノズル部5
11の対応する圧電素子にパルス駆動信号として同期出
力するものである。
【0024】キャリッジ52は、記録ヘッド51及びイ
ンクカートリッジ53を保持するもので、貫通孔520
a及び嵌合溝520bがステー54,55に嵌合され、
往復動可能に支持されている。ステー54,55は、搬
送ベルト38の幅方向に並設され、両端が装置本体の側
板58,59に支持されている。
【0025】また、キャリッジ52は、ステー54,5
5に挾まれる部分の背面(図3(b)中、右側)に断面
コ字状の切欠き部521が設けられ、この切欠き部52
1の側面の一方(本実施例では図3(b)中、下側面)
に駆動ベルト522が接続されている。この駆動ベルト
522は、側板58,59近傍に配設されたプーリ52
3,524に掛けられ、ステー54,55と平行に配設
されている。
【0026】プーリ524は、例えばステッピングモー
タからなるキャリッジ駆動モータ56により回転駆動さ
れるようになっている。キャリッジ52は、プーリ52
4による駆動ベルト522の回転により、貫通孔520
a及び嵌合溝520bがステー54,55上を摺動して
移動するようになっている。キャリッジ52の移動量及
び速度は、キャリッジ駆動モータ56へ供給される駆動
パルスにより制御可能になっている。なお、キャリッジ
52、すなわち記録ヘッド51のホームポジションへの
復帰は、ホームポジション近傍に、例えば発光部及び受
光部からなる反射型光センサを配設し、記録ヘッド51
のホームポジションへの復帰を検出するようにしてもよ
い。
【0027】次に、吐出回復機構17について図4,図
5を用いて説明する。図4は吐出回復機構17の概略構
成を示す斜視図で、図5は吐出回復機構17を模式的に
示す説明図である。吐出回復機構17は、キャッピング
部材65、ポンプ66や有機溶媒が貯留されたタンク7
4等から構成されている。
【0028】キャッピング部材65は、記録ヘッド51
のホームポジションに配設され、ノズル部511のイン
ク吐出面を覆うことにより、インクの乾燥及び異物、気
泡等のノズル内への侵入を防止するもので、ノズル部5
11の寸法に応じて形成されたキャップ部651が配設
されている。キャップ部651は、軟質合成樹脂やゴム
等で形成され、キャッピング部材65が記録ヘッド51
に密着すると、ノズル部511に非接触で覆うようにな
っている。また、キャップ部651内には、例えば発泡
ウレタンからなるインク吸収体651aが配設されてい
る。
【0029】また、キャッピング部材65は、図4に示
すように、長手方向の両端に設けられたガイド棒65
4,655に貫通孔652,653が貫通されている。
ガイド棒655は、キャップ駆動モータ84のモータ軸
に固定され、その所要範囲には雄ねじが形成され、一
方、貫通孔653には雌ねじが形成され、いわゆるボー
ルねじ構造としている。また、貫通孔652は、ガイド
棒654上を摺動しつつ案内されるようになっている。
【0030】そして、キャッピング部材65は、キャッ
プ駆動モータ84の回転駆動によるガイド棒655の回
転により昇降することにより、記録ヘッド51に装着さ
れるとともに、記録ヘッド51から退避する。また、キ
ャップ駆動モータ84の停止によりガイド棒655が停
止すると、その位置で支持されている。
【0031】なお、ガイド棒655の先端は、側板58
から延設された固定部材581の貫通孔582に嵌合
し、ガイド棒655の軸が振れないようになっている。
また、記録ヘッド51は、ホームポジションにおいて固
定部材581に当接することにより振動しないようにな
っている。
【0032】以上の構成により、印字を行うときはキャ
ップ駆動モータ84によりキャッピング部材65を下降
させ、記録ヘッド51から退避した後にキャリッジ52
が移動を開始する。そして、印字を終了してキャリッジ
52がホームポジションに戻ってくると、上昇して記録
ヘッド51に装着され、ノズル部511の先端を保護す
る。
【0033】また、印字中は、所要の間隔で記録ヘッド
51をホームポジションに戻し、キャッピング部材65
に向けて全ノズルからインクを吐出する空吐出を行うこ
とにより、印字中に使用されないか、または使用頻度の
低いノズルの目詰まりを防止するようにしている。な
お、上記空吐出は、キャッピング部材65を記録ヘッド
51に装着して行ってもよい。
【0034】タンク74は、その底面がノズル部511
とキャップ部651との密着位置より高い位置に配設さ
れ、ノズル部511先端の粘度が高くなったインクを溶
解するメタノール等の有機溶媒を貯留するもので、その
上面に穿設された小孔により大気中に開放されている。
チューブ76は、タンク74とキャップ部651間に接
続され、その間を連通、遮断するバルブ75が介設され
ている。
【0035】チューブ72は、キャップ部651とポン
プ66間を連通するものである。ポンプ66は、吸引力
を発生してノズル部511の先端に形成されたメニスカ
スを正常な位置に復帰させたり、ノズル内の気泡や異物
をインクとともに取り除いて、インクの吐出不良を解消
するものである。ポンプ66により吸引されたインク
は、廃インクチューブ67を介して廃インクタンク68
内部のインク吸収体に吸収されるようになっている。
【0036】上記チューブ76は、バルブ75とキャッ
プ部651間のA点で分岐され、大気中への連通、遮断
を制御するための大気通気弁73を介して大気中に開放
されている。この大気通気弁73は、吸引動作後は、キ
ャップ部651の内部が負圧になっているので、大気圧
に戻し、キャップ部651が容易にノズル部511から
離脱できるようにするためのものである。
【0037】上記のように、タンク74をノズル部51
1とキャップ部651との密着位置より上方に配設した
ので、バルブ75を開くことにより、有機溶媒は自重で
キャップ部651に流入する。
【0038】なお、タンク74とキャップ部651間の
チューブ76に、キャップ部651に向けて有機溶媒を
供給するポンプ等を介設してもよい。この場合には、タ
ンク74をノズル部511とキャップ部651との密着
位置より高い位置に配設する必要はない。
【0039】次に、この装置の制御構成について、図6
のブロック図を用いて説明する。この装置は、パソコン
等の外部装置から入力される操作信号及び画像信号に基
づいて各部の動作が行われるようになっている。
【0040】制御部81は、マイクロコンピュータ等か
ら構成され、装置全体の動作を制御するものである。ま
た、制御プログラムが記憶されたROMや一時的にデー
タを保管するRAM等からなる記憶部82を内蔵してい
る。タイマー80は、バックアップ用電池を内蔵し、装
置の電源がオフになってからの経過時間や印字が行われ
ない待機時間などをカウントするものである。
【0041】外部装置からは、画像信号が記録制御部8
11に、用紙サイズや後述する記録モード等の操作信号
が走査制御部812に入力され、記録制御部811と走
査制御部812とは、互いに同期して制御動作を行うよ
うになっている。
【0042】記録制御部811は、入力された画像信号
を信号線513を介して駆動回路512にシリアル送信
するものである。また、駆動回路512で変換されたパ
ラレル信号を、走査制御部812に同期してノズル部5
11の各ノズルに設けられた圧電素子に出力し、インク
の吐出を制御するものである。なお、このインク吐出の
周期、すなわち圧電素子への信号出力の周期は好適に設
定される。
【0043】走査制御部812は、入力された操作信号
に基づき、駆動回路83を介して給紙系、排出系86を
駆動して所定のカセットから給紙を行わせるとともに、
他の駆動系の各モータ等を駆動させるものである。
【0044】そして、入力されたサイズの用紙が所要の
給紙カセットから給紙されると、搬送ベルトモータ38
3は、用紙の搬送と停止とを繰り返し、停止中にキャリ
ッジ駆動モータ56によりキャリッジ52を用紙幅の範
囲で走査させて、1ライン毎の画像印字を行う。
【0045】吐出回復キー854は、操作部852に配
設され、インクの吐出不良が生じた場合等に押される
と、その旨の信号を吐出回復制御部814に入力するも
のである。
【0046】吐出回復制御部814は、駆動回路83を
介してキャップ駆動モータ84、ポンプ66、大気通気
弁73及びバルブ75等の動作を制御するもので、タイ
マー80のカウントに基づき、装置の電源がオフになっ
てからの経過時間や印字が行われない待機時間が予め設
定された所定時間以上になると、あるいは吐出回復キー
854が押されると、吐出回復動作を行うようになって
いる。表示制御部813は、各給紙カセット内の用紙の
有無やインク残量の不足等を検出し、その検出結果を表
示部851に表示させるものである。
【0047】次に、吐出回復動作について図7のフロー
チャートを用いて説明する。印字が行われていない待機
状態では、キャッピング部材65が上昇して、記録ヘッ
ド51に装着されており(ステップS1)、大気通気弁
73が閉じられ(ステップS2)、バルブ75も閉じら
れている(ステップS3)。
【0048】そして、まず、装置の電源がオフになって
からの経過時間や印字が行われない待機時間が、予め設
定された所定時間以上になったかどうかが判別され、所
定時間以上であれば(ステップS4でYES)、ステッ
プS6に進む。また、吐出回復キー854がオンされた
かどうかが判別され、キー854がオンされれば(ステ
ップS5でYES)、ステップS6に進む。一方、所定
時間が経過せず(ステップS4でNO)、吐出回復キー
854がオンされていなければ(ステップS5でN
O)、終了する。なお、キー入力の判別は、経過時間の
判別の前に行ってもよい。
【0049】次に、ステップS4またはS5がYESで
あれば、バルブ75が開かれ(ステップS6)、ポンプ
66が動作を開始し(ステップS7)、予め設定された
所定時間が経過するまで(ステップS8でNO)、動作
を継続する。そして、所定時間が経過してタンク74か
ら流入した有機溶媒がキャップ部651内に充満すると
(ステップS8でYES)、ポンプ66が停止し(ステ
ップS9)、バルブ75が閉じる(ステップS10)。
【0050】次いで、予め設定された所定時間(数秒)
が経過するまで(ステップS11でNO)、待機する。
そして、所定時間が経過して有機溶媒によりノズル部5
11先端の高粘度インクが溶解すると(ステップS11
でYES)、ポンプ66が動作し、インクとともにイン
クが溶解した有機溶媒が吸引され(ステップS12)、
予め設定された所定時間が経過するまで(ステップS1
3でNO)、動作を継続する。そして、所定時間が経過
して有機溶媒の吸引が終了すると(ステップS13でY
ES)、大気通気弁73が開いてキャップ部651内を
大気圧に戻してから(ステップS14)、ポンプ66が
停止して(ステップS15)、吐出回復動作が終了す
る。
【0051】このように、有機溶媒が貯留されたタンク
74を配設したので、印字動作が行われない待機時間が
長期化してノズル部511先端のインクの粘度が上昇し
た場合でも、これを溶解することができる。また、キャ
ップ部651内のインク吸収体651aの洗浄も行え
る。
【0052】従って、ポンプ66の必要能力を低減でき
るので、小型化及び消費電力低減が図れる。また、イン
クの溶解により確実に目詰まりが防止できるので、吐出
回復動作が確実に行われ、本画像記録装置の印字信頼性
の向上が実現できる。
【0053】なお、本実施例では、白黒印字の装置で説
明したが、カラー印字が可能な装置でもよい。この場合
には、インクカートリッジ53には、イエロー(Y)、
マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)のインクを
封入し、ノズル部511には、イエロー、マゼンタ、シ
アン及び黒のインクを吐出するノズルを4個並設すると
ともに、キャッピング部材65には、各色のノズルに対
応して4個のキャップ部651を配設し、各キャップ部
651とポンプ66とを連結するチューブを配設すれば
よい。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、キャッピング部材を記録ヘッドに密着してノズ
ルと対向する領域に内空間を形成し、有機溶媒が貯留さ
れたタンクを内空間に連通するようにしたので、インク
粘度が上昇した場合でも、これを溶解することができ
る。
【0055】また、請求項2の発明によれば、溶解した
ノズル内のインクを有機溶媒とともに内空間から吸引す
るので、確実に吐出回復動作を行うことができる。
【0056】また、請求項3または4の発明によれば、
タンクから内空間に確実に有機溶媒を供給することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像記録装置の一実施例の装置の
内部の概略構成を示す図で、(a)は正面図、(b)は
右側面図である。
【図2】印字部11の概略構成を示す斜視図である。
【図3】記録ヘッド51及びキャリッジ52の概略構成
を示す図で、(a)は平面図、(b)は右側面図であ
る。
【図4】吐出回復機構17の概略構成を示す斜視図であ
る。
【図5】吐出回復機構17を模式的に示す説明図であ
る。
【図6】本実施例の装置の制御構成を示すブロック図で
ある。
【図7】吐出回復動作の手順を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
11 印字部 12 用紙収納部 13 用紙搬送系 21〜27 給紙カセット 31〜37 給紙ローラ 38 搬送ベルト 51 記録ヘッド 52 キャリッジ 53 インクカートリッジ 54,55 ステー 56 キャリッジ駆動モータ 58,59 側板 65 キャッピング部材 66 ポンプ 67 廃インクチューブ 68 廃インクタンク 72,76 チューブ 73 大気通気弁 74 タンク 75 バルブ 80 タイマー 81 制御部 82 記憶部 83,512 駆動回路 84 キャップ駆動モータ 85 操作パネル 383 搬送ベルトモータ 511 ノズル部 513 信号線 811 記録制御部 812 走査制御部 813 表示制御部 814 吐出回復制御部 851 表示部 852 操作部 854 吐出回復キー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 2/165 B41J 3/04 102 N (72)発明者 馬場 弘一 大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 河内 嘉子 大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 堀 節夫 大阪市中央区玉造1丁目2番28号 三田工 業株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録ヘッドのノズルからインクを吐出し
    て用紙に印字を行う画像記録装置において、上記記録ヘ
    ッドに密着可能であって、上記記録ヘッドに密着したと
    き上記ノズルと対向する領域に内空間が形成されるキャ
    ッピング部材と、上記内空間との間に連通路を有し、上
    記インクを溶解する有機溶媒が貯留されたタンクとを備
    えたことを特徴とする画像記録装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の画像記録装置において、
    上記キャッピング部材が上記記録ヘッドに密着したと
    き、上記内空間から上記有機溶媒とともに上記ノズル内
    のインクを吸引する吸引手段を備えたことを特徴とする
    画像記録装置。
  3. 【請求項3】 上記タンクが上記内空間より高い位置に
    配設されていることを特徴とする請求項1または2記載
    の画像記録装置。
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載の画像記録装置に
    おいて、上記連通路に介設され、上記タンクから上記内
    空間に上記有機溶媒を供給する供給手段を備えたことを
    特徴とする画像記録装置。
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