JP2022026507A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体収容部から液体吐出部へチューブを介して液体を供給する構成の画像記録装置において、装置の小型化と、液体吐出部を移動させるキャリッジの動作の安定化とを両立させることができる技術を提供する。【解決手段】記録媒体に向けて液体を吐出する記録ヘッド２２を支持し、走査方向に往復移動するキャリッジ２１と、液体を収容する液体収容部６と、記録ヘッド２２と液体収容部６との間を連結し、液体収容部６から記録ヘッド２２へ液体を供給するチューブ５であって、走査方向に延びる第１部分５ａと、第１部分５ａの上方において走査方向に延びる第２部分５ｂと、含むチューブ５と、第１部分５ａを支持する、装置本体に固定された支持部１０と、を備える画像記録装置１において、支持部１０において第２部分５ｂの下方で第２部分５ｂと対向する位置に回転体１０４を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、記録媒体に液体を吐出して記録媒体に画像を記録する画像記録装置に関するものである。

従来から、記録ヘッドから吐出液体としてインクを吐出させて記録媒体に画像の記録を行うインクジェット記録方式を用いたプリンタ（画像記録装置）として、記録ヘッド（液体吐出部）とインクタンク（液体収容部）が分離した構成が知られている。このような構成のプリンタにおいて、インクタンクからチューブ等を用いて記録ヘッドにインクを供給する方式を用いているものが知られている。この方式では、記録ヘッドを保持するキャリッジの走査方向への往復移動時に、インク供給チューブ（以下：チューブ）を屈曲させてキャリッジ動作に対して円滑に追従させなくてはならない。また同時に、チューブがキャリッジの走行面に垂れ下がったり、暴れたりすることがないように、チューブの動きを規制する必要がある。

例えば、特許文献１では、チューブは、キャリッジから前後方向に這い回され、回動支持ワイヤによって下方から支持されており、画像記録装置の他の部分に接触することを防止している。また、特許文献２では、キャリッジからのチューブの這い回しを上下方向に這い回すことで、前後方向におけるチューブの設置スペースを削減できている。そして、チューブはホルダスライダを用いてチューブガイドシートで支持されているため、キャリッジの移動により暴れることが抑制されている。

特開２０１２－０００８７１号公報 特開２０１７－０８１０８６号公報

しかし、特許文献１で提案されている構成では、キャリッジの移動に連動してチューブが移動することで支持ワイヤが揺動する。そのとき、チューブ把持部や把持部近傍の部分が装置の筐体に引っかかってしまう場合がある。

また、特許文献２で提案されている構成では、キャリッジがメンテナンス部と対向する位置において長期間放置された場合に、チューブガイドシートからチューブが垂れ下がり、キャリッジの移動を妨げる場合がある。

本発明は、液体収容部から液体吐出部へチューブを介して液体を供給する構成の画像記録装置において、液体吐出部を移動させるキャリッジの動作を安定させることができる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の画像記録装置は、
液体を吐出する記録ヘッドを支持し、走査方向に往復移動するキャリッジと、
前記記録ヘッドへ供給される液体を収容する液体収容部と、
前記記録ヘッドと前記液体収容部との間を連結し、前記液体収容部から前記記録ヘッドへ液体を供給するチューブであって、前記走査方向に延びる第１の部分と、前記第１の部
分の上方において前記走査方向に延びる第２の部分と、含むチューブと、
前記第１の部分を支持する、装置本体に固定された支持部と、
を備える画像記録装置において、
前記支持部において前記第２の部分の下方に位置し前記第２の部分と対向する位置に設けられる回転体を備えることを特徴とする。

本発明によれば、液体収容部から液体吐出部へチューブを介して液体を供給する構成の画像記録装置において、液体吐出部を移動させるキャリッジの動作を安定させることができる。

本発明の実施例１に係る画像記録装置の構成を示す模式的斜視図である。 インク供給ユニットの構成を示す模式図である。 記録ユニットがキャップ位置にあるインク供給ユニットの模式図である。 キャリッジ出口付近の構成を示す模式図である。 チューブバルブユニットの構成を示す模式図である。 長期間放置後にチューブが垂れ下がった様子を示す模式図である。 チューブの垂れ下がりを回転体が支える様子を示す模式図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨のものではない。

＜実施例＞
図１は、本発明の実施例に係るインクジェット記録方式を用いたプリンタであるインクジェット記録装置１の概要を示す模式的斜視図である。インクジェット記録装置１（以下、記録装置１）は、記録媒体（記録材）に向けて液体としてのインクを吐出することで記録媒体に所望の画像を形成、記録する液体噴射式の画像記録装置である。記録装置１は、記録ユニット２に保持されインクを吐出する記録ヘッド２２（図２（ｃ）参照）と、記録ヘッド２２へインクを供給するチューブ５、そしてインクを収容する液体収容部としてのインクタンク６を持つ。記録ユニット２は、記録ヘッド２２と、記録ヘッド２２を搭載して移動するキャリッジ２１と、を含む。

記録装置１において、記録媒体カセット（不図示）に積載された記録媒体Ｐは、給紙ローラ（不図示）により一枚ずつ給送され、搬送ローラ７とピンチローラ（不図示）の間に送り込まれる。記録媒体Ｐは、搬送ローラ７とピンチローラに挟持されながら搬送方向（－Ｙ方向）に沿って、記録ヘッド２２と対向する位置まで搬送される。記録媒体Ｐは、プラテン８に下方から支持されながら、レール３を往復移動するキャリッジ２１に搭載された記録ヘッド２２により印字される。キャリッジ２１（記録ユニット２）が、記録媒体Ｐの搬送方向と交差（直交）する走査方向（Ｘ方向）に往復移動し、一往復で所定のライン数の画像を記録媒体Ｐ上に記録する。記録媒体Ｐは、次に画像が記録されるべきライン領域が記録ユニット２のインク吐出口下方に位置するように、搬送ローラ７とピンチローラによって搬送方向に搬送される。そして、記録媒体Ｐは、排紙ローラ（不図示）と拍車（不図示）の間に送り込まれ、排紙トレイ（不図示）に排紙される。

記録装置１は、記録ヘッド２２の吐出性能を維持または回復するために吸引キャップ４
を有し、印字指令を待つ待機状態において、吸引キャップ４を記録ヘッド２２へ当接させることで記録ヘッド２２のノズル（不図示）の乾燥を防ぐ。また、吸引チューブ（不図示）とポンプ（不図示）により吸引キャップ４の内部空間を負圧にし、記録ヘッド２２のノズルからインクを吸引することでノズルの回復動作を行う。しかし、印字終了から次の印字までの待機時間が短い場合は、記録ヘッド２２は吸引キャップと当接せず、記録ヘッド２２により記録動作を行う印字領域に対して、吸引キャップ４より近い位置で待機する。以下で、吸引キャップ４による回復動作を行うときのキャップ位置と、回復動作を行わずに待機するときの位置と、を総称して待機位置と称する場合がある。

図２（ａ）は、本実施例での記録ヘッド２２が印字領域上に位置しているときの、インク供給に関わる構成（これをインク供給ユニットと称する）を示した斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の上面図、図２（ｃ）は、図２（ａ）の正面図をそれぞれ示す。インクタンク６は、装置本体の前面に黒インクタンク６Ｂと、シアンインクタンク、マゼンタインクタンク、イエローインクタンクの３種類のカラーインクタンク６Ｃがそれぞれ配置されており、それぞれがインクを注入するためのインク注入口を有している。ユーザは、インクをインク注入口よりインクタンク６の内部に注入することによって、インクタンク６にインクを補充することができる。インクタンク６に収容されたインクは、各色インクに対応して備えられた可撓性のチューブ５を介して記録ヘッド２２へ各色のインクが供給される。なお、本発明はインクタンク６にインク注入口を有するものに限定されるものではなく、ユーザが交換可能なカートリッジタイプのインクタンクを使用する形態にも採用可能である。

図３（ａ）は、記録ユニット２がキャップ位置にいるときのインク供給ユニットの概略構成を示す図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の一部拡大斜視図である。なお、図３（ａ）では、インクタンク６の図示を省略している。インクタンク６とキャリッジ２１（記録ヘッド２２）を接続するチューブ５には、チューブホルダ１４、チューブホルダスライダ１３、チューブガイドシート１２、チューブガイドプレート１１、チューブバルブユニット１０が構成されている。

チューブガイドプレート１１は、記録媒体Ｐの搬送路上方を走査方向に跨ぐように設けられており、その上にチューブ５が配置される。チューブ５は、インクタンク６との連結部よりも、キャリッジ２１との連結部が上方に位置するように、装置本体の前面から見たときに走査方向（水平方向）に倒した略Ｕ字状に這い回される。すなわち、チューブ５は、インクタンク６からキャリッジ２１へ向けて、上方へ向けて屈曲するように這い回されている。具体的には、チューブ５においてインクタンク６との連結部から走査方向における一方の側に向かって延びる第１部分５ａは、後述する支持部としてのチューブバルブユニット１０によりチューブガイドプレート１１に対して固定される。第１部分５ａから湾曲して折り返し、第１部分５ａ上方を、走査方向における他方の側に向かって延びてキャリッジ２１に連結される第２部分５ｂは、記録ユニット２が往復移動する際に記録ユニット２の位置に応じて撓み方が変化して姿勢が変化する。すなわち、チューブガイドプレート１１は、記録ユニット２が往復移動する際、チューブ５において動かない部分（第１部分５ａ）を固定し、動く部分（第２部分５ｂ）を案内する役割をしている。

記録ユニット２の待機位置は、カラーインクタンク６Ｃの設置位置と同じ側（他方の側）の、記録媒体Ｐの搬送路に対して走査方向に外れた位置にあり、チューブバルブユニット１０がチューブ５を固定する位置は、搬送路上方に位置する。したがって、チューブ５は、走査方向の他方の側から搬送路上方に対して進入し、少なくとも記録ユニット２が待機位置にあるときは、搬送路上方で折り返して搬送路上方を他方の側へ向かうように、搬送路上方で這い回された姿勢となる。

チューブ５の第２部分５ｂは、記録ユニット２の移動により、チューブガイドプレート１１に対して接触と離間とを繰り返す動作（姿勢の変化）が発生する。第２部分５ｂにおいて、チューブバルブユニット１０に固定された一端側からキャリッジ２１に連結された他端側にかけて、チューブガイドシート１２が、第２部分５ｂの折り返し形状の外側に配置されている。すなわち、チューブガイドシート１２は、第２部分５ｂとチューブガイドプレート１１との間や、第２部分５ｂと記録装置１の筐体（不図示）との間に介在するように配置されている。チューブガイドシート１２は、チューブ５がチューブガイドプレート１１や記録装置１筐体と直接当接することを防ぎ、チューブ５の摩耗を抑制するようにガイドする。チューブガイドシート１２の一端はチューブガイドプレート１１に、他端は記録ユニット２（キャリッジ２１）で固定されているため、記録ユニット２の往復移動に伴ってチューブ５と共にチューブガイドシート１２も動くこと（姿勢の変化）ができる。

また、チューブ５には、チューブホルダ１４とチューブホルダスライダ１３（１３ａ、１３ｂ）が組み付けられている。チューブホルダ１４は、複数本のチューブ５を束ねるように把持するとともに、チューブ５がチューブガイドシート１２と当接することを抑制し、チューブ５の摩耗を低減させている。チューブホルダスライダ１３は、チューブガイドシート１２が挿通される挿通部と、チューブ５を挟み込むことで保持、固定する保持部と、を有する。チューブホルダスライダ１３は、チューブガイドシート１２の延設方向の所定箇所において、チューブガイドシート１２とチューブ５とを束ねており、チューブ５とチューブガイドシート１２が記録ユニット２の往復動作によって離間することを防いでいる。

図４（ａ）は、チューブ５のキャリッジ２１との連結部付近における、チューブホルダスライダ１３（１３ａ）のチューブ５およびチューブガイドシート１２への固定の様子を示す斜視図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部拡大正面図である。チューブホルダスライダ１３ａは、チューブガイドシート１２の他端近傍と、チューブ５（第２部分５ｂ）のキャリッジ２１との連結部近傍と、を束ねるように組み付けられている。チューブホルダスライダ１３ｂは、チューブガイドシート１２の一端近傍と、チューブ５（第２部分５ｂ）のチューブバルブユニット１０によるチューブガイドプレート１１への固定部近傍と、を束ねるように組み付けられている（図３参照）。

図５（ａ）は、チューブバルブユニット１０の斜視図を示し、図５（ｂ）はその上面図、図５（ｃ）はその右側面図を示す。チューブガイドプレート１１上には、チューブバルブユニット１０が設けられており、チューブバルブ（不図示）、チューブバルブレバー１０３、チューブバルブホルダ１０２（バルブホルダ部）、チューブバルブベース１０１から構成されている。このチューブバルブレバー１０３を回転させることで、チューブバルブを開閉し、チューブ５のインク流路を開閉することで、チューブ５によるインク供給を制御することができる。

図６（ａ）は、記録ユニット２がキャップ位置（待機位置）にいる状態で長期間放置後にチューブ５が垂れ下がる様子を示す概略図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の一部拡大斜視図である。記録ユニット２が移動したときのチューブ５の姿勢について説明する。印字命令を受けていないとき、記録ユニット２は、図３（ａ）に示すように、キャップ位置（待機位置）へ移動する。すなわち、記録ユニット２がキャップ位置（待機位置）にあり、チューブ５がキャリッジ２１及びカラーインクタンク６Ｃが位置する側から印字領域側（搬送路上方）に向けて這い回されている状態で長期間放置される場合がある。この長期間の放置に伴い、チューブ５（第２部分５ｂ）のキャリッジ２１との連結部付近において、チューブ５がクリープ変形してチューブガイドシート１２から離れて重力方向下側に垂れ下がる場合がある。その場合に、図６に示すように、チューブ５の第２部分５ｂの重力方向下側に位置する、チューブバルブユニット１０において最も高さがあるチューブバ
ルブホルダ１０２に接近していく。

本実施例では、チューブ５（第２部分５ｂ）のキャリッジ２１との連結部近傍にチューブホルダスライダ１３ａが取り付けられていることでチューブ５（第２部分５ｂ）の垂れ下がり量を低減させている。さらに、チューブバルブユニット１０の上部には、図５に示すように、回転体１０４が取り付けられている。回転体１０４は、円柱状の回転部材（例えばコロ）であり、その回転軸線方向の両端部がチューブバルブユニット１０のケーシングに回転可能に軸支されている。回転体１０４の回転軸線は、走査方向と直交する方向（Ｙ方向）を向いている。

回転体１０４は、チューブ５のキャリッジ２１との連結部側（第２部分５ｂ）が垂れ下がったときに、該垂れ下がった部分を当接支持する状態となる。また、キャリッジ２１の移動によりチューブ５の形状（姿勢）が変化し、チューブ５の垂れ下がり部分が走査方向に移動する際には、その移動に合わせて回転体１０４の周面が走査方向に回転することで、チューブ５の移動をガイドする。すなわち、回転体１０４の回転によって、キャリッジ２１の移動によって形状が変化するように移動するチューブ５の動きに対する抵抗力を小さくすることができ、キャリッジ２１の移動が妨げられることを低減することができる。

チューブ５は、第２の部分５ｂにおいて、チューブホルダスライダ１３ａの取付箇所と、チューブホルダスライダ１３ｂの取付箇所との間の水平方向における略中間の位置が、最も下方に凸に垂れ下がる。本実施例は、キャリッジ２１が待機位置にあるときに、チューブバルブユニット１０が、水平方向（走査方向）において、チューブホルダスライダ１３ａよりもチューブホルダスライダ１３ｂに近い側に位置する配置構成となっている。そのため、チューブバルブユニット１０は、垂れ下がったチューブ５（第２部分５ｂ）において最も凸となる位置よりもチューブホルダスライダ１３ｂに近い側（搬送路側）に位置することになる。したがって、回転体１０４は、水平方向において、チューブバルブユニット１０におけるチューブホルダスライダ１３ａに近い側に配置するのが好適である。

さらに、回転体１０４は、チューブバルブユニット１０においてチューブバルブホルダ１０２よりもカラーインクタンク６Ｃ（キャリッジ２１の待機位置）に近い側に設けるのがより好適である。チューブバルブユニット１０おいて、チューブバルブホルダ１０２の上端が最も高く構成されている。したがって、水平方向においてこの上端位置よりもチューブ５（第２部分５ｂ）の垂れ下がり部に近い位置に、回転体１０４を配置することで、チューブ５が、チューブバルブホルダ１０２と接触する前に、回転体１０４と接触する構成とすることができる。このときの回転体１０４の高さは、少なくとも、チューブバルブホルダ１０２の上端と同じ高さであればよく、装置構成によっては、チューブバルブホルダ１０２の上端よりも低い高さに設置することができる。すなわち、チューブ５の垂れ下がり部がチューブバルブユニット１０（チューブバルブホルダ１０２）に接触することを回避することができる限りにおいて、回転体１０４上端の高さは、チューブバルブホルダ１０２の上端の高さ以下とすることができる。これにより、回転体１０４の追加設置による装置サイズアップを回避することができる。

図７（ａ）は、記録ユニット２が走査しているときに、チューブ５の垂れ下がり部を回転体１０４が接触支持してガイドする様子を示す概略図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の一部拡大斜視図である。チューブ５が垂れ下がり、キャリッジ２１が走査し始めた場合でも、図７に示すように、チューブ５は回転体１０４に接触し、チューブ５がキャリッジ２１の移動を妨げることを低減することができる。

回転体１０４の設ける位置は、キャリッジ２１のキャップ位置（待機位置）側が好ましいが、チューブバルブユニット１０よりも先に回転体１０４がチューブ５の垂れ下がり部
に接触することができるならば、特定の位置に限定されるものではない。例えば、上記とは逆に、チューブバルブユニット１０においてキャップ位置（待機位置）から離れた側に設ける構成であってもよい。

また、チューブ５を這い回す方向は、上述した本実施例の構成に限定されるものではない。例えば、待機位置がキャリッジ走査方向において真ん中にあり、チューブ５のキャリッジ２１との連結部が、上記本実施例とは逆方向に延び、そこから湾曲して折り返されるような這い回し構成であってもよい。

本実施例では、所定の這い回し構成とされるチューブ５の本数が４本であるが、チューブ５の本数は特に限定されるものではない。

２…記録ユニット、５…チューブ、６…インクタンク、２１…キャリッジ、２２…記録ヘッド、１０…チューブバルブユニット１０、１０４…回転体

Claims (13)

1. 液体を吐出する記録ヘッドを支持し、走査方向に往復移動するキャリッジと、
   前記記録ヘッドへ供給される液体を収容する液体収容部と、
   前記記録ヘッドと前記液体収容部との間を連結し、前記液体収容部から前記記録ヘッドへ液体を供給するチューブであって、前記走査方向に延びる第１部分と、前記第１部分の上方において前記走査方向に延びる第２部分と、含むチューブと、
   前記第１部分を支持する、装置本体に固定された支持部と、
   を備える画像記録装置において、
   前記支持部において前記第２部分の下方で前記第２部分と対向する位置に設けられる回転体を備えることを特徴とする画像記録装置。
2. 前記第１部分は、前記液体収容部との連結部から前記走査方向の一方の側に向かって延びる部分であって、前記支持部に支持されることで、前記キャリッジが往復移動する際に動かない部分であり、
   前記第２部分は、前記第１部分の前記支持部に支持された部分から湾曲して折り返し、前記第１部分及び前記支持部の上方を前記走査方向における他方の側に向かって延びて前記キャリッジに連結される部分であって、前記キャリッジが往復移動する際に動く部分であることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記記録ヘッドと対向する位置へ記録媒体を搬送路に沿って搬送する搬送手段を備え、
   前記液体収容部は、前記搬送路に対して前記走査方向の前記他方の側に外れた位置に固定されており、
   前記チューブは、前記第１部分が前記他方の側から前記搬送路の上方に進入するように、前記液体収容部と前記キャリッジとの間を這い回されていることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
4. 前記キャリッジは、前記液体収容部が固定された側と同じ側の、前記搬送路に対して前記走査方向に外れた位置に待機位置を有し、
   前記チューブの前記キャリッジとの連結部は、前記キャリッジが前記待機位置にあるときに、前記チューブの前記液体収容部との連結部の上方に位置することを特徴とする請求項３に記載の画像記録装置。
5. 前記搬送路を前記走査方向に跨ぐように設けられ、前記チューブの前記第１部分をガイドするガイドプレートを備え、
   前記支持部は、前記ガイドプレートにおける前記搬送路の上方に位置する位置に固定されており、
   前記回転体は、前記支持部において前記待機位置に近い側に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の画像記録装置。
6. 前記回転体は、円柱状の回転部材であり、前記回転部材の回転軸線が前記走査方向と直交する方向を向くように、前記回転部材の回転軸線方向の両端部が前記支持部に対して回転可能に軸支されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の画像記録装置。
7. 前記回転体は、前記チューブの前記第２部分が垂れ下がった場合に前記第２部分を当接支持する状態となり、前記キャリッジが移動する際に前記第２部分をガイドするように回転することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の画像記録装置。
8. 液体を吐出する記録ヘッドを支持し、走査方向に往復移動するキャリッジと、
   前記記録ヘッドへ供給される液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部から前記記録ヘッドへ液体を供給するチューブであって、前記液体収容部との連結部と該連結部より上方に位置する前記キャリッジとの連結部との間を、這い回されるように連結されたチューブと、
   前記チューブの前記液体収容部との連結部側を支持する、装置本体に固定された支持部と、
   を備える画像記録装置において、
   前記支持部は、回転体を備え、
   前記回転体は、前記チューブの前記キャリッジとの連結部側が垂れ下がったときに、該垂れ下がった部分を当接支持する状態となり、前記キャリッジが移動する際に前記垂れ下がった部分をガイドするように回転することを特徴とする画像記録装置。
9. 前記チューブによる液体の供給を制御するバルブを備え、
   前記支持部は、前記バルブを支持するバルブホルダ部を含むことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の画像記録装置。
10. 前記回転体は、前記支持部において前記バルブホルダ部よりも前記液体収容部に近い側に設けられており、
    前記回転体の上端の高さは、前記支持部の前記バルブホルダ部の上端の高さ以下であることを特徴とする請求項９に記載の画像記録装置。
11. 一端が前記支持部に固定され、他端が前記キャリッジに固定され、前記チューブにおける前記支持部に支持された部分から前記キャリッジに連結された部分までの部分をガイドするガイドシートと、
    前記ガイドシートが挿通される挿通部と、前記チューブを保持する保持部と、を有し、前記ガイドシートの延びる方向の所定の箇所において、前記ガイドシートと前記チューブとを束ねるチューブホルダスライダと、
    をさらに備えること特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の画像記録装置。
12. 前記チューブホルダスライダは、
    前記ガイドシートの前記一端の近傍において、前記ガイドシートと前記チューブとを束ねる第１のチューブホルダスライダと、
    前記ガイドシートの前記他端の近傍において、前記ガイドシートと前記チューブとを束ねる第２のチューブホルダスライダと、
    を含み、
    前記キャリッジが、前記液体収容部が固定された側と同じ側の、記録媒体の搬送路に対して前記走査方向に外れた待機位置にあるときに、
    前記支持部は、前記走査方向において、前記第１のチューブホルダスライダに近い側に位置し、
    前記回転体は、前記走査方向において、前記支持部における前記第２のチューブホルダスライダに近い側に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の画像記録装置。
13. 前記記録ヘッドを備えることを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の画像記録装置。
    

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