JP3601308B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録用紙等の記録媒体にインク滴を吐出することで画像を記録するインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、上記インクジェット記録装置は、装置の小型化が可能であって、しかもフルカラーの画像が記録できるという特徴を有しており、種々の技術が既に提案されているとともに、実際に製品化されている。かかるインクジェット記録装置において、フルカラーの画像を記録するには、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の4色のインク滴を吐出する4つの記録ヘッドを設け、これらの記録ヘッドから画像情報に応じて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の4色のインク滴を吐出することにより、フルカラーの画像を記録するようになっている。
【0003】
上記インクジェット記録装置においては、各色のインク滴を吐出する記録ヘッドが、外部に露出した状態のまま放置されると、各記録ヘッドのノズル内のインクが乾燥して目詰まりするため、各記録ヘッドのノズルを覆うキャップがそれぞれ設けられている。また、上記各キャップには、記録ヘッドのノズルが目詰まりした場合に、当該ノズル内の目詰まりしたインクを吸引するため、それぞれポンプが接続されている。
【0004】
しかしながら、このように構成されたインクジェット記録装置では、例えば、4つのキャップに各々ポンプを接続し、インク吸引時には、4つのポンプを同時に動作させてインクを吸引するか、4つのポンプを独立に動作させてインクを吸引させる必要がある。そのため、前者の場合には、インクを吸引する必要がないキャップからもインクが吸引されるため、インクが無駄に消費されるばかりか、負荷が大きいことから、大きなモータが必要となり、装置が大型化するという問題点があった。また、後者の場合には、4つのポンプを独立して駆動させるため、駆動機構が複雑になるという問題点があった。
【0005】
そこで、かかる問題点を解決するため、特開平7−32599号公報等に係る技術が既に提案されている。
【0006】
この特開平7−32599号公報に係るインクジェット記録装置は、複数の液体インクを記録媒体に記録する記録手段と、前記記録手段を保持し印字方向に移動する移動手段と、前記記録手段の性能を回復させる回復手段とを有するインクジェット記録装置において、前記回復手段が、前記記録手段のインク吐出口を保護するための複数のキャップ手段からなり、前記キャップ手段が、前記インク吐出口からインクを吸引するための、前記キャップ手段より少ない数のインク吸引キャップ手段を含むように構成したものである。上記出願に係るインクジェット記録装置では、その実施例において、黒用キャップにのみポンプが接続され、すべての記録ヘッドは、黒用キャップでインクの吸引が行なわれるように構成したものも開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平7−32599号公報に係るインクジェット記録装置の場合には、複数のキャップ手段が、インク吐出口からインクを吸引するための、当該キャップ手段より少ない数のインク吸引キャップ手段を含むように構成したものであるため、ポンプが接続されていないインク吸引キャップ手段以外のキャップ手段では、当然の事ながら、インクの空吐出を行なうことができず、キャップ手段に十分な保湿効果を期待することができないという問題点があった。また、印字開始直前などに、すべての記録ヘッドから空吐出を行なう場合には、記録ヘッドを順次インク吸引キャップと対向する位置まで移動させなければならず、印字開始までに要する時間が長くなるという問題点もあった。さらに、空吐出したインクを回収するためのポンプを各キャップ手段に設けた場合には、特開平7−32599号公報が従来技術で説明しているように、キャップ手段の数と同数のポンプが必要となり、大幅なコスト高及び装置の大型化を招くという問題点が生じる。
【0008】
また、本出願人も、特開平10−95126号公報に開示されているように、インクが吐出される複数のノズル部を備え、画像情報に応じて各ノズル部からインクを飛翔させることで画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置において、上記複数のノズル部を被覆する複数のキャップ部材と、上記複数のキャップ部材に接続され、各キャップ部材を各々独立して吸引することができるポンピング手段とを設けるように構成し、各キャップ部材において個別に吸引、回復、保管動作を実施する装置について既に提案している。
【0009】
しかしながら、かかる本出願人の提案に係る特開平10−95126号公報のインクジェット方式の画像形成装置の場合には、複数のキャップ部材に接続され、各キャップ部材を各々独立して吸引することができるポンピング手段を設けるように構成したものであるため、やはり、キャップ部材と同数のポンプが必要となり、大幅なコストアップ及び装置の大型化を招くという問題点を依然として有している。
【0010】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、大幅なコストアップ及び装置の大型化を招くことなく、複数の記録ヘッドからでも同時に空吐出させることが可能であり、記録ヘッドの数が3つ以上になっても、個別に吸引、回復処理等を特別な手段を追加することなく行なうことが可能なインクジェット記録装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1に記載の発明は、インク滴を吐出させ記録媒体に印字を行なう複数の記録ヘッドと、前記複数の記録ヘッドを搭載し、記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動可能なキャリッジ部材とを備えたインクジェット記録装置において、前記複数の記録ヘッドの不使用時に、これら複数の記録ヘッドのインク吐出口近傍をそれぞれ被覆する複数のキャップ部材と、前記複数のキャップ部材のうち、少なくとも2つのキャップ部材に連通し且つ一体的に設けられた共通のインク収容室と、前記共通のインク収容室内に配設された前記少なくとも2つのキャップ部材から吐出されたインクを吸収する共通のインク吸収体と、前記共通のインク収容室からインクを吸引可能な負圧発生手段とを備えるように構成したものである。
【0013】
さらに、請求項2に記載の発明は、前記共通のインク収容室に連通したキャップ部材とは別に、キャリッジ部材を順次移動させることにより、各記録ヘッドに対してインクの吸引動作を実行可能なキャップ部材を備えたことを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置である。
また、請求項3に記載の発明は、前記各記録ヘッドに対してインクの吸引動作を実行可能なキャップ部材によって、各記録ヘッドの吸引動作を順次実行する際に、対応する記録ヘッドとキャップ部材のみを接触可能とするとともに、対応しない記録ヘッドとキャップ部材とが接触するのを防止する相対的に係合自在な突起と凹所からなる係合部を、キャリッジ部材と複数のキャップ部材を保持したキャップ保持部材とに設けたことを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0015】
実施の形態1
図1はこの発明の実施の形態1に係るインクジェット記録装置を示すものである。
【0016】
このインクジェット記録装置は、記録媒体Pを一定の方向に搬送する記録媒体搬送部材1と、当該記録媒体Pの搬送経路に対向して且つ当該記録媒体Pの搬送方向と垂直な方向に延在された1組のガイド部材2と、当該ガイド部材2により支持された記録ヘッドキャリッジ3と、上記ガイド部材2の下で且つ記録媒体搬送経路に隣接した位置に配設されたメンテナンスステーション4と、これらを一体に保持するハウジング5とを有する。また、上記記録ヘッドキャリッジ3にはフレキシブル基板6に形成された信号線を通じて画像情報が送られるようになっており、また、上記メンテナンスステーション4に対向する位置に記録ヘッドキャリッジ3のホームポジションが設定されており当該位置をホームポジションセンサ7で検出するようになっている。
【0017】
上記記録ヘッドキャリッジ3は、図2に示すように、上記1組のガイド部材2に沿って移動可能に配設されたヘッドキャリッジフレーム3aと、当該フレーム3aの下面(上記記録媒体搬送経路に対向する面)よりも下に吐出するように配設された4つの記録ヘッド3b、3c、3d、3eと、当該フレーム3aと着脱可能に配設され、当該各記録ヘッド3b、3c、3d、3eにインクを供給する2つのインクタンク3f、3gとからなる。
【0018】
また、上記各記録ヘッド3b、3c、3d、3eにはそれぞれ多数のインク吐出口が形成されている。そして、上記第1の記録ヘッド3bでは、当該記録ヘッド3bに接続されたインクタンク3fが黒色インクを供給するので、画像情報に応じて黒色のインクを飛翔させ、他方、上記3つの記録ヘッド3c、3d、3eでは、当該記録ヘッド3c、3d、3eにそれぞれ接続されたインクタンク3gがイエローインク、マゼンタインク、シアンインクを供給するので、画像情報に応じて3種類のインクを各々飛翔させることができる。なお、この実施の形態にかかる図面においては、記録ヘッドの数が4つとなっているが、記録ヘッドの数は、3つ以上であれば任意の数で良い。
【0019】
そして、上記画像形成装置は、図3に示すように、記録媒体搬送部材1で記録媒体Pを搬送し、且つ、上記記録ヘッドキャリッジ3を往復動作させた状態で、画像情報に応じてインクを飛翔させることで、当該記録媒体P上に所定の画像を形成する。
【0020】
上記メンテナンスステーション4は、図4に示すように、ステーション本体4aと、当該ステーション本体4aから排出されるインクを吸収保持する排インク吸収体4bとからなる。
【0021】
上記ステーション本体4aは、図5に示すようにユニットハウジング8と、それに取り付けられた各種の部材とにより構成されている。
【0022】
図5において、符号9aは、記録ヘッドのインク吐出口を被覆するゴム製のキャップ、9bは、当該キャップ9aを収容するホルダーキャップであり、これらでキャップ部材9が形成されている。また、上記ステーション本体4aは4つのキャップ部材9c、9d1 、9d2 、9d3 を有し、それらはキャップキャリッジ10上に保持されている。
【0023】
上記キャップキャリッジ10は、図5に示すように、上記4つのキャップ部材9c、9d1 、9d2 、9d3 を支持するキャップ支持部材10aと、その両端に配設された一対のアーム部10bと、上記キャップ支持部材10aの下に配設されたガイド部10cと、上記支持底板10aの下に且つ当該ガイド部10cに隣接して配設された支点部10dとを有し、図6に示すように、上記アーム部10b及びガイド部10cが上記ユニットハウジング8に係合されると共に上記支点部10dにL字アーム11が接続され、当該L字アーム11をカム12aにより揺動させることにより姿勢を一定に保ったまま上下に移動させることができる。以下において、上記カム12aが形成された部材をカム駆動伝達部材12と呼ぶ。更に説明すると、上記カム12aは、後述するように、パルスモータ34によって所定のタイミングで所定の方向に回転駆動されるようになっており、このカム12aは、L字アーム11に設けられた凸部11aと係合するように配置されている。そして、上記カム12aが図6中に矢印で示す方向に回転すると、当該カム12aの外形に応じてL字アーム11に設けられた凸部11aが押され、L字アーム11が揺動することによって、キャップキャリッジ10は、上下方向に所定のタイミングで移動するようになっている。
【0024】
また、上記キャップキャリッジ10は、図7に示すように、4つのキャップ部材9c、9d1 、9d2 、9d3 を支持するキャップ支持部材10aを備えている。ブラックの記録ヘッド3bに対応した位置に配置されるブラック用キャップ9cは、ホルダーキャップ40に保持された状態で取り付けられている。このブラック用キャップ9cには、上下方向に貫通した開口部9c’が設けられており、当該開口部9c’の底部に位置するホルダーキャップ40には、小さなインク吸収体41が設けられている。
【0025】
また、シアン、マゼンタ、イエロのカラー用記録ヘッド3c、3d、3eに対応した位置には、3つのカラー用キャップ9d1 、9d2 、9d3 が配設されている。これらの3つのカラー用キャップ9d1 、9d2 、9d3 は、ホルダーキャップ42に保持された状態で取り付けられている。これらの3つのカラー用キャップ9d1 、9d2 、9d3 には、やはり上下方向に貫通した開口部9d1 ’、9d2 ’、9d3 ’が設けられているとともに、ホルダーキャップ42にも、カラー用キャップの開口部9d1 ’、9d2 ’、9d3 ’と連通した開口部431 、432 、433 が設けられている。さらに、上記ホルダーキャップ42の下部には、当該ホルダーキャップ42を気密状態で保持するホルダーキャップ保持部材44が設けられており、このホルダーキャップ保持部材44の内部には、ホルダーキャップ42に連通した大きなインク吸収体45が収容されている。また、上記ブラック用のホルダーキャップ40と、カラー用のホルダーキャップ保持部材44には、それぞれ後述するポンプに連通するためのチューブ46、47が接続されている。上記カラー用ホルダーキャップ42の一部には、カラー用ホルダーキャップ42とホルダーキャップ保持部材44とで形成された空間を大気に連通するための大気開放口48が、鉛直方向上向きに設けられている。なお、49、50はホルダーキャップ40及びホルダーキャップ保持部材44を支持するスプリングをそれぞれ示している。
【0026】
3つのカラー用キャップ9d1 、9d2 、9d3 が取り付けられるホルダーキャップ42は、図8に示すように、ゴム製のパッキン51を介してホルダーキャップ保持部材44に保持されており、両者の間で空気やインクが漏れるのを防止している。また、上記ホルダーキャップ保持部材44には、上端部が開口した大きな凹所52が形成されており、この凹所52に大きなインク吸収体45が収容されるようになっている。なお、3つのカラー用キャップ9d1 、9d2 、9d3 の開口部9d1 ’、9d2 ’、9d3 ’と大気開放口48とは、インク吸収体45で互いに隔てられており、大気開放口48等からインクが漏れるのを防止するようになっている。
【0027】
更に、上記記録ヘッドキャリッジ3には、図7に示すように、上記4つの記録ヘッドに隣接した位置に4つの凸部14a、14b、14c、14dが形成される一方で、キャップキャリッジ10には当該4つの凸部14a、14b、14c、14dの移動経路に対応する位置に1つの係合ピン14eが配設され、且つ、ステーション本体8には上記係合ピン14eの近傍に且つ上下方向に移動可能に固定ピン15が配設されている。なお、当該固定ピン15は、図9に示すように、ユニットハウジング8との間に挿入されたバネ16により上方へ力が付勢されると共に上記カム駆動伝達部材12のギア12gに重なるように配置されたカム12bの溝部12b’と係合してその高さが設定されるようになっている。更に説明すると、上記カム12bは、後述するように、パルスモータ34によって所定のタイミングで所定の方向に回転駆動されるようになっており、このカム12aの内部に穿設された溝部12b’は、固定ピン15の側面に突設された凸部15aと係合するように配置されている。そして、上記カム12bが図8中に矢印で示す方向に回転すると、当該カム12bの溝部12b’の形状に応じて固定ピン15の凸部15aが上方又は下方に移動し、これに伴って、固定ピン15が上下方向に所定のタイミングで移動するようになっている。なお、図9では、記録ヘッドキャリッジ3を見る方向が図6と逆になっているため、カム12bが回転する方向も図6のカム12aと逆方向になっているが、これらのカム12b及びカム12aは、後述するように、同一の駆動軸に取り付けられ、同じパルスモータ34によって回転駆動されるものである。
【0028】
そして、上記ステーション本体8は、図7に示すように、まず、上記係合ピン14eと凸部14aとが係合できる高さまで上記キャップキャリッジ10を上昇させ、次に、記録ヘッドキャリッジ3を左側に移動させて当該係合ピン14eと右側の凸部14aとを係合させ更にキャップキャリッジ10を左側に少し移動させ、更に、キャップキャリッジ10を上昇させてキャップ部材9c、9dが記録ヘッドに圧接されることにより、確実にキャッピングすることができる。また、上記ステーション本体4aでは、キャップ部材9c、9dを記録ヘッドに圧接する際に、上記固定ピン15を上昇させて左側の凸部14bとを係合させることにより、上記2つの凸部14a、14bの間に係合ピン14e及び固定ピン15を挿入して記録ヘッドキャリッジ3を固定することができる。
【0029】
また、図5及び図10において、符号17aはポンプ、17bは当該ポンプ17aと各キャップ部材9c、9dとを接続する2つのホースであり、これらでポンプ部材17が形成され、当該1つのポンプ17aによりブラック用キャップと3つのカラー用キャップ内のインクを吸引するようになっている。また、当該ポンプ17aの排出口23には排インク導体18が接続され、当該排インク導体18から上記排インク吸収体4bに対してインクが排出されるように構成されている。
【0030】
上記排インク導体18は、図11に示すように、上記ポンプ17aと排インク吸収体4bとが略水平な位置に配設されるため、且つ、当該排インク吸収体4bを交換する際に排インクが垂れることがないように、当該排インク導体の排出口にスポンジ18bが配設されている。
【0031】
上記ポンプ17aは、図12に示すように、シリンダ20の上部に2つのインク吸引口21、22が形成されると共に、インクを排出し易いようにその中央下部にインク排出口23が形成されている。以下において、上記右側のキャップ部材9cに接続されたインク吸引口21を右側のインク吸引口と呼び、他方左側のキャップ部材9dに接続されたインク吸引口22を左側のインク吸引口と呼ぶ。また、上記シリンダ20内には、図13に示すように、当該シリンダ20の内周面に当接する大きさに形成され、且つ、その中心部分に貫通孔26が形成されたピストンヘッド37と、当該貫通孔26よりも小径d2 (<d1 ≒d1 ’)に形成されたピストンロッド24とからなるピストンが配設されている。
【0032】
上記ピストンヘッド37は、詳しくは、その周面の両端部分に一対のゴム製のピストンリング25が配設されると共に、それらの間の側面に上記貫通孔26に連通するインク流出口27が形成されている。
【0033】
上記ピストンロッド24は、詳しくは、上記ピストンヘッドの貫通孔26を塞ぐ大きさに形成された一対の貫通孔閉塞板28を有し、且つ、当該2つの貫通孔閉塞板28は上記ピストンヘッドの貫通孔26の長さl1 よりも若干長い間隔l2 (>l1 )でもって配設されている。また、当該ピストンロッド24は駆動伝達アーム19を介して上記カム駆動伝達部材12のカム12dに連結されている。なお、ピストンロッド24は、図示しないシール部材によって、シリンダ20に対して液密状に挿通されていることは勿論である。
【0034】
更に説明すると、上記ピストンロッド24が駆動伝達アーム19を介して連結されるカム12dは、図22及び図23に示すように、内側の大きなカム12d’と、外側の小さなカム12d”とから構成されており、このカム12dは、後述するように、パルスモータ34によってギア12gを介して回転駆動される駆動軸に一体的に取り付けられて、所定のタイミングで所定の方向に回転駆動されるようになっている。また、上記駆動伝達アーム19の端部には、駆動軸の端部に設けられた摺動部と嵌合する嵌合部19aが設けられていると共に、この嵌合部19aには、駆動軸の摺動部と嵌合状態で摺動する長孔19bが設けられている。さらに、上記駆動伝達アーム19の嵌合部19aの側面には、図24及び図25に示すように、長孔19bが駆動軸の摺動部に嵌合した状態で、内側の大きいカム部12d’と係合するボス部19cと、外側の小さいカム部12d”と係合するボス部19dとが突設されている。そして、上記カム12dを図24中、矢印a方向に回転させると、外側の小さなカム12d”が駆動伝達アーム19の嵌合部19aに設けられたボス部19dと係合し、ピストンロッド24を図24中左方向に移動させるようになっている。一方、上記カム12dを図24中、矢印b方向に回転させると、内側の大きなカム12d’が駆動伝達アーム19の嵌合部19aに設けられたボス部19cと係合し、ピストンロッド24を図24中右方向に移動させるようになっている。このように、駆動伝達アーム19の嵌合部19aに設けられたボス部19cとボス部19dの間隔、及び内側の大きなカム12d’と外側の小さなカム12d”の形状が設定されている。
【0035】
そして、当該ポンプ17aは、図14に示すように、ピストンロッド24が引っ張られることで、右側のインク吸引口21からインクを吸引し、且つ、ピストンの左側29に収容されていた排インクを上記貫通孔26及びインク流出口27を介してインク排出口23から排出する。また、当該ポンプ17aは、図15に示すように、ピストンロッド24が押し戻されることで、左側のインク吸引口22からインクを吸引し、且つ、ピストンの右側30に収容されていた排インクを上記貫通孔26及びインク流出口27を介してインク排出口23から排出する。
【0036】
また、本実施例では、上記右側のインク吸引口21は、シリンダ20の中央寄りに形成されてピストンヘッド37がある程度移動した時に初めて上記シリンダ20内の空間30に連通するように構成されているので、図16内の線(a)に示すように非常に高い圧力が瞬時に作用する。他方、上記左側のインク吸引口22は、シリンダ20の端部よりに配設されて常にシリンダ20内と連通するように構成されているので、図16内の線(b)に示すように低い圧力が比較的長い時間作用する。なお、図16はポンプ17aが吸引を開始してからの時間に対する圧力の変化を示したものであり、ポンプ17aが吸引を開始するタイミングは、上述したように、ピストンヘッド37の位置によって決定される。
【0037】
次に、図5において、符号31は右側のキャップ部材9cの連通孔9fを封止する封止弁であり、上記キャップキャリッジ10上に配設されている。そして、当該封止弁31は、図17に示すように、キャップキャリッジ10が記録ヘッドキャリッジ3に押されて左側に移動することによって上記連通孔9fを封止するように構成されている。
【0038】
なお、図17では、封止弁31の回動を抑えるストッパ(不図示)が固定して設けられており、封止弁31とキャップキャリッジ10が移動しても、このストッパは移動せず、図17(a)に示す位置では、連通孔9fが開放されているが、図17(b)に示すように、キャップキャリッジ10が移動すると、ストッパによる封止弁31の規制が解除されることにより、図17(c)に示すように、封止弁31は連通孔9fを封止する。
【0039】
そして、上記ステーション本体4aは、図18に示すように、上記左側の凸部14aと係合ピン14eとを係合させてブラック用の記録ヘッド3bをブラック用のキャップ部材9cと対向させると共に、カラー用の記録ヘッドをカラー用のキャップ部材9d1 、9d2 、9d3 と対向させることにより、各記録ヘッドからインクの空吐出を全ヘッド同時に行なうことができる。ブラック用の記録ヘッド3bから発射されたインクは、ブラック用のキャップ部材9cを通して、ポンプにより回収される。また、カラー用の記録ヘッド9c、9d、9eから発射されたインクは、それぞれ対応したキャップ部材9d1 、9d2 、9d3 を通して、一度、共通のインク吸収体45に吸収され、その後、ポンプにより回収される。
【0040】
このように、3つのカラー用の記録ヘッド9c、9d、9eに対応したキャップ部材9d1 、9d2 、9d3 を通して、キャップホルダー42の下部に設けられたキャップホルダー支持部材44内のインク吸収体に同時に吸収されるので、大幅なコストアップ及び装置の大型化を招くことがなく、複数の記録ヘッドからでも同時に空吐出させることが可能であり、記録ヘッドの数が3つ以上になっても、個別に吸引、回復処理等を特別な手段を追加することなく行なうことが可能となっている。
【0041】
更に、上記ステーション本体4aは、図19に示すように、上記右側の凸部14aと係合ピン14cとを係合させてブラック用の記録ヘッドをブラック用のキャップ部材9cで被覆する(同図(a)を参照)と共に、記録ヘッドキャリッジ3を左側に移動させて当該右側のキャップ部材9cの貫通孔9fを封止弁31で封止し(図17(c)を参照)、その状態で上記ポンプ17aを動作させることで、上記ブラック用の記録ヘッド内の増粘したインク等の異物を吸引することができる。
【0042】
次に、上記ステーション本体4aは、図19に示すように、上記2番目の凸部14aと係合ピン14cとを係合させてシアン用の記録ヘッドをブラック用のキャップ部材9cで被覆する(同図(b)を参照)と共に、記録ヘッドキャリッジ3を左側に移動させて当該右側のキャップ部材9cの貫通孔9fを封止弁31で封止し(図17(c)を参照)、その状態で上記ポンプ17aを動作させることで、上記シアン用の記録ヘッド内の増粘したインク等の異物を吸引することができる。
【0043】
更に、上記ステーション本体4aは、図19に示すように、上記3番目の凸部14aと係合ピン14cとを係合させてマゼンタ用の記録ヘッドをブラック用のキャップ部材9cで被覆する(同図(c)を参照)と共に、記録ヘッドキャリッジ3を左側に移動させて当該右側のキャップ部材9cの貫通孔9fを封止弁31で封止し(図17(c)を参照)、その状態で上記ポンプ17aを動作させることで、上記マゼンタ用の記録ヘッド内の増粘したインク等の異物を吸引することができる。
【0044】
又さらに、上記ステーション本体4aは、図19に示すように、上記4番目の凸部14aと係合ピン14cとを係合させてイエロー用の記録ヘッドをブラック用のキャップ部材9cで被覆する(同図(d)を参照)と共に、記録ヘッドキャリッジ3を左側に移動させて当該右側のキャップ部材9cの貫通孔9fを封止弁31で封止し(図17(c)を参照)、その状態で上記ポンプ17aを動作させることで、上記イエロー用の記録ヘッド内の増粘したインク等の異物を吸引することができる。
【0045】
更に、図5において、符号32はゴムブレードを有するワイパー部材であり、ステーション本体4aとの間に設けられたバネ33により上方への力が付勢されると共に、上記カム駆動伝達部材12により下方に押し下げられてその高さが設定されるようになっている。また、図20(b)において、符号3j、3kはスポンジからなるインク吸収体である。
【0046】
更に説明すると、上記ワイパー部材32を駆動するカム12cは、後述するように、パルスモータ34によって所定のタイミングで所定の方向に回転駆動されるようになっており、このカム12cは、ワイパー部材32に設けられた凸部32aと係合するように配置されている。そして、上記カム12cが図19中に矢印で示す方向に回転すると、当該カム12cの外形に応じてワイパー部材32に設けられた凸部32aが押され、ワイパー部材32が支点8を中心にして揺動することによって、当該ワイパー部材32は、上下方向に所定のタイミングで移動するようになっている。
【0047】
そして、図20に示すように、上記ステーション本体4aが、上記ワイパー部材32をそのブレード先端が上記ノズル部3b、3cの移動経路上に位置するように移動させると共に、上記記録ヘッドキャリッジ3をホームポジションから右側に移動させることで、各ノズル部3b、3cの先端に上記ブレードを当接させることができる。また、上記ブレードは、各ノズル部先端に接触した後、上記インク吸収体3j、3kに当接することでクリーニングされるので、黒インクが各カラーインクに混色したりすることはない。
【0048】
最後に、図5において、符号34はパルスモータ、12はカム駆動伝達部材、35は当該パルスモータ34の回転をカム駆動伝達部材12に伝達するギア列、36はカム駆動伝達部材12の回転位相を検出するセンサであり、これらにより駆動手段が構成されている。
【0049】
上記カム駆動伝達部材12には、上述したように、図22に示す如く、上記キャップ部材9c、9d等を上下移動させるためのキャッピング用カム12aと、上記固定ピン15を上下移動させるためのカム12bと、上記ポンプ17aを駆動するためのポンピング用カム12dと、上記ワイパー部材32を上下移動させるためのワイピング用カム12cと、上記センサ36用のカム部材12eとからなる。
【0050】
そして、これら各カム12a〜eは、図21に示すように、カム駆動伝達部材12の所定の回転位相に対して各部材を移動(駆動)させるように形成されている。具体的に上図を説明すると、カムの回転位相350〜10°には全ての部材9c、9d、14c、15、32が退避ポジションにある画像形成モードが割り付けられ、30〜50°にはキャップキャリッジ10をハーフポジションまで上昇させるキャップ位置決めモードが割り付けられ、70〜120°にはキャップ部材等9c、9d、14c及び固定ピン15を上昇させるキャリッジ停止モードが割り付けられ、120〜200°にはキャップ部材等9c、9d、14c及び固定ピン15を上昇させた状態でポンプ17aを駆動させるバキュームモードが割り付けられ、280〜350°にはキャップ部材等9c、9d、14c及び固定ピン15を退避させた状態でポンプ17aを駆動させるキャップ内空バキュームモードが割り当てられ、更に、320〜330°にはワイパー部材32を上昇させるワイピングモードが割り当てられている。なお、上記キャップ内空バキュームモードは、ダミージェットにより吐出されたインクを吸引するために使用される。
【0051】
このように、パルスモータ34、カム駆動伝達部材12、パルスモータ34の回転をカム駆動伝達部材12に伝達するギア列35、カム駆動伝達部材12の回転位相を検出するセンサ36等からなる駆動手段は、簡単な構成の1つの駆動手段のみでキャップ部材9c、9d、ワイパー部材32、キャリッジ位置固定部材15及びキャップ連通孔封止部材31を上下方向に移動させることができ、しかも所定のタイミングで所定の部材のみを駆動されることが可能となっている。
【0052】
そして、本実施形態では、非画像形成時には記録ヘッドキャリッジ3をホームポジションに設定すると共にキャリッジ停止モードに設定し、画像形成を開始する際には、上記ダミージェット及びワイピングモードを実行してから画像形成モードに入るように設定し、画像形成終了時はキャップ位置決めモードを実行してからキャリッジ停止モードとなるように設定し、更に、ユーザの司令に基づいて上記バキュームモードを実行するように設定して実験を行なった。
【0053】
その結果、上記インクジェット方式の画像形成装置では、長期に渡ってノズル部3b、3cの詰まりや画像形成不良が発生することはなく、また、当該期間の後にノズル部3b、3cの詰まりが発生しても直ちに回復させることができた。
【0054】
また、本実施形態のインクジェット方式の画像形成装置では、1つのパルスモータでもって、上記キャップ部材9c、9d、ワイパー部材32、キャリッジ位置固定部材15及びキャップ連通孔封止部材31を上記記録ヘッドキャリッジの移動経路に対して進退させて位置決めすると共に、上記ポンプ17aが作動させるようにしたので、各部材毎に個別に駆動手段を設ける必要がなく、装置を非常に小型化することができた。
【0055】
実施の形態2
図26はこの発明の実施の形態2を示すものであり、この実施の形態2では、各記録ヘッドに対してインクの吸引動作を実行可能なキャップ部材によって、各記録ヘッドの吸引動作を順次実行する際に、対応する記録ヘッドとキャップ部材のみを接触可能とするとともに、対応しない記録ヘッドとキャップ部材とが接触するのを防止する相対的に係合自在な突起と凹所からなる係合部を、キャリッジ部材と複数のキャップ部材を保持したキャップ保持部材とに設けるように構成することにより、両端の記録ヘッドを吸引する際のキャップ部材の傾きと、異なる色の記録ヘッドとキャップ部材とが接触するのを極力防止するように構成したものである。
【0056】
すなわち、この実施の形態2では、図26に示すように、キャリッジ10の中央部に係合部としての凹部70を設けるとともに、これに対応したカラー用のキャップホルダー支持部材44に係合部としての凸部71を設けるように構成したものである。
【0057】
そして、この実施の形態2では、図26に示すように、キャリッジ10の凹部70と、カラー用のキャップホルダー支持部材44の凸部71との組み合わせにより、真ん中の2つの記録ヘッド3c、3dをブラック用のキャップ部材9cで吸引する際には、必要のない記録ヘッドとキャップ部材とが接触するのを防止するようになっている。
【0058】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態1と同様であるので、その説明を省略する。
【0059】
【発明の効果】
以上の通り、この発明のインクジェット記録装置では、大幅なコストアップ及び装置の大型化を招くことなく、複数の記録ヘッドからでも同時に空吐出させることが可能であり、記録ヘッドの数が3つ以上になっても、個別に吸引、回復処理等を特別な手段を追加することなく行なうことが可能なインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係るインクジェット記録装置の要部斜視図。
【図2】図1の記録ヘッドキャリッジのイメージ断面図。
【図3】図1のインクジェット記録装置の画像形成動作イメージの説明図。
【図4】図1のメンテナンスステーションの斜視図。
【図5】図4のメンテナンスステーションの部品展開斜視図。
【図6】キャッピング動作説明図。
【図7】記録ヘッドのキャッピング部の断面構成図。
【図8】記録ヘッドのキャッピング部の分解断面図。
【図9】ロック動作説明図。
【図10】インクの排出経路概略説明図。
【図11】排インク導体の構成図((a)は一部切欠斜視図,(b)は断面図)。
【図12】ポンプの正面図。
【図13】ポンプの分解図。
【図14】ポンプの動作説明図(その1)。
【図15】ポンプの動作説明図(その2)。
【図16】ポンプの吸引圧力図。
【図17】キャップ部材の連通孔の封止動作説明図。
【図18】キャップ部材のインク吐出動作の説明図。
【図19】キャップ部材のバキューム動作の説明図。
【図20】ワイピング動作説明図。
【図21】カム駆動伝達手段の回転位相に対する各動作の割り付けの説明図。
【図22】駆動手段の斜視図。
【図23】駆動手段の側面図。
【図24】ポンプを駆動する駆動手段の側面図。
【図25】ポンプを駆動する駆動手段の平面図。
【図26】実施の形態2に係るキャップ部材のバキューム動作の説明図。
【符号の説明】
1:記録媒体搬送部材、3:記録ヘッドキャリッジ、3b〜3e:記録ヘッド、9c、9d:キャップ部材、9f:連通孔、17:ポンプ部材、31:キャップ連通孔封止部材、32:ワイパー部材、15:キャリッジ位置固定部材、10:キャップキャリッジ、14:係合部材、34:パルスモータ(正逆回転可能な駆動モータ)、12:カム駆動伝達部材、42:キャップホルダー(キャップ保持部材)、45:インク吸収体。
Claims (3)
- インク滴を吐出させ記録媒体に印字を行なう複数の記録ヘッドと、前記複数の記録ヘッドを搭載し、記録媒体の搬送方向と直交する方向に移動可能なキャリッジ部材とを備えたインクジェット記録装置において、前記複数の記録ヘッドの不使用時に、これら複数の記録ヘッドのインク吐出口近傍をそれぞれ被覆する複数のキャップ部材と、前記複数のキャップ部材のうち、少なくとも2つのキャップ部材に連通し且つ一体的に設けられた共通のインク収容室と、前記共通のインク収容室内に配設された前記少なくとも2つのキャップ部材から吐出されたインクを吸収する共通のインク吸収体と、前記共通のインク収容室からインクを吸引可能な負圧発生手段とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
- 前記共通のインク収容室に連通したキャップ部材とは別に、キャリッジ部材を順次移動させることにより、各記録ヘッドに対してインクの吸引動作を実行可能なキャップ部材を備えたことを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
- 前記各記録ヘッドに対してインクの吸引動作を実行可能なキャップ部材によって、各記録ヘッドの吸引動作を順次実行する際に、対応する記録ヘッドとキャップ部材のみを接触可能とするとともに、対応しない記録ヘッドとキャップ部材とが接触するのを防止する相対的に係合自在な突起と凹所からなる係合部を、キャリッジ部材と複数のキャップ部材を保持したキャップ保持部材とに設けたことを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
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