JP4055346B2 - Ink supply device and inkjet recording device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドユニットのサブインクタンクへインクを補給するインク補給装置と、このインク補給装置を有するインクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
画像情報に基づいて記録ヘッドからインク滴を用紙等の記録媒体に吐出し、画像を記録するインクジェット記録装置では、記録ヘッドを走査させるキャリッジ上に、記録ヘッドのそれぞれに対応したサブインクタンクが搭載された構成のものがあり、サブインクタンクへのインクの補給に関して、種々の提案がされている。
【0003】
例えば、特開平2−63746号公報には、図18に示すように、メインタンク312をモータで駆動してインク導入部314と記録ヘッド316のインク吸入部318とを係合させ、さらに電磁弁320を駆動して弁を閉じた後、ポンプ322を駆動してサブタンク324内を減圧し、メインタンク312からサブタンク324へとインクを流入させる構成が開示されている。
【0004】
しかし、特開平2−63746号公報では、複数の記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置について考慮されておらず、メインタンク312を駆動したり、ポンプ322を駆動したりするための具体的構成についても記載されていない。
【0005】
特開平10―114084号公報には、図19に示すように、液体貯留部342をプリントヘッド344側に移動させて液体給排ノズル346が開口部348にさし込まれるようにし、この状態で、一旦プランジャ350を液体保持部352内にさし込んで多孔質弾性体354内の空気を押し出した後、プランジャ350を引き上げて液体貯留部342内の液体356を液体給排ノズル346から液体保持部352内に吸引する構成が開示されている。
【0006】
しかし、この構成では、プランジャ350を往復動作させているため、インクの補給に時間がかかってしまうおそれがある。また、液体保持部352の内圧を一時的に上げる必要があるが、この圧力の制御が難しく、インクの補給量にばらつきが生じるおそれもある。
【0007】
特開平10−6521号公報には、図20に示すように、サブタンク372内を気密状態とした後、サブタンク372に接続された負圧チューブ374に設けられた負圧発生用ポンプ376を駆動してサブタンク372内に負圧を発生させ、この負圧を利用してサブタンク372内にインクを補充する液体供給装置が開示されている。
【0008】
しかし、複数のサブタンク372のうち、特定のサブタンク372にインクを補充する構成については何ら記載されていない。従って、複数のサブタンク372に対応して、同数の負圧発生用ポンプ376を設ける必要があるため、構成が複雑になると共に、コスト高となってしまう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮し、簡単な構成で、複数のサブインクタンクのうち特定のサブインクタンクに対して、インクを短時間で確実に補給できるインク補給装置と、このインク補給装置を備えたインクジェット記録装置を得ることを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明では、画像情報に基づいてインク滴を記録媒体に吐出する記録ヘッドとこの記録ヘッドへ供給されるインクが貯留されるサブインクタンクとがそれぞれ備えられた複数の記録ヘッドユニットに対応して設けられ、サブインクタンクへインクを補給可能な複数のインク補給ユニットと、前記複数のインク補給ユニットを前記サブインクタンクに対してインクを供給しない非補給位置とインクを供給可能な補給位置との間でそれぞれ変位可能で、複数のインク補給ユニットを一体的に幅方向に移動可能に保持するガイド枠体と、前記記録ヘッドユニットに向かってスライド可能となるように前記ガイド枠体に設けられ、記録ヘッドユニットへ前進して接触することでガイド枠体を前記幅方向に移動させて記録ヘッドユニットに対し位置決めする位置決めアームと、を備えた保持部材と、単一の駆動源と、前記単一の駆動源によって駆動される駆動軸と、前記駆動軸の回転角に応じて、前記複数のインク補給ユニットのうちの特定のインク補給ユニット及び前記位置決めアームに対し前記駆動力を選択的に伝達して、インク補給ユニットの前記変位又は前記ガイド枠体の前記移動を行わせる伝達機構と、を有することを特徴とする。
【0011】
すなわち、複数の記録ヘッドユニットに対応してインク補給ユニットは複数設けられるが、複数のインク補給ユニットは、それぞれが個別に、保持部材のガイド枠体によってサブインクタンクに対する非補給位置と補給位置との間で変位可能に保持される。また、複数のインク補給ユニットは、ガイド枠体によって、幅方向には一体的に移動可能に保持される。ガイド枠体には記録ヘッドユニットに向かってスライド可能となるように位置決めアームが設けられており、この位置決めアームは前進して記録ヘッドユニットに接触すると、ガイド枠体を幅方向に移動させて、記録ヘッドユニットに対しインク補給ユニットを一体的に位置決めするものである。さらに、単一の駆動源の駆動力は、この駆動源によって駆動される駆動軸の回転角に応じて、複数のインク補給ユニットのうちの特定のインク補給ユニット又は位置決めアームに伝達される。したがって、駆動力を位置決めアームに伝達して記録ヘッドユニットに接触させることで、ガイド枠体を幅方向に移動させてすべてのインク補給ユニットを一体的に、サブインクタンクに対し位置決めでき、しかも、このようにすべてのインク補給ユニットが一体的に位置決めされた状態で、特定のインク補給ユニットに駆動力を伝達して非補給位置から補給位置へと変位させることができる。すなわち、すべてのインク補給ユニットを一体的に幅方向に移動させて位置決めする動作と、特定のインク補給ユニットを補給位置へと変位させる動作、の2段階の動作を行わせることができる。補給位置では、インク補給ユニットは、サブインクタンクへインクを補給可能とされているので、この状態で特定のサブインクタンクへインクが補給される。
【0012】
このように特定のインク補給ユニットを選択して補給位置とすることで、補給に必要な部材の少なくとも一部(例えば、サブインクタンク内を減圧して補給する構成では、サブインクタンクに対応して設けられた吸引ポンプ等)を共通化することができ、構造の簡略化を図ることができるため、低コストとなる。しかも、ガイド枠体の幅方向への移動によるすべてのインク補給ユニットの一体的な位置決めと、インク補給ユニットの非補給位置と補給位置との間の変位、という2段階の動作を、単一の駆動源で行わせることができる。
【0013】
なお、インク補給ユニットからサブインクタンクへインクを補給する具体的構成については特に限定されない。例えばインク補給ユニットとサブインクタンクとの上下差による重力で補給する構成でもよい。
【0014】
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の発明において、前記インク補給ユニットが前記補給位置にある状態で前記インク補給ユニットと前記サブインクタンクとを液体連結する連結機構、を有することを特徴とする。
【0015】
このように、連結機構によって、補給位置でのインク補給ユニットとサブインクタンクとを液体連結することで、インク補給ユニットからサブインクタンクへのインクの流路が構成されるので、インクを確実に補給することができる。
【0016】
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、前記連結機構が、あらかじめインクが貯留されたメインインクタンクと前記サブインクタンクとを密閉状態で連通させる連通部材と、前記サブインクタンク内を減圧する減圧部材と、を有することを特徴とする。
【0017】
従って、連通部材によってメインインクタンクとサブインクタンクとを密閉状態で連通し、サブインクタンク内を減圧部材によって減圧すると、メインインクタンクからインクがサブインクタンク内へ流入し補給される。サブインクタンクの内圧を上げないので、一定量のインクを確実に補給することが可能になる。また、インク補給装置の構成が複雑になることもない。
【0018】
請求項4に記載の発明では、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記変位機構が、少なくとも1つが前記インク補給ユニットの複数を変位可能な1又は複数の駆動部材を有していることを特徴とする。
【0019】
従って、駆動部材によってインク補給ユニットを補給位置と非補給位置とに変位させることができる。
【0020】
駆動部材は、1又は複数設けられているが、少なくとも1つはインク補給ユニットの複数を変位可能とされている。従って、駆動部材の数をインク補給ユニットの数よりも少なくすることができ、構成を簡略化することが可能になる。
【0021】
請求項5に記載の発明では、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の発明において、前記インク補給ユニットの前記補給位置への変位時に前記保持部材に対しがたつくことなく変位するようにインク補給ユニットを案内する案内機構、を有することを特徴とする。
【0022】
すなわち、インク補給ユニットが非補給位置から補給位置へと変位するとき、インク補給ユニットの保持部材に対するがたつきをなくして補給位置に案内することが可能となる。
【0023】
請求項6に記載の発明では、請求項3〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記減圧部材が、吸引ポンプを含んで構成されていることを特徴とする。
【0024】
吸引ポンプで吸引することで、サブインクタンク内を短時間で確実に減圧できる。
【0025】
請求項7に記載の発明では、請求項6に記載の発明において、前記吸引ポンプが前記駆動源によって駆動されるように駆動連結する連結部材、を有することを特徴とする。
【0026】
連結部材を設けたことで、吸引ポンプが駆動源により駆動されるようになる。このため、吸引ポンプを駆動するための駆動源を別途設ける必要がなくなり、構成が簡単になる。
【0027】
請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の発明において、前記駆動源を、前記伝達機構と前記連結部材とで選択的に切り換えて連結する切り換え手段、を有することを特徴とする。
【0028】
すなわち、切り換え手段により、駆動源が伝達機構に連結された状態(インク補給ユニットを変位させることが可能な状態)と、駆動源が連結部材に連結された状態(吸引ポンプを駆動させることが可能な状態)とを選択的に切り換えることができる。
【0029】
請求項9に記載の発明では、請求項1〜請求項8のいずれかに記載のインク補給装置と、前記インク補給装置によってインクが補給されるサブインクタンクとこのサブインクタンクから供給されたインクを画像情報に基づいてインク滴として記録媒体に吐出する記録ヘッドとがそれぞれ設けられた複数の記録ヘッドユニットと、を有することを特徴とする。
【0030】
従って、このインクジェット記録装置では、インク補給装置からサブインクタンクへ補給されたインクが記録ヘッドによってインク滴として記録媒体に吐出され、記録媒体に画像が記録される。記録ヘッドユニットは複数設けられているが、請求項1〜請求項8のいずれかに記載のインク補給装置を有しているので、これらのインク補給ユニットのサブインクタンクのうち、特定のサブインクタンクに対応する特定のインク補給ユニットを選択して補給位置とすることができ、補給に必要な部材の少なくとも一部(例えば、インク補給ユニットに対応して設けられた吸引ポンプ等)を共通化することが可能となる。これにより、構造の簡略化を図ることができるため、低コストとなる。
【0031】
請求項10に記載の発明では、請求項9に記載の発明において、前記記録ヘッドをメンテナンスするメンテナンス部材、を有することを特徴とする。
【0032】
メンテナンス部材によって記録ヘッドが常にメンテナンスされ、インク滴の吐出に良好な状態を維持できるので、高画質の画像を記録することが可能となる。
【0033】
請求項11に記載の発明では、請求項10に記載の発明において、前記メンテナンス部材が前記記録ヘッドに対して接離してメンテナンス動作するときの移動領域が、前記インク補給ユニットの変位時の移動領域と互いに重ならないように設定されていることを特徴とする。
【0034】
メンテナンス部材が記録ヘッドに対して接離してメンテナンス動作するときの移動領域が、インク補給ユニットの変位時の移動領域と互いに重なっているような構成では、いずれか一方が移動するときに他方が退避する必要が生じるので、余分なスペースが必要になったり、退避動作のための構成が必要になったりするが、本発明ではこれらが重ならないように構成されているので、インクジェット記録装置全体として小型化を図ると共に構成を簡略化することが可能になる。
【0035】
請求項12に記載の発明では、請求項10又は請求項11に記載の発明において、前記メンテナンス部材によるメンテナンス動作と、前記インク補給ユニットによるインク補給動作の一方が行われているときには他方が行われないように制御する制御手段、を有することを特徴とする。
【0036】
このように、メンテナンス動作とインク補給動作とが並行して行われないようにすることで、不具合の発生を防止できる。また、例えばいすれか一方の動作に不具合が生じたときでも、不具合の拡大を防止したり、容易に復帰させたりすることが可能になる。
【0037】
請求項13に記載の発明では、請求項9〜請求項12のいずれかに記載の発明において、前記インク補給ユニットに供給されるインクがあらかじめ貯留されると共に、平面視にてインク補給ユニットと少なくとも一部が重なるように配置されたメインインクタンク、を有することを特徴とする。
【0038】
従って、メインインクタンクにあらかじめ貯留されたインクが、インク補給ユニットによってサブインクタンクへ補給される。メインインクタンクは平面視にてインク補給ユニットと少なくとも一部が重なるように配置されているので、インクジェット記録装置の小型化を図ることが可能になる。
【0039】
【発明の実施の形態】
図1には、本発明の第1実施形態のインクジェット記録装置12が、その記録ヘッドキャリッジ14の近傍を拡大して示されている。
【0040】
このインクジェット記録装置12は、記録媒体P(例えば用紙等)を一定の方向に搬送する記録媒体搬送部材16と、この記録媒体Pの搬送経路に対向して、且つ記録媒体Pの搬送方向と垂直な方向に沿って設けられた1組のガイド部材18とを備えている。これらのガイド部材18によって記録ヘッドキャリッジ14が支持されている。また、ガイド部材18の下で且つ記録媒体Pの搬送経路に隣接した位置にはメンテナンスステーション20が配置されており、記録ヘッドキャリッジ14に対して接離(本実施形態では上下動)して、キャッピングやインクの吸引等のメンテナンス動作を行う。このメンテナンス動作は、図示しない制御回路によって、所定の条件やタイミングで行われるように制御されている。
【0041】
メンテナンスステーション20に対向する位置には記録ヘッドキャリッジ14のホームポジションが設定されており、この位置を位置センサ22で検出するようになっている。上記した記録ヘッドキャリッジ14、記録媒体搬送部材16、ガイド部材18、メンテナンスステーション20及び位置センサ22は、本体ハウジング24に保持されている。記録ヘッドキャリッジ14には、フレキシブル基板に形成された信号線を通じて画像情報が送られる。
【0042】
なお、図面において、記録ヘッドキャリッジ14の移動方向(主走査方向)を矢印Mで、記録媒体Pの移動方向(副走査方向)を矢印Sでそれぞれ示す。
【0043】
図2〜図4にも示すように、記録ヘッドキャリッジ14は、ガイド部材18に沿って移動可能に配設された記録ヘッドキャリッジフレーム26と、この記録ヘッドキャリッジフレーム26の下面(記録媒体Pの搬送経路に対向する面)よりも下に突出するように配設され、下面にインク吐出口が形成された複数(本実施形態では4つ)の記録ヘッド28と、記録ヘッドキャリッジフレーム26に着脱可能に配設され各記録ヘッド28にインクを供給するサブインクタンク30とで構成されている。サブインクタンク30の数は、記録ヘッド28の数と対応するようになっており、本実施形態では4つとされている。従って、それぞれのサブインクタンク30ごとに記録ヘッド28へ異なる色のインク(例えば、ブラック(Bk)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C))を供給してインク滴を吐出することで、フルカラーの画像を記録することが可能である。対応する記録ヘッド28とサブインクタンク30とで、本発明に係る記録ヘッドユニット32が構成されている。以下、記録ヘッド28、サブインクタンク30及び後述のインク補給ユニット48等を各色に応じて特に区別して説明するときは、符号の後にBk、Y、M、又はCを付して表示することとする。
【0044】
そして、図1に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置12は、記録媒体搬送部材16で記録媒体Pを搬送し、且つ、記録ヘッドキャリッジ14を往復動作させながら、画像情報に応じてインク滴を吐出して、記録媒体P上に画像を記録する。
【0045】
サブインクタンク30のそれぞれには、図3に示すように、サブインクタンク30内の空気を排出可能な排気口42を有する排気用ポート34と、この排気用ポート34よりも下方において、サブインクタンク30内へインクを補給可能なインク補給口44を備えたインク補給用ポート36とが設けられている。さらに、サブインクタンク30には、排気用ポート34よりも上方に、サブインクタンク30の内部と外部とで空気を流通させる大気連通孔38が形成されている。大気連通孔38を通って空気が出入りすることで、サブインクタンク30内での圧力変動が緩和されるようになっている。また、サブインクタンク30には、内部のインク量を検出するインク量センサ40が取り付けられている。インク量センサ40は、検出したサブインクタンク30内のインク量の情報を図示しない制御回路に送る。
【0046】
図1に示すように、本体ハウジング24には、サブインクタンク30のそれぞれに対応してインクを補給する複数(本実施形態では4つ)のインク補給ユニット48を備えたインク補給装置46が取りつけられており、このインク補給ユニット48によってサブインクタンク30へインクを補給可能な位置が、記録ヘッドキャリッジ14のインク補給ポジションとされている。インク補給ポジションも、ホームポジションと同様に、位置センサ22によって検出される。なお、インク補給ポジションはホームポジションと同位置とされていてもよいが、本実施形態では異なる位置とされている。
【0047】
また、図2及び図3に示すように、インク補給装置46の下方には、メインインクタンク50が配置されている。メインインクタンク50には、インクジェット記録装置12で使用されるインクがあらかじめ貯留されており、インク補給装置46によってこのインクがサブインクタンク30に補給され、画像記録に使用される。メインインクタンク50は、平面視したときにインク補給装置46と部分的に(本実施形態では略全体にわたって)重なるように配置されており、インクジェット記録装置12全体として小型化が図られている。
【0048】
図4及び図5にも詳細に示すように、インク補給装置46は、インクジェット記録装置12の本体ハウジング24に一体的に固定された固定フレーム52を有しており、さらに固定フレーム52内に、ガイド枠体54が配置されている。固定フレーム52とガイド枠体54の間には幅方向に所定の間隙56が構成されており、ガイド枠体54は固定フレーム52内で、記録ヘッドキャリッジ14の移動方向(主走査方向)と同方向に一定範囲内で移動可能となっている。また、この間隙56には圧縮コイルスプリング58が配設されており、ガイド枠体54を固定フレーム52内で幅方向略中央に保持している。なお、以下において単に「幅方向」というときは、ガイド枠体54の幅方向と同一の方向をいうものとする。この「幅方向」は、記録ヘッドキャリッジ14の主走査方向(矢印M方向)と一致する。
【0049】
ガイド枠体54の幅方向両端近傍には、記録ヘッドキャリッジ14に向かってスライド可能に、一対の位置決めアーム60が設けられている。図2及び図3に示すように、位置決めアーム60は、通常状態では記録ヘッドキャリッジ14に接触することがない位置となっている。また、位置決めアーム60の内側面60A(対向する面)どうしの間隔は、記録ヘッドキャリッジ14の記録ヘッドキャリッジフレーム26の幅と等しくされている。
【0050】
図2及び図5に示すように、位置決めアーム60には、記録ヘッドキャリッジ14側の端部に、記録ヘッドキャリッジ14に対して斜めに切りかけられたテーパー面62が形成されている。図2に実線で示すように、記録ヘッドキャリッジ14がインク補給位置で停止した状態でガイド枠体54に対して幅方向にずれていると(図2では正規位置での記録ヘッドキャリッジフレーム26を二点鎖線で示している)、位置決めアーム60が記録ヘッドキャリッジ14に向かって接近したときにいずれか一方の位置決めアーム60のテーパー面62が記録ヘッドキャリッジフレーム26の角部に接触するので、この状態でさらに位置決めアーム60が記録ヘッドキャリッジ14に接近すると、この接近方向の移動が、ガイド枠体54の幅方向への移動に変換される。これにより、圧縮コイルスプリング58の弾性力に抗して、ガイド枠体54が幅方向に移動する(固定フレーム52とガイド枠体54の間の間隙56は、一方が広がり他方が狭まる)。さらに位置決めアーム60が記録ヘッドキャリッジ14に接近すると、図5に示すように、記録ヘッドキャリッジフレーム26の側面26Sと位置決めアーム60の内側面60Aとが接触し、記録ヘッドキャリッジ14とガイド枠体54とが幅方向に正確に位置決めされる。これにより、4つのインク補給ユニット48も一体で、対応するサブインクタンク30に対して位置決めされることになる。
【0051】
図5及び図6に示すように、位置決めアーム60の内部は、押圧片収容部64とされており、この押圧片収容部64に収容された押圧片66の一部が、位置決めアーム60の内側面60Aから突設されている。押圧片66は、押圧片収容部64内でスライド可能とされると共に、圧縮コイルスプリング68によって記録ヘッドキャリッジ14に接近する方向へと付勢されている。そして、記録ヘッドキャリッジフレーム26の側面26Sと位置決めアーム60の内側面60Aとが接触し、記録ヘッドキャリッジ14とガイド枠体54とが幅方向に正確に位置決めされた状態で、さらに位置決めアーム60が記録ヘッドキャリッジ14に向かって前進すると、図6に示すように、圧縮コイルスプリング68の付勢力を受けた押圧片66が記録ヘッドキャリッジ14を押圧する。これにより、押圧片66とガイド部材18との間で記録ヘッドキャリッジ14が挟持され、記録ヘッドキャリッジ14のがたつきが防止される。
【0052】
ガイド枠体54には、4つのサブインクタンク30に対応して、インク補給ユニット48が配設されている。インク補給ユニット48は、ガイド枠体54に設けられた収容部70内でそれぞれ独立してスライドし、対応するサブインクタンク30に対して接近及び離間するようになっている。インク補給ユニット48が記録ヘッドキャリッジ14(サブインクタンク30)に対して接近又は離間するときの移動領域は、図1から分かるように、記録ヘッドキャリッジ14に対してメンテナンスステーション20が接離するときの移動領域と重ならないようになっている。このため、インク補給ユニット48とメンテナンスステーション20のいずれか一方を記録ヘッドキャリッジ14に対して接離させるときに、他方を退避させる必要がない。
【0053】
図3及び図4に示すようにそれぞれのインク補給ユニット48の、サブインクタンク30と対向する面には、サブインクタンク30の排気口42に対応した位置に排気用ポート74が、サブインクタンク30のインク補給口44に対応した位置にインク補給用ポート76がそれぞれ設けられており、インク補給ユニット48がサブインクタンク30に向かって移動することで、排気用ポート74が排気口42に、インク補給用ポート76がインク補給口44にそれぞれ接続される。
【0054】
また、それぞれのインク補給ユニット48には、サブインクタンク30の大気連通孔38に対応した位置に、キャップ72が取りつけられている。インク補給ユニット48がサブインクタンク30に接近し、排気用ポート74が排気口42に、インク補給用ポート76がインク補給口44にそれぞれ接続された後に、さらにインク補給ユニット48がサブインクタンク30に接近することで、キャップ72が大気連通孔38を封止し、サブインクタンク30の内部と外部との空気の流通を阻止するように、キャップ72の形状や取付位置等が設定されている。
【0055】
インク補給ユニット48からは、サブインクタンク30に向かって位置決めピン78が突設されている。一方、サブインクタンク30には、位置決めピン78に対応する位置に、位置決め用ポート80が設けられている。位置決めピン78は、一定の外径を有する円柱状の位置決め部82と、この位置決め部82よりも先端側において先細りの円錐状に形成された案内部84とを有しており、位置決め部82の外径は、位置決め用ポート80の内径と略等しくされている。インク補給ユニット48がサブインクタンク30に接近すると、まず、位置決めピン78の先端側の案内部84が位置決め用ポート80内に進入する。案内部84は先細り形状とされているので、位置決めピン78の中心と位置決め用ポート80の中心とがずれていても、位置決めピン78は位置決め用ポート80内に入る。そして、インク補給ユニット48がさらにサブインクタンク30に接近するにしたがい、案内部84によって位置決めピン78の中心と位置決め用ポート80の中心とが一致する方向へと徐々に移動する。さらに、位置決め部82が位置決め用ポート80に達すると、位置決めピン78の中心と位置決め用ポート80の中心とが一致し、インク補給ユニット48とサブインクタンク30とが個々に位置決めされる。
【0056】
図3〜図5に示すように、インク補給ユニット48の上面、下面及び両側面と、インク補給ユニット48を収容する収容部70内の上面、下面及び両側面との間には、それぞれ所定の間隙86が構成されている。また、インク補給ユニット48のこれら各面からは案内ピン88が突設されており、それぞれ、収容部70の各面に形成された案内溝90に収容されている。
【0057】
図4から分かるように、案内溝90には案内ピン88の外径よりもわずかに広い幅に形成された保持部90Aと、それぞれサブインクタンク30に近い側の端部近傍において、次第に幅広となる幅広部90Bとが形成されている。幅広部90Bの位置は、インク補給ユニット48がサブインクタンク30に接近して位置決めピン78が位置決め用ポート80に進入した状態で、案内ピン88が幅広部90B内に存在するように設定されている。従って、位置決めピン78が位置決め用ポート80に進入していない状態では、案内ピン88が保持部90A内を移動し、インク補給ユニット48は収容部70内においてがたつきなくスライドする。そして、位置決めピン78が位置決め用ポート80に進入した状態では、案内ピン88が幅広部90Bに達しており、案内ピン88と幅広部90Bとの間に隙間が構成されるので、インク補給ユニット48は収容部70内において、上下方向及び幅方向に一定範囲内で移動可能になる。従って、この状態、すなわち、位置決めピン78が位置決め用ポート80に進入した状態では、案内ピン88と案内溝90によるインク補給ユニット48の案内は実質的に解除され、これに代わって、位置決めピン78と位置決め用ポート80とによる正確な位置決めが行われることになる。しかも、案内ピン88と幅広部90Bとの隙間は、案内ピン88がサブインクタンク30により接近するに従って大きくなるので、インク補給ユニット48が上下方向及び幅方向に移動可能な範囲もこれに伴って大きくなる。
【0058】
それぞれのインク補給ユニット48に設けられたインク補給用ポート76には、図9に示すように、インク補給用パイプ92が配設されている。インク補給用パイプ92は、全体として略円筒状に形成されたパイプ本体94を有している。パイプ本体94の先端には、サブインクタンク30へ補給されるインクを流出させるための連通穴96が形成されている。また、パイプ本体94の先端部近傍は、先端に向かって次第に径が小さくなる先細り形状とされている。
【0059】
パイプ本体94内には、その長手方向に移動可能に弁体98が収容され、さらに後端側には、Oリング100を介して、ブラケット102が圧入されている。
【0060】
弁体98は、弾性部材によって構成された環状のパッキン104と、このパッキン104を保持すると共に、パイプ本体94内をスライド可能とされたパッキンホルダー106、及び、パッキンホルダー106とブラケット102との間に配設され、パッキンホルダー106とパッキン104を連通穴96に向かって付勢する圧縮コイルスプリング108とで構成されている。通常は、圧縮コイルスプリング108によってパッキンホルダー106及びパッキン104が連通穴96に向かって付勢され、パッキン104が連通穴96の周囲に圧着されて連通穴96が閉塞されているが、図10(C)及び(D)に示すように、圧縮コイルスプリング108の付勢力に抗してパッキンホルダー106及びパッキン104がスライドしパッキン104が連通穴96の周囲から離間すると、インクが流通可能となる。
【0061】
パッキンホルダー106からはバルブ当接部110が突設されている。バルブ当接部110はパッキン104内を貫通し、その先端が連通穴96から外部に露出しており、後述するバルブ突起部122に押されるようになっている。
【0062】
ブラケット102の後端には、カバー112を介して、インク補給用チューブ124の一端が接続されている。図3に示すように、インク補給用チューブ124の他端は、画像記録に使用されるインクがあらかじめ貯留されたメインインクタンク50に接続されている。後述するように、インク補給用ポート76がサブインクタンク30のインク補給口44に接続されると、メインインクタンク50からサブインクタンク30へのインクの流路が構成される。
【0063】
これに対し、サブインクタンク30のインク補給口44には、その内部にガスケット114が配置され、ガスケットカバー112によって脱落しないように所定位置に保持されている。ガスケット114の外周には、環状に膨出された膨出部114Aが形成されており、この膨出部114Aがインク補給口44の内面に圧着することで、これらの間からのインクや空気の流動を阻止している。また、ガスケット114には、内側に向かって環状に突出するリップ部114Bが形成されており、図10(C)及び(D)に示すように、挿入されたパイプ本体94に外側から全周にわたって接触して、これらの間からのインクや空気の流動を阻止している。ガスケットカバー112とガスケット114との間には、環状の押さえリング116が配設されており、パイプ本体94が抜き差しされたときの、この抜き差し方向へのリップ部114Bの変形を一定範囲に制限している。これにより、パイプ本体94をインク補給口44内で移動(抜き差し)するときに、リップ部114Bが不用意に追従して抜き差しの抵抗となったり、リップ部114Bへのパイプ本体94外周への密着性が低下したりしないようになる。
【0064】
インク補給口44内には、ガスケット114よりもさらに奥側に、バルブ118が配置されている。バルブ118は、通常はインク補給口44内の圧縮コイルスプリング120によって付勢され、ガスケット114に形成された環状の突起部114Cに圧着されてインクの流路を閉鎖しているが、図10(C)及び(D)に示すように、圧縮コイルスプリング120の付勢力に抗してスライドし、突起部114Cから離間すると、インクの流路が構成される。なお、本実施形態では、圧縮コイルスプリング120のばね定数は、圧縮コイルスプリング108のばね定数よりも大きく設定されている。
【0065】
バルブ118からは、パッキンホルダー106のバルブ当接部110に対向するように、バルブ突起部122が突設されている。パイプ本体94をインク補給口44内に挿入すると、図10(B)に示すように、バルブ当接部110の先端とバルブ突起部122の先端とが接触し、互いに押圧しあう。この押圧力で、弁体98及びバルブ118がスライドし、インクの流路が構成される。なお、本実施形態では、圧縮コイルスプリング120のばね定数を、圧縮コイルスプリング108のばね定数よりも大きく設定しており、まず最初にパイプ本体94内でインクの流路が構成され、ついでインク補給口44内でインクの流路が構成されるようにしている。これにより、インク補給ユニット48とサブインクタンク30とが液体連結される。なお、パッキンホルダー106及びバルブ118には、共に連通孔106D、118Dが形成されており、液体連結時のインクの流通を妨げないようになっている。
【0066】
また、バルブ当接部110及びバルブ突起部122の位置及び形状は、パイプ本体94がインク補給口44に挿入されて、少なくともパイプ本体94の外周部にリップ部114Bが密着した後に、インクの流路が構成されるように、所定の位置及び形状とされている。
【0067】
図11には、排気用ポート74及び排気口42が示されている。排気用ポート74及び排気口42は、後述するようにサブインクタンク30内の空気を排出するものであり、内部をインクが流通しない。このため、排気用ポート74には、パイプ本体94の内部に弁体98が設けられていない。すなわち、パイプ本体94の連通穴96は常に開放されると共に、パイプ本体94の一部に、バルブ突起部122を押圧可能なバルブ当接部110が設けられている。このような構成であっても、パイプ本体94を排気口42に挿入すると、バルブ当接部110がバルブ突起部122を押圧してガスケット114を押しこむので空気の流路が構成され、排気用チューブ126から、サブインクタンク30内の空気を排出することが可能となる。なお、排気用ポート74及び排気口42は、上記した以外は図9に示すインク補給用ポート76及びインク補給口44と同一構成とされているので、図11において同一の構成要素、部材等に同一符号を付して説明を省略する。
【0068】
図2、図12及び図13に示すように、固定フレーム52には、インク補給装置46を駆動する駆動モータ128と、この駆動モータ128の駆動力を受けて回転するインク補給ユニット変位用ギヤ列130、ポンプ駆動用ギヤ列132及び、駆動モータ128の正転、逆転に応じて回転力の伝達をインク補給ユニット変位用ギヤ列130又はポンプ駆動用ギヤ列132に切り換えるクラッチユニット134が取り付けられている。
【0069】
クラッチユニット134は、駆動モータ128の駆動ギヤ136と噛合う入力側ギヤ138と、この入力側ギヤ138の軸回りに揺動可能に配置された揺動アーム140及び、この揺動アーム140の先端に取り付けられると共に、入力側ギヤ138と噛合って回転力を受ける出力側ギヤ142で構成されている。駆動モータ128が正転すると、図12に示すように、揺動アーム140が反時計回り方向に揺動し、出力側ギヤ142がインク補給ユニット変位用ギヤ列130と噛合う。これに対し、駆動モータ128が逆転すると、図13に示すように、揺動アーム140が時計回り方向に揺動し、出力側ギヤ142がポンプ駆動用ギヤ列132と噛合う。
【0070】
図2、図3及び図12から分かるように、固定フレーム52には、インク補給ユニット変位用ギヤ列130によって伝達された回転力で回転するカムユニット144が、それぞれのインク補給ユニット48及び位置決めアーム60に対応して(従って、本実施形態では合計で6つ)、且つ同軸で一体的に回転するように配置されている。それぞれのカムユニット144は、対応するインク補給ユニット48又は位置決めアーム60を前進させるための前進用カム146と、後退させるための後退用カム148で構成されている。
【0071】
また、固定フレーム52には、カムフォロワユニット150が配置されている。カムフォロワユニット150は、前進用カム146及び後退用カム148にそれぞれ対応する前進用カムフォロワ152及び後退用カムフォロワ154が一体的に設けられており、インク補給ユニット48のスライド方向と同方向にスライド可能とされている。
【0072】
さらに、固定フレーム52には、支軸156回りに揺動可能なリンク160と、このリンク160の先端に一端が軸支された変位用アーム162とで構成されたリンク機構158が設けられている。変位用アーム162の他端は、位置決めアーム60又はインク補給ユニット48に軸支されている。また、リンク160の略中央には、カムフォロワユニット150が軸支されている。これにより、カムフォロワユニット150がスライドすると、リンク機構158によってスライド量が増幅されて、位置決めアーム60又はインク補給ユニット48に伝達されるようになっている。
【0073】
それぞれのカムユニット144は、対応する位置決めアーム60又はインク補給ユニット48を所定のタイミングで前進又は後退させることができるように、前進用カム146及び後退用カム148の位置及び形成が決められている。また、固定フレーム52には、カムユニット144の回転位置を検出する図示しないセンサが取りつけられており、このセンサによって検出されたカムユニット144の回転角度に基づいて、図示しない制御回路が駆動モータ128を駆動し、カムユニット144の初期位置を設定したり回転角度を制御したりするようになっている。
【0074】
従って、図14に示すように、駆動モータ128の正転による回転力を受けてカムユニット144が回転すると、まず、カムユニット144の回転角度が10度に達したときに、位置決めアーム60に対応するカムユニット144の前進用カム146によって、位置決めアーム60が前進する(図5参照)。カムユニット144の回転角度が40度に達すると、図6に示すように、位置決めアーム60は最も前進した位置となり、以後、回転角度が320度に達するまで、位置決めアーム60はこの位置に保持される。
【0075】
また、カムユニット144の回転角度が40度に達したとき、ブラックのインク補給ユニット48Bkに対応するカムユニット144の前進用カム146によってインク補給ユニット48Bkが前進を開始し、回転角度が90度に達すると、図15(A)に示すように、インク補給ユニット48Bkは最も前進した位置となって回転角度が110度に達するまでこの位置に保持される(ここで、駆動モータ128の回転を止めるか、若しくは逆転させても、カムユニット144は回転しないため、つぎに駆動モータ128を正転させるまで、インク補給ユニット48Bkをこの位置に保持することが可能である)。
【0076】
カムユニット144がさらに回転すると、後退用カム148によってインク補給ユニット48Bが後退を開始し、回転角度が140度に達すると、インク補給ユニット48Bは初期位置まで後退する。また、回転角度が110度に達したとき(すなわちインク補給ユニット48Bが後退を始めるのと同時に)、シアンのインク補給ユニット48Cに対応するカムユニット144の前進用カム146によってインク補給ユニット48Cが前進を開始し、160度で最も前進した位置となる。その後、回転角度が160度〜180度でこの最も前進した位置を保持し(図15(B)参照)、180度で後退用カム148によって後退を開始し、210度に達すると初期位置まで後退する。従って、シアンのインク補給ユニット48は、ブラックのインク補給ユニット48Bに対して、回転角度で70度遅れて、同様の動作を行う。以後、同様にして、マゼンタのインク補給ユニット48Mがシアンのインク補給ユニットに対して70度遅れて前進及び後退を行い(図16(A)参照)、イエローのインク補給ユニット48Yがマゼンタのインク補給ユニット48Mに対して70度遅れて前進及び後退を行う(図16(B)参照)。このように、本実施形態のインク補給装置46では、それぞれのインク補給ユニット48に対応するカムユニット144に所定の(本実施形態では70度)の位相差を設けるようにしているので、それぞれのインク補給ユニット48を独立して、対応するサブインクタンク30に対し前進及び後退させることが可能となっている。
【0077】
図13に示すように、駆動モータ128が逆転すると、クラッチユニット134を構成する揺動アーム140が時計回り方向に揺動し、出力側ギヤ142がポンプ駆動用ギヤ列132と噛合うため、駆動モータ128の回転力がポンプユニット164を構成するポンプ軸166に伝達される。
【0078】
図2に示すように、ポンプユニット164は、各インク補給ユニット48から延びる排気用チューブ126に対応して、4つのローラーポンプ168を有する構成とされている。図3に示すように、それぞれのローラーポンプ168は、ポンプ軸166と一体で回転する回転板170と、この回転板170の外周近傍に配置された1又は複数(本実施形態では対角上に2つ)のローラー172とを有している。これに対し排気用チューブ126は、部分的に回転板170の周囲を取り巻くように配置されており、ローラー172が排気用チューブ126を局所的に押しつぶしている。従って、回転板170が図3の時計回り方向に回転すると、ローラー172が排気用チューブ126をしごくようにして移動し、排気用チューブ126内の流体(本実施形態では空気)を、排気用チューブ126の他端から大気中に排出する。なお、それぞれのローラーポンプ168は、ポンプ軸166の軸方向に沿って見たときにローラー172が全体として等間隔で配置されるように、それぞれの回転板170の取付角度が決められている。本実施形態では、4つのローラーポンプ168が配置されているので、図3からも分かるように、それぞれの回転板170を45度ずつずらして配置し、ポンプ軸166に沿って見たときに、全体としてローラー172が中心角22.5度ずつ等間隔で配置されている。これにより、ポンプユニット164に作用する抵抗(特に、排気用チューブ126の反力でローラー172が押されることによる回転抵抗)が分散され、ポンプユニット164がスムーズに回転する。
【0079】
駆動モータ128の駆動(正転又は逆転)によるインク補給ユニット48の前進及び後退や、ポンプユニット164の駆動は、メンテナンスステーション20によるメンテナンス動作とタイミングが重ならないように、図示しない制御回路によって制御されている。
【0080】
つぎに、本実施形態のインク補給装置46及びインクジェット記録装置12の作用と、インク補給装置46によるインク補給方法について説明する。
【0081】
画像情報に応じて記録ヘッド28からインク滴を吐出しながら、記録ヘッドキャリッジ14が主走査方向に、記録媒体Pが副走査方向にそれぞれ移動することで、記録媒体P上に画像が記録される。インク滴は、サブインクタンク30から記録ヘッド28に供給されたインクによって生成されるため、画像記録に伴って、サブインクタンク30内のインクは減少する。
【0082】
記録ヘッド28が、メンテナンスを必要とする所定の状態になると、図示しない制御回路は、記録ヘッドキャリッジ14をホームポジションへと移動させ、メンテナンスステーション20を記録ヘッド28に対して接近させて、所定のメンテナンス動作を行う。これにより、記録ヘッド28はインク吐出に最適な状態へと回復し、結果的に常にインク吐出に最適な状態が維持されるので、高画質の画像を記録媒体Pに記録できる。
【0083】
特定のサブインクタンク30内のインクが所定量まで減少したことをインク量センサ40が検出し、その情報を図示しない制御回路に送ると、制御回路は、記録ヘッドキャリッジ14をインク補給ポジションへと移動させる。このとき、制御回路は、メンテナンスステーション20は動作しないように制御している。
【0084】
つぎに、制御回路は、特定のサブインクタンク30に対応した角度だけカムユニット144が回転するように、駆動モータ128を正転させる。例えば、ブラックのインクをサブインクタンク30Bkに補給する場合には、図14からも分かるように、カムユニット144の回転角度が90度以上110度以下となるように、駆動モータ128を正転させる。
【0085】
このとき、まず、カムユニット144の回転角度が10度に達すると、位置決めアーム60が前進を開始するので、記録ヘッドキャリッジ14とガイド枠体54とが幅方向にずれている場合には、いずれか一方の位置決めアーム60のテーパー面62が記録ヘッドキャリッジフレーム26の角部に接触する。そして、この状態でさらに位置決めアーム60が記録ヘッドキャリッジ14に接近すると、この接近方向の移動が、ガイド枠体54の幅方向への移動に変換されるため、圧縮コイルスプリング58の弾性力に抗して、ガイド枠体54が幅方向に移動する。さらに位置決めアーム60が記録ヘッドキャリッジ14に接近すると、図5に示すように、記録ヘッドキャリッジフレーム26の側面26Cと位置決めアーム60の内側面60Aとが接触し、記録ヘッドキャリッジ14とガイド枠体54とが幅方向に正確に位置決めされる。例えば、記録ヘッドキャリッジ14の停止位置(インク補給ポジション)が僅かにずれていたり、その他の種々の要因による位置ずれが生じていても、この位置ずれが解消され、4つのインク補給ユニット48が一体で、対応するサブインクタンク30に対して位置決めされることになる。
【0086】
さらに位置決めアーム60は前進し、押圧片66が記録ヘッドキャリッジフレーム26に接触すると、圧縮コイルスプリング68の付勢力を受けて記録ヘッドキャリッジ14を押圧する。これにより、押圧片66とガイド部材18との間で記録ヘッドキャリッジ14が挟持されるため、記録ヘッドキャリッジ14は不用意にがたつかないようになる。
【0087】
このとき、図14から分かるように、カムユニット144の回転角度は40度となっており、ブラックに対応したカムユニット144の前進用カム146によって前進用カムフォロワ152がサブインクタンク30への接近方向へ押されるため、インク補給ユニット48Bkが前進しサブインクタンク30Bkに対して接近し始める。前進途中(位置決めピン78が位置決め用ポート80に進入していない状態)では、案内ピン88が保持部90A内を移動し、インク補給ユニット48はガイド枠体54の収容部70内においてがたつきなくスライドする。
【0088】
インク補給ユニット48のサブインクタンク30への接近により、図7に示すように、位置決めピン78は位置決め用ポート80への挿入を開始する。ここで、図17から分かるように、挿入前の状態では、パイプ本体94内においてパッキン104が連通穴96を封止しており(図10(A)参照)、パイプ本体94内は密閉されている。同様に、インク補給口44内においても、バルブ118がガスケット114の突起部114Cに密着しており、大気との連通が阻止されている。
【0089】
位置決めピン78の先端の案内部84は先細り形状とされているので、位置決めピン78が位置決め用ポート80内へ挿入されるとき、位置決めピン78の中心と位置決め用ポート80の中心とがずれていても、位置決めピン78は位置決め用ポート80内に入る。このとき、案内ピン88が幅広部90Bに達しており、案内ピン88と幅広部90Bとの間に隙間が構成されるので、インク補給ユニット48は収容部70内において、上下方向及び幅方向に一定範囲内で移動可能になる。インク補給ユニット48がさらにサブインクタンク30に接近すると、案内部84によって位置決めピン78の中心と位置決め用ポート80の中心とが一致する方向へと徐々に移動する。そして、位置決め部82が位置決め用ポート80に達すると、図8に示すように、位置決めピン78の中心と位置決め用ポート80の中心とが一致し、特定のインク補給ユニット48とこれに対応するサブインクタンク30とが正確に位置決めされる。
【0090】
ついで、図10(B)、(C)及び図17から分かるように、インク補給用ポート36が前進してパイプ本体94の先端がインク補給口44内に入り(パイプ挿入工程の開始)、バルブ当接部110とバルブ突起部122とが接触する。ここで、さらにパイプ本体94が挿入されると、バルブ当接部110とバルブ突起部122とが互いに押圧しあう。パイプ本体94内の圧縮コイルスプリング108は、インク補給口44内の圧縮コイルスプリング120に対してばね定数が小さく設定されているので、まず、圧縮コイルスプリング108が縮みつつ、パイプ本体94のみが前進し(弁体98は厳密には静止している)、弁体98が連通穴96を開放する。このとき、パイプ本体94の外周部にリップ部114Bが密着し、これらの間がシールされている。
【0091】
さらにパイプ本体94がインク補給口44内に挿入されると、図10(C)に示すように、パイプ本体94の先端部がバルブ118に接触するので、圧縮コイルスプリング120がバルブ118を介してパイプ本体94に押されて縮み始める(弁体98とパイプ本体94とは相対的に略一定の位置を保ちつつ、一体的にインク補給口44内に進入する)。これにより、バルブ118がガスケット114の突起部114Cから離間し、これらの間が開放され始める。
【0092】
図10(D)に示すように、パイプ本体94が最も奥まで進入した状態で、インク補給ユニット48はインク補給位置となり、インク補給用ポート76とサブインクタンク30のインク補給口44との接続が完了して液体連結され、メインインクタンク50からサブインクタンク30Bkへのインクの流路が構成される。これと同時に、排気用ポート34と排気口42との接続も完了する。その後、図8に示すように、キャップ72が大気連通孔38を封止し、サブインクタンク30の内部と外部との空気の流通を阻止する(パイプ挿入工程の終了)。従って、駆動モータ128を正転させてカムユニット144を特定の回転角度とすることで、特定のインク補給ユニット48をサブインクタンク30に接続することが可能である。
【0093】
ここで、図示しない制御回路は、駆動モータ128を逆転させる。クラッチユニット134の揺動アーム140が図12時計回り方向に揺動し、図13に示すように、駆動モータ128の回転力は、インク補給ユニット変位用ギヤ列130に代わって、ポンプ駆動用ギヤ列132に伝達されるように切り換えられる。これにより、インク補給ユニット48Bkの位置がインク補給位置に保持されたまま、ポンプユニット164を構成するローラーポンプ168が駆動されるので、インク補給ユニット48Bkによって、サブインクタンク30Bkの排気口42から内部の空気が排出される。このとき、サブインクタンク30Bkの大気連通孔38はキャップ72によって封止されているので、大気連通孔38から不用意に空気がサブインクタンク30Bk内へ入ることはなく、確実にサブインクタンク30Bk内から排気できる。また、インク補給位置へと前進していないインク補給ユニット48についても、対応するローラーポンプ168が駆動されることになるが、排気用ポート74は開放されているので、ローラーポンプ168の駆動に抵抗が生じることはない。
【0094】
制御回路は、所定時間だけ駆動モータ128を逆転させるため、所定量のインクがサブインクタンク30に補給される。この駆動モータ128の逆転時間は、あらかじめ設定した一定の時間としてもよいし、インク量センサ40からのインク量情報に基づいてフィードバック制御し、逆転時間を決めるようにしてもよい。
【0095】
つぎに制御回路は、駆動モータ128を正転させる。揺動リンク160が図13反時計回り方向に揺動し、図12に示すように、駆動モータ128の回転力は再度インク補給ユニット変位用ギヤ列130に伝達されるようになるので、カムユニット144が回転する。図14から分かるように、カムユニット144の回転角度が110度に達すると、インク補給ユニット48Bkは後退を開始する。キャップ72が大気連通孔38から離間して、サブインクタンク30内を大気圧に開放する。
【0096】
また、図17からも分かるように、パイプ本体94がインク補給口44から後退し始めるため(パイプ抜去工程の開始)、バルブ118が圧縮コイルスプリング120の弾性力でスライドして、ガスケット114の突起部114Cへ接近する。そして、バルブ118が初期位置まで戻って突起部114Cに密着すると、パイプ本体94内の弁体98が圧縮コイルスプリング108の弾性力を受けてスライドし、弁体98は連通穴96に向かって移動する。さらに、この動作の途中でパイプ本体94の外周部がリップ部114Bから離間し、これらのシールが解除される。そして、弁体98が初期位置まで戻って連通穴96を封止し、パイプ本体94がインク補給口44から抜き出される(抜去工程の終了)。
【0097】
さらに駆動モータ128が正転し、カムユニット144の回転角度が140度になると、インク補給ユニット48Bkの後退が終了し、インク補給ユニット48Bkは初期位置に戻る。
【0098】
以上により、ブラックに対応するサブインクタンク30Bkへのインクの補給は終了するが、さらに他のサブインクタンク30にインクを補給する必要がある場合には、カムユニット144の回転角度が補給するサブインクタンク30に対応する角度となるように、制御回路はさらに駆動モータ128を正転させる。例えば、シアンに対応するサブインクタンク30Cにインクを補給する場合には、カムユニット144の回転角度が160度以上180度以下となるまで駆動モータ128を正転させて、図15(B)に示すようにインク補給ユニット48Cをインク補給位置とし、この状態で駆動モータ128を逆転させてローラーポンプ168を駆動し、サブインクタンク30Cへインクを補給する。一定量補給されると、制御回路は駆動モータ128を正転させ、インク補給ユニット48Cを後退させて、初期位置へと戻す。サブインクタンク30Cへインクを補給する必要がない場合には、駆動モータ128を逆転しないようにすれば、インク補給ユニット48Cが前進及び後退をするのみでポンプユニット164は駆動されないため、サブインクタンク30Cへインクを補給することはない。
【0099】
このようにして、所望のサブインクタンク30へのインクの補給が終了すると、図14から分かるように、最後に(厳密には、インク補給ユニット48Yの後退動作と同時に)位置決めアーム60に対応する後退用カムによって位置決めアーム60が後退され、初期位置へと戻る。以上により、サブインクタンク30へインクを補給する全ての動作が終了する。
【0100】
以上の説明から分かるように、本実施形態では、複数のサブインクタンク30のうち、インクの補給が必要とされる特定のサブインクタンク30に対応するインク補給ユニット48を選択的に補給位置へと移動させて、各色ごとにサブインクタンク30へインクを供給できる。しかも、このように特定のインク補給ユニット48を選択して補給するため、インク補給に必要な部材(駆動モータ128やポンプユニット164等)を、インク補給装置46全体として共通化することができ、インク補給装置46の構造が簡略化されると共に、低コストとなる。特に、本実施形態では、単一の駆動モータ128によって、4つのインク補給ユニット48と、2つの位置決めアーム60及びポンプユニット164(4つのローラーポンプ168)を変位又は駆動するので、これら各部材に応じて駆動源等を設けた構成と比較して、構成が簡略化される。もちろん、駆動源が単一のものとされている場合に限らず、例えば、インク補給ユニット48と位置決めアーム60とで駆動源を共通化し、ポンプユニット164に対しては、さらに駆動源を設けるようにしても、構造を簡略化することが可能である。要するに、駆動源の少なくとも1つが、複数の被駆動部材を駆動可能とされていれば、被駆動部材よりも駆動源の数を少なくすることが可能になる。
【0101】
また、本実施形態では、駆動モータ128の回転力(駆動力)を、インク補給ユニット変位用ギヤ列130とポンプ駆動用ギヤ列132とに切り換えて伝達するために、揺動アーム140を備えたクラッチユニット134を採用している。このため、簡単な構造で、駆動モータ128の駆動力を、インク補給ユニット48とポンプユニット164とに切り換えることができる。
【0102】
サブインクタンク30へインクを補給する具体的構成については上記したものに限定されず、例えば、インク補給ユニット48をサブインクタンク30の上方に配置し、上下差によって重力を利用してインクをインク補給ユニット48からサブインクタンク30へ滴下あるいは流下させて補給する構成でもよいし、インクを加圧してサブインクタンク30内に強制的に送り込む構成でもよいが、本実施形態のように、サブインクタンク30内を負圧にして補給する構成では、サブインクタンク30内の内圧が上昇しないので、サブインクタンク30に負荷をかけることなく短時間で一定量のインクを確実に補給でき、好ましい。また、インク補給ユニット48自体の構成も複雑にならないので、低コストとなる。
【0103】
また、サブインクタンク30内を減圧する構成も、上記したローラーポンプ168に限定されないが、ローラーポンプ168を使用することで、簡単な構成で、且つ短時間で確実にサブインクタンク30内を減圧できる。しかも、駆動モータ128の回転運動を他の運動形態(例えば直線運動等)に変換することなく使用できるので、高効率となる。
【0104】
【発明の効果】
本発明では、画像情報に基づいてインク滴を記録媒体に吐出する記録ヘッドとこの記録ヘッドへ供給されるインクが貯留されるサブインクタンクとがそれぞれ備えられた複数の記録ヘッドユニットに対応して設けられ、サブインクタンクへインクを補給可能な複数のインク補給ユニットと、前記複数のインク補給ユニットを前記サブインクタンクに対してインクを供給しない非補給位置とインクを供給可能な補給位置との間でそれぞれ変位可能で、複数のインク補給ユニットを一体的に幅方向に移動可能に保持するガイド枠体と、前記記録ヘッドユニットに向かってスライド可能となるように前記ガイド枠体に設けられ、記録ヘッドユニットへ前進して接触することでガイド枠体を前記幅方向に移動させて記録ヘッドユニットに対し位置決めする位置決めアームと、を備えた保持部材と、単一の駆動源と、前記単一の駆動源によって駆動される駆動軸と、前記駆動軸の回転角に応じて、前記複数のインク補給ユニットのうちの特定のインク補給ユニット及び前記位置決めアームに対し前記駆動力を選択的に伝達して、インク補給ユニットの前記変位又は前記ガイド枠体の前記移動を行わせる伝達機構と、を有するので、特定のインク補給ユニットのみを非補給位置から補給位置へと変位させて、特定のサブインクタンクへインクを短時間で且つ確実に補給することが可能になると共に、構造の簡略化を図ることができるため低コストとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置を備えたインクジェット記録装置の記録ヘッドキャリッジ及びその近傍を示す斜視図である。
【図2】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置を示す平面図である。
【図3】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置の概略構成を示す一部破断側面図である。
【図4】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置のインク補給ユニットとインクジェット記録装置のサブインクタンクとを拡大して示す一部破断断面図である。
【図5】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置のインク補給ユニットとインクジェット記録装置のサブインクタンクとを拡大して示す一部破断平面図である。
【図6】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置のインク補給ユニットとインクジェット記録装置のサブインクタンクとを位置決めアームが前進した状態で拡大して示す一部破断平面図である。
【図7】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置のインク補給ユニットとインクジェット記録装置のサブインクタンクとをインク補給ユニットの前進途中の状態で拡大して示す一部破断平面図である。
【図8】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置のインク補給ユニットとインクジェット記録装置のサブインクタンクとをインク補給ユニットが補給位置に至った状態で拡大して示す一部破断平面図である。
【図9】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置のインク補給用ポートとサブインクタンクのインク補給口との接続部構造を示す断面図である。
【図10】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置のインク補給用ポートとサブインクタンクのインク補給口とが接続される過程を(A)〜(D)へと順に示す断面図である。
【図11】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置の排気用ポートとサブインクタンクの排気口との接続部構造を示す断面図である。
【図12】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置においてインク補給ユニットを変位させるための駆動系を示す一部破断側面図である。
【図13】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置においてポンプユニットを駆動するための駆動系を示す一部破断側面図である。
【図14】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置においてカムユニットの角度と位置決めアームの位置及びインク補給ユニットの位置との関係を示すチャートである。
【図15】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置においてそれぞれのインク補給ユニットがインク補給ユニットへと前進した状態を示し、(A)はブラックに対応するインク補給ユニット、(B)はシアンに対応するインク補給ユニットの場合である。
【図16】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置においてそれぞれのインク補給ユニットがインク補給ユニットへと前進した状態を示し、(A)はマゼンタに対応するインク補給ユニット、(B)はイエローに対応するインク補給ユニットの場合である。
【図17】 本発明の一実施形態に係るインク補給装置のインク補給用ポートとサブインクタンクのインク補給口との接続状態を示すタイミングチャートである。
【図18】 従来のインク補給装置の概略構成を示す説明図である。
【図19】 従来のインク補給装置の概略構成を示す説明図である。
【図20】 従来のインク補給装置の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
12 インクジェット記録装置
14 記録ヘッドキャリッジ
18 ガイド部材
20 メンテナンスステーション
26 記録ヘッドキャリッジフレーム
28 記録ヘッド
30 サブインクタンク
34 排気用ポート
36 インク補給用ポート(連通部材)
38 大気連通孔
42 排気口
44 インク補給口
46 インク補給装置
48 インク補給ユニット
50 メインインクタンク
60 位置決めアーム
62 テーパー面
66 押圧片
74 排気用ポート
76 インク補給用ポート(連通部材)
78 位置決めピン
80 位置決め用ポート
84 案内部
92 インク補給用パイプ
94 パイプ本体
98 弁体
104 パッキン
108 圧縮コイルスプリング
110 バルブ当接部
114 ガスケット
114B リップ部
120 圧縮コイルスプリング
122 バルブ突起部
124 インク補給用チューブ
126 排気用チューブ
128 駆動モータ(駆動源)
130 インク補給ユニット変位用ギヤ列
132 ポンプ駆動用ギヤ列(連結部材)
134 クラッチユニット(切り換え手段)
144 カムユニット(変位機構)
146 前進用カム
148 後退用カム
150 カムフォロワユニット(変位機構)
152 前進用カムフォロワ
154 後退用カムフォロワ
158 リンク機構
164 ポンプユニット
168 ローラーポンプ(吸引ポンプ、減圧部材)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink replenishing device that replenishes ink to a sub ink tank of a recording head unit, and an ink jet recording apparatus having the ink replenishing device.
[0002]
[Prior art]
In an ink jet recording apparatus that records an image by ejecting ink droplets from a recording head to a recording medium such as paper based on image information, a sub ink tank corresponding to each recording head is mounted on a carriage that scans the recording head. Various proposals have been made regarding the replenishment of ink to the sub ink tank.
[0003]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-63746, as shown in FIG. 18, the
[0004]
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-63746 does not consider an ink jet recording apparatus including a plurality of recording heads, and a specific configuration for driving the
[0005]
In JP-A-10-114084, as shown in FIG. 19, the
[0006]
However, in this configuration, since the
[0007]
In JP-A-10-6521, as shown in FIG. 20, after the inside of the
[0008]
However, there is no description about a configuration in which ink is supplied to a
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
In consideration of the above-described facts, the present invention provides an ink supply device that can reliably supply ink to a specific sub ink tank among a plurality of sub ink tanks in a short time with a simple configuration, and the ink supply device. It is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus provided.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a plurality of recording heads each provided with a recording head for ejecting ink droplets onto a recording medium based on image information and a sub ink tank for storing ink supplied to the recording head A plurality of ink replenishment units provided corresponding to the units and capable of replenishing ink to the sub ink tank, and a plurality of ink replenishment units not supplying ink to the sub ink tank and ink can be supplied Each can be displaced between different replenishment positions,A guide frame that integrally holds a plurality of ink supply units so as to be movable in the width direction, and is provided on the guide frame so as to be slidable toward the recording head unit. A positioning arm that moves the guide frame body in the width direction by positioning and positions the guide frame body with respect to the recording head unit.The plurality of ink supply units according to a holding member, a single drive source, a drive shaft driven by the single drive source, and a rotation angle of the drive shaftSpecific ink supply unit out ofAnd saidPositioning armThe driving force is selectively transmitted to the displacement of the ink supply unit orThe guide frameAnd a transmission mechanism for performing the above movement.
[0011]
That is, a plurality of ink replenishment units are provided corresponding to a plurality of recording head units.Each is individuallyHolding memberGuide frameThus, the sub ink tank is held so as to be displaceable between the non-supply position and the supply position.Further, the plurality of ink supply units are held by the guide frame so as to be integrally movable in the width direction. The guide frame body is provided with a positioning arm so as to be slidable toward the recording head unit.When this positioning arm advances and contacts the recording head unit, the guide frame body is moved in the width direction, The ink supply unit is integrally positioned with respect to the recording head unit. Furthermore, the driving force of a single drive source isA plurality of ink supply units according to the rotation angle of the drive shaft driven by the drive sourceSpecific ink supply unit out ofOrPositioning armIs transmitted to. Therefore,By transmitting the driving force to the positioning arm and bringing it into contact with the recording head unit, the guide frame bodyMove all the ink supply unitsTogether,It can be positioned with respect to the sub ink tank, andAll ink supply units are integratedA specific ink supply unit in a positioned stateDrive power toIt can be displaced from the non-supply position to the supply position.That is, it is possible to perform two-stage operations: an operation of positioning all the ink replenishment units integrally in the width direction, and an operation of displacing a specific ink replenishment unit to the replenishment position. In the replenishment position,Since the ink supply unit can supply ink to the sub ink tank, ink is supplied to a specific sub ink tank in this state.
[0012]
By selecting a specific ink replenishment unit and setting it to the replenishment position in this way, at least a part of the members necessary for replenishment (for example, a configuration in which the sub ink tank is depressurized and replenished corresponds to the sub ink tank. The suction pump and the like provided in common can be shared, and the structure can be simplified, so that the cost is reduced. Moreover,Guide frameIn the width directionIntegrated positioning of all ink supply units byAnd a displacement between the non-replenishment position and the replenishment position of the ink replenishment unit can be performed by a single drive source.
[0013]
A specific configuration for supplying ink from the ink supply unit to the sub ink tank is not particularly limited. For example, a configuration in which the ink is replenished by gravity due to a vertical difference between the ink replenishing unit and the sub ink tank may be used.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the ink replenishing unit is in a state of being in the replenishment position, and has a coupling mechanism for liquid coupling the ink replenishment unit and the sub ink tank. It is characterized by.
[0015]
In this way, the ink supply unit and the sub ink tank at the replenishment position are liquid-coupled by the coupling mechanism, so that the ink flow path from the ink supply unit to the sub ink tank is configured. Can be replenished.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the connection mechanism includes a communication member that connects the main ink tank in which ink is stored in advance and the sub ink tank in a sealed state; And a decompression member for decompressing the inside of the ink tank.
[0017]
Accordingly, when the main ink tank and the sub ink tank are communicated in a sealed state by the communication member and the pressure in the sub ink tank is reduced by the pressure reducing member, ink flows from the main ink tank into the sub ink tank and is replenished. Since the internal pressure of the sub ink tank is not increased, a certain amount of ink can be reliably supplied. Further, the configuration of the ink supply device does not become complicated.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the displacement mechanism includes at least one drive member that can displace a plurality of the ink supply units. It is characterized by having.
[0019]
Therefore, the ink supply unit can be displaced between the supply position and the non-supply position by the driving member.
[0020]
One or a plurality of drive members are provided, but at least one drive member can displace a plurality of ink supply units. Therefore, the number of drive members can be made smaller than the number of ink supply units, and the configuration can be simplified.
[0021]
In the invention according to claim 5, in the invention according to any one of claims 1 to 4,A guide mechanism for guiding the ink replenishment unit so that the ink replenishment unit is displaced without shaking with respect to the holding member when the ink replenishment unit is displaced to the replenishment position;It is characterized by having.
[0022]
That is, when the ink replenishment unit is displaced from the non-replenishment position to the replenishment position, it is possible to guide the ink replenishment unit to the replenishment position without rattling against the holding member.
[0023]
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 3 to 5, wherein the pressure reducing member includes a suction pump.
[0024]
By suctioning with the suction pump, the inside of the sub ink tank can be reliably decompressed in a short time.
[0025]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, the suction pump includes a connecting member that is driven and connected so that the suction pump is driven by the driving source.
[0026]
By providing the connecting member, the suction pump is driven by the drive source. For this reason, it is not necessary to separately provide a drive source for driving the suction pump, and the configuration is simplified.
[0027]
The invention according to
[0028]
That is, the switching means is in a state where the drive source is connected to the transmission mechanism (a state where the ink supply unit can be displaced) and a state where the drive source is connected to the connection member (the suction pump can be driven). Can be selectively switched.
[0029]
According to a ninth aspect of the present invention, the ink replenishing device according to any one of the first to eighth aspects, the sub ink tank to which ink is replenished by the ink replenishing device, and the ink supplied from the sub ink tank And a plurality of recording head units each provided with a recording head for ejecting the ink as ink droplets on a recording medium based on image information.
[0030]
Therefore, in this ink jet recording apparatus, the ink replenished from the ink replenishing apparatus to the sub ink tank is ejected as ink droplets onto the recording medium by the recording head, and an image is recorded on the recording medium. Although a plurality of recording head units are provided, since the ink replenishing device according to any one of claims 1 to 8 is provided, a specific sub ink among the sub ink tanks of these ink replenishing units is provided. A specific ink replenishment unit corresponding to the tank can be selected and set as a replenishment position, and at least a part of members necessary for replenishment (for example, a suction pump provided corresponding to the ink replenishment unit) is shared It becomes possible to do. Thereby, since the structure can be simplified, the cost is reduced.
[0031]
According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect of the invention, a maintenance member for maintaining the recording head is provided.
[0032]
Since the recording head is always maintained by the maintenance member and can maintain a good state for ejecting ink droplets, a high-quality image can be recorded.
[0033]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the tenth aspect of the present invention, the movement area when the maintenance member is in contact with and away from the recording head to perform a maintenance operation is the movement area when the ink supply unit is displaced. And are set so as not to overlap each other.
[0034]
In a configuration in which the moving area when the maintenance member is in contact with and away from the recording head and the maintenance operation overlaps with the moving area when the ink supply unit is displaced, the other retracts when one moves. Therefore, an extra space is required, or a configuration for a retreat operation is required. However, in the present invention, these are configured so as not to overlap, so that the entire inkjet recording apparatus is small. And the configuration can be simplified.
[0035]
In the twelfth aspect of the invention, in the tenth or eleventh aspect of the invention, when one of the maintenance operation by the maintenance member and the ink supply operation by the ink supply unit is performed, the other is performed. Control means for controlling so as not to exist.
[0036]
In this way, the occurrence of problems can be prevented by preventing the maintenance operation and the ink supply operation from being performed in parallel. Further, for example, even when any one of the operations has a problem, it is possible to prevent the problem from spreading or to easily recover from the problem.
[0037]
According to a thirteenth aspect of the invention, in the invention according to any one of the ninth to twelfth aspects, the ink supplied to the ink supply unit is stored in advance, and at least the ink supply unit and the ink supply unit in a plan view. It has a main ink tank arranged so that a part may overlap.
[0038]
Therefore, the ink stored in advance in the main ink tank is supplied to the sub ink tank by the ink supply unit. Since the main ink tank is disposed so as to at least partially overlap the ink supply unit in plan view, it is possible to reduce the size of the ink jet recording apparatus.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an enlarged view of the vicinity of the
[0040]
The ink
[0041]
The home position of the
[0042]
In the drawing, the moving direction (main scanning direction) of the
[0043]
2 to 4, the
[0044]
As shown in FIG. 1, the ink
[0045]
As shown in FIG. 3, each of the
[0046]
As shown in FIG. 1, an
[0047]
As shown in FIGS. 2 and 3, a
[0048]
As shown in detail in FIGS. 4 and 5, the
[0049]
A pair of positioning
[0050]
As shown in FIGS. 2 and 5, the
[0051]
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the inside of the
[0052]
An
[0053]
As shown in FIGS. 3 and 4, an
[0054]
Each
[0055]
A
[0056]
As shown in FIGS. 3 to 5, there is a predetermined gap between the upper surface, the lower surface, and both side surfaces of the
[0057]
As can be seen from FIG. 4, the
[0058]
As shown in FIG. 9, an
[0059]
A
[0060]
The
[0061]
A
[0062]
One end of an
[0063]
On the other hand, the
[0064]
A
[0065]
A
[0066]
Further, the positions and shapes of the
[0067]
FIG. 11 shows the
[0068]
As shown in FIGS. 2, 12, and 13, the fixed
[0069]
The
[0070]
As can be seen from FIGS. 2, 3, and 12, the fixed
[0071]
A
[0072]
Further, the fixed
[0073]
In each
[0074]
Therefore, as shown in FIG. 14, when the
[0075]
Further, when the rotation angle of the
[0076]
When the
[0077]
As shown in FIG. 13, when the
[0078]
As shown in FIG. 2, the
[0079]
The forward and backward movement of the
[0080]
Next, the operation of the
[0081]
An image is recorded on the recording medium P by moving the
[0082]
When the
[0083]
When the
[0084]
Next, the control circuit rotates the
[0085]
At this time, first, when the rotation angle of the
[0086]
When the
[0087]
At this time, as can be seen from FIG. 14, the rotation angle of the
[0088]
When the
[0089]
Since the
[0090]
Then, as can be seen from FIGS. 10B, 10C, and 17, the
[0091]
When the
[0092]
As shown in FIG. 10D, the
[0093]
Here, a control circuit (not shown) reverses the
[0094]
Since the control circuit reversely rotates the
[0095]
Next, the control circuit causes the
[0096]
Further, as can be seen from FIG. 17, since the
[0097]
Further, when the
[0098]
As described above, the replenishment of ink to the sub ink tank 30Bk corresponding to black ends. However, when it is necessary to replenish ink to another
[0099]
When the replenishment of the ink to the desired
[0100]
As can be seen from the above description, in the present embodiment, among the plurality of
[0101]
In the present embodiment, the
[0102]
The specific configuration for replenishing ink to the
[0103]
Further, the configuration for reducing the pressure in the
[0104]
【The invention's effect】
The present invention corresponds to a plurality of recording head units each provided with a recording head for discharging ink droplets to a recording medium based on image information and a sub ink tank for storing ink supplied to the recording head. A plurality of ink replenishment units that can replenish ink to the sub ink tank; a plurality of ink replenishment units that supply no ink to the sub ink tank; and a replenishment position that can supply ink. Each can be displaced betweenA guide frame that integrally holds a plurality of ink supply units so as to be movable in the width direction, and is provided on the guide frame so as to be slidable toward the recording head unit. A positioning arm that moves the guide frame body in the width direction by positioning and positions the guide frame body with respect to the recording head unit.The plurality of ink supply units according to a holding member, a single drive source, a drive shaft driven by the single drive source, and a rotation angle of the drive shaftSpecific ink supply unit out ofAnd saidPositioning armThe driving force is selectively transmitted to the displacement of the ink supply unit orThe guide frameA transmission mechanism for performing the above-described movement, and by displacing only a specific ink replenishment unit from the non-replenishment position to the replenishment position, ink can be replenished to a specific sub ink tank in a short time and reliably. In addition, the structure can be simplified and the cost is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a recording head carriage and its vicinity of an ink jet recording apparatus equipped with an ink supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an ink supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partially cutaway side view showing a schematic configuration of an ink supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partially cutaway cross-sectional view showing an enlarged ink supply unit of an ink supply device and a sub ink tank of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a partially cutaway plan view showing an enlarged ink supply unit of the ink supply device and a sub ink tank of the ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partially cutaway plan view showing an enlarged ink supply unit of the ink supply device and a sub ink tank of the ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention in a state where the positioning arm has advanced.
FIG. 7 is a partially cutaway plan view showing the ink supply unit of the ink supply device and the sub ink tank of the ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention in an enlarged state while the ink supply unit is moving forward.
FIG. 8 is a partially broken plan view showing an ink supply unit of an ink supply device and a sub ink tank of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention in an enlarged state with the ink supply unit reaching a supply position. is there.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a connection portion structure between an ink supply port of an ink supply device and an ink supply port of a sub ink tank according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views sequentially illustrating a process of connecting an ink supply port of an ink supply device and an ink supply port of a sub ink tank according to an embodiment of the present invention to FIGS. .
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a connection portion structure between an exhaust port of an ink supply device and an exhaust port of a sub ink tank according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a partially broken side view showing a drive system for displacing the ink supply unit in the ink supply device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a partially cutaway side view showing a drive system for driving a pump unit in the ink supply device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a chart showing the relationship between the angle of the cam unit, the position of the positioning arm, and the position of the ink supply unit in the ink supply device according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 15A and 15B show a state in which each ink replenishing unit has advanced to the ink replenishing unit in the ink replenishing device according to the embodiment of the present invention, FIG. 15A is an ink replenishing unit corresponding to black, and FIG. This is the case of the ink supply unit corresponding to.
FIGS. 16A and 16B show a state where each ink supply unit has advanced to the ink supply unit in the ink supply device according to the embodiment of the present invention, FIG. 16A shows an ink supply unit corresponding to magenta, and FIG. This is the case of the ink supply unit corresponding to.
FIG. 17 is a timing chart showing a connection state between an ink supply port of an ink supply device according to an embodiment of the present invention and an ink supply port of a sub ink tank.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional ink supply device.
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional ink supply device.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional ink supply device.
[Explanation of symbols]
12 Inkjet recording device
14 Recording head carriage
18 Guide member
20 Maintenance station
26 Recording head carriage frame
28 Recording head
30 Sub ink tank
34 Exhaust port
36 Ink supply port (communication member)
38 Air communication hole
42 Exhaust port
44 Ink supply port
46 Ink Supply Device
48 Ink Supply Unit
50 Main ink tank
60 Positioning arm
62 Tapered surface
66 Pressing piece
74 Exhaust port
76 Ink supply port (communication member)
78 Positioning pin
80 Positioning port
84 Guide
92 Ink supply pipe
94 Pipe body
98 Disc
104 packing
108 Compression coil spring
110 Valve contact part
114 gasket
114B Lip part
120 compression coil spring
122 Valve protrusion
124 Ink supply tube
126 Exhaust tube
128 Drive motor (drive source)
130 Ink supply unit displacement gear train
132 Pump drive gear train (connecting member)
134 Clutch unit (switching means)
144 Cam unit (displacement mechanism)
146 Forward cam
148 Reverse cam
150 Cam follower unit (displacement mechanism)
152 Forward Cam Follower
154 Reversing cam follower
158 Link mechanism
164 Pump unit
168 Roller pump (suction pump, decompression member)
Claims (13)
前記複数のインク補給ユニットを前記サブインクタンクに対してインクを供給しない非補給位置とインクを供給可能な補給位置との間でそれぞれ変位可能で、複数のインク補給ユニットを一体的に幅方向に移動可能に保持するガイド枠体と、前記記録ヘッドユニットに向かってスライド可能となるように前記ガイド枠体に設けられ、記録ヘッドユニットへ前進して接触することでガイド枠体を前記幅方向に移動させて記録ヘッドユニットに対し位置決めする位置決めアームと、を備えた保持部材と、
単一の駆動源と、
前記単一の駆動源によって駆動される駆動軸と、
前記駆動軸の回転角に応じて、前記複数のインク補給ユニットのうちの特定のインク補給ユニット及び前記位置決めアームに対し前記駆動力を選択的に伝達して、インク補給ユニットの前記変位又は前記ガイド枠体の前記移動を行わせる伝達機構と、
を有することを特徴とするインク補給装置。A plurality of recording head units each provided with a recording head for ejecting ink droplets onto a recording medium based on image information and a sub ink tank for storing ink supplied to the recording head are provided. A plurality of ink supply units capable of supplying ink to the ink tank; and
Wherein the plurality of ink supply units is possible, respectively displaced between the ink supply can supply position non supplying position and the ink is not supplied to the sub ink tank, a plurality of the ink supply unit to integrally width direction A guide frame body that is movably held, and is provided on the guide frame body so as to be slidable toward the recording head unit. The guide frame body moves in the width direction by advancing and contacting the recording head unit. A holding member having a positioning arm that moves and positions the recording head unit ; and
A single drive source,
A drive shaft driven by the single drive source;
Depending on the rotation angle of the drive shaft, the drive force is selectively transmitted to a specific ink supply unit and the positioning arm among the plurality of ink supply units , and the displacement of the ink supply unit or the guide A transmission mechanism for performing the movement of the frame ,
An ink replenishing device comprising:
を有することを特徴とする請求項1に記載のインク補給装置。A connection mechanism for liquid-connecting the ink supply unit and the sub ink tank in a state where the ink supply unit is in the supply position;
The ink replenishing device according to claim 1, comprising:
あらかじめインクが貯留されたメインインクタンクと前記サブインクタンクとを密閉状態で連通させる連通部材と、
前記サブインクタンク内を減圧する減圧部材と、
を有することを特徴とする請求項2に記載のインク補給装置。The coupling mechanism is
A communication member for communicating the main ink tank in which ink is stored in advance and the sub ink tank in a sealed state;
A decompression member for decompressing the sub ink tank;
The ink replenishing device according to claim 2, comprising:
少なくとも1つが前記インク補給ユニットの複数を変位可能な1又は複数の駆動部材を有していることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のインク補給装置。The displacement mechanism is
The ink replenishing device according to claim 1, wherein at least one of the plurality of ink replenishing units includes one or a plurality of driving members capable of displacing the plurality of ink replenishing units.
を有することを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のインク補給装置。 A guide mechanism for guiding the ink replenishment unit so that the ink replenishment unit is displaced without shaking with respect to the holding member when the ink replenishment unit is displaced to the replenishment position;
The ink replenishing device according to claim 1, wherein the ink replenishing device is provided.
を有することを特徴とする請求項6に記載のインク補給装置。A connecting member for driving and connecting so that the suction pump is driven by the driving source;
The ink supply device according to claim 6, further comprising:
を有することを特徴とする請求項5〜請求項7のいずれかに記載のインク補給装置。Switching means for selectively switching the drive source between the transmission mechanism and the connecting member;
The ink replenishing device according to claim 5, comprising:
前記インク補給装置によってインクが補給されるサブインクタンクとこのサブインクタンクから供給されたインクを画像情報に基づいてインク滴として記録媒体に吐出する記録ヘッドとがそれぞれ設けられた複数の記録ヘッドユニットと、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。An ink supply device according to any one of claims 1 to 8,
A plurality of recording head units each provided with a sub ink tank that is replenished with ink by the ink replenishing device and a recording head that ejects ink supplied from the sub ink tank as ink droplets onto a recording medium based on image information When,
An ink jet recording apparatus comprising:
を有することを特徴とする請求項9に記載のインクジェット記録装置。A maintenance member for maintaining the recording head;
The inkjet recording apparatus according to claim 9, wherein:
を有することを特徴とする請求項10又は請求項11に記載のインクジェット記録装置。Control means for controlling so that when one of the maintenance operation by the maintenance member and the ink supply operation by the ink supply unit is performed, the other is not performed;
The inkjet recording apparatus according to claim 10, wherein the inkjet recording apparatus includes:
を有することを特徴とする請求項9〜請求項12のいずれかに記載のインクジェット記録装置。A main ink tank in which ink to be supplied to the ink supply unit is stored in advance, and is arranged so as to at least partially overlap the ink supply unit in plan view;
The inkjet recording apparatus according to claim 9, wherein the inkjet recording apparatus includes:
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