(57)【要約】【課題】  チューブ供給式のインクジェットプリンタにおいて、キャリッジ側に  ヘッド固定レバーの回動力を利用して簡易のインク供給弁を設ける事を目的とする。【解決手段】  記録ヘッドのインクの吐出状態を良好に保つための回復処理を実行可能な回復手段と所定の条件下において回復処理位置の外から前記回復処理位置への前記記録ヘッドの移動を阻止可能な移動拘束手段を設けたインクジェット記録装置において、記録ヘッドを積載するキャリッジ上にインク供給路を開閉する開閉弁を設け、且つ前記記録ヘッドがキャリッジに結合された状態で開閉弁を開き、且つ前記記録ヘッドの分離時に開閉弁を閉じる手段とを具備する【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドを移動させ、前記インク吐出口からインクを吐出することによって被記録媒体に記録を行い、所定の回復処理位置で前記記録ヘッドのインクの吐出状態を良好に保つための回復処理を実行可能な回復手段と、所定の条件下において前記回復処理位置の外から前記回復処理位置への前記記録ヘッドの移動を阻止可能な移動拘束手段と、を設けたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドを積載するキャリッジ上にインク供給路を開閉する開閉弁を設け、且つ前記記録ヘッドがキャリッジに結合された状態で前記開閉弁を開き、且つ前記記録ヘッドの分離時に前記開閉弁を閉じる手段とを具備することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記開閉弁は、記録ヘッドをキャリッジに固定する回動自在なレバーの回動力を利用して、前記開閉弁の開閉を行う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。
【請求項３】
前記開閉弁は、記録ヘッドの装着圧を利用して、前記開閉弁の開閉を行う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。
【請求項４】
前記開閉弁は、チューブに外圧を加える事で流路の遮断を行う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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、着脱可能なヘッドを有するチューブ供給方式のインクジェット記録装置に関し、特にヘッド着脱時の記録液のにじみ出し防止するための開閉弁を備えるインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の記録媒体（以下、記録媒体と記する）に対して記録を行う記録装置は、種々の記録方式例えば、ワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、又はインクジェット方式による記録ヘッドを搭載可能な形態として提案されている。
【０００３】
そのような記録装置の中で吐出口（ノズル）からインクを吐出させて記録紙上に記録を行うインクジェット記録方式の記録装置（以下、インクジェット記録装置と称する）は低騒音なノンインパクト記録装置であり高密度且つ高速な記録動作が可能であり、最近このタイプの記録装置がほとんどである。
【０００４】
一般にインクジェット記録装置は、記録ヘッドを搭載するキャリッジを駆動する手段と、記録紙を搬送する搬送手段及びこれらを制御するための制御手段とを具備している。
【０００５】
一方、記録ヘッドの吐出口からインクを吐出する為に、利用されるエネルギーを発生するエネルギー発生素子としては、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いたものやレーザーなどの電磁波を照射して発熱させこの発熱による作用でインク滴を吐出させるもの、或いは発熱抵抗体を有する電気熱変換素子によって液体を加熱させるものなどがある。
【０００６】
その中でも熱エネルギーを利用してインクを滴として吐出させる方式のインクジェット記録方式の記録ヘッドは、吐出口を高密度に配列する事ができるため高解像度の記録をする事が可能である。その中でも電気熱変換素子をエネルギー発生素子として用いた記録ヘッドは、小型化も容易であり、且つ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上性が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十分に活用でき、高密度実装化が容易で製造コストも安価なことから、大変有利である。
【０００７】
上述のように、インクジェット記録方式は簡単な構成からなる極めて優れた記録方式ではあるが、一方解決すべき問題も存在する。問題の１つは吐出口の目詰まりである。目詰まりの原因としては主に２つほどあり、１つは吐出口からの溶媒の蒸発によってノズル先端のインク粘度が高くなって不吐出を起こすものである。もう１つはインク液中の微細なごみがノズルに入って不吐出を起こすものである。
【０００８】
上述の問題の処理手段として一般にポンプ手段を用いた目詰まり回復処理手段が設けられている。インクの流路系におけるポンプ手段の介在には２通りがあり、その１つはノズルとインクタンクの間にあってインク流路系のインクを加圧し、ノズルおよび流路中の高粘度インクや微細なごみ、又はインク液中の気泡を廃インクとしてノズル先端より排出させて処理するものである。他の１つはノズル先端から吸引ポンプでインクを吸引する事により、ヘッド内及びヘッドにインクを供給する流路内の高粘度インクまたは微細なごみ、又はインク液中の気泡を廃インクと共にノズル先端より吸引処理することである。しかしながら、上記方法でもヘッドの機能が改善されない場合、ヘッドの交換が必要となる。
【０００９】
ヘッドを交換する際、ヘッド部にインクタンクを有している方式ではキャリッジからヘッドを外し交換しても液漏れ等の心配は無い。
【特許文献１】特開２００２−２４８７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、大判プリンタ等の大量に印刷を行う場合、インク貯蔵室とヘッド部を離し、チューブ等の液流路による供給を行う方式が一般的であり、この方式だと、タンクを非常に大きくできるメリットはあるが、ヘッド部をキャリッジから外し交換する際、チューブ等の液流路内に溜まっているインクの一部がヘッドとチューブのジョイント部から漏れ出してしまう不具合が有った。
【００１１】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたものであって、ヘッドを交換する際、ヘッドとチューブとの結合部におけるインクのにじみ出しによるインクジェット記録装置内への汚れを防止する事を目的としている。特にヘッドを抜いたままの放置状態で確実にヘッド側の供給弁を閉じる機構を提供するものである。
【００１２】
しかし、従来、いろいろな手段が提案されているが、いずれも機構が複雑であったり、信頼性が低かったり、あるいはコスト高であるといった理由から、ヘッドを交換する場合は、チューブ内のインクを一度全部抜き、空にしてからヘッド交換を行う事が一般的で有った。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
インク吐出口からインクを吐出可能な記録ヘッドを用い、前記記録ヘッドを移動させ、前記インク吐出口からインクを吐出することによって被記録媒体に記録を行い、所定の回復処理位置で前記記録ヘッドのインクの吐出状態を良好に保つための回復処理を実行可能な回復手段と、所定の条件下において前記回復処理位置の外から前記回復処理位置への前記記録ヘッドの移動を阻止可能な移動拘束手段と、を設けたインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドを積載するキャリッジ上にインク供給路を開閉する開閉弁を設け、且つ前記記録ヘッドがキャリッジに結合された状態で前記開閉弁を開き、且つ前記記録ヘッドの分離時に前記開閉弁を閉じる手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】
なお、上述の構成を集約すれば、以下の通りとなる。
【００１５】
記録ヘッドを移動させ、インク吐出口からインクを吐出することによって記録媒体に記録を行い、且つ記録ヘッドの回復機能を有する手段を設けたインクジェット記録装置において、記録ヘッドを積載するキャリッジ上にチューブ等で導かれたインク供給路を開閉する開閉弁を設け、且つ前記記録ヘッドの着脱用レバーの開閉時の押し圧を利用し前記開閉弁を開閉する手段、もしくは記録ヘッドの装着圧を利用し開閉することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上述の構成になるので、上述のヘッドを交換する際、ヘッドとチューブとの結合部におけるインクのにじみ出しによるインクジェット記録装置内への汚れを防止出来る。特にヘッドを抜いたままの放置状態で確実にヘッド側の供給弁を閉じる事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態として図面を用いて具体例を説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明に鑑み、実施形態を詳細に説明する。図１は、第一実施例のインクジェット記録装置のキャリッジ断面図を示し、図２は、本発明のプリンタ本体斜視図、図３は図２の記録装置における要部の平面図をそれぞれ示す。
【００１９】
図２において、５６はインクジェット記録装置本体である。記録手段である記録ヘッド４は、被記録媒体としての記録紙５１に対向した面に矢印Ｃ、Ｄの主走査方向と略直交した方向に複数のノズル列が設けられており、各ノズル列毎に異なる色のインクを吐出する。
【００２０】
記録ヘッド４において、各インク色のノズル列に対しては、それぞれの供給チューブ５５を介してインクタンク５４から各色のインクが供給される。また、記録ヘッド４はキャリッジ７上に載置されている。
【００２１】
キャリッジ７は、両端部がフレーム６１に固定された互いに平行なガイドシャフト５７とガイドレールに沿って、矢印Ｃ，Ｄの主走査方向に往復動可能に支持されている。なお、このキャリッジ７は、不図示のベルト駆動装置とモータとにより往復動される。キャリッジ７の移動範囲の近傍には、搬送ローラ５９と、これに当接するピンチローラ（不図示）とが設けられている。また、インクジェット記録装置本体５６の前部には、着脱可能なカセット６０が取りつけられている。記録紙５１は、カセット６０から供給され、記録ヘッド４と対向する記録位置に至り、そして搬送ローラ５９及び不図示のピンチローラに挟まれて、それらの搬送ローラ５９及びピンチローラの回転によりキャリッジ７の移動方向と直交する矢印Ｙの副走査方向に搬送される。記録ヘッド４により画像が記録された記録紙５１は、排紙スタッカ５３に排出されるものである。
【００２２】
図３において、キャリッジ７の移動範囲の右端付近に設けられたホームポジションには、キャリッジ７と対向可能な位置に、ヘッド回復手段６２が配設されている。ヘッド回復手段６２は、記録動作の待機中記録動作の前後、もしくは一行毎の記録の合間に作動する。このヘッド回復手段６２は、記録ヘッドの目詰まりを防止するなどしてインクの吐出性能を保持し、更にキャッピング、吸引、ワイピングなどの動作も行う。
【００２３】
次に本発明のキャリッジの断面図を示している図１について、詳細な説明を行う。図において、インクジェット本体に設けられた不図示のプリンタフレームにＣＲシャフト１とＣＲサブシャフト２が固着されている。
【００２４】
そして、前述の２本のシャフトに軸受３を介してキャリッジ７が走査方向に摺動自在に保持されている。このキャリッジ７には、ヘッド４を所定の位置に固定する為のレバー１４が回転軸８を中心に回動可能に設けられ、レバー１４の下部には回転軸９を介してヘッドおさえ１５が回動自在に保持され、且つヘッドおさえ１５とストッパー１２の間には、バネ１１が配設され、このバネ１１の弾性によりヘッドおさえ１５が常にヘッド４を下方向に押しつけ、ヘッド４をキャリッジ７に固定しているものである。また、ヘッド４へインクを供給するチューブ１７は、ジョイントを介して弾性の極めて高いチューブ２０へ接続され（チューブ１７で代用も可）、インク注入口パッキン１６を経てヘッド４に供給される。
【００２５】
不図示のインク供給機構からヘッド４までは、長いチューブで接続され内部は常にインクが充填されているが、インク供給側（供給弁）とヘッド側（ヘッド装着による）の両方のチューブ端が閉じられているのでインクが漏れ出る事は無い。次に、キャリッジ７には前述のチューブ２０の流路を開閉できる弁シャフト１８がバネ１９により付勢された状態で設けられており、レバー１４を閉じた状態、すなわちヘッド４を装着した状態では、弁シャフト１８がバネ１９により上方向に付勢されているので、チューブ２０の流路は確保された状態となっており、インクの遮断は無い。
【００２６】
図４は、第一実施例のキャリッジの断面図で、ヘッド４を外しレバー１４を開けた状態を示す。図中、インクジェット本体に設けられた不図示のプリンタフレームにＣＲシャフト１とＣＲサブシャフト２が固着されている。そして、前述のシャフトに軸受３を介してキャリッジ７が走査方向に摺動自在に保持されている。このキャリッジ７には、ヘッド４を所定の位置に固定する為のレバー１４が回転軸８を中心に回動可能に設けられ、レバー１４の端部には回転軸９を介してヘッドおさえ１５がバネ１１で付勢可能に保持されている。
【００２７】
また、ヘッド４へインクを供給するチューブ１７は、ジョイントを介して弾性の極めて高いチューブ２０へ接続され、インク注入口パッキン１６を経て、ヘッド４に供給される。
【００２８】
次に、キャリッジ７には、チューブ２０の流路を遮断できる弁シャフト１８がバネ１９により付勢された状態で設けられており、レバー１４が開いた状態、すなわちヘッド４を外した状態では、レバー１４が弁シャフト１８を押し下げ、弁シャフト１８の先端がチューブ２０を潰した状態となり、インク流路を遮断する。この構造により、ヘッド４を交換する状態では、チューブ２０が弁シャフト１８で潰されているためにインク注入口パッキン１６からインクが漏れ出る事が無い（インク注入口パッキンとチューブ潰され位置が非常に近いため、インクが非常に抜けにくい。また、インク量も僅かである）。
【００２９】
図５は、第一実施例のキャリッジの断面図で、ヘッドを外しレバーを閉じた状態を示す。この状態は、プリンタを輸送する場合である。
【実施例２】
【００３０】
図６、７は、第二実施例のインクジェット記録装置のキャリッジ断面図を示す。図において、インクジェットプリンタ本体に設けられた不図示のプリンタフレームにＣＲシャフト１とＣＲサブシャフト２が固着されている。
【００３１】
そして、前述のシャフトに不図示の軸受を介してキャリッジ７が走査方向に摺動自在に保持されている。このキャリッジ７には、ヘッド４を所定の位置に固定する為の不図示の固定機構が設けられている。そして、キャリッジ７には、軸２２を介してレバー２１が回動自在に保持されており、レバー２１の一端は、バネ１９によりキャリッジ７側に付勢されている。
【００３２】
図６はキャリッジ７にヘッドが無い状態を示している。この時、バネ１９の弾性力によりレバー２１が水平状態に付勢され、軸２２の近傍に設けられたチューブ２０がレバー２１により潰されインクの流路が遮断される状態を示している（バネ圧により、チューブ２０を潰す以外にギア等の機構を用いても可）。
【００３３】
図７はヘッド４をキャリッジ７に装着した状態を示す。ここでは、レバー２１のバネ付勢されていない端部がヘッド４のハウジングにより押される事で、軸２２を中心にレバー２１が回転しチューブ２０から浮き上がりインクの流路が確保される構造である。
【００３４】
ここで使用するチューブは、弾性の極めて高い材質の物を使用する。
【００３５】
不図示のインク供給機構からヘッド４までは、長いチューブで接続されており、且つ内部は常にインクが充填されている。そして、ヘッド４をキャリッジ７から外した場合、前述のインク流路遮断により、不図示のインク注入口パッキンからインクが漏れ出す事は無くなるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第一実施例のキャリッジの断面図である。
【図２】本発明の第一実施例のプリンタ本体斜視図である。
【図３】本発明の第一実施例の要部の平面図である。
【図４】本発明の第一実施例のヘッドを外してレバーを開けた状態を示すの断面図である。
【図５】本発明の第一実施例のヘッドを外してレバーを閉じた状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第二実施例のヘッドが無い状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第二実施例のヘッドをキャリッジ７に装着した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  ＣＲシャフト
２  ＣＲサブシャフト
３  軸受
４  ヘッド
５  インク吐出口
６  接点
７  キャリッジ
８  回転軸
９  回転軸
１０  軸
１１  バネ
１２  ストッパー
１３  ストッパー
１４  レバー
１５  ヘッドおさえ
１６  インク注入口パッキン
１７  チューブ
１８  弁シャフト
１９  バネ
２０  チューブ
２１  レバー
２２  軸
５１  記録紙
５３  排紙スタッカ
５４  インクタンク
５５  供給チューブ
５６  インクジェット記録装置本体
５７  ガイドシャフト
５９  搬送ローラー
６０  カセット
６１  フレーム
６２  ヘッド回復手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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