(57)【要約】【課題】  インクタンクと印刷ヘッドとの間のバブルを除去してインクを円滑に供給することのできるインクジェット画像形成装置、インクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジ及び、画像形成装置用のインクカートリッジを提供する。【解決手段】  画像形成装置１の本体フレーム１０に着脱可能に設けられるインクカートリッジ２０に配設される少なくとも一つのポンプ２３と、少なくとも一つのポンプを動作させる少なくとも一つのポンプ動作部３０と、第１の方向に回転すると少なくとも一つのポンプ動作部を駆動させ、第２の方向に回転すると画像形成装置の他の構成要素を駆動させる駆動モータ５１と、駆動モータを制御する制御部６０と、を含んで構成し、ポンプ２３が動作されるとインクカートリッジ２０に作用してインクカートリッジ内のインクが循環するようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の本体フレームに着脱可能に設けられるインクカートリッジに配設される少なくとも一つのポンプと、
前記少なくとも一つのポンプを動作させる少なくとも一つのポンプ動作部と、
第１の方向に回転すると前記少なくとも一つのポンプ動作部を駆動させ、第２の方向に回転すると前記画像形成装置の他の構成要素を駆動させる駆動モータと、
前記駆動モータを制御する制御部と、
を含むことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動モータは、ノズル異常補完用モータ、ピックアップモータ、搬送モータまたは、排紙モータのうちのいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つのポンプ動作部は、
前記インクカートリッジに回動可能に設けられて、その上端が前記少なくとも一つのポンプの動作ロッドに連結されたポンピングレバーと、
前記ポンピングレバーの下端の近傍に設けられて、前記ポンピングレバーの下端に接触すると前記動作ロッドが移動されるように形成されたポンピングカムと、
前記駆動モータから動力を受けて前記ポンピングカムを回転させる駆動部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記画像形成装置に電源が印加されたとき、前記インクカートリッジが前記本体フレームから分離されてから再び装着されたとき、または、前記インクカートリッジのインクタンクが入れ替えられたときに、前記駆動モータを第１の方向に回転させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、印刷中にインクの総吐出量が基準値よりも大きくなると、前記駆動モータを第１の方向に回転させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項６】
画像形成装置の本体フレームに着脱可能に設けられるインクカートリッジに配設される複数のポンプと、
前記複数のポンプを動作させるポンプ動作部と、
第１の方向に回転すると前記ポンプ動作部を駆動させ、第２の方向に回転するとノズル異常補完ローラを駆動させるノズル異常補完用モータと、
前記ノズル異常補完用モータを制御する制御部と、
を含むことを特徴とするインクジェット画像形成装置。
【請求項７】
前記複数のポンプは、二つを一対にして前記インクカートリッジに配設されることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項８】
前記複数のポンプは、
前記インクカートリッジに二対が設けられて、前記インクカートリッジの両端に一対ずつ配設され、
前記ポンプ動作部は、
前記インクカートリッジに回動可能に設けられて、その上端が前記一つの対をなす二つのポンプの動作ロッドを押すことができるように形成された第１ポンピングレバー、及び、前記インクカートリッジに回動可能に設けられて、その上端が前記別の一つの対をなす二つのポンプの動作ロッドを押すことができるように形成された第２ポンピングレバーと、
前記第１ポンピングレバーの下端の近傍に設けられて、前記第１ポンピングレバーの下端に接触すると、前記第１ポンピングレバーが前記一つの対をなす二つのポンプの動作ロッドを加圧するように形成された第１ポンピングカム、及び、前記第２ポンピングレバーの下端の近傍に設けられて、前記第２ポンピングレバーの下端に接触すると、前記第２ポンピングレバーが前記別の一つの対をなす二つのポンプの動作ロッドを加圧するように形成された第２ポンピングカムと、
前記ノズル異常補完用モータから動力を受けて、前記第１ポンピングカム及び前記第２ポンピングカムを回転させる駆動部と、
を含むことを特徴とする請求項７に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項９】
前記駆動部は、
前記本体フレームに回転自在に設けられるカム軸と、
前記カム軸の一端に設けられて、前記ノズル異常補完用モータから動力を受けるポンプギヤと、
を含むことを特徴とする請求項８に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記画像形成装置に電源が印加されたとき、前記インクカートリッジが前記本体フレームから分離されてから再び装着されたとき、または、前記インクカートリッジのインクタンクが入れ替えられたときに、前記ノズル異常補完用モータを第１の方向に回転させることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、印刷中にインクの総吐出量が基準値よりも大きくなると、前記ノズル異常補完用モータを第１の方向に回転させることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項１２】
本体フレームと、
前記本体フレームに着脱可能に設けられて、少なくとも一つのインクタンクと、印刷媒体が搬送される方向に対して垂直な方向に配列されて設けられて前記印刷媒体にインクを噴射する複数の印刷ヘッドと、前記少なくとも一つのインクタンクとそれぞれ連通する少なくとも一つのポンプとを含むインクカートリッジと、
前記本体フレームに固定され、前記少なくとも一つのポンプと連結されて前記少なくとも一つのポンプを動作させる回転軸を備えたモータと、
を含むことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１３】
前記モータは、前記ポンプが動作されない間は、前記インクジェットプリンタの他の構成要素を駆動させることを特徴とする請求項１２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１４】
前記モータに連結されて設けられて、前記モータの回転軸が第１の方向に回転するときにのみ動力を伝達して、前記少なくとも一つのポンプを動作させるクラッチをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１５】
前記インクジェットプリンタの電源がオンになった後、初期化過程の一部として前記少なくとも一つのポンプを動作させる制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１６】
前記インクカートリッジが前記本体フレームに装着されると、前記少なくとも一つのポンプを動作させる制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項１７】
カートリッジフレームと、
前記カートリッジフレームに設けられた少なくとも一つのインクタンクと、
前記カートリッジフレームに設けられて、前記少なくとも一つのインクタンクとそれぞれ連通し、それぞれに動作ロッドを備え、上記動作ロッドが押圧されることにより作動する少なくとも一つのポンプと、
前記カートリッジフレームに回動可能に設けられて、前記カートリッジフレームの外部から力を受けると、対応する前記少なくとも一つの動作ロッドを押圧する力を加える少なくとも一つのポンピングレバーと、
前記カートリッジフレームに、印刷媒体が搬送される方向に対して垂直な方向に配列されて設けられて、前記印刷媒体にインクを噴射する複数の印刷ヘッドと、
を含むことを特徴とするインクジェットプリンタ用のインクカートリッジ。
【請求項１８】
前記少なくとも一つのポンピングレバーは、
前記カートリッジフレームの内部に設けられ、
前記少なくとも一つのポンピングレバーとそれぞれ対応するように前記カートリッジフレームに設けられた少なくとも一つの孔を介して前記カートリッジフレームの外部に延長されて、前記カートリッジフレームの外側から力を受けるように形成された下端を含むことを特徴とする請求項１７に記載のインクジェットプリンタ用のインクカートリッジ。
【請求項１９】
前記少なくとも一つのインクタンクと前記印刷ヘッドとの間を連通するチャネルを形成するインクチャネル部を更に含み、
前記少なくとも一つのポンプが動作すると、インクが前記インクチャネル部内で循環してバブルを除去することを特徴とする請求項１７に記載のインクジェットプリンタ用のインクカートリッジ。
【請求項２０】
カートリッジフレームと、
前記カートリッジフレームに設けられ、インクを供給する少なくとも一つのインクタンクと、
前記カートリッジフレームに、印刷媒体が搬送される方向に対して垂直な方向に配列されて設けられ、供給された前記インクを前記印刷媒体に噴射する複数の印刷ヘッドと、
前記カートリッジフレームに、前記インクタンク、及び、前記複数の印刷ヘッドのうち対応する少なくとも一つの印刷ヘッドと連通して、インクが流動できるように設けられる少なくとも一つのポンプと、
を含むことを特徴とする画像形成装置用のインクカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット画像形成装置、インクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジ、及び、画像形成装置用のインクカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットプリンタのようなインクジェット画像形成装置は、印刷用のインクを微小な液滴に作って、例えば用紙や織物などのような印刷媒体上の所望する位置に吐出することにより、かかる印刷媒体に所定の画像を印刷する装置である。
【０００３】
従来の技術によるインクジェット画像形成装置は、印刷媒体の搬送方向に対して垂直な方向、すなわち印刷媒体の幅方向、に直線往復移動をし、かかる印刷媒体上に所定の画像を印刷するインクカートリッジを備える。一般に、インクカートリッジは、印刷媒体の幅方向に往復運動をする。ここで、本明細書中においては、印刷媒体の「幅方向」といった場合、印刷媒体の横の長さまたは縦の長さとは何らの関連も有さないものとし、印刷媒体が搬送される方向に対して垂直な方向を意味するものとする。例えば、印刷媒体が、搬送方向の長さが搬送方向に対して垂直な方向の長さよりも短い場合であっても、印刷媒体の幅方向は印刷媒体の搬送方向に対して垂直な方向となる。また、インクカートリッジの「幅方向」といった場合にも、印刷媒体が搬送される方向に対して垂直な方向を意味するものとする。
【０００４】
ここで、上記のようなインクカートリッジを往復移動させて画像を印刷する従来の技術によるインクジェット画像形成装置は、印刷速度が遅いという短所がある。
【０００５】
このような短所を克服するために、最近では、印刷媒体の全幅方向に渡って配列された複数の印刷ヘッドを有するインクカートリッジが開発されている。すなわち、複数の印刷ヘッドがインクカートリッジの幅方向の全区間に渡って配置されることにより、インクカートリッジを往復移動させることなく、早い速度で所定の画像を印刷することができるインクジェット画像形成装置が開発されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００６】
このような、往復移動することなく画像を印刷することができるインクカートリッジは、印刷用のインクを保存する複数のインクタンクと、印刷媒体の幅方向の幅に対応されるように配列された複数の印刷ヘッドと、上記複数のインクタンクから上記複数の印刷ヘッドへインクを供給するためのインクチャネル部（インクチャネルユニット）とを備える。
【０００７】
複数のインクタンクは、インクカートリッジのフレームに分離可能に装着され、色々な色相のインク、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｂ）インクが、それぞれのインクタンクに保存されている。
【０００８】
インクチャネル部は複数のインクタンクと連結され、インクタンクから流入されるインクをインクの色相別に複数の印刷ヘッドのそれぞれに供給する役割を果たす。
【０００９】
インクチャネル部の前面、すなわち印刷媒体と対向する面には、複数の印刷ヘッドが所定のパターンに配列されて取り付けられる。また、複数の印刷ヘッドのそれぞれには、インクを吐出するための複数のノズルが形成されており、上記インクチャネル部から供給されたインクが上記ノズルを介して印刷媒体上に吐出されることにより印刷媒体上に画像が印刷される。
【００１０】
【特許文献１】特開平１７−３３５２６６号公報
【特許文献２】特開平１５−１５４６８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、このようなインクジェット画像形成装置は、電源が印加されてから、インクタンクのインクが印刷ヘッドまで供給されて印刷準備が完了するまでに、長い時間を要するという問題があった。
【００１２】
また、インクタンクを入れ替えたり、インクカートリッジをインクジェット画像形成装置の本体から外して再び装着した場合に、インク循環システムにバブルが発生して、印刷ヘッドまでインクの供給が順調に行なわれないという問題もあった。すなわち、インクタンクやインクカートリッジの着脱の際に、インクタンクからインクチャネル部を経て印刷ヘッドまでインクが搬送されるインク循環システムに、外部の空気が侵入してバブルが発生し、インクの供給が順調に行なわれないという問題があった。更に、印刷中においても、印刷ヘッドから発生する熱によってインクにバブルが発生して、印刷ヘッドまでインクが円滑に供給されないといった問題も発生していた。このように、印刷ヘッドへのインクの供給が円滑に行なわれなくなると、印刷される画像の品質が低下するといった問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、インクタンクと印刷ヘッドとの間に発生するバブルを除去することができ、インクを円滑に供給することのできるインクジェット画像形成装置、インクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジ及び、画像形成装置用のインクカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、画像形成装置の本体フレームに着脱可能に設けられるインクカートリッジに配設される少なくとも一つのポンプと、上記少なくとも一つのポンプを動作させる少なくとも一つのポンプ動作部（ポンプ動作ユニット）と、第１の方向に回転すると上記少なくとも一つのポンプ動作部を駆動させ、第２の方向に回転すると上記画像形成装置の他の構成要素を駆動させる駆動モータと、上記駆動モータを制御する制御部と、を含むことを特徴とするインクジェット画像形成装置が提供される。
【００１５】
このような本発明にかかるインクジェット画像形成装置によれば、上記駆動モータを第１の方向に回転させると、上記ポンプ動作部が上記インクカートリッジに設けられた上記ポンプを動作させて、上記ポンプの動作を上記インクカートリッジに作用させることができる。これにより、例えば、上記インクカートリッジ内のインクを循環させることができ、インクの循環によりインクの中の泡（バブル）を除去することができる。一方、上記駆動モータを第２の方向に回転させると、上記画像形成装置の他の構成要素を駆動させることができる。従って、上記ポンプを動作させるために別途の駆動モータを設けるのではなく、上記画像形成装置の他の構成要素を駆動させる既存の駆動モータを利用して、かかる駆動モータの回転方向を変えることにより、上記ポンプ動作部と上記画像形成装置の他の構成要素を同一の駆動モータで駆動させることができる。
【００１６】
このとき、上記駆動モータは、ノズル異常補完用モータ（デッドノズル補償用モータ）、ピックアップモータ、搬送モータ（フィードモータ）または、排紙モータのうちのいずれか一つであることができる。ここで、ノズル異常補完用モータは、ノズルに異常がある場合にも正常な印刷結果を得られるように印刷を行う異常ノズル補完部のノズル異常補完ローラを動作させるモータであることができる。また、ピックアップモータは、ピックアップローラを回転させることができ、搬送モータは、搬送ローラを回転させることができ、排紙モータは、排紙ローラを回転させることができる。
【００１７】
上記少なくとも一つのポンプ動作部は、上記インクカートリッジに回動可能に設けられてその上端が上記少なくとも一つのポンプの動作ロッドに連結されたポンピングレバーと、上記ポンピングレバーの下端の近傍に設けられて上記ポンピングレバーの下端に接触すると上記動作ロッドが移動されるように形成されたポンピングカムと、上記駆動モータから動力を受けて上記ポンピングカムを回転させる駆動部（駆動ユニット）と、を含むことができる。すなわち、上記駆動モータを回転させると、上記ポンピングカムが上記ポンピングレバーの下端に接触して、上記ポンピングレバーの上端に連結された上記ポンプの動作ロッドを移動させることができる。
【００１８】
このとき、上記制御部は、上記画像形成装置に電源が印加されたとき、上記インクカートリッジが上記本体フレームから分離されてから再び装着されたとき、または、上記インクカートリッジのインクタンクが入れ替えられたときに、上記駆動モータを第１の方向に回転させるように制御を行うのがよい。または、上記制御部は、印刷中にインクの総吐出量が基準値よりも大きくなると、上記駆動モータを第１の方向に回転させるように制御を行うのがよい。
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像形成装置の本体フレームに着脱可能に設けられるインクカートリッジに配設される複数のポンプと、上記複数のポンプを動作させるポンプ動作部（ポンプ動作ユニット）と、第１の方向に回転すると上記ポンプ動作部を駆動させ、第２の方向に回転するとノズル異常補完ローラ（補償ローラ）を駆動させるノズル異常補完用モータ（デッドノズル補償用モータ）と、上記ノズル異常補完用モータを制御する制御部と、を含むことを特徴とするインクジェット画像形成装置が提供される。
【００２０】
このような本発明にかかるインクジェット画像形成装置によれば、上記ノズル異常補完用モータを第１の方向に回転させると、上記ポンプ動作部が上記インクカートリッジに設けられた上記ポンプを動作させて、上記ポンプの動作を上記インクカートリッジに作用させることができる。これにより、例えば、上記インクカートリッジ内のインクを循環させることができ、インクの循環によりインクの中の泡（バブル）を除去することができる。一方、上記ノズル異常補完用モータを第２の方向に回転させると、上記画像形成装置のノズル異常補完ローラを駆動させることができる。従って、上記ポンプを動作させるために別途の駆動モータを設けるのではなく、上記ノズル異常補完ローラを駆動させる既存の上記ノズル異常補完用モータを利用して、かかるノズル異常補完用モータの回転方向を変えることにより、上記ポンプ動作部と上記ノズル異常補完ローラを同一の駆動モータで駆動させることができる。ここで、ノズル異常補完用モータは、ノズルに異常がある場合にも正常な印刷結果を得られるように印刷を行う異常ノズル補完部のノズル異常補完ローラを動作させるモータであることができる。
【００２１】
このとき、上記複数のポンプは、二つを一対にして上記インクカートリッジに配設されるのがよい。
【００２２】
また、上記複数のポンプは、上記インクカートリッジに二対が設けられて上記インクカートリッジの両端に一対ずつ配設され、上記ポンプ動作部は、上記インクカートリッジに回動可能に設けられてその上端が上記一つの対をなす二つのポンプの動作ロッドを押すことができるように形成された第１ポンピングレバー、及び、上記インクカートリッジに回動可能に設けられてその上端が上記別の一つの対をなす二つのポンプの動作ロッドを押すことができるように形成された第２ポンピングレバーと、上記第１ポンピングレバーの下端の近傍に設けられて、上記第１ポンピングレバーの下端に接触すると上記第１ポンピングレバーが上記一つの対をなす二つのポンプの動作ロッドを加圧するように形成された第１ポンピングカム、及び、上記第２ポンピングレバーの下端の近傍に設けられて、上記第２ポンピングレバーの下端に接触すると上記第２ポンピングレバーが上記別の一つの対をなす二つのポンプの動作ロッドを加圧するように形成された第２ポンピングカムと、上記ノズル異常補完用モータから動力を受けて、上記第１ポンピングカム及び上記第２ポンピングカムを回転させる駆動部（駆動ユニット）と、を含むように構成されるのがよい。すなわち、上記ノズル異常補完用モータを回転させると、上記第１ポンピングカム及び上記第２ポンピングカムが、上記第１ポンピングレバー及び上記第２ポンピングレバーの下端にそれぞれ接触して、上記第１ポンピングレバー及び上記第２ポンピングレバーの上端に連結された上記ポンプの動作ロッドをそれぞれ移動させることができる
【００２３】
このとき、上記駆動部は、上記本体フレームに回転自在に設けられるカム軸と、上記カム軸の一端に設けられて上記ノズル異常補完用モータから動力を受けるポンプギヤと、を含んで構成されることができる。
【００２４】
このとき、上記制御部は、上記画像形成装置に電源が印加されたとき、上記インクカートリッジが上記本体フレームから分離されてから再び装着されたとき、または、上記インクカートリッジのインクタンクが入れ替えられたときに、上記ノズル異常補完用モータを第１の方向に回転させるように制御を行うのがよい。または、上記制御部は、印刷中にインクの総吐出量が基準値よりも大きくなると、上記ノズル異常補完用モータを第１の方向に回転させるように制御を行うのがよい。
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、本体フレームと、上記本体フレームに着脱可能に設けられて、少なくとも一つのインクタンクと、印刷媒体が搬送される方向に対して垂直な方向に配列されて設けられて上記印刷媒体にインクを噴射する複数の印刷ヘッドと、上記少なくとも一つのインクタンクとそれぞれ連通する少なくとも一つのポンプとを含むインクカートリッジと、上記本体フレームに固定され、上記少なくとも一つのポンプと連結されて上記少なくとも一つのポンプを動作させる回転軸を備えたモータと、を含むことを特徴とするインクジェットプリンタが提供される。
【００２６】
このような本発明にかかるインクジェットプリンタによれば、上記モータが回転されることにより、上記ポンプが動作されて、上記ポンプの動作が上記ポンプと連通するインクタンクやインクを噴出する印刷ヘッドなどのインクが流動する経路に作用する。これにより、例えば、上記インクカートリッジ内のインクを循環させることができ、インクの循環によりインクの中の泡（バブル）を除去することができる。
【００２７】
このとき、上記モータは、上記ポンプが動作されない間は、上記インクジェットプリンタの他の構成要素を駆動させることができるように構成されるのがよい。これにより、上記ポンプを動作させるために別途の駆動モータを設けるのではなく、上記画像形成装置の他の構成要素を駆動させる既存のモータを利用して、例えばかかるモータの回転方向を変えるなどの方法により、上記ポンプ動作部と上記画像形成装置の他の構成要素を同一のモータで駆動させることができる。
【００２８】
ここで、上記インクジェットプリンタは、上記モータに連結されて設けられて、上記モータの回転軸が第１の方向に回転するときにのみ動力を伝達して、上記少なくとも一つのポンプを動作させるクラッチをさらに含むように構成されるのがよい。
【００２９】
また、上記インクジェットプリンタは、上記インクジェットプリンタの電源がオンになった後、初期化過程の一部として上記少なくとも一つのポンプを動作させる制御部をさらに含むように構成されるのがよい。あるいは、上記インクジェットプリンタは、上記インクカートリッジが上記本体フレームに装着されると、上記少なくとも一つのポンプを動作させる制御部をさらに含むように構成されることもできる。
【００３０】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、カートリッジフレームと、上記カートリッジフレームに設けられた少なくとも一つのインクタンクと、上記カートリッジフレームに設けられて、上記少なくとも一つのインクタンクとそれぞれ連通し、それぞれに動作ロッドを備え、上記動作ロッドが押圧されることにより作動する少なくとも一つのポンプと、上記カートリッジフレームに回動可能に設けられ、上記カートリッジフレームの外部から力を受けると、対応する上記少なくとも一つの動作ロッドを押圧する（動作ロッドに力を加える）少なくとも一つのポンピングレバーと、上記カートリッジフレームに、印刷媒体が搬送される方向に対して垂直な方向に配列されて設けられて、上記印刷媒体にインクを噴射する複数の印刷ヘッドと、を含むことを特徴とするインクジェットプリンタ用のインクカートリッジが提供される。このとき、上記ポンピングレバーは上記カートリッジフレームに回動可能にヒンジ結合されることができる。
【００３１】
このような本発明にかかるインクジェットプリンタ用のインクカートリッジによれば、上記ポンピングレバーが外部からの力を受けると、上記ポンプが動作されて、上記ポンプの動作が上記ポンプと連通するインクタンクやインクを噴出する印刷ヘッドなどのインクが流動する経路に作用する。これにより、例えば、上記インクカートリッジ内のインクを循環させることができ、インクの循環によりインクの中の泡（バブル）を除去することができる。
【００３２】
このとき、上記少なくとも一つのポンピングレバーは、上記カートリッジフレームの内部に設けられ、上記少なくとも一つのポンピングレバーとそれぞれ対応するように上記カートリッジフレームに設けられた少なくとも一つの孔を介して上記カートリッジフレームの外部に延長されて、上記カートリッジフレームの外側から力を受けるように形成された下端を含むように構成されることができる。このように構成されることにより、上記ポンプを駆動させるために上記インクカートリッジにモータなどを設ける必要がなく、例えば上記カートリッジフレームの孔から外部に突出される上記ポンピングレバーの下端に、上記インクカートリッジが装着されるインクジェットプリンタの部材が作用するように構成すればよい。
【００３３】
このとき、上記インクジェットプリンタ用のインクカートリッジは、上記少なくとも一つのインクタンクと上記印刷ヘッドとの間を連通するチャネルを形成するインクチャネル部（インクチャネルユニット）を更に含み、上記少なくとも一つのポンプが動作すると、インクが上記インクチャネル部内で循環してバブルを除去するように構成されることができる。
【００３４】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、カートリッジフレームと、上記カートリッジフレームに設けられ、インクを供給する少なくとも一つのインクタンクと、上記カートリッジフレームに、印刷媒体が搬送される方向に対して垂直な方向に配列されて設けられ、供給された上記インクを上記印刷媒体に噴射する複数の印刷ヘッドと、上記カートリッジフレームに、上記インクタンク、及び、上記複数の印刷ヘッドのうち対応する少なくとも一つの印刷ヘッドと連通して、インクが流動できるように設けられる少なくとも一つのポンプと、を含むことを特徴とする画像形成装置用のインクカートリッジが提供される。
【００３５】
このような本発明にかかるインクジェットプリンタ用のインクカートリッジによれば、上記ポンプが動作されると、上記ポンプの動作が上記ポンプと連通するインクタンクやインクを噴出する印刷ヘッドなどのインクが流動する経路に作用する。これにより、例えば、上記インクカートリッジ内のインクを循環させることができ、インクの循環によりインクの中の泡（バブル）を除去することができる。
【発明の効果】
【００３６】
以上説明したように本発明によれば、インクタンクと印刷ヘッドとの間でインクを循環させることができるポンプを備えたことにより、インクタンクと印刷ヘッドとの間に発生するバブルを除去することができ、インクを円滑に、かつ安定して印刷ヘッドへ供給することができるインクジェット画像形成装置、インクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジ及び、画像形成装置用のインクカートリッジを提供できるものである。
【００３７】
また、本発明によれば、上記インクを循環させるポンプを駆動する駆動部（駆動ユニット）は、インクカートリッジではなく本体フレームに設けられるようにしたことにより、インクカートリッジの製造コストを削減することができるインクジェット画像形成装置、インクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジ及び、画像形成装置用のインクカートリッジを提供できるものである。
【００３８】
また、本発明によれば、上記インクを循環させるポンプを動作させるモータとして、別途の専用モータを新たに設けることはせず、たとえばノズル異常補完用モータなどのような他の用途として使用されるモータの駆動力を利用するようにしたため、装置の構造を単純化し、かつ製造コストを削減することができるインクジェット画像形成装置、インクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジ及び、画像形成装置用のインクカートリッジを提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００４０】
図１は、本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置を示す斜視図であり、本体フレームにポンプが設けられた状態が示されている。但し、図１においては、ポンプとポンプ動作部（ポンプ動作ユニット）についての説明をより明確に行うために、従来の技術によるインクジェット画像形成装置が一般的に備える、例えば印刷媒体ピックアップ部（印刷媒体ピックアップユニット）、印刷媒体搬送部（印刷媒体搬送ユニット）、印刷媒体排出部（印刷媒体排出ユニット）、ケースなどを図示していない。また、インクカートリッジは、ポンプを除いてその輪郭のみを点線で示した。図２は、本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置に用いられるポンプ及びポンプ動作部を示す斜視図である。また、図３は、本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置に用いられるインクカートリッジの一例を示す斜視図である。そして、図４は、図３のインクカートリッジの底面を示す斜視図である。
【００４１】
図１及び図３に示されたように、本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置１は、本体フレーム１０、インクカートリッジ２０、ポンプ動作部（ポンプ動作ユニット）３０、ノズル異常補完部（デッドノズル補償ユニット）５０、及び制御部６０を含む。
【００４２】
本体フレーム１０は、インクカートリッジ２０と、印刷媒体を一枚ずつピックアップする印刷媒体ピックアップ部（印刷媒体ピックアップユニット）（図示せず）と、ピックアップされた印刷媒体をインクカートリッジ２０の下に移動させる印刷媒体搬送部（印刷媒体搬送ユニット）（図示せず）とを備え、これらを支持する。かかる印刷媒体ピックアップ部及び印刷媒体搬送部を備えた本体フレーム１０には、印刷媒体ピックアップ部のピックアップローラ（図示せず）を駆動するピックアップモータ（図示せず）と、印刷媒体搬送部の搬送ローラ（フィードローラ）（図示せず）を駆動する搬送モータ（フィードモータ）（図示せず）が配設される。また、本体フレーム１０は、インクカートリッジ２０によって印刷が完了された印刷媒体をインクジェット画像形成装置１の外部へ排出する印刷媒体排出部（印刷媒体排出ユニット）（図示せず）を更に備え、これを支持する。かかる印刷媒体排出部を備えた本体フレーム１０には、印刷媒体排出部の排紙ローラ（図示せず）を駆動する排紙モータ（図示せず）が配設される。
【００４３】
また、別の実施の形態として、一つのモータと動力伝達部（動力伝達ユニット）を用いてピックアップローラ、搬送ローラ及び排紙ローラの全てを駆動することができるように構成されたインクジェット画像形成装置１の場合には、本体フレーム１０にメインモータ（図示せず）と動力伝達部（図示せず）が配設される。
【００４４】
インクカートリッジ２０は、本体フレーム１０の上側に設けられ、印刷媒体搬送部によって搬送される印刷媒体に、インクを噴射して所定の画像を形成する。図３及び図４に示されたように、本発明の実施の形態にかかるインクカートリッジ２０は、複数のインクタンク２１、複数のポンプ２３、インクチャネル部（インクチャネルユニット）２５、複数の印刷ヘッド２７、及びカートリッジフレーム２９を含む。
【００４５】
複数のインクタンク２１は、その内部に印刷用のインクが保存され、カートリッジフレーム２９に分離可能（着脱可能）に装着される。本発明の実施の形態にかかるインクカートリッジ２０は、カラー画像を形成するための４色相のインク、すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｂ）のインクをそれぞれ保存している４つのインクタンク２１を含む。
【００４６】
複数のポンプ２３は、それぞれインクタンク２１のインクをインクチャネル部２５に供給し、インクチャネル部２５のインクがインクタンク２１に戻されるようにすることにより、インクを循環させることができる。ポンプ２３は、一つのインクタンク２１に対して一つのポンプ２３が設けられる。従って、本発明の実施の形態の場合、４つのインクタンク２１に対応して４つのポンプ２３が設けられる。
【００４７】
ここで、インクは、ポンプ２３の働きによって、インクチャネル部２５と、対応するインクタンク２１との間で循環する。以下では、このようなインクが循環する仕組みをインク循環システムと言うこととする。従って、インクチャネル部２５とインクタンク２１との間のインクの循環は、インク循環システムを形成する。また、印刷ヘッド２７は、インクチャネル部２５と連通しているため、インクチャネル部２５のインクは重力によって印刷ヘッド２７へ供給される。従って、インクチャネル部２５のインクが循環されると、インクチャネル部２５と印刷ヘッド２７との間ではインクが間接的に循環される。従って、インクチャネル部２５と印刷ヘッド２７との間のインクの間接循環も、インク循環システムの一部を形成する。
【００４８】
上記のように、ポンプ２３によりインクを循環させると、インク循環システムにおいて発生するバブル、すなわちインクチャネル部２５とインクタンク２１と印刷ヘッド２７との間を循環するインクに発生するバブルを除去することができる。
【００４９】
４つのポンプ２３は、二つを一対にして４つのインクタンク２１の両側に、すなわちインクカートリッジ２０の両端に設けられることができる。ここで、図２では、対をなすポンプ２３が共通のハウジングに収容されているが、ポンプ２３は共通のハウジングに収容されなくてもよく、それぞれのポンプ２３が別々のハウジングに収容されることもできる。この場合、上記別々のハウジングは並んで配置されるのがよい。ここで、ポンプ２３を、二つを一対にしてインクカートリッジ２０の両端に一対ずつ配置したのは、インクが４色相の場合、２色相の供給が可能なポンプはその製造が容易であり、また、同一のポンプを両端で使用することによっても製造が容易となるからである。このとき、４つのポンプ２３は、インクカートリッジ２０のいずれかの端部に全てのポンプ、すなわち４つのポンプが位置するように配置されてもよい。
【００５０】
一つのポンプ２３には、動作ロッド２３ａが突出されるように設けられ、かかる動作ロッド２３ａには復帰部材２６（図５参照）が設けられる。復帰部材２６は、動作ロッド２３ａが常に突出された状態を維持するように、動作ロッド２３ａを弾性保持する。従って、動作ロッド２３ａに圧力が加えられると、動作ロッド２３ａはポンプ２３の内側に移動する。そして、動作ロッド２３ａへの圧力が除去されると、復帰部材２６によって、動作ロッド２３ａがポンプ２３の外側に移動して突出された状態に復帰する。ここで、図５に示された復帰部材２６はバネとして示されているが、復帰部材２６は、動作ロッド２３ａの突出された状態が維持されるように動作ロッド２３ａを弾性保持するバネ以外の部材からなることもできる。
【００５１】
ここで、ポンプ２３は、それぞれ、インクチューブ２４を介してインクチャネル部２５及びインクタンク２１と連結されている。すなわち、インクチューブ２４は、各インクタンク２１と各ポンプ２３との間のインクの流動経路、及び、各ポンプ２３とインクチャネル部２５との間のインクの流動経路となる。
【００５２】
インクチャネル部（インクチャネルユニット）２５は、複数のインクタンク２１からポンプ２３を介して供給されるインクを印刷ヘッド２７に供給する。従って、インクが循環するインク循環システムは、インクタンク２１と、インクチャネル部２５と、ポンプ２３と、インクチューブ２４とにより形成されることができる。
【００５３】
複数の印刷ヘッド２７は、インクカートリッジ２０のカートリッジフレーム２９の下面に、インクカートリッジ２０の下側を通過する印刷媒体の幅に対応する幅で設けられる。すなわち、複数の印刷ヘッド２７は、インクジェット画像形成装置１により印刷が可能な印刷媒体の最大幅に対応する幅で設けられるのがよい。複数の印刷ヘッド２７は、カートリッジフレーム２９に形成された孔を介して外部に露出され、印刷媒体が搬送される方向に対して垂直な方向に配列されて設けられ、印刷媒体にインクを噴射することができる。また、それぞれの印刷ヘッド２７には、インクチャネル部２５から供給されたインクを微小液滴に噴射する複数のノズル２８が形成されている。従って、インクカートリッジ２０が往復運動をせず、一気に印刷媒体の全幅に対してインクを噴射して画像を形成することができる。
【００５４】
カートリッジフレーム２９は、上述した４つのインクタンク２１と、４つのポンプ２３と、インクチャネル部２５とを支持する。また、カートリッジフレーム２９は、本体フレーム１０に対して着脱可能（着脱自在）に構成される。従って、インクカートリッジ２０は、本体フレーム１０に対して分離可能である。カートリッジフレーム２９の下面には、第１ポンピングレバー４１及び第２ポンピングレバー４２のそれぞれの下端４１ｂ、４２ｂが通過できる二つのレバーホール２９ａが形成される。
【００５５】
次に、ポンプ動作部（ポンプ動作ユニット）３０の構成及び動作について、図５及び図６を参照しながら詳細に説明する。図５は、図２のポンプ動作部によってポンプが動作する前の状態を示す側面図である。図６は、図２のポンプ動作部によってポンプが動作する状態を示す側面図である。
【００５６】
ポンプ動作部（ポンプ動作ユニット）３０は、複数のポンプ２３を動作させ、各色相のインクがインクタンク２１とインクチャネル部２５との間を循環するようにする。このようなポンプ動作部３０は、インクカートリッジ２０の一端に設けられる第１ポンピングレバー４１及び第１ポンピングカム３１と、インクカートリッジ２０の他端に設けられる第２ポンピングレバー４２及び第２ポンピングカム３２と、駆動部（駆動ユニット）３４とを含む。
【００５７】
第１ポンピングレバー４１は、インクカートリッジ２０のカートリッジフレーム２９に、ヒンジ孔４１ｃを中心に回動可能（回動自在）に配設される。第１ポンピングレバー４１の上端４１ａは、ポンプ２３の動作ロッド２３ａを動作させる。また、第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂは、第１ポンピングカム３１と接触できるように形成される。第１ポンピングレバー４１には、その中央部付近にヒンジ孔４１ｃが形成される。従って、第１ポンピングレバー４１は、ヒンジ孔４１ｃと、インクカートリッジ２０のカートリッジフレーム２９のレバーホール２９ａ付近に設けられるヒンジ軸（図示せず）とによって、カートリッジフレーム２９に対して所定の角度で回転することができる。このように、第１ポンピングレバー４１は、ヒンジによりインクカートリッジ２０のカートリッジフレーム２９に回動可能に設けられることができる。
【００５８】
従って、インクカートリッジ２０を本体フレーム１０から分離すると、第１ポンピングレバー４１もインクカートリッジ２０と一体となって本体フレーム１０から分離される。図４は、分離されたインクカートリッジ２０の下面であって、第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂと、第２ポンピングレバー４２の下端４２ｂがレバーホール２９ａから突出された状態を示す。かかるレバーホール２９ａから突出された下端４１ｂと下端４２ｂには、第１ポンピングカム３１及び第２ポンピングカム３２がそれぞれ作用することができる。
【００５９】
第１ポンピングレバー４１の上端４１ａは、ポンプ２３の動作ロッド２３ａを動作させるように連結される。本発明の実施の形態にかかるインクカートリッジ２０の場合には、第１ポンピングレバー４１の上端４１ａが、対をなす二つのポンプ２３の動作ロッド２３ａを一気に押すことができるように、連結部材４５が設けられる。連結部材４５は、二つのポンプ２３の動作ロッド２３ａを貫通する軸状に形成される。そして、第１ポンピングレバー４１の上端４１ａが連結部材４５を押すと、二つの動作ロッド２３ａが同時にポンプ２３の内側に移動してポンプ２３が動作するようになる。図２に示された第１ポンピングレバー４１は一例に過ぎず、ポンピングレバー４１がポンピングカム３１の回転によってポンプ２３の動作ロッド２３ａを加圧できる構成であれば、第１ポンピングレバー４１の形状はいずれの形状であっても構わない。ここで、連結部材４５は、本発明の実施の形態では隣接して配置される二つのポンプ２３を連結するが、三つ以上のポンプが隣接して配置される場合には、上記三つ以上のポンプを連結してこれら三つ以上のポンプが同時に加圧されるように構成されることもできる。
【００６０】
第１ポンピングカム３１は、第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂを一定の周期で押圧することができる。そして、第１ポンピングレバー４１は、上記第１ポンピングカム３１により下端４１ｂが押圧されると、上端４１ａが動作ロッド２３ａを押すように形成される。第１ポンピングカム３１は、駆動部３４を介して駆動モータ５１から動力を受けて回転することができる。このとき、第１ポンピングカム３１のカム曲線は、第１ポンピングカム３１が１回転する間に、ポンピングレバー４１の下端４１ｂと滑らかに接触して第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂを最大に押してから滑らかに分離されるように形成される。また、第１ポンピングカム３１の加圧部３１ａは、第１ポンピングカム３１が１回転する間に第１ポンピングレバー４１と接触する部分である。従って、第１ポンピングカム３１が１回転する間に、加圧部３１ａが第１ポンピングレバー４１と接触して、第１ポンピングレバー４１の上端４１ａが動作ロッド２３ａを１回加圧するようになる。より詳細には、第１ポンピングカム３１の加圧部３１ａの高点３１ｂが第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂに接触すると、第１ポンピングレバー４１の上端４１ａが動作ロッド２３ａを最大に加圧した状態になる。また、第１ポンピングカム３１の加圧部３１ａの低点３１ｃが第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂと向かい合うと、第１ポンピングレバー４１の上端４１ａが動作ロッド２３ａを加圧していない状態になる。このとき、ポンプ２３のポンピング圧は、ポンプ２３の中に設けられたバネなどの復帰部材２６により調節することができる。
【００６１】
第２ポンピングレバー４２及び第２ポンピングカム３２は、上述した第１ポンピングレバー４１及び第１ポンピングカム３１と、その構成及び動作は同様であるので、繰り返しの説明は省略する。
【００６２】
駆動部（駆動ユニット）３４は、本体フレーム１０に回転自在に設けられるカム軸３５と、カム軸３５の一端に設けられて駆動モータ５１から動力を受けるポンプギヤ３７とを含む。カム軸３５には、第１ポンピングレバー４１及び第２ポンピングレバー４２と対応する位置に、第１ポンピングカム３１及び第２ポンピングカム３２が設けられる。ポンプギヤ３７とカム軸３５との間には、一方向クラッチ（ｏｎｅ−ｗａｙ  ｃｌｕｔｃｈ）３８が設けられる。一方向クラッチ３８は、ポンプギヤ３７が一方向に回転するとポンプギヤ３７の動力がカム軸３５に伝達されるようにし、ポンプギヤ３７が反対方向に回転するとポンプギヤ３７の動力がカム軸３５に伝達されないようにする。従って、駆動モータ５１の回転軸が第１の方向に回転するとカム軸３５がポンプギヤ３７と一体で回転し、駆動モータ５１の回転軸が第２の方向に回転するとポンプギヤ３７が回転してもカム軸３５は回転しない。
【００６３】
駆動モータ５１は、カム軸３５を回転させて第１ポンピングカム３１及び第２ポンピングカム３２を回転させるためのモータである。ここで、例えば、カム軸３５を回転させるために、カム軸３５のみを回転させる専用モータを使用することもできる。この場合は、一方向クラッチを使用しなくても良い。しかし、駆動モータ５１としては、インクジェット画像形成装置１が印刷媒体に画像を形成するために使用する他の構成要素を駆動するためのモータを使用するのがよい。すなわち、駆動モータ５１には、カム軸３５の他にも、インクジェット画像形成装置１の別の構成要素を回転させることのできる、兼用モータを使用するのがよい。たとえば、ピックアップローラ、搬送ローラ（フィードローラ）、排紙ローラを別途のモータで回転させる場合には、ピックアップローラを回転させるピックアップモータ、搬送ローラを回転させる搬送モータ、排紙ローラを回転させる排紙モーターのうちのいずれか一つを駆動モータ５１として使用することができる。もし、ピックアップローラ、搬送ローラ及び、排紙ローラを一つのメインモータで動作させるインクジェット画像形成装置の場合には、上記メインモータを駆動モータ５１として使用することができる。
【００６４】
本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置１の場合には、駆動モータ５１として、ノズル異常補完部（デッドノズル補償ユニット）５０のノズル異常補完用モータ（デッドノズル補償用モータ）５１を使用した。ノズル異常補完部（デッドノズル補償ユニット）５０とは、印刷媒体の幅方向全体に渡って配列された複数の印刷ヘッド２７を備え、早い速度で画像の印刷が可能なカートリッジを有するインクジェット画像形成装置１において、複数の印刷ヘッド２７を構成する複数のノズル２８のうちの一部のノズル２８が詰まった場合でも、正常的な印刷物が得られるように印刷媒体を予め定められたパターンで動作させる装置のことを言う。すなわち、ノズル異常補完部５０は、目詰まりなどにより正常にインク液滴が吐出されないノズル異常があっても、ノズルの異常を補完して所定の印刷結果が得られるように、印刷媒体を予め定められたパターンで動作させることができる。
【００６５】
図１に示すように、ノズル異常補完部（デッドノズル補償ユニット）５０は、ノズル異常補完用モータ（デッドノズル補償用モータ）５１、ポンプギヤ３７、第１アイドルギヤ５２、スイングギヤ組立体５３、第２アイドルギヤ５７、補完ギヤ（補償ギヤ）５８、及びノズル異常補完ローラ（補償ローラ）５９を含む。
【００６６】
ポンプギヤ３７はカム軸３５に設けられ、ポンプギヤ３７とカム軸３５との間には一方向クラッチ３８が設けられる。従って、駆動モータ５１の回転軸が第１の方向に回転すると、カム軸３５がポンプギヤ３７と一体で回転し、駆動モータ５１の回転軸が第２の方向に回転すると、ポンプギヤ３７が回転してもカム軸３５は回転しない。本発明の実施の形態の場合には、ポンプギヤ３７が反時計方向に回転するとポンプギヤ３７とカム軸３５が一体で回転し、ポンプギヤ３７が時計方向に回転するとカム軸３５は回転しない。ポンプギヤ３７は２段に形成されるのがよい。具体的には、下段のポンプギヤ３７ａは駆動モータであるノズル異常補完用モータ５１のピニオンと噛み合い、上段のポンプギヤ３７ｂは第１アイドルギヤ５２と噛み合うように構成されるのがよい。
【００６７】
第１アイドルギヤ５２は、ポンプギヤ３７とスイングギヤ組立体５３との間に介在され、ポンプギヤ３７と噛み合うように設けられる。スイングギヤ組立体５３は、第１アイドルギヤ５２と噛み合う媒介ギヤ５４と、媒介ギヤ５４と噛み合うスイングギヤ５６と、スイングギヤ５６と媒介ギヤ５４を連結するスイングアーム５５とを含む。従って、スイングギヤ５６は、媒介ギヤ５４の回転方向に応じて、媒介ギヤ５４に沿って左側または右側にその位置が移動する。
【００６８】
第２アイドルギヤ５７はスイングギヤ５６と噛み合い、媒介ギヤ５４とは噛み合わないように設けられる。第２アイドルギヤ５７は、スイングギヤ５６が媒介ギヤ５４の回転によってその位置が媒介ギヤ５４に沿って一方向に移動されたときに、スイングギヤ５６と噛み合うことができる。図１に示された本発明の実施の形態では、スイングギヤ５６が媒介ギヤ５４に沿って右側に移動されたときに、スイングギヤ５６と第２アイドルギヤ５７とが噛み合って、第２アイドルギヤ５７が回転される。
【００６９】
補完ギヤ５８は、ノズル異常補完ローラ５９と同軸上に設けられ、第２アイドルギヤ５７と噛み合うように設けられる。従って、第２アイドルギヤ５７が回転すると、補完ギヤ５８が回転してノズル異常補完ローラ５９が回転するようになる。ノズル異常補完ローラ５９が回転すると、印刷媒体が移動されてノズルの異常を補完するように印刷を行うことができる。
【００７０】
制御部６０は、連結されたホストコンピューター（図示せず）から印刷命令を受信すると、上述した構成要素を制御して印刷を行なう。制御部６０は、メモリ（図示せず）を含み、かかるメモリには、制御部６０が駆動モータ５１を動作させてポンプ２３を動作させる条件が保存される。駆動モータ５１の動作条件は、例えばプログラムやルックアップテーブルなどのような、多様な形態に保存されることができる。
【００７１】
例えば、本発明の実施の形態においては、制御部６０のメモリには以下の３つの条件が保存されており、これら３つの条件のいずれかが満たされた場合に、ポンプ２３が動作される。
【００７２】
第１の条件は、インクジェット画像形成装置１の電源がオンにされた場合に、ポンプ２３を動作させる条件である。この場合、ポンプ２３を動作させることにより、インクタンク２１のインクがインクチャネル部２５へ供給される。したがって、この場合、インクジェット画像形成装置１の電源がオンにされた後に、初期化過程の一部としてポンプ２３を動作させることができる。
【００７３】
第２の条件は、インクタンク２１が入れ替えられたり、インクカートリッジ２０が本体のフレーム１０から分離されてから改めて装着された場合に、ポンプ２３を動作させる条件である。この場合、外部の空気が引き込まれることによりインク循環システム内に発生し得るバブルを、ポンプ２３を動作させることにより除去することができる。
【００７４】
第３の条件は、印刷中に所定の時間間隔で印刷を中断させてポンプ２３を動作させる条件である。この場合、インクの吐出を行うことにより印刷ヘッド２７の温度が上昇してインク中に発生したバブルを、ポンプ２３を動作させることにより除去することができる。このとき、印刷中にポンプ２３を動作させる条件は、印刷を開始した後の、吐出されたインクの総吐出量と印刷された印刷媒体の総枚数により決めることができる。このように、インク循環システム内のバブルを除去すると、インクチャネル部２５にインクが安定的に供給されるので、印刷品質を向上させることができる。
【００７５】
上記のような制御部６０のほかの構成及び動作については、一般の従来技術による制御部とほぼ同様であるので、詳細説明は省略する。
【００７６】
以下、図１〜図６に基づいて、本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置１の動作及び作用について詳細に説明する。本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置１は、ノズル異常補完用モータ５１を第１の方向に回転させるとポンプ２３が動作してインクの循環が行われ、ノズル異常補完用モータ５１を第２の方向に回転させるとノズル異常補完部５０が動作して異常ノズルによる画質の劣化が補完されるように動作する。
【００７７】
インクジェット画像形成装置１の電源がオンにされると、制御部６０は、ノズル異常補完用モータ５１の回転軸を第１の方向に回転させてポンプギヤ３７を回転させる。ここで、本発明の実施の形態においては、ノズル異常補完用モータ５１の回転軸が第１の方向に回転されると、ポンプギヤ３７は反時計方向に回転する。また、ポンプギヤ３７はカム軸３５と一方向クラッチ３８により連結されているが、ポンプギヤ３７が反時計方向に回転するときにカム軸３５がポンプギヤ３７と一体となって回転し、ポンプギヤ３７が時計方向に回転するときはポンプギヤ３７の回転力はカム軸３５には伝達されない。
【００７８】
ポンプギヤ３７が反時計方向に回転すると、一方向クラッチ３８によってポンプギヤ３７とカム軸３５が一体となって回転する。カム軸３５が反時計方向に回転すると、カム軸３５に設けられた第１ポンピングカム３１が、図５の矢印Ａに示されたように、反時計方向に回転する。すると、第１ポンピングカム３１の加圧部３１ａが第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂと接触し、第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂを次第に左側に押すようになる。そして、図６に示されたように、第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂが左側に押されると、第１ポンピングレバー４１の上端４１ａは、図６の矢印Ｃに示されたように右側に移動する。すると、第１ポンピングレバー４１の上端４１ａと連結された連結部材４５によって、ポンプ２３の動作ロッド２３ａが復帰部材２６を圧縮しながらポンプ２３の内側に押されるようになる。ここで、第１ポンピングカム３１の高点３１ｂが第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂと接触するとき、第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂは最大に左側に押され、第１ポンピングレバー４１の上端４１ａは動作ロッド２３ａを最大に加圧した状態となる。
【００７９】
そして、カム軸３５が引き続き図５の矢印Ａ方向に回転し続けると、第１ポンピングカム３１の高点３１ｂが第１ポンピングレバー４１との接触から外れる。すると、復帰部材２６の弾性力によって、動作ロッド２３ａが矢印Ｃとは反対の方向に押され、第１ポンピングレバー４１の上端４１ａも矢印Ｃとは反対の方向に押される。第１ポンピングレバー４１の上端４１ａが矢印Ｃとは反対の方向に押されると、第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂは、図６の矢印Ｂとは反対の方向、すなわち右側に移動（反時計回りに回動）する。そして、第１ポンピングカム３１の低点３１ｃが第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂ側に向くまで第１ポンピングカム３１が回転すると、第１ポンピングカム３１は第１ポンピングレバー４１の下端４１ｂから離れた状態になる。このとき、動作ロッド２３ａは、復帰部材２６によって元の位置に復帰された状態になる。
【００８０】
上記のように、カム軸３５が反時計回りに１回転することにより、連結部材４５により連結された二つのポンプ２３の各動作ロッド２３ａは、ポンプ２３の外側に位置する基本位置から、同時にポンプ２３の内側に押されて、その後再び基本位置に復帰する。このように、第１ポンピングレバー４１と第１ポンピングカム３１とによって、インクカートリッジ２０の一端に設けられた二つのポンプ２３を同時に動作させることができる。
【００８１】
ここで、第２ポンピングレバー４２と第２ポンピングカム３２も、第１ポンピングレバー４１と第１ポンピングカム３１と同様に、インクカートリッジ２０の他端に設けられた二つのポンプ２３を同時に動作させることができる。このとき、第２ポンピングレバー４２と第２ポンピングカム３２がポンプ２３を動作させる過程は、上述した第１ポンピングレバー４１と第１ポンピングカム３１の動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。このように、カム軸３５が反時計回りに１回転することにより、４つの動作ロッド２３ａを加圧して、４つのポンプ２３を同時に動作させることができる。
【００８２】
次いで、カム軸３５が図５の矢印Ａ方向に回転し続けると、上述した過程により、第１ポンピングカム３１及び第２ポンピングカム３２と、第１ポンピングレバー４１及び第２ポンピングレバー４２が、４つの動作ロッド２３ａを加圧して４つのポンプ２３が動作するようにする。制御部６０は、予め定められた回転数や時間の間、カム軸３５を回転させた後、ノズル異常補完用モータ５１を停止させる。
【００８３】
一方、上記のようにポンプギヤ３７が反時計方向に回転して複数のポンプ２３を動作させるとき、ポンプギヤ３７と噛み合っている第１アイドルギヤ５２及び、第１アイドルギヤ５２と噛み合っている媒介ギヤ５４も、ポンプギヤ３７と共に回転する。このとき、ポンプギヤ３７が反時計方向に回転するため、第１アイドルギヤ５２は時計方向に回転し、媒介ギヤ５４は反時計方向に回転する。媒介ギヤ５４が反時計方向に回転すると、スイングアーム５５も反時計方向に回転する。したがって、スイングギヤ５６も反時計方向に移動して、第２アイドルギヤ５７と分離され、第２アイドルギヤ５７には動力が伝達されない。このように、第２アイドルギヤ５７に動力が伝達されないと、補完ギヤ５８にも動力が伝達されないため、ノズル異常補完部５０は動作されない。
【００８４】
制御部６０は、印刷命令を受信すると、印刷媒体ピックアップ部（印刷媒体ピックアップユニト）及び印刷媒体搬送部（印刷媒体搬送ユニット）を制御して、印刷媒体をインクカートリッジ２０の下側（印刷ヘッド２７と対向する位置）に位置させる。その後、制御部６０は、インクカートリッジ２０の印刷ヘッド２７を制御してインクを噴射して、印刷データに対応する所定の画像を上記印刷媒体に形成する。
【００８５】
このとき、制御部６０は、印刷ヘッド２７の異常ノズル（デッドノズル）によって画像の品質が劣化することを防止するために、ノズル異常補完部５０を動作させる。すなわち、制御部６０は、ノズル異常補完用モータ５１の回転軸を第２の方向に回転させる。ここで、本発明の実施の形態においては、ノズル異常補完用モータ５１の回転軸が第２の方向に回転されると、ポンプギヤ３７は時計方向に回転する。
【００８６】
ポンプギヤ３７が時計方向に回転すると、ポンプギヤ３７と噛み合っている第１アイドルギヤ５２、第１アイドルギヤ５２と噛み合っている媒介ギヤ５４も、ポンプギヤ３７と共に回転する。このとき、ポンプギヤ３７が時計方向に回転するため、第１アイドルギヤ５２は反時計方向に回転し、媒介ギヤ５４は時計方向に回転する。媒介ギヤ５４が時計方向に回転すると、スイングアーム５５も時計方向に回転する。したがって、スイングギヤ５６も時計方向に移動して、第２アイドルギヤ５７と噛み合った状態を維持する。したがって、ポンプギヤ３７の回転力がスイングギヤ５６を介して第２アイドルギヤ５７と補完ギヤ５８に伝達される。
【００８７】
上記のように、ノズル異常補完用モータ５１の駆動力が補完ギヤ５８に伝達されれば、制御部６０は、ノズル異常補完用モータ５１を制御することにより、補完ギヤ５８を定められたパターンで動作させることができる。したがって、制御部６０は、ノズル異常補完ローラ５９により印刷媒体を移動させて、印刷ヘッド２７の異常ノズル（デッドノズル）を補償することができる。すなわち、ノズルの異常により正常な印刷が行われない箇所について、正常な印刷結果が得られるように、印刷媒体を移動させて異常ノズルによる印刷の不具合を補完しながら印刷を行うことができる。制御部６０がノズル異常補完部５０を制御して印刷を行なう方法などについては、本発明の要旨ではないので詳細な説明は省略する。
【００８８】
一方、ポンプギヤ３７とカム軸３５は一方向クラッチ３８により連結されているが、ポンプギヤ３７の回転方向が時計方向の場合には、ポンプギヤ３７の回転はカム軸３５には伝達されない。したがって、制御部６０がノズル異常補完用モータ５１を制御して異常ノズルによる印刷の不具合を補完しながら印刷を行っている間は、カム軸３５には動力は伝達されず、ポンプ２３は動作しない。
【００８９】
制御部６０は、印刷を継続しながら、メモリに保存されたポンプ動作条件が発生しないかを判断する。ポンプ動作条件になると、制御部６０は印刷を中止し、ノズル異常補完用モータ５１の回転軸を第１方向に回転させる。すると、第１ポンピングレバー４１及び第２ポンピングレバー４２と、第１ポンピングカム３１及び第２ポンピングカム３２とによって、インクカートリッジ２０の４つのポンプ２３が動作してインクを循環させる。すると、インク循環システムに発生したバブルが除去される。このとき、ノズル異常補完用モータ５１が第１ポンピングレバー４１及び第２ポンピングレバー４２と、第１ポンピングカム３１及び第２ポンピングカム３２を動作させる方法は、上述と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００９０】
また、印刷中に複数のインクタンク２１のうち少なくとも一つを入れ替えた場合でも、制御部６０は上述したように、ノズル異常補完用モータ５１を第１の方向に回転させて４つのポンプ２３を動作させる。すると、インク循環システムのインクが循環してバブルが除去される。
【００９１】
上記の実施の形態においては、４つのインクを使用してカラー画像を印刷することができる印刷画像形成装置１について説明したが、本発明は一つのインクのみを使用して単色画像を印刷するインクジェット画像形成装置にも適用することができる。この場合、一つのポンプのみが使用されるため、ポンピングレバー及びポンピングカムもそれぞれ一つのみが必要であるということ以外は、上述したインクジェット画像形成装置と構成及び動作は同様である。
【００９２】
また、本発明は、例えば６色または８色などの、６色以上を用いてカラー印刷を行なうインクジェット画像形成装置にも適用することができる。この場合には、使用する色相に対応してインクカートリッジには６つ以上のインクタンクが設けられ、ポンプもインクタンクの個数に対応して６つ以上が設けられる。そして、ポンピングレバーとポンピングカムは、６つ以上のポンプを動作させることができるように、ポンプの対の個数に対応してその個数が増加すること以外は上述したインクジェット画像形成装置と同様である。
【００９３】
すなわち、一組のポンピングレバー及びポンピングカムによってポンピングされるポンプの数は、一つであってもよいし、本発明の実施の形態のように二つであることもできるし、あるいは、三つ以上であることもできる。そして、一組のポンピングレバー及びポンピングカムによってポンピングされるポンプの数が複数である場合、これら複数のポンプは連結部材により互いに連結され、ポンピングレバーが上記連結部材を加圧することによって、上記複数のポンプを同時にポンピングすることができる。ここで、上記連結部材によって連結されるポンプの数が多いと、連結部材の長さは長くなる。このように連結部材の長さが長くなってポンピングレバーの加圧力のバランスが取れない場合は、ポンピングレバーの構成を、カムと接触する部分では１箇所で接触するようにして、連結部材と接触する部分では２箇所で接触するようにすることもできる。
【００９４】
例えば、インクが６色相の場合、六つのポンプは、三つを一組として、インクカートリッジの両端に一組ずつが位置するように配置されることができる。このとき、３色相のインクを供給する一組のポンプは、本発明の実施の形態の２色相のインクを供給する一対のポンプと同様に、同一形状のポンプを複数（三つ）備え、上記複数のポンプは連結部材によって連結される。そして、一組のポンプ、すなわち三つのポンプに対して一つのポンピングカム及び一つのポンピングレバーが設けられ、上記一つのポンピングレバーが連結部材を押圧することにより、上記一組のポンプに含まれる複数（三つ）のポンプが同時にポンピングされる。また、インクが６色相の場合、六つのポンプは、全てがインクカートリッジのいずれかの端部に位置するように配置されることもできる。
【００９５】
そして、例えば、インクが７色相の場合には、インクカートリッジの一方の端部に四つのポンプを、他方の端部に三つのポンプを配置することができる。あるいは、インクが７色相の場合、インクカートリッジのいずれかの端部に七つのポンプを連続して全て配置することもできる。
【００９６】
また、本発明の実施の形態では、インクカートリッジ２０のポンプ２３を動作させる駆動モータとして、ノズル異常補完用モータ５１を使用した場合について説明したが、搬送モータ（フィードモータ）、ピックアップモータ、排紙モータなどもインクカートリッジ２０のポンプ２３を作動させる駆動モータとして使用可能であることは言うまでもない。
【００９７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、インクジェット画像形成装置、インクジェットプリンタ、インクジェットプリンタ用のインクカートリッジ、及び、画像形成装置用のインクカートリッジに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置に用いられるポンプとポンプ動作部を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかるインクジェット画像形成装置に用いられるインクカートリッジの一例を示す斜視図である。
【図４】図３のインクカートリッジの底面斜視図である。
【図５】図２のポンプ動作部によってポンプが動作する前の状態を示す側面図である。
【図６】図２のポンプ動作部によってポンプが動作する状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１          インクジェット画像形成装置
１０        本体フレーム
２０        インクカートリッジ
２１        インクタンク
２３        ポンプ
２３ａ      動作ロッド
２４        インクチューブ
２５        インクチャネル部（インクチャネルユニット）
２６        復帰部材
２７        印刷ヘッド
２８        ノズル
２９        カートリッジフレーム
２９ａ      レバーホール
３０        ポンプ動作部（ポンプ動作ユニット）
３１        第１ポンピングカム
３２        第２ポンピングカム
３１ａ      加圧部
３１ｂ      高点
３１ｃ      低点
３４        駆動部（駆動ユニット）
３５        カム軸
３７        ポンプギヤ
３７ａ      下段のポンプギヤ
３７ｂ      上段のポンプギヤ
３８        一方向クラッチ
４１        第１ポンピングレバー
４２        第２ポンピングレバー
４１ａ、４２ａ  上端
４１ｂ、４２ｂ  下端
４１ｃ      ヒンジ孔
４５        連結部材
５０        異常ノズル補完部（デッドノズル補償部）
５１        駆動モータ（ノズル異常補完用モータ）
５２        第１アイドルギヤ
５３        スイングギヤ組立体
５４        媒介ギヤ
５５        スイングアーム
５６        スイングギヤ
５７        第２アイドルギヤ
５８        補完ギヤ（補償ギヤ）
５９        ノズル異常補完ローラ（補償ローラ）
６０        制御部
【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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