(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクをインクタンクからインクジェットヘッドに供給するためのインク流路の流量をピンチバルブによって制御するため、駆動源の回転力により開閉を行う回転軸を共通とする複数の前記ピンチバルブを前記インク流路上に設け、前記ピンチバルブは前記駆動源の一方向の回転力でのみ動作するインクジェット記録装置において、前記インクタンク、前記インク流路、及び前記インクジェットヘッドがインク色毎に配置され、夫々の前記インク流路上に２つのサブタンクを配置した場合、前記回転軸は第１の回転軸と第２の回転軸を有し、前記駆動源の正方向のみの回転力で動作する前記第１の回転軸および前記第１の回転軸に接続される前記ピンチバルブと、前記駆動源の逆方向のみの回転力で動作する前記第２の回転軸および前記第２の回転軸に接続される前記ピンチバルブと、を前記２つのサブタンクを含む前記インク流路夫々に具備し、前記ピンチバルブの動作に基づき前記２つのサブタンクを流れる前記インクの流量を制御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】
前記駆動源と前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸の夫々との間にワンウェイクラッチを配置することで、前記駆動源の前記正方向及び前記逆方向の回転のときに前記回転軸の何れかが回転し、該回転する前記回転軸に接続された前記ピンチバルブが動作することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記２つのサブタンクの内一方の前記サブタンクの入口と出口には前記正方向の回転力で動作する前記ピンチバルブが接続され、前記２つのサブタンクの内他方の前記サブタンクの入口と出口には前記逆方向の回転力で動作する前記ピンチバルブが接続され、前記回転軸の回転方向に応じて前記２つのサブタンクの何れか一方が含まれる流路の流量を制御することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に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】
本発明は、ピンチバルブによりインク流路のインク流量を制御するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の多連ピンチバルブとして、一本の軸で複数のカムを駆動させ、カムで直接チューブを押さえるか、またはカムとチューブの間に押さえ板を介してチューブを押さえることでチューブ内の液体の流れを止めるものが、特許文献１に開示されている。
【０００３】
また、カラー印刷可能なインクジェット記録装置においては、ブラック、イエロー、シアン、マゼンダ、ライトシアン、ライトマゼンダなどの複数の色のインクが用いられている。更に多数の色を用いるインクジェット記録装置もある。インクジェット記録装置はインクタンクにインクを貯蔵し、そのインクをインクジェットヘッドから吐出することで画像を印刷メディアへ形成する。インクタンクからインクジェットヘッドまでチューブなどのインク流路によってインクが供給される。インクタンクからインクジェットヘッドまでのインク流路において、インクの流れはポンプなどで加圧や減圧をすることで制御されている。このインクの流れの制御は、ポンプの他、上述したピンチバルブが使用される。１つの駆動源で動作する複数のピンチバルブを使用して、インク流路の流量調節を行うとき、複数のピンチバルブは同期して動作していた。
【０００４】
図５は、従来のインクジェット記録装置のインク流路に接続された同一の回転軸で複数のピンチバルブを動作させる場合のピンチバルブの斜視図である。例えば、インクをインクタンクからインクジェットヘッドへ供給するときに、インク流路の途中に２個のサブタンクを並列に挿入し、インクの供給が途切れないようにしたインクジェット記録装置がある。インクを６色使用する場合、１２個のサブタンクが必要である。各サブタンクの出入り口にチューブが取り付けられ、２４本のチューブをピンチバルブで開閉制御する。
【０００５】
駆動源はステッピングモーター５００が用いられている。ステッピングモーターの回転力をピンチバルブの駆動軸５０１に取り付けられたギア５０２に伝達することで、ピンチバルブを動作させる。一つの駆動源で複数のピンチバルブを制御できる。
【０００６】
Ｋ１バルブ５０３とＫ２バルブ５０６はブラックインク用のピンチバルブである。ブラックインク用の第１のサブタンクには、インクタンク方向からインクが流入する入口チューブ５０４と、インクジェットヘッド方向へインクを流出する出口チューブ５０５が接続され、インク流路を形成している。ブラックインク用の第２のサブタンクには、インクタンク方向からインクが流入する入口チューブ５０７と、インクジェットヘッド方向へインクを流出する出口チューブ５０８が接続され、インク流路を形成している。Ｋ１バルブ５０３は筐体内に２つのピンチバルブがあり、チューブ２本のインク流量を制御できる。
【０００７】
同様に、イエローインク用のピンチバルブとして、Ｙ１バルブ５０９とＹ２バルブ５１０によってイエローインク用の２個のサブタンクの入口と出口に接続されたそれぞれのチューブに流れるインク量を制御する。シアンインク用のピンチバルブとして、Ｃ１バルブ５１１とＣ２バルブ５１２によってシアンインク用の２個のサブタンクの入口と出口に接続されたそれぞれのチューブに流れるインク量を制御する。マゼンダインク用のピンチバルブとして、Ｍ１バルブ５１３とＭ２バルブ５１４によってマゼンダインク用の２個のサブタンクの入口と出口に接続されたそれぞれのチューブに流れるインク量を制御する。ライトシアンインク用のピンチバルブとして、ＬＣ１バルブ５１５とＬＣ２バルブ５１６によってライトシアンインク用の２個のサブタンクの入口と出口に接続されたそれぞれのチューブに流れるインク量を制御する。ライトマゼンダ用のピンチバルブとして、ＬＭ１バルブ５１７とＬＭ２バルブ５１８によってライトマゼンダインク用の２個のサブタンクの入口と出口に接続されたそれぞれのチューブに流れるインク量を制御する。
【０００８】
１色のインクについて、４本のチューブの流量をピンチバルブで制御することになるので、６色のインクであると、２４個のピンチバルブを動作させる必要があり、そのためにはステッピングモーター５００は大きな回転力が必要となり、サイズも大型のものになってしまう。
【特許文献１】特開平０９‐３０３５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一本の軸で複数のピンチバルブを動作させた場合、駆動軸にかかる力はピンチバルブの個数に比例した力が必要となる。ピンチバルブの個数が多くなると、それを駆動させる為に駆動源を大型化させなければならない。このように、駆動源の大型化により、インクジェット記録装置も大型化してしまうという課題があった。また、一つの駆動源をピンチバルブ以外の他要素の、例えば印刷メディア搬送ローラーなど、駆動源に兼用して装置の小型化をしようとした場合に、他の要素は全てのピンチバルブと共に駆動させることになるので、駆動源の動作が同期していない要素には使用できないし、使用可能な場合には駆動源が大型化してしまうという課題があった。
【００１０】
本発明は、インクジェット記録装置のインク流路に、１つの駆動源で複数のピンチバルブを使用して流量調節を行うとき、各ピンチバルブを任意の方向の回転力でのみ動作させることで、駆動源の必要回転力を軽減し、小型化できるインクジェット記録装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述課題を解決するための本発明の第一の態様は、インクをインクタンクからインクジェットヘッドに供給するためのインク流路の流量をピンチバルブによって制御するため、駆動源の回転力により開閉を行う回転軸を共通とする複数の前記ピンチバルブを前記インク流路上に設け、前記ピンチバルブは前記駆動源の一方向の回転力でのみ動作するインクジェット記録装置において、前記インクタンク、前記インク流路、及び前記インクジェットヘッドがインク色毎に配置され、夫々の前記インク流路上に２つのサブタンクを配置した場合、前記回転軸は第１の回転軸と第２の回転軸を有し、前記駆動源の正方向のみの回転力で動作する前記第１の回転軸および前記第１の回転軸に接続される前記ピンチバルブと、前記駆動源の逆方向のみの回転力で動作する前記第２の回転軸および前記第２の回転軸に接続される前記ピンチバルブと、を前記２つのサブタンクを含む前記インク流路夫々に具備し、前記ピンチバルブの動作に基づき前記２つのサブタンクを流れる前記インクの流量を制御することを特徴とするインクジェット記録装置である。
【００１２】
また、本発明の第二の態様は、前記駆動源と前記第１の回転軸及び前記第２の回転軸の夫々との間にワンウェイクラッチを配置することで、前記駆動源の前記正方向及び前記逆方向の回転のときに前記回転軸の何れかが回転し、該回転する前記回転軸に接続された前記ピンチバルブが動作することを特徴とする第１の態様に記載されたインクジェット記録装置である。
【００１３】
また、本発明の第三の態様は、前記２つのサブタンクの内一方の前記サブタンクの入口と出口には前記正方向の回転力で動作する前記ピンチバルブが接続され、前記２つのサブタンクの内他方の前記サブタンクの入口と出口には前記逆方向の回転力で動作する前記ピンチバルブが接続され、前記回転軸の回転方向に応じて前記２つのサブタンクの何れか一方が含まれる流路の流量を制御することを特徴とする第一の態様また第二の態様に記載のインクジェット記録装置である。
【発明の効果】
【００１５】
複数のインク流路を１つの駆動源で動作するピンチバルブによって制御するとき、駆動源の必要動力を軽減できるので、駆動源の小型化ができ、インクジェット記録装置の小型化ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明のインクジェット記録装置のインク流路を制御する多連ピンチバルブの斜視図である。６色のインクを使用し、各インクタンクからインクジェットヘッドまでのインク流路に２つのサブタンクを配置したインクジェット記録装置を例に説明する。各色のサブタンクはインク流路に並列して配置される。各色の第１のサブタンクのインク流路となる２本のチューブを開閉する第１のピンチバルブと、第２のサブタンクのインク流路となる２本のチューブを開閉する第２のピンチバルブによって流路が制御される。各色の６個の第１のピンチバルブを同一の駆動軸上に配置し、各色の６個の第２のピンチバルブを同一の駆動軸上に配置し、各駆動軸にワンウェイクラッチが取り付けられている構成について説明する。
【００１８】
第１の駆動軸１０６に配置される６個のピンチバルブと第２の駆動軸１０７上に配置される６個のピンチバルブは、それぞれ固定軸１２４、１２５によって固定される。駆動源であるステッピングモーター１００の回転力はギア１０１を介して、第１の駆動軸１０６に取り付けられた第１のギヤ１０２と、第２の駆動軸１０７に取り付けられた第２のギヤ１０３とに伝達される。第１の駆動軸１０６と第１のギヤ１０２の間にステッピングモーター１００の正回転の回転力のみを伝達する第１のワンウェイクラッチ１０４を取付けて、第２の駆動軸１０７と第２のギヤ１０３の間にステッピングモーター１００の逆回転の回転力のみを伝達する第２のワンウェイクラッチ１０５を取り付ける。
【００１９】
第１の駆動軸１０６には、ブラックインク用の第１のサブタンク用のＫ１バルブ１０８が取り付けられている。Ｋ１バルブ１０８は第１のサブタンクのインクタンク方向からインクが流入する入口チューブ１０９と、インクジェットヘッド方向へインクを流出する出口チューブ１１０が接続され、インク流路を形成している。第２の駆動軸１０７には、ブラックインク用の第２のサブタンク用のＫ２バルブ１１１が取り付けられている。Ｋ２バルブ１１１は第２のサブタンクのインクタンク方向からインクが流入する入口チューブ１２と、インクジェットヘッド方向へインクを流出する出口チューブ１１３が接続され、インク流路を形成している。
【００２０】
同様に、第１の駆動軸１０６には、さらにイエローインク用のピンチバルブとしてＹ１バルブ１１４、シアンインク用のピンチバルブとしてＣ１バルブ１１６、マゼンダインク用のピンチバルブとしてＭ１バルブ１１８、ライトシアンインク用のピンチバルブとしてＬＣ１バルブ１２０、ライトマゼンダ用のピンチバルブとしてＬＭ１バルブ１２２が取り付けられている。
【００２１】
第２の駆動軸１０７には、さらにイエローインク用のピンチバルブとしてＹ１バルブ１１５、シアンインク用のピンチバルブとしてＣ１バルブ１１７、マゼンダインク用のピンチバルブとしてＭ１バルブ１１９、ライトシアンインク用のピンチバルブとしてＬＣ１バルブ１２１、ライトマゼンダ用のピンチバルブとしてＬＭ１バルブ１２３が取り付けられている。それぞれのピンチバルブでは、サブタンクのインクタンク方向からインクが流入する入口チューブと、インクジェットヘッド方向へインクを流出する出口チューブが接続され、各色のインクのインク流路を形成している。
【００２２】
ステッピングモーター１００が正回転時には第１の駆動軸１０６に配置された６個のピンチバルブのみが動作し、１２本のチューブの開閉を制御する。逆回転時には第２の駆動軸１０７に配置された６個のピンチバルブのみが動作し、１２本のチューブの開閉を制御する。ワンウェイクラッチを用いることで、ステッピングモーター１００の負荷は半減し、ステッピングモーター１００の小型化が可能となる。
【００２３】
また、第１のピンチバルブと第２のピンチバルブが同時に動作しないため、それぞれのピンチバルブを任意のタイミングで動作させることが容易に可能となり、ピンチバルブを用いたインク流路の制御が簡単になる。
【００２４】
また、別の態様として、各駆動軸に取り付けられたワンウェイクラッチは、どちらもステッピングモーターの正回転の回転力のみを伝達するようにし、ステッピングモーターの逆回転の回転力は、動力分配器をとりつけることによりキャリッジの上下動作やＵＶランプのシャッター動作等、ピンチバルブとは別のユニットの駆動力に用いることも可能となる。この場合、ステッピングモーターの回転力をピンチバルブの駆動以外にも使えるので、一つのモーターで他のユニットの駆動もさせることができ、器機の小型化にもつながる。
【００２５】
図２は、本発明のインクジェット記録装置のピンチバルブ部分のブロック図である。図２と他図で同一の符号をもちいているものは同一構成のものである。また、動作の説明を図１と図２を参照しながら説明する。
【００２６】
ＣＰＵ２００はインクジェット記録装置の制御を行うＣＰＵであり、メモリ２０１に記憶されたプログラムと設定値に基づいて、インクジェット記録装置の制御を行う。モーター駆動回路２０２はＣＰＵ２００からの制御信号に基づいてステッピングモーター１００を回転させる。動力分配器２０３はギア１０１と第１のギア１０２と第２のギア１０３に相当し、ステッピングモーター１００の回転を第１の駆動軸１０６と第２の駆動軸１０７とへ回転を伝え、更に第１の駆動軸１０６には第１のワンウェイクラッチ１０４、第２の駆動軸１０７には第２のワンウェイクラッチ１０５が接続されている。第１の駆動軸１０６に取り付けられた複数のピンチバルブが第１のピンチバルブ群２０４である。第２の駆動軸１０７に取り付けられた複数のピンチバルブが第２のピンチバルブ群２０５である。
【００２７】
第１のワンウェイクラッチ１０４を介して伝えられた動力は第１のピンチバルブ群２０４へ伝えられる。第２のワンウェイクラッチ１０５を介して伝えられた動力は第２のピンチバルブ群２０５へ伝えられる。ステッピングモーター１００の回転方向によって、第１のピンチバルブ群２０４かまたは第２のピンチバルブ群２０５が駆動する。
【００２８】
複数のチューブの開閉を行う場合、組み合わせ可能なチューブ開閉パターンも多くなる。それら開閉パターンを満足できるピンチバルブの動作のプログラムをメモリ２０１に予め記憶させ、メモリ２０１からＣＰＵ２００へ指令を送る。ＣＰＵ２００はステッピングモーター１００が行う必要動作の指示をモーター駆動回路２０２へ送る。モーター駆動回路２０２によりステッピングモーター１００は動作し、動力分配器２０３を介して各ワンウェイクラッチ１０４、１０５に回転力を伝達する。ワンウェイクラッチ１０４、１０５は伝達できる回転力のみを第１のピンチバルブ群２０４あるいは第２のピンチバルブ群２０５に伝達する。
【００２９】
例えば、従来の技術では、メモリがステッピングモーターに正転４５度の回転を指示した場合、複数のピンチバルブは同期して回転していた。しかし本発明では、第１の駆動軸１０６に取り付けられたワンウェイクラッチ１０４は、ステッピングモーター１００の正回転の回転力のみを伝達し、第２の駆動軸１０７に取り付けられたワンウェイクラッチ１０５は、ステッピングモーター１００の逆回転の回転力のみを伝達する。この場合、メモリ２０１がステッピングモーター１００に正転４５度の回転を指示した場合には、第１の駆動軸１０６のみが回転し、第２の駆動軸１０７も正転４５度の位置にしたい場合には、ステッピングモーター１００を３１５度逆回転させる。このように制御することで、ステッピングモーター１００の回転力は半分ですむことになり、より小型のステッピングモーターを用いることができる。
【００３０】
ここで、別の態様として第２のワンウェイクラッチ１０５に第２のピンチバルブ群２０５を接続する代わりに、後述する搬送ローラー４０２に接続し、搬送ローラーの駆動や、または不図示のキャリッジ支持部の昇降を可能にし、キャリッジ４０５の昇降動作を駆動することも可能である。このようにする場合には、予めメモリ２０１へ制御プログラムを格納し、ＣＰＵ２００によって制御する。
【００３１】
図３は本発明のインクジェット記録装置のサブタンクユニットのブロック図である。他のどの色のインクにおいても同様の構成であるので、ここでは、ブラックインクの１色の構成について説明する。
【００３２】
インクタンク３００はインクを貯蔵するインクタンクである。インクジェットヘッド３０５はインクを吐出し、印刷メディアへ画像を形成するためのインク吐出手段である。ポンプ３０１はインクタンク３００からインクジェットヘッド３０５へインクを供給する為のポンプである。第１のサブタンク３０３と第２のサブタンク３０４は、インクタンク３００とインクジェットヘッド３０５間に設けられ、インクを一時的に貯蔵するインクタンクである。第１のピンチバルブ１０８は第１のサブタンク３０３の入口と出口に設けるバルブである。第２のピンチバルブ１１１は第２のサブタンク３０４の入口と出口に設けるバルブである。サブタンクユニット３０２はサブタンク３０３、３０４とピンチバルブ１０８、１１１とを有している。
【００３３】
インクタンク３００とポンプ３０１、ポンプ３０１と第１のピンチバルブ１０８、ポンプ３０１と第２のピンチバルブ１１１、第１のピンチバルブ１０８と第１のサブタンク３０３、第２のピンチバルブ１１１と第２のサブタンク３０４、第１のピンチバルブ１０８とインクジェットヘッド３０５、第２のピンチバルブ１１１とインクジェットヘッド３０５はチューブによって接続され、インク流路を形成している。
【００３４】
ポンプ３０１から第１のピンチバルブ１０８までと、ポンプ３０１から第２のピンチバルブ１１１までの接続は、ポンプ３０１にチューブ３０６の一端が接続され、他端は二又に分かれ、一方が第１のピンチバルブ１０８に接続される入口チューブ１０９であり、他方が第２のピンチバルブ１１１に接続される入口チューブ１１２である。
【００３５】
第１のピンチバルブ１０８からインクジェットヘッド３０５までと、第２のピンチバルブ１１１からインクジェットヘッド３０５までの接続は、第１のピンチバルブ１０８に接続される出口チューブ１１０と第２のピンチバルブ１１１に接続された出口チューブ１１３が合流しチューブ３０７となり、インクジェットヘッド３０５へ接続される。
【００３６】
次に、図４は本発明のインクジェット記録装置の概略構成をあらわす図である。６色のインクを使う構成である。他のどの色のインクにおいても同様の構成であるので、ここでは、ブラックインクの１色の構成について説明する。インクタンク３００にインクが貯蔵され、ポンプ３０１によってサブタンクユニット３０２へインクを供給する。サブタンクユニット３０２内のインクを更にインクジェットヘッド３０５から吐出する。搬送ローラー４０２はローラー駆動モーター４０４によって駆動され、連れ回りするピンチローラー４０３とともに、印刷メディア４００を挟持し、搬送する。印刷メディア４００は、プラテン４０１上に搬送され、搬送方向に直行する方向、すなわち主走査方向に動作するキャリッジ４０５に搭載されたインクジェットヘッド３０５のインクの吐出によって画像が形成される。キャリッジ４０５は不図示のレールに沿って、不図示のモーターに接続されたベルトよって駆動される。インクジェット記録装置には各所にモーターが使用され、それらの兼用化と小型化が求められている。
【００３７】
キャリッジ４０５は印刷メディア４００に画像を形成する為に、高速で主走査方向に往復駆動される。そのため、キャリッジ４０５は小型、軽量し、キャリッジ４０５を駆動するモーターの負荷を小さくすることが望まれている。キャリッジ４０５にはサブタンクユニット３０２が搭載されているので、ステッピングモーター１００が小型、軽量化されることにより、キャリッジ４０５を駆動するモーターを更に小型化するか、あるいはキャリッジ４０５を更に高速に移動することができる。装置の小型化や印刷の高速化ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のインクジェット記録装置のインク流路を制御する多連ピンチバルブの斜視図である。
【図２】本発明のインクジェット記録装置のピンチバルブ部分の動作を説明するブロック図である。
【図３】本発明のインクジェット記録装置のサブタンクユニットのブロック図である。
【図４】本発明のインクジェット記録装置の概略構成をあらわす図である。
【図５】従来のインクジェット記録装置のインク流路に接続された同一の回転軸で複数のピンチバルブを動作させる場合のピンチバルブの斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００  ステッピングモーター
１０４  第１のワンウェイクラッチ
１０５  第２のワンウェイクラッチ
１０６  第１の駆動軸
１０７  第２の駆動軸
１０８  第１のピンチバルブ
１１１  第２のピンチバルブ
３００  インクタンク
３０１  ポンプ
３０３  第１のサブタンク
３０４  第２のサブタンク
３０５  インクジェットヘッド
４００  印刷メディア
【図１】
0004995666.tif 000002
【図２】
0004995666.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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