(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッド部と複数のインクタンクを搭載したキャリッジと、キャリッジを一定経路に沿って往復移動させる移動手段と、キャリッジの移動経路部を開閉可能に覆うカバーと、カバーに形成されたインクタンク交換用の開口部と、インクタンク交換時に選択された単一のインクタンクのみが開口部から取り出し可能となる位置にキャリッジが位置するように移動手段を制御する手段と、開口部を開閉可能に閉じる開閉蓋と、開閉蓋の開方向の移動に連動してインクタンクを突出させる手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインク滴を飛翔させて画像の記録を行うインクジェット記録装置に関し、特にキャッリッジに複数のインクタンクを搭載したインクジェット記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、インクジェットプリンタとして、記録ヘッド部と複数のインクタンクを搭載したキャリッジを主走査方向に往復移動させながら逐次記録シートを副走査方向に送ることにより画像記録を行うようにしたものが知られており、その記録ヘッド部としては圧電素子にて体積変化させてインク滴を飛翔させる電気機械変換式や、発熱体にてバブルを発生させ、その体積変化によりインク滴を飛翔させる電気熱変換式等が知られている。
【０００３】
この種のインクジェットプリンタで、そのキャリッジに複数のインクタンクを搭載したものにおいて、インクタンクを交換する場合には、キャリッジの移動経路部を覆っているカバーを開いて、ホーム位置に移動して停止しているキャリッジに対して所要のインクタンクを交換している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、インクタンクの交換時に、キャリッジの移動経路部の全体を覆っているカバーを開いてしまう必要があるため作業が面倒であるとともに、誤ったインクタンクを交換する恐れがあった。特にインクタンクの誤交換が生じやすい例としては、同色で径の異なる吐出ノズルに対して各々独自のインクタンクが存在する場合やフォト用カラーインクを使用していて色の識別がつきにくい場合などがある。
【０００５】
このようにインクタンクの誤交換によって何度もインクタンクを着脱すると、多くの手間と時間がかかるとともに交換の度に初期パージ動作が必要となるため無駄にインクを消費してしまうという問題がある。色の間違ったインクタンクを装着してしまった場合には、異なる色のインクがまじることになり、正常な画像出力をすることができなくなる。また、カバーを大きく開いて交換するために本体内にゴミや埃が入るという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、インクタンクの誤交換の恐れがなく、本体内にゴミや埃が侵入するのを最小限にできるインクジェット記録装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッド部と複数のインクタンクを搭載したキャリッジと、キャリッジを一定経路に沿って往復移動させる移動手段と、キャリッジの移動経路部を開閉可能に覆うカバーと、カバーに形成されたインクタンク交換用の開口部と、インクタンク交換時に選択された単一のインクタンクのみが開口部から取り出し可能となる位置にキャリッジが位置するように移動手段を制御する手段と、開口部を開閉可能に閉じる開閉蓋と、開閉蓋の開方向の移動に連動してインクタンクを突出させる手段と、を備えたものである。
【０００８】
これによれば、インクタンクの交換時に、選択されたインクタンクのみがカバーに形成された開口部から交換可能となるため、インクタンクの誤交換を確実に防止することができるし、開口部の開閉蓋の開方向の移動に連動してインクタンクを突出させられるので、手間と時間とインクの無駄を無くすことができる。また、インクタンクの交換時にもキャリッジの移動経路部の大部分がカバーで覆われたままで、開口部も閉じられるため、本体内にゴミや埃が侵入するのを防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態のインクジェットプリンタについて、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１２】
図１において、１はインクジェットプリンタであり、２はその本体部、３は本体部２の背部に配設されたカットシートフィーダ等の給紙装置、４は本体部２の前部に配設された排紙トレイである。図２に本体部２の内部構造を示す。５はキャリッジであり、記録ヘッド部６が搭載されるとともに、この記録ヘッド部６に所定のカラーのインクを供給する複数のインクタンク７（Ａ、Ｂ）が着脱可能に搭載されている。キャリッジ５はガイド手段８、９にて記録シート１０の記録面に平行な所定の移動経路に沿って往復移動可能に支持され、駆動モータ１１にて駆動プーリ１２ａとアイドルプーリ１２ｂとタイミングベルト１３を介して往復駆動される。
【００１３】
また、本体部２には記録シート１０を搬送経路に沿って案内するガイド板を兼ねるプラテン１４と、プラテン１４との間の記録シート１０の浮き上がり防止を図る紙押さえ板１５と、記録シート１０を排出するための排出ローラ１６及び拍車ローラ１７と、記録ヘッド部６のインクを吐出する面を洗浄してインク吐出不良を防止する回復系１８と、記録シート１０を手動で搬送するための紙送りノブ１９が設けられている。記録シート１０は、上記給紙装置３あるいは手差しによって記録ヘッド部６とプラテン１４とが対向する記録部へ送り込まれる。この際、図示しない紙送りローラの回転量が制御部にて制御され、記録部への搬送が制御される。
【００１４】
記録時には、駆動モータ１１と駆動プーリ１２ａとアイドルプーリ１２ｂとタイミングベルト１３によりキャリッジ５が記録シート１０の幅方向に主走査され、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド部６にて１又は複数ライン分の画像が記録される。１回の主走査による記録が終わる毎に記録シート１０は縦方向に送られて副走査される。このようにして記録シート１０に画像が記録され、記録部を通過した記録シート１０はその搬送方向下流側に配置された排出ローラ１６とこれに圧接された拍車ローラ１７とによって排出される。
【００１５】
記録ヘッド部６には、図３、図４に示すように、ヘッド板部２１と、その周囲を支持するヘッドホルダー２２と、ヘッド板部２１の裏面にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各カラー毎に対応させて配設された圧電素子（ＰＺＴ）群２３と、各圧電素子群２３を支持するセラミック基盤２４と、各セラミック基盤２４の背面に接合されるとともに配線部２５が配設された背面板２６とから成る記録ヘッドユニット２０が配設されている。なお、本実施形態の記録ヘッド部６には、２つの圧電素子群を並列した同様の構成のＢｋ（ブラック）専用の印刷ヘッドユニット（図示せず）も並列して配設されている。
【００１６】
ヘッド板部２１は、各色毎にそれぞれ複数（図示例では３７個）の吐出ノズル３０が１列状にかつ互いに平行に形成されたノズル板３１と、共通インク室３２を形成する共通インク室形成板３３と、共通インク室３２から各インク室３５に向けてインクを供給するインレット３４を形成したインレット板３６と、各吐出ノズル３０に対応させて細長いチャンネル状のインク室３５が形成されたインク室形成板３７と、各インク室３５の下面を閉鎖する隔壁板３８を順次積層し、相互に一体的に接着して構成され、隔壁板３８は圧電素子群２３に接着されている。インレット板３６のインレット３４はインク室３５の一端を共通インク室３２に連通するように形成され、インク室３５の他端は吐出ノズル３０に対応位置して形成されている。また、インレット板３６及び共通インク室形成板３３には、インク室３５の他端と吐出ノズル３０を連通する連通穴３９、４０が形成されている。また、共通インク室３２にはヘッドホルダー２２に形成された供給通路４７を通して所定のインクタンク７からインクが供給されるように構成されている。
【００１７】
圧電素子群２３の各圧電素子４１は、図４（ａ）に示すように、ピエゾグリーンシートと電極とを交互に積層した積層型のものから成り、その両端への電圧印加による厚さ方向（積層方向）の伸縮（ｄ33モードの伸縮）により隔壁板３８を介して各吐出ノズル３０に対応する細長いチャンネル状のインク室３５の体積と圧力を変化させてインク滴を吐出させるように構成されている。このように圧電素子４１のｄ33モードの伸縮を利用することにより高い応答性を確保している。
【００１８】
その圧電素子４１は、セラミック基盤２４上に予め製造された細長い圧電素子板４２を吐出ノズル３０配列方向に沿って配置して一体接着し、その後ダイサーにより多数の平行なセパレート溝４３を加工し、これらセパレート溝４３によって各吐出ノズル３０に対応する圧電素子４１と、隣接する圧電素子間に位置する支持部４４とに分離して構成されている。そして、配線部２５から各圧電素子４１の両端面に形成された電極に接するように接続端子４５、４６がリードフレームから立ち上げ形成されている。圧電素子４１の一端側の接続端子４５は配線部２５のアース接続された共通電極側配線部に接続され、他端側の接続端子４６は配線部２５の個別電極側配線部に接続されている。
【００１９】
かくして、所要の圧電素子４１の両端の接続端子４５、４６間に電圧を印加すると、その圧電素子４１の厚さ方向の伸縮によって隔壁板３８を介してインク室３５の体積と圧力が変化し、インク室３５内のインクが連通穴３９、４０を介して吐出ノズル３０から吐出され、インク滴となって記録シート１０に向けて飛翔し、記録シート１０に記録される。
【００２０】
また、本実施形態においては、図１に示すように、本体部２のカバー５０に、任意の単一のインクタンク７のみを取り出し可能な大きさのインクタンク交換用の開口部５１がキャリッジ５の移動経路の適当箇所に形成され、かつその開口部５１を開閉可能に閉じる開閉蓋５２が設けられている。そして、開閉蓋５２を閉じるとセンサ（図示せず）にて交換完了が検知される。また、カバー５０の上面には電源オンスイッチ５３、インクタンク交換スイッチ５４が配設され、また前面適所にインクタンクが空になったことを表示するエンプティ表示ＬＥＤ５５が配設されている。このエンプティ表示ＬＥＤ５５は各インクタンク７毎に各別に設けてもよい。
【００２１】
以上の全体構成のインクジェットプリンタ１は、図５に示すような制御部にて動作制御される。制御部はＣＰＵ１０１と、ＲＡＭ１０２と、ＲＯＭ１０３と、コンピュータ等に接続され、記録すべき画像データを受信するデータ受信部１０４と、画像データに応じて記録ヘッド部６の各圧電素子４１に電圧を印加して上記のように吐出ノズル３０からインク滴を吐出させるヘッド吐出駆動部１０５と、駆動モータ１１を駆動するヘッド移動駆動部１０６と、紙送りローラを駆動する紙送り駆動部１０７と、回復系モータ駆動部１０８と、各種センサ１０９とを備えている。
【００２２】
ＣＰＵ１０１は、必要に応じてＲＡＭ１０２を用い、ＲＯＭ１０３に記憶されているプログラムを実行する。そのプログラムには、記録モード時にコンピュータ等からの画像データを受信するデータ受信部１０４から読み込まれた画像データに基づいてヘッド吐出駆動部１０５、ヘッド移動駆動部１０６、紙送り駆動部１０７、各種センサ１０９を制御し、記録シート１０上に画像を記録するための部分と、回復モード時に回復系モータ駆動部１０８、各種センサ１０９を制御し記録ヘッド部６のノズル面を良好な状態に回復させるための部分と、インクタンク７が空になったときやインクタンク７を交換する場合などの交換モード時に、対象となるインクタンク７が開口部５２に対向位置するように位置決めさせるための部分などが設けられている。
【００２３】
そして、記録モードではキャリッジ５は、図６（ａ）に示すように、ホーム位置を移動始点として、上記のように記録シート１０の幅方向に往復移動しながら記録ヘッド部６にて記録することによって主走査を行い、記録シート１０の送りによる副走査と組合せて記録シート１０に所定の画像を印刷形成している。その間、カバー５０の開口部５１は開閉蓋５２にて閉じられており、ゴミや埃が本体部２内に侵入することはない。
【００２４】
インクタンク７の何れかが空になり、又は空に近付くと、エンプティ表示ＬＥＤ５５が点灯する。そこで、ユーザーがインクタンク交換スイッチ５４をオンするとキャリッジ５が移動して、図６（ｂ）または図６（ｃ）に示すように、空になっているインクタンク７（Ａ又はＢ）が開口部５２に対向位置するように位置決めされ、それぞれ矢印に示すように開口部５２を通して空になったインクタンク７を確実に交換することができる。
【００２５】
次に、空になったインクタンク７の交換時の制御動作を図７を参照して説明する。各インクタンク７内のインク残量をセンサにて検出してインクが空かどうかを判断し（ステップ＃１、＃２）、インクが空の場合には空インク警告表示としてエンプティ表示ＬＥＤ５５を点灯し、交換が必要なインクタンク７（Ａ又はＢ）を設定する（ステップ＃３、＃４）。次に、インクタンク交換スイッチ５４のオンによるインクタンク交換信号の有無を判断し（ステップ＃５）、インクタンク交換信号が有の場合にはキャリッジ５をホーム位置から設定されたインクタンク７（Ａ又はＢ）が開口部５１を通して交換できる位置に移動させる（ステップ＃６）。新しいインクタンク７を正しくセットして開閉蓋５２を閉じると（ステップ＃７）、キャリッジ５がホーム位置に復帰移動し（ステップ＃８）、さらに交換したインクタンク７内のインク残量を検出してインクが空かどうかを判断し（ステップ＃９、＃１０）、誤って空のインクタンク７に交換された場合など、インクタンク７が空の場合にはステップ＃３に戻り、空でない場合はエンプティ表示ＬＥＤ５５を消灯してインクタンク７の交換動作を終了する（ステップ＃１１）。
【００２６】
次に、空のインクタンク７を交換するのではなく、例えばノーマルカラーインクとフォト用カラーインクの交換を行う場合など、ユーザーのニーズによってインクタンク７を交換する時の制御動作を図８を参照して説明する。ユーザーがコンピュータ等から交換したいインクタンク７（Ａ又はＢ）を設定し（ステップ＃２１）、次にインクタンク交換スイッチ５４のオンによるインクタンク交換信号の有無を判断し（ステップ＃２２）、インクタンク交換信号が有の場合にはキャリッジ５をホーム位置から設定されたインクタンク７（Ａ又はＢ）が開口部５１を通して交換可能な位置へ移動し（ステップ＃２３）、新しいインクタンク７が正しくセットされて交換が完了すると（ステップ＃２４）、キャリッジ５がホーム位置に復帰移動する（ステップ＃２５）。
【００２７】
上記実施形態では、開口部５１の幅を単一のインクタンク７を交換できる幅に設定した例を示したが、図９に示すように、カバー５０に大きな開口部５１を形成し、カートリッジ５が開口部５１の一側部の第１の交換位置６１に位置するときにはインクタンク７（Ｂ）のみが交換可能で、他側部の第２の交換位置６２に位置するときにはインクタンク７（Ａ）のみが交換可能となるようにしてもよい。なお、図示していないが、この場合も開口部５１を開閉する開閉蓋５２を設けるのが好ましい。
【００２８】
また、図１０に示すように、カートリッジ５が上記第１の交換位置６１と第２の交換位置に位置するときに、インクタンク７（Ｂ）とインクタンク７（Ａ）をそれぞれ交換できる幅の２つの開口部５１ａ、５１ｂをカバー５０に形成してもよい。
【００２９】
また、上記実施形態の説明では、例えばカラー用とブラック用の２つのインクタンク７（Ａ、Ｂ）がカートリッジ５に搭載されている例を示したが、３色のカラー用とブラック用の４つのインクタンク７（Ａ〜Ｄ）が各別に交換可能に搭載され、かつブラック用のインクタンク７（Ｄ）は大型である場合には、例えば図１１に示すように、カラー用のインクタンク７（Ａ〜Ｃ）が交換可能な幅の小さい開口部５１ｃをカバー５０の一側部に、ブラック用のインクタンク７（Ｄ）が交換可能な幅の大きい開口部５１ｄをカバー５０の他側部に形成し、インクタンク７（Ａ〜Ｃ）を交換する場合には、それぞれのインクタンクが開口部５１ｃに対向位置するようにキャリッジ５を位置決めし、インクタンク７（Ｄ）を交換する場合にはそれが開口部５１ｄに対向位置するようにキャリッジ５を位置決めするように構成することができる。
【００３０】
また、図１２に示すように、カバー５０の適所に大型のインクタンク７（Ｄ）を交換可能な幅の開口部５１ｅを形成するとともに、その開口部５１ｅの幅を小型のインクタンク７（Ａ〜Ｃ）をこの開口部５１ｅに位置合わせした状態で複数のインクタンク７（Ａ〜Ｃ）は交換できないような幅に設定することにより、各インクタンク７（Ａ〜Ｄ）を交換するときに、図１２（ａ）〜（ｄ）の如くそれぞれのインクタンク７（Ａ〜Ｄ）を開口部５１ｅに対向位置するようにキャリッジ５を位置決めするようにしてもよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、開口部５１に単にその開口を開閉するだけの開閉蓋５２を設けた例を示したが、図１３（ａ）に示すように、開閉蓋５２の枢支部からインクタンク７の背部に係合可能な押し出し片５６を垂下し、開閉蓋５２を開いた時に図１３（ｂ）に示すようにインクタンク７を背部から前方に押し出して取り出し可能な姿勢に移動させるようにすることもできる。
【００３２】
なお、開閉蓋５１に一体に押し出し片５６を連設するのではなく、適当な連動機構を設けて開閉蓋５１の開方向の移動に連動してインクタンク７を取り出し可能位置に突出させるように構成してもよいことは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のインクジェット記録装置によれば、以上の説明から明らかなように、キャリッジの移動経路部を開閉可能に覆うカバーにインクタンク交換用の開口部を形成し、インクタンク交換時に、選択された単一のインクタンクのみが開口部から取り出し可能となる位置にキャリッジを位置させるように構成しているので、インクタンクの誤交換を確実に防止することができるし、開口部の開閉蓋の開方向の移動に連動してインクタンクを突出させられるので、手間と時間とインクの無駄を無くすことができ、またインクタンクの交換時にもキャリッジの移動経路部の大部分がカバーで覆われたままであるため、本体内にゴミや埃が侵入するのを防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の一実施形態の概略斜視図である。
【図２】同実施形態の本体部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】同実施形態における記録ヘッドユニットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図４】同実施形態における記録ヘッドユニットの要部の詳細構成を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ矢視平面図である。
【図５】同実施形態における制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図６】同実施形態におけるインクタンク交換時の動作説明図である。
【図７】同実施形態における空のインクタンクを交換する際の制御動作のフローチャートである。
【図８】同実施形態における他のインクタンクに交換する際の制御動作のフローチャートである。
【図９】本発明のインクジェット記録装置の第２の実施形態を模式的に示した説明図である。
【図１０】本発明のインクジェット記録装置の第３の実施形態を模式的に示した説明図である。
【図１１】本発明のインクジェット記録装置の第４の実施形態を模式的に示した説明図である。
【図１２】本発明のインクジェット記録装置の第５の実施形態を模式的に示した説明図である。
【図１３】本発明のインクジェット記録装置の第６の実施形態の要部構成を示し、（ａ）は縦断側面図、（ｂ）は動作状態の縦断側面図である。
【符号の説明】
１  インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
２  本体部
５  キャリッジ
６  記録ヘッド部
７（Ａ〜Ｄ）  インクタンク
８  ガイド手段
９  ガイド手段
１１  駆動モータ
５０  カバー
５１（５１ａ〜５１ｅ）  開口部
５２  開閉蓋
５６  押し出し片
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003814934.tif 000012
【図１２】
0003814934.tif 000013
【図１３】
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