JP4689199B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
上記保湿キャップのいずれかに隣接し、上記吸引手段を備えた一個の吸引キャップと、
上記複数の保湿キャップのうち少なくともひとつを保持する複数の保湿キャップホルダと、
上記吸引キャップを保持する吸引キャップホルダと、
各保湿キャップホルダに対応して設けられ、該保湿キャップホルダを上下動させるための複数の保湿用カム部材と、上記吸引キャップホルダを上下動させるための吸引用カム部材とを同一のカム軸に固定し、該カム軸を回転駆動させることで、上記吸引キャップおよび上記複数の保湿キャップを上下に移動させる移動手段と、
上記吸引手段の非動作時に吸引キャップの開口部を覆い、上記吸引キャップの上下動により吸引キャップの開口部の開閉が行われるシャッター部材と、
上記吸引用カム部材と、上記複数の保湿用カム部材とは、キャップホルダに設けられたカムピンが挿入されるカム溝を有し、上記カム軸が一回転すると、上記カムピンが、上記カム溝を一周する構成であり、上記カム溝は、カム軸の中心からの距離が一定で、カム軸の中心からの距離が最も近い近接領域と、カム軸の中心からの距離が一定で、カム軸の中心からの距離が最も遠い遠方領域と、上記近接領域と遠方領域とを結ぶ連結領域とを有し、前記カム軸の軸方向から見たとき、両側に窪みを有するひょうたん型の形状をしており、、上記各保湿用カム部材に挿入された上記各保湿キャップホルダのカムピンが、カム溝の遠方領域にあるとき、上記吸引用カム部材に挿入された上記吸引キャップホルダのカムピンは、カム溝の近接領域にあり、その状態からカム軸を回動させると、上記各保湿用カム部材のカム溝に挿入されたカムピンは、カム溝の遠方領域から連結領域を通って上記近接領域へ相対的に移動し、上記吸引用カム部材のカム溝に挿入されたカムピンは、上記近接領域のみを相対的に移動し、その状態からさらにカム軸を回動させると、上記吸引用カム部材のカム溝に挿入されたカムピンは、上記近接領域から連結領域を通って上記遠方領域へ移動し、そのとき各保湿用カム部材のカム溝に挿入されたカムピンは、上記近接領域のみを移動するよう、上記吸引用カム部材を、上記複数の保湿カム部材に対して、カム軸の回転方向に角度を付けて上記カム軸に固定したことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記インクの25℃におけるインク粘度が5[mPa・sec]以上であることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、画像情報を読み取ることができる画像読取装置を備え、該画像読取装置により読み取られた画像に基づき記録紙に画像を形成することを特徴とするものである。
まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本実施形態に係るプリンタの概略構成を示す正面図である。このプリンタ100は、図示しない駆動手段により用紙の搬送方向に対して横切る方向(以下、主走査線方向)に移動可能に保持されたキャリッジ9を備えた印字機構部23を有している。また、プリンタ100は、印字機構部23と対向する位置を経由して給紙トレイ18の用紙を排紙トレイ26に搬送する搬送部21を備えている。
印字機構部23のキャリッジ9には、C(シアン)、B(ブッラク)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)色のそれぞれインク液を用紙に吐出する複数の吐出口を備えたヘッド13がそれぞれ設けられている。
搬送部21は、多数の用紙を積載した給紙トレイ18、給紙トレイ18内の用紙を搬送ローラ10へ送り出す給紙ローラ19、給紙トレイ18内の複数の用紙のうち一枚だけを搬送ローラ10に送り出すための分離パッド20、給紙トレイ18から給紙された用紙を案内する給紙ガイド27を備えている。搬送ローラ10は、テンションローラ11とで搬送ベルト12を張架している。搬送ベルト12は、搬送された用紙をヘッド13との対向位置に搬送する。搬送ローラ10は、図示しない駆動手段によって図中の時計周りに回転しており、これにより搬送ベルト12が図示Aの方向に無端移動する。また、搬送部21は、用紙を搬送ローラ10に押し付ける加圧ローラ16、用紙を案内する案内ガイド22および案内ローラ28、搬送ベルト12表面を帯電させる帯電ローラ15を有している。案内ガイド22は、ほぼ鉛直方向に上方に向けて搬送された用紙を搬送ローラ10の曲率に沿ってほぼ90°方向転換させるためのものである。加圧ローラ16は、搬送ベルト12を搬送ローラ10に押し付けているので、搬送ベルト12と搬送ローラ10との摩擦力が増加する。このため、搬送ベルト12が搬送ローラ10に対して滑ることが防止され、用紙を精度良く搬送させることができる。ヘッド13と対向する位置には、搬送ベルト12をガイドする搬送ガイド板14が搬送ベルト12の内周面側に設けられている。また、搬送部21は、画像が記録された用紙を搬送ベルト12から分離する分離爪17と、排紙トレイ26に排出するための排紙ローラ25および断面星型形状の拍車24を備えている。本実施形態のプリンタには、用紙を反転させる反転機構30が設けられており、用紙の両面にプリントができるようにしている。
両面プリントの場合は、用紙の一方の面に所望の画像をプリントしたら、搬送ベルト12を逆回転させ、用紙を反転機構30に搬送する。反転機構30で反転した用紙は、再びガイド部材22や加圧ローラ16に案内されて搬送ベルト12に搬送される。用紙がヘッド部13と対向する位置に達したら、上述同様の動作を行い用紙の他方の面に所望の画像をプリントする。そして、両面に所望の画像がプリントされた用紙は、分離爪17で搬送ベルト12から分離され、排紙ローラ25及び拍車24によって搬送されて排紙トレイ26に排出される。
画像形成が終わったら、キャリッジ9を再び回復・維持装置40上のホームポジションに移動させる。そして、保湿キャップ41を上昇させてヘッド13の吐出口13aを保湿する。
ワイパーブレード44が下降したら、キャリッジ9を移動させて、ヘッド13Cを第1の空吐出受け43上に位置させる。ヘッド13Cが第1の空吐出受け43上に位置したら、第1の空吐出受け43に空吐出を行う。
このような一連の動作が他の色のヘッド13Bk−1、13Bk−2、13M、13Yにも同様に行われることで、各色のヘッド13の吐出不良と各色のヘッド13に付着したインク滴をクリーニングすることができる。
また、図4(b)に示すように、各スライダー60、61、62にはそれぞれ第1のカム80、第2のカム81、第3のカム82が取り付けられており、各カム80、81、82は、カム軸84に固定されている。カム軸84は第1ギヤ86a、第2のギヤ86bを介して駆動手段87に接続されている。
第1のカム80と、第2のカム81と、第3のカム82とは、それぞれ角度を変えてカム軸84に固定するようにしてもよい。角度を変えてカム軸84に取り付けることで、第1のスライダー60、第2のスライダー61、第3のスライダー62がそれぞれ時間差をおいて移動することとなり、トルクを低減することができる。
吸引キャップ用スライダー63の側面には、突部63cがそれぞれ設けられており、図5に示すように、突部63cがフレームの吸引キャップ用切り欠き72に支持されている。
また、吸引キャップ42は、図4(b)に示すように、吸引チューブ93と吸引ポンプ91からなる吸引手段90が取り付けられている。また、吸引手段90には、廃タンク92を有しており、吸引キャップ42で吸引したインク滴を収容している。
吸引キャップ用スライダー63には、カムピン63dが設けられており、このカムピン63dが吸引キャップ用カム83のカム溝に挿入されている。吸引キャップ用カム83は、カム軸84に固定されている。この吸引キャップ用カム83は、第1のカム80、第2のカム81、第3のカム82と同様な構成を有している。吸引キャップ用カム83は、上記第1、第2、第3のカム80、81、82と角度を変えてカム軸84に取り付けられている。保湿キャップ41のみが上下動するカム軸84の回転範囲、吸引キャップ42のみが上下動するカム軸84の回転範囲、保湿キャップ41と吸引キャップ42が上下動するカム軸84の回転範囲を求め、この結果に基づいて吸引キャップ用カム83の取り付け角度を決定している。そして、駆動手段87の駆動時間を制御することで、保湿キャップ41のみが上下動したり、吸引キャップ42のみが上下動したり、保湿キャップ41と吸引キャップ42が上下動したりする。
次に、変形例1のシャッターについて説明する。図9(a)は、変形例1のシャッター150が吸引キャップ42の開口部を閉じている状態を示した図であり、図9(b)は、変形例1のシャッター150が吸引キャップ42の開口部を開いている状態を示した図である。なお、図9において、吸引キャップ用ホルダ53および吸引キャップ用スライダー63については便宜上省略する。図9(a)に示すように、シャッター150には、吸引キャップ42が下降した状態のとき吸引キャップ42の上方を覆う遮蔽部153を有している。また、シャッター150は、水平に延びるアーム部155を設け、該アーム部155の先端にはシャッターカム151が接続されている。シャッターカム151は、吸引キャップ用カム83と角度をずらしてカム軸84に固定されている。また、シャッター150の側面には、フレーム70に回転自在に支持される突部152がそれぞれ設けられている。
クリーニングモードが選択されると、カム軸84が回転して、最初にシャッターカム151が上方に移動する。すると、アーム部155の先端が上方に移動して、図9(b)に示すように、突部152を支点として、時計周りに回転する。そして、吸引キャップ42の開口部を閉じていたシャッター150の遮蔽部153が移動して、吸引キャップ42の開口部を開ける。次に少し遅れて、吸引キャップ用カム83上方に移動して吸引キャップ42を上方に移動させる。吸引キャップ42が上方に移動してヘッド13に当接したら、カム軸84の回転を停止してヘッド13の吐出口13aのインクを吸引する。インクを吸引したら、カム軸84をさらに回転させて、吸引キャップ用カム83を下方に移動させ、吸引キャップ42を収納位置まで移動させる。また、シャッターカム151も下方への移動を開始する。すると、シャッター150のアーム部154が下方に移動し、これにより突部152を支点として遮蔽部153が反時計周りに回転する。そして、図9(a)に示すようにシャッター150の遮蔽部153が吸引キャップ42の開口部に移動してきて、吸引キャップ42の開口部を閉じる。
次に、変形例2のシャッター250について説明する。図10(a)は、吸引キャップ42が収納位置にある状態を示す図である。図10(b)は、吸引キャップ42が待機位置にある状態を示し、図10(c)は、吸引キャップ42がヘッド13Yの吐出口吸引している状態を示す図である。図7に示すシャッター54は、吸引キャップ42の移動によりシャッターの開閉を行っている。また、図9に示す、変形1のシャッター150は、吸引キャップ42のカム軸84の駆動力をによってシャッターを開閉している。この図10に示す変形例2のシャッター250は、キャリッジ9の移動力によりシャッター250を開くようにしたものである。
上記実施形態のプリントにおいては、保湿キャップ41と吸引キャップ42とを別々に設けているが、キャップ内に保湿室201と吸引室202との2つの部屋を設けてひとつのキャップで保湿と吸引とを行うようにしても良い。図11は、保湿室201と吸引室202との2つの部屋を設けたキャップ200の変形例である。図11(a)は、吸引動作を行っているときの説明図であり、図11(b)は、ヘッド吐出口を保湿している状態の説明図である。また、図11(c)は、キャップの平面図である。図11(a)に示すように、キャップ200は、ヘッド13の吐出口13aを湿潤状態に保つ保湿室201と、気泡や吐出口13aに付着したゴミなどをインクとともに吸い出す吸引室202とを備えている。吸引室202には、第1の吸引孔202aと第2の吸引孔202bとが設けられている。第1の吸引孔202aおよび第2の吸引孔202bには、吸引チューブ204の一端が接続されており、吸引チューブ204の他端は、吸引ポンプ205が接続されている。吸引室202の外側壁面205の上端部にはゴムなどの可撓性部材で構成された外側密封部203が設けられている。外側密封部203は、屈曲部203aを有している。また、内側壁面206の上端部には、ゴムなどで構成された内側密封部207が設けられている。保湿室201の下面には、大気と連通する連通孔209が設けられており、保湿室201の圧力を常に大気圧に保たれるようにしている。このように、保湿室201の圧力を常に大気圧に保つことで、吐出口のメニスカスを一定に保つことができる。
下記処方のインク組成物を作成し、pHが9になるように水酸化リチウム10%水溶液にて調整した。その後、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターで濾過を行いインク組成物を得た。
フタロシアニン顔料含有ポリマー微粒子 10.0wt%(固形分として)
1,3−ブタンジオール 25.0wt%
グリセロール 8.5wt%
CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH
の活性剤 2.0wt%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 1.8wt%
プロキセルLV(防腐剤) 0.1wt%
消泡剤 0.05wt%
イオン交換水 残量
これにより、ジメチルキナクリドン顔料を含有したポリマー微粒子水分散体としてのC色水系インク液を得た。
下記組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、pHを水酸化ナトリウムで9にしてインク組成物を調製した。
ジメチルキナクリドン顔料含有ポリマー微粒子 0.5wt%(固形分として)
1,3−ブタンジオール 22.0wt%
グリセロール 7.0wt%
ポリオキシアルキレン誘導体ディスパノール TOC 2.0wt%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0wt%
プロキセルLV(防腐剤) 0.05wt%
消泡剤 0.1wt%
イオン交換水 残量
これにより、ジメチルキナクリドン顔料を含有したポリマー微粒子水分散体としてのM色水系インク液を得た。
下記組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、pHを水酸化リチウムで9にしてインク組成物を調製した。
モノアゾ黄色顔料含有ポリマー微粒子 10.0wt%(固形分として)
1,3−ブタンジオール 23.5wt%
グリセロール 7.5wt%
ポリオキシアルキレン誘導体ディスパノール TOC 2.0wt%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0wt%
プロキセルLV(防腐剤) 0.05wt%
消泡剤 KM72F 0.1wt%
イオン交換水 残量
これにより、モノアゾ黄色顔料を含有したポリマー微粒子水分散体としてのY色水系インク液を得た。
下記組成物を用いる以外はシアンインクと同様にし、pHを水酸化ナトリウムで9にしてインク組成物を調製した。
ジアゾ化合物処理したカーボンブラック分散液 10.0wt%
1,3−ブタンジオール 22.5wt%
グリセロール 7.5wt%
N−メチル−2−ピロリドン 2.0wt%
CH3(CH2)12O(CH2CH2O)3CH2COOH
の活性剤 2.0wt%
2−エチル−1,3−ヘキサンジオール 2.0wt%
プロキセルLV(防腐剤) 0.2wt%
消泡剤 0.1wt%
イオン交換水 残量
これにより、カーボンブラックを含有したポリマー微粒子水分散体としてのBk色水系インク液を得た。
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、保湿キャップの内壁面にインクが付着することがない。よって、内壁面のインクが吐出口のインクの蒸発成分を取り込むことがなくなり、吐出口のインクの粘度が上昇することが抑制される。その結果、印字開始前に吐出口の粘度を整えるための空吐出をする必要がなくなり、インクの消費量を低減することができる。また、吸引手段を設けているので、吐出口に付着したゴミなどをインクとともに吸い出している。これにより、吐出口にゴミ等が付着することによりおこる吐出不良を防止することができる。特に、粘度の高いインク液を用いる場合に本実施形態の画像形成装置を用いれば効果的である。粘度の高いインク液は、多少のヘッド吐出口の粘度上昇でも画像に影響を与えてしまう。よって、上記のように吐出口の保湿時に吐出口を覆う保湿キャップの内壁面にインクを付着させないようにして、吐出口のインク粘度を抑えることで、画像不良を抑えることができる。また、印字開始前に行われる粘度調整のための空吐出時のインク滴の量を削減することができる。
[2]
また、変形例3は、吐出口を保湿する保湿室と吐出口のインクを吸引する吸引室をひとつのキャップに設けている。具体的には、キャップの内側に保湿室を設け、この保湿室の外壁面を囲うように吸引室が設けられている。そして、ヘッド吐出口の保湿時には、保湿室を形成する壁面の上端がヘッドと当接するように構成され、吐出口のインクを吸引時には、保湿室を形成する壁面がヘッドから離間し、吸引室を構成する外壁がヘッドと当接するようにしている。吸引時の吸引により、吐出口から吐出したインクは、吸引手段の吸引力やインクの濡れ性により、真下に落ちずに吐出口から広がるようにして落下する。このため、保湿時にヘッドの吐出口を覆うキャップの内側に設けられた保湿室の内壁面にインクが付着することなく、吐出口のインクを吸い出すことができる。保湿時には、保湿室を形成する壁面をヘッドに当接させて、吐出口を保湿室の内壁面によって塞いでいる。保湿室の内壁面にはインク滴が付着していないので、保湿時に吐出口のインクの粘度が上昇することがない。また、ひとつのキャップでキャップの保湿と吸引を兼ねることで、回復・維持装置40をコンパクトにすることができる。
[3]
また、本実施形態においては、吐出口を保湿する保湿キャップと、吐出口のインクを吸引する吸引キャップとを別々に設けている。これにより、保湿キャップの内壁面にインクが付着することが抑制され、吐出口の保湿時にインクの粘度が上昇することがない。
[4]
また、本実施形態においては、吸引手段90の非動作時に吸引キャップ42の開口部を覆うシャッター54を設けている。これにより、吸引キャップ54にゴミ等の異物が入ることが防止され、吸引チューブにゴミ等が流入して、流路を塞いで十分な吸引力が得られなくなることが防止される。
[5]
また、本実施形態においては、移動手段による吸引キャップ42の移動によりシャッター54を開閉している。具体的には、シャッター54にシャッター54を開く方向に付勢する付勢手段54bを設け、吸引キャップ42が収納位置にあるときは、この吸引キャップ42が上記付勢手段54bの付勢に抗してシャッター54を閉じる位置に止めるストッパーとして機能している。そして、吸引キャップ42が移動手段により上方に移動すると、吸引キャップ42のストッパー機能が解除され、シャッター54が付勢手段の付勢力により移動し、吸引キャップ42の開口部が開かれる。また、吸引キャップ42が移動手段により下方へ移動してくると、吸引キャップ42が付勢手段の負勢力に抗してシャッター54を閉じる位置に移動させる。そして、吸引キャップ42が収納位置に来ると、吸引キャップ42の開口部を閉じる位置にシャッター54が位置する。
このように、移動手段による吸引キャップ42の移動により、シャッター54の開閉が行われるようにすることで、シャッター54を開閉するための別の手段を備える必要がない。このため、画像形成装置のコスト低減やコンパクト化することができる。
[6]
また、インクの25℃におけるインク粘度が5[mPa・sec]以上とすることで、画像濃度を上げることができ、良好な画像を得ることができる。
10 搬送ローラ
12 搬送ベルト
13 ヘッド
34 インクカートリッジ
35 カートリッジ装填部
40 維持・回復装置
41 保湿キャップ
42 吸引キャップ
43 第1の空吐出受け
46 第2の空吐出受け
54、150、250 シャッター
70 フレーム
Claims (3)
- インクを吐出する吐出口を備えた複数のヘッド部と、各ヘッド部に対応して設けられ、上記ヘッド部の吐出口を覆って該吐出口を保湿する複数の保湿キャップと、該吐出口のインクを吸引する吸引手段とを備えた画像形成装置において、
上記保湿キャップのいずれかに隣接し、上記吸引手段を備えた一個の吸引キャップと、
上記複数の保湿キャップのうち少なくともひとつを保持する複数の保湿キャップホルダと、
上記吸引キャップを保持する吸引キャップホルダと、
各保湿キャップホルダに対応して設けられ、該保湿キャップホルダを上下動させるための複数の保湿用カム部材と、上記吸引キャップホルダを上下動させるための吸引用カム部材とを同一のカム軸に固定し、該カム軸を回転駆動させることで、上記吸引キャップおよび上記複数の保湿キャップを上下に移動させる移動手段と、
上記吸引手段の非動作時に吸引キャップの開口部を覆い、上記吸引キャップの上下動により吸引キャップの開口部の開閉が行われるシャッター部材と、
上記吸引用カム部材と、上記複数の保湿用カム部材とは、キャップホルダに設けられたカムピンが挿入されるカム溝を有し、上記カム軸が一回転すると、上記カムピンが、上記カム溝を一周する構成であり、上記カム溝は、カム軸の中心からの距離が一定で、カム軸の中心からの距離が最も近い近接領域と、カム軸の中心からの距離が一定で、カム軸の中心からの距離が最も遠い遠方領域と、上記近接領域と遠方領域とを結ぶ連結領域とを有し、前記カム軸の軸方向から見たとき、両側に窪みを有するひょうたん型の形状をしており、
上記各保湿用カム部材に挿入された上記各保湿キャップホルダのカムピンが、カム溝の遠方領域にあるとき、上記吸引用カム部材に挿入された上記吸引キャップホルダのカムピンは、カム溝の近接領域にあり、その状態からカム軸を回動させると、上記各保湿用カム部材のカム溝に挿入されたカムピンは、カム溝の遠方領域から連結領域を通って上記近接領域へ相対的に移動し、上記吸引用カム部材のカム溝に挿入されたカムピンは、上記近接領域のみを相対的に移動し、その状態からさらにカム軸を回動させると、上記吸引用カム部材のカム溝に挿入されたカムピンは、上記近接領域から連結領域を通って上記遠方領域へ移動し、そのとき各保湿用カム部材のカム溝に挿入されたカムピンは、上記近接領域のみを移動するよう、上記吸引用カム部材を、上記複数の保湿カム部材に対して、カム軸の回転方向に角度を付けて上記カム軸に固定したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、上記インクの25℃におけるインク粘度が5[mPa・sec]以上であることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1または2の画像形成装置において、画像情報を読み取ることができる画像読取装置を備え、該画像読取装置により読み取られた画像に基づき記録紙に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
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