JPH0569558A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】駆動源が逆転する場合でも、チューブ内インク
の記録ヘッド側への逆流を確実に防止することにより、
インク溢れやインク付着による画像品位低下を防止する
ことを可能にし、逆方向駆動を無くしてチューブの耐久
性およびポンプの信頼性を向上させる。 【構成】記録ヘッドの吐出口に通じる可撓性のチューブ
を加圧コロで押し潰して吐出口に負圧を発生させるチュ
ーブポンプを設け、このチューブポンプの駆動力伝達系
にワンウエイ機構を設けることにより、加圧コロに対し
て吐出口に負圧を発生させる方向にのみ駆動力を伝達さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録手段から被記録材へ
インクを吐出して記録を行なうインクジェット記録装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワード
プロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーショ
ンの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に
基づいて用紙やプラスチック薄板等の被記録材（記録媒
体）に画像を記録していくように構成されている。前記
記録装置は、記録方式により、インクジェット式、ワイ
ヤドット式、サーマル式、レーザービーム式等に分ける
ことができる。

【０００３】被記録材の搬送方向（副走査方向）と交叉
する方向に主走査するシリアルスキャン方式を採るシリ
アルタイプの記録装置においては、被記録材を所定の記
録位置にセットした後、被記録材に沿って移動する記録
手段（一般に、キャリッジに搭載される）によって画像
を記録（主走査）し、１行分の記録を終了した後に所定
量の紙送り（被記録材搬送）を行ない、その後に再び停
止した被記録材に対して、次の行の画像を記録（主走
査）するという動作を繰り返すことにより、被記録材全
体の記録が行なわれる。一方、被記録材の搬送方向の副
走査のみで記録するラインタイプの記録装置において
は、被記録材を所定の記録位置にセットし、一括して１
行分の記録を行なった後、所定量の紙送り（被記録材搬
送）を行ない、さらに、次の行の記録を一括して行なう
という動作を繰り返すことにより、被記録材全体の記録
が行なわれる。

【０００４】上記記録装置のうち、インクジェット式の
記録装置（インクジェット記録装置）は、記録手段（記
録ヘッド）から被記録材にインクを吐出して記録を行な
うものであり、記録手段のコンパクト化が容易であり、
高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特
別の処理を必要とせずに記録することができ、ランニン
グコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が
少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を
記録するのが容易であるなどの利点を有している。中で
も、紙幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの
記録手段を使用するライン型の装置は、記録の一層の高
速化が可能である。

【０００５】特に、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するインクジェット式の記録手段（記録ヘッド）は、
エッチング、蒸着、スパッタリング等の半導体製造プロ
セスを経て、基板上に製膜された電気熱変換体、電極、
液路壁、天板などを形成することにより、高密度の液路
配置（吐出口配置）を有するものを容易に製造すること
ができ、一層のコンパクト化を図ることができる。一
方、被記録材の材質に対する要求も様々なものがあり、
近年では、通常の被記録材である紙や樹脂薄板（ＯＨＰ
等）などの他に、薄紙や加工紙（ファイリング用のパン
チ孔付き紙やミシン目付き紙、任意な形状の紙など）な
どを使用ことが要求されるようになってきた。

【０００６】上記インクジェット記録装置においては、
記録手段（記録ヘッド）の正常なインク吐出状態を維持
するため、あるいは吐出口に目詰まりが生じた場合にこ
れを解消して正常なインク吐出状態に回復させるために
回復用のポンプを配設し、ポンプの負圧によって吐出口
からインクを吸い出す回復手段（回復装置）が使用され
ている。また、前記回復用のポンプとして、可撓性チュ
ーブ内の体積変化を利用して負圧を発生させるチューブ
ポンプを使用ことがある。このチューブポンプは、構造
が簡単であり、低コストで小型軽量のポンプを構成し得
るという利点がある。

【０００７】図８および図９は従来のチューブポンプの
構成を示す縦断面図であり、図８はチューブの押し潰し
開始の状態を示し、図９はチューブの押し潰し終了の状
態を示す。図８および図９において、まず、記録ヘッド
１の吐出口形成面５１にキャップ２の開口部を接触させ
て吐出口５２を密閉する。キャップ２の背面の通孔には
チューブ３が接続され、該チューブ３はチューブポンプ
４へ延びている。チューブポンプ４は、ポンプベース５
にガイドローラ６を回転可能に軸支するとともに、該ガ
イドローラ６に加圧コロ７を回転可能に軸支した構造を
有する。すなわち、チューブ３を加圧するための加圧コ
ロ７の軸８がガイドローラ６に回転可能に支持されてお
り、ガイドローラ６の軸９がポンプベース５に回転可能
に支持されている。ポンプベース５には、ガイドローラ
６の軸９と同心円弧状の溝１０が形成されており、この
溝１０内にチューブ３が装着されている。また、チュー
ブ３の他端（下流側端部）は、吐出口５２から吸引した
インクを貯留するための廃インク処理部材１１が配置さ
れている。

【０００８】上記構成において、ガイドローラ６が不図
示の駆動手段によって矢印ａ方向に回転すると、ガイド
ローラ６上の加圧コロ７が図８中のＸ位置でチューブ３
と接触し、該チューブ３を押圧する。チューブ３は押圧
部の内部空間が零になるまで押し潰される。この状態か
らガイドローラ６がさらに矢印ａ方向に回転すると、加
圧コロ７はチューブ３を押し潰した状態で矢印ｂ方向に
自転（従動回転）しながら矢印ａ方向に回転（公転）す
る。そして、加圧コロ７が図９に示すＹ位置にきた時に
一時停止する。この時、Ｘ位置からＹ位置の間に加圧コ
ロ７によって押し潰されたチューブ３内の体積変化によ
り発生した負圧が記録ヘッド１の吐出口５２に作用し、
吐出口５２からインクが吸引される（吸い出される）。
吸い出されるインクは順次前記廃インク処理部材１１側
へ送り出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ポンプ駆動源として被記録材搬送用の駆動源
などの他の駆動源を共用する場合には、他の駆動源の駆
動方向が正転および逆転の両方を使用することがあり、
図８中のガイドローラ６が矢印ｆで示す逆転方向に駆動
された場合には、正転駆動時の吸引によって記録ヘッド
１から排出されたインクであって廃インク処理部材１１
まで到達していないインクがチューブ３内に残留してい
ると、このインクがキャップ２側へ逆流する現象が発生
し、キャップ２からインクが溢れたり、キャッピング状
態の時に吐出口形成面に廃インクが付着したり、あるい
は吐出口内に廃インクが混入して記録不良が生じるなど
の不都合があった。

【００１０】上記不都合の対策として、吸引動作後に、
吸引されたインクをできるだけ廃インク処理部材１１側
へ移動させるために、非キャッピング状態でガイドロー
ラ６を矢印ａ方向に回転させる方法がある。しかし、こ
の方法では、廃インク処理部材１１がチューブポンプ４
と離れた位置に配置されている場合には、ガイドローラ
６の矢印ａ方向の回転をかなり多く行なう必要があり、
回復動作が非常に長くなるという不都合が生じる。ま
た、チューブポンプ４の駆動源として専用の駆動源を使
用し、駆動源の回転方向を一方向に限定すれば、インク
の逆流現象は解決できるが、コストアップとなり、しか
も装置が大型化するという不都合があった。

【００１１】本発明は上記従来技術の不都合に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、簡単な構成で、イ
ンクの逆流を防止して画像品位を向上させることがで
き、ポンプの逆回転を無くしてチューブの耐久性および
ポンプの信頼性を向上させることができる吐出性能回復
用の吸引ポンプを備えたインクジェット記録装置を提供
することである。

【００１２】

【課題解決のための手段】本発明は、記録手段から被記
録材へインクを吐出して記録を行なうインクジェット記
録装置において、記録手段の吐出口に通じるチューブを
加圧コロで変形させることにより該吐出口に負圧を発生
させる回復用のチューブポンプを設け、前記加圧コロに
対して前記吐出口に負圧を発生させる方向にのみ駆動力
を伝達させる構成とすることにより、上記目的を達成す
るものである。

【００１３】別の本発明は、上記構成に加えて、前記チ
ューブポンプとその駆動源との間にワンウエイクラッチ
を設ける構成、あるいは、前記駆動源とチューブポンプ
との間に搬送ローラを配設し、搬送ローラ軸にクラッチ
バネを巻付け、クラッチバネの一端を搬送ローラ軸上の
ギヤの一部に突き当て、搬送ローラが吐出口に負圧を発
生させる方向に回転する時には前記クラッチバネが締ま
ってチューブポンプに駆動力を伝達し、搬送ローラがそ
れと逆の方向に回転する場合には前記クラッチバネが弛
んでチューブポンプに駆動力が伝達されない構成とする
ことにより、一層効率よく上記目的を達成するものであ
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は本発明を適用したインクジェット記録装置
の一実施例の要部構成を示す斜視図である。図１のイン
クジェット記録装置は、搬送（副走査）機構によって被
記録材１２を所定方向に間欠的に送り、その方向と交叉
する方向に記録手段１を移動（主走査）させながら記録
するように構成されている。

【００１５】図１において、用紙やプラスチック薄板等
から成る被記録材１２は不図示の給紙装置によって矢印
Ａ方向に搬送され、底板１３に固定された上ガイド１４
と下ガイド１５の間に導かれる。さらに、被記録材１２
は両ガイド１４、１５によって進行方向に案内され、搬
送ローラ（副走査ローラ）１６と搬送従動ローラ（副走
査従動ローラ）１７から成る搬送ローラ対の間へ進入す
る。前記搬送ローラ対１６、１７は搬送モータ１８によ
って回転駆動される。搬送ローラ対１６、１７を駆動制
御することにより、被記録材１２は、底板１３に固定さ
れたプラテン１９上に搬出させられ、該プラテン１９に
支持されながら排紙ローラ２０と排紙従動ローラ２１か
ら成る排紙ローラ対の間へ到達し、ここで搬送が一旦停
止する。前記排紙ローラ対２０、２１は、前記搬送モー
タ１８により、前記搬送ローラ対１６、１７と同期駆動
される。

【００１６】底板１３の上には排紙ガイド２２が支持さ
れており、前記排紙ローラ対２０、２１によって矢印Ａ
方向に搬送されてきた被記録材１２は該排紙ガイド２２
で案内されながら装置本体外へ排出される。前記搬送ロ
ーラ１６および前記排紙ローラ２０は、その表面に粒度
が１０００〜２０００のアルミニウム粒子が接着されて
おり、また、各従動ローラ１７、２１にはクロロプレン
ゴムが焼き付けられている。そのため、被記録材１２を
高い搬送力で、しかも高い精度で搬送することができ
る。

【００１７】プラテン１９の上方奥側には、搬送ローラ
１６の軸方向と平行に主走査レール（ガイドレール）２
３が固定されている。前記記録手段１はキャリッジ２４
に搭載されており、該キャリッジ２４は、その軸受部２
５に前記ガイドレール２３が挿通され、該ガイドレール
２３に沿って移動可能である。本実施例におけるキャリ
ッジ２４に搭載された記録手段１は、異なるインクを使
用する複数（４個）の記録手段で構成されており、フル
カラー記録の場合には、例えば、ブラック、シアン、マ
ゼンタ、イエローの４色のインクが使用される。また、
本実施例の各記録手段（記録ヘッド）１は、インクタン
クと記録部（インク吐出部）を一体化したカートリッジ
タイプのものであり、それぞれキャリッジ２４上に交換
可能に位置決め装着されている。

【００１８】各記録手段１の下部にはインク吐出部（吐
出口形成面）が設けられ、該インク吐出部には、キャリ
ッジ２４の移動方向と交叉する方向に配列された複数の
吐出口が形成されている。各インク吐出部はキャリッジ
２４の下部の開口部を通してプラテン１９側に向かって
インクを吐出するように配置されている。

【００１９】前記記録手段（記録ヘッド）１は、熱エネ
ルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記録
手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱変
換体を備えたものである。また、前記記録ヘッド１は、
前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーによ
り生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生じる
圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出させ、記
録を行なうものである。

【００２０】図２は、前記記録手段（記録ヘッド）１の
インク吐出部の構造を模式的に示す部分斜視図である。
図２において、被記録材１２と所定の隙間（例えば、約
０．５〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口形成
面５１には、所定のピッチで複数の吐出口５２が形成さ
れ、共通液室５３と各吐出口５２とを連通する各液路５
４の壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生する
ための電気熱変換体（発熱抵抗体など）５５が配設され
ている。本例においては、記録ヘッド１は、前記吐出口
５２がキャリッジ２４の移動方向（主走査方向）と交叉
する方向に並ぶような位置関係で、該キャリッジ２４に
搭載されている。こうして、画像信号または吐出信号に
基づいて対応する電気熱変換体５５を駆動（通電）し
て、液路５４内のインクを膜沸騰させ、その時に発生す
る圧力によって吐出口５２からインクを吐出させる記録
手段（記録ヘッド）１が構成されている。

【００２１】図１において、前記キャリッジ２４を往復
移動させるための駆動源としてのキャリッジモータ（主
走査モータ）２６は装置本体（その側板等）に固定され
ている。キャリッジモータ２６の回転軸にはモータプー
リ２７が固定されており、回転軸とともに一体的に回転
することができる。モータプーリ２７の反対側にはアイ
ドラプーリ２８が軸支されており、モータプーリ２７と
アイドラプーリ２８との間には、主走査ベルト（キャリ
ッジ駆動ベルト）２９が張架されている。キャリッジ２
４は、このキャリッジ駆動ベルト２９に結合されてお
り、キャリッジモータ２６の回転により往復駆動され
る。

【００２２】キャリッジ２４の移動範囲内であって記録
領域（またはプラテン１９）を外れた位置には、キャリ
ッジ２４のホームポジションＨＰが設定されている。こ
のホームポジションＨＰの近傍には、各記録ヘッド１の
吐出口形成面を密閉（キャッピング）することが可能な
ゴム状弾性材のキャップ２が配設されている。また、前
記キャップ２の近傍には、各記録ヘッド１の吐出口５２
の目詰まり等による吐出不良を解消するための回復装置
３０が配設されている。この回復装置３０は、前記キャ
ップ２で吐出口形成面５１を密閉した状態で各吐出口５
２に負圧を発生させ、該吐出口５２からインクとともに
気泡、固着インク、ゴミ等の異物を吸い出すように構成
されている。

【００２３】図１のインクジェット記録装置では、上記
吐出口５２からのインク吸い出し動作は、回復装置３０
内において回転駆動力を負圧に変換するように構成され
たチューブポンプ４（図３および図４）を駆動すること
によって行なわれる。また、チューブポンプ４は、前記
搬送ローラ１６の回転駆動力により、ワンウエイクラッ
チ（図３）およびギヤ３１、３２を介して回転駆動する
ように構成されている。このチューブポンプ４について
は、後で図３〜図７を参照して説明する。

【００２４】なお、キャリッジ２４の下部にはコロ（不
図示）が回転自在に軸支されており、該コロがプラテン
１９上の被記録材１２の上面を転動することにより、各
記録ヘッド１の吐出口形成面５１と被記録材１２の記録
面との間隔が常に一定に規制されている。また、キャリ
ッジ２４のホームポジションＨＰの近傍には前記キャッ
プ２が配設されているため、プラテン１９はホームポジ
ションＨＰまで延ばすことができない。そのため、キャ
リッジ２４がホームポジションＨＰの方向へ移動する
と、該キャリッジ２４の前記コロはプラテン１９から外
れる。そこで、プラテン１９を外れた位置では、キャリ
ッジ２４は前記コロを介して前記回復装置３０に設けら
れた案内板（不図示）の上に乗っている。

【００２５】記録動作時には、キャリッジモータ２６に
よりキャリッジ２４を移動させるとともに画像信号に応
じて記録ヘッド１を駆動することにより、プラテン１９
上に停止している被記録材１２に対してインクを吐出し
て１行分の画像を形成していく（主走査）。１行分の記
録が終了すると、搬送ローラ対１６、１７を所定量回転
させて被記録材１２を所定量（例えば１行の高さに相当
する量）搬送し（副走査）、再びキャリッジ２４および
記録ヘッド１を駆動して次の行の記録（主走査）を行な
う。以下、これら主走査および副走査を交互に繰り返す
ことにより、被記録材１２の全体に画像が記録される。
そして、所定位置に配置されたセンサ（不図示）により
被記録材１２の後端が検知されると、記録動作を終了さ
せ、排紙ローラ対２０、２１の回転により被記録材１２
を排紙ガイド２２に沿って装置本体外へ排出する。

【００２６】４個の記録手段１は、それぞれ、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックのインクが蓄えられた
インクタンク部とこれらのインクを吐出させるインク吐
出部（記録ヘッド部）から成り、各インクタンク部は各
インク吐出部に接続されている。そして、色分解された
各画像信号に応じて各インク吐出部（記録ヘッド部）か
ら上記４色のインクを吐出し、これら４色を重ね合わせ
ることにより、フルカラー画像が形成される。なお、被
記録材１２は給紙装置から給紙されるだけではなく、オ
ペレータが被記録材を排紙ローラ対２０、２１の当接部
へ進入させ、搬送モータ１８を逆回転させることによ
り、排紙側から一旦給紙装置内へ搬送させ、再び給紙装
置から給紙する方法（手差し）も採られる。

【００２７】前記キャップ２は記録手段１の吐出口５２
の内部を湿潤状態に保ち、インク乾燥またはインク固着
による吐出口５２の目詰まりを防止するためのものであ
る。また、各キャップ２に接続された回復装置３０内の
チューブポンプ４（図３および図４）は、前記各キャッ
プ２に接続されており、各キャップ２で吐出口形成面５
１を密閉した状態で駆動することにより、吐出口５２の
内部で発生する気泡、固着インク、ゴミ等の不純物をイ
ンクとともに吸引除去し、吐出不良を解消するものであ
る。

【００２８】記録領域（プラテン１９）とキャップ２と
の間には、各記録ヘッド１の吐出口形成面５１に付着し
たインク滴やゴミ等の異物（付着物）を拭き取り除去す
るためのゴム状弾性材のブレードから成るクリーニング
部材３３が配設されている。このクリーニング部材３３
はホルダー３４に保持され、不図示の駆動源によって、
吐出口形成面５１と摺擦可能な突出位置および吐出口形
成面５１から離隔する退避位置の間で駆動可能に構成さ
れている。

【００２９】図３は本発明の一実施例による前記チュー
ブポンプの平面図であり、図４は図３のチューブポンプ
の縦断面図であり、図５は図３および図４のチューブポ
ンプの動作を示す縦断面図であり、図６は図４中の線６
−６に沿った部分断面図であり、図７は図３中の線７−
７から見たワンウエイクラッチの正面図である。記録手
段（記録ヘッド）１の吐出口５２に目詰まりが発生する
か発生する可能性がある場合には、非記録位置（通常ホ
ームポジションＨＰ）において吸引回復動作が行なわれ
る。

【００３０】図３〜図５において、非記録位置におい
て、キャップ２の開口部を記録手段１の吐出口形成面５
１に接触させ、吐出口５２を密閉する。キャップ２の背
部に形成された通孔には可撓性のチューブ３が接続さ
れ、該チューブ３はチューブポンプ４側へ延びている。
チューブポンプ４は、ポンプベース５にガイドローラ６
を回転可能に軸支するとともに、該ガイドローラ６に加
圧コロ７を回転可能に軸支した構造を有する。本実施例
においては、図３に示すごとく、記録手段（記録ヘッ
ド）１の数（４個）に対応して、キャップ２、チューブ
３、加圧コロ７、加圧コロ７の軸支構造などは、それぞ
れ４個づつ設けられている。

【００３１】以下、具体的に説明する。図３〜図６にお
いて、ガイドローラ６の軸３５は、軸受３６を介して、
ポンプベース５に回転可能に取り付けられている。軸受
３６の抜け止めとしてＥ形止め輪３７が装着されてい
る。チューブ３を加圧するための加圧コロ７は、その軸
３８をコロ軸受３９に嵌合させることにより、回転可能
に軸支されている。このコロ軸受３９は、縦軸４０に圧
縮バネ４１を取り付けた状態で、ガイドローラ６に形成
された孔４２に取り付けられ、Ｅ形止め輪４３によって
位置決め固定されている。この時、前記加圧コロ７は、
圧縮バネ４１により、チューブ３を押圧する方向の力が
付与されている。

【００３２】また、コロ軸受３９の位置決めは、コロ軸
受３９に設けられた位置決めピン４４がガイドローラ６
に設けられたガイド溝４５にガイドされることと、前述
の縦軸４０がガイドローラ６のガイド孔４２にガイドさ
れることにより行なわれる。なお、この場合、チューブ
ポンプ４のスペースをできるだけ小さくする目的で、図
６に示すように、前記位置決めピン４４の高さを交互に
変えて各ガイド溝４５内でオーバーラップさせる構成が
採られている。

【００３３】前記ポンプベース５には、ガイドローラ６
の軸３５と同心の円弧状の溝４８が形成されている。ポ
ンプベース５は、装置本体のベース４６に対して、円弧
状の溝４８の開口部が下側になる姿勢で取り付けられて
いる。その理由は、ポンプベース５にカバーの機能を持
たせ、ポンプベース５を取り付けた状態でポンプ動作部
を該ポンプベース５で覆い隠すことにより、ユーザーが
ポンプ動作部に触れるのを防止したり、ポンプ動作部に
異物が侵入するのを防止するためである。前記チューブ
３は、ポンプベース５のガイドローラ６の前側および後
側に形成されたチューブ固定溝４７内に挟み込まれた状
態で固定されている。前記チューブ３の下流側（キャッ
プ２と反対側）の端部は、吸引によって吐出口５２から
吸い出されたインクを貯留するための廃インク処理部材
１１に接続されている。

【００３４】図３、図５および図５において、前記搬送
ローラ１６（図１）の端部の軸４９には、コイル状のク
ラッチバネ６１と前記ギヤ（駆動ギヤ）３１が嵌合状態
で装着されている。駆動ギヤ３１は軸４９に回転可能に
軸支され、クラッチバネ６１は駆動ギヤ３１の突起部６
２によりスラスト方向の規制を受けている。また、クラ
ッチバネ６１の内径は軸４９の外径よりも小さく、適当
量の締め代を有している。搬送ローラ１６が矢印ｅ方向
に回転すると、クラッチバネ６１は軸４９に対して締ま
り方向に作用し搬送ローラ１６とともに矢印ｅ方向に回
転する。この場合は、クラッチバネ６１の端部（図７に
示すようにＬ字状に曲げている部分）が駆動ギヤ３１の
ストッパ部６３に突き当たることにより、搬送ローラ１
６の回転駆動力が駆動ギヤ３１に伝達される。この回転
駆動力は、この駆動ギヤ３１と噛み合っているギヤ（ガ
イドローラ６の軸３５に固定された被動ギヤ）３２に伝
達され、前記加圧コロ７は図４および図５中の矢印ａ方
向（正転方向）に回転駆動される。

【００３５】これに対して、搬送ローラ１６が矢印ｋ方
向に回転する場合には、クラッチバネ６１は搬送ローラ
１６の軸４９に対して弛み方向に作用する。この時、搬
送ローラ１６とクラッチバネ６１がスリップするトルク
は零ではなく、若干の空転トルクが存在する。この空転
トルクは、弛み方向に回転した時に軸４９がクラッチバ
ネ６１に対してスリップし始める時のトルクである。こ
のため、搬送ローラ１６が矢印ｋ方向に回転する場合
は、チューブポンプ４を逆回転（図４および図５中の矢
印ａと逆方向の回転）させるトルクが前記空転トルクよ
り大きければ、クラッチバネ６１と軸４９がスリップ
し、搬送ローラ１６の回転駆動力は駆動ギヤ３１に伝達
されず、したがって、前記加圧コロ７に逆転方向の駆動
力が伝達されることはない。本実施例では、チューブポ
ンプ４を逆回転させるトルクは前記空転トルクより大き
く設定され、加圧コロ７に逆転方向の駆動力が伝達され
ない構成となっている。こうして、前記クラッチバネ６
１によりワンウエイクラッチが構成されている。なお、
前記軸４９には、前記駆動ギヤ３１の抜け止めとしての
キンテイ６４が装着されている。

【００３６】以上の構成において、搬送モータ１８（図
１）により、搬送ローラ１６が記録時の紙送り方向（矢
印ｅで示す正転方向）に回転駆動されると、駆動ギヤ３
１および被動ギヤ３２を介して、ガイドローラ６が矢印
ａ方向に回転駆動される。本実施例では、搬送ローラ１
６の回転をガイドローラ６に伝達する構成としたが、こ
のガイドローラ６の回転力は、被記録材搬送系の他のロ
ーラあるいは記録装置の他の回転部や駆動源から得ても
よい。前記ガイドローラ６が矢印ａ方向に回転すると、
該ガイドローラ６に軸支された加圧コロ７は、ポンプベ
ース５の記録ヘッド１側（上流側）のチューブ固定溝４
７と一体に形成されたコロガイド部６５に接触する。こ
の状態は図４中の位置Ｚで示されている。この時、加圧
コロ７は、コロガイド部６５にガイド（案内）されて、
矢印ｂ方向に従動回転（自転）しながら矢印ｆ方向に移
動し、加圧コロ７がチューブ３を押圧している状態の位
置まで移動する。

【００３７】そして、ガイドローラ６がさらに矢印ａ方
向に回転すると、加圧コロ７は、矢印ｂ方向に従動回転
（自転）しながら図４中の位置Ｘでチューブ３と接触
し、該チューブ３を押圧して押圧部のチューブ内側空間
が零になるまで押し潰す。前記加圧コロ７が位置Ｚから
位置Ｘに移動（公転）する際には、位置Ｚにおいて加圧
コロ７が既にチューブ３を押圧している状態の位置まで
矢印ｆ方向に移動しているので、位置Ｘにおいて加圧コ
ロ７に作用する圧力増加は一定以内に抑えられる。むし
ろ、加圧コロ７はコロガイド部６５に沿って徐々にチュ
ーブ３を押圧することになり、加圧コロ７がチューブ３
に接触する時に搬送ローラ１６に加わるトルク変動を非
常に小さくすることができる。

【００３８】前記チューブ固定溝４７は、前記コロガイ
ド部６５の近辺で溝幅が大きくなる形状をしている。こ
れは、加圧コロ７がチューブ３に接触し始めるポイント
において、加圧コロ７により潰されたチューブ３の反力
が加圧コロ７側へ伝達されることを防止するためであ
る。つまり、図４に示すように、コロガイド部６５の近
傍の溝幅が小さい部分（溝幅ｈの部分）でのチューブ３
の外径を、該チューブ３が加圧コロ７によって押圧され
た時の幅広部分ｉの外径より大きくすることが望まし
い。ただし、この場合はコロガイド部６５の機能も兼ね
備えているので、円弧状溝部の幅ｈは加圧コロ７の厚み
ｇよりも狭くする必要がある。

【００３９】ガイドローラ６の回転に伴って加圧コロ７
が位置Ｘからさらに矢印ａ方向に回転（公転）すると、
加圧コロ７はチューブ３を押し潰した状態で矢印ｂ方向
に従動的に回転（自転）しながら移動する。そして図４
中の位置Ｙで一時停止する。この時、記録手段（記録ヘ
ッド）１の吐出口５２には、位置Ｘから位置Ｙの間に加
圧コロ７によって押し潰されたチューブ３内の体積変化
により負圧が発生し、吐出口５２からインクを吸い出す
吸引動作が行なわれる。吸引が終了し、ガイドローラ６
がさらに矢印ａ方向に回転すると、加圧コロ７は下流側
（廃インク処理部材１１側）のコロガイド部６６に沿っ
て徐々にチューブ３より離れていく。この時の加圧コロ
７の動きは、前述したチューブ３に接触する時と実質上
逆の動きとなる。したがって、加圧コロ７がチューブ３
を押圧した状態から解放される時のトルク変動も非常に
小さくすることができる。

【００４０】以上説明した負圧吸引動作によって記録ヘ
ッド１の吐出口５２からインクが吸引され、吸引された
インクはチューブ３を通して順次廃インク処理部材１１
へ送り出され、該廃インク処理部材１１に貯留される。
また、以上説明した一連の動作は、図３および図５に示
すように、ガイドローラ６に設けられたセンサー用突起
６７がポンプベース５に配設されたセンサー６８を通過
することにより検知され、この検知結果に基づいて加圧
コロ７の位置決めが行なわれる。

【００４１】図３〜図７の実施例においては、搬送ロー
ラ１６の軸４９に前記クラッチバネ６１から成るワンウ
エイクラッチが設けられているので、搬送ローラ１６が
矢印ｅ方向に正転する場合には、ガイドローラ６に回転
力が伝達されて前述のような吸引動作が行なわれるが、
搬送ローラ１６が矢印ｋ方向に逆転する場合には、その
回転力が前記駆動ギヤ３１に伝達されなくなり、ガイド
ローラ６は回転しない。したがって、前記加圧コロ７に
対して逆転駆動力が伝達されることはなく、従来例で説
明したようなチューブ３内のインクの逆流現象は発生し
ない。

【００４２】なお、前述のごとく、搬送ローラ１６が矢
印ｋ方向に逆転する場合でも、前記クラッチバネ６１と
軸４９との間に若干の空転トルクが生じる。本実施例で
は、加圧コロ７のホームポジションをチューブ３の非加
圧領域に設定し、クラッチバネ６１の空転トルクを４０
〜２００ｇ−ｃｍとし、チューブポンプ４の逆転方向の
駆動トルク（加圧コロ７がチューブ３に突入する時の駆
動トルク）を２５０〜６５０ｇ−ｃｍに設定されてい
る。つまり、搬送ローラ１６が矢印ｋ方向に逆転した場
合には、加圧コロ７はチューブ３と接触する位置までは
回転（公転）するが、空転トルクよりも加圧コロ７がチ
ューブ３に突入する時のトルクの方が大きいので、加圧
コロ７はこの位置で停止したままとなる。したがって、
チューブ３内のインクを記録ヘッド１側へ逆流させる正
圧が発生することはない。また、この時、クラッチバネ
６１は軸４９に対してスリップ状態にある。

【００４３】以上説明した実施例によれば、チューブ３
の変形を利用して吸引回復を行なうチューブポンプ４を
備え、該チューブポンプ４の駆動源が正転および逆転す
る構成において、記録ヘッドに吸引負圧が発生する正転
時にのみ、チューブ３を押圧変形させる加圧コロ７に駆
動力が伝達されるように構成したので、チューブポンプ
４におけるインクの逆流を防止することにより、キャッ
プ２からのインク溢れ並びに吐出口形成面５１へのイン
ク付着や吐出口５２内への廃インク侵入などを無くし
て、記録画像の品位を向上させることが可能になった。
また、逆転駆動が無いことからチューブポンプ４の回転
量を減らすことができ、チューブ３の耐久性およびポン
プの信頼性を向上させることが可能になった。さらに、
逆転駆動防止用のワンウエイ機構としてバネクラッチを
用いることにより、構造が簡単で軽量小型のワンウエイ
機構を得ることができた。

【００４４】なお、前述の実施例では、チューブポンプ
４を搬送ローラ１６の回転力で駆動する場合、すなわ
ち、被記録材搬送系と同一駆動源で駆動する場合を説明
したが、このチューブポンプ４は、例えば、記録ヘッド
をシリアルスキャンするためのキャリッジモータなど、
記録装置内の他の駆動源を利用して駆動してもよい。そ
の場合にも、駆動源とチューブポンプ４との間にワンウ
エイ機構が設けられる。

【００４５】また、前述の実施例では、クラッチバネ６
１を用いるワンウエイ機構を使用する場合を説明した
が、ワンウエイ機能を有するものであれば、その他の型
式のクラッチを使用してもよい。さらに、チューブポン
プ４に対して正転方向の駆動力しか伝達しない構成であ
れば、電磁クラッチやラチェットなどを使用してもよ
い。また、前述の実施例では、搬送ローラ１６の軸４９
にワンウエイ機構を有する構成について説明したが、こ
のワンウエイ機構は、ポンプ４内に配置してもよく、利
用する駆動源から加圧コロ７までの駆動伝達機構内であ
れば、どこに配置してもよい。

【００４６】なお、前述の実施例では、異なる色のイン
クで記録する複数個の記録手段１を用いるカラー記録用
のインクジェット記録装置を例に挙げて説明したが、本
発明は１個の記録手段を用いる単色記録用のインクジェ
ット記録装置、あるいは同一色彩で濃度の異なるインク
で記録する複数の記録手段を用いる階調記録用のインク
ジェット記録装置など、記録手段の数に関係なく同様に
適用することができ、同様の作用効果を達成し得るもの
である。

【００４７】また、前述の実施例では、記録手段１をキ
ャリッジ２４に搭載するシリアルタイプの記録装置を例
に挙げて説明したが、本発明は、被記録材１２の幅方向
の全域または一部をカバーする長さのライン型記録手段
を用い、副走査だけで記録するラインタイプの記録装置
においても、同様に適用することができ、同様の効果が
得られるものである。さらに、記録手段１としては、イ
ンク吐出部（記録ヘッド）とインクタンク部を一体化し
たカートリッジタイプのものの他、インク吐出部（記録
ヘッド部）とインクタンク部を別体としこれらをインク
供給チューブ等で接続する構成のものなど、記録手段の
構成がどのようなものであっても、同様に適用すること
ができ、同様の効果を達成し得るものである。

【００４８】なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を
用いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものに適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式のインクジェット記録装置において優れた効果
をもたらすものである。かかる方式によれば、記録の高
密度化、高精細化が達成できるからである。

【００４９】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行なうのが好ましい。この方式は、所謂オンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも一つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録手段（記録ヘッド）の熱作用面に膜
沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対一対応し液体
（インク）内の気泡を形成出来るので有効である。

【００５０】この気泡の成長、収縮により吐出用開口を
介して液体（インク）を吐出させて、少なくとも一つの
滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、即
時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答性
に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、より好まし
い。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第４
４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号明細書に
記載されているようなものが適している。尚、上記熱作
用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第４３１３１
２４号明細書に記載されている条件を採用すると、更に
優れた記録を行なうことができる。

【００５１】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他
に熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示
する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第４
４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれる
ものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成としても本発明は有効である。すなわち、記録ヘッ
ドの形態がどのようなものであっても、本発明によれ
ば、記録を確実に効率よく行なうことができるようにな
るからである。

【００５２】さらに、記録装置が記録できる被記録材
（記録媒体）の最大幅に対応した長さを有するフルライ
ンタイプの記録ヘッドに対しても、本発明は有効に適用
できる。そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッ
ドの組み合わせによってその長さを満たす構成や、一体
的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でもよい。加えて、上例のようなシリアルタイプのもの
でも、装置本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置
本体に装着されることで装置本体との電気的な接続や装
置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチッ
プタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体
的にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。

【００５３】また、本発明に記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定できる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニン
グ手段、加圧或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは
別の加熱素子或はこれらの組み合わせによる予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出モードを行なう
ことも安定した記録を行なうために有効である。

【００５４】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば、単色のインクに対応して１個
のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複
数のインクに対応して複数個数設けられるものであって
もよい。すなわち、例えば、記録装置の記録モードとし
ては、黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、
記録ヘッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせに
よるか、いずれでもよいが、異なる色の複色カラー又
は、混色によるフルカラーの少なくとも一つを備えた装
置にも本発明は極めて有効である。

【００５５】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するもの、あるいは、インクジェット方式で
は、インク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲内で温度
調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるように
温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号付
与時にインクが液状をなすものであればよい。加えて、
積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固形状態か
ら液体状態への状態変化のエネルギーとして使用せしめ
ることで防止するか、または、インクの蒸発防止を目的
として放置状態で固化するインクを用いるかして、いず
れにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与によ
ってインクが液化し、液状インクが吐出されるものや、
記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。

【００５６】このような場合のインクは、特開昭５４−
５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公
報に記載されるような、多孔質シート凹部または貫通孔
に液状または固形物として保持された状態で、電気熱変
換体に対して対向するような形態としてもよい。本発明
においては、上述した各インクに対して最も有効なもの
は、上述した膜沸騰方式を実行するものである。

【００５７】さらに加えて、本発明によるインクジェッ
ト記録装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理
機器の画像出力端末として用いられるものの他、リーダ
等と組み合わせた複写装置、さらには送受信機能を有す
るファクシミリ装置の形態を採るもの等であってもよ
い。

【００５８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、本発明
によれば、記録手段から被記録材へインクを吐出して記
録を行なうインクジェット記録装置において、記録手段
の吐出口に通じるチューブを加圧コロで変形させること
により該吐出口に負圧を発生させる回復用のチューブポ
ンプを設け、前記加圧コロに対して前記吐出口に負圧を
発生させる方向にのみ駆動力を伝達させる構成としたの
で、簡単な構成で、インクの逆流を防止して画像品位を
向上させることができ、ポンプの逆回転を無くしてチュ
ーブの耐久性およびポンプの信頼性を向上させることが
できる吐出性能回復用の吸引ポンプを備えたインクジェ
ット記録装置が提供される。

【００５９】別の本発明によれば、上記構成に加えて、
前記チューブポンプとその駆動源との間にワンウエイク
ラッチを設ける構成、あるいは、前記駆動源とチューブ
ポンプとの間に搬送ローラを配設し、搬送ローラ軸にク
ラッチバネを巻付け、クラッチバネの一端を搬送ローラ
軸上のギヤの一部に突き当て、搬送ローラが吐出口に負
圧を発生させる方向に回転する時には前記クラッチバネ
が締まってチューブポンプに駆動力を伝達し、搬送ロー
ラがそれと逆の方向に回転する場合には前記クラッチバ
ネが弛んでチューブポンプに駆動力が伝達されない構成
としたので、一層効率よく上記効果を達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の一
実施例の要部構成を示す斜視図である。

【図２】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図３】本発明による吸引回復装置の一実施例の構成を
示す平面図である。

【図４】図３の吸引回復装置の縦断面図である。

【図５】図３の吸引回復装置の動作を示す模式的縦断面
図である。

【図６】図４中の線６−６に沿った部分断面図である。

【図７】図３中の線７−７から見たワンウエイ機構の正
面図である。

【図８】従来の吸引回復装置の吸引動作開始時の状態を
示す縦断面図である。

【図９】図８の吸引回復装置の吸引動作終了時の状態を
示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 記録手段（記録ヘッド） ２ キャップ ３ チューブ ４ チューブポンプ ５ ポンプベース ６ ガイドローラ ７ 加圧コロ １１ 廃インク処理部材 １２ 被記録材 １６ 搬送ローラ １８ 搬送モータ １９ プラテン ２０ 排紙ローラ ２３ ガイドレール ２４ キャリッジ ２６ キャリッジモータ ３０ 回復装置 ３１ 駆動ギヤ ３２ 被動ギヤ ３９ コロ軸受 ４０ 縦軸 ４１ 圧縮バネ ４７ チューブ固定溝 ４８ 円弧状の溝 ４９ 搬送ローラの軸 ５１ 吐出口形成面 ５２ 吐出口 ５５ 電気熱変換体 ６１ クラッチバネ ６５ コロガイド部 ６６ コロガイド部 ６８ センサー

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段から被記録材へインクを吐出
   して記録を行なうインクジェット記録装置において、記
   録手段の吐出口に通じるチューブを加圧コロで変形させ
   ることにより該吐出口に負圧を発生させる回復用のチュ
   ーブポンプを設け、前記加圧コロに対して前記吐出口に
   負圧を発生させる方向にのみ駆動力を伝達させることを
   特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記チューブポンプとその駆動源との
   間にワンウエイクラッチを設けることを特徴とする請求
   項１のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記駆動源とチューブポンプとの間に
   搬送ローラを配設し、搬送ローラ軸にクラッチバネを巻
   付け、クラッチバネの一端を搬送ローラ軸上のギヤの一
   部に突き当て、搬送ローラが吐出口に負圧を発生させる
   方向に回転する時には前記クラッチバネが締まってチュ
   ーブポンプに駆動力を伝達し、搬送ローラがそれと逆の
   方向に回転する場合には前記クラッチバネが弛んでチュ
   ーブポンプに駆動力が伝達されないことを特徴とする請
   求項２のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段が、インクを吐出するた
   めに利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を
   備えているインクジェット記録手段であることを特徴と
   する請求項１のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録手段が、前記電気熱変換体が
   発生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利
   用して、吐出口よりインクを吐出させることを特徴とす
   る請求項４のインクジェット記録装置。