JP2004276440A

JP2004276440A - インクジェットプリンタ装置

Info

Publication number: JP2004276440A
Application number: JP2003071648A
Authority: JP
Inventors: Mitsutoshi Nagamura; 充俊長村; Daigoro Kanematsu; 大五郎兼松; Rie Takekoshi; 里枝竹腰
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】オプションカセットにも廃インク吸収体を増設することで、廃インク許容量を大きくし、印字可能枚数をアップする。
【解決手段】インクジェットヘッドによって記録画像を形成する際に用いられる液体であって、記録画像の形成に利用されなかった廃液を回収する廃液回収部を備えたインクジェット記録装置本体と、前記インクジェット記録装置本体と任意に着脱可能な廃液回収部を備えた１つまたは複数のオプションカセット部を有するインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部と、前記オプションカセット付属の廃液回収部とを選択し、前記廃液を回収させることを特徴とする。
【選択図】図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は廃液容器、廃液回収ユニットを切り替えるインクジェットプリント装置に関し、排出インク等の処理に関する廃液容器、廃液回収ユニットを切り替えるインクジェットプリント装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙、ＯＨＰ用シートなどの記録媒体に対して記録を行う画像形成装置としては、種々の記録方式による記録ヘッドを搭載した形態で提案されている。この記録ヘッドには、ワイヤードット方式、感熱方式、熱転写方式、インクジェット方式によるものなどがあり、特に、インクジェット方式には、記録用紙に直接インクを噴射するものであるので、ランニングコストが安く、静粛性に優れた記録動作が可能な方式として注目されている。
【０００３】
インクジェットプリント装置では、インクジェットヘッドのインク吐出性能を維持するための吐出回復処理が行われることが一般的に知られている。この吐出回復処理としては、その回復の程度や回復処理の直接的な目的に応じて種々の構成が取られている。
【０００４】
例えば、インクジェットプリント装置が使用されない状態で長時間経過した後プリントを行う場合に、吸引または加圧回復処理することでインクジェットヘッドの吐出口内からインクを排出する処理を行い、長期間の放置によって吐出口内のインク路等で生成した気泡や増粘インクを排出する処理が行われる。また、プリント中に特定の吐出口でインク吐出が行われない場合や一定の時間吐出が行われないような場合に、主に増粘したインクの除去を目的として、いわゆる予備吐出が行われる。この予備吐出は、ヘッドにキャッピングを行うキャップあるいは予備吐出用の吐出受けに対して所定回数のインク吐出を行うものである。さらに、インクジェットヘッドの吐出口面をゴムブレード等によってワイピングする処理も行われることが知られている。このワイピング処理は、吐出口面に付着したインク滴、水滴、ゴミ等を除去する目的で行われるものであり、これにより、インクの吐出方向の偏向等を防止することができる。そして、このワイピング処理が行われた後には、インクジェットヘッドからのインク吐出を確保するため、あるいはそれぞれ異なる種類のインクを吐出する複数のヘッド間にわたってワイピングを行う場合には混色を防止するために予備吐出と同様の処理が行われる。
【０００５】
さらには、インクジェットヘッドとインクタンクとをそれぞれ個別に交換するタイプのインクジェットプリント装置では、ヘッドまたはタンクが交換されたときにはヘッド内にインクを充填しヘッドとタンクとの間をインクにより連通させるために上述の吸引または加圧回復処理等が行われることがある。
【０００６】
インクジェットプリント装置では、以上のように吐出回復処理が行われそれによって廃インクが生じるが、この廃インクを収容する構成が設けられる。
【０００７】
また、廃インクを収容、保持するための構成として、プリント装置の所定個所に固定的に吸収体を設け、この部分に廃インクを導き、吸収体で廃インクを吸収して保持するものがある。この吸収体を用いた廃インク保持のため構成は、メインテナンスの容易性等の点からインクジェットプリント装置で広く用いられるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、廃インク吸収体の大きさは有限であり、廃インクの保持可能な量にも限りがあるため、一定の廃インク量に達した場合、プリンタが使用できない状態となり、プリンタ本体自体の交換、もしくは吸収体の交換を行う必要がある。
【０００９】
また、廃インク量が吸収体の許容量を超えて用いられた場合には、インクを回収する吸収体側では保持しきれない廃インクが吸収体から漏れ出ることが考えられ、これによって装置内が廃インクにより汚染されるおそれもある。
【００１０】
特に、プリンタの想定する印刷枚数が多い場合、例えば、１万枚の印刷を想定したプリンタであれば、吸収体の大きさも小さくすむが、１０万枚の印刷を想定したプリンタであれば、一定の印刷枚数及び一定時間毎に吐出回復処理を行う必要があるため、単純に比較して１０倍の容量の吸収体をプリンタ本体に備える必要がある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、その目的とするところは廃インクおよび廃処理液を吸収して保持する構成に関して廃液回収ユニットを切り替えるインクジェットプリント装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を備える。
【００１３】
インクジェットヘッドによって記録画像を形成する際に用いられる液体であって、記録画像の形成に利用されなかった廃液を回収する廃液回収部を備えたインクジェット記録装置本体と、前記インクジェット記録装置本体と任意に着脱可能な廃液回収部を備えた１つまたは複数のオプションカセット部を有するインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部と、前記オプションカセット付属の廃液回収部とを選択し、前記廃液を回収させることを特徴とする。
【００１４】
また、前記廃液の回収を前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部における回収量と、前記オプションカセット付属の廃液回収部における廃液回収量に応じて、任意に廃液回収先を切り替えることを特徴とする。
【００１５】
また、回復装置が行う吸引動作の回数または、予備吐出数及び吸引回数をカウントする手段を有する前記インクジェット記録装置において、前記カウント手段から得られるカウント値がある閾値を超えた段階で、廃液回収先を切り替えることを特徴とする。
【００１６】
上記構成を、改めて以下（１）〜（７）に整理して示す。
【００１７】
（１）インクジェットヘッドによって記録画像を形成する際に用いられる液体であって、記録画像の形成に利用されなかった廃液を回収する廃液回収部を備えたインクジェット記録装置本体と、前記インクジェット記録装置本体と任意に着脱可能な廃液回収部を備えた１つまたは複数のオプションカセット部を有するインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部と、前記オプションカセット付属の廃液回収部とを任意に選択し、前記廃液を回収させるようにした。
【００１８】
（２）上記（１）において、前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部において、回収可能な最大の廃液を回収した段階で、前記オプションカセット付属の廃液回収部に廃液回収を切り替えるようにした。
【００１９】
（３）上記（１）において、前記オプションカセット付属の廃液回収部において、回収可能な最大の廃液を回収した段階で、前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部に廃液回収を切り替えるようにした。
【００２０】
（４）上記（１）において、前記廃液の回収を前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部における回収量と、前記オプションカセット付属の廃液回収部における廃液回収量に応じて、任意に廃液回収先を切り替えるようにした。
【００２１】
（５）上記（１）又は（４）において、前記廃液回収を一定の廃液回収毎に交互に廃液回収先を切り替えるようにした。
【００２２】
（６）上記（１）において、回復装置が行う吸引動作の回数に応じて、廃液回収先を切り替えるようにした。
【００２３】
（７）上記（１）において、予備吐出数及び吸引回数をカウントする手段を有する前記インクジェット記録装置において、前記カウント手段から得られるカウント値がある閾値を超えた段階で、廃液回収先を切り替えるようにした。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
＜記録装置概要＞
まず、本発明の各実施形態に適用する記録装置の概要を説明する。この実施形態における記録装置は、インクジェット方式を採るカラー記録装置であって、その要部は、図１に示すような構造の記録手段２００ａを有している。図１は、本発明の各実施形態における記録装置の要部機構を示す概略斜視図である。図１において、１は紙またはプラスチックシート等からなる記録シートであって、カセット等に複数枚積層された状態で収納されており，その積層されたシート束の最上位または最下位記録シート１の一面に接する給紙ローラ（不図示）が回転することによってカセットから記録シート１が一枚ずつ供給され、一定間隔を隔ててプラテンに配置される。そして、プラテンに配置された記録シート１は、それぞれ個々のステッピングモータ（図示せず）によって駆動する一対の第１搬送ローラ３，３及び一対の第２搬送ローラ４，４によって矢印Ａ方向（副走査方向）に搬送されるようになっている。
【００２６】
６は前記副走査方向Ａと直交する主走査方向に保持された水平なガイドシャフト９に沿って直線往復動可能に設けられたキャリッジであり、このキャリッジ６はベルト７及びプーリ８ａ，８ｂを介してキャリッジモータ２９に連動しており、前記キャリッジモータ２９を駆動することにより、前記ガイドシャフト９に沿って往復動を行うようになっている。
【００２７】
上記構成を有する記録手段２００ａにおいて、記録ヘッド５は、主走査方向（矢印Ｂ方向）に移動しながら記録信号に応じてインクを記録シート１に吐出し、副走査方向において記録ヘッド５のノズル数の配設幅に対応する１走査記録領域に記録を行う。そして、必要に応じて記録ヘッド５はホームポジショシに戻り、回復装置によってノズルの目詰まりを解消すると共に、一対の搬送ローラ３，４の駆動によって記録シート１を矢印Ａ方向へ前記１走査記録領域分搬送する。また、主走査方向において、記録シート１を挟んで両側には、予備吐出をおこなうための不図示の予備吐口が設置され、各走査スキャンにおいて、往復どちらの方向から記録を行う場合でも予備吐出を行うことができる。この動作を繰リ返すことによって記録シート１には、所定数のラスタからなるインク画像が形成される。
【００２８】
図２は、本例の記録装置におけるインク供給系の説明図である。インクは、メインのインクタンク２０１からチューブ２０７とジョイント２０８を経由して、キャリッジ６上のサブのインクタンク２０２に補給されてから、記録ヘッド５に供給される。インクタンク２０１において、２０１Ｙ，２０１Ｍ，２０１Ｃ，２０１Ｂは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックのインクの収容部である。記録ヘッド５は、キャリッジ６と共に、シャフト９に沿って主走査方向に移動する。２０３はバッファー室である。
【００２９】
図３に本実施例で使用したワイパーの外観図を、図４には本実施例で使用したヘッドの外観図を、図５に本実施例で使用したヘッドの断面図を示した。図５の断面図は図４に示したヘッドのＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’面での断面図である。図３に示したＢｋのノズルワイパー２０の幅は図４のチップの幅Ｆよりも狭く作成されている。これは印字メディアとの接触を回避するために、各色のチップが図５に見られるようにＴＡＢ面３０よりも若干凹んでおり、この凹んだ面にワイパーが入り込み払拭するためである。同様の理由からｃｏｌｏｒ用のノズルワイパー２１はカラー３チップ分の幅以下とした。
【００３０】
図３のワイパーは、図示しないワイパーホルダーに、同じく図示しないワイパー固定金具を用いて取り付けられており、ワイパーの位置あわせはワイパー２０，２１，２２に開けられた孔、およびワイパーホルダーに設けられたピンとの勘合によって行われる。ワイパー２０，２１，２２は、図３および図４中に示したＣ方向に向け、パージモーター１１３によって駆動され、オリフィスおよびＴＡＢ面３０を払拭する。ワイピング動作が終了するとキャリッジ６をワイピング領域の外に退避し、ワイパーを逆方向に駆動しワイピングを開始するポジションに戻す。
【００３１】
図４に見られるようにＢｋでは１ｃｍあたり約２４５ｎｏｚｚｌｅの密度で６４０ノズルが配列されており、ｃｏｌｏｒヘッドでは各色とも１ｃｍあたり約４９０ｎｏｚｚｌｅの密度で１２８０ノズルが配列されている。図５においてインクは供給口２３からＤの方向に進行・供給され、ヘッド内のフィルター上のインク液室２４に導かれる。その後図中の矢印Ｅの方向に進み、フィルター２５によって混入したゴミ等をろ過したうえで、フィルター下のインク液室２６に導かれ、オリフィスプレート下面に形成されたインクを吐出するノズルへと導かれる。図６および図７には本発明に用いられた図４に示したヘッドのノズル部分の拡大図を示した。インク液室はオリフィスプレート３１と液室形成部材３４とヒーターを搭載したヒーターボードにより形成されている。この部分に貯留されたインクはヒーター３３の加熱により気泡を生成し気泡の膨張に伴ってオリフィスプレート３１から押し出され、空気との界面張力によって球状の液滴となり被記録部材に向かって飛翔する。
【００３２】
次に前記記録手段２００ａを有する記録装置２００の制御系について説明する。
【００３３】
この制御系は図８に示すように、例えばマイクロプロセッサ等のＣＰＵ２０ａによって実行される制御プログラムや各種データを格納しているＲＯＭ２０ｃ、及びＣＰＵ２０ａのワークエリアとして使用されると共に記録画像データなどの各種データの一時記憶等を行うＲＡＭ２０ｂ等を有する演算制御部２０が設けられ、この演算制御部２０にはインターフェース２１、操作パネル２２、各モータ（キャリッジモータ２９、給紙モータ２４、第１搬送ローラ駆動モータ２５、第２搬送ローラ駆動モータ２６）を駆動するためのドライバー２７、及び記録ヘッド駆動用のドライバー２８が接続されている。
【００３４】
上記演算制御部２０はインターフェース２１を介して後述のホスト２０１からの各種情報（例えば文字ピッチ、文字種類等）や、外部装置との画信号などの入出力（情報の入出力）を行う。また前記制御部２０はインターフェース２１を介して各モータ２３〜２６を駆動させるためのＯＮ，ＯＦＦ信号、及び画信号を出力し、その画信号によって各部の駆動を行う。
【００３５】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態における廃インクの排出方法についての模式図を図９に示す。
【００３６】
５００がプリンタ本体部、５０１がプリンタ本体部に接続されたオプションカセットである。オプションカセット５０１は、プリンタ本体部５００と任意に接続、切り離しが可能であり、紙等のメディアを複数枚セットするスペースを有し、随時必要に応じてプリンタ本体へメディアを搬送する機能を備える。
【００３７】
プリンタ本体部５００内には、回復装置５０２が構成され、ここで記録ヘッドの回復動作が行われ、廃インクが発生する。廃インクは廃インクチューブ５０６を通って本体付属吸収体５０４、オプションカセット付属吸収体５０５に排出される
図１０は切り換え弁５０３を説明するための図である。廃インクは切り換え弁５０３によって、任意に本体付属吸収体５０４方向への排出とオプションカセット付属吸収体５０５方向への排出とを切り替えられる。
【００３８】
廃インクの排出順序としては、まず本体付属吸収体５０４に廃インクを排出し、吸収体の廃インク保持量に廃インク量が達した場合、切り換え弁５０３でオプションカセット付属吸収体５０５へ廃インクが排出されるように切り替える。
【００３９】
吸収体に廃インクがどの程度排出されているかは、回復装置でキャップに予備吐出が何ドット行われたか、及び、吸引動作を何回行ったかをカウントすることで知ることができる。
【００４０】
また、本実施例においては、オプションカセットの数は１つであるが、数が２つ以上の場合においても同様に吸収体を持たせ、切り換え弁によって廃インクをそれぞれの吸収体に排出すればよい。
【００４１】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態における廃インクの排出方法についての模式図を図１１に示す。プリンタ本体及びオプションカセットの構成は第１実施形態と同様である。本実施形態では、廃インクの排出先を本体付属吸収体５０４及びオプションカセット付属吸収体５０５の廃インク回収量に応じて変更する。
【００４２】
図１１（ａ）のように、吸収体に保持できる最大の廃インク量を保持している状態の吸収体を１００％と表すと、初期状態において、本体付属吸収体５０４及びオプションカセット付属吸収体５０５それぞれ０％の場合は、本体付属吸収体５０４に廃インクを排出する。図１１（ｂ）のように、本体付属吸収体５０４が５０％、オプションカセット付属吸収体５０が０％の場合は、オプションカセット付属吸収体５０５に廃インクを排出する。図１１（ｃ）のように、本体付属吸収体５０４が５０％、オプションカセット付属吸収体５０５が５０％の場合は、本体付属吸収体５０４に廃インクを排出する。図１１（ｄ）のように、本体付属吸収体５０４が１００％、オプションカセット付属吸収体５０５が５０％の場合は、オプションカセット付属吸収体５０５に廃インクを排出する。
【００４３】
廃インクに含まれる成分、主に水分は、時間経過に伴い蒸発していく。その分、吸収体に保持できるインク量にも余裕ができる。廃インクの排出先を保持量に応じて変更することで、吸収体に対して、蒸発する時間を与えることになるため、効率的に吸収させることができる。
【００４４】
本実施例では、５０％毎に、廃インクの排出先を変更したが、２０％毎等任意に変更してもよいし、一定時間毎に変更してもよい。
【００４５】
また、本実施例においては、オプションカセットの数は１つであるが、数が２つ以上の場合においても同様に排出先の数に応じて、排出先を変更すればよい。
【００４６】
（第３実施形態）
本発明の第３の実施形態における廃インクの排出方法についての模式図を図１２に示す。プリンタ本体及びオプションカセットの構成は第１実施形態と同様である。
【００４７】
本実施形態では、廃インクの排出先を吸引によって、もしくは予備吐出数及び吸引回数のカウント結果に応じて変更する。
【００４８】
図１２（ａ）のように、本体において吸引を行った場合、吸引が１回目の場合には、本体付属吸収体５０４に廃インクを排出する。次に、図１２（ｂ）のように、本体において２回目の吸引を行った場合には、オプションカセット付属吸収体５０５に廃インクを排出する。
【００４９】
廃インクを吸収体に排出した場合、吸収体上において、廃インクチューブ５０６から排出された地点から除々に周囲の吸収体に拡散していく。しかし、連続して吸引が行われ、一度に大量の廃インクが吸収体に排出されると、十分に拡散する時間がないため、吸収体の一部の領域に廃インクが集中してしまうため、排出された地点の周囲にインクが溢れてしまう状態が発生する場合がある。
【００５０】
本実施形態では、吸引毎に廃インクの排出先を変更することで、一度に大量の廃インクを排出する場合には、インクの溢れを発生させることなく効率的に吸収させることができる。
【００５１】
また、吸引毎の廃インク排出先の切り替えは、２回の吸引毎に切り替える等、任意に設定してもよい。
【００５２】
また、単位時間当たりにある閾値以上の廃インクが排出されると、インクが溢れてしまう場合、予備吐出数及び吸引回数のカウント結果によってどの程度の廃インクが排出されたかを知ることができるため、カウントの結果、ある閾値以上廃インクが排出されると、廃インクの排出先を変更するように設定してもよい。
【００５３】
また、インクの物性、吸収体の素材によって単位時間当たりの廃インク吸収量は変化するため、条件に応じて閾値を設定すればよい。
【００５４】
また、本実施例においては、オプションカセットの数は１つであるが、数が２つ以上の場合においても同様に排出先の数に応じて、排出先を変更すればよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、オプションカセットにも備えることで、回収可能な廃インク量自体を増加させることが可能であり、廃インクの排出先を諸条件で変更することで、インクの溢れを発生させることなく効率的に吸収させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態における記録装置の要部機構を示す概略斜視図
【図２】図１の記録装置におけるインクの供給系の構成図
【図３】実施例で用いたワイパーの構成例を示す図
【図４】実施例で用いたヘッドの外観図
【図５】実施例で用いたヘッドの断面図
【図６】ノズル部拡大図
【図７】オリフィス部拡大図
【図８】図１に示した記録装置の制御系の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第１実施形態における廃インクの排出方法についての模式図
【図１０】本発明の第１実施形態における切り換え弁５０３を説明するための図
【図１１】本発明の第２の実施形態における廃インクの排出方法についての模式図
【図１２】本発明の第３の実施形態における廃インクの排出方法についての模式図
【符号の説明】
１記録シート（記録媒体）
３第１搬送ローラ
４第２搬送ローラ
５記録ヘッド
６キャリッジ
７べルト
８ａ，８ｂプーリ
９ガイドシャフト
１１Ｃｙａｎオリフィスプレート
１２Ｍａｇｅｎｔａオリフィスプレート
１３Ｙｅｌｌｏｗオリフィスプレート
１５Ｂｌａｃｋ吐出口
１６Ｃｙａｎ吐出口
１７Ｍａｇｅｎｔａ吐出口
１８Ｙｅｌｌｏｗ吐出口
２０Ｂｋ用のノズルワイパー
２１Ｃｏｌｏｒ用のノズルワイパー
２２ワイパー
２３インク供給口
２９キャリッジモータ
２４フィルター上インク液室
２５フィルター
２６フィルター下インク液室
３０ＴＡＢ面
３１オリフィスプレート
３２ノズル
３３ヒーター
３４液室形成材料
１００予備吐出口
１０１記録領域
２００記録装置
２００ａ記録手段
２０１メインのインクタンク
２０２サブのインクタンク
２０３バッファー室
２０７供給側チューブ
２０８供給ジョイント
３０１ホスト
３０２ＣＰＵ
３０３外部記録装置
３０４メモリ
３０５入力部
３０６インターフェース
５００プリンタ本体部
５０１オプションカセット部
５０２回復装置
５０３切り換え弁
５０４本体付属吸収体
５０５オプションカセット付属吸収体
５０６廃インクチューブ

Claims

インクジェットヘッドによって記録画像を形成する際に用いられる液体であって、記録画像の形成に利用されなかった廃液を回収する廃液回収部を備えたインクジェット記録装置本体と、前記インクジェット記録装置本体と任意に着脱可能な廃液回収部を備えた１つまたは複数のオプションカセット部を有するインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部と、前記オプションカセット付属の廃液回収部とを任意に選択し、前記廃液を回収させることを特徴とするインクジェットプリンタ装置。
前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部において、回収可能な最大の廃液を回収した段階で、前記オプションカセット付属の廃液回収部に廃液回収を切り替えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ装置。
前記オプションカセット付属の廃液回収部において、回収可能な最大の廃液を回収した段階で、前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部に廃液回収を切り替えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ装置。
前記廃液の回収を前記インクジェット記録装置本体付属の廃液回収部における回収量と、前記オプションカセット付属の廃液回収部における廃液回収量に応じて、任意に廃液回収先を切り替えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ装置。
前記廃液回収を一定の廃液回収毎に交互に廃液回収先を切り替えることを特徴とする請求項１又は４に記載のインクジェットプリンタ装置。
回復装置が行う吸引動作の回数に応じて、廃液回収先を切り替えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ装置。
予備吐出数及び吸引回数をカウントする手段を有する前記インクジェット記録装置において、前記カウント手段から得られるカウント値がある閾値を超えた段階で、廃液回収先を切り替えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ装置。