JP2005041140A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インク補給部の残留インクによる不具合を生じさせない。
【解決手段】 インクジェット記録装置は、除去ユニット２００を備えている。サブインクタンク３０へのインク補給動作の後に、この除去ユニット２００で、インク補給口３６に残る残留インクＸを除去することで不具合を防止している。具体的には、除去ユニット２００を移動機構によってインクジェット記録ヘッド３２へと前進させ、インク補給口３６を覆うように除去キャップ２０６の密着部２０６Ａがインク補給部１５０の正面部１５０Ａに密着する。この状態で、ローラーポンプを駆動すると、除去キャップ２０６とインク補給部の正面部１５０Ａとで形成される空間が負圧となり、残留インクＸが除去キャップ２０６に吸引され除去され、排インクタンクに回収される。
【選択図】 図８

Description

本発明は、インクジェット記録装置に関する。

インクジェット記録装置には、ノズルからインク滴を吐出する記録ヘッドチップとこの記録ヘッドチップにインクを供給するインクタンクとが一体となったインクジェット記録ヘッドが、交換可能にキャリッジに搭載されている。

そして、このキャリッジを主走査方向に往復させ、また記録紙を副走査方向に搬送させながら、記録ヘッドチップのノズルからインク滴を吐出させることで記録紙に文字や画像を印字する。

印字によってインクジェット記録ヘッドのインクタンクのインクが減少すると、キャリッジによってインクジェット記録ヘッドをインク補給位置に移動した後に、インク補給装置の補給ポートをインクタンクのインク補給部のインク補給口に接続し、メインタンク内のインクをインクタンクに補給する。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００１−１３８５４１号公報 特開２００２−１１３８７８号公報

さて、インクタンクにインクの補給を行うとインク補給部のインク補給口及びインク補給口周辺に残留インクが残る。このためインクの補給を繰り返すと残留インクが溜まっていき、溜まった残留インクが垂れ、下記のような不具合を生じる。

（１）記録ヘッドチップのノズル面に付着するとインク滴の吐出に影響を与え印字品位を低下させる。

（２）コネクタ等の電気接点部分に付着すると電気接続不良が発生する。

（３）インク量を測定する光学センサに付着すると誤動作を起こす。

（４）記録紙に付着し記録紙を汚す。

（５）記録紙の搬送経路に付着すると、記録紙の搬送時に記録紙を汚す。

（６）インクジェット記録ヘッドの交換時に手を汚す。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、インクジェット記録ヘッドのインク補給部の残留インクによる不具合を生じさせないインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載のインクジェット記録装置は、ノズルからインク滴を吐出する記録ヘッドチップと、前記記録ヘッドチップにインクを供給するインクタンクと、を備えるインクジェット記録ヘッドを使用するインクジェット記録装置において、前記インクタンクのインク補給部の残留インクを除去する除去手段を有していることを特徴としている。

請求項１に記載のインクジェット記録装置は、インクタンクのインクが減少すると、インク補給部からインクタンクにインクが補給される。このようなインクタンクへのインクの補給を行った後には、インク補給部に残留インクが残る。

しかし、このインク補給部の残留インクは除去手段によって除去される。

従って、残留インクがインク補給部に溜まっていき、溜まった残留インクが垂れることで起こる、例えば、以下のような不具合が生じない。（１）記録ヘッドチップのノズル面に付着するとインク滴の吐出に影響を与え印字品位を低下させる。（２）コネクタ等の電気接点部分に付着すると電気接続の不良が発生する。（３）インク量を測定する光学センサに付着すると誤動作を起こす。（４）記録紙に付着し記録紙を汚す。（５）記録紙の搬送経路に付着すると、記録紙の搬送時に記録紙を汚す。

請求項２に記載のインクジェット記録装置は、請求項１に記載の構成において、前記インク補給部には、インク補給口と気体吸引口とが形成されていることを特徴としている。

請求項２に記載のインクジェット記録装置によれば、気体吸引口からインクタンク内の気体を吸引してインクタンク内を減圧する。インクタンク内が減圧するとインク補給口からインクがインクタンクに補給される。

このようなインクの補給動作を行うとインク補給部のインク補給口に残留インクが残る。更に、気体吸引口からも気体に混じりインクも若干吸引されるので気体吸引口にも残留インクが若干残る。

しかし、インク補給部のインク補給口と気体吸引口とに残った残留インクは除去手段によって除去される。従って、請求項１と同様の作用を奏す。

請求項３に記載のインクジェット記録装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記除去手段が、前記インク補給部の残留インクを吸引して除去する吸引手段であることを特徴としている。

請求項３に記載のインクジェット記録装置によれば、吸引手段によってインク補給部の残留インクが吸引され除去されるので、請求項１又は請求項２と同様の作用を奏す。

請求項４に記載のインクジェット記録装置は、請求項３に記載の構成において、前記吸引手段は、前記インク補給口に密着するキャップと、前記キャップに接続され、該キャップと前記インク補給口との間に負圧を発生させる負圧発生手段と、で構成されていることを特徴としている。

請求項４に記載のインクジェット記録装置によれば、インク補給口にキャップが密着し、負圧発生手段によってキャップとインク補給口とで形成する空間が負圧となり、残留インクが吸引され除去される。

請求項５に記載のインクジェット記録装置は、請求項３又は請求項４に記載の構成において、前記負圧発生手段の駆動機構は、前記気体吸引口に接続され前記インクタンク内を減圧する減圧手段の駆動機構と同一であることを特徴としている。

請求項５に記載のインクジェット記録装置によれば、負圧発生手段の駆動機構は、インクタンク内を減圧する減圧手段の駆動機構と同一であるので、低コストで省スペースのインクジェット記録装置となる。

請求項６に記載のインクジェット記録装置は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記除去手段が、残留インクを吸収して除去するインク吸収機構であることを特徴としている。

請求項６に記載のインクジェット記録装置によれば、インク吸収機構によってよってインク補給部の残留インクが吸引され除去されるので、請求項１又は請求項２と同様の作用を奏す。

請求項７に記載のインクジェット記録装置は、請求項６に記載の構成において、前記インク吸収機構は、液体が含浸した吸収体と、前記吸収体からの液体の乾燥を防止する乾燥防止手段を有していることを特徴としている。

請求項７に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項６と同様の作用を奏すが、インク吸収機構は液体が含浸した吸収体を有しているので、液体によってインク補給部が洗浄され、きれいに残留インクを除去することができる。また、乾燥防止手段を有しているので洗浄効果が持続する。

請求項８に記載のインクジェット記録装置は、請求項７に記載の構成において、前記乾燥防止手段が、前記インクジェット記録ヘッドの待機中に前記吸収体を覆う乾燥防止キャップであることを特徴としている。

請求項８に記載のインクジェット記録装置によれば、インクジェット記録ヘッドの待機中は、液体が含浸した吸収体が乾燥防止キャップによって覆われているので、液体の乾燥が防止される。

請求項９に記載のインクジェット記録装置は、請求項８に記載の構成において、前記乾燥防止キャップには、前記吸収体に液体を補充する液体補充手段が取付けられていることを特徴としている。

請求項９に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項８と同様の作用を奏すが、乾燥防止キャップには、吸収体に液体を補充する液体補充手段が取付けられているので、液体が含侵した吸収体の洗浄効果はより持続する。

請求項１０に記載のインクジェット記録装置は、請求項９に記載の構成において、前記液体補充手段は、液体を貯留する液体タンクと、前記液体タンクの液体に浸された液体補充体とで、構成され、前記液体補充体が前記乾燥防止キャップ内に、はめ込まれていることを特徴としている。

請求項１０に記載のインクジェット記録装置によれば、液体が含侵した吸収体に、液体補充体が液体を補充するので、請求項１１と同様の作用を奏す。

請求項１１に記載のインクジェット記録装置は、請求項６から請求項１０に記載の構成において、前記インク吸収機構は、液体を含侵していない吸収体を有することを特徴としている。

請求項１１に記載のインクジェット記録装置によれば、請求項６から請求項１０と同様の作用を奏すが、インク吸収機構は液体が含浸した吸収体で残留インクを除去した後、液体を含浸していない吸収体でインク補給部に残った液体を吸収することでインク補給部が、よりきれいに洗浄される。

請求項１２に記載のインクジェット記録装置は、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の構成において、前記記録ヘッドチップと前記インクタンクとで構成される前記インクジェット記録ヘッドがキャリッジに交換可能に搭載されていることを特徴としている。

請求項１２に記載のインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドがキャリッジに交換可能に搭載されているので、例えば、インクジェット記録ヘッドが寿命となり印字品位が低下した場合、インクジェット記録ヘッドを容易に交換できるので好適である。

また、インクジェット記録ヘッドは、残留インクが除去手段によって除去されているので、インクジェット記録ヘッドの交換の際に手を残留インクで汚すことがない。

請求項１３に記載のインクジェット記録装置は、請求項１から請求項１２に記載の構成において、前記除去手段による残留インクの除去動作は、インク補給装置でインクを前記インク補給部から前記インクタンクに補給する毎に行うことを特徴としている。

請求項１４に記載のインクジェット記録装置は、請求項１から請求項１３に記載の構成において、前記除去手段による残留インクの除去動作は、インクジェット記録装置の電源ＯＮ時に行うことを特徴としている。

請求項１３及び請求項１４に記載のインクジェット記録装置によれば、残留インクの除去動作を適当なタイミングで自動的に行うので好適である。

請求項１５に記載のインクジェット記録装置は、請求項１から請求項１４に記載の構成において、前記除去手段による残留インクの除去動作は、マニュアル操作によって行われることを特徴とする。

請求項１５に記載のインクジェット記録装置によれば、除去手段による残留インクの除去動作はオペレータの操作によって任意に行えるので、例えば、インクジェット記録ヘッドの交換前に除去動作を行えば、インクジェット記録ヘッドの交換の際に確実に手を汚すことがない。

請求項１６に記載のインクジェット記録装置は、請求項１３から請求項１５に記載の構成において、前記除去手段が、前記インク補給装置の待機場所と同じ場所に設けられていることを特徴としている。

請求項１６に記載のインクジェット記録装置によれば、除去手段がインク補給装置の待機場所と同じ場所に設けらているので、インクジェット記録装置の省スペース化が図れる。

請求項１７に記載のインクジェット記録装置は、請求項１３から請求項１５に記載の構成において、前記除去手段が、前記インク補給装置の待機場所とは異なる場所に設けられていることを特徴としている。

請求項１７に記載のインクジェット記録装置によれば、除去手段が、前記インク補給装置の待機場所とは異なる場所に設けられているので、設計の自由度が広い。

以上、説明したように、本発明に係るインクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッドのインク補給部にインクが残留しないので、不具合を生じることがない

以下、本発明に係るインクジェット記録装置の第１実施形態を図面に基づき説明する。

図１に示すようにインクジェット記録装置１２は、記録媒体搬送部材１６、ガイド部材１８、メンテナンスステーション２０、リフィールステーション２２等を備えている。

記録媒体搬送部材１６は記録媒体Ｐ（例えば用紙等）を副走査方向Ｓに搬送し、ガイド部材１８は、記録媒体Ｐの搬送経路に対向して、且つ記録媒体Ｐの搬送方向と垂直な方向に沿って設けられている。

キャリッジ２６は、ガイド部材１８によって支持され、ガイド部材１８にガイドされてＭ方向に移動する。このキャリッジ２６には、記録ヘッドチップ２８とこの記録ヘッドチップ２８にインクを供給するサブインクタンク３０とで構成されているインクジェット記録ヘッド３２が複数（本実施形態では４つ）、着脱可能（交換可能）に搭載されている。

また、記録ヘッドチップ２８のインク滴を吐出するノズル（図示せず）が形成されたノズル面１０Ａが下面（記録媒体Ｐの搬送経路に対向する面）となって突出するように、キャリッジ２６に搭載されている。

ガイド部材１８の下で且つ記録媒体Ｐの搬送経路に隣接した位置にはメンテナンスステーション２０が配置されており、記録ヘッドチップ２８のノズル面１０Ａに対して接離（本実施形態では上下動）して、キャッピングやインクの吸引等のメンテナンスを行う。

なお、図面において、上述したようにキャリッジ２６の移動方向（主走査方向）を矢印Ｍで、記録媒体Ｐの移動方向（副走査方向）を矢印Ｓでそれぞれ示す。また、後述するように、インク補給ユニット４８がインク補給位置と待機位置との間を移動する方向（図５参照）及び、除去ユニット２００が除去位置と待機位置との間を移動する方向（図８参照）もＳ方向である。

インクジェット記録装置１２は、記録媒体搬送部材１６で記録媒体Ｐを搬送し、且つ、インクジェット記録ヘッド３２を搭載したキャリッジ２６を主走査方向Ｍに往復動作させながら、画像情報に応じてインク滴を吐出して、記録媒体Ｐ上に画像を記録する。

また、各インクジェット記録ヘッド３２は、本実施形態では４つ備えているので、各サブインクタンク３０毎に異なる色のインク（ブラック（Ｂｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））を貯留し、各記録ヘッドチップ２８毎に異なる色のインクを供給することできる。従って、各記録ヘッドチップ２８毎に異なる色のインク滴を吐出できるので、記録媒体Ｐにフルカラー画像を記録することが可能となっている。

また、後述するように、図３に示すメインタンク装置５０は各色毎に対応した四つのメインタンク５２を有しており、各メインタンク５２から各サブインクタンク３０にインクを補給する。

図２に示すようにインクジェット記録ヘッド３２はノズル面１０Ａに形成されているノズル（図示せず）からインク滴を吐出する記録ヘッドチップ２８と、この記録ヘッドチップ２８の上部に設けられ記録ヘッドチップ２８にインクを供給するサブインクタンク３０とで構成されている。

尚、記録ヘッドチップ２８のインク吐出方式は、発熱抵抗素子（図示せず）を埋め込み、その発熱によりインクを沸騰させ、その時発生する気泡の圧力によりインクを吐出させるサーマルインクジェット記録方式である。

サブインクタンク３０には、サブインクタンク３０内のインク量を検出する光学式のインク量センサ４０が取付けられている。また、上部には、サブインクタンク３０の内部と外部とで空気を流通させる大気連通孔３８Ａが形成されている大気連通部３８が設けられている。そして、この大気連通孔３８Ａを通って空気が出入りすることで、サブインクタンク３０内の負圧が一定に保たれるようになっている。

更にサブインクタンク３０の中央部分には、インク補給部１５０が備えられている。インク補給部１５０には気体吸引口３４とインク補給口３６とが上下に並んで設けられ、気体吸引口３４とインク補給口３６との間には位置決め穴８０が設けられている。

図１に示すように、リフィールステーション２２には、４つの各インクジェット記録ヘッド３２それぞれに対応して設けられた４つのインク補給ユニット４８と、一つの除去ユニット２００とが設けられている。

図７に示すように、除去ユニット２００には、サブインクタンク３０のインク補給部１５０のインク補給口３６に対応した除去キャップ２０６と、インク補給部１５０の位置決め穴８０と係合する先細形状の位置決めピン２０４と、が設けられている。

除去キャップ２０６は、弾性体、例えばゴム部材からなり、一端側はラッパ状に拡径した密着部２０６Ａとなっている。尚、この密着部２０６Ａの開口径はインク補給部１５０のインク補給口３６の開口径より大きい（図９参照）。また、他端側は除去管２０２と繋がり、除去管２０２は除去チューブ２０８と接続されている。そして、除去チューブ２０８はポンプユニット１３１のローラーポンプ１３０に巻きかけられ図示しない排インクタンクに繋がっている。

尚、図４に示すように、このポンプユニット１３１には五つのローラーポンプ１３０を有しており、後述する四つの各インク補給ユニット４８の排気ポート７４に接続された排気チューブ１２８は、残りの四つローラーポンプ１３０に巻きかけられ図示しない排インクタンクに繋がっている。

図３、図７に示すように、それぞれのローラーポンプ１３０は、ポンプ軸２６６と一体で回転する回転板２７０と、この回転板２７０の外周近傍に配置された１つ又は複数（本実施形態では対角上に２つ）のローラー２７２とを有している。これに対し除去チューブ２０８、排気チューブ１２８は、部分的に回転板２７０の周囲を取り巻くように配置されており、ローラー２７２が除去チューブ２０８、排気チューブ１２８を局所的に押しつぶしている。

従って、回転板２７０が時計回り方向（矢印Ｋ方向）に回転すると、ローラー１７２が除去チューブ２０８、排気チューブ１２８をしごくようにして移動し、除去チューブ２０８、排気チューブ１２８内の流体（本実施形態では空気）を、除去チューブ２０８、排気チューブ１２８の他端から排インクタンクに排出する。

また、図８に示すように、除去ユニット２００は図示しない移動機構によって、インク補給部１５０のインク補給口３６を覆うように除去キャップ２０６がインク補給部１５０の正面部１５０Ａに密着する除去位置（図８（Ｂ）参照）と、密着していない待機位置（図８（Ａ）参照）とに前後（Ｓ方向）に移動する。

そして、除去位置（図８（Ｂ）参照）で、ローラーポンプ１３０（図７参照）を駆動すると、サブインクタンク３０のインク補給部１５０の後述する残留インクＸ（図９参照）が、除去キャップ２０６から吸引されて除去され、排インクタンクに回収される。

尚、除去ユニット２００によってインク補給部１５０の残留インクＸが除去可能な位置をインクジェット記録ヘッド３２の除去ポジションとする。

図３に示すように、インク補給ユニット４８は、サブインクタンク３０の大気連通孔３８Ａに対応した位置に、例えばゴム材等の弾性体からなる連通孔キャップ１８０が上部に取付けられている。また、インク補給部１５０の気体吸引口３４及びインク補給口３６に対応した排気ポート７４及び補給ポート７６が備えられている。また、位置決め穴８０に対応した先細形状の位置決めピン７８が備えられている。

排気ポート７４には排気チューブ１２８が接続し、この排気チューブ１２８は前述したようにポンプユニット１３１のローラーポンプ１３０に巻きかけられ排インクタンクに繋がっている。

また、補給ポート７６にはインクチューブ１２４が接続し、このインクチューブ１２４は、メインタンク装置５０の各色に対応したインクがあらかじめ貯留されているメインタンク５２の接続部５４に接続している。

図４、５に示すように各インク補給ユニット４８は、図示しない移動装置によって、それぞれ個別に、サブインクタンク３０にインクを補給するインク補給位置（図５（Ｂ）参照）とインクを補給しない待機位置（図５（Ａ）参照）とに前後（Ｓ方向）に移動する。

そして、図５（Ｂ）に示すように、インク補給位置では、連通孔キャップ１８０がサブインクタンク３０の大気連通孔３８Ａに当たり大気連通孔３８Ａを封止する。また、位置決めピン７８が前述したインク補給部１５０の位置決め穴８０に係合し、排気ポート７４は気体吸引口３４に、補給ポート７６はインク補給口３６に、それぞれ連結する。

そして、インク補給位置で、ローラーポンプ１３０（図３参照）を駆動すると、サブインクタンク３０内の空気が気体吸引口３４から吸引されサブインクタンク３０内が減圧し、インク補給口３６からインクが補給される。

尚、インク補給ユニット４８によってサブインクタンク３０にインクが補給可能な位置をインクジェット記録ヘッド３２のインク補給ポジションとする。

さて、ここでインク補給ユニット４８の補給ポート７６及びサブインクタンク３０のインク補給部１５０のインク補給口３６の構造について下記に詳しく述べていく。

図６に示すように、それぞれのインク補給ユニット４８に設けられた補給ポート７６は、インク補給用パイプ９２が配設されている。インク補給用パイプ９２は、全体として略円筒状に形成されたパイプ本体９４を有している。パイプ本体９４の先端には、サブインクタンク３０へ補給するインクを流出させるための連通穴９６が形成されている。また、パイプ本体９４の先端部近傍は、先端に向かって次第に径が小さくなる先細り形状となっている。

パイプ本体９４内には、その長手方向に移動可能に弁体９８が収容され、さらに後端側には、Ｏリング１００を介して、ブラケット１０２が圧入されている。

弁体９８は、弾性部材によって構成された環状のパッキン１０４と、このパッキン１０４を保持すると共に、パイプ本体９４内をスライド可能とされたパッキンホルダー１０６、及び、パッキンホルダー１０６とブラケット１０２との間に配設され、パッキンホルダー１０６とパッキン１０４を連通穴９６に向かって付勢する圧縮コイルスプリング１０８とで構成されている。

尚、通常は、圧縮コイルスプリング１０８によってパッキンホルダー１０６及びパッキン１０４が連通穴９６に向かって付勢され、パッキン１０４が連通穴９６の周囲に圧着されて連通穴９６が閉塞されているが、図６（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、圧縮コイルスプリング１０８の付勢力に抗してパッキンホルダー１０６及びパッキン１０４がスライドしパッキン１０４が連通穴９６の周囲から離間すると、インクが流通可能となる。

パッキンホルダー１０６からはバルブ当接部１１０が突設されている。バルブ当接部１１０はパッキン１０４内を貫通し、その先端が連通穴９６から外部に露出しており、後述するバルブ突起部１２２に押されるようになっている。

ブラケット１０２の後端には、ガスケットカバー１１２を介して、インクチューブ１２４の一端が接続されている。前述したようにインクチューブ１２４の他端は、メインタンク５２の接続部５４に接続されている（図３参照）。尚、後述するように、補給ポート７６がサブインクタンク３０のインク補給口３６に接続されると、メインタンク５２からサブインクタンク３０へのインクの流路が形成される。

一方、サブインクタンク３０のインク補給部１５０のインク補給口３６内部の開口部４４には、その内部にガスケット１１４が配置され、ガスケットカバー１１２によって脱落しないように所定位置に保持されている。また、ガスケット１１４は開口部４４の内面に圧着しており、隙間からのインクや空気の流出を阻止している。また、ガスケット１１４には、内側に向かって環状に突出するリップ部１１４Ｂが形成されており、図６（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、挿入されたパイプ本体９４に外側から全周にわたって接触して、これらの間からのインクや空気の流動を阻止している。ガスケットカバー１１２とガスケット１１４との間には、環状の押さえリング１１６が配設されており、パイプ本体９４が抜き差しされたときの、この抜き差し方向へのリップ部１１４Ｂの変形を一定範囲に制限している。これにより、パイプ本体９４を開口部４４内で移動（抜き差し）するときに、リップ部１１４Ｂが不用意に追従して抜き差しの抵抗となったり、リップ部１１４Ｂへのパイプ本体９４外周への密着性が低下したりしないようになる。

インク補給口３６内には、ガスケット１１４よりもさらに奥側に、バルブ１１８が配置されている。バルブ１１８は、通常は圧縮コイルスプリング１２０によって付勢され、ガスケット１１４に形成された環状の突起部１１４Ｃに圧着されてインクの流路を閉鎖しているが、図６（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、圧縮コイルスプリング１２０の付勢力に抗してスライドし、突起部１１４Ｃから離間すると、インクの流路が形成される。なお、本実施形態では、圧縮コイルスプリング１２０のばね定数は、圧縮コイルスプリング１０８のばね定数よりも大きく設定されている。

バルブ１１８からは、パッキンホルダー１０６のバルブ当接部１１０に対向するように、バルブ突起部１２２が突設されている。パイプ本体９４をインク補給口３６内に挿入すると、図６（Ｂ）に示すように、バルブ当接部１１０の先端とバルブ突起部１２２の先端とが接触し、互いに押圧しあう。この押圧力で、弁体９８及びバルブ１１８がスライドし、インクの流路が構成される。なお、本実施形態では、圧縮コイルスプリング１２０のばね定数を、圧縮コイルスプリング１０８のばね定数よりも大きく設定しており、まず最初にパイプ本体９４内でインクの流路が形成され、ついでインク補給口３６内でインクの流路が形成されるようにしている。これにより、インク補給ユニット４８とサブインクタンク３０とが連結される。

また、バルブ当接部１１０及びバルブ突起部１２２の位置及び形状は、パイプ本体９４がインク補給口３６に挿入されて、少なくともパイプ本体９４の外周部にリップ部１１４Ｂが密着した後に、インクの流路が構成されるように、所定の位置及び形状となっている。

尚、排気ポート７４及び気体吸引口４２も同様の構成をしている。

次に、第１実施形態のインクジェット記録装置１２の作用を説明する。

画像情報に応じて記録ヘッドチップ２８からインク滴を吐出しながら、キャリッジ２６が主走査方向Ｍに、記録媒体Ｐが副走査方向Ｓに、それぞれ移動することで、記録媒体Ｐ上に画像が記録される。インク滴はサブインクタンク３０から記録ヘッドチップ２８に供給されるインクによって形成されるため、画像記録に伴ってサブインクタンク３０内のインクは減少する。そして、サブインクタンク３０内のインクが所定量まで減少するとインク量センサ４０が検知し、後述する補給方法でメインタンク５２からサブインクタンク３０にインクを補給する。

また、インクジェット記録ヘッド３２を交換する場合、例えば、発熱抵抗体の腐食等で寿命となった場合、例えば、インクジェット記録装置１２の図示しない操作パネルに、インクジェット記録ヘッド３２を交換する必要があることを表示する。そして、図１に示すようにインクジェット記録ヘッド３２を取り外し、新品と交換する。

さて以下に、サブインクタンク３０へのインクの補給方法について説明する。

先ず、あるサブインクタンク３０内のインクが所定量まで減少したことをインク量センサ４０が検出し、その情報を図示しない制御回路に送ると、制御回路は、キャリッジ２６をインク補給ポジションへと移動させる。

つぎに、図４及び図５に示すように、制御回路は、所定量までインクが減少したサブインクタンク３０に対応したインク補給ユニット４８を図示しない移動機構によって待機位置（図５（Ａ））からインク補給位置（図５（Ｂ））へと前進させる。

インク補給ユニット４８のサブインクタンク３０への接近により、位置決めピン７８は位置決め穴８０への挿入を開始する。位置決めピン７８の先端は先細り形状であるので、位置決めピン７８が位置決め穴８０内へと挿入されるとき、位置決めピン７８の中心と位置決め穴８０の中心とがずれていても、位置決めピン７８は位置決め穴８０に入る。そして、更に、インク補給ユニット４８を前進させていくと、位置決めピン７８は位置決め穴８０に係合していく。

ここで、図６（Ａ）に示すように、パイプ本体９４内においてパッキン１０４が連通穴９６を封止しており、パイプ本体９４内は密閉されている。同様に、インク補給口４４内においても、バルブ１１８がガスケット１１４の突起部１１４Ｃに密着しており、大気との連通が阻止されている。

更に、インク補給ユニット４８を前進させていくと、図６（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、パイプ本体９４の先端がインク補給口３６内の開口部４４に入り（パイプ挿入工程の開始）、バルブ当接部１１０とバルブ突起部１２２とが接触する。ここで、さらにパイプ本体９４が挿入されると、バルブ当接部１１０とバルブ突起部１２２とが互いに押圧しあう。パイプ本体９４内の圧縮コイルスプリング１０８は、インク補給口３６内の圧縮コイルスプリング１２０に対してばね定数が小さく設定されているので、まず、圧縮コイルスプリング１０８が縮みつつ、パイプ本体９４のみが前進し（弁体９８は静止している）、弁体９８が連通穴９６を開放する。このとき、パイプ本体９４の外周部にリップ部１１４Ｂが密着し、これらの間がシールされている。

さらにパイプ本体９４がインク補給口３６内に挿入されると、図６（Ｃ）に示すように、パイプ本体９４の先端部がバルブ１１８に接触するので、圧縮コイルスプリング１２０がバルブ１１８を介してパイプ本体９４に押されて縮み始める（弁体９８とパイプ本体９４とは相対的に略一定の位置を保ちつつ、一体的にインク補給口３６内に進入する）。これにより、バルブ１１８がガスケット１１４の突起部１１４Ｃから離間し、これらの間が開放され始める。

そして図６（Ｄ）に示すように、パイプ本体９４が最も奥まで進入した状態で、インク補給ユニット４８はインク補給位置となり、補給ポート７６とサブインクタンク３０のインク補給口４４との接続が完了して連結され、メインタンク５２からサブインクタンク３０へのインクの流路が形成構成される。

尚、これと同時に、排気ポート７４と気体吸引口３４との接続も完了する。

また、インク補給ユニット４８上部の連通孔キャップ１８０によって、大気連通孔３８Ａが封止されている。（図５（Ｂ）参照）
次に、この連結された状態でローラーポンプ１３０（図３参照）を駆動すると、サブインクタンク３０内の空気が気体吸引口３４からインク補給ユニット４８の排気ポート７４へと排出される。このとき、サブインクタンク３０の大気連通孔３８Ａは連通孔キャップ１８０によって封止されているので、大気連通孔３８Ａからサブインクタンク３０に空気（外気）が入ることはない。

このようにサブインクタンク３０内の空気が排出されるに伴い、サブインクタンク３０内が負圧となり、図６（Ｄ）の矢印Ｆに示すようにメインタンク装置５０のメインタンク５２内のインクが、補給ポート７６からサブインクタンク３０内にメインタンク装置５０のメインタンク５２（図３参照）のインクが補給されていく。

そして、サブインクタンク３０に所定量のインクの補給が完了した後、ローラーポンプ１３０の駆動を止め、図示しない移動機構によってインク補給ユニット４８を後退させてサブインクタンク３０から離間し、待機位置（図６（Ａ）参照）へと戻る。尚、待機位置へと戻る過程は、上述した連結過程の逆となる。

このようにして、所望のサブインクタンク３０へのインクの補給が完了する。

以上の説明から分かるように、本実施形態では、複数のサブインクタンク３０のうち、インクの補給が必要とされる特定のサブインクタンク３０に対応するインク補給ユニット４８を選択的に補給位置へと移動させて、各サブインクタンク３０へインクを供給できる。

さて、このようなインク補給動作を行うと、補給ポート７６の抜き差しによって、インク補給口３６及びその周辺部に残留インクＸが残る。そして、インク補給動作を繰り返すと残留インクＸが、図９に示すように徐々に溜まっていき、溜まった残留インクＸが垂れ、下記のような不具合を生じる。

（１）記録ヘッドチップ２８のノズル面１０Ａに付着するとインク滴の吐出に影響を与え印字品位を低下させる。

（２）コネクタ等の電気接点部分に付着すると電気接続の不良が発生する。

（３）インク量センサ４０に付着すると誤動作を起こす。

（４）記録媒体Ｐに付着し記録紙を汚す。

（５）記録媒体Ｐの搬送経路に付着すると、記録媒体Ｐの搬送時に記録媒体Ｐを汚す。

（６）インクジェット記録ヘッド３２の交換時に手を汚す。

従って、図１に示すように本実施形態のインクジェット記録装置１２は、除去ユニット２００を備え、この除去ユニット２００で残留インクＸを除去することで、上述した不具合を防止している。

具体的には、残留インクＸの除去動作は次のように行われる。

まず、キャリッジ２６によってインクジェット記録ヘッド３２を除去ポジションに移動させる。

次に、図８に示すように、除去ユニット２００を図示しない移動機構によって待機位置（図８（Ａ））から除去位置（図８（Ｂ））へと前進させる。

除去ユニット２００のサブインクタンク３０への接近により、位置決めピン２０４は位置決め穴８０係合する。

また、図９に示すようにインク補給口３６を覆うように除去キャップ２０６の密着部２０６Ａがインク補給部１５０の正面部１５０Ａに密着する。

この状態で、ローラーポンプ１３０（図７参照）を駆動すると、除去キャップ２０６とインク補給部１５０のインク補給口（とその近傍の正面部１５０Ａ）とで形成される空間が負圧となり、残留インクＸが除去キャップ２０６に吸引され除去される。吸引された残留インクＸは図示しない排インクタンクに回収される。

残留インクＸを除去後、除去ユニット２００を待機位置（図８（Ａ）参照）へと離間し、除去動作が完了する
尚、本実施形態のように、複数のインク色を用いるインクジェット記録装置１２の場合、混色を防ぐ為、除去キャップ２０６も各色毎に備えるほうが望ましい。しかし、除去キャップ２０６の密着部２０６Ａがインク補給部１５０の正面部１５０Ａに接触するのみであり、しかも、残留インクＸを吸引して除去してしまうので、本実施形態のように一つの除去キャップ２０６で全色、吸引し除去しても問題はない。

また、残留インクＸは放置すると徐々に乾燥していくので、残留インクＸの除去動作は、インク補給動作の終了直後に実施することが最も効果的である。

或いは、インクジェット記録装置１２の電源をＯＮにしたときにインクジェット記録ヘッド３２のメンテナンスを行うが、この時に除去動作を実施してもよい。

また、オペレータが必要に応じて任意に残留インクＸの除去作業を行っても良い。例えば、インクジェット記録ヘッド３２を交換する直前に残留インクＸの除去動作を行うことで、インクジェット記録ヘッド３２のインク補給部１５０の残留インクＸが確実に除去され、交換時にオペレータの手を汚すことがない。

また、除去ユニット２００は、インク補給ユニット４８が設けられてあるリフィールステーション２２に設けられているが、別の場所に設けても良い。

次に、本発明に係るインクジェット記録装置の第２実施形態について図面に基づいて説明する。尚、第１実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１０に示すように、インクジェット記録装置１３のリフィールステーション２３には、４つの各インクジェット記録ヘッド３２にそれぞれ対応して設けられた４つのインク補給ユニット４８と、第１除去ユニット３０２及び第２除去ユニット３０４と、が設けられている。

図１１に示すように、第２除去ユニット３０４には、サブインクタンク３０のインク補給部１５０のインク補給口３６に対応し、残留インクＸを吸収する回収部材３０８が設けられている。この回収部材３０８は、インクを吸収しインクによって変質しないものであれば特に限定されない。また、後述するように、インク補給口３６に係合しやすいように、形状が変形しにくい材質、例えば、サンファイン（登録商標）が適している。

また、インク補給部１５０の位置決め穴８０と係合する先細形状の位置決めピン３１０が設けられている。

図１２に示すように、回収部材３０８の先端部の形状はインク補給部１５０のインク補給口３６に嵌るように、凸部３０８Ａがあり、また、バルブ突起部１２２に嵌るように、凸部３０８Ａの中央部分に凹部３０８Ｂがある。

また、第２除去ユニット３０４は図示しない移動機構によって、インク補給口３６に回収部材３０８が係合する除去位置（図１１（Ｂ）参照）と、係合しない位置である待機位置（図１１（Ａ）参照）とに前後（Ｓ方向）に移動する。

尚、第１除去ユニット３０２も同様の構成をしている。但し、第２除去ユニット３０４の回収部材３０８は、後述するように洗浄液Ｅが含侵している。

また、第１除去ユニット３０２によってインク補給部１５０の残留インクＸ及び後述する洗浄液Ｅが除去可能な位置をインクジェット記録ヘッド３２の第１除去ポジションとし、第２除去ユニット３０４によってインク補給部１５０の残留インクＸが除去可能な位置をインクジェット記録ヘッド３２の第２除去ポジションとする。

図１０に示すように、キャップユニット４００はシャフト４０２によって支持され、シャフト４０２はインクジェット記録装置１２の筐体２４に片持ちで固定されている。

図１３（Ａ）に示すように、シャフト４０２の固定端と反対側の端部には溝が切られており、この溝にＥリング４０６が嵌められている。このため、キャップユニット４００はシャフト４０２から抜ける落ちることはない。また、シャフト４０２にはコイルスプリング４０４が通されており、キャップユニット４００をＥリング４０６に付勢している。尚、このキャップユニット４００がＥリング４０６に付勢されている位置は、第２除去ユニット３０４に対向した位置となっている。

図１４に示すように、キャップユニット４００は、第２除去ユニット３０４の回収部材３０８に対応するキャップ部４１２と、位置決めピン３１０と係合する位置決め穴４１８とが設けられ、また、内部には洗浄液Ｅで満たされた洗浄液タンク４１０が設けられている。洗浄液Ｅは、水、インクの溶媒等を使用する。

キャップ部４１２には、第２除去ユニット３０４の正面部３０４Ａに密着し、第２除去ユニット３０４の回収部材３０８を包み込む乾燥防止キャップ４２０が嵌め込まれいる。また、この乾燥防止キャップ４２０には、連通筒４１４が取付けられ、連通筒４１４は洗浄液タンク４１０に繋がっている。

乾燥防止キャップ４２０の内側には、例えば多孔質体、例えばサンファイン（登録商標）からなる洗浄液補充体４１６を有している。洗浄液補充体４１６の形状は、回収部材３０８の凸部３０８Ａ、凹部３０８Ｂと嵌るように、凹部４１６Ａ、凸部４１６Ｂが形成されている。

また、洗浄液補充体４１６は連通筒４１４内を通って、洗浄液タンク４１０内の洗浄液Ｅに浸されている。従って、洗浄液補充体４１６は洗浄液タンク４１０の洗浄液Ｅが常時染み込んでいる。つまり、洗浄液Ｅが含侵している。

また、第２除去ユニット３０４は、通常は図示しない移動機構によって、乾燥防止キャップ４２０の先端がキャップユニット３４０の正面３４０Ａに密着し、回収部材３０８が乾燥防止キャップ４２０に包まれている。更に、洗浄液補充体４１６と回収部材３０８とが接触した状態となっている。前述したように洗浄液補充体４１６は洗浄液タンク４１０の洗浄液Ｅが染み込んでいるので、接触する回収部材３０８に洗浄液Ｅが補充される。

従って、乾燥防止キャップ４２０によって回収部材３０８の洗浄液Ｅの乾燥が防止されると共に、回収部材３０８に洗浄液Ｅが補充される。

次に、第２実施形態のインクジェット記録装置１３の作用を説明する。

第１実施形態と同様にサブインクタンク３０にインクが補給されると、図１２に示すように、インク補給部１５０に残留インクＸが残る。この残留インクＸの除去動作は次のように行われる。

図１３（Ａ）に示すように、第２除去ユニット３０４を図示しない移動機構によって、キャップ部４１２から離間する。次に、図１３（Ｂ）に示すようにインクジェット記録ヘッド３２がキャリッジ２６によって移動し、キャップユニット４００にあたる。更に、図１３（Ｃ）に示すようにインクジェット記録ヘッド３２がキャリッジ２６によって、第２除去ポジションに移動するとキャップユニット４００はキャリッジ２６に押され移動する。

図１１、図１２に示すように、図示しない駆動機構によって第２除去ユニット３０４を前進させて回収部材３０８をインク補給部１５０のインク補給口３６に係合させ、残留インクＸを回収部材で吸収し除去する。尚、第２除去ユニット３０４の回収部材３０８には、洗浄液Ｅが含侵しているので効果的に残留インクＸを除去できる。

そして、残留インクＸを除去後、第２除去ユニット３０４を離間する。尚、インク補給口３６は洗浄液Ｅによって若干ぬれている状態である。

次に、インクジェット記録ヘッド３２はキャリッジによって、第１除去ポジションに移動する。第２除去ユニット３０４と同様に図１１に示すように、第１除去ユニット３０２を前進させて回収部材３０８をインク補給部１５０のインク補給口３６に係合させる。第１除去ユニット３０２の回収部材３０８は洗浄液Ｅが含侵していないので乾燥している。従って、洗浄液Ｅによって若干ぬれているインク補給口３６の洗浄液Ｅを吸収する。そして、第１除去ユニット３０２を離間し除去動作が完了する。

尚、図１３に示すように、インクジェット記録ヘッド３２がキャリッジ２６によって第２除去ポジションから外れると、キャップユニット４００はコイルスプリング４０４に付勢され第２除去ユニット３０４の対向面に戻る。

そして、図１４に示すように、第２除去ユニット３０４を前進させてキャップユニット４００のキャップ部４１２に係合させ、回収部材３０８を乾燥防止すると共に洗浄液Ｅを補充する。

尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、除去キャップ２０２及び回収部材３０８は、インク補給部１５０のインク補給口３６とその近傍のみの残留インクＸを除去する構成であった。しかし、インク補給部１５０の気体吸引口３４も気体の吸引と同時に若干インクも吸引される。このため気体吸引口３４にも若干であるが、残留インクＸが残る。

従って、気体吸引口３４とその近傍の残留インクＸを除去する構成、例えば、気体吸引口３４に対応する除去キャップ又は回収部材をもう一つ有する構成としても良い。

また、上記実施の形態では、記録ヘッドチップ２８のインク吐出方式は、発熱抵抗素子を利用するサーマルインクジェット記録方式であったが、これに限定されない。

例えば、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電素子を利用する方式であっても良いし、静電力や磁力を利用する方式であっても良い。或いは、その他の方式であっても良い。

なお、本発明のインクジェット記録装置において画像記録の対象となる「記録媒体」には、記録装置がインク滴を吐出する対象物であれば広く含まれる。また、インク滴が記録媒体上に付着されることで得られる記録媒体上のドットのパターンが、本発明のインクジェット記録装置で得られる「画像」あるいは「記録画像」に広く含まれる。したがって、本発明のインクジェット記録装置は、記録用紙上への文字や画像の記録に用いられるものに限定されない。また、記録媒体には、記録用紙やＯＨＰシートなどが含まれるのはもちろんであるが、これら以外にも、たとえば、配線パターン等が形成される基板などが含まれる。また、「画像」には、一般的な画像（文字、絵、写真など）のみならず、上記したような配線パターンや３次元物体、有機薄膜などが含まれる。吐出する液体も着色インクに限定されるわけではない。例えば、高分子フィルムやガラス上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う電気実装用のバンプの形成など、様々な工業的用途を対象とした液滴噴射装置一般に対して、本発明のインクジェット記録装置を適用することが可能である。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の要部を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置のインクジェット記録ヘッドを示す図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置のインクジェット記録ヘッドと、リフィールステーションのインク補給ユニット及びローラーポンプと、メインタンク装置と、を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置において、任意のインク補給ユニットが対応するインクジェット記録ヘッドへと前進した状態を示す図である。 （Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置のインク補給ユニットの待機位置を示し、（Ｂ）は補給位置を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置のインク補給ユニットの補給ポートとインク補給部の補給口とが連結する過程を（Ａ）から（Ｄ）へと順番に示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置のリフィールステーションの除去ユニット及びローラーポンプとインクジェット記録ヘッドを示す図である。 （Ａ）は、本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の除去ユニットの待機位置を示し、（Ｂ）は除去位置を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置の除去ユニットがインク補給部に密着し、残留インクＸを吸引している状態を模式的に表す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の要部を示す図である。 （Ａ）は、本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の第１及び第２除去ユニットの待機位置を示し、（Ｂ）は除去位置を示す図である。 （Ａ）は、本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の除去ユニットの待機位置での拡大図であり、（Ｂ）は除去位置での拡大図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置のインクジェット記録ヘッドとキャップユニットの動きを説明する模式図である。 本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置の待機中に第２除去ユニットの回収部材がキャップユニットに格納された状態を示す拡大断面である。

符号の説明

１２ インクジェット記録装置
１３ インクジェット記録装置
２６ キャリッジ
２８ 記録ヘッドチップ
３０ サブインクタンク（インクタンク）
３２ インクジェット記録ヘッド
４８ インク補給ユニット（インク補給装置）
３４ 気体吸引口
３６ インク補給口
１３１ ポンプユニット（負圧発生手段の駆動機構、減圧手段の駆動機構）
１５０ インク補給部
２００ 除去ユニット（吸引手段）
２０６ 除去キャップ（キャップ）
３０２ 第１除去ユニット（残留インク吸収機構）
３０４ 第２除去ユニット（残留インク吸収機構）
３０８ 回収部材（吸収体）
４１０ 洗浄液タンク（液体タンク）
４１６ 洗浄液補充体（液体補充体）
４２０ 乾燥防止キャップ
Ｅ 洗浄液（液体）
Ｘ 残留インク

Claims (17)

1. ノズルからインク滴を吐出する記録ヘッドチップと、前記記録ヘッドチップにインクを供給するインクタンクと、
   を備えるインクジェット記録ヘッドを使用するインクジェット記録装置において、
   前記インクタンクのインク補給部の残留インクを除去する除去手段を有していることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記インク補給部には、インク補給口と気体吸引口とが形成されてい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。
3. 前記除去手段が、前記インク補給部の残留インクを吸引して除去する吸引手段であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記吸引手段は、前記インク補給口に密着するキャップと、前記キャップに接続され、該キャップと前記インク補給口との間に負圧を発生させる負圧発生手段と、で構成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記負圧発生手段の駆動機構は、インク補給時に前記気体吸引口に接続され前記インクタンク内を減圧する減圧手段の駆動機構と同一であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記除去手段が、残留インクを吸収して除去するインク吸収機構であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記インク吸収機構は、液体が含浸した吸収体と、前記吸収体からの液体の乾燥を防止する乾燥防止手段と、を有していることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記乾燥防止手段が、前記インクジェット記録ヘッドの待機中に前記吸収体を覆う乾燥防止キャップであることを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
9. 前記乾燥防止キャップには、前記吸収体に液体を補充する液体補充手段が取付けられていることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記液体補充手段は、液体を貯留する液体タンクと、前記液体タンクの液体に浸された液体補充体とで、構成され、
    前記液体補充体が前記乾燥防止キャップ内に、はめ込まれていることを特徴とする請求項９に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記インク吸収機構は、液体を含侵していない吸収体を有することを特徴とする請求項６から請求項１０に記載のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
12. 前記記録ヘッドチップと前記インクタンクとで構成される前記インクジェット記録ヘッドが、キャリッジに交換可能に搭載されていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
13. 前記除去手段による残留インクの除去動作は、インク補給装置でインクを前記インク補給部から前記インクタンクに補給する毎に行うことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
14. 前記除去手段による残留インクの除去動作は、インクジェット記録装置の電源ＯＮ時に行うことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
15. 前記除去手段による残留インクの除去動作は、マニュアル操作によって行われることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
16. 前記除去手段が、前記インク補給装置の待機場所と同じ場所に設けられていることを特徴とする請求項１３から請求項１５に記載のインクジェット記録装置。
17. 前記除去手段が、前記インク補給装置の待機場所とは異なる場所に設けられていることを特徴とする請求項１３から請求項１５に記載のインクジェット記録装置。

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