JP2006130662A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃インクを受けるための廃インク受けと廃インク回収部とを、毛細管力を有する吸収体が装填された廃インク流路で接続するに際し、廃インク受け内の吸収体と廃インク流路内の吸収体とを容易にかつ確実に接触させることができ、廃インクを円滑に回収できるように構成する。
【解決手段】廃インク流路１５内の流路吸収体１４の廃インク受け部６側の端部を所定長さＬだけ突出させ、廃インク受け吸収体１３の廃インク流路の接続部２４と対向する部位に凹部２６を形成し、流路吸収体１４の接続部２４からの突出量を凹部２６の接続部２４からのくぼみ量より大きくし、流路吸収体及び廃インク受け吸収体の少なくとも一方を弾性体で形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、記録ヘッドからの廃インクを受けるための廃インク受けと、廃インク流路を介して該廃インク受けに接続された廃インク回収部と、を備えたインクジェット記録装置に関する。

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に画像を形成記録していくように構成されている。この記録装置は、記録方式によりインクジェット方式、ワイヤドット方式、サーマル方式、レーザービーム方式等に分類することができる。

インクジェット方式の記録装置、すなわちインクジェット記録装置は、記録ヘッドから被記録材にインクを吐出して記録を行うものであり、記録装置のコンパクト化が容易であり、精細な画像を高速で記録することができ、普通の用紙に前もって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ことが容易であるなどの利点を有している。特に紙幅方向に多数のインク吐出口を配列したラインタイプの記録ヘッドを備えたライン型のインクジェット記録装置は、記録の一層の高速化が可能である。

インクジェット記録装置においては、記録ヘッドのインク吐出部に、紙粉やゴミ等の異物が付着したり、吐出部分のインクが乾燥して粘度が増す或いは固着すると吐出不良、更には吐出不能事態が発生するおそれがある。そのため、これらの不良事態を防止する手段として、非記録時にインク吐出部を、ゴム状の弾性部材で形成されたキャップにより密閉する構成が採られている。しかし、非記録時にはインク吐出部を密閉するキャッピング状態での対処だけでは、長時間キャッピング状態で放置したときはインク吐出部の表面層のインクが増粘し、始めの数回はインクを完全に吐出させることができない。

そのため、記録命令が入ったとき、記録前にまず数回の吐出をし、インク吐出部表面層のインクの状態を正常状態に復帰させる予備吐出動作や、更に、前記予備吐出動作でインク吐出部表面層のインク状態が正常に復帰しない場合にはポンプ等によって強制的にインク吐出部表面層のインクを吸引あるいは加圧することにより前記キャッピング状態でインクを排出させてインク吐出部のインクを正常に復帰させるポンピング動作を行うようになっている。また、記録動作中にも、インクの吐出によって次第に記録ヘッドの吐出口面にインクが付着してきて、これが吐出不良の原因となるので、所定のタイミングで記録ヘッドの予備吐出動作を行っている。

記録装置内には、上記の予備吐出動作やポンピング動作を行う回復機器や予備吐出動作のみを行う予備吐出受け、予備吐出動作あるいはポンピング動作により排出されたインク（以下、廃インクという）を収納するための廃インク回収装置が付設されている。この廃インク回収装置の中には、廃インクを保持できる吸収体などが敷設されている。回復機器や予備吐出受けには廃インクを廃インク回収装置へと流すための流路（チューブなど）が取り付けられている。回復機器や予備吐出受け内に排出された廃インクは、チューブ内を流れていき、廃インク回収装置内の吸収体に吸収される（例えば特許文献１参照）。

廃インクがチューブ内を流れていく方法としては、前述したポンプの力により廃インクを流すもの、廃インクの自重により流すものとがある。廃インクが自重によりチューブ内を流れていくものについては、廃インクが流れ易い経路とするためにチューブ配設上の制限が多い。そこで、チューブの内部に毛細管力を有するインク吸収体を配置し、廃インク受けで受けた廃インクを毛細管現象を利用して廃インク回収部へと流すものがある。
特開平６−２２６９９５号公報

上記のように、チューブ内に配置したインク吸収体の毛細管力を利用して廃インク受けから廃インク回収部へ廃インクを流す場合でも、廃インク受け内の吸収体とチューブ内の吸収体とを確実に接触させておく必要がある。しかしながら、記従来技術においては、廃インク受け内の吸収体とチューブ内の吸収体とを確実に接触させた状態で、廃インク受けとチューブを接続する際の組み立てが難しいという課題があった。

本発明はこのような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、廃インクを受けるための廃インク受けと廃インク回収部とを、毛細管力を有する吸収体が装填された廃インク流路で接続するに際し、廃インク受け内の吸収体と廃インク流路内の吸収体とを容易にかつ確実に接触させることができ、廃インクを円滑に回収することができるインクジェット記録装置を提供することである。

本発明は、上記目的を達成するため、被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドからの廃インクを受けるための廃インク受け及びその内部に装填された廃インク受け吸収体と、前記廃インク受けと廃インク流路を介して接続された廃インク回収部と、を備えたインクジェット記録装置において、前記廃インク流路の内部に毛細管力を有する流路吸収体を装填するとともに、該流路吸収体の前記廃インク受け部側の端部を前記廃インク流路よりも突出させ、前記廃インク受け吸収体の前記廃インク流路の接続部と対向する部位に凹部を形成するとともに、前記流路吸収体の該接続部からの突出量を前記凹部の該接続部からのくぼみ量より大きくし、前記流路吸収体及び前記廃インク受け吸収体の少なくとも一方を弾性体で形成することを特徴とする。

本発明によれば、廃インクを受けるための廃インク受けと廃インク回収部とを、毛細管力を有する吸収体が装填された廃インク流路で接続するに際し、廃インク受け内の吸収体と廃インク流路内の吸収体とを容易にかつ確実に接触させることができ、廃インクを円滑に回収することができるインクジェット記録装置が提供される。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、各図面を通して同一符号は同一又は対応部分を示すものである。図１は本発明によるインクジェット記録装置の一実施形態を示す模式的正面断面図である。図１において、記録ヘッド１は図中下向きにインクを吐出する姿勢でキャリッジ２に搭載されており、キャリッジ２をガイド軸３に沿って移動させながら、記録ヘッド１からインク液滴を吐出して記録紙やプラスチック薄板等の被記録材に画像を形成していく。キャリッジ２の左右移動（往復移動）はキャリッジモータ（不図示）からの駆動により行われる。記録ヘッド１の１走査分の記録が終了すると、記録動作を中止し、プラテン４上に位置する被記録材を搬送ローラ（不図示）にて所定量だけ搬送し、次いで再び記録ヘッド１を移動させながら次の１走査分の画像形成を行う。

本実施形態においては、記録装置本体の記録領域（例えばプラテン４の領域）を外れた位置に、記録ヘッド１のインク吐出状態を良好に保つための吐出回復手段が設けられている。本実施形態における吐出回復手段は、図示右側に配設された回復ユニット５と図示左側に配設された廃インク受け６とを有する。記録ヘッド１からインクを吐出しない状態が一定時間以上続くと、記録ヘッド１内のインク溶剤の蒸発によってインク濃度が上昇してしまい、吐出不良に起因して画像品位が低下することがある。また、記録動作によって記録ヘッド１の吐出口面にインクやほこりが付着したり、吐出口内のインク中に気泡が発生した場合にも、画像品位が低下することがある。前記吐出回復手段５、６は、このような不都合を解消するために設けられている。

回復ユニット５には、記録ヘッド１の吐出口を覆うためのキャップ、記録ヘッド１を該キャップで覆った状態で該キャップに接続された吸引ポンプによって吐出口からインクを吸引する吸引手段、並びに記録ヘッドの吐出口面に付着したインクやほこり等を拭き取り清掃するためのワイピング手段などが設けられている。

また、記録ヘッドの回復処理の一つとして記録ヘッド１の吐出口内のインクをリフレッシュするために該吐出口からインクを吐出する予備吐出を行うことがあり、前記廃インク受け６はこの予備吐出によって排出される廃インクを受けるためのものである。本実施形態では、廃インク受け６は記録ヘッド１の移動範囲内であって記録領域を外れた所定位置に配置されており、記録ヘッド１が対向位置にきたときに記録を目的としないインクを吐出（予備吐出）し、吐出されたインク（廃インク）を受けるように構成されている。

記録装置本体の下部にはベース板７があり、該ベース板７の下側に廃インク回収部２０が配置されている。この廃インク回収部２０は、廃インク容器８の内部に回収用吸収体９を装填した構造になっている。回収用吸収体９の素材としては、インク吸収性に優れた材料、例えば高分子吸収体や多孔質体などの高い保水性を有する材料が用いられる。この回収用吸収体９は、記録ヘッド１からインクを吐出する予備吐出動作や記録ヘッド１の吐出口からインクを吸引する吸引回復動作などによって排出された廃インクを吸収して保持することで回収するものである。

図２は図１中の回復ユニット５の構成を示す模式的縦断面図であり、図３は図１中の廃インク受け６の構成を示す模式的正面断面図である。記録ヘッド１のインク吐出状態を良好に保つために行われる回復動作によって発生した廃インクは回復ユニット５又は廃インク受けに向けて排出される。図２において、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ２はガイドシャフト２２に沿って往復移動可能に案内支持されており、該キャリッジ２の移動範囲であって記録領域を外れた位置（図１中の右側）に回復ユニット５が配設されている。回復ユニット５には、記録ヘッド１の吐出口を密閉（キャッピング）するためのキャップ１２と該キャップ１２に接続された吸引ポンプ１０が設けられている。

回復ユニット５には、その他に、記録ヘッド１の吐出口形成面をワイパーで拭き取り清掃するためのワイピング機構（不図示）、並びに、該ワイパーに付着したインク等を除去するためのワイパークリーニング機構（不図示）などが設けられることもある。
記録ヘッド１をキャッピングした状態で吸引ポンプ１０を作動すると、キャップ１２内に発生する負圧によって吐出口からキャップ１２内へインクが吸引される。こうしてキャップ１２内に排出された廃インクは、吸引ポンプ１０及びインク流路（チューブ）１１を通して廃インク回収部２０内へ導入され、回収用吸収体９に吸収されて回収される。

図３において、廃インク受け６は、回復動作の一つである予備吐出動作によって記録ヘッド１の吐出口から吐出（排出）されるインクを受けるため容器で構成され、その内部に廃インク受け吸収体１３が装填されている。この廃インク受け吸収体１３の素材としては、毛細管現象により廃インクを容易に流すことのできる材料、例えば多孔質体の材料が用いられる。廃インク受け６は、チューブ等からなる廃インク流路１５を介して、ベース板７の下側の廃インク回収部２０に接続されている。廃インク流路１５の内部には、該廃インク流路の全長よりも長いインク吸収体（流路吸収体）１４が装填されている。この流路吸収体１４の両端部は廃インク流路１５の両端から突出しており、それぞれ、廃インク受け吸収体１３と回収用吸収体９とに接触している。前記流路吸収体１４の素材としても、毛細管現象により廃インクを容易に流すことのできる材料、例えば多孔質体の材料が用いられる。

図３において、予備吐出動作により記録ヘッド１の吐出口より排出された廃インクは、廃インク受け吸収体１３に染み込んでいく。廃インクは、該吸収体１３内に広がっていった後、該吸収体１３に接触している流路吸収体１４に到達する。廃インク受け吸収体１３と流路吸収体１４とは互いに直接接触しているので、廃インクは毛細管力（毛細管現象）によって該流路吸収体１４内を伝わって他端に向けて浸透していく。チューブ状の廃インク流路１５は途中の区間で略水平に配置されているが、流路吸収体１４は毛細管力を有しているので、廃インクは他端に向かって容易に流れていく。流路吸収体１４を伝わっていった廃インクは、ベース板７の下側に配置された廃インク回収部２０へ到達し、流路吸収体１４と回収用吸収体９との接触部より該回収用吸収体９に吸収されていく。

図４は図３中の廃インク受け部６に廃インク流路１５を接続する前の状態を示す模式的平面断面図であり、図５は図３中の廃インク受け部６に廃インク流路１５を接続したときの状態を示す模式的平面断面図である。本実施形態では、廃インク受け６と廃インク流路１５とを組み付けるときに、廃インク受け吸収体１３と流路吸収体１４とを容易に接触状態で接続できるように構成されている。図４及び図５において、予備吐出動作によって廃インク受け６内に排出された廃インクは、毛細管現象により廃インク受け吸収体１３及び流路吸収体１４を伝わっていくので、両吸収体１３、１４は互いに接触している必要がある。

そこで、図４及び図５に示すように、廃インク流路１５の内部に毛細管力を有する流路吸収体１４を装填するとともに、該流路吸収体１４の廃インク受け部６側の端部を廃インク流路１５よりも寸法Ｌだけ突出させ、廃インク受け吸収体１３の廃インク流路１５の接続部２４と対向する部位に凹部２６を形成するとともに、流路吸収体１４の該接続部２４からの突出量Ｌを前記凹部２６の該接続部２４からのくぼみ量Ｍより大きくしてある。加えて、流路吸収体１４及び廃インク受け吸収体１３の少なくとも一方は弾力性を有する弾性体で形成されている。これによって、廃インク受け６側における流路吸収体１４と廃インク受け吸収体１３との接触を確実にしている。

上記のように廃インク受け吸収体１３の接続側の部位を凹形状にするので、廃インク受け６に廃インク流路１５を接続する（組み付ける）に際し、該流路１５の端部から突出した流路吸収体１４が廃インク受け６の内部に進入するときの障害とはならない。また、流路吸収体１４が廃インク受け６の内部（接続部２４よりも内部）に確実に進入するように、該流路吸収体１４の端部は廃インク流路１５よりも１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度（図４中の寸法Ｌ）突出している。廃インク受け６の内部に進入した流路吸収体１４は、該廃インク受けに装填された吸収体１３の凹部２６の内部に入り込む。

そこで、流路吸収体１４の前記突出長さＬは、廃インク受け６の廃インク流路１５との接続部２４から吸収体１３の凹部２６の内壁面２８までの距離Ｍよりも長く選定されている。そのため、図５に示す組み付け状態では、流路吸収体１４の先端部は吸収体１３の凹部２６の内部で屈曲し、該凹部の内壁面２８に対して押圧された弾力状態で接触している。廃インク流路１５と廃インク受け６の接続部２４を上述のように構成することにより、メインテナンス等で廃インク流路１５を廃インク受け６から一旦外した後に再接続する場合にも、流路吸収体１４を廃インク受け吸収体１３に対して確実に接触させることができる。

さらに、本実施形態においては、図３に示すように、流路吸収体１４の廃インク回収部２０側の端部もチューブ等からなる廃インク流路１５よりも所定の長さ突出しており、この突出部３０は、廃インク回収部２０の内部に装填された回収用吸収体９に接触している。
また、上述の実施形態では、廃インク受け６が回復ユニット５とは別に構成される場合を例示したが、この廃インク受けは、例えば、記録ヘッドの吐出口を密閉するためのキャップを利用して構成しても良く、また、場合によっては、被記録材の通紙領域（例えば、プラテン４上の記録領域）に配置する構成にしても良く、このような構成によっても同様の作用効果を奏することができる。

以上説明した実施形態によれば、廃インクを受けるための廃インク受け６と廃インク回収部２０とを、毛細管力を有する吸収体１４が装填された廃インク流路１５で接続するに際し、廃インク受け６内の吸収体１３と廃インク流路１５内の吸収体１４とを容易にかつ確実に接触させることができ、廃インクを円滑に回収することができるインクジェット記録装置が提供される。

なお、以上の実施形態では、実施対象がインクジェット記録装置自体である場合を説明したが、本発明は、インクジェット記録装置自体のみならず、インクジェット記録装置を含む装置であれば、プリンタ機能の他にファクシミリ機能、原稿読み取り機能あるいは撮像機能などの他の機能を付加した複合装置、あるいは、記録装置をコンピュータ等のホスト機に接続して構成される複合装置としてのインクジェット記録装置においても同様に実施可能であり、同様の作用効果を奏するものである。

なお、本発明は、インクジェット記録装置であれば、記録ヘッドの主走査と被記録材の副走査で記録していくシリアルタイプの記録装置、あるいは、副走査のみで記録していくラインタイプの記録装置など、記録方式の如何に関わらず適用可能なものであり、同様の作用効果を奏するものである。また、本発明は、単色又は複数色で記録する１個の記録ヘッドを用いる記録装置、異なる色のインクで記録する複数の記録ヘッドを用いるカラー記録装置、あるいは同一色彩で異なる濃度で記録する複数の記録ヘッドを用いる階調記録装置、さらには、これらを組み合わせた記録装置の場合にも、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。

また、本発明は、記録ヘッドとインクタンクを一体化した交換可能なインクカートリッジを用いる構成、記録ヘッドとインクタンクを別体にし、その間をインク供給用チューブ等で接続する構成など、記録ヘッドとインクタンクの配置構成がどのような場合に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、本発明は、例えば、ピエゾ素子等の電気機械変換体等を用いる記録ヘッドなど、他の作動方式で駆動される記録ヘッドを用いるインクジェット記録装置に対し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。

本発明によるインクジェット記録装置の一実施形態を示す模式的正面断面図である。 図１中の回復ユニットの構成を示す模式的縦断面図である。 図１中の廃インク受けの構成を示す模式的正面断面図である。 図３中の廃インク受け部に廃インク流路を接続する前の状態を示す模式的平面断面図である。 図３中の廃インク受け部に廃インク流路を接続したときの状態を示す模式的平面断面図である。

符号の説明

１ 記録ヘッド
２ キャリッジ
３ ガイド軸
４ プラテン
５ 回復ユニット
６ 廃インク受け
７ ベース板
８ 廃インク容器
９ 回収用吸収体
１０ 吸引ポンプ
１１ チューブ
１２ キャップ
１３ 廃インク受け吸収体
１４ 流路吸収体
１５ 廃インク流路
２０ 廃インク回収部
２２ ガイドシャフト
２４ 接続部
２６ 凹部
２８ 内壁面
３０ 突出部

Claims (2)

1. 被記録材にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドからの廃インクを受けるための廃インク受け及びその内部に装填された廃インク受け吸収体と、前記廃インク受けと廃インク流路を介して接続された廃インク回収部と、を備えたインクジェット記録装置において、
   前記廃インク流路の内部に毛細管力を有する流路吸収体を装填するとともに、該流路吸収体の前記廃インク受け部側の端部を前記廃インク流路よりも突出させ、
   前記廃インク受け吸収体の前記廃インク流路の接続部と対向する部位に凹部を形成するとともに、前記流路吸収体の該接続部からの突出量を前記凹部の該接続部からのくぼみ量より大きくし、
   前記流路吸収体及び前記廃インク受け吸収体の少なくとも一方を弾性体で形成することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記廃インク回収部の内部に回収用吸収体を装填し、前記流路吸収体の前記廃インク回収部側の端部を前記廃インク流路よりも突出させ、該突出部を前記回収用吸収体に接触させ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。

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