JP2007130886A - 廃インク収納部材を備えたインクジェット記録装置 - Google Patents

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JP2007130886A JP2005326292A JP2005326292A JP2007130886A JP 2007130886 A JP2007130886 A JP 2007130886A JP 2005326292 A JP2005326292 A JP 2005326292A JP 2005326292 A JP2005326292 A JP 2005326292A JP 2007130886 A JP2007130886 A JP 2007130886A
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Eiichi Adachi
栄一 安立
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Canon Inc
キヤノン株式会社
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Abstract

【課題】 インクジェットプリンタにおいて、回復ユニットや予備吐、縁無し印刷による廃インクを廃インクタンク内部の吸収体上に廃インクが固着しても、廃インクが吸収できるようにする。また交換式の廃インクタンクにおいては、ユーザーによる廃インクタンク交換時に、固着した廃インクが廃インクタンクの外部へ漏れないようにする。
【解決手段】 吸収体に、下層から上層に至るに従い穴径が小さくなる穴を設ける。その直上に回復ユニットや予備吐、縁無し印刷により生じる廃インクを導くことで、穴の内部に固着した廃インクを閉じ込める。また前記穴の側面の角度を、固着した廃インクの斜面に沿うように形成する事で、固着した廃インク上に滴下された廃インクが、吸収体に接触するようにする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、回復動作等により生じる廃インクや固着物を処理する手段を有するインクジェット記録装置に関する。
従来、インクジェット記録装置は記録手段(記録ヘッド)の吐出口近傍への紙粉やホコリの付着、または吐出口内のインクの増粘、あるいは該記録手段内のインクへの空気の混入などによって、インクの不吐出や吐出方向のズレなどの吐出不良が生じ、ドット欠けやヨレ等画像不良の原因となる場合がある。そこで、このような吐出不良を防止する方法として、記録動作に入る前に予備吐出が行なわれている。予備吐出されたインクは、記録ヘッドの吐出口面に対向する位置に設けられた予備吐口で回収される。(第1の従来例、例えば、特許文献1参照)。
また、被記録部材に周囲の余白なしで記録する縁なし記録の場合、記録ヘッドからのインクは、被記録部材の端面より外側まで吐出される。ここで、被記録部材より外側に吐出されたインクは、記録ヘッドと被記録部材を挟んで対向側にあるプラテンに設けられた溝で回収される。(第2の従来例、例えば、特許文献2参照)。
だが、これらのインク回収部は大きな容量が取れないための一時的に回収する部分であり、最終的に収納するのは廃インクタンクである。廃インクタンクは、記録ヘッドの吐出口よりインクを吸引し強制的に排出させて記録ヘッドの吐出状態を良好に回復させる吸引動作を、回復手段(回復ユニット)において行った際に生じる廃インクを回収するものであり、通常、回復ユニット直下に配置され、回復ユニット内に配置される吸引ポンプの廃インク排出口から、直接廃インクが廃インクタンクへ滴下される構成になっている。このため、前記インク回収部から廃インクタンクへは廃インク流路を設け、廃インク流路を通じて廃インクタンクの廃インク滴下部に廃インクを導き、廃インクタンクに回収する構成になる事が多い。また交換式の廃インクタンクを持つ従来のインクジェットプリンタでは、この回復ユニット直下に位置する廃インクタンクを交換する事になる。
特開平11−198413号公報(第7頁、図6) 特開2002−086821号公報(第9頁、図5)
しかしながら、上述した廃インクタンクの廃インク滴下部に廃インク固着物が堆積して成長することがある。固着物が成長すると、想定外の装置外への廃インク漏れや廃インク回収性能の低下等の問題が発生する。
図2において、予備吐出されたインクが廃インクタンクで回収されるまでの様子を説明する。101は記録ヘッド、102は被記録部材で、記録ヘッド101は矢印方向に移動可能、被記録部材102は紙面奥側から手前側に向かって搬送される。103は廃インク流路でその上部は予備吐口103a、下部は予備吐排出口103b、中央部は斜面103cになっている。104は廃インクタンクで、その内部には廃インク吸収体105が収納されている。廃インク吸収体105の上部には、予備吐排出口103bが設けられている。
予備吐口103aは被記録部材102を挟んで記録ヘッド101の対向側にあり、記録ヘッド101は予備吐動作を行う時は予備吐口103a上に移動し、予備吐口103aに向かってインクを吐出する。すると予備吐口103aに吐出されたインクは、廃インク流路103の斜面103cに沿って流れ、予備吐排出口103bから廃インク吸収体105上に落下し保持される構成になっている。
また、インク吐出部からインクを吸引する吸引動作時には、記録ヘッド101を吸引ユニット106の上に移動させ、インク吐出部をキャップ106aで覆う。この状態で吸引ポンプ106bを反時計回りに回転させると、その周りのチューブ106cを押し潰し、チューブ106c内の体積変化により発生した負圧が記録ヘッド101のインク吐出部に作用し、インク吐出部からインクが吸引される(吸い出される)。吸い出されたインクはチューブ106c内を通り、廃インク排出口106dより廃インク吸収体105上に送り出される。
しかし、吐出された廃インクが、予備吐排出口103b及び廃インク排出口106d直下の廃インク吸収体105上で、例えば固着物K(斜線部)として垂直方向に成長することがあった。このように廃インクが固着を始めると、固着した廃インク上に滴下された廃インクは吸収体105に触れる事が出来なくなるため、固着物が成長する一方、廃インクタンク内の吸収体表面に新たな廃インクを吸収できなくなり、想定外の廃インク漏れや廃インク回収性能が低下する等の問題があった。また、固着物Kが廃インク流路103と接触することによって、毛細管現象等により想定外のインク漏れが発生することがあった。
さらに廃インクタンク104が交換式になっているインクジェット記録装置では、ユーザーが廃インクタンク104を交換する際に、廃インク吸収体105上の固着物Kが廃インクタンク104外部へ飛び出してしまう可能性もあり、飛び出した固着物Kがユーザーの衣服や周囲を汚してしまう危険性もあった。
これらの問題に対して、新たなインクを大量に消費して廃インク流路103やチューブ106c内に流し、それによって固着物を洗い流す技術もあるが、インクを本来の画像形成に用いずに固着物洗い流しのために消費してしまい、ひいてはインク消費量の増大や廃インクタンク交換サイクルの短縮化により、インクジェット記録装置のランニングコストがかさむ、という問題もあった。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、吐出口よりインクを吐出して被記録部材に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口面に対向した、前記吐出口よりインクを吸引し強制的に排出させて、前記記録ヘッドの吐出状態を良好に回復させる回復手段と、前記記録ヘッドの吐出口面に対向した、前記記録ヘッドから記録部材表面以外に吐出されたインクを回収する開口部と、前記回復手段及び開口部から回収した廃インクを収納する廃インクタンクと、前記廃インク収納部材内部に回収した廃インクを吸収保持する吸収体とを備えたインクジェット記録装置において、
前記吸収体に、下層から上層に至るに従い直径が小さくなる穴と、該穴の直上に、前記回復手段及び開口部から回収された廃インクを廃インクタンクに排出する排出口を設けた事を特徴とする。
また、前記穴の側面を形成する斜面の角度、もしくは垂直断面において最下面の穴の縁と最上面の穴の縁を結んだ稜線が、水平面に対し20°〜80°である事を特徴とするインクジェット記録装置である。
本発明は上記手段により、インク回収部から流れてきた廃インクが、廃インクタンク内部の吸収体表面に固着するのではなく、吸収体に設けられた穴の底面から固着し始めるので、固着物が垂直方向に成長して吸収体から飛び出すまでの時間を延ばす事ができる。
また、固着物は通常山型に成長していくが、その斜面に沿うように穴の側面形状を形成する事で、固着物上に滴下された廃インクが、固着物の表面に沿って流れていく際に、穴側面を形成する吸収体に触れるため、固着物表面を流れる廃インクを吸収体に吸収保持する事ができる上に、固着物の成長速度を遅くする事ができる。
さらに、穴形状は上部に行くに従いその径が小さくなる構造であるため、交換式の廃インクタンクにおいては、廃インクタンク交換の際に固着物が廃インクタンク外部へ飛び出す事を防止する事ができる。
以下に本発明におけるインクジェットプリンタについて詳細に説明する。
図3は本発明の装置例であるインクジェットプリンタの模式的斜視図である。図3において、被記録媒体である記録シートSは、搬送ローラ1とこれに従動するピンチローラ2との間に挟まれ、搬送ローラ1の回転により、プラテン3上に案内、支持されながら図中矢印A方向に搬送される。このとき、プラテン3は、インクジェットヘッド4のインク吐出面とこれに対向する記録シートSの表面との距離を一定乃至所定の距離に維持するように記録シートSの裏面を支持する。またプラテン3上には複数のプラテン開口部3aが設けられている。その機能については後述する。
複数のピンチローラ2は不図示のピンチローラホルダに回転自由に保持されている。インクジェットヘッド4は記録シートSに向かってインクを吐出する姿勢で、不図示のモータ等の駆動手段により2本のガイドレール5,6に沿って往復移動されるキャリッジ7に着脱可能に搭載されている。このキャリッジ移動方向は記録シート搬送方向(矢印A方向)と交差する方向であり、主走査方向と呼ばれる。これに対し記録シート搬送方向は副走査方向と呼ばれている。
インクジェットヘッド4は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出のために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段(例えば発熱抵抗素子)を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化(膜沸騰)を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化を達成している。なお、このような熱エネルギーによる方式に限らず、振動エネルギーを利用してもよい。
インクジェットヘッド4にはそれぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列が設けられている。インクジェットヘッド4から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したインクタンク8が、タンク装着ユニット9に着脱交換可能に装着される。タンク装着ユニット9とインクジェットヘッド4とは、それぞれインクの色に対応した複数の液体供給チューブ10によって接続され、各インクタンク8をタンク装着ユニット9に装着することで、各インクタンク8内に収納された色のインクを、各インク色に対応するインクジェットヘッド4の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。
さらに、インクジェットヘッド4の往復移動範囲内で、かつ、記録シートSの搬送時の通過範囲外領域である非記録領域には、回復ユニット11が、インクジェットヘッド4のインク吐出面と対面するように配置されている。回復ユニット11は、インクジェットヘッド4のインク吐出面をキャッピングするためのキャップ部、インク吐出口面をキャッピングした状態でインクジェットヘッド4から強制的にインクを吸引するための吸引機構、インク吐出面の汚れを払拭するためのクリーニングブレード等を有する。
プラテン3上に搬送された記録シートSは画像記録が実施された後、排出ローラ12とこれに従動する回転体である拍車13との間に案内され、排出ローラ12の回転によりプラテン3上から排出される。
14は本体に対し着脱可能な廃インクタンクで、本体に対し図中矢印B方向に廃インクタンク14を挿入する構成になっており、本体装着時には回復ユニット11直下に位置する。また廃インクタンク上には複数の廃インクタンク開口部14a及び14bが設けられている。その機能については後述する。
以上が本発明におけるインクジェットプリンタの構成および機能である。次に本発明の大きな特徴である廃インクタンク14について詳細に説明する。
図1は本体に廃インクタンク14が装着された際の、プラテン3、回復ユニット11及び廃インクタンク14周辺の断面模式図である。本実施例における廃インクタンク14は、回復ユニット11における吸引動作や、予備吐、縁無し印刷時によって生じる廃インク全てを処理する構成になっている。
まず吸引動作における廃インクであるが、本実施例では通常使用時におけるインク吐出部へのゴミや増粘インクの付着、通常使用時における記録ヘッド1内の泡だまり、開梱時のインク吐出部付近でのインク固着等によるインク吐出不良等を解消し画像品位を維持するための吐出回復方法として、またインクをインクタンク8よりインクジェットヘッド4に充填する方法として、インク吐出部からインクを吸引する構成になっている。詳細には、図1中のキャリッジ7を回復ユニット11上に移動させ、インク吐出部をキャップ11aで覆う。この状態でチューブポンプ11bを反時計回りに回転させると、その周りのチューブ11cを押し潰し、チューブ3内の体積変化により発生した負圧がキャリッジ7内部のインクジェットヘッド4に作用し、インク吐出部からインクが吸引される(吸い出される)。吸い出されたインクはチューブ11c内を通り、順次廃インク排出口11dから排出される。この時吸引廃インク排出口11dは、廃インクタンク開口部14a直上に位置しており、排出された廃インクは廃インクタンク14内部へ至る。
一方、予備吐に関しては記録ヘッド1をプラテン3上の開口部3a上に移動し、開口部3aに向かってインクを吐出する。開口部3aに吐出されたインクは、廃インク流路3bに沿って流れ、廃インクタンク開口部14a直上に位置する予備吐廃インク排出口3cから廃インクタンク14内部へ至る。
また、プラテン3上の開口部3aは、通紙可能な記録シートSサイズに応じて各サイズの用紙横端面に位置するよう、プラテン3上に複数設けられている。このため、縁無し印刷時に用紙横端部より外側へ吐出されたインクは、予備吐と同様に廃インク流路3b及びを通じて廃インクタンク開口部14aに至る。
次に廃インクタンク14内部の構成について、図1を用いて詳細に説明する。廃インクタンク14内にはインクを吸収保持するために吸収性の良い材料で構成される廃インク吸収体14cが収納されている。また廃インク吸収体14c上には、廃インクタンク開口部15a及び14bの直下に配置された、複数の固着物保持穴14dが設けられている。このため、縁無し印刷や予備吐、及び吸引動作により廃インクタンク14内に至った廃インクは、固着物保持穴14dの底面に至る。固着物保持穴14dの底面は廃インク吸収体14cで構成されており、廃インクに固着が無い場合は、廃インク吸収体14cに廃インクは吸収されていく。
一方、固着が発生した場合は、図1に示すように固着物14e断面は山型になる。この時、固着物14eの形状は印刷状況や動作環境及びインクの材質等により様々な形状になるが、予め行った実験によると、図1中のθで示す固着物14eの斜面角度は、概ね20°以上80°未満になる。本実施例では図1に示すように、固着物保持穴14dは上層に行くに従いその径が小さくなるように構成されており、固着物保持穴14dの側面は階段形状から形成される。さらに最下部の穴の縁と最上部の穴の縁を結んだ稜線、すなわち図中のA-Bを結んだ線が水平面と為す角度φは、予め実験により測定された前述θと同じか大きい値になるように設定されている。このため、固着物14e上に滴下されその斜面上を流れる廃インクは、固着物保持穴14dの側面を形成する廃インク吸収体14cに触れ易くなるため、固着物14eの成長速度を鈍化させるとともに、固着物14eが発生しても、インク吸収体14cに廃インクを吸収させる事ができる。
また本実施例では、廃インクタンク14は交換式になっているが、もし廃インクタンク交換時にユーザーが廃インクタンクを逆さにしたとしても、固着物14eは底面の径が固着物保持穴14dの最上部の穴より大きくなるため、固着物14eは外部へ出る事はない。
以上のような構成により、廃インクの固着物が廃インク吸収体上に生じても、廃インクを廃インク吸収体に触れ易くできるため、廃インクを廃インク吸収体に吸収保持できる。また、着脱式の廃インクタンクを持つインクジェットプリンタにおいては、廃インクの固着物は固着物保持穴内部から外部へ飛び出す事はない。このためユーザーの衣服、周囲を汚すといった問題を回避する事ができる。
本発明における廃インクタンク周辺の模式断面図 従来のインクジェット記録装置の吸引回復部周辺の一部断面図 本発明の装置例であるインクジェットプリンタの模式的斜視図
符号の説明
1 搬送ローラ
2 ピンチローラ
3 プラテン
3a プラテン開口部
3b 廃インク流路
3c 予備吐廃インク排出口
4 インクジェットヘッド
5 ガイドレール
6 ガイドレール
7 キャリッジ
8 インクタンク
9 タンク装着ユニット
10 液体供給チューブ
11 回復ユニット
11a キャップ
11b チューブポンプ
11c チューブ
11d 廃インク排出口
12 排出ローラ
13 拍車
14 廃インクタンク
14a 廃インクタンク開口部A
14b 廃インクタンク開口部B
14c 吸収体
14d 固着物保持穴
14e 固着物

Claims (2)

  1. 吐出口よりインクを吐出して被記録部材に記録を行う記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドの吐出口面に対向した、前記吐出口よりインクを吸引し強制的に排出させて、前記記録ヘッドの吐出状態を良好に回復させる回復手段と、
    前記記録ヘッドの吐出口面に対向した、前記記録ヘッドから記録部材表面以外に吐出されたインクを回収する開口部と、
    前記回復手段及び開口部から回収した廃インクを収納する廃インクタンクと、
    前記廃インクタンク内部に、回収した廃インクを吸収保持する吸収体と、
    を備えたインクジェット記録装置において、
    前記吸収部材に、下層から上層に至るに従い直径が小さくなる穴と、
    該穴の直上に、前記回復手段及び開口部から回収された廃インクを廃インクタンクに排出する排出口を設けた事を特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 上記インクジェット記録装置において、穴の側面を形成する斜面の角度が、もしくは垂直断面において最下面の穴の縁と最上面の穴の縁を結んだ稜線が、水平面に対し20°以上且つ以下80°である事を特徴とする、請求項1のインクジェット記録装置。
JP2005326292A 2005-11-10 2005-11-10 廃インク収納部材を備えたインクジェット記録装置 Withdrawn JP2007130886A (ja)

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JP2015182368A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 セイコーエプソン株式会社 記録装置
US9623692B2 (en) 2015-05-25 2017-04-18 Seiko Epson Corporation Printing apparatus

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