JP2007144904A - 維持回復装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、廃液収納容器内での廃液となった画像形成剤の固着を防止することにより、廃液の画像形成剤の柱状堆積化を防止する、維持回復装置及びインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 本発明の維持回復装置は、インクジェット記録ヘッドのインク流路を確保するためにノズル内の残留インクを吸引するインク吸引動作を行い、インクジェット記録ヘッドのノズルからのインク吐出を安定させる。そして、本発明の維持回復装置は、インク吸引動作によって吸引したインクである廃液を収納する廃液収納容器を有し、廃液が滴下する位置であって廃液収納容器の底部に溶剤を貯留する溶剤貯留部位を設けている。
【選択図】 図６

Description

本発明は維持回復装置及びインクジェット記録装置に関し、詳細にはインクジェット記録ヘッドの維持回復を行うためにヘッドのノズルから吸引した画像形成剤を収納する廃液収納容器内での廃液となった画像形成剤の固着を防止する技術に関する。

インクジェット記録ヘッドのノズルから画像形成剤を吐出して記録を行うインクジェット記録装置において、装置が休止状態であるときにインクジェット記録ヘッドを有するキャリッジはホームポジションに待機しており、長時間放置されているとノズルに増粘や乾燥したインク、或いは異物の付着などで目詰まりすることがある。また、ノズルの内部では気泡が発生することによりエアダンパー現象が起きて正常なインク噴射ができなくなることもある。そのために、ノズル面に接触させるキャップ手段によって乾燥、空気混入や異物混入を防いだり、またキャップ手段に連通した負圧発生手段により異物、増粘インクや気泡などを吸引することでそれらをインクジェット記録ヘッドから排出する維持回復装置が従来よりいくつか提案されている。

その一つとして、特許文献１の維持回復装置には、ノズル内に発生した、あるいは混入した気泡を、加圧液室の駆動だけでは排出することができないため、ノズル面に吸引キャップを密着し、連通している大気開放弁を閉じた状態にして吸引ポンプを駆動することによって、吸引チューブより負圧がインクジェット記録ヘッドの全てのノズルにかかり、全ての加圧液室内のインクごと全てのノズルから廃液収納容器へ排出する。このように、インクジェット記録ヘッドの全ノズルを網羅した領域を密閉し、全ノズルから加圧液室内のインクを吸引することにより、ノズルに混入した気泡、増粘インクや異物を排出させていた。
特開２００２−３４７２６０号公報

しかしながら、インクジェット記録装置の廃液収納容器内の画像形成剤は経時的に増粘し、固着する。そして、増粘及び固着した画像形成剤は、廃液収納容器内で吸引チューブから滴下する位置において柱状に堆積されていく。本来廃液収納容器は廃液の画像形成剤が容器内に水平に収容されていくことを前提に容積計算されているため、廃液満杯センサの設置場所によっては、柱状堆積の画像形成剤に対して廃液満杯センサが誤検知したり、廃液満杯センサが検知してしないにもかかわらず収納容器外に堆積したインクが溢れるという不具合が生じていた。

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、廃液収納容器内での廃液となった画像形成剤の固着を防止することにより、廃液の画像形成剤の柱状堆積化を防止する、維持回復装置及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明の維持回復装置は、インクジェット記録ヘッドのインク流路を確保するためにノズル内の残留インクを吸引するインク吸引動作を行い、インクジェット記録ヘッドのノズルからのインク吐出を安定させる。そして、本発明の維持回復装置は、インク吸引動作によって吸引したインクである廃液を収納する廃液収納容器を有し、廃液が滴下する位置であって廃液収納容器の底部に溶剤を貯留する溶剤貯留部位を設けることに特徴がある。よって、廃液収納容器内での廃液となった画像形成剤の固着を防止することにより、廃液の画像形成剤の柱状堆積化を防止できる。また、溶剤貯留部位は、廃液収納容器の筐体の底部を凹状に形成した溶剤池であることが好ましい。廃液の画像形成剤の柱状堆積化しやすい廃液の滴下位置に溶剤の貯留箇所となる溶剤池を設けることで、少ない溶剤で効率よく柱状堆積化を防止できる。

また、廃液収納容器の筐体の底部に、溶剤池に向かう下り傾斜部を設ける。よって、平面である底面に比べて飛散した溶剤が溶剤池に向かう下り傾斜部に沿って溶剤池に戻ってくるので少ない溶剤で効率よく柱状堆積化を防止できる。

更に、溶剤貯留部位は、廃液収納容器の筐体の底部に少なくとも１つの下り傾斜部を設けて形成する。よって、少なくとも１つの下り傾斜部によって形成される凹状部位に飛散した溶剤が戻ってくるので少ない溶剤で効率よく柱状堆積化を防止できる。

また、溶剤は、グリセリン系有機溶剤であることにより、グリセリン、グリコール、水、有機顔料又はカーボンブラックを含有する画像形成剤を溶解でき、画像形成剤の廃液の固着を防止でき、廃液の柱状堆積化を防止できる。

更に、廃液収納容器に設けられ、廃液を滴下する廃液入口開口部を封止する封止手段を設けることにより、溶剤が容器外部に飛散することを防止できる。

また、封止手段は、廃液入口開口部に接着剤で接着する封止シートであることが好ましい。または、封止手段は、廃液入口開口部に圧入する封止栓であることが好ましい。あるいは、封止手段は、廃液入口開口部に被せる封止蓋であることが好ましい。更に、封止栓又は封止蓋は、弾性体で形成されていることにより、密閉性が高く、繰り返し利用できる。

更に、別の発明としてのインクジェット記録装置は、上記の維持回復装置を搭載することに特徴がある。よって、廃液収納容器内での廃液となった画像形成剤の固着及び廃液の柱状堆積化を防止できると共に、柱状堆積の画像形成剤に対して廃液満杯センサが誤検知したり、廃液満杯センサが検知してしないにもかかわらず収納容器外に堆積したインクが溢れるという不具合を解消でき、信頼性の高いインクジェット記録装置を提供できる。

本発明の維持回復装置によれば、インク吸引動作によって吸引したインクである廃液を収納する廃液収納容器を有しており、廃液が滴下する位置であってこの廃液収納容器の底部に溶剤を貯留する溶剤貯留部位を設けることにより、廃液収納容器内での廃液となった画像形成剤の固着を防止することにより、廃液の画像形成剤の柱状堆積化を防止できる。

図１は本発明の維持回復装置を搭載するインクジェット記録装置の画像形成部の構成を示す平面図である。同図に示すインクジェット記録装置の画像形成部は、ガイドロッド１１及び図示していないガイドステーでキャリッジ１２を主走査方向に移動可能に保持し、主走査モータ１３で駆動プーリ１４Ａと従動プーリ１４Ｂ間に架け渡しタイミングベルト１５を介して主走査方向に移動走査する。

そして、このキャリッジ１２上に、それぞれの色の液滴を吐出するインクジェット記録ヘッド１６を搭載し、キャリッジ１２を主走査方向に移動させ、用紙Ｓを用紙搬送方向（副走査方向）に送りながらインクジェット記録ヘッド１６から液滴を吐出させて画像形成を行うシャトル型としている。なお、ライン型ヘッドを用いることもできる。

ここで、インクジェット記録ヘッド１６は、それぞれブラック（Ｂｋ）インクを吐出する２個の液滴吐出ヘッド１６ｋ１，１６ｋ２と、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクを吐出するそれぞれ１個の液滴吐出ヘッド１６ｃ，１６ｍ，１６ｙの計５個の液滴吐出ヘッドで構成され、キャリッジ１２に搭載した各サブタンク（図示せず）からそれぞれ各色のインクが供給される。

なお、インクジェット記録ヘッド１６としては、インク流路内（圧力発生室）のインクを加圧する圧力発生手段（アクチュエータ手段）として圧電素子を用いてインク流路の壁面を形成する振動板を変形させてインク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる、いわゆるピエゾ型のもの、あるいは発熱抵抗体を用いてインク流路内でインクを加熱して気泡を発生させることによる圧力でインク滴を吐出させる、いわゆるサーマル型のもの、インク流路の壁面を形成する振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させる静電力によって振動板を変形させることで、インク流路内容積を変化させてインク滴を吐出させる静電型のものなどを用いることができる。

また、キャリッジ１２の走査方向の一方側の非印字領域には、インクジェット記録ヘッド１６のノズルのインク吐出の安定さを維持し、回復するための本発明の維持回復装置１７を配置している。この維持回復装置１７は、後述する吸引ポンプ（図示せず）を搭載しており、更に５個の記録ヘッド１６の各ヘッドのノズル面をキャピングするための５個の保湿用キャップ１８ｋ２，１８ｋ１，１８ｃ，１８ｍ，１８ｙを含む保湿用キャップ１８と、１個の吸引用キャップ１９と、記録ヘッド１６のノズル面をワイピングするためのワイパーブレード２０と、記録に寄与しない液滴の吐出（空吐出）を行うための空吐出受け部材２１などを備えている。

更に、キャリッジ１２の走査方向の他方側の非印字領域には、５個の記録ヘッド１６から記録に寄与しない液滴の吐出（空吐出）を行うための空吐出受け部材２２を備えている。この空吐出受け部材２２には、記録ヘッド１６に対応して５個の開口２３ｋ２，２３ｋ１，２３ｃ，２３ｍ，２３ｙを含む開口２３を形成している。

図２は本発明の維持回復装置の構成を示す斜視図である。同図おいて、図１と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本発明の維持回復装置は、図１のインクジェット記録ヘッド１６の各ヘッドのノズル面をキャピングするための５個の保湿用キャップ１８と、１個の吸引用キャップ１９と、ワイパーブレード２０と、記録に寄与しない液滴の吐出（空吐出）を行うための空吐出受け部材２１と、インクジェット記録ヘッドの全ノズルを網羅した領域を密閉し、全ノズルから加圧液室内のインクを吸引する吸引ポンプ２４と、吸引した廃液の画像形成剤を収納するする廃液収納容器２５とを具備している。

図３は図２の廃液収納容器の構成を示す斜視図であり、図４は廃液収納容器内の廃液の液面上昇の様子を示す断面図である。図３に示すように、廃液収納容器２５は、吸引した廃液の画像形成剤を容器内に廃液する容器の天井部に設けられた廃液入口開口部２５−１と、容器内の廃液が満杯状態に達したことを検知するために容器の天井部のほぼ中央に設けられた廃液満杯センサ２５−２とを具備している。このような構成を有する廃液収納容器２５において、図４の（ａ）に示すように、吸引ポンプ２６が吸引用キャップ１９を用いて図１のインクジェット記録ヘッド１６の各液滴吐出ヘッドのノズルから吸引した廃液２７が廃液入口開口部２５−１から廃液される。そして、本来廃液２７が増粘・固着しなければ廃液２７の液面は水平に上昇していく。更に廃液２７が増量すると、図４の（ｂ）に示すように、液面が更に上昇し、液面は廃液満杯センサ２５−２に達する。なお、廃液満杯センサ２５−２は吸収体を有し、この吸収体は白色であり、廃液２７を吸い込むと着色されるため、廃液満杯センサ２５−２によって検知され満杯と判断される。ここで廃液満杯センサ２５−２は吸収体に向かっている反射型フォトインタラプタを用いている。ところが、上述したように高温低湿の環境下ではこのような堆積をしない。つまり、廃液の柱状堆積する様子を示す図５からわかるように、高温低湿は廃液２７となった画像形成剤が乾燥しやすい環境であり、このような環境では、局部的に柱状となって堆積されていく傾向にある。これが進行すると図５の（ｂ）に示すように柱状に堆積した廃液２７が、廃液収納容器２５の外まで溢れ出してしまう。しかも、廃液満杯センサ２５−２には検知されていないため、インクジェット記録装置の内部を汚染していくことになる。

そこで、本発明の維持回復装置では、この廃液固着による柱状の堆積を防止するために、本発明の第１の実施の形態例に係る維持回復装置における廃液収納容器の構成を示す断面図である図６からわかるように、廃液入口孔２５−１の真下又は図１のインクジェット記録ヘッド１６の各ヘッドのノズルから吸引した廃液２７が直接滴下する位置であって、廃液収納容器２５の底部に画像形成剤を溶解する溶剤２８を収納する溶剤池２９を設けている。ここで、画像形成剤は有機顔料又はカーボンブラックを含有し２５℃環境下での粘度が６〜１０ｃＰである。または、グリセリン、グリコール、水、有機顔料又はカーボンブラックを含有しているので、溶剤２８がグリセリン系有機溶剤であればこれらの画像形成剤の廃液２７を溶解できる。このように、廃液入口孔２５−１の直下に溶剤池２９を設けることで、廃液入口孔２５−１から廃液された廃液の画像形成剤が溶剤池２９に滴下し、廃液の画像形成剤は溶剤２８により溶解されて柱状堆積防止を効率良く実現できる。

図７は本発明の第２の実施の形態例に係る維持回復装置における廃液収納容器の構成を示す断面図である。同図に示す本実施の形態例の維持回復装置における廃液収納容器２５は、底面３０が溶剤池２９に向かって下り傾斜し、廃液２７及び溶剤２８が飛散したままになることなく集まってくる構成である。なお、底面３０の傾斜形態は、一方向の傾斜でも、すり鉢状の傾斜でもよく、溝状の傾斜形態でもよい。また、上述したように画像形成剤に含まれるグリセリンは粘性が高いため流動性が悪く、傾斜した底面３０を流れない場合がある。よって、画像形成剤を溶解する溶剤２８におけるグリセリンの割合は１０〜５０％が好ましい。画像形成剤の中で、グリセリンの含有率は１０％であるため、それ以上の含有率であれば、画像形成剤に対する保湿効果は得られる。また、グリセリン５０％は２０℃環境において粘度１０ｃＰ以下であり、流動性に関しても問題ないので傾斜の効果が得られる。

図８は本発明の第３の実施の形態例に係る維持回復装置における廃液収納容器の構成を示す断面図である。同図に示す本実施の形態例の維持回復装置における廃液収納容器２５には、底面全体が廃液入口孔２５−１の真下又は図１のインクジェット記録ヘッド１６の各ヘッドのノズルから吸引した廃液２７が直接滴下する位置に向かって下り傾斜している少なくとも１つの底面３０又は／及び底面３１で構成される凹状部位３２が形成されている。下り傾斜する底面で構成する溝には溶剤２８が溜まっている。よって、一度溢れた溶剤も傾斜に沿って凹状部位３２に戻ってくるので、安定した固着防止効果を効率よく行うことができる。

図９は本発明の第４の実施の形態例に係る維持回復装置のおける廃液収納容器の構成を示す断面図である。同図の（ａ）に示す本実施の形態例の維持回復装置における廃液収納容器２５によれば、封止手段としての封止シート３３により廃液収納容器２５の廃液入口開口部２５−１を粘着剤にて接着している。また、同図の（ｂ）に示すように、廃液収納容器２５の廃液入口開口部２５−１に対し、封止手段としての弾性体の封止栓３４を圧入することで封止している。更に、同図の（ｃ）に示すように、廃液収納容器２５の廃液入口開口部２５−１に対し、封止手段としての弾性体の封止蓋３５を被せることで封止している。よって、本実施の形態例によれば、例えば出荷時等に予め廃液収納容器２５内に画像形成剤を溶解する溶剤２８を貯留している場合輸送時の振動や落下等で廃液収納容器２５内の溶剤２８がインクジェット記録装置内部に飛散する不具合を未然に防ぐことができる。また、封止手段として封止シートを用いることにより安価に構成できる。更に、封止手段として封止栓や封止蓋を用いることにより、これらの封止手段を繰り返し利用できる。

なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。

本発明の維持回復装置を搭載するインクジェット記録装置の画像形成部の構成を示す平面図である。 本発明の維持回復装置の構成を示す斜視図である。 図２の廃液収納容器の構成を示す斜視図である。 廃液収納容器内の廃液液面の上昇の様子を示す断面図である。 廃液の柱状堆積の様子を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態例に係る維持回復装置における廃液収納容器の構成を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態例に係る維持回復装置における廃液収納容器の構成を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態例に係る維持回復装置における廃液収納容器の構成を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態例に係る維持回復装置における廃液収納容器の構成を示す断面図である。

符号の説明

２５；廃液収納容器、２５−１；廃液入口開口部、
２５−２；廃液満杯センサ、２６；吸引ポンプ、２７；廃液、
２８；溶剤、２９；溶剤池、３０，３１；底面、３２；凹状部位、
３３；封止シート、３４；封止栓、３５；封止蓋。

Claims (11)

1. インクジェット記録ヘッドのノズルからインクを吐出して被記録媒体上に記録するインクジェット記録装置であって、インクジェット記録ヘッドのインク流路を確保するためにノズル内の残留インクを吸引するインク吸引動作を行い、インクジェット記録ヘッドのノズルからのインク吐出を安定させる維持回復装置において、
   前記インク吸引動作によって吸引したインクである廃液を収納する廃液収納容器を有し、前記廃液が滴下する位置であって前記廃液収納容器の底部に溶剤を貯留する溶剤貯留部位を設けることを特徴とする維持回復装置。
2. 前記溶剤貯留部位は、前記廃液収納容器の筐体の底部を凹状に形成した溶剤池である請求項１記載の維持回復装置。
3. 前記廃液収納容器の筐体の底部に、前記溶剤池に向かう下り傾斜部を設ける請求項２記載の維持回復装置。
4. 前記溶剤貯留部位は、前記廃液収納容器の筐体の底部に少なくとも１つの下り傾斜部を設けて形成する構成する請求項１記載の維持回復装置。
5. 前記溶剤は、グリセリン系有機溶剤である請求項１〜４のいずれかに記載の維持回復装置。
6. 前記廃液収納容器に設けられ、廃液を滴下する廃液入口開口部を封止する封止手段を設ける請求項１〜４のいずれかに記載の維持回復装置。
7. 前記封止手段は、前記廃液入口開口部に接着剤で接着する封止シートである請求項６記載の維持回復装置。
8. 前記封止手段は、前記廃液入口開口部に圧入する封止栓である請求項６記載の維持回復装置。
9. 前記封止手段は、前記廃液入口開口部に被せる封止蓋である請求項６記載の維持回復装置。
10. 前記封止栓又は前記封止蓋は、弾性体で形成されている請求項８又は９に記載の維持回復装置。
11. 請求項１〜１０のいずれかに記載の維持回復装置を搭載することを特徴とするインクジェット記録装置。

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