JP2007160870A - 廃インク回収装置を備えたインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェットプリンタにおいて、回復動作や縁無し印刷、予備吐によって生じる廃インクが、廃インク経路上や吸収体上に固着し、想定外のインク漏れを発生させる。
【解決手段】 交換式の廃インクタンクをプラテン直下に配置し、回復ユニットからの廃インクタンクはチューブにより前記廃インクタンクに導くと共に、予備吐及び縁無し印刷時の廃インクタンクはプラテン上の穴にから直接廃インクタンクに至るようにして、１つの廃インクタンクで回復ユニット、予備吐、縁無し印刷時の廃インク及び固着物を処理する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、回復動作、予備吐、縁無し印刷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。

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。

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。廃インクタンクは回復ユニットにおいて吸引動作時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。そして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。

従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
特開２００４−１９５８５７号公報 特開２００１−１１３７１４号公報 特開平１１−１２３８３３号公報

しかしながら、上述した廃インク流路や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、斜面１０３ｃや予備吐排出口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次第に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。

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、このような問題を発生させる事なく、回復動作や縁無し印刷、予備吐によって生じる廃インク及び固着物を処理する事を目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明のインクジェットプリンタは、プラテン直下に配置された交換式の廃インクタンクと、該廃インクタンクへ、回復ユニットからの廃インクタンクを導くチューブと、該プラテンに配置された、通紙可能な複数の用紙サイズに応じて配置された、用紙横端部の直下に位置する複数の開口部と、該廃インクタンクに、該複数の開口部直下に位置する複数の開口部と、を設けた事を特徴とする。

本発明によれば、交換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、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を発生させる事なく、回復動作や縁無し印刷、予備吐によって生じる廃インク及び固着物を、一つの廃インクタンクで同時に処理することができる。

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１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１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。

１５は本体に対し着脱可能な廃インクタンクであり、本体に対し図中矢印Ｂ方向に廃インクタンク１５を挿入する構成になっており、本体装着時にはプラテン３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１５ａ及び１５ｂ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。次に本発明の特徴であるプラテン３及び廃インクタンク１５について詳細に説明する。

本実施例における廃インクタンク１５は、回復ユニット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。初めに縁無し印刷時および予備吐により生じる廃インクの処理について以下に説明する。

図３は本体に廃インクタンク１５が装着された際の、プラテン３及び廃インクタンク１５周辺の模式図である。前述したプラテン開口部３ａは、図３に示すようにキャリッジ主操作方向に対して複数設けられる共に、各プラテン開口部３ａは通紙可能な記録シートＳの両横端部に位置するよう配置されている。このため例えば図４に示すように、図１の記録シートＳよりも小さい記録シートＳを通紙した場合、図３中の手前側二つのプラテン開口部３ａが記録シートＳの両端部に位置する構成となる。

一方、プラテン３直下に位置する廃インクタンク１５上の廃インクタンク開口部１５ａは、前記プラテン開口部３ａに対向するよう配置されている。このため、縁無し印刷時に記録シートＳの端面より外側まで吐出されたインクは、各プラテン開口部３ａ及び廃インクタンク開口部１５ａを通じ、廃インクタンク１５内部に至る構成になっている。また予備吐動作については、本実施例では各プラテン開口部３ａに吐出する構成になっており、予備吐動作により吐出されたインクは、縁無し印刷時に記録シートＳの端面より外側まで吐出されたインクと同様に、廃インクタンク１５内部に至る。

次に廃インクタンク１５内部の構成について詳細に説明する。図５は図４中のＡ−Ａ断面及び回復ユニット１１内部の模式図である。廃インクタンク１５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１５ｃが収納されている。また廃インク吸収体１５ｃ上には、各プラテン開口部３ａ及び廃インクタンク開口部１５ａの直下に配置された、複数の堆積物保持部１５ｄが設けられている。このため、縁無し印刷や予備吐により廃インクタンク１５内に至ったインクが固着堆積した堆積物１５ｅは、前記堆積物保持部１５ｄ内に堆積する事になる。ここで堆積物保持部１５ｄの深さは、廃インクタンク１５を交換するまでに堆積物保持部１５ｄ内に吐出されたインクが全て固着堆積した際の堆積物１５ｅの高さをあらかじめ実験により測定し、その数値を上回る深さを確保する事が望ましい。しかし実際は、堆積物保持部１５ｄの底面及び側面を構成する廃インク吸収体１５ｃに吸収されるインクもあるため、実際に堆積物保持部１５ｄ内に吐出されたインクが全て固着堆積する事はまれである。

次に回復ユニットにおける吸引動作及び生じる廃インクの処理に関し図５を用いて詳細に説明する。

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、本実施例では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５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から送り出される。

廃インク排出口１１ｄより排出された廃インクは不図示の廃インク経路により廃インクチューブ１６へ導かれる。廃インク経路と廃インクチューブ１６は、ゴムチューブ等の遮蔽性の高い物で構成されているため、チューブ内に廃インクが固着する事は無い。廃インクチューブ１６はその出口が廃インクタンク１５の廃インクタンク開口部１５ｂの直上に位置する構成になっており、回復ユニット１１からの廃インクも廃インクタンク１５内部に至る。廃インクタンク開口部１５ｂの直下も廃インクタンク１５ａと同様に堆積物保持部１５ｄが設けらており、廃インクは堆積物保持部１５ｄ内に堆積もしくは堆積物保持部１５ｄ底面および側面より廃インク吸収体１５ｃに吸収保持される。

以上のような構成により、廃インクおよびその固着物は全て廃インクタンク１５内部に収納される。そして上記の廃インクタンクを交換することで、廃インク経路でのインク固着堆積による問題点を発生させる事なく、廃インクと堆積物を同時に処理する事ができる。

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 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模式図 廃インクタンク１５が装着された際の、プラテン３及び廃インクタンク１５周辺の模式図 図１の記録シートＳよりも小さい記録シートＳを通紙した場合の、プラテン３及び廃インクタンク１５周辺の模式図 図４中のＡ−Ａ断面及び回復ユニット１１内部の模式図

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
4 インクジェットヘッド
5,6 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
12 排出ローラ
13 拍車
15 廃インクタンク
15a 廃インクタンク開口部
15b 廃インクタンク開口部
15c 廃インク吸収体
15d 堆積物保持部
15e 堆積物
16 廃インクチューブ
101 記録ヘッド
102 被記録部材
103 廃インク流路
103a 予備吐口
103b 予備吐排出口
103c 斜面
104 廃インクタンク
105 廃インク吸収体
106 吸引ユニット
106a キャップ
106b 吸引ポンプ
106c チューブ
106d 廃インク排出口
K 固着物
S 記録シート

Claims (1)

1. 交換式の廃ンクタンクを持つインクジェットプリンタにおいて、
   プラテン直下に配置された交換式の廃インクタンクと、
   該廃インクタンクへ、回復ユニットからの廃インクタンクを導くチューブと、
   該プラテンに配置された、通紙可能な複数の用紙サイズに応じて配置された、
   用紙横端部の直下に位置する複数の開口部と、
   該廃インクタンクに、該複数の開口部直下に位置する複数の開口部と、
   を設けた事を特徴とするインクジェットプリンタ。

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