JP2008049631A - インクジェット記録装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、廃液タンク内の廃インクの堆積を確実に防止し、さらに攪拌部材へのインクの付着を防止できるため信頼性の高いインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】 本発明のインクジェット記録装置は、廃液タンクに収容する記録以外に吐出する廃インクの堆積物を攪拌する攪拌部材と、この攪拌部材を洗浄する洗浄手段とを有することに特徴がある。よって、一部の場所に堆積した廃インクを廃液タンク内全体に拡散することができ、廃液タンクを有効利用することができる。その際に、攪拌部材にインクが固着してしまうと、動作不良を起こし、さらに攪拌部材にリブなどがある場合には、リブが廃インクで丸みを帯び効率的に攪拌できなくなるため、攪拌部材を洗浄する機能を備えることで攪拌部材へのインクの付着を防止し、攪拌機能の信頼性を上げ、効率よく攪拌することが可能となる。
【選択図】 図2

Description

本発明はインクジェット記録装置に関し、詳細には記録以外に吐出させた廃インクの堆積を防ぐ技術に関する。
記録ヘッドから記録紙にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置は、しばらく使用していない場合などに記録ヘッドのインクノズルにインクが固化して詰まったり、異物や気泡がインクノズルに詰まったりすると、印刷不良が発生する。そのため、インクジェット記録装置では、印刷の間隔が長くなった場合や異物や気泡が詰まった場合に、インクノズルからインクを空吐出させ、インクと共に固化したインク、異物や気泡を強制的にインクノズル外へ排出させることにより、インクノズルの清掃を行っている。
図10はインクジェット記録装置における維持回復装置の構成を示す概略断面図である。同図に示す維持回復装置は、インクジェット記録ヘッド201のインクノズル面を密閉するための吸引キャップ202と、吸引キャップ202に連結されたチューブ203を介してインクジェット記録ヘッド201のインクノズル内の増粘インク、異物や気泡を強制的に吸引する吸引ポンプ204と、この吸引ポンプ204によって吸引した廃インクを溜める廃液タンク205とを含んで構成されている。同図の(a)に示すように、液化状態の廃液であれば廃液タンク205に均等に溜めることができるが、同図の(b)に示すように、増粘インク、また廃液タンク内で固化していく廃インクが廃液タンク205で徐々に堆積していくと、いずれ吸引ポンプ側のチューブ203の排出口に到達していまい、排出ができなくなると共に、廃液タンク205の廃棄処理を頻繁に行う必要が生じて操作性が悪化する。また、このような現象は、顔料系インク等粘性の高いインクを使用したとき、低湿環境においてはインクが乾燥しやすいため顕著となる。そこで、このような従来の問題点を解決するために、従来よりいくつかの提案がなされている。
その一つとして、特許文献1には、記録以外に吐出する廃液を回転する部材の上に落とし、その廃液をうける回転部材の上方にある程度の隙間を持たせて部材を配置し、その部材で堆積インクを掻き取り、堆積インクが一定の高さ以上にならないというものが提案されている。
また、特許文献2には、顔料系の廃液口と染料系の廃液口を近接させた位置に配置し、両廃液が混合するようにすることで顔料系の固着堆積物を溶解あるいは固着堆積を抑制することが可能であるインクジェット記録装置が提案されている。
更に、特許文献3には、感光媒体の外周面に残存した廃トナーを掻きとって感光媒体から分離するクリーニングブレードと、廃トナーが収容される廃トナーコンテナと、感光媒体から分離された廃トナーを廃トナーコンテナまで運ぶための廃トナー通路と、廃トナー通路の内部で往復運動して、廃トナーの停滞を抑制する攪拌板を備える廃トナー収集装置が提案されている。
また、特許文献4は、空吐出受けの記録液がかかる部分に堆積する廃液の堆積物を除去するために、複数枚の揺動板を連結リブで連結して構成していた揺動部材を供え、揺動部材の揺動板を記録液の廃液が係る傾斜面部に非接触で傾斜面部と平行に往復移動させることによって、傾斜面部に廃液が堆積し、成長することを抑制するというものである。
特開2001−293887号公報 特開2002−225313号公報 特開2006−031006号公報 特開2005−144940号公報
しかしながら、上記特許文献1では、掻き取るための部材にインクが徐々に付着していき廃液をうける部分と堆積インクを掻き取る部材との隙間が徐々になくなり、堆積インクをうまく除去できなくなるという問題点がある。また、上記特許文献2では、顔料成分を完全に溶解できないため、インクの堆積を防止することができない。更に、上記特許文献3では、攪拌するのはトナーでありトナーは攪拌板に付着しないが、インクの場合は攪拌板にインクが付着して摺動部等に入り込むと動作不良を起こしてしまう。また、上記特許文献4では、揺動部材に徐々にインクが付き、機構の隙間に入りインクが固着し動作しなくなるという問題点がある。
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、廃液タンク内の廃インクの堆積を確実に防止し、さらに攪拌部材へのインクの付着を防止できるため信頼性の高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。
前記問題点を解決するために、本発明のインクジェット記録装置は、廃液タンクに収容する記録以外に吐出する廃インクの堆積物を攪拌する攪拌部材と、この攪拌部材を洗浄する洗浄手段とを有することに特徴がある。よって、一部の場所に堆積した廃インクを廃液タンク内全体に拡散することができ、廃液タンクを有効利用することができる。その際に、攪拌部材にインクが固着してしまうと、動作不良を起こし、さらに攪拌部材にリブなどがある場合には、リブが廃インクで丸みを帯び効率的に攪拌できなくなるため、攪拌部材を洗浄する機能を備えることで攪拌部材へのインクの付着を防止し、攪拌機能の信頼性を上げ、効率よく攪拌することが可能となる。
また、攪拌部材は回転し、回転軸方向にリブを設けることにより、堆積した廃インクを廃液タンクの全体に拡散することができ、廃液タンクを有効利用することが可能となる。
更に、攪拌部材には撥水処理が施されていることにより、攪拌部材へのインクの付着を防止でき、攪拌機能の信頼性を上げ、効率よく攪拌することが可能となる。
また、廃液タンク内に廃インクの堆積量を検知する廃インク堆積量検知手段を備え、堆積量が規定値に到達したときに攪拌手段によって廃インクの堆積物を攪拌する。廃液タンク内のインクの堆積量が少ない時に、頻繁に堆積インクを攪拌しても動力の無駄になるので、廃液タンクの高さで設定される予め定められた堆積量以上になったときに攪拌を行うことで、省エネルギ化できる。
更に、廃液タンクを加熱するヒータを備えることにより、廃液タンク内に排出された洗浄液体を蒸発させることができ廃液タンクを有効利用できる。
また、洗浄手段は、攪拌部材に洗浄液を噴きつける噴射ノズルを有することにより、攪拌部材へのインクの付着を防止でき、攪拌機能の信頼性を上げ、効率よく攪拌することが可能となる。
更に、洗浄液は、交換可能な洗浄液カートリッジに収容されていることにより、洗浄液を使い切ったときに容易に新しい洗浄液体カートリッジに交換できる。
また、洗浄手段は、攪拌部材を洗浄液に浸して丸洗いする丸洗い洗浄液タンクを有することにより、攪拌部材全体を確実に洗浄することができ、攪拌部材へのインクの付着を防止でき、攪拌機能の信頼性を上げ、効率よく攪拌することが可能となる。
更に、攪拌部材を用いて廃インクの堆積物を攪拌する攪拌動作の回数が規定回数に到達したときに洗浄手段によって攪拌部材の丸洗い洗浄を行う。攪拌部材を頻繁に丸洗いすると、より確実に部材の洗浄ができるが動力の無駄になる。また、丸洗いの回数が少ないと、インクが部材に固着してしまい丸洗いしても部材を確実に洗浄できないことがある。そこで、予め攪拌動作の回数と洗浄能力のデータを実験的に求め、そのデータから確実に洗浄ができる攪拌動作の規定回数を設定する。そして、攪拌動作の回数がその規定回数に到達したときに丸洗いをすることで、より少ない動力で確実に洗浄することが可能となる。
また、丸洗い洗浄液タンクの洗浄液は入れ替え可能であることにより、丸洗い洗浄液タンク内の洗浄液が汚れたときに新しい洗浄液に入れ替えることで洗浄力を保ち、攪拌機能の信頼性を上げ、効率よく攪拌することが可能となる。
更に、丸洗い洗浄液タンク内の洗浄液の汚れ量検知手段を備え、汚れ量が規定値に到達したときに丸洗い洗浄液タンクの洗浄液を入れ替えることにより、丸洗い洗浄液タンク内の洗浄液の汚れ具合を検知し、汚れが多いときに新しい洗浄液に入れ替えることで洗浄力を保ち、攪拌機能の信頼性を上げ、効率よく攪拌することが可能となる。
また、丸洗い洗浄液タンクでの丸洗い洗浄回数が規定の回数に到達したときに丸洗い洗浄液タンクの洗浄液を入れ替える。洗浄回数が増えると、丸洗い洗浄液タンク内の洗浄液が汚れるため攪拌部材の洗浄効率が落ちてしまう。そこで、予め洗浄回数と洗浄効率のデータをとり確実に洗浄ができる規定の洗浄回数を設定する。洗浄回数をカウントし規定の洗浄回数に到達したときに洗浄液を交換することで、丸洗い洗浄液タンク内の汚れを検知するセンサ等の検知手段を用いないため構成が単純にまた安価にできる。
更に、丸洗い洗浄液タンクから排出される廃洗浄液を廃インクの堆積物を収容する廃液タンクに供給することにより、専用の廃洗浄液タンクを持たずに済み構成をコンパクトにすることができる。
また、洗浄液は、交換可能な洗浄液カートリッジに収容されていることにより、洗浄液を使い切ったときに容易に新しい洗浄液カートリッジに交換できる。
更に、丸洗い洗浄液タンク内の洗浄液を超音波振動させる超音波振動子を丸洗い洗浄液タンクに設けることにより、攪拌部材をより確実に洗浄することが可能となる。
本発明のインクジェット記録装置によれば、廃液タンク内の廃インクの堆積を確実に防止し、さらに攪拌部材へのインクの付着を防止できるため信頼性の高いインクジェット記録装置を提供できる。
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100を配置している。この維持回復装置100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17k2,17k1,17c,17m,17yを含む保湿用キャップ17と、1個の吸引用キャップ18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19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20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21を備えている。この空吐出受け部材21には、記録ヘッド16に対応して5個の開口22k2,22k1,22c,22m,22yを含む開口22を形成している。
図2は本発明の第1の実施の形態例に係る維持回復装置の構成を示す概略断面図である。同図において、図10と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態例の維持回復装置は、廃液タンク205に堆積したインクを攪拌するためのリブ101と当該リブ101に散布するための散布口102を有する攪拌部材103と、攪拌部材103を上下に昇降させるソレノイド104と、攪拌部材103を回転させるモータ105とを含んで構成されている。更に、モータ105の回転と同時に、洗浄液タンク106に収容する洗浄液を攪拌部材103の散布口102に供給チューブ107及び供給ポンプ108を介して供給し、攪拌部材103の回転によって散布口102からの洗浄液が回転方向に散布されて攪拌部材103のリブ101に飛び散り、攪拌部材103のリブ101へのインクの付着を防止している。なお、攪拌部材103の撥水処理としては、例えばシリコーンコーティングやNi-PTFE共析メッキ等がある。また、攪拌部材103のリブ101は、図3に示すように、回転軸方向に延びた形状をなし、回転することで廃液タンク205に堆積したインクを攪拌する。更に、洗浄液は、例えば水やアルコールが挙げられる。
このような構成を有する本実施の形態例の維持回復装置の動作によれば、増粘インクが廃液タンク205に堆積していくと、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいてソレノイド104を駆動させて、堆積している増粘インクに到達するまで攪拌部材103を下降させる。攪拌部材103が堆積している増粘インクに到達する所定の位置まで降下すると、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいてモータ105を駆動させて攪拌部材103を回転させて、攪拌部材103に設けられているリブ101により堆積している増粘インクを攪拌する。その際、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいて供給ポンプ108を駆動させて洗浄液タンク106に貯蔵している洗浄液を供給チューブ107を介して攪拌部材103の散布口102に供給し、散布口102から洗浄液を攪拌部材103のリブ101に散布してリブ101に付着するインクを洗浄する。よって、本実施の形態例の維持回復装置によれば、廃液タンク内のインクの堆積を確実に防止し、さらに攪拌部材へのインクの付着を防止できる。
図4は本発明の第2の実施の形態例に係る維持回復装置の構成を示す概略断面図である。同図において、図2と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態例の維持回復装置では、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいて洗浄液タンク106から洗浄液を供給ポンプ108で吸い込み、廃液タンク205の一部に取り付けられた噴射ノズル109で洗浄液を噴射し、攪拌部材103のリブ101を洗浄している。なお、図5に示すように、画像形成のために必要なインクのインクカートリッジ110が収納されているカートリッジケース111内に、攪拌部材103に噴きつける洗浄液を収納する交換可能な洗浄液カートリッジ112が収められ、その洗浄液カートリッジ112から洗浄液をポンプ108で吸い込み、廃液タンク205の一部に取り付けられた噴射ノズル109で洗浄液を噴射し、攪拌部材103を洗浄してもよい。
図6は本発明の第3の実施の形態例に係る維持回復装置の構成を示す概略図である。同図において、図2と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示す本実施の形態例の維持回復装置は、攪拌部材103を丸洗いするための丸洗い洗浄タンク113を備え、更に攪拌部材103を丸洗い洗浄タンク113へ移動させるソレノイド114を設けている。
このような構成を有する本実施の形態例の維持回復装置によれば、同図の(a),(b)に示すように、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいてソレノイド104を駆動させて攪拌部材103を廃液タンク205内から上昇させて、廃液タンク205に隣接した場所に設置された丸洗いタンク113の上方へ、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいてソレノイド114を駆動させて攪拌部材103を移動させる。その後、同図の(c)に示すように、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいてソレノイド104を駆動させて攪拌部材103を丸洗い洗浄タンク113の洗浄液中に下降させて、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいてモータ105を駆動させて攪拌部材103を回転させて丸洗い洗浄を行う。
なお、図7に示すように、丸洗い洗浄タンク113内の洗浄液を入れ替え可能にしている。すなわち、丸洗い洗浄タンク113には、未使用の洗浄液が入っている洗浄液タンク106から供給チューブ107及び供給ポンプ108が、そして使用後の洗浄液体を入れる廃洗浄液タンク117から廃液チューブ115及び廃液供給ポンプ116を介してそれぞれ接続されている。また、丸洗い洗浄タンク113には、丸洗い洗浄タンク113内の洗浄液の汚れを検知する手段として発光素子118及び受光素子119からなる透過型センサを設けている。発光素子118及び受光素子119からなる透過型センサの汚れ検出情報に基づいて丸洗い洗浄タンク113の洗浄液が汚れて洗浄液を入れ替えるとき、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいて廃液供給ポンプ116を駆動させて丸洗い洗浄タンク113内の汚れた洗浄液を廃洗浄液タンク117に排出し、丸洗い洗浄タンク113内を空にした後廃液供給ポンプ116を止める。その後、図示していない制御回路からの駆動信号に基づいて供給ポンプ108を駆動させ、洗浄液タンク106内の未使用の洗浄液を丸洗い洗浄タンク113に供給することで、丸洗い洗浄タンク113内の洗浄液を入れ替え可能にしている。
また、丸洗い洗浄タンク113内の洗浄液を入れ替える時期は、攪拌部材の丸洗い洗浄タンクでの洗浄回数をカウントし、洗浄回数が所定の回数に達した時に液体を交換することとしてもよい。更に、図8に示すように、丸洗い洗浄タンク113と廃液タンク205が廃液チューブ115及び廃液供給ポンプ116を介して接続され、丸洗い洗浄タンク113内の洗浄液を入れ替える時に、図示された廃液供給ポンプ116を駆動させ廃洗浄液を廃液タンク205に流してもよい。更に、図9に示すように、画像形成のために必要なインクのインクカートリッジ110が収納されているカートリッジケース110内に、攪拌部材103を丸洗いするための丸洗い洗浄タンク113内の洗浄液を収納する交換可能な洗浄液カートリッジ112が収められて、その洗浄液カートリッジ112から洗浄液を供給ポンプ108で丸洗い洗浄タンク113に供給してもよい。また、図9に示すように、丸洗い洗浄タンク113内に超音波振動子120を配置し、丸洗い洗浄タンク113内の洗浄液を超音波振動させて、攪拌部材103の洗浄効率をより一層向上させてもよい。更に、図9に示すように、廃液タンク205内の増粘インクの堆積量検知手段として、発光素子121及び受光素子122からなる透過型センサを用いてもよい。また、図9に示すように、廃液タンク205の周辺、同図では下方にヒータ123を取り付け、廃液タンク205内に排出された洗浄液を蒸発させることができ、廃液タンクを有効利用できる。
なお、本発明は上記各実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に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。 本発明の第1の実施の形態例に係る維持回復装置の構成を示す概略断面図である。 図2の攪拌部材のリブの構成を示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態例に係る維持回復装置の構成を示す概略断面図である。 本発明の第2の実施の形態例に係る維持回復装置の別の構成を示す概略断面図である。 本発明の第3の実施の形態例に係る維持回復装置の構成を示す概略断面図である。 本発明の第3の実施の形態例に係る維持回復装置の別の構成を示す概略断面図である。 本発明の第3の実施の形態例に係る維持回復装置の別の構成を示す概略断面図である。 本発明の第3の実施の形態例に係る維持回復装置の別の構成を示す概略断面図である。 インクジェット記録装置における維持回復装置の構成を示す概略断面図である。
符号の説明
101;リブ、102;散布口、103;攪拌部材、
104,114;ソレノイド、105;モータ105、
106;洗浄液タンク、107;供給チューブ、108;供給ポンプ、
109;噴射ノズル、112;洗浄液カートリッジ、
113;丸洗い洗浄液タンク、117;廃洗浄液タンク、
118,121;発光素子、119,122;受光素子、
120;超音波振動子、123;ヒータ、205;廃液タンク。

Claims (15)

  1. インクジェット記録ヘッドから記録媒体にインク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、
    廃液タンクに収容する記録以外に吐出する廃インクの堆積物を攪拌する攪拌部材と、該攪拌部材を洗浄する洗浄手段とを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 前記攪拌部材は回転し、回転軸方向にリブを設けることを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
  3. 前記攪拌部材には撥水処理が施されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。
  4. 前記廃液タンク内に廃インクの堆積量を検知する廃インク堆積量検知手段を備え、堆積量が規定値に到達したときに前記攪拌手段によって廃インクの堆積物を攪拌することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  5. 前記廃液タンクを加熱するヒータを備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  6. 前記洗浄手段は、前記攪拌部材に洗浄液を噴きつける噴射ノズルを有することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
  7. 前記洗浄液は、交換可能な洗浄液カートリッジに収容されていることを特徴とする請求項6記載のインクジェット記録装置。
  8. 前記洗浄手段は、前記攪拌部材を洗浄液に浸して丸洗いする丸洗い洗浄液タンクを有することを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録装置。
  9. 前記攪拌部材を用いて廃インクの堆積物を攪拌する攪拌動作の回数が規定の回数に到達したときに前記洗浄手段によって前記攪拌部材の丸洗い洗浄を行うことを特徴とする請求項8記載のインクジェット記録装置。
  10. 前記丸洗い洗浄液タンクの洗浄液は入れ替え可能であることを特徴とする請求項8又は9に記載のインクジェット記録装置。
  11. 前記丸洗い洗浄液タンク内の洗浄液の汚れ量検知手段を備え、汚れ量が規定値に到達したときに前記丸洗い洗浄液タンクの洗浄液を入れ替えることを特徴とする請求項10記載のインクジェット記録装置。
  12. 前記丸洗い洗浄液タンクでの丸洗い洗浄回数が規定の回数に到達したときに前記丸洗い洗浄液タンクの洗浄液を入れ替えることを特徴とする請求項10記載のインクジェット記録装置。
  13. 前記丸洗い洗浄液タンクから排出される廃洗浄液を廃インクの堆積物を収容する廃液タンクに供給することを特徴とする請求項8〜12のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  14. 前記洗浄液は、交換可能な洗浄液カートリッジに収容されていることを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
  15. 前記丸洗い洗浄液タンク内の前記洗浄液を超音波振動させる超音波振動子を前記丸洗い洗浄液タンクに設けることを特徴とする請求項8記載のインクジェット記録装置。
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