JP2010143010A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃インクをインクタンクに回収する際に、インクタンク内の廃インク回収スペースを効率良く使って回収し、また、多量の廃インク排出時にも装置動作速度を落とすことなく廃インク回収を達成できる記録装置を提供する。
【解決手段】バッファタンク１５を容積可変な構造とした上で、廃インク回収動作中にインクタンク３２内の廃インク袋体８に空きスペースが無くなった場合、インクタンク３２内のインク袋体１０からバッファタンク１５へのインク移動を行うことによって、所定量の廃インク回収動作を確実に終了できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクを吐出することで記録を行うインクジェットプリンタ等のインクジェット記録装置に関するもので、特に廃インク処理に関するものである。

従来、インクジェット記録装置は、記録媒体を横切って往復運動するキャリッジに搭載されるインクジェット記録ヘッドを利用することが多い。記録ヘッドが記録媒体を横切って運動するにつれて、制御電子部品が記録ヘッドの吐出部分を起動して、吐出ノズルからインク滴が吐出される。これによって、記録媒体上にイメージまたは文字などの画像が形成される。記録ヘッドへのインクの補給はインクタンクが行う。

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する、吐出部分のインクが乾燥して粘度が増す、あるいは、インクの固着によって吐出不良になる、更には吐出不能になる、という虞がある。

このような問題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際、インク吐出部の表面層のインクが増粘する事があり、始めの数回はインクを全く吐出させることができない。

そのため、記録前にまずインクの吐出を実施し、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を行う。さらに、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な回復動作を行う。つまり、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、キャッピンク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回復動作（メンテナンス）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。

上記のような予備吐出動作や吸引動作により吐出口より排出されたインクは、廃インクとして記録装置本体内で処理される。また、縁無し印刷時に記録媒体の外側へ吐出されたインクも、同様に廃インクとして処理される。

記録装置内には、このような廃インク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をインクタンクと一体化させて、インクタンク内に廃インクを回収する構成がある。この様な構成を採った場合、インクタンク内のインクを消費した分だけ廃インクが回収可能になる。この従来のインクジェット記録装置として、インクタンク内のインク消費量を計量し、インク消費量に応じて廃インクを回収するという構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この様な構成のインクジェット記録装置においては、記録ヘッドが吐出したインク量を、係数を用いて算出し、算出した値をもとに各廃インク貯留部に振り分ける廃インク量を決定する処理となっている。

また、各記録ヘッドで排出された廃インクを一箇所に集めてその時点で回収可能なインクタンクへ回収するといった構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

あるいは、各記録ヘッドで排出した廃インクを、各ヘッドに対応したキャップ等の回復機構で回収し、当該回復機構から、各記録ヘッドにインクを供給するそれぞれのインクタンクへ１：１の関係で回収する構成が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００３−１２７４３３号公報 特開２００４−１３０７０１号公報 特開２００６−７５２１号公報

特許文献１に開示された技術は、使用したインク量と廃インク量に応じて一回の動作ごとに廃インクの回収先を決定する方式である。この方式は、インク消費によって生じた空きスペースに廃インクを回収する場合にはインクタンク内のスペースを有効利用するという点で効果的である。つまり、インクタンク内に廃インク回収用に十分大きなスペースを予め確保しておく必要がない。

しかし、ヘッド交換やインク交換といった多量に廃インクの回収が生じる場合には、廃インク回収速度が追いつかない可能性がある。この場合には、インク消費によって空きスペースができるのを待たねばならず、装置の動作速度を低下させてしまう懸念がある。すなわち、動作中に常にインク回収に十分な空きスペースが存在するようにインク供給側を制御することは困難である。

そこで、特許文献２に開示された技術では、廃インクを一時的に廃インクバッファタンクに溜め、必要に応じてインクタンク内の廃インクスペースに回収するような構成としている。しかしながら、この方式では一回あたりの廃インク回収量が多い一方、インクタンク側の回収量が確定されていないので、そのときに存在する空き容量分しか回収されない。つまり、回収する廃インク量にばらつきが生じやすい。したがって、インクタンク内の廃インクスペースを効率良く利用することが難しい。

また、特許文献３に開示される技術は、記録ヘッド側において、インク色に対応するインクタンク別に個別に、記録ヘッド内を吸引して廃インクを回収する仕組みを設けなければならない。これでは構成が複雑化することは避けられず、コストアップを招く虞がある。

このように廃インクを一時的に貯留するスペースを設けることと、インクタンクに廃インクを回収する際に、効率良く廃インク貯留部を利用して廃インクを回収することを両立する事は困難であった。

本願発明は、上記従来技術の課題を解決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を目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、インクを吐出し画像形成を行うための記録ヘッドと、
記録ヘッドにインクを供給するためのインクタンクであって、それぞれの内部に、容積が可変するインク貯留部と廃インク貯留部が一体となって構成された複数のインクタンクと、
インクタンクから記録ヘッドへのインク供給路の途中に配置され、一時的にインクを貯留する容積可変のバッファタンクと、
インクタンクから所定量のインクをバッファタンクに供給するインク供給手段と、
記録ヘッドのメンテナンスの際に生じる廃インクを一時的に貯留する廃インクバッファタンクと、
廃インクバッファタンクから廃インク貯留部に所定量の廃インクを回収するための廃インク回収手段と、
廃インクバッファタンクの廃インク量を検知する手段と、
インクタンクに設けられ、廃インク回収手段による廃インク回収量と前記インク供給手段によるインク供給量とをそれぞれ記憶する記憶手段と、
を備え、
廃インクバッファタンクから廃インク貯留部へ廃インクを移動する際に、所定量の廃インクが想定時間内に回収できなかった場合に、該廃インクの移動を中断し、該廃インクが移動された廃インク貯留部を備えるインクタンク内のインク貯留部から所定量のインクだけバッファタンクへ移動し、その後、廃インクの移動を再開して所定量の廃インクの回収を完了することを特徴とする。

本発明によれば、廃インクをインクタンクに回収する際に、インクタンク内の廃インク回収スペースを効率良く使って回収することが出来る。また、多量の廃インク排出時にも装置動作速度を落とすことなく廃インク回収を達成することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。本発明は下記の実施形態のみに限らず、これらをさらに組み合わせることや、特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含される範囲であらゆる変更や修正を行うことが可能であり、また、本発明の思想に帰属する他の技術にも当然応用することができる。

「第１の実施形態」
（記録装置の概要）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の模式図である。インクジェット記録装置１は、インク滴を吐出して画像形成を行う記録ヘッド２と、記録ヘッド２に供給するためのインクを蓄えるインクタンク３２と、を備える。記録ヘッド２は、インクの吐出と伴に、用紙搬送方向に対して直角な方向に往復動作することで、被記録材（不図示）への記録を行う。このとき、インクタンク３２から供給されたインクが、インク供給路としてのインク供給管３ａ、３ｂを経由して記録ヘッド２にインクが供給される。

さらに本記録装置は、下記に詳述する吸引キャップ４と予備吐口５を有する。記録ヘッド２より吐出されたが印刷に使われなかったインク（以下、廃インク）は、吸引キャップ４や予備吐口５にまず集められる。

吸引キャップ４と予備吐口５は、それぞれ、廃インク回収管７ａを介して、廃インクバッファタンク６と連通している。廃インクバッファタンク６は廃インクを一時的に貯留するものであり、記録装置１内に設けられている。

吸引キャップ４や予備吐口５が受けた廃インクは廃インク回収管７ａを経由して廃インクバッファタンク６に一旦保存される。廃インクバッファタンク６に蓄えられた廃インクは、適宜、廃インクバッファタンク６から廃インク回収管７ｂを経由してインクタンク３２に回収される。

インクタンク３２は、柔軟部材で形成された廃インク袋体８と、廃インク袋体８の内部に柔軟部材で形成されたインク袋体１０と、インク袋体１０と廃インク袋体８を囲んで密閉するケース１３と、で構成される。廃インク袋体８は容積が可変する廃インク貯留部であり、インク袋体１０も、廃インク袋体８の内部に一体となって構成された容積が可変するインク貯留部である。

ケース１３を構成する壁には、廃インク袋体８の廃インク回収口を密閉するゴム栓９と、インク袋体１０のインク供給口を密閉するゴム栓１１と、ケース内部を減圧ポンプ１４と密閉接続するためのゴム栓１２と、が設けられている。

インクタンク３２は、インクタンク３２から記録ヘッド２側へインクを供給するためのインク供給管３ａを有している。インク供給管３ａのインクタンク３２側の一端は先端が鋭利な中空管であるインク針となっている。このインク針がゴム栓１１を貫通してインク袋体１０内に差し込まれることで、インクタンク３２からインク供給管３ａへインクの導出が可能となる。

廃インク回収管７ｂのインクタンク３２側の一端も、先端が鋭利な中空管であるインク針となっている。このインク針がゴム栓９を貫通して廃インク袋体８内に差し込まれることで、廃インクバッファタンク６からインクタンク３２内への回収が可能となる。

各インク針の各ゴム栓への差込みと同時に減圧ポンプ１４がケース１３と接続される。減圧ポンプ１４はケース内部を全域にわたって減圧することができる。

インクタンク４３のインク袋体１０と、記録ヘッド２とは、バッファタンク１５を介して接続される。バッファタンク１５とインク袋体１０とはインク供給管３ａで連通し、バッファタンク１５と記録ヘッドとはインク供給管３ｂで連通する。

バッファタンク１５は、インクタンク３２から記録ヘッド２側へ導出されたインクを一時的に蓄える。バッファタンク１５内は加減圧ポンプ１６により加圧および減圧が可能である。インクタンク３２とバッファタンク１５を連通させるインク供給管３ａには弁２２が設置され、弁２２は、必要に応じて開閉する。

バッファタンク１５にはある一定量以下のインクを溜め込むことが出来る。弁２２が開いた状態で加減圧ポンプ１６がバッファタンク１５を減圧することで、インクタンク３２からインクを吸い出す。また、弁２２が閉じた状態で加減圧ポンプ１６がバッファタンク１５を加圧することで、バッファタンク１５に溜め込まれたインクを記録ヘッド２に供給する。

また、バッファタンク１５はバネ材２６で支持され、内部に蓄えられているインク量に応じて上下移動する。バッファタンク１５の外面に突起構造２９が設けられている。突起構造２９の近傍にフォトインタラプタ２９が配置されている。つまり、バッファタンク１５内部のインク量がある閾値以下に低下したとき、フォトインタラプタ２９は、バッファタンク１５に設けられた突起構造２９によって遮光される構成となっている。

さらに、本実施形態におけるバッファタンク１５は、その一部（具体的には天井壁）が可とう膜３１により構成されている。可とう膜３１は、加減圧ポンプ１６によるインク供給動作の中による圧力変化に応じて伸縮動作を行う。これにより、バッファタンク１５の内容量が可変となっている。

記録ヘッド２を構成する壁の一部が可とう膜１７により構成されている。可とう膜１７は、インクの消費に伴う記録ヘッド２内部の圧力変化に応じて伸縮動作を行う。可とう膜１７の伸縮動作は、記録ヘッド２の内部にあって可とう膜１７に接続されたアーム１８に伝えられ、さらにはアーム１８の可とう膜１７とは反対側の先端に接続された弁１９に伝えられる。弁１９はインク供給管３ｂと記録ヘッド２との接続部を塞いでおり、上記のような仕組みによって、インクの消費に伴って開閉される。

廃インクは、記録ヘッド２の信頼性を保つメンテナンスにおいて不可避的に発生するものである。廃インクには、吸引キャップ４に廃棄されるものと、予備吐口５に廃棄されるものとに大別することができる。吸引キャップ４は、印刷領域（被記録材が通過する領域）から外れた場所に位置し、非印刷時に記録ヘッド２のインク吐出面を保護・保湿するために使われる他、印刷開始前や印刷中の予備吐を受けたり、記録ヘッド２の吐出面を吸引回復したりするときに使われる。

吸引キャップ４と廃インクバッファタンク６を連通する廃インク回収管７ａには吸引ポンプ２０が配置されている。予備吐出によって吸引キャップ４の表面に溜まった廃インクは、吸引ポンプ２０により回収され、廃インク回収管７ａを経由して廃インクバッファタンク６に蓄えられる。また、吸引回復が行われるときは、記録ヘッド２のインク吐出面を吸引キャップ４が密閉し、吸引ポンプ２０が動作することで記録ヘッド２から廃インクが吸い出され、廃インク回収管７ａを経由して廃インクバッファタンク６に蓄えられる。

予備吐口５は、印刷領域から外れた吸引キャップ４とは反対側に設置される場合や、印刷領域の適当な場所に設置される場合がある。予備吐口５に溜まった廃インクは、重力によって廃インク回収管７ａを経由して廃インクバッファタンク６に蓄えられる。

廃インクバッファタンク６の底部、もしくは底部近傍は、廃インク回収管７ｂによってインクタンク３２と接続されている。廃インク回収管７ｂの途中に弁２１が設けられている。減圧ポンプ１４によってインクタンク３２の内部が減圧されると、廃インクバッファタンク６に蓄えられた廃インクが廃インク回収管７ｂへ流出し、最終的に廃インク袋体８に回収される。

また、廃インクバッファタンク６はバネ材２３で支持されており、蓄えられている廃インク量に応じて廃インクバッファタンク６が上下移動する。廃インクバッファタンク６の外面に突起構造３０が設けられている。突起構造３０の近傍にフォトインタラプタ２４，２５が配置されている。フォトインタラプタ２４，２５は、廃インクバッファタンク６に設けられた突起構造３０によって遮光されることによって、廃インク量を段階的に検出する構成となっている。

次に、記録動作におけるインクの流れと本記録装置の各部の動きを説明する。

（初期充填動作）
インクタンク３２からインク供給管３ａへのインク導出は、加減圧ポンプ１６を使用してバッファタンク１５内を減圧することによって行う。弁２２を開にし、加減圧ポンプ１６を減圧方向に作動させると、インクタンク３２から導出されたインクはバッファタンク１５に蓄えられる。予め決められた所定時間だけ加減圧ポンプ１６を駆動したら弁２２を閉じる。

次に、加減圧ポンプ１６を加圧動作に切り替え、バッファタンク１５に蓄えられたインクを所定の圧力まで加圧する。また、記録ヘッド２内の弁１９がインク供給管３ｂを塞ぐ力は当該圧力よりも大きいため、このままでは弁１９が開いてインク供給管３ｂと記録ヘッド２が連通するということはない。そのため、吸引キャップ４を記録ヘッド２と密閉させ、吸引ポンプ２０を作動させることで、記録ヘッド２の内部を減圧する必要がある。この結果として弁１９が開き、記録ヘッド２にインクを供給することができる。

所定量のインクが記録ヘッド２内に供給されたら吸引ポンプ２０を止め、吸引キャップ４を記録ヘッド２から分離する。その結果、記録ヘッド２内の負圧値との釣り合いによって弁１９が閉じるまでインクが供給された後、インクの供給は停止する。

ここで、加減圧ポンプ１６の駆動時間は、インク供給管３ａ、３ｂの長さ及び記録ヘッド２内部のインク貯留部の容量に応じて決められるものとする。また、このときの駆動時間によって決まるインク供給量は、バッファタンク１５の可とう膜３１による所定量の貯留余力を残した状態とするように設計されるものとする。また、その貯留余力は、後述するインク供給動作少なくとも一回分のインク量のバッファタンク１５への移動を可能とする量である。

（印刷中のインク供給動作）
印刷によって記録ヘッド２内のインクが消費されていくと、記録ヘッド２内の負圧が高まる。その結果弁１９が開くので、バッファタンク１５で加圧されたインクが記録ヘッド２に供給され、記録ヘッド２内の負圧との釣り合いによって弁１９は閉じられる。印刷中は上記の動作の繰り返しによって、バッファタンク１５に蓄えられたインクが記録ヘッド２に供給される。

バッファタンク１５に蓄えられたインクが所定の閾値以下になり、徐々に上昇していたバッファタンク１５の突起構造２９によってフォトインタラプタ２７が遮光されると、インクタンク３２からバッファタンク１５にインクを供給する動作が行われる（図２（ｂ）に示す状態２）。

すなわち、加減圧ポンプ１６の加圧動作を停止し、バッファタンク１５の加圧が解除された段階で弁２２を開き、次に加減圧ポンプ１６を減圧動作に切り替えることで、インクタンク３２内のインクがバッファタンク１５に供給される。このとき、記録ヘッド２内の弁１９は閉じたままであるので、記録ヘッド２内のインクがバッファタンク１５に戻されることはない。バッファタンク１５の減圧を開始してから所定の時間が経過した場合、弁２２を閉じ、加減圧ポンプを加圧動作に切り替えることで、バッファタンク１５へのインク供給を終了する。この動作は好ましくは印刷中以外のタイミングで行われるが、多少であれば印刷中にかかっても良い。なお、このときの減圧方向へのポンプ１６の作動時間によって一回のインク供給動作で供給されるインク量が決定されている。このときのインク供給量は、廃インクバッファタンク６からインクタンク３２内の廃インク袋体８への一度の廃インク回収量（後述）と同じになるように作動時間が設定されているものとする。

また、インク供給動作が終了した時点で（図２（ａ）に示す状態１）、バッファタンク１５はさらにインク供給動作一回分のインクの移動を許すように設計されている。そのため、所定時間のインク供給動作が終了した直後にさらにインク供給動作を一回実施することができる。すなわち、バッファタンク１５の可とう膜３１が伸びることによって、さらにインク供給動作一回分のインク移動が可能であるものとする（図２（ｃ）に示す状態３）。

このようにインクタンク３２からバッファタンク１５へのインク供給に関してはフォトインタラプタ２７の起動タイミングと加減圧ポンプ１６の駆動時間によって、一回の供給量が決定されている。よって、このインク供給動作回数を記憶しておくことによってインク消費量が管理される。

（廃インク回収動作）
廃インクバッファタンク６内の廃インクが増えるに連れて、バネ材２３で支持された廃インクバッファタンク６は徐々に下方に移動していく。蓄えられた廃インクが所定量に達して、フォトインタラプタ２５が、廃インクバッファタンク６に設けられた突起構造３０により遮光されると、廃インクをインクタンク３２に回収する動作が行われる。

すなわち、弁２１を開き、減圧ポンプ１４を作動させることで、廃インクを廃インク回収管７ｂに流出させ、最終的に廃インク袋体８内に回収する。先に減圧ポンプ１４を作動させ、インクタンク３２内が十分に減圧されてから弁２１を開いても良い。廃インクのインクタンク３２への回収が進むに連れて廃インクバッファタンク６は徐々に上方に移動していく。廃インクバッファタンク６内の廃インクが所定量以下になり、フォトインタラプタ２４が突起構造３０により遮光されたら、弁２１を閉める。さらに減圧ポンプ１４を大気開放することでインクタンク３２内の負圧を解消し、廃インク回収動作を終了する。

廃インク回収動作一回で回収される廃インク量は、フォトインタラプタ２４及び２５の検出結果により決定され、その量は上述した一回のインク供給動作によって供給されるインク供給量に等しいものとして以下の説明を続ける。

次に、廃インク回収のシーケンスについて、図３により詳しく説明する。

まず、廃インクバッファタンク６にインクが所定量以上溜まり、フォトインタラプタ２５が遮光されたら、廃インク回収命令が出される（ステップＳ１０１）。

本実施形態で説明するインクジェット記録装置には複数のインクタンク３２が存在するため、廃インク袋体８もインクタンク３２の数だけ存在する。そこで、次に、どのインクタンク３２を回収先とするかを決定する（ステップＳ１０２）。各インクタンク３２には記憶手段（不図示）が備えられており、ここに上述したインク供給動作の実施回数と、後述する廃インク回収回数がそれぞれ記憶されているものとする。各インクタンク３２について前回の廃インク回収動作後のインク供給実施回数を記憶手段から読み取り、それが最も多いインクタンク３２を選択するものとする。

なお、本実施形態では、回収可能なインクタンク３２が必ず見つかるものとして以下の説明を続ける。すなわち、廃インク袋体８の容量と一回の廃インク回収量とから計算される廃インク回収可能回数Ｍｍａｘに達していないインクタンク３２が必ず存在していることを前提とする。

また、ここでは前回の廃インク回収動作後のインク供給回数によって回収先のインクタンクを決定したが、この方法に替えて、前回の廃インク回収動作後のドットカウントを記録することによってインク供給量を把握し、回収先のインクタンクを決定してもよい。

このようにして選択したインクタンク３２に対して上述した回収方法で廃インクの回収を開始する。まず弁２１を開き（ステップＳ１０３）、減圧ポンプ１４を作動させる（ステップＳ１０４）。続いて、時間Ｔ０以内にフォトインタラプタ２５がオフすることを確認する（ステップＳ１０５）。ポンプ能力の設計値と廃インク回収管７の長さから予め想定している時間Ｔ１以内にフォトインタラプタ２４がオン（遮光）されることをさらに確認した後（ステップＳ１０６）、減圧ポンプ１４を停止し（ステップＳ１０７）、弁２１を閉じる（ステップＳ１０８）。そして、インクタンク３２内の記憶手段（例えばＲＯＭ）における廃インク回収カウントを１つ加算して廃インク回収を終了する（ステップＳ１０９）。

仮に、ステップＳ１０５において所定時間Ｔ０以内にフォトインタラプタ２５がオフしない場合には、弁２１を閉じた上で（ステップＳ１１８）、減圧ポンプ１４を停止する（ステップＳ１１９）。この場合は、廃インク回収機構の一部に不具合があると判断し、本体ハードチェックを促す警告メッセージを表示する（ステップＳ１２０）。このメッセージは例えば装置本体に設けたオペレーションパネルで表示しても良いし、あるいは接続されたＰＣにインストールされたドライバソフト内で表示しても良い。

次に、ステップＳ１０６において、想定時間内Ｔ１以上経過してもフォトインタラプタ２４がオンしない場合には、一度弁２１を閉じ（ステップＳ１１２）、減圧ポンプ１４を停止する（ステップＳ１１３）。そして、加減圧ポンプ１６と弁２２を作動させてインク供給動作を一回実施する（ステップＳ１１４）。ここで、仮に直前にバッファタンク１５へのインク供給動作が行なわれていたとしても、バッファタンク１５に備えられた可とう膜３１が、ここでのインク供給動作を可能としている。図２（ｃ）の状態３にそのときのバッファタンク１５の状態を示す。

その後、弁２１を開き（ステップＳ１１５）、減圧ポンプ１４の作動を再開して（ステップＳ１１６）、廃インク回収動作を再開する。続いて、所定時間Ｔ１内にフォトインタラプタ２４が遮光するかどうか確認する（ステップＳ１１７）。ここで、フォトインタラプタ２４の遮光を確認したら、減圧ポンプ１４を停止し（ステップＳ１０７）、弁２１を閉じて（ステップＳ１０８）、インクタンク３２内の記憶手段における廃インク回収カウントを１つ増やして記憶し（ステップＳ１０９）する。このとき、その廃インク回収カウントが、想定する回収可能回数Ｍｍａｘに達したかどうかを確認し（ステップＳ１１０）、Ｍｍａｘに達した場合にはインクタンクの交換を促すメッセージを表示し（ステップＳ１１１）、廃インク回収を終了する。

なお、ステップＳ１１７において所定時間Ｔ１内にフォトインタラプタ２４が遮光しない場合には、廃インク回収機構の一部に不具合が発生したと判断し、先と同様にステップＳ１１８およびＳ１１９を経て、警告メッセージを表示する（ステップＳ１２０）。

本実施形態では、例えば上記の廃インク回収方法により回収を実施して所定量の廃インク回収を実施したとき、廃インクバッファタンク６の廃インクが減少しないか、もしくは想定量以下しか減少していない場合には故障と判定した。この場合は、ユーザーに装置のチェックあるいは修理が必要である旨を告知するよう構成することによって、廃インクバッファアンクの廃インク溢れを未然に防止している。

しかしながら、あるインクタンク３２に対する廃インク回収動作だけでは故障箇所を特定することは難しい。また、偶発的な不具合の可能性もある。より確実に装置の故障を判定したい場合には、廃インク回収動作を複数回繰り返して複数回の廃インク回収の不具合をもって故障と判定すればより確実な故障検知となる。また、複数のインクタンク３２に対して不具合の発生有無を確認することによって、故障箇所がインクタンク３２にあるかそれ以外の部分であるかを判断することも可能である。

「第２の実施形態」
次に、図４〜図７を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。

図４は、本実施形態におけるインクジェット記録装置１の模式図である。

本実施形態では、記録装置１の構成部品であるフォトインタラプタ２４，２５およびバネ２３を、廃インクバッファタンク６の重量を検出するための重量検出センサ３３に替えている。廃インクバッファタンク６の重量を検出する機構以外は第１の実施形態の構成と同じである。

重量検出センサ３３の出力信号は、８ｂｉｔＡＤ変換器（不図示）にてＡＤ変換された後ＣＰＵ（不図示）に入力されて処理される。重量検出センサ３３の出力信号は、装置動作中には周期的にＣＰＵで取得される。

図５は、ＣＰＵで取得される重量検出センサ３３の出力信号と廃インクバッファタンク６の重量の関係を示す図である。この図のように廃インクバッファタンク６に蓄えられる廃インク量が線形に取得できるように重量検出センサ３３が配置されている。

このような構成をとった場合の廃インク回収のシーケンスについて、図６により詳しく説明する。

まず、単位時間あたりの廃インクの排出量が少ない場合、例えば記録ヘッド交換時や高デューティの連続印刷以外の廃インク回収動作について説明する。

廃インクバッファタンク６にインクが所定量以上溜まり、重量検出センサ３３の出力信号がある閾値Ｔｈ２となったら、廃インク回収命令が出る（ステップＳ２０１）。次に、どのインクタンク３２を回収先とするかを決定する（ステップＳ２０２）。各インクタンク３２に備えられた記憶手段（不図示）からインク供給動作の実施回数と、廃インク回収回数を基に、前回の廃インク回収動作後のインク供給実施回数を読み取り、それが最も多いインクタンク３２を選択する。

なお、本実施形態では、回収可能なインクタンク３２が必ず見つかるものとして以下の説明を続ける。すなわち、廃インク袋体８の容量と一回の廃インク回収量から計算される廃インク回収可能回数Ｍｍａｘに達していないインクタンク３２が１つ以上存在していることを前提とする。

また、ここでは前回の廃インク回収動作後のインク供給回数によって回収先のインクタンクを決定したが、この方法に替えて、前回の廃インク回収動作後のドットカウントを記録することによってインク供給量を把握し、回収先のインクタンクを決定してもよい。

このようにして選択したインクタンク３２に対して上述した回収方法で廃インクの回収を開始する。

まず弁２１を開き（ステップＳ２０３）、減圧ポンプ１４を作動させる（ステップＳ２０４）。ポンプ能力の設計値と廃インク回収管７の長さから予め想定している時間Ｔ１以内に、重量検出センサ３３の出力信号がＴｈ１に達することを確認する（ステップＳ２０５）。その後、減圧ポンプ１４を停止し（ステップＳ２０６）、弁２１を閉じる（ステップＳ２０７）。そして、インクタンク内の記憶手段における廃インク回収カウントを１つ加算する（ステップＳ２０８）。

ここで、廃インク回収カウントが想定する回収可能回数Ｍｍａｘに達したかどうかを確認し（ステップＳ２０９）、Ｍｍａｘに達した場合にはインクタンクの交換を促すメッセージを表示し（ステップＳ２１０）、廃インク回収を終了する。

ステップＳ２０５において、時間Ｔ１以上経過しても重量検出センサ３３の出力信号がＴｈ１に達しない場合には、弁２１を閉じ（ステップＳ２１１）、減圧ポンプ１４を停止する（ステップＳ２１２）。そして、加減圧ポンプ１６と弁２２を作動させてインク供給動作を一回実施する（ステップＳ２１３）。仮に直前にバッファタンク１５へのインク供給動作が行なわれていたとしても、バッファタンク１５に備えられた可とう膜３１が、ここでのインク供給動作を可能としていることは第１の実施形態と同様である。

その後、弁２１を開き（ステップＳ２１４）、減圧ポンプ１４の作動を開始して（ステップＳ２１５）、廃インク回収動作を再開する。所定時間Ｔ１内に重量検出センサ３３の出力信号がＴｈ１に達するかどうか確認する（ステップＳ２１６）。

Ｔｈ１に達したことを確認したら、減圧ポンプ１４を停止し（ステップＳ２０６）、弁２１を閉じて（ステップＳ２０７）、インクタンク３２内の記憶手段における廃インク回収カウントを１つ増やして記憶し（ステップＳ２０８）、廃インク回収を終了する。ここで、廃インク回収カウントが想定する回収可能回数Ｍｍａｘに達したかどうかを確認し（ステップＳ２０９）、Ｍｍａｘに達した場合にはインクタンクの交換を促すメッセージを表示する（ステップＳ２１０）。

なお、ステップＳ２１６において所定時間Ｔ１内に重量検出センサ３３の出力信号がＴｈ１に達しない場合には、廃インク回収機構の一部に不具合が発生したと判断し、同様に警告メッセージを表示する。

次に、図７を参照して、廃インクが多量に発生したときの廃インク回収動作について説明する。

記録ヘッド交換時や高デューティの印刷を連続で行った場合には、通常よりも排出される廃インク量が多い。したがって、これら２つの動作後には、上述とは別の廃インク回収シーケンスによって廃インクを回収する。

例えば、装置に接続されたＰＣ（不図示）から高デューティの連続印刷命令が届いた場合には、重量検出センサ３３の出力信号がＴｈ３になるまで廃インクの回収を行わない。Ｔｈ３は上述したＴｈ２よりも廃インク貯留量が多くなる閾値である。（図５参照）
重量検出センサ３３の出力信号がＴｈ３に達し、そのときに印刷が終了していたら廃インク回収命令が出される（ステップＳ３０１）。仮に、重量検出センサ３３の出力信号がＴｈ３に達した時点で印刷が終了していない場合には、印刷を中断した後、廃インク回収命令が出される。廃インクバッファタンク６の容量を大きく設計し、閾値を調整することによって、高デューティの連続印刷を行ったときの印刷中断頻度を抑えることができる。

次に、どのインクタンク３２を回収先とするかを決定する（ステップＳ３０２）。各インクタンク３２に備えられた記憶手段から前回の廃インク回収動作後のインク供給実施回数を読み取り、それが多い順に２つのインクタンク３２（これらを順にインクタンクＡ、インクタンクＢとする）を選択する。

なお、本実施形態では、回収可能なインクタンク３２が少なくとも２つ見つかるものとして以下の説明を続ける。すなわち、廃インク袋体８の容量と一回の廃インク回収量から計算される廃インク回収可能回数Ｍｍａｘに達していないインクタンク３２が２つ以上存在していることを前提とする。

このようにして選択した２つのインクタンク３２のうち、インクタンクＡを回収先に設定し（ステップＳ３０３）、インクタンクＡに対して上述した廃インク回収方法で廃インクの回収を開始する。まず弁２１を開き（ステップＳ３０４）、減圧ポンプ１４を作動させる（ステップＳ３０５）。ポンプ能力の設計値と廃インク回収管７ｂの長さから予め想定している時間Ｔ１以内に重量検出センサ３３の出力信号がＴｈ２に達すること確認する（ステップＳ３０６）。その後、減圧ポンプ１４を停止し（ステップＳ３０７）、弁２１を閉じる（ステップＳ３０８）。そして、インクタンク内の記憶手段における廃インク回収カウントを１つ加算し（ステップＳ３０９）、廃インク回収カウントが回収可能回数Ｍｍａｘに達したかどうかを確認する（ステップＳ３１０）。Ｍｍａｘに達した場合にはインクタンクＡの交換を促すメッセージを表示する（ステップＳ３１１）。

続いて、回収先インクタンクをインクタンクＢに切り替えて（ステップＳ３１３）、インクタンクＢに対して廃インク回収を開始する。以降の動作は、ステップＳ３０４〜Ｓ３１１までインクタンクＡへの廃インク回収と同じのため説明を省略する。インクタンクＢの廃インク回収を終了したら廃インク回収シーケンスを終了する。

ここで、Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３によって決定される廃インク回収量は、同じになるように設定されるものとする。また、ここで設定される廃インク回収量は、インク供給手段による一回のインク供給動作によって供給されるインク量と同じか少ないものとする。

なお、本実施形態では、廃インク回収中には回復動作を行わないことを前提としているが、廃インクバッファタンクの容量を大きく構成すれば、装置のスループットを落とさない設計が可能である。

また、本実施形態では重量検出センサを用いて一回の廃インク回収量を決めた。しかし、第１の実施形態のように、廃インクバッファタンク６をバネ材で支持した構成とし、廃インクの量に応じて変化する廃インクバッファタンク６の位置を３つのセンサで検出することによっても同様の廃インク回収が可能であることは明らかである。

回収可能なインクタンクの数だけ順番に廃インクを回収することも可能であるし、同じインクタンクに複数回廃インクを回収することも可能である。

以上説明したような各実施形態に基づく発明の効果について述べる。

本発明では、廃インクの回収動作時に、想定した時間内に所定量の回収が終了しない場合には、回収中のインクタンクから所定量のインクをバッファタンクへ移動できるので、確実に所定量の廃インクを回収できる。すなわち、インク残量がインク供給動作一回分以上残っていれば、容積可変の構造を持たせたバッファタンクにインクを供給することが可能であるため、確実にその分だけ廃インク貯留部に空きスペースを作る事ができる。

廃インクの回収動作及びインク供給動作によって移動する廃インク量及びインク量が、ある所定量単位となるように構成し、各動作回数を各動作終了時に逐次記憶しておくので、インクタンク別に廃インク回収余力とインク残量を同時に精度良く管理することができる。

さらに、廃インク回収余力とインク残量を同時に管理することによって、想定したタイミング以外で廃インク回収動作が正常に終わらない場合には装置内の不具合として検知することができる。

本発明のような構成を用いることにより、インク消費により生じたスペースに廃インクを回収する構成であっても、廃インクの回収に不均一を生じること無く、インクタンク内のスペースを有効に活用することが可能となる。

多量に廃インクが発生するような場合であっても、廃インクバッファタンクの容量を大きく設計し、さらに複数の重量検知ポイントを設けることによって、装置動作を停止させることなく廃インクを回収することが可能である。さらに廃インク溢れを起こす危険もない。

本発明の第１の実施形態に用いられた記録装置のインク供給・回収系を示す図である。 第１の実施形態におけるバッファタンクの状態を示す図である。 第１の実施形態の廃インク回収シーケンスを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に用いられた記録装置のインク供給・回収系を示す図である。 本発明の第２の実施形態における廃インクバッファタンクの重量と重量検出センサの出力信号の関係と、制御閾値を示す図である。 本発明の第２の実施形態における、通常使用時の廃インク回収シーケンスを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における、記録ヘッド交換時もしくは高デューティ連続印刷時の廃インク回収シーケンスを示すフローチャートである。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ 記録ヘッド
３ａ，３ｂ インク供給管
６ 廃インクバッファタンク
７ａ，７ｂ 廃インク回収管
８ 廃インク袋体
１０ インク袋体
１４ 減圧ポンプ
１５ バッファタンク
１６ 加減圧ポンプ
２０ 吸引ポンプ
２１，２２ 弁
２４，２５，２７ フォトインタラプタ
３１ 可とう膜
３２ インクタンク
３３ 重量検出センサ

Claims (7)

1. インクを吐出し画像形成を行うための記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドにインクを供給するためのインクタンクであって、それぞれの内部に、容積が可変するインク貯留部と廃インク貯留部が一体となって構成された複数のインクタンクと、
   前記インクタンクから前記記録ヘッドへのインク供給路の途中に配置され、一時的にインクを貯留する容積可変のバッファタンクと、
   前記インクタンクから所定量のインクを前記バッファタンクに供給するインク供給手段と、
   前記記録ヘッドのメンテナンスの際に生じる廃インクを一時的に貯留する廃インクバッファタンクと、
   前記廃インクバッファタンクから前記廃インク貯留部に所定量の廃インクを回収するための廃インク回収手段と、
   前記廃インクバッファタンクの廃インク量を検知する手段と、
   前記インクタンクに設けられ、前記廃インク回収手段による廃インク回収量と前記インク供給手段によるインク供給量とをそれぞれ記憶する記憶手段と、
   を備え、
   前記廃インクバッファタンクから前記廃インク貯留部へ廃インクを移動する際に、所定量の廃インクが想定時間内に回収できなかった場合に、該廃インクの移動を中断し、該廃インクが移動された前記廃インク貯留部を備える前記インクタンク内の前記インク貯留部から所定量のインクだけ前記バッファタンクへ移動し、その後、前記廃インクの移動を再開して所定量の廃インクの回収を終了することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記バッファタンクの一部が、可とう膜で構成されてい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。
3. 前記インク供給手段がポンプであって、前記ポンプの駆動時間によってインク供給量を決定することを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記廃インク回収手段がポンプであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記廃インクバッファタンクがバネ材で支持され、内部に溜まっている廃インクの重量によって変化する前記廃インクバッファタンクの位置を少なくとも２つのセンサで検知し、前記センサの検出結果によって廃インク回収量を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記廃インクバッファタンクの廃インクを含めた重量を検出するための重量検出センサを備え、前記重量検出センサの検出結果によって廃インク回収量を決定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記廃インク回収手段による廃インク回収回数と前記インク供給手段によるインク供給回数とを、各動作終了後に前記記憶手段に逐次記憶することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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