JP2012157993A - 液滴噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導電率の異なる２種類の液体が異なる液体流入部からそれぞれ廃液ケースに流入する構成において、吸収体の満液状態を精度よく検出し、廃液吸収効率を高めることである。
【解決手段】廃インク検出センサ４２は、廃インクケース４０内に収容された吸収体４１の、検出位置Ａにおける導電率を測定することにより、廃インクが吸収体４１の所定の検出位置Ａまで到達したか否かを検出する。さらに、廃インク検出センサ４２は、吸収体４１の検出位置Ａにおける導電率から、導電率の異なる２種類の廃インクのうちの一方のみが到達した状態か、２種類の廃インクの両方が到達した状態かを区別して検出する。そして、廃インク検出センサ４２によって、２種類の廃インクの両方が吸収体４１の検出位置Ａに到達したことが検出されたときに、吸収体４１が満液状態であると判定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。

従来、液滴を噴射する液滴噴射装置においては、液滴噴射ヘッドのメンテナンスの際などに排出される、不要な液体（以下、廃液ともいう）を回収する、廃液回収装置が設けられているものが多い。一般的な廃液回収装置は、廃液ケースと、この廃液ケース内に収容されて、廃液を吸収する多孔質部材からなる吸収体を有する。

その中でも、特許文献１には、吸収体の満液状態を検出する手段（満杯検知手段）を備えたインクジェット記録装置が開示されている。より詳細には、吸収体（インク吸収部材）が収容された廃液ケース（廃インク収容容器）の、廃液が流入する部位（液体流入部）から離れた部分（最後にインクが到達する部分）に１対の電極が配設されており、この部分に廃液が到達したときの電極間の導通を検出することによって、満液状態を検出するように構成されている。

特開平８−１０４０１４号公報

ところで、液滴噴射装置が２種類以上の液体を取り扱うものである場合に、種類の異なる液体が途中で混じり合うことを避ける等の理由から、２種類の廃液がまとめて廃液ケースに送られるのではなく、それぞれ別の経路で廃液ケースに送られるように構成されることがある。この場合、２種類の廃液が、廃液ケースにそれぞれ設けられた２つの液体流入部から、吸収体の異なる部分にそれぞれ浸透することになる。

上記構成において、特許文献１のように、吸収体の所定の検出位置に設けられた電極によって、吸収体の満液状態を検出する構成を採用した場合、前記検出位置に２種類の廃液が同じタイミングで到達することは非常に稀であり、何れか一方の液体が他方の液体よりも先んじて前記検出位置に到達するのが普通である。そのような場合に、一方の液体のみが検出位置に到達した段階で吸収体が満液状態と判定されても、実際には、他方の液体は検出位置に到達していないから、吸収体には、まだ余裕部分（液体を吸収していない部分）が存在することになる。即ち、実際には吸収体がまだ廃液を吸収できる状態であるのに、満液状態であると誤判定されることから、廃液吸収の効率が低くなる。

本発明の目的は、導電率の異なる２種類の液体が異なる液体流入部からそれぞれ廃液ケースに流入する構成において、吸収体の満液状態を精度よく検出し、廃液吸収効率を高めることである。

第１の発明の液滴噴射装置は、導電率の異なる２種類の液体をそれぞれ噴射可能な液滴噴射ヘッドと、前記液滴噴射ヘッド内から前記２種類の液体をそれぞれ排出させる排出手段と、前記排出手段によって排出された前記２種類の液体を回収する廃液回収装置を備え、
前記廃液回収装置は、廃液ケースと、前記廃液ケース内に収容された吸収体と、前記排出手段によって排出された前記２種類の液体を前記廃液ケース内にそれぞれ流入させる２つの液体流入部と、前記吸収体の前記２つの液体流入部からそれぞれ所定距離離れた第１検出位置における導電率を測定することにより、前記吸収体に吸収された前記液体が前記第１検出位置まで到達したか否かを検出する第１廃液検出手段を有し、前記第１廃液検出手段は、前記吸収体の前記第１検出位置における導電率から、前記２種類の液体のうちの一方のみが到達した状態か、前記２種類の液体の両方が到達した状態かを区別して検出し、
さらに、前記第１廃液検出手段によって前記２種類の液体の両方が前記吸収体の前記第１検出位置に到達したことが検出されたときに、前記吸収体が満液状態であると判定する満液判定手段を備えていることを特徴とするものである。

本発明は、液滴噴射ヘッドで導電率が互いに異なる２種類の液体が使用されることを前提とする。そして、排出手段によって液滴噴射ヘッドからそれぞれ排出された前記２種類の液体は異なる経路を経て廃液回収装置に送られて、２つの液体流入部から別々に廃液ケース内の吸収体に流入する。廃液ケース内に流入する液体（廃液）の量が増えていくと、２つの液体流入部からそれぞれ所定距離離れた、吸収体の第１検出位置に液体が到達する。

ここで、第１廃液検出手段は、吸収体の前記第１検出位置における導電率から、第１検出位置に到達した液体が２種類の液体の何れか、あるいは、両方かを区別して検出することが可能となっている。また、前記第１検出位置に、２種類の液体のうちの一方のみが到達し、他方の液体は到達していない状態では、吸収体にはまだ液体を吸収可能な部分（未吸収部分）が存在すると考えられる。そこで、第１廃液検出手段によって、前記第１検出位置に２種類の液体の両方が到達したことが検出されたときに、はじめて満液状態と判定することで、その判定時に吸収体には未吸収部分はほとんど存在せず、満液状態を精度よく判定できることとなり、吸収体の廃液吸収効率が向上する。尚、本発明の「満液状態」とは、それ以降に少しでも廃液が流入すると溢れ出てしまうような限界状態だけでなく、前記限界状態までわずかに余裕はあるものの放置しておくと短期間で限界状態となるために、警告等によって事前に注意喚起する必要があるような、限界状態に近い状態をも含む概念である。

第２の発明の液滴噴射装置は、前記第１の発明において、前記第１廃液検出手段は、前記吸収体の前記第１検出位置における導電率が、所定の第１閾値以上であるときには、前記第１検出位置に、前記２種類の液体のうちの導電率が高い方の液体が到達したと判断し、前記吸収体の前記第１検出位置における導電率が、前記第１閾値よりも低い第２閾値と、前記第２閾値よりもさらに低い第３閾値との間の範囲にあるときには、前記第１検出位置に、前記２種類の液体のうちの導電率が低い方の液体が到達したと判断し、前記吸収体の前記第１検出位置における導電率が、前記第１閾値と前記第２閾値との間の範囲にあるときには、前記第１検出位置に前記２種類の液体の両方が到達していると判断することを特徴とするものである。

導電率の高い液体のみが第１検出位置に到達している状態では、第１廃液検出手段で測定される導電率は高くなり、逆に、導電率の低い液体のみが第１検出位置に到達している状態では導電率は低くなる。一方、両方の液体が第１検出位置に到達している状態では、第１廃液検出手段で測定される導電率は、上記２つの場合の間の値となる。従って、第１廃液検出手段は、測定された導電率の値を第１〜第３の閾値と比較することによって、第１検出位置に一方の液体のみが到達したのか、両方の液体が到達したのかを区別することができる。

第３の発明の液滴噴射装置は、前記第１又は第２の発明において、前記吸収体に吸収されている廃液量を、予め設定された、前記排出手段の排出動作における廃液量の推測値と、現時点までに実行された前記排出手段の排出動作の頻度に応じて推測する廃液吸収量推測手段をさらに備え、一方で、前記満液判定手段は、前記廃液吸収量推測手段によって推測された廃液量が、予め設定された所定の限界廃液量以上となったときには、前記第１廃液検出手段の検出結果にかかわらず満液状態であると判定することを特徴とするものである。

本発明では、第１廃液検出手段による検出と並行して、廃液吸収量推測手段は、１回の排出動作における廃液量の推定値とその排出頻度（回数）に基づく総廃液吸収量の推定を行う。そして、第１廃液検出手段の異常等により、万が一、第１廃液検出手段で満液状態を検出できないかった場合でも、廃液吸収量推測手段により推測された値が、所定の限界廃液量以上となったときに満液状態と判定することで、廃液ケースから廃液が溢れ出ることが防止される。

第４の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第３の何れかの発明において、前記吸収体の、前記２つの液体流入部の少なくとも一方と前記第１検出位置との間に位置する、第２検出位置における導電率を測定し、前記第２検出位置に液体が到達したか否かを検出する第２廃液検出手段を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、液体流入部と、満液検出位置である第１検出位置との間の、中間位置である第２検出位置においても液体が到達したか否かを検出することができるため、満液検出の精度が向上する。また、第１検出位置に到達していない方の液体が、第１検出位置にどの程度近づいているのかを把握することができる。

第５の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第４の何れかの発明において、前記吸収体の前記２つの液体流入部と前記第１検出位置との間に前記液体を透過させない仕切り壁が設けられるとともに、前記吸収体は、前記液体流入部側の部分に吸収された液体を前記仕切り壁を迂回して前記第１検出位置側に導く迂回部分を有することを特徴とするものである。

液体流入部と第１検出位置との間に液体を透過させない仕切り壁を設けることで、液体流入部から流入した液体が直線的に第１検出位置に到達することが阻止される。従って、第１検出位置の近傍部以外の他の部分にあらかた液体が吸収された状態となった後に、最後に第１検出位置に液体を到達させることができ、吸収体の廃液吸収効率が高まる。

第６の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第５の何れかの発明において、前記液滴噴射ヘッドはインクの液滴を噴射するインクジェットヘッドであって、顔料インクと染料インクの、導電率の異なる２種類のインクを噴射可能であることを特徴とするものである。

インクジェットヘッドから排出された顔料インクと染料インクが回収の過程で混合されると、顔料が凝集して、廃液回収装置に至るまでのチューブ等の経路において詰まりなどの不具合が生じる虞がある。そこで、顔料インクの廃液と染料インクの廃液を同じ経路で廃液回収装置に送るのではなく、個別に廃液回収装置まで導いて別々の液体流入部から廃液ケース内に流入させることが好ましい。

本発明によれば、第１廃液検出手段によって、２つの液体流入部からそれぞれ離れた、吸収体の第１検出位置に２種類の液体の両方が到達したことが検出されたときに、はじめて満液状態と判定することで、その判定時に吸収体には未吸収部分はほとんど存在せず満液状態を精度よく判定できることとなり、吸収体の廃液吸収効率が向上する。

本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。 キャップ部材及び液受け部材と、廃液回収装置との接続関係を概略的に示す図である。 廃インク回収装置の概略構成図である。 廃インクの種類判別を行うための導電率の閾値を説明する図である。 インクジェットプリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。 変更形態に係る廃インク回収装置の概略構成図である。 別の変更形態に係るインクジェットプリンタのブロック図である。 さらに別の変更形態に係る廃インク回収装置の概略構成図である。

次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１（液滴噴射装置）は、記録用紙Ｐが載置されるプラテン２と、このプラテン２と平行な走査方向に往復移動可能なキャリッジ３と、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４（液滴噴射ヘッド）と、記録用紙Ｐを走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送機構５と、インクジェットヘッド４の液滴噴射性能の回復・維持に関する各種メンテナンス作業を行うメンテナンスユニット６と、メンテナンス等の際にインクジェットヘッド４から排出された廃インクを回収する廃インク回収装置７と、インクジェットプリンタ１の全体制御を司る制御装置８等を備えている。

プラテン２の上面には図示しない給紙機構から供給された記録用紙Ｐが載置される。また、プラテン２の上方には、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイドレール１０，１１が設けられ、キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って走査方向に往復移動可能に構成されている。また、２本のガイドレール１０，１１は、プラテン２から走査方向に沿って図１の左方及び右方に離れた位置まで延在しており、キャリッジ３は、プラテン２上の記録用紙Ｐと対向する領域（記録領域）から、非記録領域である、プラテン２から左右方向に離れた位置まで移動可能に構成されている。また、キャリッジ３には、２つのプーリ１２，１３間に巻き掛けられた無端ベルト１４が連結されており、キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が走行駆動されたときに、キャリッジ３は、無端ベルト１４の走行に伴って走査方向に移動するようになっている。

インクジェットヘッド４は、キャリッジ３の下部に取り付けられており、プラテン２の上面と平行な、インクジェットヘッド４の下面が、複数のノズル１６が開口するインク噴射面となっている。また、図１に示すように、プリンタ１のプリンタ本体１ａにはホルダ９が固定的に設けられ、このホルダ９には４色のインク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）がそれぞれ貯留された４つのインクカートリッジ１７が装着される。尚、本実施形態のプリンタ１で使用される４色のインクのうち、ブラックインクは、水などのインク溶媒に不溶性の色材が用いられた、顔料インクであり、他の３色のインク（カラーインクと総称する）は、インク溶媒に可溶性の色材が用いられた、染料インクである。また、図示は省略するが、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４とホルダ９とが４本のチューブ（図示省略）で接続され、４つのインクカートリッジ１７内のインクが、４本のチューブを介してインクジェットヘッド４にそれぞれ供給されるようになっている。

図１に示すように、インクジェットヘッド４の複数のノズル１６は、４色のインクにそれぞれ対応した４列のノズル列を構成している。また、インクジェットヘッド４は、複数のノズル１６内のインクにそれぞれ圧力を付与して、複数のノズル１６のそれぞれから個別にインクの液滴を噴射させるアクチュエータを備えている。このアクチュエータの構成は特定のものに限定されず、圧電素子の圧電歪を利用した圧電アクチュエータなど、公知のものを使用できる。そして、インクジェットヘッド４は、アクチュエータによって、複数のノズル１６のそれぞれから、対応する色のインクをプラテン２に載置された記録用紙Ｐに対して噴射する。

搬送機構５は、搬送方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有し、これら２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙Ｐを搬送方向（図１の前方）に搬送する。

そして、インクジェットプリンタ１は、プラテン２上に載置された記録用紙Ｐに対して、キャリッジ３とともに走査方向（図１の左右方向）に往復移動するインクジェットヘッド４からインクを噴射させるとともに、２つの搬送ローラ１８，１９によって記録用紙Ｐを搬送方向（図１の前方）に搬送することにより、記録用紙Ｐに所望の画像や文字等を印刷する。

メンテナンスユニット６は、プラテン２に対して走査方向一方側（図１の右側）に離れた位置（メンテナンス位置：図１に二点鎖線でキャリッジ３が示されているＡの位置）に配置されている。このメンテナンスユニット６は、インクジェットヘッド４の下面（インク噴射面）に密着して複数のノズル１６の開口を覆うキャップ部材２１と、キャップ部材２１に接続された吸引ポンプ２３と、吸引パージ後にインク噴射面４ａに付着したインクを拭き取るワイパー２２等を備えている。

キャップ部材２１は、上下方向（図１の紙面垂直方向）に移動可能に構成され、キャップ駆動モータ３５（図５参照）を含む適宜のキャップ駆動機構によって、インクジェットヘッド４のインク噴射面に対して離接駆動される。また、キャップ部材２１は、インクジェットヘッド４のインク噴射面に密着した状態（キャッピング状態）にあるときに、ブラックインクを噴射するノズル１６（左側１列のノズル列）を覆う第１キャップ部２６と、３色のカラーインク（イエロー、シアン、マゼンタ）を噴射するノズル１６（右側３列のノズル列）を覆う第２キャップ部２７とを有する。

第１キャップ部２６と第２キャップ部２７は、別々のチューブによって吸引ポンプ２３に接続されている。そして、吸引ポンプ２３は、キャップ部材２１がキャッピング状態にあるときに、第１キャップ部２６内の吸引（減圧）と、第２キャップ部２７内の吸引（減圧）とを、独立して行うことができるようになっている。即ち、ブラック用のノズル１６とカラー用のノズル１６の、インク排出（吸引パージ）が個別に行われるようになっている。

ワイパー２２はキャップ部材２１よりもプラテン２側の位置に立設されており、吸引パージ後に、このワイパー２２の先端がインクジェットヘッド４のインク噴射面に接触した状態でキャリッジ３が走査方向に移動することによって、ワイパー２２がインク噴射面に付着したインクを拭き取る。

また、本実施形態のプリンタ１は、記録用紙Ｐへの印刷を行わない期間に、ノズル１６内の乾燥を防止する等の目的から、適宜のタイミングで、インクジェットヘッド４の複数のノズル１６からそれぞれインクを噴射させてインクを排出する、フラッシングを行うように構成されている。図１に示すように、プラテン２を挟んでメンテナンスユニット６と反対側の位置（フラッシング位置：図１に二点鎖線でキャリッジ３が示されているＢの位置）に、液受け部材２８が設置されている。そして、インクジェットヘッド４は、キャリッジ３がフラッシング位置Ｂに移動した状態でフラッシングを行い、フラッシングによってノズル１６から排出されたインクは液受け部材２８に受け止められる。尚、液受け部材２８も、前述のキャップ部材２１と同様に、ブラックインクを噴射するノズル列に対応し、ブラックインクを受ける第１液受け部２９と、３色のカラーインクを噴射する３列のノズル列に対応し、カラーインクを受ける第２液受け部３０に区分けされている。

ところで、上述したように、本実施形態では、ブラックインクとしては顔料インクが使用される一方で、他の３色のカラーインクとしては染料インクが使用されているが、顔料インクに染料インクが混合されると凝集が生じ、インク流路に詰まり等を生じさせる原因となることが知られている。そこで、吸引パージやフラッシングによってインクジェットヘッド４から排出された廃インクが、廃インク回収装置７への回収の過程で混合されることがないように、廃インク回収装置７への経路がブラックとカラーで別々に分かれている。

図２は、キャップ部材２１及び液受け部材２８と、廃インク回収装置７との接続関係を概略的に示す図である。まず、吸引パージを行う吸引ポンプ２３は、キャップ部材２１に排出されるブラックインクとカラーインクとを混合させないように構成される。例えば、第１キャップ部２６と第２キャップ部２７に別々の吸引ポンプ２３が接続されてもよい。あるいは、吸引ポンプ２３がチューブポンプである場合には、第１キャップ部２６と第２キャップ部２７とでチューブを別々に分ける。

その上で、吸引ポンプ２３と廃インク回収装置７がブラック用のチューブ３１ａ（及びチューブ３３）とカラー用のチューブ３１ｂ（及びチューブ３４）によって個別に接続される。つまり、キャップ部材２１に排出されたブラックの廃インクとカラーの廃インクは、廃インク回収装置７にまとめて送られるのではなく、ブラックの廃インクとカラーの廃インクが、それぞれ個別の経路を通って廃インク回収装置７に送られるようになっている。

また、フラッシング用の液受け部材２８についても、ブラック用の第１液受け部２９とカラー用の第２液受け部３０が、チューブ３２ａ（及びチューブ３３）とカラー用のチューブ３２ｂ（及びチューブ３４）によって廃インク回収装置７とそれぞれ接続されており、ブラックの廃インクとカラーの廃インクが、個別の経路を通って廃インク回収装置７に送られる。

次に、廃インク回収装置７について説明する。廃インク回収装置７は、上述した吸引パージやフラッシングにおいて、インクジェットヘッド４のノズル１６から排出された廃インクを回収するものである。尚、吸引パージを行うための吸引ポンプ２３、及び、フラッシングを行う際に動作するインクジェットヘッド４のアクチュエータが、共に、本願発明の「排出手段」に相当する。

図３は、廃インク回収装置７の概略構成図である。図３に示すように、廃インク回収装置７は、廃インクが流入する廃インクケース４０（廃液ケース）と、この廃インクケース４０内に収容された吸収体４１と、廃インクケース４０内に流れ込んだ廃インクが吸収体４１の所定の満液検出位置（検出位置Ａ）に到達したか否かを検出する廃インク検出センサ４２（第１廃液検出手段）を有する。

廃インクケース４０は、直方体の箱状に形成されており、この廃インクケース４０の相対向する２つの側面には、それぞれ廃インクが流入する２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂ（液体流入部）が設けられている。２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂのうち、一方（図中左側）の廃インク流入口４０ａは、吸引パージやフラッシングによって排出された、顔料インクであるブラックインクが流れるチューブ３３が接続され、他方（図中右側）の廃インク流入口４０ｂは、染料インクである３色のカラーインクが流れるチューブ３４が接続されている。

廃インクケース４０内には、多孔質部材からなる直方体状の吸収体４１が収容されている。上述したように、廃インクケース４０には２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂが設けられており、これら２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂから流入したブラックとカラーの廃インクは、廃インクケース４０の内側面に沿って落下しつつ、廃インク流入口４０ａ，４０ｂに近い、吸収体４１の下側の２つの角部４１ａ，４１ｂから吸収されていく。従って、図３に破線で示すように、２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂからそれぞれ流入した、ブラックの廃インクとカラーの廃インクは、吸収体４１内において前記角部４１ａ，４１ｂを中心に上方へ放射状に浸透していく。

尚、３色のカラーインクを排出するノズル１６は、ブラックインクを排出するノズル１６の３倍の数（ノズル列が３列）であることから、ある特定のインクを噴射するノズル１６についての、パージやフラッシングの回数が突出して多くない限り、廃インクケース４０内に流入するカラーの廃インクは、ブラックの廃インクのほぼ３倍となる。従って、図３の放射状の破線で示されるように、吸収体４１へ廃インクの流入が始まってから一定期間を経た状態では、吸収体４１内のカラーの廃インクの浸透範囲は、ブラックの廃インクの浸透範囲と比べてかなり大きくなると予測される。

本実施形態で使用されている４色のインクは、それぞれ、所定の導電率を有する導電性の液体である。そして、吸収体４１の満液状態検出のための廃インク検出センサ４２は、２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂからそれぞれ所定距離離れた、吸収体４１の検出位置Ａにおける導電率を測定することにより、前記検出位置Ａに廃インクが到達したか否かを検出する。

廃インク検出センサ４２による廃インクの検出原理について説明する。廃インク検出センサ４２は、吸収体４１の所定の検出位置に設置された１対の電極を有し、１対の電極間に所定の電圧を印加したときの電流値を測定し、これにより検出位置における導電率（抵抗率の逆数）を求める。

また、図３に示すように、本実施形態では、一方の廃インク流入口４０ａ（４０ｂ）から流入した廃インクは、吸収体４１の下端部の角部４１ａ（４１ｂ）から放射状に浸透することから、吸収体４１の上端部は、最後に廃インクが到達する部分であると推測される。そこで、廃インク検出センサ４２は、吸収体４１の満液状態を検出するために、その電極が、吸収体４１の上端部の検出位置Ａに配置されている。

また、本実施形態では、カラーの廃インク量はブラックの廃インク量と比べてほぼ３倍となり、カラーの廃インクはブラックの廃インクよりも浸透範囲が広くなることから、満液検出のための検出位置Ａはブラックの廃インク流入口４０ａ側（図中左側）に寄っている。より詳細には、吸収体４１のカラー側の角部４１ｂから検出位置Ａまでの直線的な経路４３ｂ（最短の浸透経路）の長さが、ブラック側の角部４１ａから検出位置Ａまでの直線的な経路４３ａの、ほぼ３倍となっている。これにより、ブラックの廃インクとカラーの廃インクとが、ほぼ同じ時期に検出位置Ａに到達するように設定されている。

尚、検出位置Ａが吸収体４１の上端面の位置に設定されていると、この検出位置Ａにブラックとカラーの廃インクが共に到達したときには、吸収体４１はそれ以上廃インクを吸収できない限界状態となる。しかし、図３のように、検出位置Ａが吸収体４１の上端面よりも少し下の位置に設定されていると、検出位置Ａに廃インクが到達した状態では、吸収体４１は、まだわずかに廃インクを吸収することができる状態である。即ち、検出位置Ａを図３の位置にすることで、前記限界状態よりも少し前の状態を検出することが可能となる。

ところで、上述したように、廃インク検出センサ４２の検出位置Ａ（満液検出位置）が、想定されるブラックとカラーの廃インク量の比率（１：３）に応じた位置に設定されているため、設計上（理論上）は、ブラックとカラーがほぼ同時に検出位置Ａに到達することになるが、実際には、４色のインクをそれぞれ噴射するノズル１６の、吸引パージやフラッシングにおける１回の廃インク量や頻度が完全に等しくなるとは限らず、実際のブラックとカラーの廃インク量が、１：３の理論上の比率からずれることは容易に想像がつく。この場合、ブラックとカラーとで検出位置Ａに到達するタイミングがずれることになる。そのため、検出位置Ａに廃インクが到達したことが検出されたときにすぐに吸収体４１が満液状態になったと判定すると、実際には一方の廃インクしか検出位置Ａに到達しておらず、他方の廃インクの浸透経路４３ａ（４３ｂ）において、廃インクが吸収されていない部分が存在する状態であるのに、満液状態と判定することになってしまう。つまり、吸収体４１の廃インクの吸収効率が低下する。

そこで、本実施形態では、廃インク検出センサ４２は、検出位置Ａに、ブラックインクとカラーインクの何れか一方のみが到達しているのか、あるいは、両方のインクが到達しているのかを区別することができるようになっている。

まず、顔料インクであるブラックインクと、染料インクである３色（イエロー、シアン、マゼンタ）のカラーインクとで、導電率が大きく異なる（例えば、２５℃の条件で、ブラックインクの導電率は０．３μｓ／ｃｍ、カラーインクの導電率は３色平均で４．０μｓ／ｃｍ程度）。そのため、廃インク検出センサ４２は、廃インクが検出位置に到達していることを検出したときに、さらに、そのときの検出位置Ａにおける吸収体４１の導電率の測定値から、ブラックインクとカラーインクの何れか一方のみが到達しているのか、あるいは、両方のインクが到達しているのかを区別することができる。

廃インク検出センサ４２の廃インクの種類判別について、より具体的に説明する。図４は、廃インクの種類判別を行うための導電率の閾値を説明する図である。ブラックインクの導電率をσｋ（例えば０．３μｓ／ｃｍ）、カラーインクの導電率をσｃ（例えば４．０μｓ／ｃｍ）としたときに、導電率について３つの閾値（σ１，σ２，σ３）が予め設定される。第１閾値σ１と第２閾値σ２は、カラーインクの導電率σｃとブラックインクの導電率σｋにそれぞれ等しい値に設定される。また、第３閾値σ３は、第２閾値σ２（ブラックインクの導電率σｋ）よりもかなり低い、０に近い値に設定される。

そして、廃インク検出センサ４２は、検出位置Ａにおける導電率の測定値σが第１閾値σ１以上であるときには、導電率の高いカラー（ＣＬ）の廃インクのみが検出位置Ａに到達していると判断する。一方、導電率の測定値σが第３閾値σ３と第２閾値σ２との間の範囲にあるときには、導電率の低いブラック（Ｂｋ）の廃インクのみが検出位置Ａに到達していると判断する。尚、導電率の測定値σが第３閾値σ３よりも低い（０に近い）ときには、どちらの廃インクも検出位置Ａに到達していないと判断する。

一方で、導電率の測定値σが、第２閾値σ２と第１閾値σ１との間にあるときには、ブラックインクの導電率σｋとカラーインクの導電率σｃの中間の値であることから、ブラックの廃インクとカラーの廃インクの両方が検出位置Ａに到達して両者が混在している状態であると判断する。

また、図３に示すように、廃インク回収装置７は、検出位置Ａの廃インクの到達を検出する上述の廃インク検出センサ４２に加えて、さらに、廃インクケース４０の２つの廃インク流入口４０ａ、４０ｂと上記検出位置Ａとの間の、検出位置Ｂ，Ｃ（第２検出位置）に廃インクが到達したかをそれぞれ検出する、２つの廃インク検出センサ４４，４５（第２廃液検出手段）を有する。これら２つの廃インク検出センサ４４，４５は、上述した廃インク検出センサ４２と同様の構成を有し、検出位置Ｂ，Ｃにおける導電率を測定することによって、廃インクの到達を検出するものである。

廃インク検出センサ４４の検出位置Ｂは、廃インク流入口４０ａから流入したブラックの廃インクが最初に浸透し始める、吸収体４１の角部４１ａと前記検出位置Ａとを結ぶ、直線的な浸透経路４３ａ上にある。また、廃インク検出センサ４５の検出位置Ｃは、廃インク流入口４０ｂから流入したカラーの廃インクが最初に浸透し始める、吸収体４１の角部４１ｂと前記検出位置Ａとを結ぶ、直線的な浸透経路４３ｂ上にある。そして、２つの廃インク検出センサ４４，４５によって、廃インク流入口４０ａ，４０ｂと、満液検出位置である検出位置Ａとの間の、中間位置である検出位置Ｂ，Ｃにおいても廃インクが到達したか否かを検出することができるようになっている。

次に、制御装置８を中心とするインクジェットプリンタ１の制御系について、図５のブロック図を参照して詳細に説明する。図５に示されるプリンタ１の制御装置８は、例えば、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタ１の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータを備え、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵで実行されることにより、以下に説明するような種々の制御を行う。あるいは、制御装置８は、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェア的なものであってもよい。

この制御装置８は、インクジェットヘッド４を制御するヘッド制御部６１と、キャリッジ３を走査方向に駆動するキャリッジ駆動モータ１５を制御するキャリッジ制御部６２と、搬送機構５を制御する搬送制御部６３とを含む、印刷制御部６０を有する。印刷制御部６０は、ＰＣ７０から入力された、印刷する画像等に関するデータ（印字データ）に基づき、インクジェットヘッド４、キャリッジ駆動モータ１５、及び、搬送機構５をそれぞれ制御して、記録用紙Ｐへの印刷を行わせる。

また、制御装置８は、メンテナンスユニット６の吸引ポンプ２３やキャップ部材２１を昇降させるキャップ駆動モータ３５等を制御して、前述した吸引パージを含む一連のメンテナンス動作を制御するメンテナンス制御部６５と、インクジェットヘッド４のフラッシングを制御するフラッシング制御部６６を備えている。さらに、制御装置８は、廃インク回収装置７の吸収体４１が満液状態か否かを判定する満液判定部６７を備えている。

尚、印刷制御部６０、メンテナンス制御部６５、フラッシング制御部６６、及び、満液判定部６７のそれぞれの機能は、実際には、上述したマイクロコンピュータの動作、あるいは、演算回路を含む各種回路の動作によって実現される。

満液判定部６７について詳細に説明する。満液判定部６７は、廃インク検出センサ４２の検出結果に基づいて、廃インク回収装置７の吸収体４１が満液状態であるか否かを判定する。上述したように、廃インク検出センサ４２は、吸収体４１の検出位置Ａにおける導電率から、検出位置Ａにブラックの廃インクとカラーの廃インクのうちの一方のみが到達した状態か、両方が到達した状態かを区別して検出できる。そして、検出位置Ａに、２種類のインクのうちの一方のみが到達し、他方のインクは到達していない状態では、吸収体４１にはまだインクを吸収可能な部分（未吸収部分）が存在すると考えられる。

そこで、満液判定部６７は、廃インク検出センサ４２によって、一方のインクのみが吸収体４１の検出位置に到達したことが検出された場合は、吸収体４１が満液状態であるとは判定せず、両方のインクが吸収体４１の検出位置Ａに到達したことが検出されたときに、はじめて満液状態と判定する。これにより、満液状態と判定されたときには、吸収体４１の、廃インク流入口４０ａ，４０ｂから検出位置Ａまでの間に未吸収部分がほとんど存在しないことから、吸収体４１の満液状態を精度よく判定できることとなり、廃インクの吸収効率が向上する。

また、本実施形態では、２つの廃インク検出センサ４４，４５によって、２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂと検出位置Ａとの間の、中間位置である検出位置Ｂ，Ｃについても、インクが到達したか否かを検出できるようになっている。そして、満液判定部６７が、上記２つの廃インク検出センサ４４，４５の検出結果も用いて満液状態の判定を行うことで、満液検出の精度が向上する。

例えば、多孔質部材からなる吸収体４１の、孔の密度等がばらつくなどして、周囲と比べて局部的に廃インクを吸収しにくい部分が存在するような場合、廃インク流入口４０ａ，４０ｂから流入した廃インクが、直線的な浸透経路４３ａ，４３ｂを通ることなく迂回して検出位置Ａに到達してしまうことがあると、前記浸透経路４３ａ，４３ｂ上の一部に未吸収部分が存在するのに、満液状態であると判定されてしまう。このような異常な浸透状態は、検出位置Ａに加えて、途中の検出位置Ｂ，Ｃにおいても廃インクの到達検出を行うことによって、把握が可能となる。即ち、廃インク検出センサ４２によって、検出位置Ａに両方の廃インクが到達していることが検出された場合でも、廃インク検出センサ４４，４５によって途中の検出位置Ｂ，Ｃの少なくとも一方において廃インクが到達していないことが検出された場合に、満液判定部６７は、吸収体４１がまだ満液状態になっていないと判定することが可能となる。

また、検出位置Ａに一方の廃インクが到達したことが検出されている場合に、他方の液体が、検出位置Ａにどの程度近づいているのかを把握することができる。また、検出位置Ａに先に到達した一方の廃インクが、検出位置Ａを越えて他方の浸透経路４３ａ（４３ｂ）まで浸透し過ぎた状態では、検出位置Ａに他方の廃インクが到達するまでに吸収体４１が完全に満液状態となり、廃インクケース４０から廃インクが溢れ出してしまう虞がある。しかし、他方の浸透経路４３ａ（４３ｂ）の途中の検出位置Ｂ（検出位置Ｃ）にどのような廃インクが到達しているのかを検出することで、上記の問題を事前に察知することができる。即ち、廃インク検出センサ４２によって検出位置Ａに一方のインクしか到達していないことが検出された場合でも、廃インク検出センサ４４（４５）によって、前記一方のインクが、他方の浸透経路４３ａ（４３ｂ）上の検出位置Ｂ（検出位置Ｃ）まで到達していることが検出された場合に、満液判定部６７は、吸収体４１が満液状態であると判定することが可能となる。

尚、満液判定部６７は、吸収体４１が満液状態であると判定した場合には、満液検出信号をプリンタ１に接続されたＰＣ７０に送信し、ユーザーに対して、廃インク回収装置７の吸収体４１を交換すべき時期にあることを通知する。尚、先にも述べたが、検出位置Ａに廃インクが到達した後でも、まだわずかに吸収体４１が廃インクを吸収することができるように、図３に示すように検出位置Ａが吸収体４１の上端よりも少し下の位置に設定されていると、満液状態の通知に気づかず吸収体４１を交換しないまま、しばらくの間ユーザーがプリンタ１を使い続けてしまった場合でも、廃インクケース４０から廃インクが溢れ出てしまうことが防止される。

あるいは、満液判定部６７によって、吸収体４１が満液状態であることが判定されたときに、ユーザーによって吸収体４１が交換されるまで、インクジェットヘッド４のインク噴射動作や、吸引パージなど、廃インクが発生するプリンタ１の動作が禁止されてもよい。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］前記実施形態では、廃インクケース４０の２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂと、満液検出位置である検出位置Ａとの間の、検出位置Ｂ，Ｃにインクが到達したか否かを検出する、２つの廃インク検出センサ４４，４５（第２廃液検出手段）が設けられていたが、これら廃インク検出センサ４４，４５の何れか一方、あるいは、両方が省略されても、廃インク検出センサ４２（第１廃液検出手段）のみで満液状態の検出は可能である。

２］前記実施形態は、検出位置Ａはブラックの廃インク流入口４０ａに寄った位置に設定されていたが、この検出位置Ａは、ブラックの廃インクとカラーの廃インクの、想定される比率に応じて適宜変更可能である。例えば、ブラックの廃インク量とカラーの廃インク量がほぼ同じであると想定される場合には、図６に示すように、検出位置Ａは、２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂからほぼ等距離の位置に設定される。

また、ブラックの廃インク量とカラーの廃インク量の比率を想定できない場合でも、図６のように、検出位置Ａが、２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂからほぼ等距離の位置に設定されてもよい。但し、この場合には、先に検出位置Ａに到達した一方のインクが、検出位置Ａを越えて、他方のインクの浸透経路４３ａ（４３ｂ）まで浸透することも十分に考えられるため、前記実施形態のように、検出位置Ａまでの他方のインクの浸透経路４３ａ（４３ｂ）のどの位置まで、前記一方のインクが到達しているのかを検出できるようになっていることが好ましい。

３］廃インク検出センサ４２に不具合等が生じて、廃インク検出センサ４２によって検出位置Ａにインクが到達したか否かが検出できなくなると、満液状態の判定がなされなくなり、廃インクが廃インクケース４０から溢れ出てしまう虞がある。そこで、図７のブロック図に示すように、制御装置８が、廃インク検出センサ４２による検出位置Ａにおける廃インクの検出と並行して、インクジェットヘッド４から排出されて吸収体４１に吸収される、廃インクの吸収量を推測する、廃インク吸収量推測部６８（廃液吸収量推測手段）を有する構成であってもよい。

廃インク吸収量推測部６８は、プリンタ１の使用開始後（又は、廃インク回収装置７の吸収体４１が過去に交換されている場合はその交換時）から現時点までに、インクジェットヘッド４から排出された廃インク量の総量を推測し、さらに、この廃インク量の総量に基づいて吸収体４１の廃液吸収量を推測する。以下に、具体的な推測方法の一例を挙げる。

廃インク回収装置７に回収される廃インクは、大きくは、吸引パージでの廃インクと、フラッシングでの廃インク量に分けられる。ここで、メンテナンス制御部６５は、１回の吸引パージでインクジェットヘッド４から排出される廃インク量の設計上の推定値を記憶するとともに、吸引パージの回数（頻度）をカウントしている。そして、廃インク吸収量推測部６８は、１回の吸引パージの廃インク量の推定値と回数を掛け合わせることにより、吸引パージで排出される廃インク量の総量を推測する。尚、当然ながら、インクの種類（ブラックとカラー）によって１回の吸引パージでの廃インク量が異なる場合や、強さ（吸引力）の異なる吸引パージを使い分ける場合には、それぞれの吸引パージについて、廃インク量の推定値が設定された上で、それぞれの回数を個別にカウントする。

また、フラッシング制御部６６は、１つのノズル１６についての１回のフラッシングで排出される廃インク量の、設計上の推定値を記憶するとともに、フラッシングを行ったノズル１６の数（延べ回数：頻度）をカウントしている。そして、廃インク吸収量推測部６８は、１回のフラッシングでの廃インク量の推定値と延べ回数を掛け合わせることにより、フラッシングで排出された廃インク量の総量を推測する。

尚、インクジェットヘッド４から廃インクが排出されるのは、上記の吸引パージ及びフラッシングの他に、プリンタ１の初期使用前の、インクジェットヘッド４内のインク置換などもあり、廃インク吸収量推測部６８は、このような他のタイミングで排出される廃インク量も加算して、現時点までに排出されている廃インクの総量を推測するようにしてもよい。

さらに、廃インク吸収量推測部６８は、上記のようにして推測した廃インク量の総量に、予め設定された蒸発率を掛けるなどして、吸収体４１に吸収されている廃インク吸収量を推測する。

その上で、満液判定部６７は、廃インク吸収量推測部６８により推測された廃インク吸収量が、所定の限界量以上となったときには、廃インク検出センサ４２の検出結果にかかわらず、吸収体４１が満液状態であると判定する。これにより、廃インク検出センサ４２で吸収体４１の満液状態を検出できない場合でも、廃インクが溢れ出ることを防止できる。

尚、廃インク吸収量推測部６８は、あくまでも設計上の推定値に基づいてインクジェットヘッド４からの廃インクの総量を推測しており、その廃インクの総量の推測値が、実際にインクジェットヘッド４から排出される廃インクの総量に対してある程度ずれることは避けられない。それに加えて、吸収体４１に吸収されている廃インク吸収量を算出するための蒸発率も、周囲の環境条件（温度や湿度等）によって変化するものであって一定ではない。即ち、廃インク吸収量推測部６８による、廃インク吸収量の推測はさほど精度のよいものではない。従って、吸収体４１の満液状態の判定には、可能な限り、廃インク検出センサ４２の検出結果を用いることが好ましい。

そこで、廃インク検出センサ４２が正常な場合には、この廃インク検出センサ４２による検出結果が常に優先されるように、上記推測された廃インク吸収量に基づく満液状態の判定閾値である、前記限界量は、吸収体４１の検出位置Ａまでブラックとカラーの両方の廃インクが到達した状態における、吸収体４１の廃インク吸収量（設計上の想定値）よりも高い値に設定されることが好ましい。

４］上述した図３や図６の形態では、２つの廃インク流入口４０ａ、４０ｂからそれぞれ廃インクケース４０に流入した廃インクは、検出位置Ａに向けて直線的な浸透経路４３ａ，４３ｂに沿って浸透していくため、例えば、吸収体４１の右上や左上の角部などの、検出位置Ａの周囲部分以外に廃インクが吸収される前に、検出位置Ａに廃インクが到達してしまうことも考えられる。

そこで、図８に示すように、廃インクケース４０内の、吸収体４１の廃インク流入口４０ａ、４０ｂと検出位置Ａとの間に、インクを透過させない材料で形成された仕切り壁５０が、両者を結ぶ直線４３ａ，４３ｂ（図中破線）と交差するように設けられてもよい。仕切り壁５０は、吸収体４１を上下に完全に仕切っておらず、吸収体４１の仕切り壁５０の左右両側には、仕切り壁５０よりも下側（廃インク吸収口側）の部分４１ｃに吸収された廃インクを検出位置Ａに導く迂回部分４１ｄ，４１ｅが設けられている。これにより、廃インク流入口４０ａ，４０ｂから流入した廃インクが、直線的に検出位置Ａに到達することが阻止される。従って、検出位置Ａの近傍部以外の他の部分にあらかた廃インクが吸収された状態となった後に、最後に検出位置Ａに廃インクを到達させることができ、吸収体４１の吸収効率が向上する。

５］前記実施形態では、ブラックとカラーの２種類のインクが、２つの廃インク流入口４０ａ，４０ｂからそれぞれ廃インクケース４０に別々に流入するようになっていたが、３種類以上のインクが異なる廃インク流入口から廃インクケース４０に流入するように構成されてもよい。この場合は、吸収体４１の、満液検出位置である検出位置Ａにおいて、前記３種類以上のインクが全て到達したときに、満液状態であると判定する。

以上説明した実施形態及びその変更形態は、記録用紙Ｐに画像等を記録するインクジェットプリンタに本発明を適用した一例であるが、本発明は、画像記録用のインク以外の液体を噴射する他の液滴噴射装置の廃液回収装置にも適用可能である。

１ インクジェットプリンタ
４ インクジェットヘッド
７ 廃インク回収装置
８ 制御装置
１６ ノズル
２１ キャップ部材
２３ 吸引ポンプ
４０ 廃インクケース
４０ａ，４０ｂ 廃インク流入口
４１ 吸収体
４１ｄ，４１ｅ 迂回部分
４２ 廃インク検出センサ
４４，４５ 廃インク検出センサ
５０ 仕切り壁
６７ 満液判定部
６８ 廃インク吸収量推測部

Claims (6)

1. 導電率の異なる２種類の液体をそれぞれ噴射可能な液滴噴射ヘッドと、
   前記液滴噴射ヘッド内から前記２種類の液体をそれぞれ排出させる排出手段と、
   前記排出手段によって排出された前記２種類の液体を回収する廃液回収装置を備え、
   前記廃液回収装置は、廃液ケースと、前記廃液ケース内に収容された吸収体と、前記排出手段によって排出された前記２種類の液体を前記廃液ケース内にそれぞれ流入させる２つの液体流入部と、前記吸収体の前記２つの液体流入部からそれぞれ所定距離離れた第１検出位置における導電率を測定することにより、前記吸収体に吸収された前記液体が前記第１検出位置まで到達したか否かを検出する第１廃液検出手段を有し、
   前記第１廃液検出手段は、前記吸収体の前記第１検出位置における導電率から、前記２種類の液体のうちの一方のみが到達した状態か、前記２種類の液体の両方が到達した状態かを区別して検出し、
   さらに、前記第１廃液検出手段によって前記２種類の液体の両方が前記吸収体の前記第１検出位置に到達したことが検出されたときに、前記吸収体が満液状態であると判定する満液判定手段を備えていることを特徴とする液滴噴射装置。
2. 前記第１廃液検出手段は、
   前記吸収体の前記第１検出位置における導電率が、所定の第１閾値以上であるときには、前記第１検出位置に、前記２種類の液体のうちの導電率が高い方の液体が到達したと判断し、
   前記吸収体の前記第１検出位置における導電率が、前記第１閾値よりも低い第２閾値と、前記第２閾値よりもさらに低い第３閾値との間の範囲にあるときには、前記第１検出位置に、前記２種類の液体のうちの導電率が低い方の液体が到達したと判断し、
   前記吸収体の前記第１検出位置における導電率が、前記第１閾値と前記第２閾値との間の範囲にあるときには、前記第１検出位置に前記２種類の液体の両方が到達していると判断することを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
3. 前記吸収体に吸収されている廃液量を、予め設定された、前記排出手段の排出動作における廃液量の推測値と、現時点までに実行された前記排出手段の排出動作の頻度に応じて推測する廃液吸収量推測手段をさらに備え、
   一方で、前記満液判定手段は、前記廃液吸収量推測手段によって推測された廃液量が、予め設定された所定の限界廃液量以上となったときには、前記第１廃液検出手段の検出結果にかかわらず満液状態であると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴噴射装置。
4. 前記吸収体の、前記２つの液体流入部の少なくとも一方と前記第１検出位置との間に位置する、第２検出位置における導電率を測定し、前記第２検出位置に液体が到達したか否かを検出する第２廃液検出手段を有することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液滴噴射装置。
5. 前記吸収体の前記２つの液体流入部と前記第１検出位置との間に前記液体を透過させない仕切り壁が設けられるとともに、前記吸収体は、前記液体流入部側の部分に吸収された液体を前記仕切り壁を迂回して前記第１検出位置側に導く迂回部分を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液滴噴射装置。
6. 前記液滴噴射ヘッドはインクの液滴を噴射するインクジェットヘッドであって、顔料インクと染料インクの、導電率の異なる２種類のインクを噴射可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液滴噴射装置。
   

Images