JP3870444B2

JP3870444B2 - インクジェット式プリンタの廃液収容装置

Info

Publication number: JP3870444B2
Application number: JP11655096A
Authority: JP
Inventors: 儀行山田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2016-05-10
Also published as: JPH09300655A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット式プリンタに設けられ、インク流路から回収される不要なインクをインク吸収体に吸収して収容可能な廃液収容装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット式プリンタには、記録ヘッドに残留するインクを除去可能な種々のメンテナンス装置、例えば、記録ヘッド表面に付着したインクを払拭するワイパ装置や、ポンプなどにより記録ヘッド内のインクを吸引する吸引装置が設けられ、更にこれらの装置によって回収される不要なインクを収容する廃液収容装置が設けられている。
【０００３】
この廃液収容装置は、通常、インク吸収性に優れた多孔質体からなるインク吸収体を容器内に収納してなり、このインク吸収体に記録ヘッド等から回収された廃インクを吸収させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記廃液収容装置に回収されるインクは、例えばインク吸収体上に滴下されて、その滴下位置からインク吸収体全体に拡散して行くが、その際、インクは、毛細管現象による作用の他に重力の影響も受けるため、横方向以上に下方へ拡散しやすいという傾向があった。そのため、インク吸収体に対してインクが浸入する位置から横方向へ大きく離れた位置では、インク吸収体がインク吸収のために有効に利用されないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、インク吸収体全体をインク吸収に有効に利用可能なインクジェット式プリンタの廃液収容装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段、および発明の効果】
上述の目的を達成するため、本発明は、請求項１記載の通り、インク流路から回収される不要なインクを吸収して収容するインク吸収体を備えたインクジェット式プリンタの廃液収容装置において、前記インク吸収体には、インクを一方の側に十分に含浸させた後、他方の側へ浸出させるインク透過部を備えたインク不透過部を配置してあり、前記インク吸収体は、インクを排出する排出口からのインクを受ける上部のインク吸収部と、該上部のインク吸収部の下方に配置されるインク不透過部と、該インク不透過部の下方に配置される下部のインク吸収部とを含み、前記インク透過部は、インク排出口から遠い側のインク不透過部の端部に上部のインク吸収部から下部のインク吸収部へ連通可能とされることを特徴とする。
【０００７】
上記構成において、インク吸収体は、インク吸収性に優れた素材からなるものであり、代表的な例としては、綿、麻、パルプ等の植物性繊維かウール等の動物性繊維からなる布状または不織布状の多孔質素材や、ポリウレタン等の連続気泡を有するスポンジ状の合成樹脂多孔質体などを挙げることができる。
【０００８】
また、インク不透過部は、インク吸収体を上下の領域に分割するもので、この分割された上側または下側のいずれか一方から他方へのインクの浸出を阻止するものである。より具体的には、インクを透過させない樹脂板や樹脂フィルムをインク吸収体の中間位置に挟み込むなどすれば、インク不透過部を形成できる。また、インク吸収体が、連続気泡を有する合成樹脂多孔質体であれば、その一部を熱で溶融させてもインク不透過層を形成できる。なお、インク不透過部は、１層だけであっても２層以上であってもよい。
【０００９】
更に、インク透過部は、インク不透過部の一部に形成され、その部分でのみインクの浸出を許容するように機能するもので、具体的には、インク不透過層にスリットや孔を形成してインク不透過部の上下を連通させればよい。このスリットや孔の寸法を適宜調整すれば、インク透過部におけるインクの通りやすさは任意に調整することができる。また、スリットや孔の形成位置を調整することで、インクの拡散経路を任意に設定することができる。
【００１０】
本発明の廃液収容装置によれば、多くの部分では、インク不透過部が、その上下いずれか一方の側から他方の側へのインクの浸出を阻止し、インク透過部でのみ、一方の側から他方の側へインクを浸出させる。そのため、インクを上記一方の側に十分に含浸させた後に、上記他方の側へ浸出させるようにすることができる。
【００１１】
したがって、例えばインク不透過層よりも上方でインク吸収体にインクを吸収させる場合、インク不透過層よりも上方の部分に十分にインクを吸収させてから、引き続いてインク不透過層よりも下方の部分にインクを吸収させることができ、インク吸収体全体の有効利用を図ることができる。また、例えばインク不透過層を２つ設けて、２つのインク不透過層の間でインク吸収体にインクを吸収させる場合、上方のインク不透過層には比較的容易にインクが透過するインク透過部を設ける一方、下方のインク不透過層には比較的インクが透過しにくいインク透過部を設けることで、毛細管現象によるインクの拡散が下方よりも上方へ進行しやすい状態にし、重力によるインクの下方への拡散と適度にバランスさせておけば、インク吸収体全体の有効利用を図ることができる。
【００１２】
また、前記インク吸収体は、インクを排出する排出口からのインクを受ける上部のインク吸収部と、該上部のインク吸収部の下方に配置されるインク不透過部と、該インク不透過部の下方に配置される下部のインク吸収部とを含み、前記インク透過部は、インク排出口から遠い側のインク不透過部の端部に上部のインク吸収部から下部のインク吸収部へ連通可能とさせてインクを浸出させるようにされている。
【００１３】
この様な構造を採用しているので、例えばインク不透過層よりも上方でインク吸収体にインクを吸収させる場合、インク不透過層よりも上方の部分に十分にインクを吸収させてから、引き続いてインク不透過層よりも下方の部分にインクを吸収させることができ、インク吸収体全体の有効利用を図ることができる。また、インク不透過部を設けるに当たっては、インク吸収部の一方の面をインク不透過性の樹脂でコーティングしたり、樹脂フィルムを熱融着させるといった方法を取ることができ、スリットの内部にインク不透過部を設けるのに比べ、インク不透過部の形成方法について選択の幅が広がる。
【００１４】
また、インク透過部の形成位置については、前記インク透過部が、前記インク不透過層の上下いずれか一方の側へインクが浸入する位置から、横方向へ離れた位置に形成されていると望ましい。この様な構造になっていると、インク不透過層の上下いずれか一方の側へインクが浸入すると、その位置から他方の側へ直ちにはインクが浸出せず、横方向へ向かってインクが拡散し、横方向へ離れた位置において他方の側へインクが浸出するので、上記一方の側においてインク吸収体が有効に利用されることになる。
【００１５】
なお、本発明の如く構成する以外には、例えば、インク透過部となるスリットや孔のサイズを、一方の側から他方の側への浸出量と横方向への拡散量とが適度にバランスするように調整するという方法もあり、この様な方法であれば、インク透過部が、インク不透過層の上下いずれか一方の側へインクが浸入する位置から横方向へ離れていない位置に設けられていてもよい。但し、寸法の調整は、相応に微妙な調整が要求されるので、その点、本発明の構成であれば、簡単且つ確実にインク吸収体を有効に利用できる。
【００１６】
また、インク不透過部は、請求項２記載の如く、インク吸収能力のない樹脂材料からなるものが好ましい。さらに、前記インク吸収部は、請求項３記載の如く、板状のブロックを上下方向に多数積み重ねてなるものが好ましい。
【００１７】
ところで、不要なインクを回収するための具体的な手段は、本発明において特に限定されるものではなく、また、不要なインクを回収する位置も、インクの供給源から記録ヘッドの噴射口に至るインク流路であれば、特に限定されないが、代表的な一例としては、請求項４記載の如く、記録ヘッド内部に残留する不要なインクを吸引して、該インクを排出口から外部へと排出するポンプ手段を備え、前記インク吸収体が、前記ポンプ手段の排出口から不要なインクを受け取る構成を挙げることができ、この様な構成であれば、記録ヘッドの性能低下を未然に防止することができる。
【００１８】
なお、請求項４記載の構成以外にも、例えばワイパ装置で払拭したインク滴を更にかき集めたり、インクカートリッジと記録ヘッドとを結ぶ流路の途中からインクを排出するもの等でも、不要な廃インクが発生するので、この様な廃インクをインク吸収体へと排出してもよい。また、記録ヘッドからインクを除去する方法についても、ポンプ手段に限らず、例えば、多孔質体を記録ヘッドに押し当ててインクを吸収し、吸収したインクをインク吸収体へ滴下させるといったものでもよい。
【００１９】
加えて、既に述べた通り、インク不透過層は、インク吸収体の一部として一体に形成されていても、別部品を介在させる形で形成してもよいが、別部品とするのであれば、請求項５記載の如く、更に、前記インク吸収体を保持する収納容器を備え、前記インク吸収体とは別部品のインク不透過部材にて、前記インク不透過層を形成すると共に、該インク不透過部材の一部を前記収納容器の側壁内面に当接させて、該インク不透過部材を前記インク吸収体に対して不動状態に保持しておけば、別部品のインク透過部材を用いた場合でも、振動等が原因となってインク不透過部材の位置がずれるといったことが起きないので、インク透過部が適切な位置で機能し、所期の効果をより確実に得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、図示した具体例は、本発明の実施形態の一例に過ぎず、本発明の実施形態が以下に例示する具体的な装置に限られる訳ではない。
【００２１】
インクジェット式プリンタ１（以下、単にプリンタ１ともいう）は、図１および図２に示す通り、上部ケース２とベースフレーム４を備え、ベースフレーム４上には、支持フレーム６と取付座８が設けられている。上記取付座８には、図１に示した様に、レール１０、１２に対し往復移動可能に配設されたキャリッジ１４と、キャリッジ１４に搭載されたインクジェット式の記録ヘッド１６と、記録ヘッド１６に供給するインクが収容された交換可能なインクカートリッジ１８などからなる印刷機構が取り付けられている。
【００２２】
また、上記支持フレーム６には、図１および図２に示した様に、給紙カセット２０から用紙を１枚ずつ送り出す給紙ローラ２２と、給紙ローラ２２によって送り出された用紙をプレッシャローラ２３との間に挟持して記録ヘッド１６の正面へと搬送する搬送ローラ２４と、更に搬送される印刷済みの用紙を拍車ローラ２５との間に挟持して排出する排出ローラ２６などからなる用紙搬送機構が取り付けられている。
【００２３】
また、支持フレーム６の隣には、図２に示した様に、記録ヘッド１６のインク噴射面１６ａを払拭するワイパ３０と、インク噴射面１６ａに密着するキャップ３２と、キャップ３２を介して記録ヘッド１６内のインクを吸引するポンプ３４と、これらワイパ３０、キャップ３２、ポンプ３４を作動させるカム３６が配設され、カム３６には、支持フレーム６の内部に配置されたモータ３８からの駆動力が、歯車列４０を介して伝達される。
【００２４】
上記ワイパ３０およびキャップ３２は、カム３６の回転に伴って前後に移動可能に配設され、それぞれに対向する位置まで記録ヘッド１６が移動した際に前進して、記録ヘッド１６のインク噴射面１６ａに密着する位置まで移動する。上記ポンプ３４は、カム３６の回転に応じて摺動するピストン４２を内蔵している。このピストン４２は、カム３６のカム溝３６ａ、３６ｂに係合しており、カム３６の回転時にはカム溝３６ａに誘導されて前後に移動する。この動作によって、ピストン４２がポンプ３４の内部で摺動して負圧を発生させる。ポンプ３４の内部は、ホース４４を介してキャップ３２内に連通させてあり、上記動作に伴って、インク噴射面１６ａに密着しているキャップ３２内には負圧がかかるため、記録ヘッド１６からインクが吸引される。こうして回収された不要なインクは、ポンプ３４の下方側にある排出口４６から排出される。
【００２５】
排出口４６の下方には、図１〜図３に示す通り、インク吸収体５０が配設され、排出口４６から排出されるインクは、切欠部５２の上面においてインク吸収体５０に吸収される。インク吸収体５０は、インク吸収性に優れた多孔質体からなる板状のブロック５４ａ〜５４ｆを上下方向に多数積み重ねると共に、ブロック５４ｃ、５４ｄ間にインク吸収能力のない樹脂材料からなるインク不透過部材５６を挟み込んだ構造で、これらが上部インク吸収層、インク不透過層、下部インク吸収層の３層をなしている。また、インク吸収体５０は、ベースフレーム４上に一体成形された収納容器５８の内部に収められて横方向への移動が規制され、上部ケース２の内部に突設されたリブ６０によって、上方への移動が規制されている。
【００２６】
上記ブロック５４ａ〜５４ｆは、上方から見ると、図３に示す様に、上記収納容器５８の内部にほぼ隙間なく収まる形状とされているが、上部のブロック５４ａ、５４ｂだけは、ブロック５４ｃ〜５４ｆに比べて上記切欠部５２をなす部分が欠けた形とされ、その直下のブロック５４ｃの上面が露出して切欠部５２の底を形成している。
【００２７】
上記インク不透過部材５６は、図４に示す様に、直下のブロック５４ｄの上面形状に比べて、その一部切り欠いた形状とされ、この切り欠いた部分がインク透過部６８を形成している。インク不透過部材５６の上下に配置されたブロック５４ｃ、５４ｄは、インク不透過部材５６によって大部分が互いに隔離されるが、インク透過部６８では直接対向する状態になっている。また、インク透過部６８は、上記切欠部５２の直下位置５６ａには形成されておらず、直下位置５６ａから横方向へ離れた位置に形成されている。
【００２８】
なお、ブロック５４ａ〜５４ｆ、インク不透過部材５６は、それぞれ形状が異なるものの、いずれも上記収納容器５８の内面に当接することによって、それぞれが横方向へ不動状態に保持されている。以上の様に構成されたプリンタ１によれば、排出口４６から排出されてインク吸収体５０の切欠部５２の上面に滴下されたインクは、図１および図２中に矢印で示す如く、まず、ブロック５４ｃに浸入するが、その下面側にはインク不透過部材５６が配置されているため、インクが直ちに下方へと含浸することはなく、インクはブロック５４ｃ内で横方向へ拡散し、また、滴下されたインクの量が増えるにつれ、インクは毛細管現象によりブロック５４ｂ、５４ａへも吸い上げられる。そして、インクがブロック５４ｃ内で横方向へ拡散した結果、インク透過部６８に到達すると、この時初めて、インク不透過部材５６の下方にあるブロック５４ｄ〜５４ｆへもインクが浸出する。そして、以後は、ブロック５４ｄ〜５４ｆにもインクが拡散することになる。
【００２９】
したがって、上記プリンタ１によれば、上部のインク吸収層をなすブロック５４ａ〜５４ｃがインク吸収のために十分に利用された後で、下部にインク吸収層をなすブロック５４ｄ〜５４ｆがインク吸収に使われるので、インク吸収体５０全体が有効利用される。
【００３０】
また、切欠部５２を設けたので、排出口４６より上方となる位置にもブロック５４ａ、５４ｂを配置することができ、インク吸収体５０の設置面積を増やすことなく、インク吸収能力を向上させることができる。更に、インク吸収体５０は、ブロック５４ａ〜５４ｆおよびインク不透過部材５６を積み重ねただけの単純な構造なので、製造には手間がかからず、しかも、収納容器５８の内部に収められると共に、リブ６０によって押え込まれているので位置ずれなども発生しない。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の具体的な構成については上記実施形態以外にも種々考えられる。以下、有用な変形例について説明する。上記プリンタ１では、インク不透過部材５６を１つだけ介在させてあったが、２つ以上のインク不透過部材を介在させて、更に多層構造としてもよく、特に、インク透過部が、インク不透過層のいずれか一方の側へインクが浸入する位置から、横方向へ離れた位置で他方の側へインクを浸出させる位置関係になっていると望ましい。より詳細に説明すると、例えば図５（ａ）に示す様に、２つのインク不透過部材７０、７２を介在させる場合、上側のインク不透過部材７０には、上記プリンタ１と同様に、排出口７４の直下から横方向へ離れた位置にインク透過部７６を設け、一方、下側のインク不透過部材７２には、インク透過部７６の直下から横方向へ離れた位置にインク透過部７８を設ける。こうすると、比較的下方へ含浸しやすい傾向にあるインクが、横方向へ含浸してから下方の層へ含浸するようになり、各インク吸収層が効果的に利用される。
【００３２】
また、上記プリンタ１では、ブロック５４ａ〜５４ｆを積み重ねてインク吸収層を形成してあったが、一塊の連続した多孔質体であっても構わない。この場合、例えば図５（ｂ）に示す様に、一塊の連続した多孔質体８０に対してスリットを形成しておいて、そのスリットにインク不透過部材８２を差し込んでインク吸収体を構成すれば、インク不透過層を形成できる。
【００３３】
また、上記プリンタ１では、インク不透過部材５６を用いてインク不透過層を形成してあったが、例えば、ブロック５４ｄの上面またはブロック５４ｃの下面のいずれかに、インクが透過しないようなコーティング層を直接設けても、インク不透過層を形成できる。また、ブロック５４ｄを熱可塑性樹脂からなる発泡体で構成してあれば、表面を僅かに溶融させてもインク不透過層を形成できる。
【００３４】
【００３５】
加えて、上記プリンタ１では、ブロック５４ａ〜５４ｆ、およびインク不透過部材５６が、略水平に配置されているが、ある程度斜めに傾いても構わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例として示したインクジェット式プリンタの右側面側から見た縦断面図である。
【図２】上記プリンタの要部を正面側から見た縦断面図である。
【図３】上記プリンタの要部の横断面図である。
【図４】上記プリンタに内蔵されるインク吸収体の一部を示す斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）共にそれぞれ本発明の実施形態の変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１・・・インクジェット式プリンタ、２・・・上部ケース、４・・・ベースフレーム、６・・・支持フレーム、８・・・取付座、１０，１２・・・レール、１４・・・キャリッジ、１６・・・記録ヘッド、１６ａ・・・インク噴射面、１８・・・インクカートリッジ、２０・・・給紙カセット、２２・・・給紙ローラ、２３・・・プレッシャローラ、２４・・・搬送ローラ、２５・・・拍車ローラ、２６・・・排出ローラ、３０・・・ワイパ、３２・・・キャップ、３４・・・ポンプ、３６・・・カム、３８・・・モータ、４０・・・歯車列、４２・・・ピストン、４４・・・ホース、４６・・・排出口、５０・・・インク吸収体、５２・・・切欠部、５４ａ〜５４ｆ・・・ブロック、５６・・・インク不透過部材、５８・・・収納容器、６０・・・リブ、６８・・・インク透過部。

Claims

インク流路から回収される不要なインクを吸収して収容するインク吸収体を備えたインクジェット式プリンタの廃液収容装置において、
前記インク吸収体には、インクを一方の側に十分に含浸させた後、他方の側へ浸出させるインク透過部を備えたインク不透過部を配置してあり、
前記インク吸収体は、インクを排出する排出口からのインクを受ける上部のインク吸収部と、該上部のインク吸収部の下方に配置されるインク不透過部と、該インク不透過部の下方に配置される下部のインク吸収部とを含み、
前記インク透過部は、インク排出口から遠い側のインク不透過部の端部に上部のインク吸収部から下部のインク吸収部へ連通可能とされることを特徴とするインクジェット式プリンタの廃液収容装置。
請求項１に記載のインクジェット式プリンタの廃液収容装置において、
前記インク不透過部は、インク吸収能力のない樹脂材料からなることを特徴とするインクジェット式プリンタの廃液収容装置。
請求項１又は請求項２に記載のインクジェット式プリンタの廃液収容装置において、
前記インク吸収部は、板状のブロックを上下方向に多数積み重ねてなることを特徴とするインクジェット式プリンタの廃液収容装置。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のインクジェット式プリンタの廃液収容装置において、記録ヘッド内部に残留する不要なインクを吸引して、該インクを排出口から外部へと排出するポンプ手段を備え、前記インク吸収体が、前記ポンプ手段の排出口から不要なインクを受け取ることを特徴とするインクジェット式プリンタの廃液収容装置。
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のインクジェット式プリンタの廃液収容装置において、更に、前記インク吸収体を保持する収納容器を備え、前記インク吸収体とは別部品のインク不透過部材にて、前記インク不透過層を形成すると共に、該インク不透過部材の一部を前記収納容器の側壁内面に当接させて、該インク不透過部材を前記インク吸収体に対して不動状態に保持したことを特徴とするインクジェット式プリンタの廃液収容装置。