JP4711175B2 - 廃液回収容器及び同容器からの廃液排出方法並びに同容器を備えたカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射装置の液体噴射ヘッドから吸引排出された廃液を回収するための廃液回収容器、及び同容器からの廃液排出方法、並びに同容器を備えたカートリッジに関する。

従来の液体噴射装置の代表例としては、画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置がある。その他の液体噴射装置としては、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等が挙げられる。

液体噴射装置の代表例であるインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。

インクジェット式記録装置で代表される液体噴射装置に対する液体の供給方式としては、液体を貯留した液体容器から液体噴射装置に液体を供給する方式がある。さらに、この液体容器による液体供給方式においては、液体容器内の液体が消費された時点でユーザーが簡単に液体容器を交換できるようにするために、液体噴射装置に対して着脱可能に構成されたカートリッジとして液体容器を構成するのが一般的である。

一般にインクジェット式記録装置は、インク滴を吐出する記録ヘッドが搭載され記録媒体（対象物）の記録面に沿って往復動するキャリッジを備えている。インクカートリッジから記録ヘッドへのインクの供給方式としては、キャリッジにインクカートリッジを装着し、記録ヘッドと共に往復動するインクカートリッジから記録ヘッドにインクを供給する方式（いわゆるオンキャリッジ方式）がある。他の方式としては、インクカートリッジを装置本体のケース等に装着すると共に、可撓性チューブ等で形成したインク流路を介してインクカートリッジから記録ヘッドにインクを供給する方式（いわゆるオフキャリッジ方式）がある。

インクジェット式記録装置の使用形態に関するユーザーのニーズは多種多様であり、比較的大量の印刷処理を連続的に行い得るインクジェット式記録装置に対するニーズが存在する一方で、持ち運びに便利な小型且つ軽量の可搬式のインクジェット式記録装置に対するニーズも存在する。

従って、大量印刷が可能であり、しかも必要に応じて持ち運ぶことができるという、二つのニーズを同時に満たし得るインクジェット式記録装置があれば極めて便利である。

しかしながら、大量印刷に適したインクジェット式記録装置においては、容量の大きなインクカートリッジや、記録ヘッドからインクを吸引排出するための大容量の吸引ポンプ等が必要となり、記録装置全体が比較的大型且つ大重量のものとなってしまう。このため、大量印刷に適したインクジェット式記録装置を小型且つ軽量にて製造することは極めて困難である。

また、可搬式のインクジェット式記録装置においては、持ち運びに便利なように小型・軽量化を図る必要があるため、インクカートリッジや吸引ポンプ等に小型のものを使用する必要があり、インクカートリッジや吸引ポンプの容量が必然的に小さくなってしまう。このため、可搬式のインクジェット式記録装置を大量印刷に適したものとして製造することもまた、極めて困難である。

また、可搬式のインクジェット式記録装置においては、持ち運びに便利なように小型・軽量化を図る必要があるため、インクカートリッジや吸引ポンプ等に小型のものを使用する必要があり、インクカートリッジや吸引ポンプの容量が必然的に小さくなってしまう。このため、可搬式のインクジェット式記録装置を大量印刷に適したものとして製造することもまた、極めて困難ある。

さらに、インクジェット式記録装置においては、記録ヘッドへのインクの初期充填時や、記録ヘッドのノズルの目詰まり解消等のためのクリーニング操作時に、記録ヘッドからインクが吸引排出されるが、排出された廃液を適切に回収する必要がある。

ところが、可搬式のインクジェット式記録装置においては上記の通り小型・軽量化を図る必要があるために、廃液回収のために大容量の回収容器を装備することが困難である。このため、可搬式のインクジェット式記録装置においては、使用中に回収容器から廃液が溢れてしまう可能性がある。

さらに言えば、可搬式のインクジェット式記録装置に限らず、定置式のインクジェット式記録装置においても、回収容器にて回収した廃液を適宜排出して回収容器の収容力を回復させることができれば極めて便利である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、液体噴射装置の液体噴射ヘッドから吸引排出された廃液を回収するための廃液回収容器において、廃液回収容器にて回収した廃液を適宜排出して廃液回収容器の収容力を回復させることができるようにすることを目的とする。

とりわけ、本発明は、大量印刷が可能であり、しかも必要に応じて持ち運ぶことができるという二つのニーズを満たすために必要となる所望の廃液回収機能を備えた液体噴射装置を実現する上で有効な廃液回収容器及び同容器からの廃液排出方法並びに同容器を備えたカートリッジを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、液体噴射装置の液体噴射ヘッドから吸引排出された廃液を回収するための廃液回収容器において、少なくとも一部が可撓性の容器壁によって形成された容器本体と、前記容器本体の内部に設けられた可撓性の液体吸収体と、前記液体噴射ヘッドから吸引排出された廃液を前記容器本体の内部に注入するための廃液注入口と、前記容器本体の内部から液体を排出するための廃液排出口と、を備え、前記廃液排出口からの液体の排出に伴って前記容器本体の内部が負圧になることにより、前記可撓性の容器壁が変形して前記容器本体の内部容積が減少すると共に前記液体吸収体が収縮するように構成されたことを特徴とする。

また、好ましくは、前記廃液排出口は、前記廃液注入口に対する廃液注入針の挿入方向の軸線上に配置されている。

また、好ましくは、前記廃液回収容器は、前記液体噴射装置に着脱自在に装着されるカートリッジとして構成されている。

上記課題を解決するために、本発明は、上記いずれかの廃液回収容器の内部の廃液を排出させる廃液排出方法であって、前記廃液注入口側の流路を閉塞した状態において前記廃液排出口を介して前記容器本体の内部を吸引し、前記容器本体の内部を負圧として前記可撓性の液体吸収体を収縮させながら、前記廃液排出口を介して前記容器本体の内部から廃液を排出させることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明によるカートリッジは、上述の廃液回収容器と、前記廃液回収容器の前記容器本体と一体化され、前記液体噴射ヘッドに供給される液体を内部に貯留する容器本体を有する液体容器と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、液体噴射装置の液体噴射ヘッドから吸引排出された廃液を回収するための廃液回収容器において、廃液回収容器にて回収した廃液を適宜排出して廃液回収容器の収容力を回復させることができる。

とりわけ、本発明は、大量印刷が可能であり、しかも必要に応じて持ち運ぶことができるという二つのニーズを満たすために必要となる所望の廃液回収機能を備えた液体噴射装置を実現する上で極めて有効に機能する。

以下、本発明による廃液回収容器及び同容器を備えたカートリッジの実施形態として、インクジェット式記録装置に装着される廃液回収容器及びカートリッジについて図面を参照して説明する。また、本発明による廃液排出方法の一実施形態として、上記インクジェット式記録装置に装着される廃液回収容器からの廃液排出方法について説明する。

図１及び図２に示したようにインクジェット式記録装置１は、小型且つ軽量の可搬式のインクジェットユニット１０と、このインクジェットユニット１０が載置されて物理的且つ機能的に分離可能に一体化される定置式のクレードルユニット（定置ユニット）１００と、を備えている。インクジェットユニット１０は、クレードルユニット１００から切り離して単体で印刷処理を行うことができるものであり、それ自体がインクジェット式記録装置として機能するものである。

図１乃至図３に示したようにインクジェットユニット１０は、キャリッジ１１に装着されたインクジェット式記録ヘッド１２と、記録ヘッド１２に供給されるインクを貯留する貯留空間１３を含むインク容器１４と、インクジェットユニット１０の動力を提供するバッテリー１５と、を備えている。

記録ヘッド１２は、キャリッジ１１と一体に往復動作を行いながら、インク容器１４から供給されたインクを記録紙（対象物）に向けて滴状にて噴射する。インク容器１４は、インクジェットユニット１０のカートリッジ装着部に着脱自在のインクカートリッジとして構成されている。

記録ヘッド１２として各種の従来の記録ヘッドを使用することが可能であり、例えば、インクで満たされた圧力室内の圧力を圧電素子の変形動作によって変動させることにより、圧力室に連通するノズル開口からインク滴を吐出させる従来形式の記録ヘッドを使用することができる。

可搬式のインクジェットユニット１０は、さらに、記録ヘッド１２からインクを吸引排出するための第１インク吸引手段１６と、第１インク吸引手段１６により記録ヘッド１２から吸引排出されたインクを回収する廃液回収容器１７と、を備えている。

第１インク吸引手段１６は、吸引操作時に記録ヘッド１２のノズル形成面を封止可能なキャップ部材１８と、キャップ部材１８と廃液回収容器１７とを接続するチューブ部材１９に連通するチューブポンプ２０と、を含む。

図３に示したようにインク容器１４と記録ヘッド１２とは、液体の流路を形成する可撓性の配管部材２６を介して連通しており、インク容器１４はインクジェットユニット１０内に定置されている。すなわち、インクジェットユニット１０は、インク容器の配置に関して、いわゆるオフキャリッジ方式を採用している。

記録ヘッド１２の上部には自己封止弁４８が設けられており、可撓性の配管部材２６の噴射ヘッド側の端部はこの自己封止弁４８に接続されている。この自己封止弁４８は、インク容器側の圧力とは無関係に噴射ヘッド側の圧力を一定に維持する圧力調整手段として機能する。

図４に示したようにチューブポンプ２０は、可撓性のチューブ２１を押し潰しながら自転及び公転するプーリー２２を含む。プーリー２２の回転軸２３は、回転板２４に形成された屈曲した案内孔２５に摺動可能に挿通されている。

そして、回転板２４を正転させると、プーリー２２が可撓性のチューブ２１に押し付けられてチューブ２１が変形して遮断状態となる。この状態で回転板２４の正転を継続することにより、チューブポンプ２０のポンプ機能が達成される。回転板２４の正転を停止しても、プーリー２２によるチューブ２１の遮断状態が維持される。一方、回転板２４を逆転させると、プーリー２２は案内孔２５に沿って可撓性のチューブ２１から離れる方向に移動し、これによりチューブ２１が連通状態となる。

図２に示したようにクレードルユニット１００は、記録ヘッド１２に供給されるインクを貯留するインクタンク１０１と、廃液回収容器１７から排出された廃インクを回収するための廃液回収タンク１０２と、を備えている。インクタンク１０１は、インク容器１４と同様に着脱自在のカートリッジとして構成されているが、インク容器１４よりも大きな容量を持っている。廃液回収タンク１０２は、廃液回収容器１７よりも大きな容量を持っている。

インクタンク１０１はインク容器１４よりも高い位置に配置されており、インク補給バルブ１２６を開放することにより、重力によってインクタンク１０１からインク容器１４へとインクが流入する。

図１に示したようにクレードルユニット１００は、可搬式のインクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に一体化される際にインクジェットユニット１０に接続されるクレードル側電源１０３と、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に一体化されるとインクジェットユニット１０のバッテリー１５への充電を開始する充電回路１０４と、備えている。

インクジェットユニット１０のバッテリー１５の充電状態（充電中／充電完了）は充電状態インジケータ１２５によって報知される。充電状態インジケータ１２５を含むクレードル側表示部には、補給状態インジケータ１２３及び回収状態インジケータ１２４も設けられている。

クレードルユニット１００には、可搬式のインクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に一体化される際にインクタンク１０１と記録ヘッド１２とを流体連通可能とするためのインクタンク接続手段の一部を構成する複数のインク供給針１０５が設けられている。

また、クレードルユニット１００には、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に一体化される際に廃液回収容器１７と廃液回収タンク１０２とを流体連通可能とするための廃液回収タンク接続手段の一部を構成する廃液排出針１０６が設けられている。

さらに、クレードルユニット１００には、クレードル側電源１０３をインクジェットユニット１０のバッテリー１５と電気的に接続するための電源用コネクタ１０７と、クレードルユニット１００とインクジェットユニット１０との間で信号の授受を行うためのインタフェース用コネクタ１０８と、を備えている。電源用コネクタ１０７及びインタフェース用コネクタ１０８は、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に一体化される際に、図５に示したインクジェットユニット１０の背面に設けられた電源用接続部１１８及びインターフェース用接続部１１９にそれぞれ接続される。

また、図１及び図２に示したように、クレードルユニット１００は紙送り機構１０９、給紙トレイ１１０及び排紙受け１２７を備えている。インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に一体化された状態においては、インクジェットユニット１０の紙送り機構２７とクレードルユニット１００の紙送り機構１０９とが協働する。このように、インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に載置して一体化することによって、記録紙の給排紙機能を拡充することができる。

図１に示したように、インクジェットユニット１０が載置されるクレードルユニット１００の載置面１１５には一対の突起部１１１が設けられている。一方、図６に示したようにインクジェットユニット１０の底面には、一対の突起部１１１が嵌合される一対の凹部２８が形成されている。一対の突起部１１１を一対の凹部２８に嵌合することにより、クレードルユニット１００に対してインクジェットユニット１０が位置決めして載置される。

上述したインク注入針１０５及び廃液排出針１０６は、クレードルユニット１００の前面に設けられた操作レバー１１２の揺動操作に応じて前後に移動する第１進退部材１１３に設けられている。また、電源用コネクタ１０７及びインタフェース用コネクタ１０８は、操作レバー１１２の揺動操作に応じて前後に移動する第２進退部材１１４に設けられている。

そして、インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００の載置面１１５に載置して一体化する際には、まず、操作レバー１１２を操作して第１進退部材１１３及び第２進退部材１１４を退避状態とする。この状態で、クレードルユニット１００の一対の突起部１１１にインクジェットユニット１０の凹部２８を嵌合させるようにしてインクジェットユニット１０をクレードルユニット１００の載置面１１５に載置する。

次に、操作レバー１１２を操作して第１進退部材１１３及び第２進退部材１１４を前進させ、インク注入針１０５、廃液排出針１０６、電源用コネクタ１０７及びインタフェース用コネクタ１０８をクレードルユニット１００の背面に接続する。これにより、インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に一体化する操作が完了する。

また、図１に示したようにクレードルユニット１００には、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００と一体化されたことを検知する一体化検知手段１１７を備えている。この一体化検知手段１１７は、操作レバー１１２の操作により第１進退部材１１３が前進してインクジェットユニット１０の背面に押し付けられた際に作動するプッシュボタン型のスイッチによって構成されている。

図７及び図８に示したように本実施形態においては、インク容器１４と廃液回収容器１７とが一体化されてカートリッジ５４を構成しており、このカートリッジ５４はインクジェットユニット１０のカートリッジ装着部に対して着脱自在に装着されている。

図７乃至図９に示したようにインク容器１４は、インクを貯留する貯留空間１３を内包する容器本体２９を有する。この容器本体２９の一部を構成する一対の対向壁３０，３１には、それぞれ、複数のインク供給口３２及び複数のインク注入口３３が固設されている。

図５に示したようにインク注入口３３はインクジェットユニット１０の背面にて露出している。インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に載置して一体化する際に、クレードルユニット１００のインク注入針１０５がインク注入口３３に挿入され、これにより、容器本体２９の貯留空間１３と記録ヘッド１２とが流体連通する。

インク供給口３２とインク注入口３３とは互いに対向する壁３０，３１にそれぞれ配置されているで、インクジェットユニット１０に対するインク容器１４の接続面（壁３０）と、クレードルユニット１００に対するインク容器１４の接続面（壁３３）とが互いに反対側に位置している。このため、インクジェットユニット１０に装着された状態にあるインク容器１４を、クレードルユニット１００に対して円滑に接続することができる。

インク容器１４のインク注入口３３と、クレードルユニット１００のインク注入針１０５とによって、上述のインクタンク接続手段が構成されている。

好ましくは容器本体２９の内部は密閉空間とされ、この密閉空間内に圧縮流体（圧縮空気等）を送り込むことにより、記録ヘッド１２にインクを供給するためのインク圧力を確保するようにしても良い。

クレードルユニット１００の載置面１１５の突起部１１１、インク供給針１０５等をインクジェットユニット１０側の凹部２８、インク注入口３３等に嵌め入れることによって、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に対して固定された状態となる。なお、インクジェットユニット１０の本体ケーシングとクレードルユニット１００の本体ケーシングとを連結する追加の固定手段を設けても良い。

図１０に示したようにインク容器１４の容器本体２９の内部には、複数のインク貯留部材３４が収容されている。図１１に示したように各インク貯留部材３４は可撓性のインク収容袋３５を有し、このインク収容袋３５の内部にインクの貯留空間１３が形成されている。インク供給口３２及びインク注入口３３はインク収容袋３５の前後端にそれぞれ取り付けられている。

図１０から分かるように、インク注入口３３は、インク供給口３２へのインク供給針３９の挿入方向の軸線上に配置されている。このようにインク供給口３２とインク注入口３３とが同一軸線上に配置されているので、インク注入口３３にインク注入針１０５を挿入する際に容器本体２９を回転させる力が作用することがない。従って、インク供給口３２及びそこに挿入されているインク供給針３９に対して無理な力が作用することがなく、インク供給口３２における液密性が阻害されることがない。

図１２に示したようにインク容器１４のインク注入口３３は、弾性部材より成る環状シール部材３６と、この環状シール部材３６の平らな後端面を弁座とする弁体３７と、この弁体３７を環状シール部材３６側へ付勢するバネ部材３８とを備えている。

このような構成より成るインク注入口３３は、クレードルユニット１００のインク注入針１０５が挿入されていない状態においてはインク容器１４内の貯留空間１３を外部から隔離する。従って、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に一体化されていない状態においては、インク容器１４内の貯留空間１３は外部から隔離された状態を維持される。

一方、インク注入口３３にインク注入針１０５が挿入されると、弁体３７が押し込まれることにより流路が開放し、インク注入針１０５を介してインク容器１４とインクタンク１０１とが流体連通可能な状態となる。従って、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に一体化された状態においては、インク容器１４内の貯留空間１３とインクタンク１０１との連通可能状態が維持される。

また、本実施形態においては、インク容器１４のインク供給口３２が、図１２に示したインク注入口３３と共通の構造・寸法を備えている。従って、インク供給口３２とインク注入口３３とを共通の部品によって形成することが可能である。

なお、本実施形態においてはインク容器１４と廃液回収容器１７とを一体化してカートリッジ５４を構成するようにしたが、インク容器１４と廃液回収容器１７とをそれぞれ別体のカートリッジとして構成しても良い。

図１３及び図１４に示したように、廃液回収容器１７とは別体のカートリッジとして構成されたインク容器１４は、容器本体２９の一対の対向壁３０、３１に互いに共通の配置でインク供給口３２及びインク注入口３３を設けることにより、前後不問の態様で使用することができる。つまり、インク供給口３２とインク注入口３３とは互いに共通の構造・寸法を備えているので、インク容器１４をインクジェットユニット１０に挿入する際には、インク容器１４の挿入時の前後の向きが不問となる。この場合、インク供給口３２とインク注入口３３との区別はない。

図１５及び図１６に示したように廃液回収容器１７の容器本体４０は、剛性部材より成る平板状のカバー部材４１と、可撓性部材より成る鍋状部材４２とから成る。鍋状部材４２の上面開口をカバー部材４１で密封して形成された密閉空間内には、スポンジ等からなる可撓性のインク吸収体４３が収容されている。

カバー部材４１には、記録ヘッド１２から吸引排出された廃液を容器本体４０の内部に注入するための廃液注入口４４と、容器本体４０の内部から廃液を排出するための廃液排出口４５とが設けられている。廃液注入口４４と廃液排出口４５とは、容器本体４０の長手方向の一方の端部に隣接する領域において、互いに対向する位置に配置されている。より具体的には、廃液注入口４４への廃液注入針４９の挿入方向の軸線上に廃液排出口４５が配置されている。

廃液回収容器１７の廃液排出口４５とクレードルユニット１００の廃液排出針１０６とによって、上述の廃液回収タンク接続手段が構成されている。廃液回収容器１７の廃液注入口４４には、インクジェットユニット１０の廃液注入針４９が挿入される。このとき、廃液注入口４４と廃液排出口４５とが同一軸線上に配置されているので、廃液排出口４５に廃液排出針１０６を挿入する際に容器本体４０を回転させる力が作用することがない。従って、廃液注入口４４及びそこに挿入されている廃液注入針４９に対して無理な力が作用することがなく、廃液注入口４４における液密性が阻害されることがない。

可撓性のインク吸収体４３にはその幅方向の中央部に長手方向のスリット４６が形成されている。このスリット４６は、廃液注入口４４及び廃液排出口４５に近い側の端部が開放しており、反対側の端部はインク吸収体４３の途中で終わっている。インク吸収体４３の廃液排出口４５に対応する位置には貫通孔４７が形成されている。

図１７に示したように、クレードルユニット１００には、廃液回収容器１７と廃液回収タンク１０２とを連通する流路の途中に廃液回収ポンプ１１６が設けられている。この廃液回収ポンプ１１６は、可搬式のインクジェットユニット１０に設けられたチューブポンプ２０よりも高い能力（容量）を有している。

廃液回収タンク接続手段により廃液回収容器１７と廃液回収タンク１０２とを流体連通させた状態において、廃液回収ポンプ１１６によって、廃液回収容器１７内の廃液を吸引して廃液回収タンク１０２に強制的に排出させることができる。

図１７に示したように、インクジェットユニット１０は印刷制御手段５０を備えており、この印刷制御手段５０によって、キャリッジ１１の往復動作、記録ヘッド１２からのインク滴の吐出動作、第１インク吸引手段１６による記録ヘッド１２からのインク吸引排出動作等が制御される。

また、印刷制御手段５０は、インク容器１４内の液体の消費量を記憶する消費量記憶手段５１及び廃液回収容器１７への廃液の排出量を記憶する排出量記憶手段５２を備えている。

クレードルユニット１００はクレードル側制御手段１２０を備えており、このクレードル側制御手段１２０は、インクタンク１０１からインク容器１４へのインクの補給動作を制御するインク補給制御手段１２１と、廃液回収容器１７から廃液回収タンク１０２への廃液回収動作を制御する廃液回収制御手段１２２と、を有している。

クレードル側制御手段１２０には、インク容器１４へのインクの補給が完了したことを報知する補給状態インジケータ１２３及び廃液回収容器１７内の廃液が廃液回収タンク１０２により回収されたことを報知する回収状態インジケータ１２４が接続されている。

インク容器１４には、その貯留空間１３内のインク量を検出するインク量検出手段５３が設けられている。このインク量検出手段５３は、少なくとも、インク容器１４の貯留空間１３内のインク量が満タンになったことを検出することができる。

インク補給制御手段１２１は、インク容器１４の貯留空間１３内のインク量が満タンになったことがインク量検出手段５３によって検出された時点で、インク補給バルブ１２６を閉止してインクタンク１０１からインク容器１４へのインクの補給を停止すると共に、補給状態インジケータ１２３によってインク容器１４へのインク補給が完了した旨を報知する。

廃液回収制御手段１２２は、廃液回収ポンプ１１６起動後、所定の時間が経過した時点で廃液回収ポンプ１１６を停止すると共に、回収状態インジケータ１２４によって廃液回収容器１７からの廃液が完了した旨を報知する。或いは、廃液回収容器１７内の液量を検出する手段を設け、この検出手段からの信号に基づいて廃液回収ポンプ１１６を停止すると共に回収状態インジケータ１２４を作動させるようにすることもできる。

次に、可搬状態にあったインクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に一体化させた際に行われるインク補給動作及び廃液回収動作について説明する。

上述した一体化検知手段１１７によってインクジェットユニット１０がクレードルユニット１００と一体化されたことが検知されると、その検知信号がクレードル側制御手段１２０に送信される。

一体化検知信号を受信したクレードル側制御手段１２０は、インク補給制御手段１２１及び廃液回収制御手段１２２によってインク補給動作及び廃液回収動作を開始する。

すなわち、インク補給制御手段１２１は、一体化検知信号を受けて、常時閉状態とされているインク補給バルブ１２６を開放する。すると、重力によってインクタンク１０１内のインクがインク容器１４内に流入する。

そして、インク量検出手段５３によってインク容器１４内のインク量が満タンになったことが検知されたら、インク補給制御手段１２１は、インク補給バルブ１２６を閉止すると共に、補給状態インジケータ１２３によってインク補給が完了した旨を報知する。このとき、印刷制御手段５０の消費量記憶手段５１のメモリがリセットされる。

廃液回収制御手段１２２は、一体化検知信号を受けて、廃液回収ポンプ１１６を作動させる。ここで、廃液回収ポンプ１１６の作動時点においては、インクジェットユニット１０の印刷制御手段５０によってチューブポンプ２０が非連通状態とされている。つまり、チューブポンプ２０のプーリ２２によって可撓性チューブ２１が押し潰されて流路が閉塞された状態が維持されている。

このようにチューブポンプ２０が非連通状態に維持された状態で廃液回収ポンプ１１６を作動させると、廃液回収容器１７の容器本体４０の内部が負圧となり、廃液回収容器１７からのインクの排出に伴って可撓性の鍋状部材４２が変形して容器本体４０の内部容積が減少し、インク吸収体４３が収縮する。これにより、インク吸収体４３に吸収保持されていたインクが絞り出され、廃液回収容器１７内の廃液を確実に排出させることができる。

廃液回収ポンプ１１６の作動開始後、所定時間が経過したら、チューブポンプ２０のプーリー２２による可撓性チューブ２１の押し潰し状態を解除してチューブポンプ２０を連通状態とする。

しかる後、廃液回収ポンプ１１６を停止して、廃液回収容器１７からの廃液の吸引排出動作を停止する。同時に、回収状態インジケータ１２４によって、廃液回収容器１７から廃液回収タンク１０２への廃液の回収が完了した旨を報知する。このとき、印刷制御手段５０の排出量記憶手段５２のメモリがリセットされる。

上述したようにインクジェット式記録装置においては、可搬式のインクジェットユニット１０を、クレードルユニット１００から切り離した状態で単体で使用できると共に、クレードルユニット１００と一体化させた状態で使用することもできる。

インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に装着して一体化することにより大量の印刷処理が可能となるので、インクジェットユニット１０自体については必要最低限の仕様として小型・軽量化を図ることができる。

また、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に装着された際にインクジェットユニット１０のインク容器１４内にインクが補給されるので、次回にインクジェットユニット１０をクレードルユニット１００から外して使用する際には、使用中にインク容器１４内のインクが無くなってしまうという事態を防止することができる。

同様に、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に装着された際に廃液回収容器１７から廃液が回収されるので、次回にインクジェットユニット１０をクレードルユニット１００から外して使用する際には、使用中に廃液回収容器１７から廃液がオーバーフローしてしまうという事態を防止することができる。

また、インクジェットユニット１０のバッテリー１５についても同様であり、インクジェットユニット１０がクレードルユニット１００に装着された際にバッテリー１５が充電されるので、次回のインクジェットユニット単体での使用中にバッテリー１５があがってしまうことを防止できる。

インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に装着した状態で印刷を行う際には、インク補給制御手段１２１は、インク量検出手段５３からの信号に基づいてインク補給バルブ１２６を制御して、インクタンク１０１からインク容器１４に適宜インクを補給する。

このとき、記録ヘッド１２の上部に設けられた自己封止弁４８によって、インク容器側の圧力とは無関係に噴射ヘッド側の圧力が一定に維持されるので、印刷中にインク容器１４にインクを補給しても、記録ヘッド１２からインクが溢れ出るというようなことがない。

さらに、インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に装着した状態で印刷を行う際には、インク容器１４がいわゆるサブタンクとして機能するために、高いデューティーでの印刷中であっても円滑にインクを充填することができる。つまり、本実施形態によるインク容器１４は、インクジェットユニット１０を単体で使用する際にはメインのインクタンクとして機能すると共に、インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に装着して使用する際にはサブタンクとして機能する。

また、クレードルユニット１００に対するインクジェットユニット１０の着脱動作が多数回に及んで、インク容器１４のインク注入口３３を構成する環状シール部材（弾性部材）３６等が劣化して漏洩耐性が劣化した場合でも、インク注入口３３は交換可能なインクカートリッジとして構成されたインク容器１４に設けられているので、インク容器１４を交換することにより容易に対応することができる。

インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に装着した状態においては、廃液回収制御手段１２２により廃液回収ポンプ１１６を制御して、チューブポンプ２０に代えて（チューブポンプ２０を連通状態として）廃液回収ポンプ１１６を用いて記録ヘッド１２からインクを吸引排出させることができる。

記録ヘッド１２の初期充填時や、長期間不使用の後に必要となる強力吸引時に際しては、インクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に装着して廃液回収ポンプ１１６によりインクを吸引排出させることができる。

このため、可搬式のインクジェットユニット１０側においては大容量のポンプは不要となり、インクジェットユニット１０の小型・軽量化を図ることができる。また、大容量のポンプを使用するとバッテリーの消耗が激しいので、この点からも可搬式のインクジェットユニット１０のポンプの容量を小さくすることが望ましい。

また、振動等によって記録ヘッド１２のメニスカスが壊れた場合等においては、チューブポンプ２０のような低流速のポンプでインク吸引を行うことができる。

このように本実施形態によるカートリッジ５４が装着されるインクジェット式記録装置１においては、可搬式の装置において重要なファクターである小型化・軽量化をインクジェットユニット１０において実現できると共に、このインクジェットユニット１０をクレードルユニット１００に装着することにより、大量の印刷処理が可能となるばかりでなく、インクジェットユニット１０を次回に単体で使用する際には常に十分なインク量、廃液処理容量、及びバッテリー充電量が担保されているという優れた効果が得られる。

また、インクジェット式記録装置１においては、インクジェットユニット１０におけるインク容器１４の装着をオフキャリッジ方式としたので、インク容器１４のインク注入口３３にインク注入針１０５を接続した場合でも、キャリッジ１１の往復動作が阻害されるようなことがない。つまり、オフキャリッジ方式ではなくオンキャリッジ方式の場合には、キャリッジに搭載されたインク容器にインク注入用の配管を接続することになるので、接続された配管の重量や剛性によってキャリッジの往復動作が阻害される可能性があるが、オフキャリッジ方式を採用したインクジェット式記録装置１においては、このような問題が生じることはない。

なお、上述したインクジェット式記録装置１の一変形例としては、図１８に示したように、複数の可搬式のインクジェットユニット１０を装着できるようにクレードルユニット１００を構成することもできる。

本発明によるカートリッジが装着されるインクジェット式記録装置を示した斜視図であり、クレードルユニットからインクジェットユニットを取り外した状態を示した図。 図１に示したインクジェット式記録装置の断面図。 図１に示したインクジェット式記録装置の主要部を拡大して示した斜視図。 図１に示したインクジェット式記録装置のチューブポンプを拡大して示した図。 図１に示したインクジェット式記録装置のインクジェットユニットの背面図。 図１に示したインクジェット式記録装置のインクジェットユニットの底面図。 本発明の一実施形態としてのカートリッジを示した斜視図であり、インク容器のインク注入口が見える方向から見た図。 本発明の一実施形態としてのカートリッジを示した斜視図であり、インク容器のインク供給口が見える方向から見た図。 本発明の一実施形態としてのカートリッジを示した断面図。 本発明の一実施形態としてのカートリッジのインク容器の上面を開放した状態を示した平面図。 本発明の一実施形態としてのカートリッジのインク容器のインク貯留部材を示した斜視図。 本発明の一実施形態としてのカートリッジのインク容器のインク注入口（インク供給口）を示した断面図。 廃液回収容器とは別体のカートリッジとして構成されたインク容器を示した斜視図であり、インク注入口が見える方向から見た図。 廃液回収容器とは別体のカートリッジとして構成されたインク容器を示した斜視図であり、インク供給口が見える方向から見た図。 本発明の一実施形態としての廃液回収容器を示した断面図。 本発明の一実施形態としての廃液回収容器を示した分解斜視図。 本発明の一実施形態としてのカートリッジが装着されるインクジェット式記録装置の概略構成を示した系統図。 本発明の一実施形態としてのカートリッジが装着されるインクジェット式記録装置の変形例を示した正面図。

符号の説明

１０ インクジェットユニット
１１ キャリッジ
１２ インクジェット式記録ヘッド
１３ インク容器の貯留空間
１４ インク容器
１５ インクジェットユニットのバッテリー
１６ 第１インク吸引手段（第１液体吸引手段）
１７ 廃液回収容器
１８ キャップ部材
２０ チューブポンプ
２１ 可撓性のチューブ
２２ プーリー
２６ 記録ヘッドとインク容器とを連通する可撓性の配管部材
２９ インク容器の容器本体
３０，３１ インク容器の容器本体の一対の対向壁
３２ インク供給口（液体供給口）
３３ インク注入口（液体注入口）
３４ インク貯留部材
３６ 環状シール部材
３７ 弁体
３８ バネ部材
４０ 廃液回収部材の容器本体
４１ カバー部材
４２ 可撓性の鍋状部材
４３ 可撓性のインク吸収体（液体吸収体）
４４ 廃液注入口
４５ 廃液排出口
４８ 自己封止弁（圧力調整手段）
４９ 廃液注入針
５０ 印刷制御手段
５１ 消費量記憶手段
５２ 排出量記憶手段
５３ インク量検出手段（液量検出手段）
５４ カートリッジ
１００ クレードルユニット（定置ユニット）
１０１ インクタンク
１０２ 廃液回収タンク
１０３ クレードル側電源
１０４ 充電回路
１０５ インク供給針（液体供給針）
１０６ 廃液排出針
１１６ 廃液回収ポンプ
１１７ 一体化検知手段
１２１ インク補給制御手段（液体補給制御手段）
１２２ 廃液回収制御手段
１２３ 補給状態インジケータ
１２４ 回収状態インジケータ
１２６ インク補給バルブ

Claims (5)

1. 液体噴射装置の液体噴射ヘッドから吸引排出された廃液を回収するための廃液回収容器において、
   少なくとも一部が可撓性の容器壁によって形成された容器本体と、
   前記容器本体の内部に設けられた可撓性の液体吸収体と、
   前記液体噴射ヘッドから吸引排出された廃液を前記容器本体の内部に注入するための廃液注入口と、
   前記容器本体の内部から液体を排出するための廃液排出口と、を備え、
   前記廃液排出口からの液体の排出に伴って前記容器本体の内部が負圧になることにより、前記可撓性の容器壁が変形して前記容器本体の内部容積が減少すると共に前記液体吸収体が収縮するように構成された廃液回収容器。
2. 前記廃液排出口は、前記廃液注入口に対する廃液注入針の挿入方向の軸線上に配置されている請求項１記載の廃液回収容器。
3. 前記廃液回収容器は、前記液体噴射装置に着脱自在に装着されるカートリッジとして構成されている請求項１又は２に記載の廃液回収容器。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の廃液回収容器の内部の廃液を排出させる廃液排出方法であって、
   前記廃液注入口側の流路を閉塞した状態において前記廃液排出口を介して前記容器本体の内部を吸引し、前記容器本体の内部を負圧として前記可撓性の液体吸収体を収縮させながら、前記廃液排出口を介して前記容器本体の内部から廃液を排出させる、廃液排出方法。
5. 請求項３記載の廃液回収容器と、
   前記廃液回収容器の前記容器本体と一体化され、前記液体噴射ヘッドに供給される液体を内部に貯留する容器本体を有する液体容器と、を備えたカートリッジ。

Images