JPH03227658A - 廃インクタンクおよび該タンクを具えたインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、複写機、ファクシミリ、ワードプロセッサ、
ホストコンピュータの出力用端末としてのプリンタ、ビ
デオ出力プリンタ等に用いられる記録ヘッドの回復動作
等により発生する廃インクを回収する廃インクタンクお
よび該タンクを具えたインクジェット記録装置に関する
。

［従来の技術］ 従来、インクジェット記録装置においては、記録ヘッド
の不使用、低湿度環境あるいは記録頻度の差異等によっ
て粘着度の増したインクや、さらには塵埃の付着などに
よって、記録ヘッドのインク吐出口に目詰りを生じるこ
とがあった。これら記録ヘッドの吐出口内方から増粘イ
ンクを加圧排出したり、あるいは記録ヘッド吐出口を覆
って保護するためのキャップを介してインクを吸引して
増粘インクを除去する吐出回復機構が実施されてきた。

この吐出回復処理の際に発生する廃インクは所定の廃イ
ンクタンクに貯留される。

第４図は上述した吐出回復機構を有するインクジェット
記録装置の一例を示す。本図において、キャリッジ３は
その下部の箱内にカラー記録に対応した４種のシアン、
マゼンタ、イエロー、ブラック各々のインクのインクカ
ートリッジ２およびブラックのインクカートリッジと一
体となった廃インクタンク１を格納する。またキャリッ
ジ３の上部には各色の記録ヘッド５およびこれらの記録
ヘッド５を駆動するプリント回路基板６が搭載される。

キャリッジ３は２本のスライドシャフト８に対して摺動
可能に係合しながら、駆動ベルト９を介して伝達される
モータ（図示しない）の駆動力によって、記録媒体とし
ての記録紙（図示しない）の左右方向（水平方向）に往
復移動する。

キャリッジ３の移動に伴ない、記録ヘッド５は対向して
配置されたプラテン７上に搬送されてきたしてインクを
吐出することによって文字１画像の記録を行なう。

これら記録動作の間に所定のタイミングで、あるいは適
宜、キャリッジ３は記録ヘッド５とキャップ１１とが対
向する位置まで移動し、吐出回復装置ｌＯによる吐出回
復処理を行う。この吐出回復処理においては吐出回復装
置ｌＯ全全体よびこれに相対して廃インクバイブ１２が
記録ヘッド５の移動経路中に突出して、キャップ１１は
記録ヘッド５をキャッピング（吐出口を覆う動作）し、
廃インクバイブ１２は廃インクタンクｌの所定の個所に
当接する。これにより、第５図に示すように、記録ヘッ
ド５から吐出回復装置ｌＯ内に設けられた吸引ポンプ４
によって吸引された廃インクは廃インクバイブ１２を通
り、廃インクタンクｌに設けられた開口部（図示しない
）から廃インクタンク内に排出・回収される。

回収した廃インクが所定の量になると、廃インクタンク
ｌは新しいタンクと交換される。廃インクタンクｌはこ
の交換のために記録装置から取外して移動するとき、あ
るいは廃インクタンク１を装填したまま記録装置自体を
移動するとき、廃インクタンクｌに設けられた開口部か
ら廃インクが流出するおそれがある。この廃インクの流
出を防ぐため番こ、従来では廃インクタンクの大きさに
合せた積層紙を内部に充填し、毛細管現象による液体の
吸収力を利用して回収した廃インクを吸着安定するとい
うような方法が採用されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来技術では、１種類の積層紙を使用し
ていたので、廃インクタンクの開口部付近で先に廃イン
クを吸着した部分から他の部分へ廃インクを拡散してか
らでないと、次の廃インクを吸着しないため、吸着に時
間がかかった。

そのため、廃インク回収を行なったあと、この記録装置
を取り扱う者が装置全体の移動や廃インクタンクの交換
のときに、廃インクタンクを傾斜させると、廃インクが
廃インクタンクの容器から流出して、周囲のものをイン
クで汚染することがあった。

また、例えば−１特公平１−４２８２８号公報に記載さ
れるように、下方から廃インクをすいあげるための機能
をもつ部材を廃インクボトルの開口から突出させて廃イ
ンク流路を流れる廃インクをすいあげ、ボトル内部に具
えた廃インクを保持する機能を持つ部材で廃インクを保
持する構成とされた排液用ボトルが提案されている。

しかしながら、この排液用ボトルを交換する場合、ボト
ル開口部から突出した廃インクのすいあげ部材が外周辺
にふれてしまったり、すいあげが十分に行なわれていな
かった場合には、ボトル開口から突出した部分からのイ
ンクのたれ落ちが生じることがあり、タンクからの廃イ
ンクのたれ落ち防止や、外周囲のものの汚染防止効果は
十分ではなかった。

また、第４図に示されるようなキャリッジに搭載されて
、廃インクタンクが移動するタイプに対して前述の排液
用ボトルを適用しても廃インクタンクの開口から突出し
た部材に吸収されたインクが走査移動により外部に飛び
出してしまい、外周囲を汚染してしまう。

このように、記録装置の設置場所はもとより装置取扱者
の衣服や手指をインクで汚染してしまうのは商品として
許容されるものではない。

本発明の目的は上述の点に鑑み、廃インクタンク内で廃
インクが吸収体に吸着するのに要する時間を早めて、記
録装置の移動や廃インクタンクの交換のときに廃インク
が外部に流出するのが防止される廃インクタンクおよび
該タンクを具えたインクジェット記録装置を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、記録手段から排出
される廃インクを収容するための廃インクタンクにおい
て、前記廃インクが通過可能な開口部を有する容器本体
と、該容器本体内に前記開口部から離間して収納された
インク吸着速度の早い吸水性部材と、該吸水性部材上に
配置され、前記開口部から前記吸水性部材に至る廃イン
ク経路を形成する開通口を有したインク吸着保持力の高
い保水性部材とを具備したことを特徴とするものである
。

また、本発明の一態様は、記録手段から吐出されたイン
クによって画像が形成される被記録材を搬送する手段と
、記録手段から排出される廃インクを収容するための廃
インクタンクとを備えたインクジェット記録装置におい
て、前記廃インクが通過可能な開口部を有する容器本体
と、該容器本体内に前記開口部から離間して収納された
インク吸着速度の早い吸水性部材と、該吸水性部材上に
配置され、前記開口部から前記吸水性部材に至る廃イン
ク経路を形成する開通口を有したインク吸着保持力の高
い保水性部材とを具備したことを特徴とするものである
。

［作　用］ 本発明では廃インクタンク内の吸収体を、インク吸着保
持力の多い積層紙（保水性部材）と、インク吸着速度の
早い吸取り紙（吸水性部材）の組み合せで、さらに吸水
性部材を廃インクを受ける開口から離間した位置に配置
し、その上を前記開口に対応して開口が形成された保水
性部材で覆った構成としているので、前記保水性部材の
開口をとおって回収された廃インクは廃インクタンクの
開口から離間して位置する吸着速度の早い吸取り紙の全
体に行きわたり、次に吸取り紙と当接する積層紙の面か
ら吸着保持力の強い積層紙の内部へ廃インクは吸引され
る。これにより廃インクタンクの移動による流出防止が
短時間のうちに完了する。さらに、本発明では保水性の
部材と吸水性の部材との当接する表面積を多くとる目的
で積層紙を２つに分割するとともに、吸取り紙を６折り
にして、積層紙と多面で接触するようにしたものと一緒
に容器内に収納した構造としたのでその流出防止の効果
が極めて促進される。

さらに、キャリッジの移動とともに移動しても、吸水性
の部材は、廃インク受は口としての開口から離れて廃イ
ンクを受けているので、外方に廃インクが飛び出すこと
も漏出することも防止される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
が、本発明は以下の実施例に限定されることなく、本発
明の目的が達成され得るものであればよい。

（実施例１） 第１図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明の一実施例の廃イン
クタンクの構造を示し、第２図はインクジェット記録装
置に使用時の状態を示す０本例では、廃インクタンクを
キャリッジに格納せず装置の最下部に配置して、上部か
ら廃インクを受け、キャリッジの駆動手段への負担を軽
減した構成に適用したものを例として説明する。

第１図（Ａ）において、１０２と１０３は同一水平面に
並べて配置される一対の廃インク吸収体であり、片方の
廃インク吸収体１０２には廃インクバイブ１２（第２図
参照）から排出された廃インクを受容する池としてその
一部分１０７を切り抜いである。この廃インク吸収体１
０２　、１０３の材料は同じものを使用している。　ｌ
ｏｔは廃インク吸収体１０２　、１０３の下部に配置さ
れる吸取り紙であり、その中央部を山折りにして起立さ
せである。

吸取り紙１０１をタンクケース１０４の内部に収納した
上に、その吸取り紙１０１の山折り部分をはさみ込む様
にして廃インク吸収体１０２　、１０３をそれぞれ収納
し、タンクケース蓋１０５をかぶせる０次にタンクケー
ス１０４とタンクケース蓋１０５との周縁部を溶着する
と第１図（Ｂ）に示す状態となる。

廃インク吸収体１０２の切り抜き部分１０７はタンクケ
ース蓋１０５の開口部１０６の位置に設けられる。

第２図に示すように、廃インクバイブ１２から排出され
た廃インクは廃インクタンクのタンクケース蓋１０５の
開口部１０６を通って廃インク吸収体１０２の切抜き部
分１０７に受容されたのち、吸取り紙１０１に吸収され
つつ、吸取り紙１０１と廃インク吸収体１０２および１
０３との当接面から廃インク吸収体１０２および１０３
の内部への毛細管現象による吸着がはじまる。

このとき吸取り紙１０１の山折り部分１０１Ａは容器１
０４の底面部分に吸着し残した廃インクを廃インク吸収
体１０２および１０３の側面に導く役割をする。すなわ
ち、吸取り紙１０１と廃インク吸収体１２０、１０３と
の接触表面積を増加させその機能を十分に得ようとする
ものである。

廃インク吸収体１０２　、１０３の部材としては本例に
おいては例えば十條製紙（株）製の積層紙（ハトシート
）を用いることができる。また、吸取り紙１０１として
は例えば十條製紙（株）製の吸取り紙（プロッティング
紙）を用いることができる。

また、タンクケース蓋１０５およびタンクケース１０４
としては例えばポリプロピレンを用いることができる。

なお、本発明で使用可能な材質はこれらに限られず、以
下に示すような機能が得られる各種材料の中から適宜選
択することができる。

（インクを吸着する速さの比較） インク吸収体と吸取り紙の性質の違いをみるための実験
データを第１表に示す、第７図に示すように吸着速度の
違いをみるため、インク吸収体等の試料を同じ寸法（例
えば７６■膳）の幡に切り揃え、インクの中に先縁から
２ミリの部分まで浸し、毛細管現象によってその部分か
ら３０ミリの高さまでインクが浸みていく時間を測った
。

この実験データによりインクを吸着する速さは積層紙１
０２　、１０３よりも吸取り紙１０１のほうが早いこと
が分る。

第　　１　　表 （吸着したインクを保持していられる量の比較）次に、
インク吸収体と吸取り紙の吸着保持力の違いを見るため
、インク吸着体である吸取り紙と積層紙を３０分間にイ
ンクに浸したものの重さをはかり、次に第８図のように
水平から２０度傾斜させたガラス板の上に置いて、再び
１０分後の重さの変化を比較した。このときの実験デー
タを第２表に示す、この実験データにより、−旦、吸着
した廃インクを保持している割合は吸取り紙１０１より
も積層紙１０２ １−０３のほうが大きいことが分る。

第　　２　　表 すなわち、廃インク吸取り紙１０１としてはインクの吸
着速度が早（、例えば前述の条件において１５秒以内で
吸着するものが好ましい。

また、積層紙としては、インク保持量として前述の条件
において４５％以上の能力を有するものが好ましい。

（実施例と他の構成の効果の比較） 本発明実施例の効果を定量的にあられすものとして２種
類の吸収体を用い、同じ容積の廃インク容器で、第１図
（Ａ）　、　（Ｂ）に示す本発明実施例の構成のものと
、効果の比較として第６図に示すような積層紙を一体に
、吸取り紙の山折り部のないものを用意して実験を行っ
た。

容器の廃インク受容部１０６からインク４０グラムを２
分間かけて流し込んだ後、容器と吸収体の間にインクの
吸着残りが見えなくなるまでを観察し、その吸着残りが
見えな（なる時間によって効果の比較を行った。その結
果は、本発明実施例によるものは１．５分間、山折り部
のないものは４分間かかり、これにより本発明実施例で
の吸着速度の向上によるインク流出防止効果が確認され
た。

（実施例２） 第３図は本発明の他の実施例における廃インクタンクの
構成を示す。

廃インク容器内の積層紙１０２に廃インクバイブ１２か
ら排出された廃インクを受容する池として切欠き部分１
０７を設ける説明を上記実施例でしたが、第３図に示す
ように、廃インクバイブ１２の中心ｚ−ｚ’と廃インク
容器内の吸取り紙１０１の山折り部１０１Ａの中心ｘ−
ｘ°とを容器の開口部１０６を通じてほぼ合致させるよ
うに構成すると、積層紙１０２゜１０３に切欠き部分を
設けなくても吸着時間を早める効果としては、同じ結果
を得ることができる。

なお、この場合でも、吸取り紙１０１の凸部１０１Ａは
開口部１０６形成面から離間しており、両側面を積層紙
１０２．１０３で挟持された構成とされている。

以上の説明は装置本体に固定したものについて説明した
が、第４図に示されるような廃インクタンクがキャリッ
ジの走査とともに移動するタイプのものに対しても何ら
支障なく適用できる。

さらには、キャリッジの走査で画像を形成するタイプの
装置だけでなく、被記録材の記録域の全幅にわたって吐
出口が設けられたフルラインタイプの記録ヘッドを搭載
した装置の廃インクタンクとしての適用も可能である。

（その他） なお、本発明は、特にインクジェット記録方式の中でも
バブルジェット方式の記録ヘッド、記録装置において優
れた効果をもたらすものである。

かかる方式によれば記録の高密度化、高精細化が達成で
きるからである。

その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第４７２３１２９号明細書、同第４７４０７９６号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好
ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュ
アス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマ
ンド型の場合には、液体（インク）が保持されているシ
ートや液路に対応して配置されている電気熱変換体に、
記録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇
を与える少な（とも１つの駆動信号を印加することによ
って、電気熱変換体に熱エネルギを発生せしめ、記録ヘ
ッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆
動信号に一対一で対応した液体（インク）内の気泡を形
成できるので有効である。この気泡の成長、収縮により
吐出用開口を介して液体（インク）を吐出させて、少な
（とも１つの滴を形成する。この駆動信号をパルス形状
とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行われるので、
特に応答性に優れた液体（インク）の吐出が達成でき、
より好ましい、このパルス形状の駆動信号としては、米
国特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２
号明細書に記載されているようなものが適している。−
なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特
許第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採
用すると、さらに優れた記録を行うことができる。

記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組合せ構成
（直線状液流路または直角液流路）の他に熱作用部が屈
曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許第
４５５８３３３号明細書、米国特許第４４５９６００号
明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。加
えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリット
を電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭５
９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧力波を吸収す
る開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭５９
−１３８４６１号公報に基いた構成としても本発明の効
果は有効である。すなわち、記録ヘッドの形態がどのよ
うなものであっても、記録を確実に効率よく行いつるか
らである。

さらに、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅に対応
した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドに対し
ても本発明は有効に適用できる。

そのような記録ヘッドとしては、複数記録ヘッドの組合
せによってその長さを満たす構成や、一体向に形成され
た１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。加
えて５上例のようなシリアルタイプのものでも装置本体
に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置
本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップ
タイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的
に設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いた
場合にも本発明は有効である。

また５本発明に記録装置の構成として設けられる、記録
ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加
することは本発明の効果を一層安定できるので、好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
或は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子
或はこれらの組み合わせによる予備加熱手段、記録とは
別の吐出を行なう予備吐出モードを行なうことも安定し
た記録を行なうために有効である。

また、搭載される記録ヘッドの種類ないし個数について
も５例えば単色のインクに対応して１個のみが設けられ
たものの他、記録色や濃度を異にする複数のインクに対
応して複数個数設けられるものであってもよい。

さらに加えて、本発明インクジェット記録装置の形態と
しては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出力端末
として用いられるものの他、リーダ等と組合せた複写装
置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置の形
態を採るものであってもよい。

〔発明の効果Ｊ 以上説明したように、本発明の請求項１によれば、廃イ
ンク容器内に特に能動的な機構を設けることな（５紙材
や吸収材を用い、廃インク容器内に受容した廃インクの
吸着を早やめるとともに、容器の着脱あるいはキャリッ
ジの走査等の移動による廃インクの外部流出を防止する
役割を十分に果すことが出来る廃インクタンクを提供で
きる。

また、請求項によれば、廃インクを確実に保持する廃イ
ンクタンクを備えているので廃インクによって装置が汚
染されることのないインクジェット記録装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の一実施例の廃インクタンクの構
成を示す分解斜視図、 第１図（Ｂ）はその廃インクタンクの全体の外観を示す
斜視図、 第２図はその廃インクタンクの使用状態を示す斜視図、 第３図は本発明の他の実施例の廃インクタンクの構成を
示す斜視図、 第４図は本発明が適用可能なインクジェット記録装置の
構成の一例を示す斜視図、 第５図は第４図のインクジェット記録装置のインク吐出
回復系の構成を示す模式的断面図、第６図は第ｒ゛図と
異なる構成による廃インクタンクの一例を示す斜視図、 第７図および第８図はそれぞれ本発明の効果をたしかめ
るための実験方法を示す説明図である。 ｌ・・・廃インクタンク ３・・・キャリッジ、 ４・・・吸引ポンプ、 ５・・・記録ヘッド、 ｌＯ・・・吐出回復装置、 １１・・・キャップ、 １０１・・・吸取り紙、 １０１Ａ・・・山折り部、 １０２　、１０３・・・吸収体（積層紙）、１０４・・
・タンクケース、 １０５・・・タンクケース蓋（上蓋）、１０６・・・開
口部（廃インク受容部）１０７・・・切欠き部分（池）
。 （廃インク容器） ２′ 第３図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録手段から排出される廃インクを収容するための
   廃インクタンクにおいて、 前記廃インクが通過可能な開口部を有する容器本体と、 該容器本体内に前記開口部から離間して収納されたイン
   ク吸着速度の早い吸水性部材と、該吸水性部材上に配置
   され、前記開口部から前記吸水性部材に至る廃インク経
   路を形成する開通口を有したインク吸着保持力の高い保
   水性部材とを具備したことを特徴とする廃インクタンク
   。 ２）前記吸水性部材はその一部に山折り部分を有し、該
   山折り部分によって、前記保水性部材は複数に分断され
   ていることを特徴とする請求項１に記載の廃インクタン
   ク。 ３）記録手段から吐出されたインクによって画像が形成
   される被記録材を搬送する手段と、 記録手段から排出される廃インクを収容するための廃イ
   ンクタンクとを備えたインクジェット記録装置において
   、 前記廃インクが通過可能な開口部を有する容器本体と、 該容器本体内に前記開口部から離間して収納されたイン
   ク吸着速度の早い吸水性部材と、該吸水性部材上に配置
   され、前記開口部から前記吸水性部材に至る廃インク経
   路を形成する開通口を有したインク吸着保持力の高い保
   水性部材とを具備したことを特徴とするインクジェット
   記録装置。 ４）前記吸水性部材はその一部に山折り部分を有し、該
   山折り部分によって、前記保水性部材は複数に分断され
   ていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェッ
   ト記録装置。 ５）前記記録手段は、熱エネルギーを利用してインクを
   吐出させて画像形成を行うものであり、該熱エネルギー
   を発生させる手段として電気熱変換体を用いていること
   を特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置
   。