JPH0781089A - インクジェット記録装置の吐出性能回復装置及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃インクタンクの小型化を図りながら、廃イ
ンクタンクへの廃インクの回収処理動作を簡略化すると
共に、廃インクの回収性能の安定化を図る。 【構成】 インクジェットヘッド１のノズル１ａ面をキ
ャップ２にて閉塞した状態で、負圧吸引ポンプ５による
通常吸引駆動にて廃インク６を吸引するインクジェット
記録装置の吐出性能回復装置を前提とし、上記キャップ
２に連通する連通部材４と負圧吸引ポンプ５との間に廃
インクタンク７を連通自在に介装し、この廃インクタン
ク７内には負圧吸引ポンプ５による通常吸引駆動時に吸
引される廃インク６が吸収保持される廃インク吸収体８
を充填したことを特徴とする。また、キャップ２が大気
開放されている時点で、負圧吸引ポンプ５を一定時間空
吸引駆動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、インクの初期充填や
メインテナンス時において用いられるインクジェット記
録装置の吐出性能回復装置に係り、特に、インクジェッ
トヘッド側から排出された廃インクの回収部構造を改良
したインクジェット記録装置の吐出性能回復装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクジェット記録装置のイン
ク吐出性能を維持するために吐出性能回復装置が設けら
れる。これは、インクジェットヘッド内にインクを初期
充填したり、メインテナンス時にインクインクジェット
ヘッド側の塵埃、乾燥インク、気泡等を除去するための
ものであり、例えばインクジェットヘッドのノズル面を
覆うキャップと、このキャップのインク排出口に接続チ
ューブを介して連通接続される負圧吸引ポンプと、この
負圧吸引ポンプに連通接続され、吸引された廃インクを
回収する廃インクタンクとを備えている。このような吐
出性能回復装置は、インクジェットヘッドのノズル面を
キャップにて被覆した後に、負圧吸引ポンプを作動させ
てインクジェットヘッドのノズル面に負圧吸引力を作用
させ、インクジェットヘッド側から廃インクを回収する
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の吐出性能回復装置にあっては、廃インクタンクは
インクジェットヘッドからの廃インクを回収し、満杯に
なった時点で新しいものと交換するようになっているの
で、廃インクタンクからの廃インクの洩れを確実に回避
するという観点からすれば、廃インクタンクの容積とし
ては、回収される廃インクの全体量を考慮し、ある程度
大きく形成せざるを得ないという技術的課題が生ずる。
特に、カラーインクジェット記録装置においては、例え
ばシアン、マゼンタ、イエロ、ブラックの各色インクに
対応する四つのインクジェットヘッドを具備しているの
で、廃インク量もインクジェットヘッドの数に応じて増
加する分、廃インクタンクの大型化が更に深刻な技術的
課題になっている。

【０００４】また、従来の吐出性能回復装置にあって
は、負圧吸引ポンプの吸引動作により負圧吸引ポンプ内
に一旦廃インクを吸引した後、負圧吸引ポンプの戻り動
作（ピストンの戻り動作）により廃インクタンクへ廃イ
ンクを回収（廃液処理動作）するようになっているの
で、必然的に、廃インクタンクへの廃インクの回収処理
動作が複雑化してしまうばかりか、廃インクの回収経路
として負圧吸引ポンプが介在することから、負圧吸引ポ
ンプが廃インクで汚れてしまうし、また、廃インクに混
入している塵埃がピストンとシリンダとの間等に入り込
むという事態が生じ易く、負圧吸引ポンプによる吸引動
作や廃液処理動作に対する信頼性を低下させ、廃インク
の回収性能が不安定になり易いという技術的課題も生ず
る。

【０００５】この発明は、以上の技術的課題を解決する
ために為されたものであって、廃インクタンクの小型化
を図りながら、廃インクタンクへの廃インクの回収処理
動作を簡略化すると共に、廃インクの回収性能の安定化
を図るようにしたインクジェット記録装置の吐出性能回
復装置及びその使用方法を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
図１に示すように、インクジェットヘッド１のノズル１
ａ面が覆われる大きさを有するキャップ２と、このキャ
ップ２をインクジェットヘッド１に対して相対移動させ
ることによりキャップ２にてインクジェットヘッド１の
ノズル１ａ面を選択的に開閉させるキャップ開閉駆動手
段３と、上記キャップ２に連通部材４を介して連通接続
される負圧吸引ポンプ５とを備え、インクジェットヘッ
ド１のノズル１ａ面をキャップ２にて閉塞した状態で、
負圧吸引ポンプ５による通常吸引駆動にて廃インク６を
吸引するインクジェット記録装置の吐出性能回復装置を
前提とし、上記連通部材４と負圧吸引ポンプ５との間に
廃インクタンク７を連通自在に介装し、この廃インクタ
ンク７内には負圧吸引ポンプ５による通常吸引駆動時に
吸引される廃インク６が吸収保持される廃インク吸収体
８を充填したことを特徴とする。

【０００７】このような技術的手段において、負圧吸引
ポンプ５としては、通常吸引駆動時に吸引動作を行え、
かつ、連通部材４側に正圧をかけることなくピストンの
戻り動作を行えるものであれば、適宜設計変更して差し
支えない。また、カラーインクジェット記録装置のよう
に、複数の色インク用のインクジェットヘッド１を具備
するタイプにあっては、各インクジェットヘッド１毎に
夫々負圧吸引ポンプ５を設けるようにしても差し支えな
いが、装置の簡略化という観点からすれば、各インクジ
ェットヘッド１のいくつかあるいは全てに対して一つの
負圧吸引ポンプ５が共用できるように、各インクジェッ
トヘッド１と負圧吸引ポンプ５とを連通部材４にて連通
させるようにすればよい。そしてまた、この負圧吸引ポ
ンプ５の駆動系については、独自の駆動モータを用いる
ようにしてもよいし、あるいは、例えばシート搬送系の
駆動モータを適宜駆動伝達系を介して共用する等適宜設
計変更して差し支えない。

【０００８】また、廃インクタンク７としては、連通部
材４と負圧吸引ポンプ５との間に連通自在に介装したも
のであれば、連通部材４と一体的に設けてもよいし、負
圧吸引ポンプ５と一体的に設けてもよいし、あるいは、
連通部材４及び負圧吸引ポンプ５とは別体に設けたもの
でもよい。そしてまた、この廃インクタンク７の容積設
定については、初期充填やメインテナンス時における負
圧吸引ポンプ５の通常吸引駆動によって吸引される最大
の廃インク量を吸収保持し得る廃インク吸収体８が収容
できる程度は少なくとも必要であるが、廃インク６が廃
インク吸収体８を通過して負圧吸引ポンプ５側へ浸入す
る事態を回避する程度の容積許容量が通常確保されてい
る。

【０００９】更に、廃インクタンク７の素材としては、
耐インク性のものであれば適宜選定して差し支えない
が、廃インクタンク７内の廃インク６の蒸発性を高める
という観点からすれば、少なくとも内壁面が溌液（イン
ク）性のあるプラスチック成形品等で廃インクタンク７
を構成するようにすることが好ましく、この場合、廃イ
ンクタンク７の壁面に付着する廃インク６は球状にな
り、その分、蒸発し易い。

【００１０】更にまた、廃インク吸収体８としては、廃
インク６を吸収保持し得るものであればよいが、廃イン
クタンク７内の廃インク６の吸収性、蒸発性を高めると
いう観点からすれば、溌液（インク）性のある素材で廃
インク吸収体８を構成するようにすることが好ましい。
この場合、通常廃インク吸収体８と廃インクタンク７と
の当接面は通気性が悪いため、廃インク６が溜まり易い
が、廃インク６は廃インク吸収体８と廃インクタンク７
との当接面ではじかれて球状になるため、均等に廃イン
ク吸収体８内部に分散して浸透し易く（吸収され易
く）、しかも、廃インク吸収体８に吸収保持されている
廃インク６ははじかれて球状になっていることから、そ
の分、蒸発し易い。

【００１１】また、この発明においては、初期充填やメ
インテナンス時以外の場合（インクジェットヘッド１印
字時等の場合）には、インクジェットヘッド１のノズル
１ａ面から離間した開放位置にキャップ２が配置される
ので、廃インクタンク７は連通部材４及びキャップ２を
通じて大気開放されることになり、廃インクタンク７内
の廃インク６は自然蒸発するが、廃インク６の蒸発性を
より高めるという観点からすれば、キャップ２が大気開
放されている時点で、負圧吸引ポンプ５を一定時間空吸
引駆動させるようにすることが好ましい。

【００１２】

【作用】上述したような技術的手段において、初期充填
やメインテナンスを行う場合には、キャップ開閉手段３
によりキャップ２にてインクジェットヘッド１のノズル
１ａ面を被覆した後、負圧吸引ポンプ５を通常吸引駆動
させるようにすればよい。このとき、連通部材４と負圧
吸引ポンプ５との間に廃インク吸収体８を充填した所定
の大きさの廃インクタンク７が連通自在に介装されてい
るので、負圧吸引ポンプ５の負圧吸引力によりインクジ
ェットヘッド１からの廃インク６は連通部材４を介して
廃インクタンク７に直ちに吸引され、廃インクタンク７
内の廃インク吸収体８に吸収保持される。従って、先行
技術のように、廃インクを負圧吸引ポンプに一旦吸引し
た後に、負圧吸引ポンプのピストンを戻す過程で廃イン
クを廃インクタンク側へ回収させるというような二段階
の廃インク回収処理は不要になる。

【００１３】また、印字中等の場合において、キャップ
２が大気開放状態にあるときには、廃インクタンク７は
連通部材４及びキャップ２を介して大気開放され、廃イ
ンクタンク７内の廃インク吸収体８に吸収保持されてい
る廃インク６が自然に蒸発する。特に、負圧吸引ポンプ
５を空吸引駆動させるようにすれば、廃インクタンク７
内への空気通過量が著しく多くなり、その分、廃インク
吸収体８に吸収保持されている廃インク６はより効果的
に蒸発する。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの
発明を詳細に説明する。図２はこの発明が適用されるイ
ンクジェット記録装置の吐出性能回復装置の一実施例を
示す。同図において、１０はインクジェットカートリッ
ジであり、インクジェットヘッド１１とインクタンク１
２とをジョイント部材１３を介して連通接続したもので
あり、上記インクタンク１２内には毛管力によりインク
を保持するインク吸収体（例えばフェルト部材）１４が
充填され、上記ジョイント部材１３がインク吸収体１４
に流体結合されている。

【００１５】また、符号２０はインクジェットヘッド１
１のノズル１１ａ面を開閉するキャップであり、このキ
ャップ２０は、例えばゴム製素材にて少なくともインク
ジェットヘッド１１のノズル１１ａ面を覆う大きさに形
成されると共に、その底部にインク排出口２１を有する
ものであり、例えばカムや電磁石等で進退動するキャッ
プ進退駆動機構２２にて支持される。この実施例では、
上記キャップ進退駆動機構２２はコントローラ３０によ
って制御されるようになっており、コントローラ３０に
Ａモード選択信号（初期充填やメインテナンス時の選択
信号）が入力されると、キャップ２０を進出させてイン
クジェットヘッド１１のノズル１１ａ面周囲に当接し、
当該ノズル１１ａ面を密閉する（キャッピング動作）一
方、Ａモード選択信号が解除されると、キャップ２０を
後退させ、インクジェットヘッド１１のノズル１１ａ面
から離間させる。

【００１６】また、上記キャップ２０のインク排出口２
１には例えばシリコンチューブのような連通管４０が接
続されており、この連通管４０の途中には電磁弁４１が
介装されている。そして、この電磁弁４１はコントロー
ラ３０にて開閉制御されるようになっており、コントロ
ーラ３０にＢモード選択信号が入力された時点で、一定
時間閉動作を行った後に数秒間開動作を行い、また、コ
ントローラ３０にＣモード信号が入力された時点で直ち
に開動作を行うようになっている。

【００１７】更に、上記連通管４０の開放端部には廃イ
ンクタンク５０が連通接続されている。この実施例にお
いて、廃インクタンク５０は溌液（インク）性を持った
プラスチック成形品からなり、上部が開口する直方形ボ
ックス状のタンク本体５１の長手方向両側壁に連通口５
２，５３を開設すると共に、タンク本体５１の上部開口
を閉塞する蓋部材５４とで構成されている。

【００１８】そして、上記廃インクタンク５０内には廃
インク吸収体５５が充填されており、この廃インク吸収
体５５は、例えばポリエステルフェルト繊維材料及びア
クリルニトリルフェルト繊維材料が混合されたフェルト
部材からなり、後述する負圧吸引ポンプ６０による通常
吸引駆動時において吸引される最大廃インク量を吸収保
持する上で十分な体積を有している。具体的には、イン
クタンク１２の収容インク量が８０ｃｃ程度であるのに
対し、廃インク吸収体５５の体積が略２０ｃｃ程度であ
れば十分であることが確認された。尚、カラーインクジ
ェット記録装置において、例えばシアン、マゼンタ、イ
エロ、ブラックの各色インクに対応する四つのインクジ
ェットカートリッジ１０に対して一つの廃インクタンク
５０を共用する場合には、各インクジェットカートリッ
ジ１０のインクタンク１２の収容インク量が８０ｃｃ程
度であるのに対し廃インク吸収体５５の体積が略８０ｃ
ｃ程度に設定されていれば十分であることが確認され
た。また、特に、この実施例では、上記廃インク吸収体
５５は、フェルト部材を製造するに当り、フェルト繊維
を絡める作業（ニードルパンチング）において繊維を絡
めるための針に油分を添付しているため、フェルト部材
に若干ではあるが、溌液性が与えられる。

【００１９】また、廃インクタンク５０の廃インク入口
側の連通口５２と廃インク吸収体５５との間にはある程
度広い間隙５６が確保されており、キャップ２０が大気
開放時において、廃インクタンク５０内の廃インク吸収
体５５のうち大気開放に通じる面積が広く確保されるよ
うになっている。

【００２０】更にまた、上記廃インクタンク５０の出口
側の連通口５３には負圧吸引ポンプ６０が連通接続され
ており、この負圧吸引ポンプ６０は、図２及び図３
（ａ）に示すように、シリンダ６１内に駆動モータ８１
の駆動力により進退自在な上記ピストン７１を設け、こ
のピストン７１の進退駆動をコントローラ３０にて制御
するようになっている。すなわち、負圧吸引ポンプ６０
は、コントローラ３０にＢモード選択信号が与えられる
と、ピストン７１を後退動作させて負圧吸引動作を行っ
た後に、ピストン７１を進出動作（復帰動作）させて初
期位置へ復帰させ、また、コントローラ３０にＣモード
選択信号が与えられると、ピストン７１の後退、復帰動
作を数回繰り返すものである。尚、図２中、符号８２は
モータドライバである。

【００２１】この実施例において、上記シリンダ６１
は、一端が開口した筒状のシリンダ本体６２の開口端側
に廃インクタンク５０の連通口５３に連結される連結カ
バー６３を固着し、この連結カバー６３の内側には弁取
付板６４を設けると共に、この弁取付板６４に弁開口６
６が開閉される一方向弁（廃インクタンク５０側からピ
ストン７１側へ向かう空気流のみを許容する一方向弁）
６５を取り付け、また、シリンダ本体６５の他端壁部に
はピストンロッド７２が貫通する貫通孔６７を開設し、
ピストンロッド７２と貫通孔６７縁との間にＯリング６
８を介在させ、かつ、抑えカバー６９にてＯリング６８
の離脱を防止するようにしたものである。尚、７０はシ
リンダ本体６２に開設された大気連通口である。

【００２２】また、ピストン７１はピントンロッド７２
を介して偏心カム７３に連結されると共に、この偏心カ
ム７３は駆動モータ８１の回転シャフト８３に固着され
ており、駆動モータ８１の回転に応じてピストン７１が
進退動するようになっている。この実施例において、ピ
ストン７１は、シリンダ６１内に遊嵌する円柱状のピス
トン本体７３の進退方向両端にシリンダ６１内壁に当接
するフランジ部７４，７５を設けると共に、両フランジ
部７４，７５間に位置するピストン本体７３の周囲には
ピストン本体７３及びシリンダ６１内壁との間が気密保
持される弾性リング７６を配置し、更に、上記一方向弁
６５側に位置するフランジ部７４の周囲には通気切欠溝
７７（図３（ｂ）参照）を例えば等角度間隔で四つ形成
すると共に、上記ピントン本体７３の図中下半部の周壁
にはピストン７１の進退方向に延びる通気溝７８（図３
（ｃ）参照）を例えば等角度間隔で四つ形成したもので
ある。

【００２３】そして、この負圧吸引ポンプ６０の基本動
作過程について説明すると、今、図４に示すように、ピ
ストン７１を後退動作させると、上記ピストン７１のフ
ランジ部７４の通気切欠溝７７が弾性リング７６で封止
されることから、弁取付板６４とピストン７１との間の
シリンダ６１室の体積変化に伴って当該シリンダ６１室
が負圧状態となり、一方向弁６５が開き、廃インクタン
ク５０側に負圧を生じさせる。

【００２４】一方、図３（ａ）に示すように、ピストン
７１を最後退位置まで後退させた後に、ピストン７１を
進出動作（戻り動作）させると、一方向弁６５が閉じて
廃インクタンク５０側を封止する。このとき、ピストン
７１の進出移動に伴って上記弾性リング７６による通気
切欠溝７７の封止状態が解除され、更に、弾性リング７
６が相対的に移動したとしても、ピストン本体７３の通
気溝７８が開放した状態にあるため、ピストン７１の進
出移動によってピストン７１と弁取付板６４との間のシ
リンダ６１室の容積が狭くなったとしても、当該シリン
ダ６１室の空気は、矢印ｍで示すように、通気切欠溝７
７、通気溝７８を通じて大気連通口７０より大気開放さ
れることになり、ピストン７１はスムーズに初期位置へ
復帰する。

【００２５】次に、この実施例に係る吐出性能回復装置
の作動について説明する。今、初期充填やメインテナン
スを行う際には、例えば図示外の選択スイッチをオン操
作することにより、コントローラ３０にＡモード選択信
号及びＢモード選択信号を与えるようにすればよい。こ
のとき、図５（ａ）に示すように、先ず、キャップ進退
駆動機構２２にてキャップ２０をキャッピング位置まで
進出させ、キャップ２０にてインクジェットヘッド１１
のノズル１１ａ面を覆う。この状態において、電磁弁４
１が一旦閉じられた状態で負圧吸引ポンプ６０が通常の
負圧吸引駆動を開始し、廃インクタンク５０内の負圧レ
ベルが一定レベルに達したであろう段階（一定時間経過
後）で電磁弁４１を数秒間開放する。すると、インクジ
ェットヘッド１０側の廃インク９０がキャップ２０、連
通管４０、電磁弁４１、連通管４０を経て廃インクタン
ク５０へと吸引される。そして、廃インクタンク５０へ
吸引された廃インク９０は、図中点線で示すように、負
圧吸引力により廃インク吸収体５５内に順次浸透してい
き、負圧吸引ポンプ６０側へ洩出することなく、廃イン
ク吸収体５５に吸収保持される。

【００２６】また、この実施例において、例えば印字動
作中に、コントローラ３０にＣモード選択信号を与える
ように設計すれば、廃インクタンク５０内の廃インク９
０を積極的に蒸発させることが可能になる。すなわち、
印字動作中においては、コントローラ３０へのＡモード
選択信号が解除され、図５（ｂ）に示すように、キャッ
プ２０は待機位置に設定され、電磁弁４１が開動作を行
うと共に、負圧吸引ポンプ６０が空吸引駆動を数回行
う。このとき、廃インクタンク５０内には大気中の空気
１００が吸引通過することになるので、廃インクタンク
５０の廃インク吸収体５５に吸収保持されている廃イン
ク９０はその空気流との接触により積極的に蒸発する。
特に、この実施例にあっては、廃インクタンク５０の
素材を溌液性の良いものとし、廃インク吸収体５５に
若干の溌液性を与え、廃インクタンク５０内の廃イン
ク吸収体５５のうち大気開放に通じる面積を広く確保す
るされるようにしたので、廃インクタンク５０や廃イン
ク吸収体５５に接触している廃インクが球状になり、し
かも、廃インク吸収体５５の略全域を空気流通路として
機能させることが可能となり、その分、廃インクの蒸発
はより促進される。

【００２７】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１記載
の発明によれば、キャップに連通する連通部材と負圧吸
引ポンプとの間に廃インク吸収体内蔵の廃インクタンク
を連通自在に介装し、キャップ大気開放時に廃インクタ
ンクを大気開放状態とすることを可能としたので、基本
的に以下のような効果を奏する。第一に、キャップ大気
開放時に、廃インク吸収体に吸収保持される廃インクを
蒸発させ、廃インクを乾燥させることが可能になったの
で、廃インクタンク内の廃インク吸収体の容積として
は、負圧吸引ポンプによる通常吸引駆動により吸引され
る廃インク量を一時的に吸収保持できる程度まで小さく
することが可能となり、その分、廃インクタンクを小型
化することができる。第二に、負圧吸引ポンプの一方向
の吸引動作のみで廃インクタンク内に廃インクを直ちに
回収し得るので、廃インクの回収処理動作を簡略化する
ことが可能である。第三に、負圧吸引ポンプ内に廃イン
クを一旦取り込む必要がないため、廃インク内の塵埃等
が負圧吸引ポンプ内に残留し、負圧吸引ポンプの動作を
不安定にするという懸念を有効に回避することができ
る。

【００２８】また、請求項２記載の発明によれば、廃イ
ンクタンク内に回収した廃インクをより積極的に蒸発さ
せることが可能になり、その分、廃インクタンクを更に
小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係るインクジェット記録装置の吐
出性能回復装置の構成を示す説明図である。

【図２】 この発明が適用されたインクジェット記録装
置の吐出性能回復装置の一実施例を示す説明図である。

【図３】 （ａ）は図２の負圧吸引ポンプの具体例を示
す断面説明図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、
（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

【図４】 図３（ａ）に係る負圧吸引ポンプの復帰動作
過程を示す説明図である。

【図５】 （ａ）は実施例に係る吐出性能回復装置の廃
インク吸収動作過程を示す説明図、（ｂ）は実施例に係
る吐出性能回復装置の空吸引動作過程を示す説明図であ
る。

【符号の説明】 １…インクジェットヘッド，１ａ…ノズル，２…キャッ
プ，３…キャップ開閉駆動手段，４…連通部材，５…負
圧吸引ポンプ，６…廃インク，７…廃インクタンク，８
…廃インク吸収体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットヘッド（１）のノズル
   （１ａ）面が覆われる大きさを有するキャップ（２）
   と、このキャップ（２）をインクジェットヘッド（１）
   に対して相対移動させることによりキャップ（２）にて
   インクジェットヘッド（１）のノズル（１ａ）面を選択
   的に開閉させるキャップ開閉駆動手段（３）と、上記キ
   ャップ（２）に連通部材（４）を介して連通接続される
   負圧吸引ポンプ（５）とを備え、インクジェットヘッド
   （１）のノズル（１ａ）面をキャップ（２）にて閉塞し
   た状態で、負圧吸引ポンプ（５）による通常吸引駆動に
   て廃インク（６）を吸引するインクジェット記録装置の
   吐出性能回復装置において、上記連通部材（４）と負圧
   吸引ポンプ（５）との間に廃インクタンク（７）を連通
   自在に介装し、この廃インクタンク（７）内には負圧吸
   引ポンプ（５）による通常吸引駆動時に吸引される廃イ
   ンク（６）が吸収保持される廃インク吸収体（８）を充
   填したことを特徴とするインクジェット記録装置の吐出
   性能回復装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインクジェット記録装置
   の吐出性能回復装置を使用するに際し、インクジェット
   ヘッド（１）のノズル（１ａ）面から離間した開放位置
   にキャップ（２）を配置した時点で、負圧吸引ポンプ
   （５）を一定時間空吸引駆動させることを特徴とするイ
   ンクジェット記録装置の吐出性能回復装置の使用方法。