JPS61237649A - インクジエツトプリンタの廃液回収装置 - 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】 く技術分野〉 本発明はノズルからインクの液滴を印字信号に従って記
録紙方向に噴射して記録を行わせるインクジェットプリ
ンタに関し、特にノズルの目詰り防止のためにノズル前
面を覆うキャップを備え。

カ１つ前記キャップ内にノズル部のインク乾燥固化を防
止するための保守液を充填させるように成したインクジ
ェットプリンタに係るものである。

〈従来技術〉 インクジェットプリンタでは、非印字状態でインク噴射
部のノズルが大気中に放置され、このノズルにはインク
充満されているためにインクが乾燥・固化して目詰りの
原因となるものであった。

また、インクジェットプリンタの輸送時や保管時におい
ても非印字状態と同様にノズルにてインクが乾燥・固化
して目詰りを発生させるものであった。

そこで従来は非印字時すなわち電源オフ時や電源オンの
まま長時間休止している時に対処するため、ノズル面に
キャップ部材を密着させてインクの乾燥を防止する装置
を備えていた。

そして、同出願人は特願昭６０−２７３９７号において
、前記キャップ部材内に水６防１虹剤等の溶媒液でなる
保守液を充填させて長期休止時等にノズル面のインク乾
燥・固化を防止させると共に記録動作に際して前記キャ
ップ部材内の保守液を廃液タンクに回収させるような装
置を提案した。

この提案された装置にあっては回収した保守液等の廃液
処理等について配慮されていす、そのためこの廃液処理
が厄介であり、この取扱いが困難であるという問題を有
していた。

〈目　的〉 本発明は上述の回収した保守液等の廃液処理が簡単にで
きるようにした廃液回収装置の提供を目的とし、またこ
の廃液回収装置の小型化等を図ることができるようにし
たものである。

〈実施例〉 第１図は本発明に係るオンデマンド型のインクジェット
プリンタの印字部を示す平面図であり。

第２図は同プリンタに装備されるノズル目詰り防止装置
部の構成を示す図である。

先ず第１図において、プラテン１０４は回転自在にフレ
ーム１０１ａ　、１０１ｂに支持され、このプラテン１
０４には回転機構（図示せず）が連結されて紙送りのた
めに回転制御がなされる。

前記フレーム１０１ａと１０１ｂとの間に二本の摺動軸
４，４がプラテン１０４と平行に取付けられており、キ
ャリッジ３がこの摺動軸４に摺動自在に支持されている
。そして、前記キャリッジ３にはモータ１０５の回転軸
に連結するドラム１０６とプーリ１０２ａ　、１０２ｂ
との間に張架されたワイヤー１０３が取り付けられてい
る。前記モータ１０５の回転によりキャリッジ３は、印
字時にホームポジション３Ａより右側の記録領域（走行
部）を往復移動し、また非印字時（待機時）にはホーム
ポジション３Ａに位置する。

前記キャリッジ３の前面にはインク噴射用ノズル孔（オ
リフィス）を含む印字ヘッド部１がプラテン１０４に対
向配置され、印字ヘッド部１のノズル部には複数のオリ
フィスが形成されている。

また、キャリッジ３の後部には印字ヘッド部１ヘインク
を供給するインクタンク部２が設けられている。

更に前記キャリッジ３には制御部からの印字信号がケー
ブル３２を介して供給されており、また該キャリッジ３
は印字動作の待機時、装置の電源断時及び輸送梱包時に
おいてホームポジション３Ａに位置される。

このため、キャリッジ３のホームポジション３Ａに対向
して印字ヘッド部１のノズル部’ｋｆｆｌうキャップ部
材５を備えた目詰り防止装置】００が配設されまたホー
ムポジション３Ａの下方には前記装置１００へ供給する
保守液及びヘッド部１と装置１００ｈらの廃液を収容す
るタンク部２８が配設されている。

次に第２図を参照して前記印字ヘッド部ｌ及び目詰り防
止装置１００の構成について今少し詳細に説明する。

前記したキャリッジ３には前方の印字ヘッド部ｌとその
後方のインクタンク２との間を連通するインク通路２ｃ
に介在された該通路２ｃを開閉するゲートバルブ２ａ、
インクタンク２ヘインクを補給す乞インクカートリッジ
３０及びインクタンク２内のインクの有無を検出するた
めの電極２ｄが配設されている。前記ゲートバルブ２ａ
ｌｄ通常インク通路２ｃを開成するようにスプリング２
ｂで附勢されると共にこのバルブ２ａの作動軸部がスプ
リング２ｂに抗して外方から押圧されることによりイン
ク通路２ｃを遮断する構成となってｈる。

前記インクカートリッジ３０１インクタンク２゜インク
通路２ｃ、ゲートバルブ２ａの構成は印字ヘッド部１の
ノズルのブロックの数に対応して独立的に設けられてい
る。即ち５例えばカラーインクジェットプリンタではイ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した
ノズルブロックを備え、その各色毎に独立して前記構成
が設けられる。

印字ヘッド部１では、各インク通路２ｃからのインクを
ノズル毛管１ａによってインク室１ｂに導き、隣接する
ピエゾ圧電素子１ｃによってインクをノズル孔１ｄから
噴射するよう構成されている。

一方、目詰り防止装置１００の具体的構成について説明
すると、上述した印字ヘッド部１のノズル部を覆うキャ
ップ部材５はこの前面を開口した室５ｂを有すると共に
、前記開口の外周縁にはゴム等の緩衝密閉材５ａを備え
ている。

また、前記キャップ部材５内の前面開口した室５ｂＨ上
述したノズルブロック毎に区画して設けられた室を構成
しており、該室５ｂに連通ずる出入孔には逆止弁５ｃと
５ｄが配設されており、前記逆止弁５ｃは室５ｂへの保
守液の入孔に設けられまた逆止弁５ｄｌｄ室５ｂを負圧
にするためのサクションパイプ２３に連結する出孔に設
けられている。

＠記キャップ部材５は支持アーム１９に回転自在に支持
されており、またこの支持アーム１９の下端は装置のフ
レームに枢支されている。そしてこのキャップ部材５は
印字ヘッド部１から離間する方向に１対のスプリング１
８ａ　、１８ｂで常時伺勢されており、このスプリング
１８ａ　、１８ｂに抗してキャップ部材５を印字ヘッド
部１方向に押圧することにより、前記支持アーム１９を
移動軸としてキャップ部材５が印字ヘッド部ｌのノズル
部を覆う位置に移動する。

前記目詰り防止装置１００は更に動力源としてのＤＣモ
ータ８を備えており、該モータ８Ｖｉ通常極性を変える
ことによりその回転方向を正転・逆転（右回転、左回転
）するものである。

そして、前記モータ８に関連して９ａ〜９ｇで構成され
る真空ポンプ３１が設けられており、即チ９　ａｔｒｉ
シリンダ、９ｂＨピストン、９ｃと９ｄは逆止弁、９ｅ
／／ｉピストンロツド、９ｆｉｊギヤー。

９ｇはポンプ室である。また、１０はモータ８に直結し
ているギヤーであって、真空ポンプ３１のギヤー９ｆに
モータ８の回転力を伝達するためのものである。

前記真空ポンプ３１の出、入口には夫々合成樹脂でなる
可撓性のパイプ２３．２４が接続され、ポンプ３１０入
口（吸込口）に接続されたパイプ２３の他端は上記した
キャップ部材５内の室５ｂの出孔に接続されている。ま
た、前記ポンプ３１の出口（吐出口）に接続されたパイ
プ２４の他端はタンク部２８の廃液回収部２７に接続し
ている。

他方、上記モータ８に関連してキャップ部材５を移動さ
せるための移動機構が設けられている。

即ち、１１けモータ８に直結しているプーリーであって
、カム軸１３にベルト１２及びプーリー付ワンウェイク
ラッチ１４’に介してモータ８の回転力を伝達するため
のものである。前記ブーＩＪ−伺ワンウエイクラッチ１
４はモータ８の正逆方向の回転力をカムシャフト１３に
一方向へのみ伝達する作用（本実施例では断面図に向っ
て右方向へのみ回転させる）を行うものである。

また１５，１６．１７はカム軸１３に直結した偏心カム
であって、１５はキャップ部材５を印字ヘッド部１へ密
着移動させるためのカム、１６はケートバルブ２ａｅバ
ルブレバー２０を介して開閉するためのカム、１７はマ
イクロスイッチ２１をオン・オフするためのカムである
。

そして前記バルブレバー２０はこの中央部Ｏこおいて装
置フレームに回転自在に枢支２０ａされると共にこの一
端が前記カム１６の周面に接しており、才た他端が上述
したゲートバルブ２ａの作動軸部上に位置している。そ
のため、カム１６の回転でレバー２０が枢支部２０ａ’
（ｉ７支点に反時計方向に回動されたとき、該レバー２
ｏの他端がゲートバルブ２ａの作動軸をスプリング２ｂ
に抗シテ押圧し、インク通路２ｃｋゲートバルブ２ａに
より遮断させる。

また、前記マイクロスイッチ２１はカム軸１３の回転角
を検出する・ためのものである。

上述したタンク部２８はこのタンクケース内に水、或ハ
その他溶媒液でなる保守液（メンテナンス液）を収容し
た保守液タンク２６と、廃液収容部２７全備えている。

前記保守液タンク２６には可撓性パイプ２２ａが接続さ
れ、このパイプ２２ａの他端は電磁弁７に接続されまた
電磁弁７からパイプ２２ｂによりキャップ部材５内の室
５ｂの入孔に接続されている。即ち、前記電磁弁７が開
成したとき、タンク２６の保守液全パイプ２２ａ、２２
ｂ’に介してキャップ部材５内の室５ｂへ導ひくように
なっている。

捷た。前記廃液収容部２７には印字ヘッド部１及びキャ
ップ部材５カ・ら出る廃液を捕集するガター２１＝ら可
撓性パイプ２５を介して導びかれている。捷だ、上述し
たように、真空ポンプ３ｉ−らのパイプ２４を介して送
られてくる廃液も導び７５為れてｂる。

なお、キャップ部材５と真空ポンプ３１を連通するパイ
プ２３Ｆｉその途中に分岐路２３ａが設けられ、該分岐
路２３ａは電磁弁６を介介て大気に導びかれている。

第３図は前記タンク部２８即ち廃液回収装置を示す斜視
図であり、第４図はその断面図を示している。

このタンク部２８のタンクケースは上面に廃液回収口２
８Ａが設けられ、また−側壁に保守液タンク２６ｆ＝ら
パイプ２２ａへ保守液を供給するための接続口部２８Ｂ
を有している。

前記タンク部２８内に設置される保守液タンク２６ｔ／
ｉ例えば樹脂をブロー成型して形成された柔軟な袋とな
っており、この袋の開口端側はシールゴム３５で封止さ
れ、このシールゴム３５を接続口部２８Ｂに位置させて
いる。

また、廃液収容部２７Ｉ′ｉ前記保守液タンク２６の外
周部のタンク部２８内となっており、この収容部２７の
底壁には高分子吸水体３６が配置されている。

この高分子吸水体３６（例えば脂化成製の商品名°゛ス
ーパーラブ）はその吸水量は吸水体ＩＰ当り（ただし液
体が電解質液の場合）７０ＣＣであり、純粋の水であれ
ば吸水体の重量の７００〜１０００倍の重量の液体を吸
収し、また液体を吸収したこの高分子吸水体３６Ｖｉゲ
ル状となる。

この廃液回収装置つまりタンク部２８１ｄ第５図に示す
ようにプリンタ装置の所定位置にセットさせたときに、
上述したパイプ２２ａの先端をシールゴム３５を貫通し
て保守液タンク２６内に挿入位置させるものであり、ま
た廃液回収口２８Ａに上述したパイプ２５及びパイプ２
４が対向位置するものとなっている。

従って、該タンク部２８はプリンタ装置に対して着脱自
在となっており１例えば該タンク部２８を交換すること
で保守液の補填及び廃液の回収処理ができるようになっ
ている。

なお、タンク部２８をプリンタにセットしたときに前記
保守液タンク２６には該タンク２６内の液の有無を検出
する電極（センサー）２６ａ。

２６ｂが設けられており、この中電極２６ｂは金属パイ
プで構成されてパイプ２２ａの先端に設けられている。

そして、この両電極２６ａ　、２６ｂは保守液を介して
電気的に導通状態にあるか否かを見ており、非導通状態
になったとき保守液ぎれを検知するものである。

上記した第２図の動作をここで今少し説明すると、プリ
ンタの電源がオフされて休止状態になるとき或はプリン
タの電源がＯＮ状態で印字待機状態にあるときの目詰り
防止装置１００は以下のように動作する。

まず電磁弁６が通電されて弁が開放され（ＳＶＩＯＮ）
、パイプ２３内及びポンプ室９ｇは大気圧状態となる。

次にモータ８が右回転になるように通電指示され、前述
したようにワンウェイクラッチ１４によりカムシャフト
１３が右回転し、偏心カム１６の回転ではバルブレバー
２０を介してインクタンクのゲートバルブ２ａが閉じら
れ、インクタンク２とインク通路２ｃＨ遮断される。捷
だ偏心カム】５の回転ではキャップ部材５が印字ヘッド
部１の方向へ移動して密着する。

この時点で偏心カム１７により回転角検出用のマイクロ
スイッチ２１はオファ３＝らオンに変化することにより
、モータ８と電磁弁６は通電オフとなり、ゲートバルブ
２ａとキャップ部材５はこの状態を継続する。この状態
は印字ヘッド部１とキャップ部材５が密着しており、キ
ャップ部材内の室５ｂは大気圧状態となっている。

ここで空気圧によりノズル内へ空気が混入するのを阻止
するため、ゲートバルブ２ａを閉めた後にキャップ部材
５が印字ヘッド部１に密着するシーフェンスとなるよう
にしている。

次にモータ８が左回転になるように通電指示され、ワン
ウェイクラッチの作用によりカムシャフト１３は回転し
ないので、偏心カム１５，１６゜１７はそのままの位置
を保ち、ギヤーｌＯの回転により真空ポンプ３１のみが
動作をする。

モータ８への通電は所定時間続けられるので、ポンプ動
作により、キャップ部材５内の室５ｂとパイプ２２ｂ及
びパイプ２３内部は真空状態に近すき所定気圧に到達す
る。この時点でモータ８への通電をオフし、そして電磁
弁６に短時間通電させる。これはパイプ２３の内部及び
ポンプ室９ｇを大気圧に導びくものであり、次の保守液
充填工程においてこれらパイプ２３及びポンプ室９ｇの
不必要部分にメンテ液が充填されるのを防止し保守液の
節減を図るためである。

次に電磁弁７に所定時間通電して該弁を一定時間開放す
る。するとパイプ２２ｂ及びキャップ部内室５ｂが上記
したポンプ動作によって真空状態に導び７３）れている
ため、保守液タンク２６より保守液がパイプ２２ａ　、
２２ｂを通り、キャップ部材５内の室５ｂへ吸引されて
ノズル部は保守液で覆われる結果、インクの乾燥・固化
、ノズル内への空気の混入及びノズル部の汚染が防止さ
れる。

他方、前記のような休止状態或は印字待機状態から印字
動作を開始させる場合の目詰り防止装置は以下０ように
動作する。

寸ず電磁弁６に通電して弁を開放し、パイプ２３内及び
ポンプ室９ｇを大気圧状態とする。この状態でモータ８
か右回転になるように通電することにより、カムシャフ
ト１３が右回転して偏心カム１５．１６により、閉じら
れていたゲートバルブ２ａは開７３）れ、ギャップ部材
５は印字ヘッド部ｌとの密着状態から開放状態となる。

この時点でマイクロスイッチ２１がオン力１らオフへ変
化することにより、モータ８と電磁弁６への通電をオフ
にしてこの工程を終了する。

このときキャップ部材５内の室５ｂより流れ出た保守液
等の廃液はガータ２９に集められパイプ２５を通り廃液
収容部２７へ回収される。

この状態で印字ヘッド部ｌ（／′ｉ印字可能となる。

所で、保守液タンク２６と廃液収容部２７は第５図に示
すように、保守液の使用と共にこのタンク（袋）２６が
序々に収縮した状態となり２寸だ廃液回収口２８Ａから
回収された廃液は高分子吸水体３６で吸収される。従っ
て、保守液が使用されるにしたがい保守液タンク２６は
その体積が減少し、逆に回収される廃液量が増え、高分
子吸水体３６がゲル状となる。

その後、保守液タンク２６の保守液が所定量以下になる
と、電極２６ａ　、２６ｂによってその状態が検知され
る。

これにより、タンク２８の交換を行うため、該タンク２
８をプリンタより取外す。

この場合に、タンク２８の廃液収容部は高分子吸収体３
６が廃液を吸収してゲル状となっているために、該タン
ク２８を取外した際に該タンク２８に振動や傾きを与え
ても、廃液回収口２８Ａや接続口部２８Ｂより廃液が漏
出するといった不都合がなく、このタンク２８の交換を
容易に行うことができる。

なお、上記の実施例では保守液タンク２６と廃液収容部
２７を１つのタンク２８内に配置したが夫々別個のタン
クケースに配置させることもできる。

〈効　果〉 以上のように本発明にあってはノズルの目詰り防止のた
めにノズル前面を覆うキャップを備えると共に前記キャ
ップ内に保守液を供給するように成したインクジェット
プリンタにあって、前記キャップより保守液、インク等
の廃液が導びかれるタンクケース内に高分子吸水体を配
置し、前記高分子吸水体で廃液を吸収させてゲル状とな
して廃液を収容させるように成したものであるから、こ
の廃液タンクの交換及びその後の廃液処理が非常に簡単
かつ容易となり、取扱いに非常に便利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るオンデマンド型インクジェットプ
リンタの印字部を示す平面図、第２図は同プリンタに装
備されるノズル目詰り防止装置部を示す構成図、第３図
は前記ノズル目詰り防止装置部に具備される廃液回収部
の斜視図、第４図は第３図の断面図、第５図は廃液回収
部の使用時の状態を示す図である。 １：印字ヘッド部、２：インクタンク部、５：キャップ
部材、８：ＤＣモータ、１５．１６及び１７：偏心カム
、２６：保守液タンク。 ２７：廃液回収部、２８：タンク−２８Ａ：廃液回収０
．２８Ｂ：接続口部、３６：高分子吸水体。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第３図 第５図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ノズルの目詰り防止のため前記ノズル前面を覆うキ
   ャップを備えると共に前記キャップ内に保守液を供給す
   るように成したインクジェットプリンタにおいて、 前記キャップより保守液、インク等の廃液が導びかれる
   廃液回収用のタンクケース内に、高分子吸水体を配置し
   、前記高分子吸水体で導入された廃液を吸収させて廃液
   を収容させるように成したインクジェットプリンタの廃
   液回収装置。