(57)【要約】【課題】予備吐出を受ける部材の吸収体に溜まったインクを吸引する場合であっても、インクを効率よく廃インク溜めまで搬送する。【解決手段】インクを吐出する複数の吐出口を備える記録ヘッドと、前記複数の吐出口から吐出された記録を行わないインクを受けるインク受け部材と、前記インク受け部材の内部に設けられたインクを吸収する吸収体と、前記インク受け部材に設けられた吸引口に連通し、前記インク受け部材に負圧を発生させる負圧発生機構と、を有するインクジェット記録装置であって、前記吸引口の端部から前記吸収体の端部までの最短距離と、前記吸引口に対して前記最短距離からπ（ｒａｄ）以上回転する方向にある前記吸引口の端部から前記吸収体の端部までの最短距離は、前記吸収体の前記吸引口に対向する面と前記記録ヘッドに対向する面との最短の距離の０．８倍以上１．２倍以下の長さである。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数の吐出口を備える記録ヘッドと、前記複数の吐出口から吐出された記録を行わないインクを受けるインク受け部材と、前記インク受け部材の内部に設けられたインクを吸収する吸収体と、前記インク受け部材に設けられた吸引口に連通し、前記インク受け部材に負圧を発生させる負圧発生機構と、を有するインクジェット記録装置であって、
前記吸引口の端部から前記吸収体の端部までの最短距離と、前記吸引口に対して前記最短距離からπ（ｒａｄ）以上回転する方向にある前記吸引口の端部から前記吸収体の端部までの最短距離は、前記吸収体の前記吸引口に対向する面と前記記録ヘッドに対向する面との最短の距離の０．８倍以上１．２倍以下の長さであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記吸引口に対して前記最短距離からπ（ｒａｄ）以上回転する方向にある前記吸引口の端部から前記吸収体の端部までの最短距離は、複数あることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記インク受け部材は、前記記録ヘッドをキャップして密閉するキャップであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関し、特に、キャップに負圧を生じさせて吐出口の回復処理を行なうインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、記録を行わないときに吐出口面の乾燥や異物の付着を防止するためのキャップに予備吐出を行なうことがある。また、記録ヘッドとキャップとにより密閉空間を作り、吸引ポンプでキャップ内を負圧にしてキャップの内部のインクを取り除き、吐出口のインクの詰まりを抑制することがある。このように回復処理を行なうことで、記録ヘッドに設けられた吐出口の先端部のインクが蒸発して増粘することによるインクの不吐出を防止している。また、キャップ以外に、記録媒体の近傍に設けられた専用の予備吐出受けを用い、予備吐出されたインクを受けることがある。
【０００３】
キャップ等には、予備吐出を行なったときにインクが吐出口に跳ね返るのを防止するために、キャップの内部には多孔質吸収体が設けられている。そこで、この多孔質吸収体によって予備吐出したインクを溜め、さらに吸引ポンプを用いて多孔質吸収体に含まれたインクを排出することで、インクを廃インク溜めまで強制的に搬送する技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特平０６−０７９８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、多孔質吸収体内のインクを吸引ポンプで除く場合、吸収体の形状、吸収体のインク保持力および吸引ポンプの吸引力等によって内部に残るインク量が異なる。そのため、吸引ポンプを用いても、キャップからインクを排出し切れないことがある。その場合、吸収体内部でインクが増粘および固着し、インクが除去し難くなる。さらに、増粘および固着したインクが吐出口面にインクが転写し、記録不良が生じることがある。
【０００６】
本発明は以上の点を鑑みてなされたものであり、予備吐出を受ける部材の吸収体に溜まったインクを吸引する場合であっても、インクを効率よく廃インク溜めまで搬送することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのために本発明では、インクを吐出する複数の吐出口を備える記録ヘッドと、前記複数の吐出口から吐出された記録を行わないインクを受けるインク受け部材と、前記インク受け部材の内部に設けられたインクを吸収する吸収体と、前記インク受け部材に設けられた吸引口に連通し、前記インク受け部材に負圧を発生させる負圧発生機構と、を有するインクジェット記録装置であって、前記吸引口の端部から前記吸収体の端部までの最短距離と、前記吸引口に対して前記最短距離からπ（ｒａｄ）以上回転する方向にある前記吸引口の端部から前記吸収体の端部までの最短距離は、前記吸収体の前記吸引口に対向する面と前記記録ヘッドに対向する面との最短の距離の０．８倍以上１．２倍以下の長さであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上の構成によれば、２以上の吸引口と吸収体の端部までの最短距離が吸収体の厚みの０．８倍から１．２倍までの長さになる。その結果、吸引口から吸引されると、吸収体のインクは、吸引口に向かって流れるようになる。その結果、吸収体にインクが残ることが抑制され、吸収体内部のインクの固着および増粘を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態のインクジェット記録装置を模式的に示す図である。
【図２】第１の実施形態の回復ユニットを概略的に示す断面図である。
【図３】従来のキャップ内吸収体の上面図と吸引口の位置関係を示す断面図である。
【図４】吸収体の厚みとインク流れを概念的に示す説明図である。
【図５】吸引口の直径とキャップ内吸収体のインク残量の関係を示す表である。
【図６】吸引時のキャップ内吸収体のインク流れの挙動を概念的に示す断面図である。
【図７】第２の実施形態のインクジェット記録装置を模式的に示す斜視図である。
【図８】第２の実施形態の予備吐出受けを概念的に示す断面図である。
【図９】第２の実施形態の吸収体の上面図と吸引口の位置関係を示す断面図である。
【図１０】第２の実施形態の吸収体の上面図と吸引口の位置関係を示す断面図である。
【図１１】第３の実施形態の吸収体の上面図と吸引口の位置関係を示す断面図である。
【図１２】第３の実施形態の吸収体の上面図と吸引口の位置関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態のインクジェット記録装置を模式的に示す図である。図１（ａ）は、本実施形態のインクジェット記録装置を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、本実施形態の記録ヘッドをキャップ８側から模式的に示す平面図である。
【００１２】
インクジェット記録装置は、ガイドレール１およびサブレール２を有し、ガイドレール１にはキャリッジ３を搭載している。キャリッジ３には、色の異なるインクを吐出するためのインクジェット記録ヘッド４と、インクジェット方式で記録を行う記録ヘッド４にインクを供給する液体供給チューブ５を介してインクタンク６が備えられている。記録ヘッドには、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）のインクを吐出する複数の吐出口が配列している。列キャリッジ３は、ガイドレール１およびサブレール２に案内され、図に示す矢印Ｂ方向に往復移動する。記録時には、記録ヘッドに対向する位置に搬送された記録媒体に記録ヘッド４からのインクの吐出しつつキャリッジ３が往復移動し、図に示す矢印Ａ方向へ記録媒体Ｓが搬送される。この記録動作と記録媒体の搬送動作を繰り返すことで、記録媒体Ｓに記録を行う。
【００１３】
回復処理を行う時は、キャリッジ３が非記録領域Ｈに移動し、回復ユニット７により回復動作を行う。インクジェット記録ヘッド４は、記録を終了してからある時間放置しておくと、記録ヘッド４のノズル４Ｎにインクが固着および増粘し、ノズルが詰まることがある。そのような場合、回復ユニットを用いて吸引動作を行い、それらを取り除く回復動作が必要になる。
【００１４】
図２は、本実施形態の回復ユニットを概略的に示す断面図である。図２（ａ）は、記録ヘッドにキャップが接した状態を示し、図２（ｂ）は、記録ヘッドからキャップが離間した状態を示している。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、回復動作を行なう時には、まずキャリッジを回復ユニット上に移動させ、キャップ８を上げて記録ヘッド４に接触させる。キャップ８は、カム１１を軸中心で回転させて所定の位置で停止することで、アーム１０を介してキャップ８を上下動させることができる。
【００１６】
次に、記録ヘッド４とキャップ８で密閉空間を作った後、ポンプ１２を図に示す矢印Ｃ方向に回転動作させることで、キャップ８内部を負圧にして、ノズル４Ｎからインク詰まりを取り除く。本実施形態で使用しているポンプ１２は、チューブを押しつぶすことで体積変化により内部を負圧にし、吸引を行うチューブポンプである。その際に排出されたインクは、廃インク溜め１６まで搬送され貯留される。
【００１７】
次にキャップ内部のインクを取り除くために、キャップ内部を大気と連通させるための弁１４を開放し、ポンプ１２を動作させることでキャップ８内部のインクを排出する。そして、キャップ８内部のインクを排出した後、図２（ｂ）に示すように、キャップ８を記録ヘッド４から離間させる。離間させた後、弾性体１５によって、吸引による記録ヘッド４の汚れを除去し、回復動作を終了する。
【００１８】
吸引動作を行なう時は、多孔質部材で作られたキャップ内吸収体９でインクを一旦保持し、キャップ８底面に位置する吸引口１３を介してポンプ１２にてインクを排出する。キャップ内吸収体９を介することで、吸引口上部以外のインクも多孔質部材のもつ毛細管力で吸引口１３近傍まで導き、キャップ８内部からなるべく多くのインクを排出する構成をしている。
【００１９】
次に、記録が行われる時に行う予備吐出として排出されるインクの予備吐出受けについて説明する。記録が行われている時にはキャップ８が、予備吐出受けとしての役割を担っており、画像品位を保つために記録ヘッド４から予備吐出を行なったインクを貯留している。貯留された予備吐出のインクは、一定量溜まったところでポンプ１２によって排出される。具体的には、記録装置は予備吐出されたインク滴の数や回復処理の数をカウントしており、そのカウント値が規定量に達したところでポンプを動作させる。キャップ内吸収体９によって一旦保持されたインクは、記録中は大気に開放されているため、キャップ内吸収体９内部で乾燥し増粘および堆積することを防止しなければならない。そのために、できるだけ多くの量を廃インク溜め１６まで搬送する必要がある。しかし、キャップ８の上面が大気に開放された状態で吸引動作が行われるため、キャップ内吸収体９を介しても、吸引効率が低くすべてのインクを廃インク溜めまで導くことはできない。
【００２０】
そこで、キャップ内吸収体９からできるだけ多くのインクを吸引するための最適な、キャップ内吸収体９、吸引口１３およびキャップ８の大きさについて説明する。
【００２１】
図３は、従来のキャップ内吸収体の上面図および吸引口の位置関係を概念的に示す断面図である。キャップ内吸収体９は記録ヘッド４の形状から通常直方体の形状をしている。キャップ内吸収体９のノズル列中のノズルの配列方向の長さをｃ、ノズル列の配列方向の長さをｂ、厚みをｔとする。通常ｃはノズル列の数、ｂはノズル列１列あたりのノズルの数から決定される。また、厚みｔは、キャップ内吸収体９のインク残量をはるべく少なくしたいという観点から、できるだけ薄くすることが求められている。
【００２２】
一方、本実施形態のように異なる色のインクをひとつのキャップで吸引する場合、キャップ８内部で混ざったインクが記録ヘッド４のノズルに付着し、画像品位を下げることがある。このため、キャップ内吸収体９の厚みをなるべく厚くすることで吸引時のキャップ８の内部のインクの流れを一定にし、キャップ内部の混色したインクがノズルに付着することを防止している。
【００２３】
図４は、吸収体の厚みが異なる場合のインク流れの違いを概念的に示す断面図である。図４（ａ）は、キャップ内吸収体９の厚みをなるべく厚くした場合のインクの流れを示し、図４（ｂ）は、キャップ内吸収体９の厚みをなるべく薄くした場合のインクの流れを示している。吸引を行なうと、厚みをなるべく厚くしたキャップ内吸収体９は吸引口へ向かってインクが流れている。一方、厚みをなるべく薄くしたキャップ内吸収体９は吸引口方向にインクは流れない。
【００２４】
そこで、本実施形態のキャップは、キャップ内吸収体９の厚みｔを維持しつつ、インク残量を少なくする厚みｔに応じた最適な吸引口１３の大きさを有するものである。
【００２５】
図５は、吸引口直径とキャップ内吸収体のインク残量の関係を示すグラフおよび実験サンプルの寸法を示す表である。図５（ａ）は、厚みｔ＝２ｍｍの場合のインク残量を示し、図５（ｂ）は、厚み＝４ｍｍの場合のインク残量を示している。また、図５（ｃ）は、直径ｄを変化させた場合のキャップ内吸収体の幅ｂ方向における吸引口端部からキャップ内吸収体端部までの最短距離ａの値を示している。図５（ａ）および（ｂ）は、縦軸にはインク残量を示し、横軸には吸引口の直径を示している。
【００２６】
図６は、吸引時のキャップ内吸収体のインク流れの挙動を概念的に示す断面図である。図６（ａ）は、吸引口が小さく、吸引口端部からキャップ内吸収体端部までの最短距離ａが厚みｔより大きい場合を示している。また、図６（ｂ）は、吸引口が中程度の大きさで距離ａが厚みｔと同じ大きさである場合を示している。また、図６（ｃ）は、吸引口の大きさが大きく距離ａが厚みｔよりも小さい場合を示している。
【００２７】
図５を参照すると、吸引口端部からキャップ内吸収体端部までの最短距離ａが厚みｔの長さに近いほど、インクの残量が少なくなっていることがわかる。つまり、a＝ｔにすることにより、吸引領域が最も大きく、インク残領域が最も小さくなり、その厚みの吸収体に対して最適な吸引口の大きさであるといえる。
【００２８】
本実施形態では任意の吸引口端部からキャップ内吸収体端部までの最短距離ａと、距離ａを取る方向の吸引口に対してπ[ｒａｄ]以上回転する方向にある吸引口端部からキャップ内吸収体端部までの最短距離ａが、吸収体の厚みと同じ大きさである場合について説明した。しかしながら、本発明はこのようなものに限定するものではない。一の任意の吸引口端部からキャップ内吸収体端部までの最短距離ａと、一の任意の吸引口端部からキャップ内吸収体端部までの最短距離ａとが、吸引口を中心にπ／２[ｒａｄ]以上離れていればよい。
【００２９】
また、本実施形態では、ａ＝ｔが最適であると説明したが、本発明はａとｔが完全に一致する値である必要はない。すなわち、実験により吸収体から吸引口へのインクの流れが発生する値は、ａが０．８ｔ以上１．２ｔ以下（０．８倍以上１．２倍以下）の値であればよいことがわかった。
【００３０】
さらに、ａの値が０．８ｔ以上１．２ｔ以下であれば、一の吸引口の端部からャップ内吸収体端部までの最短距離と他の吸引口の端部からャップ内吸収体端部までの最短距離とは、同一の値でなくてもよい。
【００３１】
なお、本実施形態では、吸引ポンプを用いてインクを排出しているが、本発明はこのような方法に限定されるものではない。すなわち、負圧発生機構によりキャップ内に負圧を生じさせるものであればよい。
【００３２】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、吐出口面の保護やインク液の蒸発防止のために用いられるキャップに予備吐出を行なうものであったが、本発明はキャップに予備吐出を行なうものに限定するものではない。
【００３３】
図７は、本実施形態のインクジェット記録装置を模式的に示す斜視図である。回復ユニット７と記録領域の間に独立した予備吐出受け１０１が設けられている。予備吐出受け１０１は、予備吐吸引ポンプ１０２と直結しており、予備吐出受け１０１内部に吐出されたインクは、一定量溜まると廃インク溜め１０５に搬送される。ポンプにより廃インク溜めに搬送される制御は実施形態１と同様である。
【００３４】
予備吐出受け１０１は、第１の実施形態のキャップ８と異なり、本体に対して固定されている。そのため予め記録ヘッド４と予備吐出受け１０１および予備吐出受け吸収体１０３の隙間は、予備吐出を行う時に発生するインクミストが発生しないようなるべく近接させて記録装置本体に固定されている。
【００３５】
その他の構成は第１の実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００３６】
次に、予備吐出受け１０１内部について説明する。
【００３７】
図８は、本実施形態の予備吐出受けを概念的に示す断面図である。予備吐出受け１０１内部に予備吐出受け吸収体１０３が設置されている。予備吐出受け吸収体１０３は、第１の実施形態と同様に多孔質吸収体の材質で作られている。予備吐出受け吸収体１０３の内部に吐出されたインクは、予備吐出受け吸引口１０４を介して、予備吐出受け吸引ポンプを用いて廃インク溜め１０５まで搬送される。
【００３８】
図９は、本実施形態のキャップ内吸収体の上面図および吸引口の位置関係を概念的に示す断面図である。予備吐出受けに予備吐出を行なう記録装置であっても、吸収体と吸引口の大きさと吸引を行う時に吸収体内部に残るインク量との関係は、第１の実施形態と同じである。予備吐出受け吸収体１０３の厚みｔと、予備吐出受け吸引口端部から予備吐出受け吸収体の最短距離ｅが同じ長さに近いほど、吸引効率は上がる。
【００３９】
図１０は、本実施形態の他のキャップ内吸収体の上面図および吸引口の位置関係を概念的に示す断面図である。図１０（ａ）に示すように、さらに、予備吐出受けの吸引口の位置に制限がある場合、吸引口の配置箇所を吸引口端部から吸収体端面までの最短距離＝ｔとすることで吸引効率を上げることができる。また、図１０（ｂ）に示すように、予備吐出受けの吸引口に制限がない場合は、吸引口の大きさを最大にすることで、効率よく吸引することができる。
【００４０】
以上により、本実施形態では、キャップ以外に予備吐出受けに予備吐出を行なう形態であっても本発明を適用することができる。すなわち、本発明は、部材の名称に係らず、予備吐出を受けるインク受け部材であって、吸収体が配置され、吸引口から吸引ポンプによってインクを吸引するものであれば適用することができるものである。
【００４１】
また、本実施形態では、ａ＝ｔが最適であると説明したが、本発明はａとｔが完全に一致する値である必要はなく、実験により吸収体から吸引口へのインクの流れが発生する値は、ａが０．８ｔ以上１．２ｔ以下の値であればよいことがわかった。
【００４２】
さらに、ａの値が０．８ｔ以上１．２ｔ以下であれば、一の吸引口の端部からャップ内吸収体端部までの最短距離と他の吸引口の端部からャップ内吸収体端部までの最短距離とは、同一の値でなくてもよい。
【００４３】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、吸引口は円形断面のものであったが、本発明は円形断面に限定されず、楕円形断面のものであってもよい。
【００４４】
図１１は、本実施形態のキャップ内吸収体の上面図および吸引口の位置関係を概念的に示す断面図である。吸引口の開口部に対して吸引口端部から吸収体側面までの最短距離ｆを、ノズル列の配列方向とノズル列の中のノズルの配列方向とで同じ値になるように吸引口を形成し配置している。つまり、吸収体が直方体であればそれに合わせて吸引口を楕円形状にしている。
【００４５】
さらに、図１１（ｂ）から図１１（ｄ）に示すように、インク吸収体の断面形状が長方形でなくてもよい。例えば、角を丸めた形のもの、楕円のものであってもよい。
【００４６】
図１２は、本実施形態の他のキャップ内吸収体を概念的に示す上面図および吸引口の位置関係を概念的に示す断面図である。図に示すように、インク吸収体に対して吸引領域を広く確保するとともにインク残領域を少なくするものであってもよい。このような形状にすることで、インク吸収体の厚さに係らず効率的な吸引を行なうことができる。
【００４７】
なお、本実施形態はキャップに予備吐出を行なう形態について説明したが、第２の実施形態において説明した、独立した予備吐出受けに用いてもよい。
【００４８】
また、インク吸収体の形状について説明をしたが、インク吸収体の形と同じ形のキャップに用いてもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、ａ＝ｔが最適であると説明したが、本発明はａとｔが完全に一致する値である必要はなく、実験により吸収体から吸引口へのインクの流れが発生する値は、ａが０．８ｔ以上１．２ｔ以下の値であればよいことがわかった。
【００５０】
さらに、ａの値が０．８ｔ以上１．２ｔ以下であれば、一の吸引口の端部からャップ内吸収体端部までの最短距離と他の吸引口の端部からャップ内吸収体端部までの最短距離とは、同一の値でなくてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
４  記録ヘッド
７  回復ユニット
８  キャップ
９  キャップ内吸収体
１３  吸引口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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