(57)【要約】【課題】  液体供給手段及び液体回収手段の大きさや形状を自由に設定することが可能な液体供給回収装置を提供する。【解決手段】  液体供給回収装置としてのインク供給回収装置１２は、ユニット本体としてのケース２７内に、インクを貯留し、該インクをインクジェット式プリンタの記録ヘッド１９にインク供給チューブ２１を介して供給するインクカートリッジ２８と、記録ヘッド１９から排出されるインクを、インク排出チューブ２５を介して回収する回収容器２９とを備えている。そして、そのようなインクカートリッジ２８と回収容器２９とを備えたケース２７は、インクジェット式プリンタ１１の外部に別体として設けられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留し、該液体を液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体供給管を介して供給する液体供給手段と、前記液体噴射ヘッドから排出される液体を、液体排出管を介して回収する液体回収手段とを備えたユニット本体が、前記液体噴射装置の外部に別体として設けられたことを特徴とする液体供給回収装置。
【請求項２】
前記ユニット本体において、前記液体回収手段の上側に前記液体供給手段が配置されたことを特徴とする請求項１に記載の液体供給回収装置。
【請求項３】
前記液体供給手段及び前記液体回収手段は、前記ユニット本体に対して着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体供給回収装置。
【請求項４】
前記液体供給手段は、前記液体噴射ヘッドのノズルにおける毛細管力により、前記液体が前記液体噴射ヘッドに供給されるように構成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の液体供給回収装置。
【請求項５】
前記液体供給手段は、該液体供給手段に貯留された液体の静水頭が前記液体噴射ヘッドのノズル形成面よりも低くなるように配置されたことを特徴とする請求項４に記載の液体供給回収装置。
【請求項６】
前記液体噴射ヘッドのノズルにおける毛細管力により、前記液体が前記液体噴射ヘッドに供給される状態を維持するように前記液体噴射装置と前記ユニット本体との位置関係を保つ保持部材を備えたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の液体供給回収装置。
【請求項７】
前記液体噴射装置と前記ユニット本体との間で前記液体供給管及び前記液体排出管を覆う被覆部材が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の液体供給回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェット式プリンタ等の液体噴射装置に液体を供給するとともに、液体噴射装置から排出される液体を回収する液体供給回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドから液体をターゲットに対して噴射する液体噴射装置として、例えば、インクジェット式記録装置（以下、単に「プリンタ」と言う）が知られている。このプリンタは、通常、液体噴射ヘッドにインクを供給するためのインク供給タンク（液体供給手段）と、液体噴射ヘッドから排出された廃インクを回収するためのインク回収タンク（液体回収手段）とを、プリンタの内部に備えている。このようなプリンタとしては、従来、インク供給タンク及びインク回収タンクの双方をキャリッジに搭載したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１のプリンタでは、液体噴射ヘッドの回復動作（クリーニング）を行う場合、キャップを液体噴射ヘッドに密着させてノズル内のインク（液体）をポンプで吸引し、吸引した廃インクをインク回収タンクに回収している。
【特許文献１】特開平７−６０９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１のプリンタでは、インク供給タンク及びインク回収タンクがキャリッジに搭載されているため、これらを大きくすることが困難であった。このため、特に大量の印刷を行う場合には、液体噴射ヘッドのクリーニングやフラッシングを行う回数も多くなり、インク供給タンク及びインク回収タンクを頻繁に交換する必要があった。また、特許文献１には、インク供給タンク及びインク回収タンクをプリンタ内におけるキャリッジ以外の場所に配置した形態のプリンタ（実施例５、図６参照）が記載されている。しかしながら、この場合であっても、インク供給タンク及びインク回収タンクをプリンタ内に配置する以上、これらをプリンタに必要な装置が配置されていないデッドスペースに配置しなければならず、これらの大きさや形状を自由に設定することは困難であった。特にインク回収タンクに吸収材を配置する場合、その形状によりインクの保持量に差がでてしまう。しかし、デッドスペースに配置する場合、理想的な立方体や直方体の形状にすることができなかった。
【０００４】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、液体供給手段及び液体回収手段の大きさや形状を自由に設定することが可能な液体供給回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の液体供給回収装置は、液体を貯留し、該液体を液体噴射装置の液体噴射ヘッドに液体供給管を介して供給する液体供給手段と、前記液体噴射ヘッドから排出される液体を、液体排出管を介して回収する液体回収手段とを備えたユニット本体が、前記液体噴射装置の外部に別体として設けられた。
【０００６】
この発明によれば、液体供給手段及び液体回収手段がスペース的制約のある液体噴射装置とは別体のユニット本体に設けられる構成となるため、液体噴射装置の大きさに関係なく、液体供給手段及び液体回収手段の大きさや形状を自由に設定することが可能となる。
【０００７】
本発明の液体供給回収装置は、前記ユニット本体において、前記液体回収手段の上側に前記液体供給手段が配置された。
この発明によれば、液体供給手段が該液体供給手段に貯留された液体を毛細管力によって液体噴射ヘッドに供給する場合に、該液体供給手段を該毛細管力が好適に保たれる位置に容易に配置することが可能となる。
【０００８】
本発明の液体供給回収装置は、前記液体供給手段及び前記液体回収手段が、前記ユニット本体に対して着脱可能に構成された。
この発明によれば、前記液体供給手段及び前記液体回収手段を容易に交換することが可能となる。
【０００９】
本発明の液体供給回収装置は、前記液体供給手段が、前記液体噴射ヘッドのノズルにおける毛細管力により、前記液体が前記液体噴射ヘッドに供給されるように構成された。
この発明によれば、液体供給手段に貯留された液体を加圧するための加圧モータ等の加圧手段を必要とすることなく、すなわち、電源等を必要とすることなく液体噴射ヘッドに液体を供給することが可能となる。このため、液体供給回収装置の小型化やランニングコスト（電気代等）の低減を図ることが可能となる。
【００１０】
本発明の液体供給回収装置は、前記液体供給手段が、該液体供給手段に貯留された液体の静水頭が前記液体噴射ヘッドのノズル形成面よりも低くなるように配置された。
この発明によれば、液体噴射ヘッドのノズル形成面において液体が正圧にならないので、液体噴射ヘッドから適切な量の液体を噴射することが可能となる。
【００１１】
本発明の液体供給回収装置は、前記液体噴射ヘッドのノズルにおける毛細管力により、前記液体が前記液体噴射ヘッドに供給される状態を維持するように前記液体噴射装置と前記ユニット本体との位置関係を保つ保持部材を備えた。
【００１２】
この発明によれば、毛細管力により液体を液体噴射ヘッドに確実に供給することが可能となる。
本発明の液体供給回収装置は、前記液体噴射装置と前記ユニット本体との間で前記液体供給管及び前記液体排出管を覆う被覆部材が設けられた。
【００１３】
この発明によれば、液体供給管及び液体排出管が外力から保護されるとともに、これらがユーザによって誤って引き抜かれないようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を、液体噴射システムに用いられる液体供給回収装置に具体化した実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。なお、特に説明がない限り、以下の記載における前後方向、上下方向及び左右方向は、図１において紙面に対して手前側を前方としたときの前後方向、上下方向及び左右方向と一致するものとする。
【００１５】
図１に示すように、液体噴射システム１０は、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ１１と、該インクジェット式プリンタ１１に対して液体としてのインクを供給及び回収する液体供給回収装置としてのインク供給回収装置１２とを備えている。インクジェット式プリンタ１１とインク供給回収装置１２とは、水平に配置された保持部材としてのトレイ１３上に左右方向に並設されている。このトレイ１３により、インクジェット式プリンタ１１とインク供給回収装置１２とが、一定の位置関係に保たれるようになっている。
【００１６】
図２に示すように、インクジェット式プリンタ１１は、有底略長四角箱状の本体ケース１４を備えている。本体ケース１４の左右両側壁間には、棒状のガイド部材１５が左右方向に延びるように架設されている。ガイド部材１５には、キャリッジ１６が、ガイド部材１５に沿って左右方向に移動可能に挿通支持されている。キャリッジ１６は、タイミングベルト１７を介してキャリッジモータ１８に接続されており、該キャリッジモータ１８の駆動により、ガイド部材１５に沿って左右方向に移動されるようになっている。
【００１７】
キャリッジ１６の下部には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１９が搭載されている。記録ヘッド１９の下面は、ノズル形成面１９ａとなっており、該ノズル形成面１９ａには、図示しない複数のノズルが設けられている。キャリッジ１６における記録ヘッド１９の上側には、複数（本実施形態では８つ）のインク貯留室２０が設けられており、該各インク貯留室２０には、インク供給回収装置１２から延びる液体供給管としての複数（本実施形態では８つ）の可撓性を有するインク供給チューブ２１がそれぞれ接続されている。そして、各インク貯留室２０は、インク供給回収装置１２から各インク供給チューブ２１を介して供給される複数色（本実施形態では８色）のインクをそれぞれ一時貯留するようになっている。また、各インク貯留室２０にそれぞれ一時貯留された各インクは、記録ヘッド１９に供給されるようになっている。
【００１８】
キャリッジ１６の下方には、左右方向に延びるプラテン２２が設けられている。プラテン２２は、ターゲットとしての記録用紙Ｐを支持する支持台であり、その上面には、図示しない紙送り機構が設けられている。この紙送り機構は、本体ケース１４に設けられた紙送りモータ（図示略）の駆動により、前方に向かって記録用紙Ｐを給送（移動）するようになっている。そして、キャリッジ１６が、ガイド部材１５に沿って往復移動されながら、印刷データに基づいて、記録ヘッド１９に設けられた図示しない圧電素子が駆動されると、ノズル形成面１９ａの各ノズルから各インクが、前方に向かって給送される記録用紙Ｐに対してそれぞれ噴射されて、記録用紙Ｐに印刷が行われるようになっている。
【００１９】
本体ケース１４内の右端部には、印刷を行うことのない非印刷領域（ホームポジション）が設けられており、この非印刷領域には、クリーニング機構２３が備えられている。クリーニング機構２３は、キャップ２４、可撓性を有する液体排出管としてのインク排出チューブ２５及び吸引ポンプ２６を備えている。
【００２０】
キャップ２４は、その上面が開口した略四角箱状をなしており、非印刷領域に設けられた昇降モータ（図示略）の駆動力によって、上下方向に往復移動するように構成されている。キャップ２４の内底壁には、該内底壁を上下方向に貫通する吸引孔２４ａが形成されている。キャップ２４の上端部には、可撓性材料よりなる略四角形状の枠状部２４ｂが設けられている。そして、記録ヘッド１９が非印刷領域に移動した状態でキャップ２４が上方へ移動されると、枠状部２４ｂが記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａを封止するように当接され、この当接によりキャップ２４内には、各ノズル（図示略）を密閉する空間であるキャップ内空間が形成されるようになっている。
【００２１】
インク排出チューブ２５は、吸引孔２４ａに接続されており、該インク排出チューブ２５の中間部には、吸引ポンプ２６が設けられている。そして、キャップ２４がノズル形成面１９ａを封止した状態で、吸引ポンプ２６を駆動させることにより、記録ヘッド１９内にある増粘した各インクが、各ノズル（図示略）からそれぞれキャップ内空間及びインク排出チューブ２５を介してインク供給回収装置１２へ排出されて、記録ヘッド１９のクリーニングが行われるようになっている。
【００２２】
図３に示すように、インク供給回収装置１２は、直方体状をなすユニット本体としてのケース２７を備えている。そして、ケース２７内に挿入される直方体形状をなす液体供給手段としての複数（本実施形態では８個）のインクカートリッジ２８と、ケース２７内に挿入される四角箱状をなす液体回収手段としての回収容器２９とを備えている。各インクカートリッジ２８内には、互いに異なる色のインクがそれぞれ充填されている。
【００２３】
ケース２７の前面の上部には、各インクカートリッジ２８をそれぞれ挿入するための８つの第１挿入口２７ａが左右方向にそれぞれ並設されている。また、ケース２７の前面の下部には、回収容器２９を挿入するための第２挿入口２７ｂが設けられている。そして、各インクカートリッジ２８及び回収容器２９は、各第１挿入口２７ａ及び第２挿入口２７ｂによりそれぞれケース２７に対して着脱可能に構成されている。
【００２４】
図４に示すように、ケース２７内には、各第１挿入口２７ａから各インクカートリッジ２８を奥までそれぞれ挿入した際に、該各インクカートリッジ２８の後面が当接する当接壁３０が設けられている。当接壁３０の下端部には、前後方向に延びる８本の筒状をなす供給針３１が各インクカートリッジ２８と対応するように貫設されている。
【００２５】
各インクカートリッジ２８の後壁の下端部には、各供給針３１と対向するように供給孔２８ａがそれぞれ形成されており、各インクカートリッジ２８の後面が当接壁３０に当接した際に、各供給針３１の前端部が供給孔２８ａから各インクカートリッジ２８内に挿入されるようになっている。各供給孔２８ａには、弁機構（図示略）が設けられており、各供給針３１が挿入されていない状態では、各インクカートリッジ２８内の各インクが各供給孔２８ａからそれぞれ漏れ出さないようになっている。
【００２６】
各供給針３１の後端部には、一端が各インク貯留室２０にそれぞれ接続された各インク供給チューブ２１の他端がそれぞれ接続されている。各供給針３１から記録ヘッド１９までの間は、大気と遮断されている。そして、記録ヘッド１９で各インクが消費されることによって発生するノズルでの毛細管力により、各インクは、各インク供給チューブ２１及び各インク貯留室２０を介して記録ヘッド１９にそれぞれ供給されるようになっている。なお、図１に示すように、各インクカートリッジ２８は、その内部の各インクの液面２８ｂが、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａよりも低くなるように配置されており、ノズル形成面１９ａにおいて各インクが正圧にならないようになっている。この場合、各インクカートリッジ２８は、その内部の各インクが記録ヘッド１９で発生する毛細管力によって、各インク供給チューブ２１及び各インク貯留室２０を介して記録ヘッド１９にそれぞれ適正に供給される程度の高さに配置されている。特に、図１に示すように、トレイ１３上にインクジェット式プリンタ１１とインク供給回収装置１２とを配置することで、それぞれの高さ方向の位置決めがなされるので、ユーザーによってこれらの高さ方向における位置関係が変更されない。
【００２７】
図５に示すように、第２挿入口２７ｂ（図３参照）からケース２７内に回収容器２９を装着した状態では、一端が吸引孔２４ａに接続されたインク排出チューブ２５の他端が該回収容器２９内に配置されるようになっている。さらにこの状態では、ケース２７内に支持されたインクセンサ３２が回収容器２９内に配置されるようになっている。
【００２８】
インクセンサ３２は、ケース２７内に設けられた制御部３３と電気的に接続され、該制御部３３は、ケース２７の表面に設けられた報知手段としてのランプ３４と電気的に接続されている。そして、回収容器２９内のインク量が所定量（回収容器２９の容積の８〜９割程度の量）に達すると、インクセンサ３２がインクに浸ることで、インクセンサ３２から信号が制御部３３に送られ、該信号に基づき制御部３３がランプ３４を点灯させるようになっている。
【００２９】
図６に示すように、インクジェット式プリンタ１１の本体ケース１４とインク供給回収装置１２のケース２７との間には、露出したインク供給チューブ２１、インク排出チューブ２５及びケーブル（図示略）等を覆うように被覆部材としてのカバー３５が設けられている。カバー３５は、断面形状が下方に開口したコ字状をなしており、金属等の剛性を有する材料よりなっている。カバー３５は、左右方向の長さがインクジェット式プリンタ１１の本体ケース１４とインク供給回収装置１２のケース２７との間の距離とほぼ同じになっており、その下端部はトレイ１３（図１参照）に固定されている。そして、本実施形態のインク供給回収装置１２は、ケース２７内に各インクカートリッジ２８及び回収容器２９が収容された状態でユニット化されている。
【００３０】
さて、インクジェット式プリンタ１１により記録用紙Ｐに印刷が行われて各インク貯留室２０内の各インクがそれぞれ消費されると、消費された分の各インクは、各インクカートリッジ２８から、記録ヘッド１９のノズルにおける毛細管力により、各インク供給チューブ２１及び各インク貯留室２０を経て記録ヘッド１９内に補充される。また、記録ヘッド１９のクリーニングの際に、吸引ポンプ２６の駆動により記録ヘッド１９内から排出された各インクは、キャップ内空間及びインク排出チューブ２５を介して回収容器２９内に回収される。そして、ランプ３４が点灯すれば、回収容器２９を第２挿入口２７ｂから引き出して該回収容器２９内のインクを処分し、再び第２挿入口２７ｂからケース２７内に回収容器２９を戻せばよい。このようにすれば、回収容器２９からインクが溢れ出ることがなくなる。
【００３１】
以上、詳述した実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）インク供給回収装置１２のケース２７が、インクジェット式プリンタ１１の外部に別体として設けられているため、各インクカートリッジ２８及び回収容器２９の大きさや形状を自由に設定することができる。このため、インクジェット式プリンタ１１により大量印刷を行っても、各インクカートリッジ２８を頻繁に交換したり、回収容器２９内に回収されたインクを頻繁に処分したりする必要がなくなる。
【００３２】
（２）インク供給回収装置１２のケース２７において、回収容器２９の上側に各インクカートリッジ２８が配置されているため、各インクカートリッジ２８内の各インクを毛細管力によって記録ヘッド１９に供給する場合に、該毛細管力を保つために必要な各インクカートリッジ２８の高さを容易に確保することができる。
【００３３】
（３）各インクカートリッジ２８及び回収容器２９が、インク供給回収装置１２のケース２７に対して着脱可能に構成されているため、各インクカートリッジ２８の交換や回収容器２９内に回収されたインクの処分を容易に行うことができる。
【００３４】
（４）インク供給回収装置１２は、各インクカートリッジ２８内の各インクが、記録ヘッド１９のノズルにおける毛細管力によって該記録ヘッド１９に補充されるため、各インクを加圧するための加圧モータ等を必要とすることなく、すなわち、電源等を必要とすることなく各インク貯留室２０、記録ヘッド１９に各インクを補充することができる。このため、インク供給回収装置１２（ケース２７）の小型化やランニングコスト（電気代等）の低減を図ることができる。
【００３５】
（５）各インクカートリッジ２８内の各インクの液面２８ｂは、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａよりも低い位置にあるため、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａにおいて各インクが正圧にならない。このため、記録ヘッド１９から噴射される各インク量が多くなったり、各インクの噴射が不安定になったりするのを抑制することができ、記録ヘッド１９から適切な量の各インクを安定して噴射することができる。
【００３６】
（６）トレイ１３により、インクジェット式プリンタ１１とインク供給回収装置１２（ケース２７）とが、一定の位置関係に保つことができるため、各インクカートリッジ２８内の各インクの水頭を適正に維持することができる。このため、記録ヘッド１９のノズルにおける毛細管力により該各インクを、各インク貯留室２０、記録ヘッド１９に確実に補充、供給することができる。
【００３７】
（７）インクジェット式プリンタ１１の本体ケース１４とインク供給回収装置１２のケース２７との間の露出したインク供給チューブ２１、インク排出チューブ２５及びケーブル（図示略）等は、カバー３５によって覆われている。このため、カバー３５によって、インク供給チューブ２１、インク排出チューブ２５及びケーブル（図示略）等を、外力から保護することができるとともに、これらがユーザ等によって誤って引き抜かれないようにすることができる。
（変更例）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
【００３８】
・カバー３５を省略してもよい。
・トレイ１３を省略してもよい。
・各インクカートリッジ２８内は、自由液面でなくとも、これと同等の静水頭となる密閉した袋等であってもよい。
【００３９】
・各インクカートリッジ２８内の各インクの液面２８ｂが、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａと同じ高さか、それよりも高い位置になるように各インクカートリッジ２８を配置してもよい。
【００４０】
・各インクカートリッジ２８内の各インクを、加圧ポンプ等によって加圧して記録ヘッド１９に供給するようにしてもよい。
・回収容器２９及び各インクカートリッジ２８のうち少なくとも一方は、インク供給回収装置１２のケース２７に固着されていてもよい。この場合、各インクカートリッジ２８への各インクの補充や回収容器２９内のインクの処分ができるようにインク供給回収装置１２のケース２７を構成する必要がある。
【００４１】
・各インクカートリッジ２８の上側に回収容器２９が配置されるようにインク供給回収装置１２のケース２７を構成してもよい。
・インク供給チューブ２１及びインク排出チューブ２５をそれぞれインクジェット式プリンタ１１とインク供給回収装置１２との間で分断し、この分断した部分を継手によってそれぞれ繋ぐようにして、インクジェット式プリンタ１１とインク供給回収装置１２とを分離可能に構成してもよい。このようにすれば、例えば、インク供給回収装置１２を前述したような加圧ポンプ等によってインクを供給するタイプのものに容易に交換することもできる。
【００４２】
・回収容器２９内に回収したインクを吸収保持するインク吸収材を設けてもよい。この場合、インク吸収材は、回収容器２９の内部に収まるような直方体形状のものであることが望ましい。これにより、回収したインクを効率的に保持することができる。
【００４３】
・報知手段としてブザーやメロディ等を用いてもよい。
・インク供給回収装置１２のケース２７には、インクカートリッジ２８を１個、あるいは８個以外の複数個設けるようにしてもよい。
【００４４】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンタ１１として具体化したが、例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造や、有機ＥＬディスプレイ等の画素形成に利用される液体噴射装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施形態における液体噴射システムの断面図。
【図２】実施形態におけるインクジェット式プリンタの断面図。
【図３】実施形態におけるインク供給回収装置の斜視図。
【図４】実施形態におけるインク供給回収装置の要部拡大断面図。
【図５】実施形態におけるインク供給回収装置の断面簡略図。
【図６】実施形態におけるカバーの斜視図。
【符号の説明】
【００４６】
１１…液体噴射装置としてのインクジェット式プリンタ、１２…液体供給回収装置としてのインク供給回収装置、１３…保持部材としてのトレイ、１９…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、１９ａ…ノズル形成面、２１…液体供給管としてのインク供給チューブ、２５…液体排出管としてのインク排出チューブ、２７…ユニット本体としてのケース、２８…液体供給手段としてのインクカートリッジ、２９…液体回収手段としての回収容器、３５…被覆部材としてのカバー。
【図１】
2006305941.tif 000003
【図２】
2006305941.tif 000004
【図３】
2006305941.tif 000005
【図４】
2006305941.tif 000006
【図５】
2006305941.tif 000007
【図６】
2006305941.tif 000008