(57)【要約】【課題】  インクジェットプリンタの使用時に排出される廃インクを溜める、廃インクタンクの満タンを検知する方法としては、ソフトによる検知とハードによる検知がある。ソフトによる検知は、乾燥量を外部環境から予測しているので、誤差が生じやすい。そのため、廃インクタンクからの溢れに対してマージンを大きく取る必要があるため、まだ使用できるのにユーザーは交換しなければならない。ハードによる検知は、廃インク量が正確に検知できるが、そのための構成を追加しなければならず、コストアップとなってしまう。【解決手段】  廃インクの乾燥を促進させるファンの回転数をモニタして、その回転数の変化により廃インクタンクの満杯を検知する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に複数の色のインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドを正常に維持する回復手段と、前記記録ヘッドが吐出するインクを貯蔵する複数のインクタンクと、前記インクタンクから前記記録ヘッドにインクを導くインク流路と、前記回復手段により発生した廃インクを収容する廃インク貯蔵部と、前記廃インク貯蔵部内に空気の流れを起こす送風手段を有するインクジェット記録装置において、
前記送風手段の回転数を検知する検知手段を持ち、前記送風手段の回転数の変化を検知することで、前記廃インク貯蔵部の満杯を検知することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記送風手段により、前記廃インク貯蔵部内に収容された廃インクの乾燥を促進す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】
前記廃インク貯蔵部は、予備吐出やフチなし印刷等で記録媒体外に吐出された廃インクも蓄えることを特徴とする請求項１又は請求項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】
本発明はインクを吐出することで記録をおこなうインクジェット記録装置およびそれと同等のものに関するもので、特に廃インク処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録装置は、（用紙のような）記録媒体を横切って往復運動するキャリッジに搭載されるインクジェット記録ヘッドを利用することが多い。記録ヘッドが記録媒体を横切って運動するにつれて、制御電子部品が記録ヘッドの吐出部分を起動して、記録媒体上にイメージまたは文字を形成するため吐出ノズルからインク滴を吐出する。記録ヘッドへのインクの補給はインクタンクがおこなう。
【０００３】
インクジェット記録装置においては、記録ヘッドのインク吐出部に、紙粉やゴミ等の異物の付着や、吐出部分のインクが乾燥して粘度が増す或は固着による吐出不良、更には吐出不能になる恐れがある。このような問題を防止する手段として、非記録時にインク吐出部を、ゴム状の弾性部材で形成されたキャップにより密閉する構成が採られている。しかし、非記録時にはインク吐出部を密閉するキャッピング状態での対処だけでは、長時間キャッピング状態で放置した際、インク吐出部の表面層のインクが増粘する事があり、始めの数回はインクを十分に吐出させることができない。
【０００４】
そのため、記録前にまずインクの吐出をし、インク吐出部表面層のインクの状態を正常状態に復帰させる予備吐出動作や、更に、前記予備吐出動作でインク吐出部表面層のインク状態が正常に復帰しない場合にはポンプ等によって強制的にインク吐出部表面層のインクを吸引あるいは加圧することにより前記キャッピンク状態でインクを排出させてインク吐出部のインクを正常に復帰させる回復動作を行うようになっている。また、記録動作中にも、インクの吐出によって次第に記録ヘッドの吐出口面にインクが付着してきて、これが吐出不良の原因となるので、所定のタイミングで記録ヘッドの予備吐出動作を行っている。上記のような予備吐出動作や吸引動作により吐出口より排出されたインクは、廃インクとして装置内で処理される。また、縁無し印刷時に記録媒体の外側へ吐出されたインクも、同様に廃インクとして処理される。
【０００５】
記録装置内には、このような廃インクを収納するための廃インク収容手段が付設されている。この廃インク収容手段から廃インクが溢れないように、収納された廃インクの量の満杯を検知する必要がある。廃インク量の満杯検知の方法としては、特許文献１に記載されている内容や、特許文献２に記載されている内容がある。
【０００６】
特許文献１の構成は、インクタンクの残量検知の構成であるが、以下のようになっている。プリンタ側に振動発生機とコイル、起電力検出部及びタイマカウンタを持つ。インクタンクには振動入力部と磁石を持つ。振動発生機によりインクタンクを振動させると、インクタンクについている磁石が振動し、コイルに起電力が発生する。振動の伝播時間をタイマカウンタにより測定して、振動がインクタンク内のインクを介して伝播したかどうかを判定してインクタンク内のインクの有無を判定する。
【０００７】
特許文献２の構成は、あらかじめ、廃インク収容手段（吸収体）に収納できる廃インク量と、1回の吸引動作（本文中ではフラッシング動作）で排出される廃インクを計算しておく。吸引動作の回数を記憶しておき、規定回数（廃インク吸収体の寿命）に到達すると、告知ランプを点灯して廃インク収容手段の交換時期を知らせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２２５６９２号公報（第１０項、図１）
【特許文献２】特開２００６−０２７０５８号公報（第２５項、図５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように、振動を起こして、その振動の伝播時間を測定する方法であると、振動の発生装置やその受信部及び制御部が必要となるため、コストアップとなる。また、それらの部品を設置するためのスペースが必要となるため、機械も大型化してしまう。
【００１０】
特許文献２の方法では、吸引動作による廃インク排出量があらかじめ設定された値から一定の公差範囲持っており、積算量にはこれらの公差に応じた誤差を生じる。誤差が＋方向に生じた場合には廃インクがあふれる恐れがある為、通常はオーバーフローを回避するために誤差が＋方向かつ最大の場合にもあふれないよう、想定される最大値で計算するのが常である。ただしこのような構成にした場合には誤差が少ないか、もしくは公差が−方向に振れている系の場合では、廃インク積算手段により収用手段が一杯であるとされエラーになった場合でも多くの場合に廃インク収用手段にはまだまだ空きが有るケースが見受けられる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、上記課題を解決するために本発明においては、記録媒体に複数の色のインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドを正常に維持する回復手段と、前記記録ヘッドが吐出するインクを貯蔵する複数のインクタンクと、前記インクタンクから前記記録ヘッドにインクを導くインク流路と、前記回復手段により発生した廃インクを収容する廃インク貯蔵部と、前記廃インク貯蔵部内に空気の流れを起こす送風手段を有するインクジェット記録装置において、前記送風手段の回転数を検知する検知手段を持ち、前記送風手段の回転数の変化を検知することで、前記廃インク貯蔵部の満杯を検知することを特徴とする。
【００１２】
また、前記送風手段により、前記廃インク貯蔵部内に収容された廃インクの乾燥を促進することを特徴とする。
【００１３】
更に、前記廃インク貯蔵部は、予備吐出やフチなし印刷等で記録媒体外に吐出された廃インクも蓄えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
廃インクの乾燥に用いるファンの回転数をモニタして、その回転数がある閾値を越えて変化した時に廃インクタンクが満杯であると検知する。このようにして満杯を検知することで、検出用のハード構成が必要なく、かつ、確実な廃インクタンクの満杯検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る記録装置のインク供給系を示す概略図
【図２】本発明に係る記録装置の廃インクタンクを示す概略図
【図３】満杯状態の廃インクタンクを示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。本発明はこれらの実施形態のみに限らず、これらをさらに組み合わせることや、この特許請求の範囲に記載された本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が可能であり、従って本発明の精神に帰属する他の技術にも当然応用することができる。
【００１７】
図１は、本実施例におけるインクジェット記録装置１の模式図である。インクジェット記録装置１においては、インクタンク１０から供給されたインクが、インク供給管２０を経由して記録ヘッド３０にインクが供給される。記録ヘッド３０は、用紙搬送方向に対し、直行方向に往復動作することで、非記録材（不図示）に印刷を行う。記録ヘッド３０より吐出されたが印刷に使われなかったインク（以下、廃インク）は、吸引キャップ４０や予備吐口４１にまず集められ、廃インク流路４２を経由して廃インクタンク４３に回収される。
【００１８】
インクタンク１０は柔軟部材で形成されたインク袋体１１とインク供給口を密閉するゴム栓１２、加圧ポンプ５２と密閉接続するためのゴム栓１５、およびインク袋体１１を密閉するケース１６で構成される。インク供給管２０の一端は先端が鋭利な中空管であるインク針がゴム栓１２に差し込まれることでインク供給管２０へのインクの導出を可能とする。インク針のゴム栓への差込と同時に加圧ポンプ５２がケース１６と接続する。加圧ポンプ５２はケース内部を全域に渡って加圧することができる。
【００１９】
インクタンク１０から供給されたインクは、インク供給管２０、弁２２、からなる供給路を経由して記録ヘッド３０に供給される。弁２２は、インクタンク１０と記録ヘッド３０の間に設置され、必要に応じて開閉する。
【００２０】
記録ヘッド３０は、その壁の一部が可とう膜３１により構成されている。可とう膜３１は、インクの消費に伴う記録ヘッド３０内部の圧力変化に応じて伸縮動作を行う。可とう膜３１の伸縮動作は、可とう膜３１に接続されたアーム３２に伝えられ、さらにはアーム３２の可とう膜３１とは反対側の先端に接続された弁３３に伝えられる。弁３３はインク供給管２０と記録ヘッド３０との接続部を塞いでおり、上記のような仕組みによって、インクの消費に伴って開閉される。
【００２１】
廃インクは、記録ヘッド３０の信頼性を保つために不可避的に発生するものである。廃インクには、吸引キャップ４０に廃棄されるものと、予備吐口４１に廃棄されるものとに大別することができる。吸引キャップ４０は、印刷領域から外れた場所に位置し、非印刷時に記録ヘッド３０のインク吐出面を保護・保湿するために使われる他、印刷開始前や印刷中の予備吐を受けたり、記録ヘッド３０の吐出面を吸引回復したりするときに使われる。予備吐によって吸引キャップ４０の表面に溜まった廃インクは、吸引ポンプ５１により回収され、廃インク流路４２を経由して廃インクタンク４３に回収される。また、吸引回復が行われるときは、記録ヘッド３０のインク吐出面と吸引キャップ４０が密閉し、吸引ポンプ５１が動作することで記録ヘッド３０からインクが吸い出され、廃インク流路４２を経由して廃インクタンク４３に回収される。予備吐口４１は、印刷領域から外れた吸引キャップ４０とは反対側に設置される場合や、印刷領域の適当な場所に設置される場合がある。予備吐口４１に溜まった廃インクは、吸引ポンプ５１により回収され、廃インク流路４２を経由して廃インクタンク４３に回収される。吸引ポンプ５１は吸引キャップ４０から廃インクを回収する場合と、予備吐口４１から廃インクを回収する場合とで切り替えることができる。
【００２２】
次に、記録動作におけるインクの流れと各部の動きを説明する。
【００２３】
（初期充填動作）
インクタンク１０からインク供給管２０へのインク導出は、加圧ポンプ５２を使用してインクタンク１０内を加圧することによって行う。弁２２を開にし、加圧ポンプ５２を作動させ、ケース１６内を加圧し、その内部にあるインク袋１１内のインクを所定の圧力まで加圧する。インク袋１１内のインクは圧力により押し出されインク供給管２０を通って弁３３まで到達する。ここで、記録ヘッド３０内の弁３３がインク供給管２０を塞ぐ力は前記圧力よりも大きいため、このままでは弁３３が開いてインク供給管２０と記録ヘッド３０が連通するということはない。そのため、吸引キャップ４０を記録ヘッド３０と密閉させ、吸引ポンプ５１を作動させることで、記録ヘッド３０の内部を減圧する必要がある。このようにすることで弁３３が開き、記録ヘッド３０にインクを供給することができる。所定量のインクが記録ヘッド内に供給されたら吸引ポンプ５１を止め、吸引キャップを記録ヘッド３０から分離する。その結果、記録ヘッド３０内の負圧値との釣り合いによって弁３３が閉じるまでインクが供給された後、インクの供給は停止する。
【００２４】
（印刷中のインク供給動作）
印刷によって記録ヘッド３０内のインクが消費されていくと、記録ヘッド３０内の負圧が高まる。その結果弁３３が開くので、インクタンク１０で加圧されたインクが記録ヘッド３０に供給され、記録ヘッド３０内の負圧との釣り合いによって弁３３は閉じられる。印刷中は上記の動作の繰り返しによって、インクタンク１０に蓄えられたインクが記録ヘッド３０に供給される。
【００２５】
（廃インクタンクの構成）
図２は廃インクタンクの構成の模式図である。廃インクタンク４３は、内部に溜めた廃インクを外部に漏らさないために密閉空間となっているが、廃インク流路４２及びエアー流路４５と４６の３箇所のみ外部とつながっている。廃インク流路４２は、吸引キャップ４０及び予備吐口４１とつながっている。吸引キャップ４０若しくは予備吐口４１に排出された廃インクは、吸引ポンプ５１により、廃インクタンク４３に回収される。一方、エアー流路４５は乾燥ファン４４とつながっており、エアー流路４６はそのまま外部とつながっている。乾燥ファン４４を駆動すると、乾燥ファン４４により発生した空気の流れが、がエアー流路４５を通り、廃インクタンク４３へと送られ、更に、エアー流路４６を通り外部へと排気される空気の流れが形成される。この乾燥ファン４４はCPU４７とつながっており、常にファンの回転数をモニタしている。尚、この乾燥ファン４４は、ミスト回収用のファン等と共用しても構わない。
【００２６】
（廃インクの乾燥）
廃インクの乾燥効果について説明する。廃インクは蒸発することにより、重量が約半分になる。廃インクタンク４３内に溜められた廃インクは自然状態においても蒸発をしていく。しかし、廃インクタンク４３は外部との開口部が３箇所しかないほぼ密閉空間であるため、すぐに内部が飽和蒸気圧に達してしまい、廃インクは蒸発できなくなってしまう。この状態の時、若しくはこの状態になる以前に乾燥ファン４４を駆動して、廃インクタンク４３内に空気の流れを発生させることにより、飽和蒸気圧に達した空気を外部に追い出し、新たな空気を取り込むという空気の流れを作ることにより、廃インクの蒸発を促進することができる。
【００２７】
（廃インクタンクの満杯検知）
本発明の廃インクタンクの満杯検知について、図２、３を用いて説明する。図３は廃インクが満杯になった廃インクタンクの模式図であり、廃インクタンク４３に溜まっている廃インク量が少ない時は、前述したような空気の流れとなる。インクジェット記録装置を使用していくことで、廃インクが溜まっていくと、エアー流路４５の流出口４５aが廃インクで塞がれる（図３）。この状態になると、乾燥ファン４４から発生した空気の流れは、流出口４５aから廃インクタンク４３へと出ることができない。乾燥ファン４４の先で空気の流れが詰まっているので、ファンの回転に対して普段以上の抵抗が加わる。ファンの回転に対して抵抗が加わるとファンの回転数が変化する。前述したように、CPU４７が乾燥ファン４４の回転数を常にモニタしているので、回転数の変化を捉えることができる。
【００２８】
例えば、実験によると図２に示すような状態の回転数に比べて、図３に示すような満杯の状態では、乾燥ファン４４の回転数は約１５%変化する。ここで、閾値R1を乾燥ファン４４の回転数の初期状態の１０％と決めておき、回転数が閾値以下になったら廃インクタンク４３は満杯であると判定する。
【００２９】
このように、あらかじめ回転数の閾値R1を決めておくことにより、その回転数以下になったら、廃インクタンク４３が満杯であると判定し、全ての動作を停止する。
【００３０】
以上説明してきたように、廃インクの乾燥に用いるファンの回転数をモニタして、その回転数がある閾値を越えて変化した時に廃インクタンクが満杯であると検知する。このようにして満杯を検知することで、検出用のハード構成が必要なく、かつ、確実な廃インクタンクの満杯検知を行うことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  インクジェット記録装置
１０  インクタンク
１１  インク袋体
１２、１５  ゴム栓
１６  ケース
２０  インク供給管
２２  弁
３０  記録ヘッド
３１  可とう膜
３２  アーム
３３  弁
４０  吸引キャップ
４１  予備吐口
４２  廃インク流路
４３  廃インクタンク
４４  乾燥ファン
４５、４６  エアー流路
４７  CPU
４２ａ，４５ａ，４６ａ  流出入口
５１  吸引ポンプ
５２  加圧ポンプ
【図１】
2011046062.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011046062.tif 000005