(57)【要約】【課題】万が一にインクタンク破損などがあった場合でも、漏洩したインクが装置外部に漏れ出させない信頼性に優れた、また修理や廃インク容器の交換の容易な扱いやすいインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】着脱可能な廃インク容器を回復ユニットとインクタンク収納部の下に配置し、回復ユニットとインクタンク収納部の下にインクトレイ部材と、インクトレイ部材から前記着脱可能な廃インク容器にインクを導くための案内管を設ける。【選択図】        図１
2004188629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体にインクを吹き付けて画像を形成するインクジェット記録装置において、
インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの性能回復のために記録ヘッド内部のインクを吸引する回復ユニットと、記録ヘッドに補充するインクを蓄えるインクタンクを収めるインクタンク収納部と、着脱可能な廃インク容器とを備えるインクジェット記録装置であって、
前記回復ユニットおよび前記インクタンク収納部の下にインクトレイ部材と、前記インクトレイ部材から前記着脱可能な廃インク容器にインクを導くための案内管を設けるとともに、
前記回復ユニットおよび前記インクタンク収納部よりも下である位置に前記着脱可能な廃インク容器を配置したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記インクトレイ部材は、前記記録ヘッドの通過する記録エリアの下の領域を保護するトレイ部材も含むことを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記インクトレイ部材にインク吸収体を載置したことを特徴とする請求項１および２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記廃インク容器は、装置の前後方向にスライドして装置前面より着脱可能であることを特徴とする請求項１〜３記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
着脱可能な廃インク容器を出し入れするための開閉可能な扉を、装置前面に備えることを特徴とする請求項４記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被記録材上にインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に関し、特に、廃インク容器を着脱可能なインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータのプリンターや複写機として、記録シートにインクを吹き付けて記録するインクジェット記録装置が普及してきている。インクジェット記録装置は、安価で多彩な色調の記録が可能であるため、その需要はますます増えてきており、最近ではＸ線フィルムやＣＴスキャン画像のような医療用の多階調画像記録用にも応用されつつある。医療画像用記録装置では、異なる濃度を有する複数種類のインクを組み合わせてインクを２回、３回と重ねて記録することによってインクの種類数よりはるかに多い階調を表現することが可能になる。ただし、こういった医療画像用記録装置や、Ａ１版、Ａ０版のような大判のシートに写真調の画像を記録するようなプロッター等においては、一般のＯＡ用途に比べて多量のインクを消費する。従来のインクタンクを記録ヘッドとともにキャリッジ上に配置したインクジェット記録装置では、インクタンクの容量を十分に大きくできないため、インクタンクの交換を頻繁に行うことになって不便であり、ランニングコストも高くつく。そこで、最近キャリッジ上ではない本体上の固定された位置に容量の大きなインクタンクを配置し、インクタンクとキャリッジ上の記録ヘッドとをフレキシブルなインクチューブで連結したインクジェット記録装置が増えてきている。ここで、このようなインクジェット記録装置の構成について説明する。図５はインクジェット記録装置の概要を示す斜視図であって、図６は装置上面方向から見た概略断面図である。図７は図６中のＬ−Ｌ断面における概略図、図８はＭ−Ｍ断面における概略図である。図に沿って説明する。
【０００３】
インクジェット記録装置では、記録ヘッドより吐出されたインクが記録シートＳの表面に付着し吸収されて画像形成されることにより記録が行われる。記録ヘッド１はキャリッジ２に抱えられており、記録ヘッド１の記録シートに対向する面にはインクを記録シートに向かって吹き付けるための複数のノズルが形成されている。図１に示すとおり、キャリッジ２は少なくとも１本あるガイドシャフト３によって案内されてガイドシャフト３に平行な方向（矢印Ａの方向）に往復移動可能になっている。キャリッジ２には駆動ベルト４の両端部が固定されており、駆動ベルト４がキャリッジモータ５に駆動されることによってキャリッジ２を所定のタイミングで所定の向きへ移動される。６は本体の電気基板とキャリッジ２との間で電気信号のやりとりをするための電気信号ケーブルである。キャリッジ２の運動を妨げないように柔軟性をもつフラットケーブルが使われる。７ａ〜７ｄはインクチューブであって本体とキャリッジの間を結んでおり、こちらもキャリッジの運動を妨げないように柔軟性を持つ樹脂やシリコンゴム等のチューブが使われる。７ａ〜７ｄには、記録に用いるインク種類の数に応じたチューブ本数が用意されるのが普通であり、この図の例においてはａ〜ｄの４本であるが、これより多い本数の場合も少ない本数の場合もある。８は後で説明するキャッピング手段である。
【０００４】
図６において、図の下方向が装置前面であり、キャリッジの移動方向（矢印Ａの方向）は装置の左右方向である。図に示すように、インクチューブ７ａ〜７ｄはインクタンク収納部９まで延びており、インクチューブと同数のインクタンク１０ａ〜１０ｄにそれぞれ接続されている。記録中に記録ヘッド１内部のインクが少なくなるに応じて、インクタンク１０ａ〜１０ｄからインクチューブ７ａ〜７ｄを通じてインクが補充されるようになっている。
【０００５】
図７、図８においては、図の左側が装置前面である。記録前の記録シートＳは記録シート収納部１１に待機させられている。なお、記録シートＳとしては普通紙のほか、各種の特殊な記録用紙や樹脂製の記録シートであってもよい。記録シートＳは不図示の給送手段によって先端が一対の給送ローラ１２、１３に咥えられる位置まで搬送させられる。記録シート収納部に複数枚のシートが積載されている場合でも、何らかの複数枚シート分離手段によって一枚ずつ分けて繰り出される。給送ローラ１２、１３に咥えられた記録シートＳは、矢印Ｂ方向に給送されて記録ヘッド１に対向させられる。記録シートＳに対しては、キャリッジ２の往復移動中のインク吹き付け、および所定量ずつの間欠シート送りを繰り返しつつ所定部分への記録が行われ、さらに記録完了した記録シートＳは給送ローラ１２、１３、１４、１５によって矢印Ｃ方向に向けて搬送されて記録済みシートトレイ１６の上に排出される。
【０００６】
図８において、キャッピング手段８は回復ユニット１７に含まれており、記録ヘッド１のノズルを保護するためにある。画像記録が行われていない間は、キャッピング手段８と記録ヘッド１が対向する位置までキャリッジ２を移動し、キャッピング手段８がノズル周囲部に当接することでノズルを密閉・保護する。また、回復ユニット１７内部には吸引ポンプ１８が設けられており、キャッピング手段８がノズルを密閉後ノズル周囲の固着したインク等を吸引することによって記録ヘッド内のインクの通りをよくして機能・性能を回復させる働きがある。吸引ポンプ１８によって回復ユニット１７内に吸引されたインクは、吸引インクチューブ１９から回復ユニット４０の下部に配置されてある廃インク収集手段へと導かれる。
【０００７】
廃インク収集手段として最も一般的なのは、廃インクを吸収・保持するための特殊な多孔質の材料を用いた廃インク吸収体である。しかし、廃インク吸収体がインクを吸収・保持可能なインクの量は有限であって、廃インク吸収体を用いたインクジェット記録装置は、通常廃インク吸収体の吸収限界量に到達するよりも少し早い段階でエラー表示を出し、装置の運転を停止させなくてはならない。エラー表示を出すタイミングの検出方法としては、例えばインク発生量を積算するメモリを内蔵しておき、その値が一定量を超えることで実行する方法がある。このような装置においては、装置の運転寿命を延ばすためにインク吸収体の体積を十分に大きくしておく必要があるのだが、そうすると装置のコンパクト性を損なうといった問題がある。もしくは、廃インク吸収体を交換することによって、エラー解除・再運転可能にしておくのであるが、この廃インク吸収体の交換作業は漏れたインクに直接触れてしまい作業者や周囲の環境を汚してしまう危険性があって、ユーザ先で容易にできる作業ではなかった。そこでインクを多量に使用するインクジェット記録装置においては、廃インク吸収体の代わりとして外側にインクが漏れ出さないような密閉構造の容器を廃インク容器として用意し、この容器を装置本体に対して着脱可能にすることで容易に交換作業が行えるようにする場合が多い。廃インク容器２０は開口部２０ａ以外での液体の通過を規制した容器であって、開口部２０ａより導入した廃インクを外部に漏れ出させないように作られている。開口部２０ａは回復ユニット１７下部のインク吸引チューブ１９の口に対面しており、１９より流れ落ちる廃インクを廃インクユニット内部へ導く。開口部２０ａは上方に向けて開口していることが普通であるが、装置の姿勢を急激に変えられたりした場合に内部のインクが漏れ出す危険を少なくするために、廃インク容器２０の内部にはインク吸収体を内在させておく場合もある。
【０００８】
廃インク容器２０は装置本体に対して着脱可能な構造となっていて、廃インクが十分たまってしまった場合には装置から取り外して、別に用意されるインク空の廃インク容器を変わりに装着できる。
【０００９】
このようにインクを多量に使用するインクジェット記録装置においては、インクタンクをキャリッジではなく本体上に配置することで大容量化しユーザのインクタンク交換の頻度を減らす。また、廃インク収集手段としての廃インク容器を着脱可能にして交換することで装置の使用寿命を伸ばす、など使い易くなるような工夫がなされている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大容量インクタンクを備えるインクジェット記録装置においては、万が一にインクタンクもしくはインクチューブの一部が壊れた場合、多量のインクが漏れ出て装置各部を汚してしまい機能を損ねるばかりか、装置外部に染み出て環境を汚染してしまうおそれがある。これらを防ぐためには、装置各部に前述の廃インク吸収体と同様の吸収体を多数配置して備えるなどの対策をしなくてはならない。しかし、多数の廃インク吸収体を用いることでコストが上がり、また装置を再利用可能にするために行う必要のある廃インク吸収済みの廃インク吸収体の交換作業は、作業者の手や周囲の環境を汚す可能性が高くてユーザ先で容易にできるものではなかった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
被記録媒体にインクを吹き付けて画像を形成するインクジェット記録装置において、インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの性能回復のために記録ヘッド内部のインクを吸引する回復ユニットと、記録ヘッドに補充するインクを蓄えるインクタンクを収めるインクタンク収納部と、着脱可能な廃インク容器とを備えるインクジェット記録装置であって、前記回復ユニットおよび前記インクタンク収納部の下にインクトレイ部材と、前記インクトレイ部材から前記着脱可能な廃インク容器にインクを導くための案内管を設けるとともに、前記回復ユニットおよび前記インクタンク収納部よりも下である位置に前記着脱可能な廃インク容器を配置したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明におけるインクジェット記録装置の概要を示す、図６におけるＭ−Ｍ断面に対応する概略図である。以下説明する部分以外は従来のインクジェット記録装置と同様の構成であり、本項目では従来のインクジェット記録装置と異なる部分のみ説明することにする。
【００１３】
図１において２１は漏れインク受けであり、漏れインク受け２１よりも高い位置にある装置各部より集まる廃インクを受け止めるトレイ部材であって、外側に漏れ出さないようにしつつ廃インク案内部２１ａに導く役目がある。ここで言う漏れインク受け２１よりも高い位置にある装置各部とは、記録開始の直前にノズル周辺の増粘・固化したインクを吐き出すために記録領域以外でインク吐出させる予備吐出動作を行うヘッド１、そしてヘッド１が通過する範囲の記録部、ヘッド１より吸引したインクを吸引インクチューブ１８より排出する回復ユニット１７、さらに万が一壊れたときにインクを排出する恐れのあるインクタンク収納部９やインクチューブ７、などを含む。廃インク案内部２１ａは漏れインク受け２１の底面に口を開いて設けられており、その下に配置される廃インク容器２０の開口部２０ａに向き合っている。廃インクを排出する部位の中で最も高頻度かつ多量に廃インクを発生する部位は回復ユニット７のインク吸引チューブ１９からなのであるが、回復ユニット１７の直下もしくはその近傍に廃インク案内部２１ａおよび廃インク容器開口部２０ａを配置する図１のような構成であれば、多量のインクが通る道のりを短縮し、インク漏れの確率を少なからず減少させることができる。
【００１４】
図２は図６におけるＬ−Ｌ断面に対応する概略図であって、図３は図１、図２におけるＮ−Ｎ断面図である。インクを吐出する記録ヘッド１が記録のために通過する記録部、とくに給送ローラ１３と１４の中間の領域からは、なんらかのトラブルによりインクが漏れ落ちてしまうことがある。例えば、記録ヘッドが吐出を始めたにもかかわらず記録シートＳが記録部に到達していなかったというトラブルであったり、記録ヘッド１が損傷し内部のインクが染み出してしまうといったトラブルの場合である。そこで、その際こぼれ落ちてくるインクを受けるために記録部インク受け２３が設けられる場合がある。記録部インク受け２３は、キャリッジ２の移動によって記録ヘッド１が通過する記録部の下の領域をカバーするように形成されている。記録部インク受け２３上に到達したインクは、回復ユニット１７下に集まる廃インクと同様に、廃インク案内部２１ａを通って廃インク容器２０に導かれる。漏れインク受け２１から連続している部材であってもよいが、分割されてあってもよい。分割される場合は、漏れインク受け２１に対して記録部インク受け２３はインクの流れに関して上流側になるように構成される必要がある。記録部インク受け２３が設けられることによって、装置の他の部分にインクが侵入する可能性を少なくして、装置の損傷・汚染を防ぐ。
【００１５】
漏れインク受け２１、記録部インク受け２３ともに、受け止めたインクの飛散や部材上への滞留・固着を防ぐために、廃インク吸収体を上部にしきつめることもある。その場合の廃インク吸収体は、インクの拡散性・流動性等を高めたものであることが望ましい。
【００１６】
ところで、廃インク容器２０は十分な内部容積を持っており、通常の使用条件においては十分な期間に発生する廃インクを包容しうるようになっている。ただし、通常以上の高負荷な使用状況や万が一の故障などにより満杯になるケースがままある。廃インク容器２０が満杯になっているか否かは各種の検出方法が考えられる。例えば内部の廃インク液面の位置を検出するセンサや、内在の廃インク吸収体が水分を吸収し電気を導通するようになることを利用したセンサ、あるいは光学的なセンサでもよい。ただ、廃インク発生量を予想して積算するメモリを利用する方法は、予想外のインク流出等に対応できないので、これのみでは不十分とされることが多い。廃インク容器２０が満杯になったことが検出された場合、それ以降の廃インク発生を抑えるため、装置はインク流出につながることになる全ての動作を停止する。そしてユーザに対して廃インクに関するエラーを通知する。ユーザが修理の手配もしくは廃インク容器の交換をしてくれれば、装置は通常状態に復帰し再び記録が継続可能になる。修理もしくは廃インク容器交換の際は、廃インク容器２０が密封された容器であって外部にインクを露出しない作りであることにより、インクそのものに手を触れることもないので作業者の手を汚すこともなく、簡便に行えることになる。
【００１７】
また、肺インク容器２０は回復ユニット１７及びインクタンク収納部９の下に配置されている。装置中央部を避けたこの位置に配置することにより、図２に示されるように装置中央部を記録シートＳを収納するエリア、または通過するエリアとして有効に活用できる。
【００１８】
ここで、図２は本発明のインクジェット記録装置における外観の斜視図である。矢印Ｄは装置の前面を示しており、廃インクアクセス扉２２が装置前面の外側寄りに配置されてある。廃インクアクセス扉２２は装置前面にあるため、廃インク容器２０を交換する作業者は前方から簡単にアクセス可能である。さらに、装置前面の中央部分は記録シートの装填や記録済みシートの回収などでユーザがアクセスすることが多いのだが、廃インク容器の交換は記録シートへのアクセスに比べてはるかに頻度が低い。廃インクアクセス扉２２が前面中央部を避けた装置の外側寄りに配置されていることによって、記録シートへのアクセスの際にじゃまにならなくて済む。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被記録媒体にインクを吹き付けて画像を形成するインクジェット記録装置において、インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドの性能回復のために記録ヘッド内部のインクを吸引する回復ユニットと、記録ヘッドに補充するインクを蓄えるインクタンクを収めるインクタンク収納部と、着脱可能な廃インク容器とを備えるインクジェット記録装置であって、前記回復ユニットおよび前記インクタンク収納部の下にインクトレイ部材と、前記インクトレイ部材から前記着脱可能な廃インク容器にインクを導くための案内管を設けるとともに、前記回復ユニットおよび前記インクタンク収納部よりも下である位置に前記着脱可能な廃インク容器を配置することにより、万が一にインクタンク破損などがあった場合でも、漏洩したインクが廃インク容器に導かれ捕集されることによって装置外部にインクを漏れ出させない信頼性に優れた、また修理や廃インク容器の交換の容易な扱いやすいインクジェット記録装置を提供することができる。
【００２０】
前記記録ヘッドの通過する記録エリアの下の領域を保護するトレイ部材を設けることによれば、装置の他の部分にインクが侵入する可能性を少なくして、装置の損傷・汚染を防ぐことができる。
【００２１】
インクトレイ部材にインク吸収体を載置するとすれば、インクトレイ部材が受け止めたインクの飛散や部材上への滞留・固着を防ぐことができ、装置の損傷・汚染を防ぐことができる。
【００２２】
廃インクアクセス扉が装置前面の外側寄りに配置されてあることによれば、廃インク容器を交換する作業者は前方から簡単にアクセス可能であり、なおかつ前面中央部を避けた装置の外側寄りに配置されていることによって、記録シートへのアクセスの際にじゃまにならなくて済む。
【００２３】
以上のような信頼性が高く、扱い易いインクジェット記録装置が実現可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット記録装置の概略断面図。
【図２】本発明のインクジェット記録装置の外観斜視図。
【図３】図１、図２におけるＮ−Ｎ断面図
【図４】図１、図２におけるＮ−Ｎ断面図
【図５】インクジェット記録装置の概要を示す概略斜視図。
【図６】インクジェット記録装置の上面方向から見た概略断面図。
【図７】インクジェット記録装置の概略断面図。
【図８】従来のインクジェット記録装置の概略断面図。
【符号の説明】
１  記録ヘッド
２  キャリッジ
３  ガイドシャフト
４  駆動ベルト
５  キャリッジモータ
６  電気信号ケーブル
７ａ〜７ｄ  インクチューブ
８  キャッピング手段
９  インクタンク収納部
１０ａ〜１０ｄ  インクタンク
１１  記録シート収納部
１２、１３、１４、１５  給送ローラ
１６  記録済みシートトレイ
１７  回復ユニット
１８  吸引ポンプ
１９  吸引インクチューブ
２０  廃インク容器
２１  漏れインク受け
２２  廃インクアクセス扉
【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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