(57)【要約】【課題】吸引回復動作や予備吐出などで記録ヘッドから排出される廃インクを、漏れることなく、かつ効率的に貯蔵して容器の小型化を可能にした廃インク容器を搭載するインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】回復機構部１０は、記録ヘッド３をキャッピングするキャップ３と、記録ヘッド３からの廃インクを回収する吸引ポンプ１２と、吸引ポンプ１２によって回収された廃インクを貯蔵する廃インク容器１とを有する。廃インク容器１の上面には、廃インクの蒸発を目的として少なくとも1つの開口部１６を配置し、かつ、廃インクが開口部１６から漏れないように開口部１６を覆うように撥液処理された多孔質膜１７を接合する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドから排出される廃インクを回収する回収手段と、前記回収手段により回収された前記廃インクを貯蔵する廃インク容器とを有するインクジェット記録装置において、
前記廃インク容器は、前記廃インクを導入するための連通部と、少なくとも１つの開口部とを有し、撥液処理された多孔質膜が前記開口部を覆って接合されていることを特徴とする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、インクジェット記録装置に関するものであり、特にインクジェット記録ヘッドから回収される廃インクを貯蔵する廃インク容器の高効率化に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、インクを吐出する記録ヘッドは極めて微細な構造であるため、記録ヘッドの吐出口にインクが固着したり、また、ホコリなどの異物が吐出口に付着したりして吐出不良が発生することがある。この吐出不良を解消するため、例えば、吸引装置や加圧装置を用いて吐出口からインクを強制的に排出して回復させる回復動作が行われている。また、回復動作の他の例としては、記録ヘッド表面に付着した不要なインクやホコリなどを弾性体からなるワイピング部材によって拭き取ることでインクの正常吐出を保つことも行われている。
【０００３】
また、インクジェット記録装置では、温度変化や経年変化によって増粘したインクを記録ヘッドから排除して正常な状態に保つことを目的として適時に予備吐出が実施される。予備吐出はまた、インクカードリッジを新品に交換した際などにも記録ヘッド内へのインクの充填および気泡除去を目的として実施される。
【０００４】
上述した強制吸引やワイピングといった回復動作や、あるいは予備吐出によって記録ヘッドから回収された廃インクを貯蔵する方法として、従来、インクジェット記録装置内に交換可能に配置された密閉構造の廃インク容器に廃インクを貯蔵する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。また、内部にインク吸収体を有する廃インク容器による廃インク貯蔵技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２７１４０５６号公報
【特許文献２】
特開平８−２５６４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、密閉構造の廃インク容器では、回収された廃インクが蒸発しないため比較的大きな容積が必要であった。廃インク容器は、容器いっぱいまで廃インクが回収された段階で交換が必要となるので、容器が小さいと使用者の交換頻度が多くなる一方で、容器が大きくなればインクジェット記録装置の大型化を招くことになる。
【０００７】
これに対して、回収した廃インクの蒸発を目的として廃インク容器に開口部などを設けた場合、廃インクの蒸発によって廃インク容器の小型化が実現できるが、インクジェット記録装置の配置姿勢や、許容量以上の廃インク回収などに起因した廃インクの漏れが懸念される。
【０００８】
そこで本発明の目的は、容器の大型化を招くことなく、廃インク漏れを防止して効率的に廃インクを回収できる廃インク容器を搭載するインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドから排出される廃インクを回収する回収手段と、回収手段により回収された廃インクを貯蔵する廃インク容器とを有するインクジェット記録装置において、廃インク容器は、廃インクを導入するための連通部と、少なくとも１つの開口部とを有し、撥液処理された多孔質膜が開口部を覆って接合されていることを特徴とするインクジェット記録装置特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、廃インク容器に開口部が設けられているので、廃インク容器内に収容された廃インクは、この開口部から蒸発し効率的な廃インクの貯蔵が実現される。しかも、開口部を覆うように撥液性能を有する多孔質膜が接合されているので開口部から廃インクが漏れることもない。すなわち、撥液処理された多孔質膜は、液体を透過させず気体だけを透過させる特性を有しているので、廃インク容器内の廃インクの蒸発を許容するが、廃インクが外部へ漏れることは防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態である回復機構部を備えたインクジェット記録装置の一例を示す模式的斜視図である。
【００１３】
図１に示すインクジェット記録装置は、記録紙Ｐにインクを吐出して記録を行うインクジェット式の記録ヘッド３を搭載するキャリッジ２を有する記録部８と、キャリッジ２を移動させる駆動モータＭを有する伝動機構部４と、記録紙Ｐを搬送（紙送り）する給紙機構部５と、記録ヘッド３の吐出回復動作を行い、廃インクを回収する回復機構部１０とを有している。
【００１４】
記録部８では、記録ヘッド３へインクを供給するインクタンク９が、着脱可能にキャリッジ２に搭載されている。インクタンク９と記録ヘッド３とは、一体的に形成されており、インクタンク９をキャリッジ２に搭載すると記録ヘッド３が記録紙Ｐと対向するように構成されている。キャリッジ２は、記録紙Ｐの幅方向と平行に配置されたガイドシャフト１２に支持されて、伝動機構部４の構成要素として配置された駆動モータＭと、駆動モータＭとキャリッジ２との間に掛けられたタイミングベルト１１とによって、ガイドシャフト１２に沿って、すなわち記録紙Ｐの幅方向を主走査方向として往復走査する。
【００１５】
図２に示すように、キャリッジ２に搭載される記録ヘッド３は、樹脂成形部２１によって記録時に記録紙Ｐに対向する吐出口面が形成されており、吐出口面に複数の吐出口２４が並んだ吐出口列２３が配置されている。吐出口２４は、キャリッジ２の移動方向（主走査方向）と交差する方向に並んで配置される。樹脂成形部２１は、キャリッジ２との電気的接点となるコンタクトパッド（不図示）が設けられた配線基板２２上に配置されている。吐出口列２３の近傍は撥液処理されており、不要インクやゴミなどの付着による吐出不良を防止している。
【００１６】
より詳細には、図３に示すように、吐出口面２９上に吐出口２４が所定のピッチで配置されている。インクは、共通液室２６に保有されており、共通液室２６から流路２７に流入して、流路２７の壁面に設けられたエネルギー発生素子２５によって吐出口２４から吐出される。また、インクの吐出安定性を維持するため、共通液室２６には保温用電気熱変換素子２８が配置されていてインクの保温を行っている。
【００１７】
なお、本実施形態においてインクを吐出させるエネルギー変換素子２５のエネルギー発生方法としては、ヒーターによりインクに熱エネルギーを与え、この熱エネルギーによるインクの状態変化（気泡の発生など）を利用するサーマル方式、および圧電素子によりインクに機械的エネルギーを与え、これにより瞬間的に吐出圧力を加えるピエゾ方式のいずれの方法も適用可能である。
【００１８】
再び図１に戻り、給紙機構部５では、記録ヘッド３の吐出口面２９に対向してプラテン７が設けられており、駆動モータＭの駆動力によって記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２の往復走査に同期して、記録ヘッド３からインクを吐出することによって、給紙ローラ６よってプラテン７上に搬送された記録紙Ｐの全幅にわたって記録が行われる。
【００１９】
廃インクの回収手段である回復機構部１０は、キャリッジ２の記録のための走査範囲の外側、すなわち記録紙Ｐの側部であるキャリッジ２のホームポジションとなる位置に配置され、記録ヘッド３をキャッピングして吐出口２４からインクを強制吸引して不吐出状態を回復する機構である。強制吸引の他にも、インクタンク９および記録ヘッド３の交換時、あるいは増粘したインクの排出、混色インクの排出を目的として実施される予備吐出における吐出対象としての機能も有する。
【００２０】
図４を参照して回復機構部１０をより詳細に説明する。図４は、本発明の一実施形態による廃インク容器を有する回復機構部の模式図である。
【００２１】
回復機構部１０は、記録ヘッド３から排出される廃インクを回収する回収手段と、回収手段によって回収された廃インクを貯蔵する廃インク容器１とを有する。回収手段は具体的には、回復動作時に記録ヘッド３の吐出口覆うキャップ１３と、キャップ１３と廃インク容器１とを連結する連結管１４と、廃インク容器1への廃インクの導入を行う吸引ポンプ１２と、廃インク容器１が接合される接合部１５を有している。
【００２２】
キャップ１３は、キャリッジ２がホームポジションに移動した状態で、キャリッジ２に搭載された記録ヘッド３と対向する位置に配置されている。したがって、キャップ１３により記録ヘッド３の吐出口２４にキャッピングして吸引ポンプ１２を作動させて強制的にインクを吸引することで、吐出不良を回復することができる。また、上述のような理由による予備吐出時には、記録ヘッド３から予備吐出される廃インクをキャップ１３で受けて廃インクとして廃インク容器１に貯蔵することができる。また、キャップ１３は、インクジェット記録装置の非記録時等に記録ヘッド３の吐出口をキャップ１３でキャッピングすることによって、記録ヘッド３を保護するとともにインクの乾燥を防止する機能も有している。
【００２３】
吸引ポンプ１２の種類としては、チューブポンプまたはピストンポンプを使用することが可能である。
【００２４】
廃インクを貯蔵する廃インク容器１は、接合部１５を介して連結管１４と結合するように交換可能に構成されているため、廃インク容器１が廃インクによって容器いっぱいまで充填されたら新しい廃インク容器１に交換することができる。
【００２５】
廃インク容器１の上面には、１つの開口部１６を設け、この開口部１６を覆うように、気体は透過させ、かつインクなどの液体を通過させない撥液処理された多孔質膜１７を例えば、熱溶着法、超音波溶着法、熱圧着法等によって接合する。多孔質膜１７としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜などのフッ素樹脂多孔質膜を用いることができる。
【００２６】
以上のように構成された回復機構部１０では、上述の回復動作や予備吐出によってキャップ１３に回収された廃インクが、吸引ポンプ１２によって廃インク容器１へと導入される。廃インク容器１には、通気性を備えた多孔質膜１７に覆われた開口部１６が設けられているので、貯蔵された廃インクは開口部１６から蒸発することができる。したがって、廃インク容器１に導入できる見かけ上の廃インク容量は、廃インク容器１の容積以上となる。すなわち、廃インク容器１は、蒸発した廃インク相当量を余計に貯蔵できるので効率よく廃インクを貯蔵することができる。しかも、多孔質膜１７は撥液処理が施されているので、開口部１６から廃インクが漏れることも防止される。
【００２７】
以上説明したように本実施形態の廃インク容器は、見かけ上、その容積以上の廃インクを貯蔵できるので廃インク容器の小型化を実現できる。また、廃インクが蒸発することによって、容器いっぱいに充填されるまでの期間が延長され、使用者の廃インク容器交換の手間を軽減することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図５に示す廃インク容器１０１のように、廃インクの逆流防止手段として、例えば、廃インクが導入される連通部３０に弁機構３３を配置しても、本発明による効果は失われることはない。
【００２９】
本実施形態のインクジェット記録装置の構造は、廃インク容器以外は実質的に第１の実施形態と同様であるので説明は省略し、同様の部分については図１〜４と同一の符号で示す。
【００３０】
廃インク容器１０１が有する弁機構３３は、支持部３１と弁部材３２と不図示の付勢手段とで構成されている。すなわち、廃インクインク容器１０１の内壁に設けられた支持部３１を回転中心として、弁部材３２が回転可能に支持されていて、弁部材３２は不図示の付勢手段によって、廃インクの導入口である連通部３０を塞ぐ方向に常に付勢されている。弁機構３３を備えた廃インク容器１０１では、吸引ポンプ１２（図４参照）によって廃インクを導入する方向に発生する圧力により弁部材３２が押し開かれ、連通部３０から廃インクが流入でき、通常時には弁部材３２によって連通部３０が塞がれて連通部３０から廃インクが漏れるのを防いでいる。
【００３１】
さらに、弁構造は上述したような形態に限らず例えば図６に示すようなものであってもよい。図６に示す弁機構３４は、廃インクの導入口となる連通部３０を封止する弁部材３２と、弁部材を支持する支持部３１と、不図示の付勢手段とで構成されている。弁部材３２は、廃インク容器の内壁に設けられた２つの支持部３１をガイドとして、支持部３１に沿って移動可能に設けられている。弁部材３２は、連通部３０を封止できる位置に配置され、不図示の付勢手段によって連通部３０を封止する方向に常に付勢され連通部３０を封止する。したがって、吸引ポンプ１２（図４参照）によって廃インクが導入される時だけ、その圧力によって弁部材３２が押し開かれ、連通部３０から廃インクが流入するように構成されている。
【００３２】
上述の弁機構３３および３４おいて、付勢手段による付勢圧力は、吸引ポンプ１２によって生じる廃インクの導入圧力で弁部材３２が移動できる範囲内となるように設定する。
【００３３】
以上に説明した弁機構３３、３４を備えた廃インク容器１０１を装備する第２の実施形態のインクジェット記録装置では、第１の実施形態と同様の効果に加え、廃インクが廃インク容器１０１の連通部３０から不測に漏れるのを防止することができ、特に、廃インク容器１０１の交換の際に使用者の手を汚すことを防ぐことができる。
【００３４】
なお、上述した第１および第２のいずれの実施形態においても、開口部の配置位置は、廃インクの液面以下となって通気性を失うことのない廃インク容器の上部が好ましく、こうすることで、容器いっぱいに充填されるまで効率的に廃インクを蒸発させることができる。
【００３５】
また、配置される開口部１６の数は１つに限られるものではなく複数でもよい。より好ましくは、図７に示す廃インク容器２０１のように、容器の上面だけでなく側面にも配置することで、インクジェット記録装置の配置姿勢が傾いた際においても、蒸発可能な開口部１６を確保することができる。
【００３６】
さらに、廃インク容器の内部には、多孔質体からなるインク吸収体を配置してもよく、インク吸収体によって廃インクを吸収することによって、廃インク容器での廃インクの移動を抑制することができる。
【００３７】
なお、上述した２つの実施形態では、吸引ポンプを使用して強制的に記録ヘッドから回収した廃インクと、予備吐出でキャップにむけて吐出された廃インクとを貯蔵する構造に関して説明したが、その他にもゴムなどの弾性体によって記録ヘッドの吐出口面を摺擦して不要なインクなどを除去し、記録ヘッドを正常に保つワイピング機構をさらに配置して、ワイピングによって回収した廃インクをキャップに回収して、吸引ポンプによって本発明による廃インク容器に導入してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば廃インク容器に少なくとも１つの開口部を設け、その開口部を覆うように撥液性能を有する多孔質膜を配置することで、容器内部に収容する廃インクの蒸発を可能とし、かつ、廃インク漏れも防止される。その結果、廃インク容器の小型化が実現されるため、廃インク容器を搭載するインクジェット記録装置の小型化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である回復機構部を備えたインクジェット記録装置の一例を示す模式的斜視図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置に搭載される記録ヘッドの模式的斜視図である。
【図３】図２の記録ヘッドのインク吐出部の構造を示す斜視図である。
【図４】図１のインクジェット記録装置に配置される、本発明の第１の実施形態による廃インク容器を有する回復機構部の模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による廃インク容器を示す断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態による廃インク容器に用いられる弁機構の他の一例を示す断面図である。
【図７】本発明による廃インク容器に接合される多孔質膜の配置位置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１０１、２０１    廃インク容器
２    キャリッジ
３    記録ヘッド
４    伝動機構部
５    給紙機構部
６    給紙ローラ
７    プラテン
８    記録部
９    インクタンク
１０    回復機構部
１１    タイミングベルト
１２    吸引ポンプ
１３    キャップ
１４    連結管
１５    接続部
１６    開口部
１７    多孔質膜
２１    樹脂成形部
２２    配線基板
２３    吐出口列
２４    吐出口
２５    エネルギー変換素子
２６    共通液室
２７    流路
２８    保温用電気熱変換素子
２９    吐出口面
３０    連通部
３１    支持部
３２    弁部材
３３、３４    弁機構
Ｍ    駆動モータ
Ｐ    記録紙
【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】
2004195857.tif 000008
【図７】
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