(57)【要約】【課題】  インクジェットプリンタにおいて、回復ユニットや予備吐、縁無し印刷による廃インクを廃インクタンク内部の吸収体上に廃インクが固着しても、廃インクが吸収できるようにする。また交換式の廃インクタンクにおいては、ユーザーによる廃インクタンク交換時に、固着した廃インクが廃インクタンクの外部へ漏れないようにする。【解決手段】  吸収体に、下層から上層に至るに従い穴径が小さくなる穴を設ける。その直上に回復ユニットや予備吐、縁無し印刷により生じる廃インクを導くことで、穴の内部に固着した廃インクを閉じ込める。また前記穴の側面の角度を、固着した廃インクの斜面に沿うように形成する事で、固着した廃インク上に滴下された廃インクが、吸収体に接触するようにする。【選択図】  図１
2007130886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口よりインクを吐出して被記録部材に記録を行う記録ヘッドと、
前記記録ヘッドの吐出口面に対向した、前記吐出口よりインクを吸引し強制的に排出させて、前記記録ヘッドの吐出状態を良好に回復させる回復手段と、
前記記録ヘッドの吐出口面に対向した、前記記録ヘッドから記録部材表面以外に吐出されたインクを回収する開口部と、
前記回復手段及び開口部から回収した廃インクを収納する廃インクタンクと、
前記廃インクタンク内部に、回収した廃インクを吸収保持する吸収体と、
を備えたインクジェット記録装置において、
前記吸収部材に、下層から上層に至るに従い直径が小さくなる穴と、
該穴の直上に、前記回復手段及び開口部から回収された廃インクを廃インクタンクに排出する排出口を設けた事を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
上記インクジェット記録装置において、穴の側面を形成する斜面の角度が、もしくは垂直断面において最下面の穴の縁と最上面の穴の縁を結んだ稜線が、水平面に対し20°以上且つ以下80°である事を特徴とする、請求項1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、回復動作等により生じる廃インクや固着物を処理する手段を有するインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット記録装置は記録手段（記録ヘッド）の吐出口近傍への紙粉やホコリの付着、または吐出口内のインクの増粘、あるいは該記録手段内のインクへの空気の混入などによって、インクの不吐出や吐出方向のズレなどの吐出不良が生じ、ドット欠けやヨレ等画像不良の原因となる場合がある。そこで、このような吐出不良を防止する方法として、記録動作に入る前に予備吐出が行なわれている。予備吐出されたインクは、記録ヘッドの吐出口面に対向する位置に設けられた予備吐口で回収される。（第１の従来例、例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、被記録部材に周囲の余白なしで記録する縁なし記録の場合、記録ヘッドからのインクは、被記録部材の端面より外側まで吐出される。ここで、被記録部材より外側に吐出されたインクは、記録ヘッドと被記録部材を挟んで対向側にあるプラテンに設けられた溝で回収される。（第２の従来例、例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
だが、これらのインク回収部は大きな容量が取れないための一時的に回収する部分であり、最終的に収納するのは廃インクタンクである。廃インクタンクは、記録ヘッドの吐出口よりインクを吸引し強制的に排出させて記録ヘッドの吐出状態を良好に回復させる吸引動作を、回復手段（回復ユニット）において行った際に生じる廃インクを回収するものであり、通常、回復ユニット直下に配置され、回復ユニット内に配置される吸引ポンプの廃インク排出口から、直接廃インクが廃インクタンクへ滴下される構成になっている。このため、前記インク回収部から廃インクタンクへは廃インク流路を設け、廃インク流路を通じて廃インクタンクの廃インク滴下部に廃インクを導き、廃インクタンクに回収する構成になる事が多い。また交換式の廃インクタンクを持つ従来のインクジェットプリンタでは、この回復ユニット直下に位置する廃インクタンクを交換する事になる。
【特許文献１】特開平１１−１９８４１３号公報（第７頁、図６）
【特許文献２】特開２００２−０８６８２１号公報（第９頁、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した廃インクタンクの廃インク滴下部に廃インク固着物が堆積して成長することがある。固着物が成長すると、想定外の装置外への廃インク漏れや廃インク回収性能の低下等の問題が発生する。
【０００６】
図２において、予備吐出されたインクが廃インクタンクで回収されるまでの様子を説明する。１０１は記録ヘッド、１０２は被記録部材で、記録ヘッド１０１は矢印方向に移動可能、被記録部材１０２は紙面奥側から手前側に向かって搬送される。１０３は廃インク流路でその上部は予備吐口１０３ａ、下部は予備吐排出口１０３ｂ、中央部は斜面１０３ｃになっている。１０４は廃インクタンクで、その内部には廃インク吸収体１０５が収納されている。廃インク吸収体１０５の上部には、予備吐排出口１０３ｂが設けられている。
【０００７】
予備吐口１０３ａは被記録部材１０２を挟んで記録ヘッド１０１の対向側にあり、記録ヘッド１０１は予備吐動作を行う時は予備吐口１０３ａ上に移動し、予備吐口１０３ａに向かってインクを吐出する。すると予備吐口１０３ａに吐出されたインクは、廃インク流路１０３の斜面１０３ｃに沿って流れ、予備吐排出口１０３ｂから廃インク吸収体１０５上に落下し保持される構成になっている。
【０００８】
また、インク吐出部からインクを吸引する吸引動作時には、記録ヘッド１０１を吸引ユニット１０６の上に移動させ、インク吐出部をキャップ１０６ａで覆う。この状態で吸引ポンプ１０６ｂを反時計回りに回転させると、その周りのチューブ１０６ｃを押し潰し、チューブ１０６ｃ内の体積変化により発生した負圧が記録ヘッド１０１のインク吐出部に作用し、インク吐出部からインクが吸引される（吸い出される）。吸い出されたインクはチューブ１０６ｃ内を通り、廃インク排出口１０６ｄより廃インク吸収体１０５上に送り出される。
【０００９】
しかし、吐出された廃インクが、予備吐排出口１０３ｂ及び廃インク排出口１０６ｄ直下の廃インク吸収体１０５上で、例えば固着物Ｋ（斜線部）として垂直方向に成長することがあった。このように廃インクが固着を始めると、固着した廃インク上に滴下された廃インクは吸収体１０５に触れる事が出来なくなるため、固着物が成長する一方、廃インクタンク内の吸収体表面に新たな廃インクを吸収できなくなり、想定外の廃インク漏れや廃インク回収性能が低下する等の問題があった。また、固着物Ｋが廃インク流路１０３と接触することによって、毛細管現象等により想定外のインク漏れが発生することがあった。
【００１０】
さらに廃インクタンク１０４が交換式になっているインクジェット記録装置では、ユーザーが廃インクタンク１０４を交換する際に、廃インク吸収体１０５上の固着物Kが廃インクタンク１０４外部へ飛び出してしまう可能性もあり、飛び出した固着物Kがユーザーの衣服や周囲を汚してしまう危険性もあった。
【００１１】
これらの問題に対して、新たなインクを大量に消費して廃インク流路１０３やチューブ１０６ｃ内に流し、それによって固着物を洗い流す技術もあるが、インクを本来の画像形成に用いずに固着物洗い流しのために消費してしまい、ひいてはインク消費量の増大や廃インクタンク交換サイクルの短縮化により、インクジェット記録装置のランニングコストがかさむ、という問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、吐出口よりインクを吐出して被記録部材に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドの吐出口面に対向した、前記吐出口よりインクを吸引し強制的に排出させて、前記記録ヘッドの吐出状態を良好に回復させる回復手段と、前記記録ヘッドの吐出口面に対向した、前記記録ヘッドから記録部材表面以外に吐出されたインクを回収する開口部と、前記回復手段及び開口部から回収した廃インクを収納する廃インクタンクと、前記廃インク収納部材内部に回収した廃インクを吸収保持する吸収体とを備えたインクジェット記録装置において、
前記吸収体に、下層から上層に至るに従い直径が小さくなる穴と、該穴の直上に、前記回復手段及び開口部から回収された廃インクを廃インクタンクに排出する排出口を設けた事を特徴とする。
【００１３】
また、前記穴の側面を形成する斜面の角度、もしくは垂直断面において最下面の穴の縁と最上面の穴の縁を結んだ稜線が、水平面に対し20°〜80°である事を特徴とするインクジェット記録装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上記手段により、インク回収部から流れてきた廃インクが、廃インクタンク内部の吸収体表面に固着するのではなく、吸収体に設けられた穴の底面から固着し始めるので、固着物が垂直方向に成長して吸収体から飛び出すまでの時間を延ばす事ができる。
【００１５】
また、固着物は通常山型に成長していくが、その斜面に沿うように穴の側面形状を形成する事で、固着物上に滴下された廃インクが、固着物の表面に沿って流れていく際に、穴側面を形成する吸収体に触れるため、固着物表面を流れる廃インクを吸収体に吸収保持する事ができる上に、固着物の成長速度を遅くする事ができる。
【００１６】
さらに、穴形状は上部に行くに従いその径が小さくなる構造であるため、交換式の廃インクタンクにおいては、廃インクタンク交換の際に固着物が廃インクタンク外部へ飛び出す事を防止する事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明におけるインクジェットプリンタについて詳細に説明する。
【００１８】
図3は本発明の装置例であるインクジェットプリンタの模式的斜視図である。図3において、被記録媒体である記録シートＳは、搬送ローラ１とこれに従動するピンチローラ２との間に挟まれ、搬送ローラ１の回転により、プラテン３上に案内、支持されながら図中矢印Ａ方向に搬送される。このとき、プラテン３は、インクジェットヘッド４のインク吐出面とこれに対向する記録シートＳの表面との距離を一定乃至所定の距離に維持するように記録シートＳの裏面を支持する。またプラテン３上には複数のプラテン開口部３ａが設けられている。その機能については後述する。
【００１９】
複数のピンチローラ２は不図示のピンチローラホルダに回転自由に保持されている。インクジェットヘッド４は記録シートＳに向かってインクを吐出する姿勢で、不図示のモータ等の駆動手段により２本のガイドレール５，６に沿って往復移動されるキャリッジ７に着脱可能に搭載されている。このキャリッジ移動方向は記録シート搬送方向（矢印Ａ方向）と交差する方向であり、主走査方向と呼ばれる。これに対し記録シート搬送方向は副走査方向と呼ばれている。
【００２０】
インクジェットヘッド４は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出のために利用されるエネルギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば発熱抵抗素子）を備え、その熱エネルギーによりインクの状態変化（膜沸騰）を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化を達成している。なお、このような熱エネルギーによる方式に限らず、振動エネルギーを利用してもよい。
【００２１】
インクジェットヘッド４にはそれぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列が設けられている。インクジェットヘッド４から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したインクタンク８が、タンク装着ユニット９に着脱交換可能に装着される。タンク装着ユニット９とインクジェットヘッド４とは、それぞれインクの色に対応した複数の液体供給チューブ１０によって接続され、各インクタンク８をタンク装着ユニット９に装着することで、各インクタンク８内に収納された色のインクを、各インク色に対応するインクジェットヘッド４の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。
【００２２】
さらに、インクジェットヘッド４の往復移動範囲内で、かつ、記録シートＳの搬送時の通過範囲外領域である非記録領域には、回復ユニット１１が、インクジェットヘッド４のインク吐出面と対面するように配置されている。回復ユニット１１は、インクジェットヘッド４のインク吐出面をキャッピングするためのキャップ部、インク吐出口面をキャッピングした状態でインクジェットヘッド４から強制的にインクを吸引するための吸引機構、インク吐出面の汚れを払拭するためのクリーニングブレード等を有する。
【００２３】
プラテン３上に搬送された記録シートＳは画像記録が実施された後、排出ローラ１２とこれに従動する回転体である拍車１３との間に案内され、排出ローラ１２の回転によりプラテン３上から排出される。
【００２４】
１4は本体に対し着脱可能な廃インクタンクで、本体に対し図中矢印Ｂ方向に廃インクタンク１4を挿入する構成になっており、本体装着時には回復ユニット１１直下に位置する。また廃インクタンク上には複数の廃インクタンク開口部１4ａ及び１4bが設けられている。その機能については後述する。
【００２５】
以上が本発明におけるインクジェットプリンタの構成および機能である。次に本発明の大きな特徴である廃インクタンク１4について詳細に説明する。
【００２６】
図1は本体に廃インクタンク１4が装着された際の、プラテン3、回復ユニット１１及び廃インクタンク１4周辺の断面模式図である。本実施例における廃インクタンク１4は、回復ユニット１１における吸引動作や、予備吐、縁無し印刷時によって生じる廃インク全てを処理する構成になっている。
【００２７】
まず吸引動作における廃インクであるが、本実施例では通常使用時におけるインク吐出部へのゴミや増粘インクの付着、通常使用時における記録ヘッド１内の泡だまり、開梱時のインク吐出部付近でのインク固着等によるインク吐出不良等を解消し画像品位を維持するための吐出回復方法として、またインクをインクタンク８よりインクジェットヘッド４に充填する方法として、インク吐出部からインクを吸引する構成になっている。詳細には、図１中のキャリッジ７を回復ユニット１１上に移動させ、インク吐出部をキャップ１１ａで覆う。この状態でチューブポンプ１１ｂを反時計回りに回転させると、その周りのチューブ１１ｃを押し潰し、チューブ３内の体積変化により発生した負圧がキャリッジ７内部のインクジェットヘッド４に作用し、インク吐出部からインクが吸引される（吸い出される）。吸い出されたインクはチューブ１１ｃ内を通り、順次廃インク排出口１１ｄから排出される。この時吸引廃インク排出口１１ｄは、廃インクタンク開口部１4ａ直上に位置しており、排出された廃インクは廃インクタンク１4内部へ至る。
【００２８】
一方、予備吐に関しては記録ヘッド１をプラテン３上の開口部３ａ上に移動し、開口部３ａに向かってインクを吐出する。開口部３ａに吐出されたインクは、廃インク流路3ｂに沿って流れ、廃インクタンク開口部１4ａ直上に位置する予備吐廃インク排出口3ｃから廃インクタンク１4内部へ至る。
【００２９】
また、プラテン3上の開口部3ａは、通紙可能な記録シートＳサイズに応じて各サイズの用紙横端面に位置するよう、プラテン3上に複数設けられている。このため、縁無し印刷時に用紙横端部より外側へ吐出されたインクは、予備吐と同様に廃インク流路3ｂ及びを通じて廃インクタンク開口部１4ａに至る。
【００３０】
次に廃インクタンク１4内部の構成について、図１を用いて詳細に説明する。廃インクタンク１4内にはインクを吸収保持するために吸収性の良い材料で構成される廃インク吸収体１4cが収納されている。また廃インク吸収体１4ｃ上には、廃インクタンク開口部１５ａ及び１4ｂの直下に配置された、複数の固着物保持穴１４ｄが設けられている。このため、縁無し印刷や予備吐、及び吸引動作により廃インクタンク１4内に至った廃インクは、固着物保持穴１４ｄの底面に至る。固着物保持穴１４ｄの底面は廃インク吸収体１４cで構成されており、廃インクに固着が無い場合は、廃インク吸収体１４ｃに廃インクは吸収されていく。
【００３１】
一方、固着が発生した場合は、図１に示すように固着物１４ｅ断面は山型になる。この時、固着物１４ｅの形状は印刷状況や動作環境及びインクの材質等により様々な形状になるが、予め行った実験によると、図１中のθで示す固着物１４ｅの斜面角度は、概ね20°以上80°未満になる。本実施例では図１に示すように、固着物保持穴１４ｄは上層に行くに従いその径が小さくなるように構成されており、固着物保持穴１４ｄの側面は階段形状から形成される。さらに最下部の穴の縁と最上部の穴の縁を結んだ稜線、すなわち図中のＡ-Ｂを結んだ線が水平面と為す角度φは、予め実験により測定された前述θと同じか大きい値になるように設定されている。このため、固着物１４ｅ上に滴下されその斜面上を流れる廃インクは、固着物保持穴１４ｄの側面を形成する廃インク吸収体１４ｃに触れ易くなるため、固着物１４ｅの成長速度を鈍化させるとともに、固着物１４ｅが発生しても、インク吸収体１４ｃに廃インクを吸収させる事ができる。
【００３２】
また本実施例では、廃インクタンク１４は交換式になっているが、もし廃インクタンク交換時にユーザーが廃インクタンクを逆さにしたとしても、固着物１４ｅは底面の径が固着物保持穴１４ｄの最上部の穴より大きくなるため、固着物１４ｅは外部へ出る事はない。
【００３３】
以上のような構成により、廃インクの固着物が廃インク吸収体上に生じても、廃インクを廃インク吸収体に触れ易くできるため、廃インクを廃インク吸収体に吸収保持できる。また、着脱式の廃インクタンクを持つインクジェットプリンタにおいては、廃インクの固着物は固着物保持穴内部から外部へ飛び出す事はない。このためユーザーの衣服、周囲を汚すといった問題を回避する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明における廃インクタンク周辺の模式断面図
【図２】従来のインクジェット記録装置の吸引回復部周辺の一部断面図
【図３】本発明の装置例であるインクジェットプリンタの模式的斜視図
【符号の説明】
【００３５】
１  搬送ローラ
２  ピンチローラ
３  プラテン
３ａ  プラテン開口部
３ｂ  廃インク流路
３ｃ  予備吐廃インク排出口
４  インクジェットヘッド
５  ガイドレール
６  ガイドレール
７  キャリッジ
８  インクタンク
９  タンク装着ユニット
１０  液体供給チューブ
１１  回復ユニット
１１ａ  キャップ
１１ｂ  チューブポンプ
１１ｃ  チューブ
１１ｄ  廃インク排出口
１２  排出ローラ
１３  拍車
１４  廃インクタンク
１４ａ  廃インクタンク開口部Ａ
１４ｂ  廃インクタンク開口部Ｂ
１４ｃ  吸収体
１４ｄ  固着物保持穴
１４ｅ  固着物
【図１】
2007130886.tif 000003
【図２】
2007130886.tif 000004
【図３】
2007130886.tif 000005