JP2002178542A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】吸収体中の廃インクの蒸発率を上昇させること
により該吸収体が飽和状態になるまでの時間を稼いで該
吸収体の交換回数を減らし、装置内へのインクミストの
拡散を抑えて機器の汚染を防止することにより記録画像
の品位低下を防止する。 【構成】廃インクを吸収保持するための吸収体１３と廃
インクを吸収体へ導くための廃インクチューブ１１と記
録用紙１をプラテン８に吸着させるための吸引ファン１
５とを備え、吸引ファンによって生じる気流を吸収体１
３の廃インク導入部近傍１３ａに当てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は記録手段からインク
を吐出して被記録媒体に記録を行うインクジェット記録
装置に関し、詳しくは、当該インクジェット記録装置に
おける廃インク処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、複写機、ファクシミリ等の機
能を有する記録装置、あるいはコンピューターやワード
プロセッサ等を含む複合型電子機器やワークステーショ
ンなどの出力機器として用いられる記録装置（プリント
装置）としては、画像情報（記録情報）に基づいて、
紙、布、プラスチックシート、ＯＨＰ用シート等の被記
録媒体（被記録材、記録媒体、記録紙ともいう）に向け
てインクを吐出することで記録を実行するインクジェッ
ト記録装置が普及している。また、これら被記録媒体の
材質に対する要求も様々なものがあり、近年では、これ
らの要求に対する開発が進み、通常の被記録媒体である
紙（薄紙や加工紙を含む）や樹脂薄板（ＯＨＰシート
等）などの他に、布、皮革、不織布、更には金属等を被
記録媒体として用いる記録装置も使用されるようになっ
ている。

【０００３】前記インクジェット記録装置は、低騒音、
低ランニングコストで、装置の小型化が容易であり、カ
ラー化も容易であるなどの観点から、プリンタ、複写
機、ファクシミリ等へ広く応用されている。インクジェ
ット記録装置の記録手段（インクジェット記録ヘッド）
の前面にはインク滴を吐出するための吐出口（通常複数
個）が形成されており、この吐出口の大きさは数十μ程
度であるが、最近では高画質化とともに吐出口の大きさ
は益々小さくなりつつある。そして、ホスト機から送ら
れてくる記録データをもとに記録装置内で処理された吐
出信号に基づいて、前記吐出口からインク滴が吐出さ
れ、被記録媒体上に画像（文字や記号も含む）が記録さ
れる。

【０００４】このようなインクジェット記録装置では、
長時間にわたって記録ヘッドからインクを吐出している
と、記録ヘッドの吐出口の内部に消失しきれない小さな
残留インクが残ることがある。この残留インクは、記録
ヘッドで次の記録を行う際にインクを吐出させるのに適
切な圧力を発生させることを阻害する原因となり、前記
残留インクにより記録品位が低下することがある。この
ような現象を防ぐため、ある一定量のインクを吐出する
ごとに、記録領域を外れた位置で吐出口内の残留インク
を吸い出すことによってインク性状をリフレッシュさせ
る必要がある。このような処理は一般に吸引回復動作と
呼ばれている。

【０００５】さらに、インクジェット記録装置では、記
録ヘッドのインク吐出性能を良好に維持するための予備
吐出という処理も行なわれている。この予備吐出は、被
記録媒体以外の場所（記録領域をはずれた例えば回復動
作を行う場所）で強制的にインクを吐出することによ
り、記録ヘッド内の増粘インクや微細気泡を吐出インク
とともに排出除去するものである。この増粘インクや微
細気泡は、吐出インク量の減少や吐出方向の偏向（ヨ
レ）や不吐出等の吐出不良の原因となるものであり、こ
のような吐出不良はインク吐出を長時間行なった場合な
どに生じやすくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、イン
クジェット記録装置においては、吸引動作や予備吐出動
作によるインク排出のように、被記録媒体に記録しない
インクの使われ方というものが存在する。このような使
われ方をしたインクは廃インクとして、１箇所に集めら
れ、通常、インク吸収体（廃インク吸収体）と呼ばれる
部材中に吸収され保持される。一般家庭向けの記録装置
の場合は、前記インク吸収体を交換する前に記録装置自
体の寿命が来てしまう場合が多いが、業務用の記録装置
の場合は、一般家庭向けのものに比べ、個々の部品の性
能や耐久性が高く寿命が長いため、飽和状態に達したイ
ンク吸収体を新品のインク吸収体に交換しながら使用す
る必要がある。

【０００７】しかしながら、この廃インク吸収体の交換
作業は通常面倒な作業であり、その回数は少ないほど良
いと考えられる。また、廃インク吸収体の交換回数の削
減は、消耗品であるインク吸収体自体のコスト節減にも
つながる。この廃インク吸収体自体のコスト節減を図る
ためには、該インク吸収体からの廃インクの蒸発率を高
めることで、廃インク吸収体に保持されている水分量を
減少させることにより、該インク吸収体が飽和状態にな
るのを少しでも遅らせるようにすることが好ましい。

【０００８】本発明はこのような技術的課題に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、廃インク吸収体に
吸収保持された廃インクの蒸発率を上昇させることがで
き、廃インク吸収体が飽和状態になるまでの時間を稼ぐ
ことで廃インク吸収体の交換回数を減らすことができ、
装置内にインクミストが広がって装置内部が汚染される
ことを防止することで記録画像の品位低下を防止するこ
とができるインクジェット記録装置を提供することであ
る。

【０００９】

【課題解決のための手段】本発明（請求項１）は、上記
目的を達成するため、記録手段からインクを吐出して被
記録媒体に記録を行うインクジェット記録装置におい
て、廃インクを吸収保持するための廃インク吸収体と、
廃インクを前記廃インク吸収体へ導くための廃インク案
内手段と、被記録媒体をプラテンに吸着させるための吸
引機構と、を備え、前記吸引機構によって生じた気流を
前記廃インク吸収体に当てることを特徴とする。

【００１０】請求項２及び３の発明は、上記請求項１の
構成に加えて、前記気流を前記廃インク吸収体の廃イン
ク導入部の近傍に当てる構成、あるいは、前記廃インク
吸収体の上面に廃インクを拡散させるインク拡散部材を
配置する構成とすることにより、一層効率よく上記目的
を達成するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明を適用したインクジ
ェット記録装置の第１実施例の概略構成を示す模式的斜
視図であり、図２は図１のインクジェット記録装置の要
部構成を示す模式的正面断面図である。図１及び図２に
おいて、用紙又はプラスチックシートなどの被記録媒体
１は、搬送ローラ対２によって挟持され、シート送りモ
ータ３で搬送路２を駆動することで矢印Ａ方向へ搬送
（紙送り）される。前記搬送ローラ２の被記録媒体搬送
方向上流側には、該搬送ローラ２と平行にガイドシャフ
ト４が設置されている。記録手段（記録ヘッド）２０は
キャリッジ５に搭載されており、このキャリッジ５は前
記ガイドシャフト４に沿って矢印Ｂ方向に往復移動可能
に案内支持されている。

【００１２】前記記録ヘッド（記録手段）２０は、熱エ
ネルギーを利用してインクを吐出するインクジェット記
録手段であって、熱エネルギーを発生するための電気熱
変換体を備えたものである。また、前記記録ヘッド２０
は、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギー
により生じる膜沸騰による気泡の成長、収縮によって生
じる圧力変化を利用して、吐出口よりインクを吐出さ
せ、記録を行うものである。

【００１３】図３は、前記記録ヘッド２０のインク吐出
部の構造を模式的に示す部分斜視図である。図３におい
て、用紙等の被記録媒体１と所定の隙間（例えば、約
０．３〜２．０ミリ程度）をおいて対面する吐出口面８
１には、所定のピッチで複数の吐出口８２が形成され、
共通液室８３と各吐出口８２とを連通する各液路８４の
壁面に沿ってインク吐出用のエネルギーを発生するため
の電気熱変換体（発熱抵抗体など）８５が配設されてい
る。本例においては、記録ヘッド２０は、前記吐出口８
２が前記キャリッジ５の走査方向と交叉する方向に並ぶ
ような位置関係で、該キャリッジ５に搭載されている。
こうして、画像信号または吐出信号に基づいて対応する
電気熱変換体８５を駆動（通電）して、液路８４内のイ
ンクを膜沸騰させ、その時に発生する圧力によって吐出
口８２からインクを吐出させる記録ヘッド２０が構成さ
れている。

【００１４】記録ヘッド２０を搭載したキャリッジ５
は、キャリッジモータ６の出力により、タイミングベル
ト又はワイヤ７を介して両矢印Ｂ方向に往復駆動され
る。従って、前記キャリッジモータ６の駆動及び回転量
を制御することにより、前記キャリッジ５に搭載された
記録ヘッド２０の位置及び移動方向が制御される。前記
キャリッジ５の移動範囲内に設定された記録領域をカバ
ー位置には、記録用紙等の被記録媒体１を支持するため
のプラテン８が配設されており、該プラテン８を外れた
位置には記録ヘッド２０のインク吐出性能を維持回復す
るための回復ユニット（回復系）１０が配設されてい
る。

【００１５】図１及び図２において、前記プラテン８の
被記録媒体１と接する面には複数の貫通孔８ａが設けら
れており、これらの貫通孔８ａはダクト９を介して吸引
ファン１５に連通されている。前記回復ユニット１０に
は例えばチューブポンプ等の吸引ポンプから成る負圧発
生源が内蔵されている。通常、この回復ユニット１０の
上方位置がキャリッジ５（記録ヘッド２０）のホームポ
ジションに選定されており、該回復ユニット１０の上面
には、上昇駆動されて記録ヘッド２０の吐出口面８１に
圧接されることで吐出口８２を密閉（キャッピング）す
るキャップ２１が設けられている。

【００１６】記録を行わないとき、記録ヘッド２０は前
記キャップ２１の上方のホームポジションに移動させら
れ、該キャップ２１を上昇させて吐出口面に密着させる
ことにより上記キャッピング（吐出口８２の密閉）が行
われる。このキャッピングによって、吐出口面８１の保
護と吐出口８２からのインクの蒸発防止が行われる。ま
た、記録ヘッド２０のインク吐出性能を回復又は維持さ
せる必要がある場合は、上記キャッピング状態におい
て、前記回復ユニット１０の吸引ポンプ（チューブポン
プ）を作動させることにより、吐出口８２からインクを
吸引する。その際に生じた廃インク（吸い出されたイン
ク）１２は、廃インクチューブ１１を介して、インク吸
収体（廃インク吸収体）１３が充填された廃インクタン
ク１４内へ導入される（流し込まれる）。

【００１７】図１及び図２において、前記プラテン８の
各貫通孔８ａは前記ダクト９を介して前記吸収ファン１
５と接続されており、前記廃インクチューブ（廃インク
案内手段）１１は前記回復ユニット１０内の吸引ポンプ
（回復用ポンプ）から排出される廃インク１２を前記廃
インクタンク１４内のインク吸収体１３へ導くように配
設されている。装置本体にはほぼ密閉された空間から成
る廃インク室２２が設けられており、この廃インク室２
２内に前記廃インクタンク１４及び吸収ファン１５が装
着されている。前記廃インクチューブ１１は回復ユニッ
ト１０から無理なくほぼ鉛直下方のインク吸収体１３へ
延びており、図示の例では廃インクチューブ１１の先端
がインク吸収体１３の右側寄りの部分の近接位置に開口
している。

【００１８】前記廃インク室２２の下部側面には両矢印
Ｃ方向に開閉可能な開閉扉２３が設けられ、この開閉扉
２３を開くことにより前記廃インクタンク１４を取り出
すことができる。従って、インク吸収体１３が飽和状態
になった場合には、廃インクタンク１４を取り出してイ
ンク吸収体１３のみを交換することができる。このよう
なほぼ密閉空間を形成する廃インク室２２を設けること
により、廃インク等の汚れの原因となるものを他の機能
部材から隔離することが可能となり、記録装置の内部機
構のインク汚染を防止することができる。

【００１９】図２において、前記吸引ファン１５はダク
ト９を介してプラテン８に連結されており、該吸引ファ
ン１５を回転させて矢印Ｄの方向に空気流を発生させる
ことにより、前記貫通孔８ａにより被記録媒体１をプラ
テン８の案内面（支持面、上面）に吸着し、該被記録媒
体１の平面性を高めることができる。つまり、被記録媒
体１をプラテン８に吸着させるための吸引機構が設けら
れている。また、被記録媒体１を吸引することで、記録
面付近に発生するインクミストＭを吸引して除去するこ
とも可能である。従って、シート送りモータ３の駆動と
連動して前記吸引ファン１５を作動させることにより、
被記録媒体１に記録される画像品位を一層向上させるこ
とができる。

【００２０】そこで、本発明によれば、前記吸引ファン
１５等から成る吸引機構によって生じた排気流（気流）
Ｅを廃インク吸収体１３に当てるように構成される。さ
らに、前記気流（排気流）Ｅを前記廃インク吸収体１３
の廃インク導入部の近傍１３ａに当てるように構成され
る。すなわち、図２において、前記吸引ファン１５の排
気口（先端開口、排気流の出口）１５ａは、廃インクチ
ューブ１１から排出される廃インク１２の排出位置（イ
ンク吸収体１３上の廃インク１２の着地位置）の方向に
向けられている。つまり、吸引ファン１５を作動して被
記録媒体１をプラテン８に吸着するときに発生する気流
Ｅを、廃インク１２が廃インク吸収体１３に導かれる位
置（着陸する位置）の近傍位置１３ａに直接当てるよう
に構成されている。このように構成することで、廃イン
ク吸収体１３内に吸収保持された廃インクの水分の蒸発
率を高めることができる。

【００２１】図１及び図２で説明したインクジェット記
録装置によれば、記録ヘッド２０の吸引動作や予備吐出
動作などの回復処理によって生じた廃インクをチューブ
１１等の廃インク案内手段を用いて廃インク吸収体１３
まで導く。この廃インク吸収体１３は液体が漏れないよ
うに形成されたケース（廃インクタンク）１４内に交換
可能に配設されており、このケース１４は記録装置内に
出し入れ可能に収納されている。そこで、紙などの被記
録媒体１をポンプやファンなどの吸引機構を用いてプラ
テン８に吸着するように構成されており、この吸引機構
によって生じた気流（排気流）を前述の廃インク吸収体
１３に吹き付けるように構成される。さらに、被記録媒
体１の記録部分を吸引することから、記録の際に発生す
るミストも吸引して廃インク吸収体１３に吹き付けるこ
とができるため、記録装置内のミスト拡散による汚染を
防止することができ、また、被記録媒体のミストとの接
触による汚染に起因する記録画像の品位低下も防止する
ことができる。

【００２２】すなわち、図２の構成によれば、吸引ファ
ン１５等から成る吸引機構によって生じた排気流を廃イ
ンク吸収体１３に当てるようにしたので、廃インク吸収
体１３内に吸収保持された廃インクの水分の蒸発率を高
めることで、該インク吸収体１３が飽和状態になるまで
の時間を稼ぐ（延長させる）ことができ、該インク吸収
体１３に掛かる費用（交換費用等）を抑えることが可能
となる。その上、インク吸収体１３の交換作業に係る煩
わしさを軽減することも可能となる。さらに、被記録媒
体１の記録面付近に発生するインクミストＭもインク吸
収体１３に吹き付けることができるため、これによって
も記録装置内のインク汚染や記録画像の画質低下などを
防ぐことができる。なお、前記吸引ファン１５の代わり
に吸引ポンプを使用してもよい。また、この際用いる気
流は別用途（被記録媒体の平面性を高める）のための設
けられた既存の吸引機構により生じたものを利用するこ
とから、専用の吸引機構を設ける必要はなく、コストア
ップにはつながらない。

【００２３】図４は本発明を適用したインクジェット記
録装置の第２実施例の要部構成を示す模式的正面断面図
である。本実施例は、回復ユニット１０及び廃インクチ
ューブ１１からの廃インク１２の排出位置（廃インク吸
収体１３上の着陸位置）を、吸引ファン１５の出口（排
気口）１５ａから吹き出される気流（排気）Ｅが吹き付
けられる位置（廃インク吸収体１３上の気流吹き付け位
置）の近くに設定できない場合など、廃インク吸収体１
３における廃インク１２の浸透拡散性を高めたい場合に
実施するのに好適な構成を提供するものである。

【００２４】図４において、廃インクタンク１４内に収
納された廃インク吸収体１３の上面には、廃インク１２
を拡散させるためのインク拡散部材２４が配置されてい
る。図示の例では、前記インク拡散部材２４は、液体
（廃インク）１２を広い面積に広げられる特性を有する
拡散シートで形成されている。図４の第２実施例は、以
上の点で図１及び図２の第１実施例と相違しており、そ
の他の点では実質上同じ構成を有しており、それぞれ対
応する部分を同一符号で示し、それらの詳細説明は省略
する。

【００２５】図４の第２実施例によれば、インクジェッ
ト記録装置に設けられた廃インク吸収体１３の上にイン
ク拡散部材２４を載せることで、廃インクチューブ１１
等の廃インク案内手段で導入された廃インク１２を広範
囲に広げることができる。従って、図４のように構成す
ることによっても、図１及び図２の第１実施例の場合と
同様に、廃インク１２を廃インク吸収体１３内に保持し
つつ、吸引機構（吸引ファン１５）で生じた気流（排
気）を該廃インク吸収体１３に当ててやることで吸収さ
れた廃インク１２の蒸発率を向上させることが可能とな
る。これにより、廃インク吸収体１３が飽和状態になる
までの時間を稼ぐことができ、廃インク吸収体１３の交
換回数を減らすことができる。さらに、第１実施例の場
合と同様、被記録媒体１の記録部分を吸引することか
ら、記録の際に発生するミストも吸引して廃インク吸収
体１３に吹き付けることができるため、記録装置内のミ
スト拡散による汚染を防止することができ、また、被記
録媒体のミストとの接触による汚染に起因する記録画像
の品位低下も防止することができる。

【００２６】つまり、図４の第２実施例によれば、前述
のようなインク拡散部材２４を廃インク吸収体１３の上
に載せることで、廃インクチューブ１１によって案内さ
れ着陸した廃インク１２を、吸引ファン１５からの気流
（排気）Ｅが当たる領域（位置）まで広げる（拡散させ
る）ことが可能となる。これにより、図１及び図２の第
１実施例の場合と同様の作用効果が得られる。また、廃
インク１２を広範囲に拡散させることが可能なため、図
４中に符号Ｖで示すような自然蒸発率を向上させること
が可能となり、この点で一層効率よく前述の第１実施例
の作用効果を実現することが可能となる。なお、図４の
第２実施例においても、前記吸引ファン１５の代わりに
吸引ポンプを使用してもよい。また、本実施例でも、既
存の吸引機構により生じた気流を利用することから、専
用の吸引機構を必要とせず、この点ではコストアップに
はつながらない。

【００２７】なお、前述の実施例では、記録手段（記録
ヘッド）２０を主走査方向に移動させるシリアル記録方
式の場合を例に挙げて説明したが、本発明は、被記録媒
体の全幅または一部をカバーする長さのライン記録手段
を用いて副走査のみで記録するライン記録方式の場合に
も同様に適用することができ、同様の効果を達成しうる
ものである。また、本発明は、単色記録を行うインクジ
ェット記録装置、１個または複数個の記録ヘッドを有し
異なる色のインクで記録するカラーインクジェット記録
装置、同一色彩で異なる濃度のインクを用いる階調イン
クジェット記録装置、さらには、これらを組み合わせた
インクジェット記録装置など、記録ヘッドの数や種類に
も関係なく同様に適用することができ、同様の効果を達
成しうるものである。

【００２８】さらに、本発明は、記録手段がインク吐出
部とインク貯留部とを一体化した交換可能なインクジェ
ットカートリッジ（ヘッドカートリッジ）である場合、
あるいは記録手段がパーマネント式である場合など、記
録手段及びインク貯留部が種々の形態を採る場合にも同
様に適用することができ、同様の作用効果を達成しうる
ものである。なお、本発明は、インクジェット記録装置
であれば、例えばピエゾ素子等の電気機械変換体等を用
いる記録手段（記録ヘッド）を使用するものにも適用で
きるが、中でも、熱エネルギーを利用してインクを吐出
する方式の記録手段を使用するインクジェット記録装置
において優れた効果をもたらすものである。かかる方式
によれば、記録の高密度化及び高精細化を達成できるか
らである。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごとく、請求項
１の発明によれば、記録手段からインクを吐出して被記
録媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、
廃インクを吸収保持するための廃インク吸収体と、廃イ
ンクを前記廃インク吸収体へ導くための廃インク案内手
段と、被記録媒体をプラテンに吸着させるための吸引機
構と、を備え、前記吸引機構によって生じた気流を前記
廃インク吸収体に当てる構成としたので、廃インク吸収
体内に吸収保持された廃インクの水分の蒸発率を高める
ことで、該インク吸収体が飽和状態になるまでの時間を
稼ぐことができ、該インク吸収体の交換等に掛かる費用
を抑えることができ、廃インク吸収体の交換作業に係る
煩わしさも軽減することができ、さらに、被記録媒体の
記録部付近に発生するミストも廃インク吸収体に吹き付
けることができることから、記録装置内のインク汚染や
記録画像の画質低下などを防ぐことができるインクジェ
ット記録装置が提供される。

【００３０】請求項２及び３の発明によれば、上記請求
項１の構成に加えて、前記気流を前記廃インク吸収体の
廃インク導入部の近傍に当てる構成、あるいは、前記廃
インク吸収体の上面に廃インクを拡散させるインク拡散
部材を配置する構成としたので、一層効率よく、上記効
果を達成できるインクジェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
１実施例の概略構成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の要部構成を示
す模式的正面断面図である。

【図３】図１中の記録手段のインク吐出部の構造を模式
的に示す部分斜視図である。

【図４】本発明を適用したインクジェット記録装置の第
２実施例の要部構成を示す模式的正面断面図である。

【符号の説明】

１ 被記録媒体（記録用紙） ２ 搬送ローラ ３ シート送りモータ ４ ガイドシャフト ５ キャリッジ ６ キャリッジモータ ７ タイミング又はワイヤ ８ プラテン ８ａ 貫通孔 ９ ダクト １０ 回復ユニット １１ 廃インク案内手段（廃インクチューブ） １２ 廃インク １３ 廃インク吸収体 １３ａ 廃インク導入部の近傍位置 １４ 廃インクタンク １５ 吸引機構（吸引ファン） １５ａ 排気口 ２０ 記録手段（記録ヘッド） ２１ キャップ ２２ 廃インク室 ２３ 開閉扉 ２４ インク拡散部材 ８１ 吐出口面 ８２ 吐出口 ８５ 電気熱変換体 Ｅ 気流（排気流）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録手段からインクを吐出して被記録
   媒体に記録を行うインクジェット記録装置において、 廃インクを吸収保持するための廃インク吸収体と、廃イ
   ンクを前記廃インク吸収体へ導くための廃インク案内手
   段と、被記録媒体をプラテンに吸着させるための吸引機
   構と、を備え、 前記吸引機構によって生じた気流を前記廃インク吸収体
   に当てることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記気流を前記廃インク吸収体の廃イ
   ンク導入部の近傍に当て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。
3. 【請求項３】 前記廃インク吸収体の上面に廃インク
   を拡散させるインク拡散部材を配置することを特徴とす
   る請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段がインクを吐出するため
   に利用される熱エネルギーを発生する電気熱変換体を備
   えているインクジェット記録手段をであることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記
   録装置。
5. 【請求項５】 前記記録手段は前記電気熱変換体が発
   生する熱エネルギーによりインクに生じる膜沸騰を利用
   して吐出口よりインクを吐出させることを特徴とする請
   求項４に記載のインクジェット記録装置。