JP2010030273A - 廃液装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空吐出されたインクを廃液するときの堆積スピードを遅くすることができる廃液装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】インク吐出ヘッドから空吐出されたインクを付着させ、所定方向に回転する回転体と、回転体が回転したときに、回転体に付着したインクを掻き落とすための掻き落とし部材と、を備え、例えば、掻き落とし部材を少なくとも２つ以上設ける構成や、掻き落とし部材を回転体の回転方向に対して斜めに配置する構成によって、掻き落とし部材によって掻き落とされたインクを、回転体の回転方向に沿って分散して排出させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、記録ヘッド等から吐出された記録液等を廃液する廃液装置及び画像形成装置に関する。

インクジェット方式のインク吐出ヘッドでは、一般的にノズル詰まりを予防、回復するために、インク（記録液）の空吐出動作を行う。GELJETプリンタでも同様に空吐出動作を行っている。以下に、空吐出動作で吐出されたインクの廃液処理の例を説明する。

例１として、印字領域とは別に設けられた廃液タンク（廃液収用手段の一例）に対して、インクを空吐出する構成がある。この構成では、インクは廃液タンクの同じ位置に吐出される。また、インクは速乾性である。よって、吐出されたインクは、吐出位置で堆積して山のようになる。そして、堆積したインクが、廃液タンクの開口部よりも上に出てくると、インク吐出ヘッドに接触して、吐出不良やこすれ画像などの不具合が発生してしまう。

上記例１の不具合を解決する例２として、空吐出されたインクを回転体やベルトコンベヤなどで受けて搬送する構成がある。この構成では、空吐出されたインクを受けた回転体やベルトコンベヤを回転させて搬送し、インクを掻き落とし部材で掻き落とし、インク吐出ヘッドが吐出する場所とは別の場所にインクを堆積させる。これにより、堆積したインクがインク吐出ヘッドに接触するという例１の不具合を解消できる。例えば特許文献１には、回転体方式（特許文献１の図３，図４参照）やベルトコンベヤ方式（特許文献１の図７参照）の構成が開示されている。

しかし、例２の廃液処理においても、搬送先のインク廃液場所は常に同じであり、１箇所に集中して堆積することになるので、廃液インクは、回転体やベルトコンベヤに接触するほどに堆積する。このような状態になると、例えば、回転体のインクが掻き落とせずに回転体に堆積したままになったり、堆積箇所が詰まったりする。そして、最終的に、堆積したインクがヘッドに接触したり、駆動部へインクが回り込んでインク固着により故障したりするという事態が生じる。このような事態が生じると、インク吐出を受けるユニットすべてを交換する必要が出てくる。よって、例えば、空吐出受け部全てを交換できる構成にしたものや、回転体やベルトコンベヤをまるごと交換することになり、コストが高くついてしまう。なお、ベルトコンベヤ方式では、ベルトコンベヤを配置するためにはある程度のスペースが必要であるため、マシンサイズが大きくなってしまい、コストもかかるなどの問題もある。

上記例２の問題を解決する例３として、インクを廃液する廃液タンクのみを交換できるようにした構成がある。この構成例を図２３に示す。図２３に示すように、空吐出を行う場所には回転体が備えられており、一旦回転体の周面にインクの吐出を受けてから、回転体を回転させる。そして、回転体下部に配置された掻き落とし部材により、回転体の周面に付着したインクを掻き落とす。ここまでは、例２と同様である。掻き落とされたインクは、掻き落とし部材の下方に配置された廃液タンクに排出される。廃液タンクは、例えば画像形成装置等の本体に着脱可能な構成であり、廃液インクでいっぱいになると交換できるようになっている。

しかし、この例３の構成に置いても、回転体で受けたインクを完全に掻き落とし部材で掻き落とすことは不可能であり、回転体にインクが残ったままの状態で次の空吐出動作を待つ事になる。回転体に残ったインクは、次の空吐出動作までの間に乾燥して増粘して塊となる。そして、このインクの塊は、次の空吐出動作で掻き落とされ、廃液タンクに落下する。落下したインクの塊は、落下地点１箇所に集中して堆積して山のようになる。この堆積したインクの山が成長して、廃液タンク上方の開口部の高さを超えると、例２と同様の不具合が発生してしまう。

このようなことから、例３では、堆積したインクの高さが廃液タンクの開口部近傍になる量のインクを排出した時点を廃液タンクの寿命とし、廃液タンクを交換することになる。しかし、１箇所に集中して堆積するインクの堆積スピードは早いため、この廃液タンクの寿命は現状、インク吐出ヘッドやプリンタ等の製品寿命に比べて非常に短くなっている。その結果、廃液タンクの交換回数は６〜７回と多くなり、コストがかかってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、空吐出されたインクを廃液するときの堆積スピードを遅くすることができる廃液装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の廃液装置は、インク吐出ヘッドから空吐出されたインクを付着させ、所定方向に回転する回転体と、回転体が回転したときに、回転体に付着したインクを掻き落とすための掻き落とし部材と、を備え、掻き落とし部材によって掻き落とされたインクを、回転体の回転方向に沿って分散して排出させる構成としたことを特徴とする。

また、本発明の廃液装置において、掻き落とし部材の形状を、インクを複数箇所に分散して排出できる形状としたことを特徴としてもよい。

また、本発明の廃液装置において、掻き落とし部材を、少なくとも２以上設けたことを特徴としてもよい。

また、本発明の廃液装置において、２以上の掻き落とし部材と回転体の円周面とのそれぞれの距離を、回転体の回転方向の上流から順に広くして構成したことを特徴としてもよい。

また、本発明の廃液装置において、２以上の掻き落とし部材を、回転体の回転軸方向にずらして配置したことを特徴としてもよい。

また、本発明の廃液装置において、掻き落とし部材を、回転体の回転方向に対して斜めに配置したことを特徴としてもよい。

また、本発明の廃液装置において、回転体の外縁部に側壁を形成したことを特徴としてもよい。

また、本発明の廃液装置において、掻き落とし部材によって掻き落とされたインクを収容するための廃液タンクを備え、廃液タンクは着脱可能であることを特徴としてもよい。

また、本発明の廃液装置において、廃液タンクは、装着されているときには掻き落とし部材によって掻き落とされるインクを廃液タンク内に収容するために開状態となり、取り外されたときには閉状態となるシャッター手段を備えたことを特徴としてもよい。

また、本発明の廃液装置において、シャッター手段の内側に吸収体を備えたことを特徴としてもよい。

本発明の画像形成装置は、本発明の廃液装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、空吐出されたインクの廃液箇所を分散させることにより、廃液インクが１箇所に集中して堆積することがなく、堆積スピードを遅くすることができる。

本発明の一実施形態である画像形成装置の前方側の外観を示す斜視図である。 図１に示す画像形成装置の機構部の全体構成を概略的に示す側断面図である。 図１及び図２に示す画像形成装置の機構部の要部構成を模式的に示す平面図である。 図３に示す機構部の要部構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態である画像形成装置のサブシステムの要部構成を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態である画像形成装置のサブシステムの概略構成を模式的に示す側断面図である。 図５の右側を正面とした図である。 本発明の第１の実施形態における廃液装置の概略構成を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態におけるコロの下面（真下）から見た状態を示す図であり、掻き落とし部材の形状を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態における掻き落とし部材の配置例を拡大して示す側面図である。 本発明の第４の実施形態における掻き落とし部材の配置を示す斜視図である。 本発明の第５の実施形態における掻き落とし部材の配置を示す図である。 本発明の第９の実施形態における廃液タンクの構成を模式的に示す図である。 本発明の第１０の実施形態におけるコロの下面（真下）から見た状態を示す図であり、コロの形状を説明するための図である。 本発明の第１１の実施形態における廃液タンクのシャッター機構を示す側面図である。 本発明の第１２の実施形態における廃液タンクのシャッター機構を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態における掻き落とし部材の配置例（空吐出受けに配置する例）を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態における掻き落とし部材の配置例（フレームに配置する例）を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態におけるコロの円周面の正面から見た、掻き落とし部材を拡大した正面図である。 本発明の第２の実施形態における掻き落とし部材の配置例を拡大して示す側面図である。 本発明の第４の実施形態におけるコロの円周面を正面から見た、掻き落とし部材を拡大した正面図である。 本発明の第３の実施形態における掻き落とし部材の配置例を拡大して示す側面図である。 従来例である廃液装置の概略構成を示す側面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

本発明の一実施形態である画像形成装置について説明する。図１は、画像形成装置の前方側の外観を示す斜視図である。画像形成装置は、図１に示すように、装置本体１と、装置本体１に装着した用紙を装填するための給紙トレイ２と、装置本体１に装着され画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ３とを備えている。さらに、画像形成装置は、装置本体１の前面４の一端部側において、前面４から前方側に突き出し、上面５よりも低くなったカートリッジ装填部６を有し、このカートリッジ装填部６の上面には操作キーや表示器などの操作部７を配置している。カートリッジ装填部６には、液体補充手段としての液体保管用タンクであるメインタンク（以下、「インクカートリッジ」という）１０が交換可能に装着されている。また、インクカートリッジ１０の前方には、開閉可能な前カバー８を有している。

図２は、図１に示す画像形成装置の機構部の全体構成を概略的に示す側断面図である。給紙トレイ３の用紙積載部（底板）４１上に積載した用紙４２を給紙するための給紙部について説明する。給紙部は、用紙積載部４１から用紙４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４３と、その給紙コロ４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド４４とを備える。この分離パッド４４は給紙コロ４３側に付勢されている。

この給紙部から給紙された用紙４２を記録ヘッド３４の下方側で搬送するための搬送部について説明する。搬送部は、用紙４２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト５１と、給紙部からガイド４５を介して送られる用紙４２を搬送ベルト５１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ５２と、略鉛直上方に送られる用紙４２を略９０°方向転換させて搬送ベルト５１上に倣わせるための搬送ガイド５３と、押さえ部材５４で搬送ベルト５１側に付勢された先端加圧コロ５５とを備えている。また、搬送部は、搬送ベルト５１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ５６を備えている。

ここで、搬送ベルト５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ５７とテンションローラ５８との間に掛け渡されて、図３のベルト搬送方向に周回するように構成している。帯電ローラ５６は、搬送ベルト５１の表層に接触し、搬送ベルト５１の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各２．５Ｎをかけている。

また、搬送ベルト５１の裏側には、記録ヘッド３４による印写領域に対応してガイド部材６１を配置している。このガイド部材６１は、上面が搬送ベルト５１を支持する２つのローラ（搬送ローラ５７とテンションローラ５８）の接線よりも記録ヘッド３４側に突出している。これにより、搬送ベルト５１は、印写領域ではガイド部材６１の上面にて押し上げられてガイドされるので、高精度な平面性を維持される。

記録ヘッド３４で記録された用紙４２を排紙するための排紙部について説明する。排紙部は、搬送ベルト５１から用紙４２を分離するための分離爪７１と、排紙ローラ７２及び排紙コロ７３とを備え、排紙ローラ７２の下方に排紙トレイ３を備えている。ここで、排紙ローラ７２と排紙コロ７３との間から排紙トレイ３までの高さは、排紙トレイ３にストックできる量を多くするために、ある程度高くしている。

また、装置本体１の背面部には両面給紙ユニット８１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット８１は、搬送ベルト５１の逆方向回転で戻される用紙４２を取り込んで反転させ、再度カウンタローラ５２と搬送ベルト５１との間に給紙する。また、この両面給紙ユニット８１の上面には手差し給紙部８２を設けている。

図３は、図１及び図２に示す画像形成装置の機構部の要部構成を模式的に示す平面図である。図４は、図３に示す機構部の要部構成を模式的に示す斜視図である。図３において、フレーム２１を構成する左右の側板２１Ａ、２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド３１とステー３２とでキャリッジ３３を主走査方向に摺動自在に保持する。そして、図示しない主走査モータによって、キャリッジ３３を図３の矢示方向（キャリッジ走査方向：主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３３には、記録液滴（以下、「インク」という）を吐出するためのインク吐出ヘッド（インクジェットヘッド）を有する。インク吐出ヘッドは、例として、複数の記録ヘッド３４からなり、複数のノズルを主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。

ここで、複数の記録ヘッド３４は、例えば、イエロー（Ｙ）のインクを吐出する記録ヘッド３４ｙ、マゼンタ（Ｍ）のインクを吐出する記録ヘッド３４ｍ、シアン（Ｃ）のインクを吐出する記録ヘッド３４ｃ、ブラック（Ｂｋ）のインクを吐出する記録ヘッド３４ｂとで構成している。なお、「記録ヘッド３４」というときは、色を区別しないものとする。

なお、記録ヘッド３４のヘッド構成は、上記例に限るものではなく、１又は複数の色のインクを吐出する１又は複数のノズル列を有する記録ヘッドを１又は複数用いて構成することもできる。

記録ヘッド３４を構成するインク吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、インクを吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。

この記録ヘッド３４にはドライバＩＣを搭載し、図３に示すように、図示しない制御部との間でハーネス（ＦＰＣケーブル）２２を介して接続されている。

また、キャリッジ３３には、各記録ヘッド３４にそれぞれ各色の記録液を供給するための各色のサブタンク３５ｙ、３５ｍ、３５ｃ、３５ｋ（色を区別しない場合は「サブタンク３５」という）を搭載している。

このサブタンク３５ｙ、３５ｍ、３５ｃ、３５ｋには、図４に示すように、４本のチューブ３６ｙ、３６ｍ、３６ｃ、３６ｋ（各色を区別しない場合は「チューブ３６」という）で構成される記録液供給チューブ３７を介して、前述した各色のインクカートリッジ１０（各色を区別する場合には、「インクカートリッジ１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ」という）から記録液を供給するようにしている。なお、個々のチューブ３６も記録液を供給する記録液供給チューブである。

ここで、インクカートリッジ１０は、図３にも示すように、カートリッジ装填部６に収納され、このカートリッジ装填部６にはインクカートリッジ１０内の記録液を送液するための供給ポンプユニット２３が設けられている。

また、インクカートリッジ装填部６からサブタンク３５に至るまでの記録液供給チューブ３７は這い回しの途中でフレーム２１を構成する後板２１Ｃに本体側ホルダ２５にて固定保持されている。さらに、キャリッジ３３上でも固定リブ２６にて固定されている。

さらに、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向の一方側の非印字領域には、記録ヘッド３４のノズルの状態を維持し、回復するための本発明に係る維持装置を含む信頼性維持回復機構（以下「サブシステム」という）９１を配置している。

このサブシステム９１は、記録ヘッド３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ９２ａ〜９２ｄ（区別しないときは「キャップ９２」という）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード９３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しないインクを吐出させる空吐出を行うときに、空吐出されたインクを受ける空吐出受け９４と、この空吐出受け９４に一体形成され、ワイパーブレード９３に付着した記録液を除去するための清掃部材であるワイパークリーナ９５と、ワイパーブレード９３のクリーニング時にワイパーブレード９３をワイパークリーナ９５側に押し付けるクリーナ手段を構成するクリーナコロ９６などを備えている。なお、サブシステム９１の詳細については、後述する。

空吐出受け９４に空吐出されたインクとワイパー９３を清掃して除去されたインクは、空吐出受け９４の底面の開口部から、サブシステム９１の下部に備えられた廃液タンク５００の廃液タンク開口部５００ａに滴下して、廃液タンク５００の中に排出される。なお、廃液タンク５００は、図示しない機体背面の開口部から着脱自在に構成されているため、容易に交換できる構成となっている。

また、図３に示すように、キャリッジ３３の走査方向の他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しないインクを吐出させる空吐出が行われたときに、空吐出されたインクを受ける空吐出受け９８を配置し、この空吐出受け９８には記録ヘッド３４のノズル列方向に沿った開口９９などを備えている。

このように、図１〜図４に示す構成の画像形成装置は、インクジェット記録装置を例としている。このインクジェット記録装置における動作を説明する。

このインクジェット記録装置では、図２において、給紙トレイ２から用紙４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４２はガイド４５で案内され、搬送ベルト５１とカウンタローラ５２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド５３で案内されて先端加圧コロ５５で搬送ベルト５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト５１上に用紙４２が給送されると、用紙４２が搬送ベルト５１に静電的に吸着され、搬送ベルト５１の周回移動によって用紙４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３４を駆動することにより、停止している用紙４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４２を排紙トレイ３に排紙する。

また、印字（記録）待機中において、キャリッジ３３は、サブシステム９１側に移動されて、キャップ９２で記録ヘッド３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ９２で記録ヘッド３４をキャッピングした状態でノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という）、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド３４の安定した吐出性能を維持する。

次に、図３及び図４に示すサブシステム９１について、図５〜図７を参照して以下に説明する。図５は、サブシステム９１の要部構成を模式的に示す平面図である。図６は、サブシステム９１の概略構成を模式的に示す側断面図である。図７は、図５の右側を正面とした図である。

サブシステムのフレーム（維持装置フレーム）１１１には、キャップ保持機構である２つのキャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂと、清浄化手段としての弾性体を含むワイピング部材であるワイパーブレード９３と、キャリッジロック１１５とがそれぞれ昇降可能（上下動可能）に保持されている。また、ワイパーブレード９３とキャップホルダ１１２Ａとの間には空吐出受け９４が配置される。また、ワイパーブレード９３のクリーニングを行うために、空吐出受け９４の清掃部材であるワイパークリーナ９５（図６参照）側に、フレーム１１１の外側からワイパーブレード９３を押し付けるための清掃部材であるクリーナコロ９６を含むクリーナ手段であるワイパークリーナ１１８が揺動可能に保持されている。

キャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂ（区別しないときは「キャップホルダ１１２」という）には、それぞれ、２つの記録ヘッド３４のノズル面をそれぞれキャッピングする２つのキャップ９２ａと９２ｂ、キャップ９２ｃと９２ｄを保持している。

ここで、印字領域に最も近い側のキャップホルダ１１２Ａに保持したキャップ９２ａには可撓性チューブ１１９を介して吸引手段であるチュービングポンプ（吸引ポンプ）１２０を接続し、その他のキャップ９２ｂ、９２ｃ、９２ｄはチュービングポンプ１２０を接続していない。すなわち、キャップ９２ａのみを吸引（回復）及び保湿用キャップ（以下単に「吸引用キャップ」という）とし、その他のキャップ９２ｂ、９２ｃ、９２ｄはいずれも単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド３４の回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド３４を吸引用キャップ９２ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。

また、これらのキャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂの下方には、フレーム１１１に回転自在に支持したカム軸１２１を配置している。このカム軸１２１には、キャップホルダ１１２Ａ、１１２Ｂを昇降させるためのキャップカム１２２Ａ、１２２Ｂと、ワイパーブレード９３を昇降させるためのワイパーカム１２４、キャリッジロック１１５をキャリッジロックアーム１１７を介して昇降させるためのキャリッジロックカム１２５と、空吐出受け９４内で空吐出される液滴がかかる空吐出付着部材である回転体としてのコロ１２６と、ワイパークリーナ１１８を揺動させるためのクリーナカム１２８とをそれぞれ設けている。

ここで、キャップ９２はキャップカム１２２Ａ、１２２Ｂにより昇降させられる。ワイパーブレード９３はワイパーカム１２４により昇降させられ、下降時にワイパークリーナ１１８が進出して、このワイパークリーナ１１８のクリーナコロ９６と空吐出受け９４のワイパークリーナ９５とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード９３に付着したインクが空吐出受け９４内に掻き落とされる。

キャリッジロック１１５は、図示しない圧縮バネによって上方（ロック方向）に付勢されて、キャリッジロックカム１２５で駆動されるキャリッジロックアーム１１７を介して昇降させられる。

そして、チュービングポンプ１２０及びカム軸１２１を回転駆動するために、モータ１３１の回転をモータ軸１３１ａに設けたモータギヤ１３２に、チュービングポンプ１２０のポンプ軸１２０ａに設けたポンプギヤ１３３を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ１３３と一体の中間ギヤ１３４に中間ギヤ１３５を介して一方向クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６を噛み合わせ、この中間ギヤ１３６と同軸の中間ギヤ１３８に中間ギヤ１３９を介してカム軸１２１に固定したカムギヤ１４０を噛み合わせている。なお、クラッチ１３７付きの中間ギヤ１３６、１３８の回転軸である中間軸１４１はフレーム１１１にて回転可能に保持している。

また、カム軸１２１にはホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ用カム１４２を設け、このサブシステム９１に設けた図示しないホームポジションセンサにてキャップ９２が最下端に来たときにホームポジションレバー（不図示）を作動させ、センサが開状態になってモータ１３１（ポンプ１２０以外）のホームポジションを検知する。なお、電源オン時には、キャップ９２（キャップホルダ１１２）の位置に関係なく上下（昇降）し、移動開始までは位置検出を行わず、キャップ９２のホーム位置（上昇途中）を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、記録ヘッド３４がキャッピングされる。

以上のように構成され、動作する画像形成装置には、廃液装置が備えられる。次に、本発明の廃液装置の各実施形態について、以下に説明する。

〔第１の実施形態〕
第１の実施形態について説明する。図８は、本実施形態における廃液装置の概略構成を示す側面図である。図８に示すように、本実施形態の廃液装置は、空吐出受け手段である空吐出受け９４と、廃液収用手段である廃液タンク５００とを有して構成される。空吐出受け９４は、キャリッジ３３に設けられた記録ヘッド３４の下方に備えられる。空吐出受け９４の下方には、廃液タンク５００が着脱可能に備えられる。なお、サブシステムの上方及び下方は開口している。また、廃液タンク５００の上方も、開口している（開口部５００ａが設けられている）。

空吐出受け９４は、図８及び図１７に示すように、回転体であるコロ１２６と、掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂとを有する。なお、上述した図５も、図８及び図１７と同様に、空吐出受け９４内に掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂを備えた例を示している。コロ１２６は、カム軸１２１を回転軸として所定方向に回転する。例として、本実施形態では時計回り方向に回転するものとする。コロ１２６の下方には、２つの掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂが、空吐出受け９４内部の壁面に対して着脱自在に備えられている。なお、本実施形態では、掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂの２つとしたが、２つ以上であってもよい。

ここで、掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂの配置部分を拡大した図を図１０に示す。図１０に示すように、２つの掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂは、コロ１２６の回転方向（図中の矢印方向）に沿って所定の間隔で備えられる。また、２つの掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂは、コロ１２６の円周面（インクが付着する面）に沿うように斜面状に形成されている。また、２つの掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂは、コロ１２６の円周面との間に所定の距離Ｌ１、Ｌ２を置いて備えられている。Ｌ１、Ｌ２を開ける理由は、掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂが、付着インクによってコロ１２６の円周面に固着してしまうことを防ぐためである。図１０に示すＬ１とＬ２は、同じ長さであり、例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂの素材としては、掻き落としたインクが部材表面に付着することがあるため、ある程度の強度を保てる素材が好ましい。

なお、本実施形態では、掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂを、空吐出受け９４内に備えるようにしたが、フレーム１１１（の壁面）に対して着脱自在に備えるようにしてもよい。フレーム１１１に掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂを備えた例を図１８及び図１９に示す。図１８は、フレームの壁面に設けられた掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂを示す斜視図である（図示していないが、空吐出受け９４内にはコロ１２６が存在する）。図１９は、コロ１２６の円周面を正面から見た図であり、掻き落とし部材１１１ａの配置部分を拡大した図である。なお、上述した図６も、図１８及び図１９と同様に、フレーム１１１に掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂを備えた例を示している。図６、図１８、図１９に示すように、フレーム１１１に掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂを備える場合も、空吐出受け９４内に備える場合と同様に、掻き落とし部材１１１ａ及び１１１ｂの配置位置は、コロ１２６の下方となる。

以上のように構成した廃液装置の動作を説明する。まず、記録ヘッド３４から空吐出されたインクは、空吐出受け９４上方の開口部を介して、コロ１２６の周面上に付着（着弾）する。

付着したインク（以下、「付着インク」ともいう）は、コロ１２６の回転により、コロ１２６の下部に配置された２つの掻き落とし部材１１１a、１１１ｂに順次到達する。そして、付着したインクは、２つの掻き落とし部材１１１a、１１１ｂによって掻き落とされる。掻き落とされたインクは、空吐出受け９４下方の開口部及び廃液タンク５００上方の開口部５００ａを介して落下し、廃液タンク５００内に堆積する。ここで、本実施形態では、２つの掻き落とし部材１１１a、１１１ｂを備えているので、付着インクを２度にわたって掻き落とすことができる。そして、２箇所で掻き落とされたインクは、図８に示すように、廃液タンク５００内において、コロ１２６の回転方向に沿って分散して堆積する。

図２３に示すような従来の構成では、掻き落とし部材が１つであり、堆積箇所が１箇所に集中してしまうため、堆積インクは、廃液タンク上部の開口部まですぐに到達してしまう。よって、廃液タンクの交換期間が短かった。しかし、本実施形態の廃液装置によれば、図８のように、掻き落とし部材を少なくとも２以上（複数）備えることにより、掻き落とされるインクが２箇所以上に分散して堆積するようにできる。これにより、インクの堆積スピードを遅くすることができる。その結果、廃液タンクの交換期間の長期化（交換回数の削減）を実現できる。なお、上述したように、本実施形態の構成は簡易な構成によりインクの分散堆積を容易に実現できるので、マシンサイズアップやコストアップを必要としない。

〔第２の実施形態〕
第２の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成は、上記第１の実施形態で説明した図８の構成と基本的に同じであるが、掻き落とし部材の構成が異なる。上記第１の実施形態では、付着インクを分散して落下させるために、複数の掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂを設けるようにした。これに対し、本実施形態では、付着インクをコロ１２６の回転方向に沿って分散して落下させることが可能な形状を有する掻き落とし部材１１１ｃを１つ設ける構成とする。図９は、本実施形態におけるコロ１２６の下面（真下）から見た状態を示す図であり、掻き落とし部材１１１ｃの形状を説明するための図である。

図９に示すように、本実施形態では、例として、コロ１２６の下方において、掻き落とし部材１１１ｃをコロ１２６の回転方向（図中の矢印方向）に対して斜めに配置するようにする。また、図９に示すように掻き落とし部材１１１ｃは、空吐出受け９４内の両壁面に対して着脱自在に備えられる。また、掻き落とし部材１１１ｃは、図２０に示すように、コロ１２６の円周面との間に所定の距離を保って備えられる。この距離は、図１０に示すＬ１、Ｌ２と同様に、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度が好ましい。また、図９において、掻き落とし部材１１１ｃが付着インクを掻き落とす部分（コロ１２６の円周面に沿った部分）の長さｎは、例えばコロ１２６の半径以上であることが好ましい。ただし、ｎは長ければ長いほどよい。その理由は、より広範囲にわたって付着インクを掻き落とすためである。

このように、本実施形態によれば、掻き落とし部材１１１ｃにより、付着インクの掻き落とし位置（落下位置）を回転方向に沿って連続的に分散することができる。よって、廃液タンク５００において、堆積インクは、なだらかな山を形成するようになる。従って、堆積インクが１箇所に集中することがなくなり、インクの堆積スピードを遅くすることができる。その結果、廃液タンクの交換期間を長期化することができる。なお、本実施形態では、掻き落とし部材１１１ｃを直線形状としたが、例えばコロ１２６の円周面に沿うような曲線形状であってもよい。また、本実施形態では、掻き落とし部材１１１ｃを空吐出受け９４内に備える構成としたが、フレーム１１１に着脱自在に備える構成としてもよい。

〔第３の実施形態〕
第３の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成は、上記第１の実施形態で説明した図８の構成と基本的に同じであるが、掻き落とし部材１１１ａの配置に工夫を施す。図２２は、本実施形態における掻き落とし部材の配置を示す図である。

図２２に示すように、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、コロ１２６の下方において、２つの掻き落とし部材１１１a、１１１ｂをコロ１２６の回転方向（図中の矢印方向）に沿って設ける。そして、例えば、掻き落とし部材１１１aと１１１ｂとの間の距離を広げることにより、各掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂとコロ１２６の円周面との間の距離に工夫をする。各掻き落とし部材１１１a、１１１ｂとコロ１２６との間の距離を、例えば、コロ１２６の回転方向の上流から順に、離れている状態（Ｌ２）から近づいている状態（Ｌ１）にする。Ｌ２＞Ｌ１の関係となる。すなわち、図２２に示すように、掻き落とし部材１１１a、１１１ｂとコロ１２６の間の距離が、回転方向の上流では広く（Ｌ２）なるようにし、回転方向の下流では狭く（Ｌ１）なるようにする。

上記第１の実施形態では、図１０に示すように、Ｌ１とＬ２を同じ距離としていた。この場合、各掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂで掻き落とすインクの量に偏りがでてしまう。そこで、本実施形態によれば、Ｌ１とＬ２を異なる距離にすることで、掻き落とし部材１１１a、１１１ｂで掻き落とすインクの量を均等にして、廃液タンク５００内で堆積するインクの堆積速度を、分散した堆積箇所によらず同じ速度で堆積させることができる。その結果、廃液タンクの交換期間を長期化することができる。

〔第４の実施形態〕
第４の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成は、上記第１の実施形態で説明した図８の構成と基本的に同じであるが、２つの掻き落とし部材１１１a、１１１ｂの配置に工夫を施す。図１１は、本実施形態における掻き落とし部材の配置を示す斜視図である。図２１は、コロ１２６の円周面を正面から見た図であり、掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂの配置部分を拡大した正面図である。

図１１及び図２１に示すように、本実施形態では、２つの掻き落とし部材１１１a、１１１ｂを、コロ１２６の回転軸方向（図中の矢印で示す回転方向に対して垂直の方向）にずらして配置する。図１１に示す構成と比べてみると、図２１に示す本実施形態の構成では、掻き落とし部材１１１ａと１１１ｂがずれていることが分かる。掻き落とし部材１１１ａと１１１ｂは、フレーム１１１の両壁面にそれぞれ着脱自在に備えられる。なお、本実施形態では、図２１に示すように、掻き落とし部材１１１ａと１１１ｂをフレーム１１１に備える構成としたが、空吐出受け９４内に備える構成としてもよい。また、本実施形態では、図２１に示すように、掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂとコロ１２６の円周面との距離を、図１０と同様に同じ距離としたが、図２２に示すように異なる距離としてもよい。

このように、本実施形態によれば、２つの掻き落とし部材１１１a、１１１ｂのインク掻き落とし範囲を、コロ１２６の回転軸方向にそれぞれずらすことができるので、廃液タンク５００内で堆積するインクの堆積速度を、分散した堆積箇所によらず同じ速度で堆積させることができる。その結果、廃液タンクの交換期間を長期化することができる。

〔第５の実施形態〕
第５の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成は、上記第１の実施形態で説明した図８の構成と基本的に同じであるが、掻き落とし部材１１１ａの高さ（長さ）に工夫を施す。本実施形態では、上流側に配置される掻き落とし部材の高さを低く（長さを短くする）ことで、掻き落とし部材の側面の面積を小さくし、掻き落とし部材の側面に付着するインクの量を少なくする。

例えば、第１の実施形態における図１２（ａ）に示す構成（図１０と同じ）では、コロ１２６の回転方向の上流側に配置される掻き落とし部材１１１ａと、回転方向の下流側に配置される掻き落とし部材１１１ｂとの高さＨ１は、同じ長さである。この図１２（ａ）の構成では、コロ１２６の円周面に付着して搬送されてくるインクは、掻き落とし部材１１１ａで掻き落とされるときに、図１２（ｂ）に示すように掻き落とし部材１１１ａの側面に付着する。つまり、掻き落とし部材１１１ａの側面の面積が大きい程（Ｈ１の長さが長い程）、掻き落とし部材１１１ａの側面に付着するインクの量は多くなる。

これに対し、本実施形態では、例として図１２（ｃ）に示す構成とする。すなわち、図１２（ｃ）に示す構成では、コロ１２６の回転方向の上流側に配置される掻き落とし部材１１１ａの高さＨ２を、リブ状にするなどして、回転方向の下流側に配置される掻き落とし部材１１１ｂの高さＨ１よりも低くする。Ｈ２の長さは、例えば２ｍｍ程度である。よって、図１２（ｃ）に示す掻き落とし部材１１１ａの側面の面積は、図１２（ａ）に示す掻き落とし部材１１１ａの側面の面積よりも狭くなる。この図１２（ｃ）の構成では、コロ１２６の円周面に付着して搬送されてくるインクは、掻き落とし部材１１１ａで掻き落とされるときに、図１２（ｄ）に示すように掻き落とし部材１１１ａに付着する。よって、図１２（ｂ）に示す付着インクに比べて、図１２（ｄ）に示す付着インクの方が、量が少なくなる。従って、本実施形態によれば、掻き落とし部材１１１aに付着するインクの量を減らすことができる。よって、掻き落とし部材１１１aに付着したインクが、再びコロ１２６に付着することを防止できる。なお、上記説明では掻き落とし部材１１１ａの高さのみを低くしたが、掻き落とし部材１１１ｂも、例えば掻き落とし部材１１１ａと同様に低くして、高さをＨ２としてもよい。すなわち、掻き落とし部材１１１ａ及び１１１ｂの両方の高さを低くすることで、片方のみを低くするときよりも、コロ１２６にインクが再付着することを防止する効果がさらに高くなる。

〔第６の実施形態〕
第６の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成では、上記第１〜第５の実施形態で説明した構成において、コロ１２６の径を大きくする。これにより、掻き落とし部材を広範囲に配置できるので、廃液タンク５００内でのインク堆積箇所を分散でき、交換期間を長期化することができる。

〔第７の実施形態〕
第７の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成では、上記第１〜第６の実施形態で説明した構成において、掻き落とし部材１１１a、１１１ｂをフレーム１１１と一体に形成する。すなわち、図６、図１８、図１９に示す構成において、フレーム１１１と掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂとを、着脱自在ではなく、一体化した構成にする。これにより、部品点数を減らすことができるので、コストダウンを実現できる。

〔第８の実施形態〕
第８の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成では、上記第１〜第７の実施形態で説明した構成において、掻き落とし部材１１１a、１１１ｂを空吐出受け９４と一体に形成する。すなわち、図５、図８、図１７に示す構成において、空吐出受け９４と掻き落とし部材１１１ａ、１１１ｂとを、着脱自在ではなく、一体化した構成にする。これにより、部品点数を減らすことができる。また、上記第７の実施形態のようなフレーム１１１と一体化した構成では、掻き落とし部材１１１ａがインク固着によって破損した場合には、フレーム１１１が構成の一部となっているサブシステム９１全体を交換する必要がある。しかし、本実施形態では、サブシステム９１より小さい単位である空吐出受け９４のみを交換するだけでよいため、余分な経費が掛からず、サービス性が向上する。

〔第９の実施形態〕
第９の実施形態について説明する。図１３は、本実施形態における廃液タンクの構成を模式的に示す図である。本実施形態では、上記第１〜第８の実施形態で説明した構成において、図１３に示すように、装置本体１の前面から廃液タンク５００を着脱可能にする。これにより、廃液タンク５００の交換時の操作性を向上させることができる。

〔第１０の実施形態〕
第１０の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成は、上記第１〜９の実施形態で説明した構成において、コロ１２６に工夫を施す。図１４は、本実施形態におけるコロ１２６の下面（真下）から見た状態を示す図であり、コロ１２６の形状を説明するための図である。なお、図１４において、掻き落とし部材の図示は省略している。

図１４に示すように、本実施形態では、コロ１２６の外縁部にフランジ状の側壁１２６aを備えるように構成する。これにより、空吐出された付着インクを確実にコロ１２６周面に受けることができ、フレーム１１１との間への飛び散りを防止して、コロ１２６とフレーム１１１との間でのインク堆積を防止することができる。なお、側壁１２６aの設置は、片側でも両側でも良いが、両側の方がより好ましい。

〔第１１の実施形態〕
第１１の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成は、上記第１〜１０の実施形態で説明した構成において、廃液タンクのシャッター機構を設けるようにする。図１５は、本実施形態における廃液タンクのシャッター機構を示す側面図である。

図１５に示すように、本実施形態では、廃液タンク５００の開口部５００ａを開閉可能とする廃液タンクシャッター５０１を備える。廃液タンクシャッター５０１は、廃液タンク５００が装置本体に装着されている時には開口部５００ａが開状態になるように動作し、廃液タンク５００が装置本体ら取り外された時には開口部５００ａが閉状態になるように動作する。この開閉動作は、廃液タンク５００の着脱を検知できる図示しない制御手段によって制御される。これにより、廃液タンク５００を交換するときに、落下する付着インクのこぼれを防止することができる。

〔第１２の実施形態〕
第１２の実施形態について説明する。本実施形態の廃液装置の構成は、上記第１１の実施形態で説明した構成において、廃液タンクのシャッター機構に工夫を施す。図１６は、本実施形態における廃液タンクのシャッター機構を示す側面図である。

図１６に示すように、本実施形態では、廃液タンクシャッター５０１の底面に吸収体５０２を備える。これにより、廃液タンク５００を交換するときに、落下する付着インクのこぼれを防止することができる。

以上説明した第１〜第１２の実施形態を任意に組み合わせて、構成、動作することが可能である。

第１〜第１２の実施形態で説明した廃液装置を画像形成装置に備えることにより、マシンサイズアップやコストアップを必要とせずに、空吐出されたインクが堆積する場所を分散させることができるので、廃液タンクの交換期間を長期化することができる。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。また、上記各実施形態を任意に組み合わせて、構成、動作することも可能である。

本発明は、記録液等の廃液を行う装置・機器、システム、方法等に適用できる。

１ 装置本体
２ 給紙トレイ
３ 排紙トレイ
４ 前面
５ 上面
６ カートリッジ装填部
７ 操作部
８ 前カバー
１０ インクカートリッジ（メインタンク）
２１ フレーム
２１Ａ、２１Ｂ 側板
２１Ｃ 後板
２２ ハーネス
２３ 供給ポンプユニット
２５ 本体側ホルダ
２６ 固定リブ
３１ ガイドロッド
３３ キャリッジ
３４ 記録ヘッド
３５ サブタンク
３５、３７ 記録液供給チューブ
４１ 用紙積載部
４２ 用紙
４３ 半月コロ（給紙コロ）
４４ 分離パッド
４５ ガイド
５１ 搬送ベルト
５２ カウンタローラ
５３ 搬送ガイド
５４ 押さえ部材
５５ 先端加圧コロ
５６ 帯電ローラ
５７ 搬送ローラ
５８ テンションローラ
６１ ガイド部材
７１ 分離爪
７２ 排紙ローラ
７３ 排紙コロ
８１ 両面給紙ユニット
８２ 手差し給紙部
９１ 信頼性維持回復機構（サブシステム）
９２ キャップ
９３ ワイパーブレード
９４ 空吐出受け
９６ クリーナコロ
９８ 空吐出受け
９９ 開口
１１１ サブシステムのフレーム（維持装置フレーム）
１１１ａ、１１１ｂ 掻き落とし部材
１１２Ａ、１１２Ｂ キャップホルダ
１１５ キャリッジロック
１１７ キャリッジロックアーム
１２０ チュービングポンプ（吸引ポンプ）
１２１ カム軸
１２２Ａ、１２２Ｂ キャップカム
１２４ ワイパーカム
１２５ キャリッジロックカム
１２６ コロ（回転体）
１２６Ａ 側壁
１３１ モータ
１３１ａ モータ軸
１３２ モータギヤ
１３３ ポンプギヤ
１３４、１３５、１３６、１３８、１３９ 中間ギヤ
１３７ クラッチ
１４１ 中間軸
１４２ ホームポジションセンサ用カム
５００ 廃液タンク
５００ａ 開口部
５０１ 廃液タンクシャッター
５０２ 吸収体

特許第３５２７３１２号公報

Claims (11)

1. インク吐出ヘッドから空吐出されたインクを付着させ、所定方向に回転する回転体と、
   前記回転体が回転したときに、前記回転体に付着したインクを掻き落とすための掻き落とし部材と、を備え、
   前記掻き落とし部材によって掻き落とされたインクを、前記回転体の回転方向に沿って分散して排出させる構成としたことを特徴とする廃液装置。
2. 前記掻き落とし部材の形状を、前記インクを複数箇所に分散して排出できる形状としたことを特徴とする請求項１記載の廃液装置。
3. 前記掻き落とし部材を、少なくとも２以上設けたことを特徴とする請求項１または２記載の廃液装置。
4. 前記２以上の掻き落とし部材と前記回転体の円周面とのそれぞれの距離を、前記回転体の回転方向の上流から順に広くして構成したことを特徴とする請求項３記載の廃液装置。
5. 前記２以上の掻き落とし部材を、前記回転体の回転軸方向にずらして配置したことを特徴とする請求項３または４記載の廃液装置。
6. 前記掻き落とし部材を、前記回転体の回転方向に対して斜めに配置したことを特徴とする請求項１記載の廃液装置。
7. 前記回転体の外縁部に側壁を形成したことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の廃液装置。
8. 前記掻き落とし部材によって掻き落とされたインクを収容するための廃液タンクを備え、
   前記廃液タンクは着脱可能であることを特徴とする請求項１から７記載の廃液装置。
9. 前記廃液タンクは、装着されているときには前記掻き落とし部材によって掻き落とされるインクを前記廃液タンク内に収容するために開状態となり、取り外されたときには閉状態となるシャッター手段を備えたことを特徴とする請求項８記載の廃液装置。
10. 前記シャッター手段の内側に吸収体を備えたことを特徴とする請求項９記載の廃液装置。
11. 請求項１から１０のいずれか１項に記載の廃液装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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