JPH07314725A - インクジェット記録装置および排インクタンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排インクタンクの容積に関わらず排インクの
回収を継続する。 【構成】 インクジェット記録装置に取外し可能に装着
して、記録ヘッド内のインクを除去して機能回復する回
復系手段から排出される排インクを収容する排インクタ
ンクであって、排インクタンクの本体１の内部は仕切壁
２ａ〜２ｅによって複数の収容室に分割され仕切壁２ａ
〜２ｅの上端と本体上壁１ａとの隙間４によって前記収
容室は連通し、前面壁１ｂに排インクを導入する排イン
ク注入管５を挿入する開口を有し、後面壁１ｃに大気連
通孔３を有する構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッド内のインク
を除去して機能回復する回復系手段からの排インクを収
容するインクジェット記録装置用の排インクタンクに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、必要な時のみインク液滴を微小な
オリフィスから吐出し、記録体上に付着させてドット記
録を行うドロップオンデマンド型インクジェット記録装
置が普及しつつある。

【０００３】このタイプでは、インクが所定のインクタ
ンクに貯蔵されているので長期の不使用などによってイ
ンクが増粘したり、ノズルあるいはノズル先端部にゴミ
が付着して吐出特性が変化したりすること、またインク
供給路、ノズルなどに気泡が混入して吐出不良を起こす
ことなどがあり、これらの状態から回復させるためにい
わゆる空吐出や吸引、加圧による回復機構が設けられて
いる。このような記録を目的としない空吐出により吐出
されたインクや回復操作により流出したインクは回収さ
れ、排インク溜めに貯蔵され、定期的あるいは不定期に
排インク溜めごと廃棄されるのが普通である。

【０００４】インク供給タンクから記録ヘッドに、そし
て排インク溜めまでのインク経路として下記のような方
式が知られている。

【０００５】（１）記録ヘッドが恒久タイプで、インク
を貯留する供給インクタンクからノズルにインク供給管
を通してインクを供給し、排インク溜め部をも有する供
給インクタンク・排インクタンク二層一体型のように使
用者自身が交換可能なものを用いる方式。

【０００６】このようなインクジェット記録装置におい
ては、インク供給管に使用される材料には若干のガス透
過性があり、長時間あるいは高温において、供給管に空
気が侵入し気泡を生じる。また、ノズルの先端からのイ
ンクの流出を避けるため、供給インクタンクは負圧を発
生するような位置に設置してある。このため、初期のイ
ンク回復量が多く必要であり、回収インク量が増え排イ
ンクタンク容量が大きくなり、装置が大型なものとな
る。回復動作時には、インクだけでなく空気も吸引する
ため、密閉型の排インク溜めではタンク内が有効に使わ
れない。また温度により内圧が変動するので、排インク
逆流の可能性がある。さらに、排インクがタンク内に増
加するにしたがって内圧が上がり、圧送抵抗が増加す
る。供給インクタンク・排インクタンク二層一体型では
例えばインク袋が二袋必要となるため、構成が複雑にな
るのでコストがかかる。

【０００７】また、記録ヘッドが恒久型なので交換を使
用者が自分で行うことができない。

【０００８】（２）ヘッドと供給インクタンクが一体に
なった一体成形型吐出ヘッドタイプで、排インク溜めに
はプラテンローラ内排インクタンクや排インク回収パッ
クのように使用者自身で交換が不可能なものを用いる方
式。

【０００９】このような方式では、装置を小型化しコス
トを低くすることができる。キャリッジに搭載された供
給インクタンクは、位置による負圧を発生しないので、
インクタンク自身で負圧を発生するようにインクタンク
内全体に負圧発生部材を使用している。負圧発生部材に
は、例えばポリウレタンフォームのような多孔質体を使
用し、フォームの毛細管力による負圧の発生でインクを
保持し、インク容器からのインク漏れ防止の目的を達成
している。

【００１０】しかし、プラテン内排インクタンクは交換
が困難であるため、貯蔵できる排インク量に制限があ
り、設計の自由度がなくなり例えば、本体寿命や大きさ
などに問題が生ずる。

【００１１】（３）供給インクタンクをキャリッジに搭
載し、記録ヘッドと供給インクタンクを別々に交換可能
にした方式。

【００１２】記録ヘッドの寿命と供給インクタンクの使
用期間には差があるので、それぞれ別々に交換すること
によってランニングコストを低くすることができる。し
かし、供給インクタンク交換ごとに吸引回復動作を必要
とするため排インク量が増加し、排インク溜めの体積を
大きくする必要がある。また、インク供給タンク内全体
にポリウレタンフォームを必要とすることからインクの
充填量が制限されるとともにポリウレタンフォーム中に
使用されずに残るインク量が多くなりインクの使用効率
が悪いという問題があった。また、正確なインク残量検
知が困難であり、さらに、インク消費期間中に負圧をほ
ぼ一定にすることが困難であるという問題があった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】記録装置を小型化し、
ランニングコストを低くするために、供給インクタンク
をキャリッジに搭載し、記録ヘッドと供給インクタンク
を別々に交換可能にすると、排インク量が増加して排イ
ンク溜めの体積を大きくする必要があり、装置を小型化
する目的に反する。

【００１４】本発明は上記従来技術の問題点を解消する
ためになされたもので、排インク溜めの体積を大きくせ
ずに、排インクの回収を継続することができるインクジ
ェット記録装置用の排インクタンクを提供することを目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
インクジェット記録装置用の排インクタンクは、インク
ジェット記録装置の記録用インクを収容した供給用イン
クタンクが記録ヘッドに直接装着可能であり、また記録
ヘッドとは別々に交換可能で、内部には負圧を有し、大
気連通口を有しており、この供給用インクタンクをイン
ク消費後にインクジェット記録装置に取外し可能に取り
付けて、排インクを収容するタンクとして使用したイン
クジェット記録装置用の排インクタンクによって、前記
目的を達成しようとするものである。

【００１６】更に、上記構成において、該排インクタン
クの本体内部は仕切り壁によって複数の収容室に分割さ
れ該仕切り壁の上端と本体内壁との隙間によって前記収
容室は連通し、一方の端部の収容室に排インクを導入す
る開口を、そしていずれかの収容室に大気に連通する開
口を有することを特徴とする構成によって、前記大気に
連通する開口は排インクを導入する開口を有する収容室
とは異なる他方の端部の収容室に有す構成、前記大気に
連通する開口を有する収容室にインクを吸収保持する多
孔質部材が収納してある構成、そしてインクジェット記
録装置の記録ヘッドに交換可能に装着されるインクタン
クを上下方向を逆にして形成して成る構成によって、前
記の目的を達成しようとするものである。

【００１７】また、上記の排インクタンクと、インク回
復手段と、上記排インクタンクとして使用可能な供給イ
ンクタンクを有し、インク吐出口の液路に電気熱変換体
をもつ記録ヘッドを備え、インク吐出口からインクを吐
出させて記録媒体に記録するインクジェット記録装置に
よって、前記の目的を達成しようとするものである。

【００１８】

【作用】上記構成によって、供給用インクタンクをイン
ク消費後にインクジェット記録装置に取外し可能に取り
付けて吐出機能回復系から排出される排インクを収容す
る構成であり、排インクが一杯になったら取外し交換す
ることにより、排インクタンクの容積に関わらず排イン
クの回収を継続することができる。

【００１９】そして、大気に連通する開口によって排イ
ンクを収容室に導入することが容易であり、また本体内
部は仕切り壁によって複数の収容室に分割され仕切り壁
の上端と本体内壁との隙間によって前記収容室は連通し
ているので、排インクを導入する開口及び大気に連通す
る開口からの排インクの漏洩を防止して複数の収容室の
全部に排インクを収容することができる。

【００２０】更に、インクジェット記録装置の記録ヘッ
ドに交換可能に装着されるインクタンクを上下方向を逆
にして形成してなる構成によって、廃棄されるインクタ
ンクを排インクタンクとして活用することができる。

【００２１】

【実施例】本発明に係るインクジェット記録装置用の排
インクタンクは、プリンター或いは出力機器として単体
構成されたインクジェット記録装置、或いはワードプロ
セッサ、ファクシミリ装置等の電子機器と合体構成され
たインクジェット記録装置であって、記録用インクを収
容した供給用インクタンクが記録ヘッドに直接装着可能
であり、また記録ヘッドとは別々に交換可能で、内部に
は負圧を有し、大気連通口を有しており、この供給用イ
ンクタンクをインク消費後にインクジェット記録装置に
取外し可能に取り付けて、排インクを収容するタンクと
して使用したインクジェット記録装置用の排インクタン
クである。

【００２２】なお、実施例では前記の記録用インクを収
容するインクタンクがインク消費し尽くした時の活用を
も配慮した構成ともなっているので、記録用インクを供
給するインクタンクとしての利用構成をも併せて実施例
の説明をする。

【００２３】（第１実施例）図１は第１実施例の排イン
クタンクの特徴を示した模式断面図であり、図２は供給
インクタンクとして使用時の第１実施例の一部破断斜視
図、図３は同実施例の縦断面図である。

【００２４】図２及び３において、容器本体１は、その
底壁１ａ上に薄い隙間を残して５枚の仕切板２ａ〜２ｅ
によって６個の収容室に区分されている。容器本体１の
前面壁１ｂの外面は記録ヘッド６に取り付けられる構成
となっており、後面壁１ｃには大気連通孔３が開口され
ている。大気連通孔３は管状に形成してあり、大気連通
孔３が設けられている第１室にインクが溜まった場合に
インク容器をどのような姿勢にしても、該大気連通孔３
が開口した室の容積の半分以下までのインク量であれば
洩れだすことはない。薄い隙間４は、大気連通孔３が開
口された第１室を底にして立てた時にインクがその表面
張力によって保持されて第１室に流れ込まないように薄
く形成されている。

【００２５】初期状態において、このインクタンクには
大気連通孔３が開口された第１室を除く全ての収容室に
インクが満たされている。印字を行っていくと、そのイ
ンク消費に伴ってインク貯蔵部の内圧が下がり、第１室
につながる隙間４ａにて気液交換が行われる。従って、
常にインクは吐出口６ａから最も遠い収容室のインクか
ら順に消費されていく。

【００２６】図４は、インク供給タンクから記録ヘッド
そして排インクタンクまでの経路を示す模式図である。

【００２７】１は供給インクタンクで、６は記録ヘッ
ド、８はキャップ、９はチューブ、１０はポンプ、１１
は排インクタンクである。回復動作を行なう時は、ポン
プ１０によってインクが吸引され、記録ヘッド６から吐
出したインクは、キャップ８で集められチューブ９中を
通って排インクタンク１１に収容される。

【００２８】本実施例は、上記の供給用インクタンクと
して使用した後、排インクタンクとして使用する構成で
ある。

【００２９】上記のインクタンクを排インクタンクとし
て使用する場合には、図１に示したように、供給用イン
クタンクとして使用する場合と上下を逆にして、記録ヘ
ッドと連結するための開口部に排インク注入管５を挿入
して排インクを注入する。ただし、記録装置本体は排イ
ンクタンクが機械的、電気的に図１に示したような方
向、即ちインクタンクを装置に排インクタンクとして取
り付けた時に隙間４が上方に位置する方向のみでしか装
着できないような構造になっている。注入された排イン
クは開口部に近い収容室から順に満たされていくので、
効率よく使用できる。また、インクタンクとして使用し
た後に排インクタンクとして使用し、排インクタンクは
交換可能なので、特別なインクタンクを用意したり、容
量を大きくせずに継続して回収が可能である。さらに、
供給用インクタンクは直接記録ヘッドに装着するので、
回復時の吸引量を減少できる。

【００３０】なお、上記実施例は仕切板によって６個の
収容室に区分されているが、収容室の数は６個に限らず
２個以上の任意の数でよい。

【００３１】（第２実施例）図５は、本発明の第２実施
例の排インクタンクとして使用時の状態を示した模式断
面図であって、本実施例では、図６，図７に示すような
構成の供給用インクタンクとして使用できる。

【００３２】図６，図７において、１は容器本体であ
り、１２は記録ヘッドと連結するための開口部である。
負圧発生部材を収容した負圧発生部材収容部１３は、底
部に隙間４を残したリブ１４を介してインクを収容する
インク収容部１５と隣接し連通している。３は大気連通
孔、１６は栓である。

【００３３】図８は、上記説明の図６，図７に示したイ
ンクタンクにインクジェット記録ヘッドへインクを供給
するジョイント部材１７が挿入され、負圧発生部材に圧
接してインクジェット記録装置が稼働可能な状態になっ
た時の模式断面図である。

【００３４】インクジェット記録装置が稼働するとイン
クジェット記録ヘッドのオリフィスからインクが吐出さ
れインクタンクのインク吸引力が発生する。これにより
隙間部４以外は密閉しているインク収容部１５の内部の
圧力が低下し、インク収容部１５と負圧発生部材収容部
１３との間に圧力差を生じるが、負圧発生部材部１３は
ジョイント部材部とジョイント解放部との間の隙間部に
より大気に解放されているため、空気は負圧発生部材１
３を通ってリブ１４の端部のインクタンク底部１ａとの
隙間４からインク収容部１５に入る。非記録時において
は、負圧発生部材１３自身の毛細管力によって記録ヘッ
ドからインクが洩れることを抑制する。また、大気連通
孔３は、外部環境変化（気圧低下や温度上昇）によって
インク収容部１５内の空気が膨張してジョイント開口部
１２からのインク洩れが生ずることを防止する。

【００３５】供給用インクタンクから記録ヘッドそして
排インクタンクまでの経路は図４に示した前記実施例の
場合と同様である。

【００３６】上記の供給用インクタンクのインクを全て
使用した後、排インクタンクとして使用する。排インク
タンクとして使用する時に、ジョイント開口部１２から
排インクを注入すると、負圧発生部材１３が排インクを
吸収するまではインクタンクに排インクが入るが、負圧
発生部材１３がインクを吸収すると、インク収容部１５
が密閉されて排インクが注入できなくなる。

【００３７】そこで、排インクを注入する場合は図５に
示したように、供給用インクタンクとして使用する場合
と上下を逆にして栓１６に細い中空の排インク注入管１
８を刺して排インクを注入する。なお、記録装置本体は
排インクタンクが機械的、電気的に図５に示したような
方向のみでしか装着できないような構造になっている。

【００３８】供給用インクタンク時と上下を逆にせずに
排インクタンクとして使用するとインク収容部内の空気
が負圧発生部材収容部１３へ移動しないが、供給用イン
クタンク時と上下を逆に装着することによって、排イン
クが注入されるに従いインク収容部１５内の空気が負圧
発生部材収容部１３へ移動し開口部１２より放出され
る。大気連通孔３が底に位置するが、負圧発生部材自身
の毛細管力のインクトラップ機能によりインクが洩れる
ことはない。

【００３９】（第３実施例）図９は本発明の第３実施例
の排インクタンクの模式断面図であって、本実施例では
図１０に示したように図６，図７のインクタンクに容量
検知可能な電極をつけた供給用インクタンクとして使用
後に排インクタンクとして使用できる実施例である。

【００４０】図１０に示した供給用インクタンクとして
使用時は、容器本体１内のインク容量を検知することが
できる。即ち、１９ａ，１９ｂは容量検知ピンであり、
容量検知ピン１９ａ，１９ｂはインク収容部１５中に露
出しており、それぞれ不図示の容量検知電極に接続し電
線で記録装置側につながれており、容量検知電極間には
検知電流が供給されている。

【００４１】供給用インクタンクとして使用後、排イン
クタンクとして使用する時は、図９に示すように供給イ
ンクタンクとして使用する場合と上下を逆にして栓１６
に細い中空の排インク注入管１８を刺して排インクを注
入する。ただし、装置本体は排インクタンクが機械的、
電気的に図９に示した方向のみでしか装着できないよう
な構造になっている。導伝性の排インク量が少ない時は
容量検知電極間の電気抵抗が大きいが、排インク量が増
加して容量検知ピン１９ａまで達すると容量検知電極間
の電気抵抗が小さくなる。よって、電極間の電気抵抗か
ら排インクタンクが満杯になったことを検知できる。

【００４２】供給用インクタンク時と逆にせずに排イン
クタンクとして使用するとインク収容部１５内の空気が
負圧発生部材収容部１３へ移動できないが、供給用イン
クタンク時と上下を逆にすることによって、排インクが
注入されるに従いインク収容部１５内の空気が負圧発生
部材１３へ移動し開口部１２より放出される。大気連通
孔３が底に位置するが、負圧発生部材自身の毛細管力に
よりインクが洩れることはない。更に、容量検知ができ
るため排インクタンクの交換時期を使用者が知ることが
でき排インクタンク交換を忘れずに行える。また、供給
用インクタンクとして使用する場合にも残量検知として
使用することができ、供給用インクタンクの交換時期を
知ることができる。

【００４３】（他の実施例）図１１のように、排インク
注入管５を刺すことによって仕切板２ｂ〜２ｅに穴があ
くように構成しておいて排インクを注入すれば、隙間４
に多孔質体の設置してあるようなインクタンクを排イン
クタンクとして利用する場合に効果がある。

【００４４】インクタンクとしてはインク供給効率の良
いものであれば、上記のインクタンクに限らず袋タイプ
等任意のタイプでよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の排インクタ
ンクは供給用インクタンクを、インク消費後、インクジ
ェット記録装置に取外し可能に取り付けて吐出機能回復
系から排出される排インクを収容する構成であり、排イ
ンクが一杯になったら取外し交換することにより、排イ
ンクタンクの容積に関わらず排インクの回収を継続する
ことができる。

【００４６】そして、大気に連通する開口によって排イ
ンクを収容室に導入することが容易であり、また本体内
部は仕切壁によって複数の収容室に分割され仕切壁の上
端と本体内壁との隙間によって前記収容室は連通してい
るので、排インクを導入する開口及び大気に連通する開
口からの排インクの漏洩を防止して複数の収容室の全部
に排インクを収容することができる。

【００４７】更に、インクジェット記録装置の記録ヘッ
ドに交換可能に装着される供給用インクタンクを上下方
向を逆にして形成して成る構成によって、廃棄されるイ
ンクタンクを排インクタンクとして活用することができ
る。

【００４８】なお、供給用インクタンクとして使用する
時は、インクタンクをキャリッジに搭載するのでインク
供給管を必要としないため、回復時の吸引量を減少でき
る。そして、インクタンクに大気連通孔を有するため、
排インクタンク内を効率良く使用できる。

【００４９】上記のように、排インクタンクが交換可能
なので装置の設計の自由度が貯蔵できる排インク量によ
って左右されない。更に、容量が満杯になったら使用者
が自分で容易に交換できる。

【００５０】また、企業が排インク回収を行う場合、排
インクタンクを回収すれば良いため容易に排インク回収
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の模式断面図である。

【図２】 第１実施例に用いたインクタンクを一部破断
して示した斜視図である。

【図３】 第１実施例に用いたインクタンクの断面図で
ある。

【図４】 供給インクタンクから記録ヘッド、そして排
インクまでのインク経路の模式図である。

【図５】 第２実施例の模式断面図である。

【図６】 第２実施例を供給用インクタンクとして使用
する時の一部破断斜視図である。

【図７】 第２実施例を供給用インクタンクとして使用
する時の模式断面図である。

【図８】 第２実施例を供給用インクタンクとして使用
時の模式断面図である。

【図９】 第３実施例の模式断面図である。

【図１０】 第３実施例を供給用インクタンクとして使
用する時の模式断面図である。

【図１１】 排インクタンクの他の実施例の模式断面図
である。

【符号の説明】

１ 容器本体 １ａ 底壁 １ｂ 前面壁 １ｃ 後面壁 ２ａ〜２ｅ 仕切板 ３ 大気連通孔 ４ 隙間 ５ 排インク注入管 ６ 記録ヘッド ７ 供給インクタンク ８ キャップ ９ チューブ １０ ポンプ １１ 排インクタンク １２ 開口部 １３ 負圧発生部材収容部 １４ リブ １５ インク収容部 １６ 栓 １７ ジョイント １８ 細い中空の排インク注入管 １９ 容量検知ピン

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェット記録装置の記録用インク
   を収容した供給用インクタンクが記録ヘッドに直接装着
   可能であり、また記録ヘッドとは別々に交換可能で、内
   部には負圧を有し、大気連通口を有しており、この供給
   用インクタンクをインク消費後にインクジェット記録装
   置に取外し可能に取り付けて、排インクを収容するタン
   クとして使用したインクジェット記録装置用の排インク
   タンク。
2. 【請求項２】 前記排インクタンクの本体内部は仕切り
   壁によって複数の収容室に分割され該仕切り壁の上端と
   本体内壁との隙間によって前記収容室は連通し、一方の
   端部の収容室に排インクを導入する開口を、そしていず
   れかの収容室に大気に連通する開口を有することを特徴
   とする請求項１記載のインクジェット記録装置用の排イ
   ンクタンク。
3. 【請求項３】 前記大気に連通する開口は排インクを導
   入する開口を有する収容室とは異なる他方の端部の収容
   室に有することを特徴とする請求項１または２記載のイ
   ンクジェット記録装置用の排インクタンク。
4. 【請求項４】 前記大気に連通する開口を有する収容室
   にインクを吸収保持する多孔質部材が収納してあること
   を特徴とする請求項２または３に記載のインクジェット
   記録装置用の排インクタンク。
5. 【請求項５】 インクジェット記録装置の記録ヘッドに
   交換可能に装着されるインクタンクを上下方向を逆にし
   て形成して成ることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かに記載のインクジェット記録装置用の排インクタン
   ク。
6. 【請求項６】 記録ヘッドに直接装着可能であり、また
   記録ヘッドとは別々に交換可能で、内部には負圧を有
   し、大気連通口を有するインクジェット記録装置の記録
   用インクを収容した供給用インクタンクをインク消費後
   にインクジェット記録装置に取外し可能に取りつけて排
   インクを収容するタンクとして使用した排インクタンク
   と、インク回復手段と、上記排インクタンクとして使用
   可能な供給インクタンクを有し、インク吐出口の液路に
   電気熱変換体をもつ記録ヘッドを備え、インク吐出口か
   らインクを吐出させて記録媒体に記録するインクジェッ
   ト記録装置。