JPH02526A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はインクジェット記録装置に関し、詳しくはイン
クを貯留するインクタンクにおけるインク量検知機構を
具えたインクジェット記録装置に関する。

（以下余白） ［従来の技術］ まずインクタンクを有するインクジェット記録装置につ
いて、インクタンクを廃インクタンクとして用いた場合
の従来例について説明する。

従来、インクジェット記録装置においては、記録ヘッド
の不使用あるいは記録顕度の差異等によりて増粘したイ
ンクや、さらには塵埃の付着などによって、記録ヘッド
のインク吐出口に目詰りを生じることがあった。これら
記録ヘッドより増粘インク等を除去する手段として、記
録ヘッドからインクを加圧排出したり、あるいはヘッド
吐出口を覆いａＦＪするためのキャップを介してインク
を吸引して増粘インクを除去する吐出回復機構が実施さ
れてきた。この吐出回復処理の際に発生する廃インクは
所定の廃インクタンクに貯留される。

ｉ９図は上述した機構を適用したインクジェット記録装
置の一例を示す模式的な外観斜視図である。

図において、キャリッジ３はその下部にカラー記録に対
応した４　ｆｉｌｌのインク、シアン、マゼンタ、イエ
ロー、ブラック各々のインクカートリッジ２およびブラ
ックのインクカートリッジと一体となった廃インクタン
ク１を格納する。またキャリッジ３上には記録ヘッド５
および記録ヘッド５を駆動するためのプリント回路基板
６が塔載される。

キャリッジ３は２木のスライドシャフト８に対して摺動
可能に係合しながら駆動ベルト９を介して伝達される駆
動力によりて移動する。キャリッジ３の移動に伴ない、
記録ヘッド５はプラテン７上に搬送されてきた記録媒体
としての記録紙表面にインクを吐出することによって記
録を行なう。

これら記録動作の間に所定のタイミングで、あるいは適
宜、キャリッジ３は記録ヘッド５とキャップ１１とが対
向する位置まで移動し、吐出回復装置１０による吐出回
復処理を行なう。

吐出回復処理においては、吐出回復装置ｌＯ全全体よび
これに相対して廃インクバイブ１２が記録ヘッド５の移
〃Ｊ経路中に突出して、キャップ１１は記録ヘッド５を
キャッピング（吐出口を奮う動作）し、廃インクバイブ
１２は廃インクタンク１の所定の個所に当接する。これ
により、記録ヘッド５から吐出回復装置ＩＯ内に設けら
れた後述されるポンプによって吸引された廃インクは廃
インクバイブ１２を通り廃インクタンクｌに排出１回収
される。

第１θ図は上述した吐出回復処理における供給回復系の
詳細を示す模式図である。シアン、マゼンタ、イエロー
、ブラックの４色に対応した４つの記録ヘッドには各々
４つのキャップ１１がキャッピングされる構成である。

吸引ポンプ１０１によ−って４つの記録ヘッドから吸引
された各々の廃インクは１つの流路にまとめられ、廃イ
ンクバイブ１２を介して廃インクタンク１に環流される
。

ところで、廃インクタンク１は、廃インクが所定の量に
なると交換されなければならず、仮りに交換が行なわれ
ず、タンクの最大収容量を越えて廃インクの排出が続け
ば廃インクタンクは廃インクで充満し廃インクの涌れを
生じ、回路基板等の電気系を濡らし破損させるなどの態
形うを与える。そこで、廃インクタンクにおける廃イン
クの所定量を検知するための手段が講じられてきた。

例えば、最もＢ単なイＲ成は廃インクタンクに廃インク
が貯留される様子が直接見えるようにする構成であり、
視覚に訴えることによって廃インクタンクの交換を促し
、オーバーフローを防止していた。

また、廃インクタンク全体の重さを検知することによっ
て廃インク量を知らせる構成があフた。

例えば廃インク収容量に応じて上下するシーソー式の構
成とし、廃インクが所定量に達するとシーソーが廃イン
クタンク側に傾き、この変化を電気的あるいは物理的に
検知し報知する手法があった。

さらに、廃インクタンク内全体にわたって、インク吸収
によっての体積が膨張する性質を有するインク吸収体を
格納する構成があった。この構成により、廃インク量の
増加に伴なって吸収体の体積が膨張し、最終的には廃イ
ンクタンク内の大部分を吸収体が占めるようになり、こ
の空間的占有状態を電気的あるいは光学的手法で検知す
るものが知られていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上述した視覚に訴える方法は構成が簡潔
なものとなるが、記録装置の使用者は常に廃インクの量
を意識しなければならず、使用者にとっては極めて不便
なものであった。

次に、廃インクタンクの重さを検知する手法は、その構
成が大きな空間を必要とし、最近の小型化されつつある
インクジェット記録装置にはそぐわないものとなる。ま
た、重さを検知するセンサーは高価なものであり、従っ
て、装置全体が高価なものであった。

さらに、インク吸収体にインクの吸収によって体積が膨
張する体積膨張体を用いる構成の場合は、廃インクタン
ク内部を占め得る程の体積膨張体は比較的高価である上
に、その膨張のしかたが均一でないために、まだ十分に
廃インクを収容できる状態であっても、廃インクの充満
状態を検知してしまうという誤動作が発生するという問
題点があった。

本発明は上述した種々の問題点に鑑みてなされたもので
あり、瓜偏にして構成がコンパクト、しかも確実な検知
が可能なインク量検知機構を具えたインクタンクおよび
インクジェット記録装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、インクを貯留するインクタンクと
インクタンク内に設けられたインク吸収体と、インクタ
ンク内の所定の位置に配設され、該インク吸収体よりイ
ンクを吸収することによる体積膨張率の大きな体積膨張
体と、体積膨張体の体積変化を検出する手段とを具えた
インクタンクおよびインクジェット記録装置を提供する
ことである。

本発明のさらに他の目的は、体積膨張体の体積の変化を
検出することによってインクの量が所定量に達したこと
を極めて容易に検知することができるインクタンクおよ
びインクジェット記録装置を提供することである。

さらに本発明の他の目的は上述したインクタンクを廃イ
ンクタンクとして用いることによりコンパクトな設計で
、廃インクの収容許容量に限りなく近い量を収容でき、
さらに確実な検知が行われ得る廃インクタンクおよびイ
ンクジェット記録装置を提供することである。

［課題を解決するための手段コ そのために本発明では、容器に設けられ、容器の内部と
外部とを連通させる液体の通過可能な開口と、容器内部
に設けられた液体吸収体と、液体吸収体の所定の部位に
接触して設けられ、液体を吸収することで体積膨張する
液体吸収体より体積膨張率の大きな体積膨張体とを有す
るものである。

また、インクジェット記録装置における廃インクを収容
するための廃インクタンクであって、廃インクタンクに
設けられ、廃インクを廃インクタンク内に導入するため
の間口と、廃インクタンク内部に設けらねたインク吸収
体と、インク吸収体の所定の部位に接触して設けられ、
インクを吸収することで体積膨張するインク吸収体より
体積膨張率の大きな体積膨張体とを有するものである。

さらに、インクを吐出する吐出口を有する記録ヘッドと
、記録ヘッドにインクを供給するための供給系と、記録
ヘッドおよび／または供給系からの廃インクを収容する
ための廃インクタンクであって、廃インクタンクに設け
られ、廃インクを廃インクタンク内に導入するための開
口と、廃インクタンク内部に設けられたインク吸収体と
、インク吸収体の所定の部位に接触して設けられ、イン
クを吸収することで体積膨張するインク吸収体より体積
膨張率の大きな体積膨張体とを有する廃インクタンクと
、体積膨張体に対応して設けられ、体積膨張体の体積変
化による変位を検出する検出手段とを備える。

［作　用］ 以上の構成によれば、体積膨張体の体積の変化を検出す
ることによってインクの量が所定量に達したことを検知
することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

本発明は以下に述べる実施態様例に限定されることなく
、本発明の目的を達成できる構成であればよい。

なお、本発明はインクタンク、特に廃インクを収容する
廃インクタンクに好適に用いられる。

第１図は本発明の一実施態様例に係るインクジェット記
録装置の模式的側断面図である。第１図に示すインクジ
ェット記録装置は第９図に示した装置の構成とほぼ同様
な構成であり、同様の要素には同一の符号を付してその
説明は省略する。

第９図に示した構成と主に異なる点は廃インクタンク１
に関するものであり、廃インクタンク１はキャリッジ３
に格納されずに装置の最下部に配設され、キャリッジ３
の駆動手段への負担を低減している。

第２図は第１図に示した廃インクタンク１に付随するイ
ンク量検知機構の詳細を示す模式的な外観ｉ′１視図で
ある。

第１図または第２図において、４６はセンサ固定板てあ
り、本体公認側に固定され、廃インクタンク１を脱苔可
能とする部材（不図示）を具える。

センサ固定板４６には、廃インクタンク１の取込口２２
に通じる穴４１、センサアーム３１およびフォトアーム
３２の回動軸であるヒンジビン３９を軸支する軸支部材
４２、センサアーム３１およびフォトアーム３２の上下
方向の回動のための、各々アーム用穴４３およびフォー
ト用穴４４が形成されている。また、センサ固定板４６
にはフォトアーム３２を係合可能なようにフすトインタ
ラブタ３３が取イ寸けられる。フォトインタラプタ３３
からの１８号はリード線２１を介して本体内プリント回
路基板６Ａの所定の回路（例えば制御回路）に送られる
。

第３図は第１図または第２図に示した本発明による廃イ
ンクタンク１の詳細を示す模式的な斜視図である。廃イ
ンクタンク１には、インク取込口２２および検出用窓２
７が形成され、さらにセンサ固定板４６に装着されるた
めの本体ラッチつめ２６が設けられる。また、廃インク
タンク１の内側には後述される体積膨張体３４の位Ｍお
よび高さを規制するだめの位置出し壁ＩＢが検出用窓２
７の周囲の２ケ所に設けられる。

１５は可１へ性袋であり、廃インクタンク１の内部にあ
ってインク吸収体１６およびインク吸収体１６の上部の
所定位置に取付けられる体積膨張体３４を内包する。ま
た袋１５の一部にはインク取込口２２の形状に合わせた
穴が形成されている。体積膨張体３４は、和紙等の半透
性膜およびこれに内包される粉末状の高吸水性樹脂で、
例えばその体積が数倍〜数百倍に膨張するものによフて
構成されるものであり、可撓性袋１５内で、検出用窓２
７に対応する位置のインク吸収体１８の上面に両面テー
プ等で接着される。これにより、廃インクの貯留が進ん
でインク吸収体１６の良好なインク保持能力を越えると
、廃インクがインク吸収体１６の上面に滲み出して体積
膨張体３４を濡らす。この結果、体積膨張体３４は廃イ
ンクによる水分を吸収して膨張し、センサアーム３１を
押し上げる。

上述した廃インクタンク１およびこれに付随するインク
量検知機構の構成に基づくインク量検知動作について、
第４図を参照しながら説明する。

廃インクタンク１が装着されていないときは第４図（＾
）に示すように、センサアーム３１が下側に、従ってフ
ォトアーム３２が下側に落ちた状態であるためフォトイ
ンタラプタ３３からの信号はＯＦＦとなる。廃インクタ
ンク１が装着されると、センサアーム３１は検出用窓２
７を介した可撓性袋１５との当接によって押し上げられ
、その位置を水平に保つ。この結果、第４図（Ｂ）に示
すように、フォトアーム３２は水平になり、フォトイン
タラプタ３３からの信号はＯＮとなる。次に、廃インク
タンク１が満たされた状態になると、上述したように体
積膨張体３４が膨張し上方に変位して可撓性袋１５を介
してセンサアーム３１をさらに押し上げる。この結果、
第４図（Ｃ）　に示すようにフォトアーム３２はさらに
押し上げられ、フォトインタラプタ３３からの信号はＯ
ＦＦとなる。これらＯＮおよびＯＦＦの信号に基づく表
示が各々操作パネル等になされる。

上述したことから明らかなように、フォトインタラプタ
３３からの信号がＯＦＦであることは、廃インクタンク
１が装着されていないかあるいは廃インクタンク１が満
たされた状態であることを示すものであり、いずれにし
ても装置の使用者に廃インクタンク１にかかる処理を促
すことになる。

他のインク量検知機構の例として、検知手段としてフォ
トインタラプタでなくマイクロスイッチ２ケを使用した
検知機構を第５図において説明する。

廃インクタンク１が装着されていない時、マイクロスイ
ッチ５２ＡはＯＦＦの状態である。マイクロスイッチ５
２Ｂはセンサーアーム３１と回動アーム５１の自重によ
りＯＮの状態にある。廃インクタンク１が装着されると
マイクロスイッチ５２＾はアーム５３の回動によりＯＮ
となる。両マイクロスイッチ５２Ａ。

５２Ｂの状態がＯＮの時、廃液を受は入れられる状態で
あり、プリンタとしての動作は可能となる。廃インクの
吸収によりセンサーアーム３１および回動アーム５１は
回動しマイクロスイッチ５２ＢはＯＦＦの状態となる。

マイクロスイッチ５２Ａ、５２Ｂは連結されており、ど
ちらか一方でもＯＦＦの状態であれば廃インクの排出を
伴う回復動作は行なう事ができず操作パネルに廃インク
タンクの異常（タンクなしか、廃インクが満ちた状ｆｆ
１）を表示し、装置の使用者に廃インクタンク１にかか
る処理を促す事になる。

第６図は廃インクタンクの他の実施態様例を示すもので
あり、本例において固定板４０は廃インクタンク】の構
成部材となっている。固定板４０は板状の形態をなし、
検出用窓２７および廃インク取込口２２がその一部に形
成される。固定板４０の周囲または一部には袋状のシー
ト材が溶着され、可撓性袋１５を形成する。この結果、
固定板４０、検出用窓２７を覆う可撓性袋１５によって
廃インクタンクｌが形成される。廃インク室内には、は
ぼその容積に対応するインク吸収材１６およびインク吸
収材１６の上面で検出用窓２７と対応する位置に接着さ
れる体積膨張体３４が内包される。さらに、固定板４０
には２つの固定用ホック４１が設けられる。

４５は上述した廃インクタンク１と脱着可能な廃インク
トレイであり、廃インクトレイ４５は、本体装置との脱
着時に用いられる取手２５およびホック固定穴４２を有
するホック面４４をその一部として具える。固定用ホッ
ク４１とホック固定穴４２とが嵌合することによフて廃
インクタンクｌが廃インクトレイ４５に装着されると、
ホック面４４が図中に示されるように鈍角をなすことに
よって固定板・１０はその弾性によってｌ１ｉＴ撓性袋
１５を下方に押しイ」ける。

こｈにより、可撓性袋１５を介して体積膨張体３４の位
置および高さが規制される。

本体装置との脱着時には、廃インクタンク１と廃インク
トレイ４５とは一体に成さ第１、その後、廃インクタン
クｌのみを交換すればよいため、脱着の１際に周囲を汚
すことがない。

なお、第６図ではセンサアーム等のインク量検知機構は
省略されているが、前述したような体積膨張による体積
変化を検出する機構が取付けられるのは勿論である。

また、上記２つの実施例では、インク量を検知する機構
が廃インクタンクの装着の有無を検知する機構を兼ねる
ため、装置構成が’ｂｆｌａにｔｔ　’）、さらに、使
用者は上記検知によって単に廃インクタンクについて危
識すればよいので操作性が向上した。

なお、検知手段は、光学式フォトインタラプタに限らず
、センサーアームの動きによりマイクロスイッチ等のメ
カスイッチを動作させるような機械的手段としても良い
のは前述したとおりである。

第７図は本発明の第３の実施態様例による廃インクタン
クを示す模式的な斜視図である。

第７図に示すように廃インクタンク１００はインク吸収
体１１６を包む透明な可撓性シート１１５で構成されて
いる。シート１１５にはインク取込口１２２を形成する
ために穴が設けられており、インク取込口１２２に対応
してインク吸収体にもこれを貫通する穴が設けられてい
る。このような穴１４０を設けることで後述するような
インクの浸透を形成し効率のよい廃インク回収が行われ
る。

本例で用いるインク吸収体としてはインク保持能力に優
れ、かつあまり膨潤・膨張しないものが好ましく、本例
では本州製紙■の積層紙「ハトシート」を使用した。そ
の大きさは横ａ＝６０〜１００ｍｍ、奥行ｂ　＝　１１
００−１５０１１Ｉ、厚さＣ＝８〜１５ＩＩＩＩ１１と
する。

体積膨張体１３４は廃インクタンクの中心Ｘに対してイ
ンク取込口１２２と逆の位「に点０′を中心としてイン
ク吸収体１１６とシート１１５の間に配置されている。

体積＋Ｗ張体１３４としては、吸水性ポリマーが好まし
く、特にインクを吸収して自重の８〜６００倍程度の重
量になるまで体積膨張する材料が好ましい、本例では、
住友化学工業■製スミカゲルを用いた。

この廃インクタンクはトレー１４５に収容され前述した
ようなインクジェット記録装置にセットされる。

第８図（Ａ）〜（Ｄ）は上記廃インクタンクへのインク
の浸透の様子を示す模式図である。

第８図（八）のようにインク取込口１２２により廃イン
クタンクの底に落ちたインクは吸収体１１６の下層に広
がると共に、取込口１２２付近の層厚方向にも広がる。

その後は第８図ＣＢ）　、　（Ｃ）　、　（ＤＪに示さ
れるような順にインクの浸透が起こる。

以上のようにインク吸収体１１６を効率よく使用するた
めにはインク吸収体１１６のインク吸収能力の最大値に
最も近づいた時点で体積膨張体１３４がインクを吸収し
て膨張し、検出が成されることが望ましい。

このような構成としては、取込口１２２の中心０と体積
膨張体１３４の中心Ｏ′　との距口ｄ（第７図）がｂ／
２より大きく、かつ廃インクタンクの中心Ｘに対してそ
れぞれ対称な位置にあることである。

また、体積膨張体１３４の周囲はインク吸収体を包むシ
ート１１５の端部ｍに接しないように、例えばｇ＞ｏと
なるように配置する。

さらに、特に本例ではｅ／ｂ≦１／６　、　（ｇ＋ｆ）
／ｂ≧１／７となるよう配置することで良好な結果が得
られた。

つまり、インク吸収体１１６のインク吸収量の最大値に
対して体積比５０％以上ｇθ％未満の吸収量となったと
きに検知手段が働くことになる。なぜなら上記範囲はイ
ンク吸収体を効率的に使用し、なおかつインク吸収体の
インク保持力が保てるためにインク漏れがないような範
囲であり、上記数値規定により上記数値範囲にすること
ができる。

以上のように本発明のインク吸収体としてはインク保持
能力に優れ、好ましくは体積膨張が極めて少ないものが
よく、これに対して体積膨張体としては前述したように
数倍〜数百倍に膨張するものがよい。

このように、上述した体積膨張体としては吸水性ポリマ
ーによる高吸水性のウレタンフオーム等を用いることも
可能である。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば体積膨
張体の体積の変化を検出することによってインクの量が
所定量に達したことを検知することができる。

この結果、比較的度価で、効率よくインクを収容でき確
実なインク量検知が可能なインク量検知機構を具えたイ
ンクジェット記録装置を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るインクジェット記録装
茄の模式的な側断面図、 第２図は第１図に示した廃インクタンクおよびそれに付
随するインク量検知機構の詳細を示す模式的な外観斜視
図、 第３図は第１図に示した廃インクタンクの詳細を示す模
式的な斜視図、 第４図（＾）〜（Ｃ）はフォトインタラプタの動作状態
を示す模式的な概念図、 第５図は他の実施例に係るインク量検知機構の詳細を示
す模式的な外観斜視図、 第６図は廃インクタンクの他の実施例を示す模式的な分
解斜視図、 第７図は廃インクタンクの他の実施例を示す模式的斜視
図、 第８図（八）〜（Ｄ）は第７図で示す廃インクタンクに
おけるインクの浸透の様子を示す模式図、第９図はイン
クジェット記録装置の一従来例を示す模式的な外観斜視
図、 第１Ｏ図は第１図に示した装置に適用される供給回復系
を示す模式図である。 １・・・廃インクタンク、 １Ｂ・・・位置出し壁、 ２・・・インクカートリッジ、 ３・・・キャリッジ、 ５・・・記録ヘッド、 ６・・・プリント回路基板、 ６Ａ・・・本体内プリント回路基板、 ７・・・プラテン、 ８・・・スライドシャフト、 ９・・・駆動ベルト、 ｌＯ・・・吐出回復装置、 １１・・・キャップ、 １２・・・廃インクバイブ、 １５・・・可撓性袋、 １６・・・インク吸収体、 ２１・・・リード線、 ２２・・・廃インク取込口、 ２５・・・取手、 ２６・・・本体ラッチつめ、 ２７・・・検出用窓、 ３１・・・センサアーム、 ３２・・・フォトアーム、 ３３・・・フォトインタラプタ、 ３４・・・体積膨張体、 ３９・・・ヒンジビン、 ４０・・・固定板、 ４１・・・固定用ホック、 ４２・・・ホック固定穴、 ４３・・・着脱用切欠、 ４４・・・ホック面、 ４５・・・廃インクトレイ、 ４６・・・センサ固定板、 ５１・・・回動アーム、 ５２＾、５２Ｂ・・・マイクロスイッチ、５３・・・ア
ーム、 １０１・・・吸引ポンプ。 ｆｓ８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）容器に設けられ、該容器の内部と外部とを連通させ
   る液体の通過可能な開口と、 容器内部に設けられた液体吸収体と、 前記液体吸収体の所定の部位に接触して設けられ、液体
   を吸収することで体積膨張する、前記液体吸収体より体
   積膨張率の大きな体積膨張体とを有する液体を収容する
   ための容器。 ２）インクジェット記録装置における廃インクを収容す
   るための廃インクタンクであって、 前記廃インクタンクに設けられ、廃インクを前記廃イン
   クタンク内に導入するための開口と、廃インクタンク内
   部に設けられたインク吸収体前記インク吸収体の所定の
   部位に接触して設けられ、インクを吸収することで体積
   膨張する前記インク吸収体より体積膨張率の大きな体積
   膨張体と を有する廃インクタンク。 ３）インクを吐出する吐出口を有する記録ヘッドと、 該記録ヘッドにインクを供給するための供給系と、 前記記録ヘッドおよび／または前記供給系からの廃イン
   クを収容するための廃インクタンクであって、 前記廃インクタンクに設けられ、廃インクを前記廃イン
   クタンク内に導入するための開口と、前記廃インクタン
   ク内部に設けられたインク吸収体と、 前記インク吸収体の所定の部位に接触して設けられ、イ
   ンクを吸収することで体積膨張する前記インク吸収体よ
   り体積膨張率の大きな体積膨張体を有する廃インクタン
   クと、 前記体積膨張体に対応して設けられ、該体積膨張体の体
   積変化による変位を検出する検出手段と を備えたインクジェット記録装置。