インクジェット記録装置
【課題】記録ヘッドから排出される廃インクを効率よく収容して、小型化を図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。
【解決手段】記録ヘッドから排出される廃インクから気体を分離する気液分記機構１０９を備え、分離された廃インクを廃インクタンクとしての使用済みインクタンク１１０に収容する。
【解決手段】記録ヘッドから排出される廃インクから気体を分離する気液分記機構１０９を備え、分離された廃インクを廃インクタンクとしての使用済みインクタンク１１０に収容する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンクから導入したインクを記録ヘッドから吐出することによって、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装置においては、記録速度を向上させるために、ノズルを形成する液路や吐出口を複数の集積した記録ヘッドが用いられている。このような記録装置においては、記録ヘッドのノズルからインクを常に安定して吐出するために、増粘あるいは固着したインクをノズルから排出させる回復処理が行われる。この回復処理としては、吸引回復処理や予備吐出などが含まれる。吸引回復処理は、吐出口が形成された吐出口形成面（ノズル面ともいう）をキャップによってキャッピングし、そのキャップ内に、ポンプ等により発生した負圧を導入することにより、増粘インクをノズル内からキャップ内に吸引排出するための処理である。一方、予備吐出は、画像の記録に寄与しないインクをノズルから吐出することにより、増粘インクをノズル内から排出するための処理である。
【０００３】
通常、このような吸引回復処理や予備吐出によって排出されたインク（以下、「廃インク」ともいう）は、記録装置内の廃インク貯蔵部に貯蔵される。この廃インク貯蔵部の多くは、記録装置の耐用期間内に排出される廃インクの貯蔵に十分な容量を有する構成、若しくは、交換可能な構成となっている。前者の廃インク貯蔵部を備えた場合には、その容量が大きくなる分、記録装置本体の大型化を招くおそれがある。一方、後者の廃インク貯蔵部を備える場合には、記録装置の耐用期間中に、廃インク貯蔵部を交換するための猥雑な作業がユーザーに求められることになる。また、交換用の廃インク貯蔵部を準備するというサービス側の負担、および廃インク貯蔵部を入手するというユーザー側の負担も生じる。
【０００４】
そのため、使い切った交換可能なインクカートリッジを廃インク貯蔵部として再利用する方法が提案されている（特許文献１）。この特許文献１に記載の方法の場合には、使い切ったインクカートリッジの１個を記録装置本体の吸引回復処理機構の排出口に接続することにより、そのインクカートリッジが廃インク貯蔵部として再利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−３０４１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、廃インクと同時に吸引回復処理機構の排出口から排出される気体の扱いについての記載がなく、廃インクのみを効率的に使い切りのインクタンクに収容することができず、気体も同時に収容してしまうおそれがある。また、廃インク貯蔵部として利用されるインクカートリッジが廃インクによって満タンになったことを検出するための検知手段についての具体的な記載がなく、その廃インク貯蔵部としてのインクカートリッジの適切な交換時期を知ることができないおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、記録ヘッドから排出される廃インクを効率よく収容して、小型化を図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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のインクジェット記録装置は、内部に収容したインクに負圧を付与するための負圧発生手段を備えたインクタンクと、前記インクタンクから負圧が付与されたインクを導入して吐出口から吐出可能な記録ヘッドと、を用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの前記吐出口から画像の記録に寄与しないインクを廃インクとして排出させる回復処理手段と、前記回復処理手段により排出された廃インクから気体を分離させる気液分離手段と、内部に負圧を生じさせるための負圧発生手段を備えた廃インクタンクが装着可能な装着部と、前記装着部に装着された前記廃インクタンクの内部の負圧によって、当該廃インクタンクの内部に、前記気液分離手段によって分離された廃インクが収容されるように、前記気液分離手段によって分離された廃インクを前記廃インクタンクに導く導入手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、記録ヘッドから排出される廃インクから気体を分離してから、その廃インクを効率よく収容することにより、インクジェット記録装置の小型化を図ることができる。また、廃インクを収容する廃インクタンクとして使用済みのインクタンクを利用することができる。その場合には、インクの使用量と廃インクの収容量をインクタンクに記憶させることにより、使用済みのインクタンクが廃インクタンクとして利用されているときに、それらの記憶情報を利用して、廃インクタンクが満タンになった時期を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の要部の概略斜視図である。
【図２】図１の記録装置に備わる記録ヘッドの吐出口部分の模式図である。
【図３】図１における吸引機構および気液分離機構を矢印Ａ方向から視た模式図である。
【図４】（ａ）は、図１におけるインクカートリッジの満タン時の断面図、（ｂ）は、そのインクカートリッジの使い切り時の断面図である。
【図５】図１の記録装置の制御系のブロック構成図である。
【図６】図１の記録装置において用いられる使用済みインクカートリッジの記憶データの説明図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第２の実施形態において用いられるインクカートリッジの満タン時の断面図、（ｂ）は、そのインクカートリッジの使い切り時の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、インクジェット記録装置１００の主要部の構成を示す概略斜視図である。同図において、１０１はインクカートリッジ（インクタンク）である。本例においては、４色のカラーインク、すなわちブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のインクを１２．０ｇずつ貯留する４つのインクカートリッジ１０１が用いられる。記録ヘッド１０２には、図２のように、それらのインクカートリッジ１０１から供給されたインクを吐出するためのノズル列が形成されている。４つのインクカートリッジは、それぞれ記録ヘッド１０２に対して交換可能に接続されている。記録ヘッド１０２は、インクカートリッジ１０１から、負圧が付与されたインクを導入してノズルから吐出可能である。
【００１２】
図２は、ノズルを形成する吐出口を図１中の矢印Ｚ方向から視た模式図である。２０１は、イエローインクを吐出するためのノズルを形成する吐出口であり、記録ヘッド１０２の吐出口形成面（以下、「ノズル面」ともいう）上において、１インチ当たりＤ個のノズル密度でｄ個形成されている。例えば、吐出口２０１は、１インチ当たり６００個のノズル密度６００ｄｐｉでｄ個（例えば、５１２個形成されており、１ドット当たり５．５ｎｇのイエローインクを吐出可能なノズルを構成する。ノズルは、吐出口、液路、および吐出エネルギー発生素子によって構成されており、その吐出エネルギー発生素子としては、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などを用いることができる。電気熱変換体を用いた場合には、その発熱によってインクを発泡させたときの発泡エネルギーを利用して、吐出口からインクを吐出することができる。２０２、２０３、および２０４は、それぞれマゼンタインク、シアンインク、およびブラックインクを吐出するための吐出口であり、イエローインク用の吐出口２０１と同様にノズルを構成する。
【００１３】
再び図１を参照すると、紙送りローラ１０３は、補助ローラ１０４と共に記録媒体Ｐを挾持しながら図の矢印の方向に回転することにより、記録媒体Ｐを矢印Ｙ方向（副走査方向）に搬送する。１０５は、記録媒体Ｐを給紙するための一対の給紙ローラであり、ローラ１０３および１０４と同様に、記録媒体Ｐを挾持しながら回転する。この一対の給紙ローラ１０５は、その回転速度を紙送りローラ１０３よりも小さくすることにより、記録媒体Ｐに張力を作用させることができる。１０６は、４つのインクカートリッジ１０１と記録ヘッド１０２を着脱可能に搭載するキャリッジであり、副走査方向と交差（本例の場合は、直交）する矢印Ｘの主走査方向に往復移動される。例えば、記録動作時に、キャリッジ１０６が２５インチ／秒の速度で移動しつつ、記録ヘッド１０２から吐出周波数１５ｋＨｚでインクを吐出した場合には、記録媒体Ｐ上に主走査方向の解像度が６００ｄｐｉの画像を記録することができる。キャリッジ１０６は、非記録動作時あるいは記録ヘッド１０２の回復処理時には、吸引機構１０７の直上に移動する。この回復処理としては、増粘インクをノズル内から吸引排出するための吸引回復処理、および画像の記録に寄与しないインクをノズルから吐出する予備吐出などを含むことができる。
【００１４】
図３は、記録ヘッド１０２、吸引機構１０７、および気液分離機構１０９を図１中の矢印Ａ方向から視た模式図である。
【００１５】
図３において、キャリッジ１０６に搭載されたインクカートリッジ１０１には、インクを記録ヘッド１０２へ供給するためのインク供給口３０１が形成されている。インクカートリッジ１０１の下部には、インクカートリッジ１０１内のインクの使用量を記録保持するためのメモリ（記憶手段）３０２が備えられており、そのメモリ３０２は、キャリッジ１０６に備えられたコンタクト部３０３と電気的に接続される。メモリ３０２には、後述する第１および第２の記憶部を含む。キャリッジ１０６に備えられた圧接部３０４は、インク供給口３０１に備わる後述のインク吸収体に圧接する。これにより、これらのインク供給口３０１および圧接部３０４を通して、インクカートリッジ１０１からインクが流入し、そのインクがインク流路３０５を介して記録ヘッド１０２へ供給される。
【００１６】
吸引機構１０７は、記録ヘッド１０２のノズル面をキャッピングするキャップ３０６が備えられており、そのキャップ３０６は、図示しない駆動機構により上下方向（図３中の矢印Ｂ方向）に移動させることができる。記録ヘッド１０２の吸引回復処理時には、キャップ３０６が上方向に移動して記録ヘッド１０２のノズル面をキャップする。また、記録動作の開始等のために、キャリッジ１０６が吸引機構１０７の上方から移動する時には、キャップ３０６が下方に移動してノズル面を開放する。キャップ３０６の内部は、ポンプチューブ３０９を通してチューブポンプ３０７に接続されている。吸引機構１０７のチューブポンプ３０７は、吸引回復処理時に駆動されることにより、そのコロ３０８がポンプチューブ３０９を圧接して、それを図３中矢印Ｃの回転方向にしごく。これにより、記録ヘッド１０２のノズル面、キャップ３０６、ポンプチューブ３０９で形成された閉空間に負圧を発生させて、記録ヘッド１０２のノズルからキャップ３０６内にインクを吸引排出させることができる。また、予備吐出時においては、画像の記録に寄与しないインクを記録ヘッド１０２のノズルからキャップ３０６内に吐出し、そのキャップ３０６内に溜まったインクは、同様にチューブポンプ３０７の排出動作によってキャップ３０６内から排出することができる。このような吸引回復処理、および予備吐出によりキャップ３０６内に排出されたインクは、キャップ３０６内およびチューブポンプ３０７内の空気と共に、チューブポンプ３０７から排出チューブ１０８を通して排出される。
【００１７】
排出チューブ１０８内のインクおよび空気は、気液分離機構１０９に排出される。気液分離機構１０９の内部は、排出されたインクを廃インク３１１として一時貯蔵するタンク（廃インク溜まり）となっており、排出された廃インク３１１は下部に溜まり、同時に排出された気体は上部へと分離される。気液分離機構１０９の上部には気体排出口３１０が備えられている。これにより、排出チューブ１０８から気液分離機構１０９の内部にインクと気体が排出されて、その気液分離機構１０９内部が加圧されると同時に、気体が気体排出口３１０を通して外部に排出される。一方、排出された廃インク３１１は、気液分離機構１０９内に備えられた廃インク吸収体３１２に吸収される。廃インク吸収体３１２は、その上部が気液分離機構１０９の上部に露出しており、その上部にまで廃インク３１１を吸収できるインク吸収性を有している。
【００１８】
気液分離機構１０９の上部には、廃インクタンクとして使用済みのインクカートリッジ１１０が装着可能な装着部が構成されている。気液分離機構１０９と使用済みのインクカートリッジ１１０は、廃インク吸収体３１２と、インク供給口３０１に備わる後述のインク吸収体と、を圧接させるようにして接合される。そのため、後述する使用済みインクカートリッジ１１０の内部の負圧によって、廃インク吸収体３１２に吸収された廃インク３１１を使用済みインクカートリッジ１１０の内部に収容することが可能となる。つまり、廃インク吸収体３１２の毛管力による負圧は、使用済みインクカートリッジ１１０内の負圧（廃インクタンク内の負圧）よりも小さく設定されている。また、使用済みインクカートリッジ１１０に備えられたメモリ３０２は、気液分離機構１０９に備えられたコンタクト部３１３と電気的に接合される。
【００１９】
気液分離機構１０９内の廃インク溜まりは、１区画として1つだけ形成されている。一方、その気液分離機構１０９には、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのインクの４色分に対応する４つの使用済みインクカートリッジ１１０が保持されている。気液分離機構１０９内に排出された廃インク３１１は、各使用済みインクカートリッジ１１０に均等に吸収収容されるわけではなく、各使用済みインクカートリッジ１１０の負圧に応じた量が吸収収容される。
【００２０】
図４は、インクカートリッジ１０１を図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した断面図であり、（ａ）は、満タン時のインクカートリッジ１０１を示し、（ｂ）は、使用済の空のインクカートリッジ（使用済みインクカートリッジ）１１０を示す。
【００２１】
図４（ａ）において、４０１は内部に収容されたインクであり、インク吸収体３０１Ａが備わるインク供給口３０１、インクカートリッジ外装４０２、インク袋４０５、および圧力版４０４によって囲まれた空間に、保持される。インクカートリッジ外装４０２に一端が固定されたばね（ばね部材）４０３は、圧力板４０４を図４中の右方（インク袋の内容積の拡大方向）に付勢する。これにより、インクカートリッジ１０１の内部に負圧を発生させ、その負圧によって、インクカートリッジ１０１はインクを外部に漏らすことなく収容する。インク供給口３０１に備えられた吸収体３０１は、毛管力により負圧を発生するため、インクカートリッジ１０１内の負圧によってインク供給口３０１から空気が入り込むことはない。
【００２２】
図４（ｂ）の使用済みインクカートリッジ１１０は、インクが使用されたことによりインク袋４０５が収縮し、それに伴ってばね４０３も収縮している。そのため、圧力板４０４に対するばね４０３付勢力が大きくなり、インクカートリッジ１１０内には、図４（ａ）のような満タン時のインクカートリッジ１０１よりも大きな負圧が生じる。
【００２３】
使用済みインクカートリッジ１１０のインク供給口３０１に備わる吸収体３０１Ａと、廃インク３１１を吸い上げた気液分離機構１０９の吸収体３１２と、が圧接することにより、それらの間においてインクの連通路が形成される。このとき、使用済みインクカートリッジ１１０の内部に生じている負圧により、気液分離機構１０９内の廃インク３１１を使用済みインクカートリッジ１１０内へ吸収して収容することができる。
【００２４】
図５は、インクジェット記録装置１００の制御回路の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図５において、ＣＰＵ５００は、メインバスライン５０５を介して、記録装置各部の制御およびデータ処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ５００は、ＲＯＭ５０１に格納されるプログラムに従い、以下の各部を介して、データ処理、ヘッド駆動、およびキャリッジ駆動を行う。また、ＣＰＵ５００は、インターフェース５１８を介して、ホスト装置５２０との通信処理が可能である。ＲＡＭ５０２は、ＣＰＵ５００によるデータ処理等のワークエリアとして用いられ、一時的に、上述するインク消費量情報を保存することができる。画像入力部５０３は、ホスト装置５２０からインターフェース５１８を介して入力した画像データを一時的に保持する。画像信号処理部５０４は、色変換、二値化等のデータ処理を実行する。
【００２６】
５１２，５１４は、インクカートリッジ１０１に備わるメモリ３０２（図３参照）内の第１および第２記憶部である。第１記憶部５１２は、インクカートリッジ１０１がキャリッジ上１０６に保持されたときに、主として読み書きが行われる不揮発性の記憶部であり、インクカートリッジ１０１のインク使用量が記憶される。第２記憶部５１４は、インクカートリッジ１０１が使用済みインクカートリッジ１１０として気液分離機構１０９上に保持されたときに、主として読み書きが行われる不揮発性の記憶部である。操作部５０６にはキー等が備えられており、オペレータによる指示およびデータの入力等を可能にする。
【００２７】
回復系制御回路５０７は、ＲＡＭ５０２に格納される回復処理プログラムに従って、予備吐出や吸引動作等の回復動作を制御する。すなわち、回復系モータ５０８は、記録ヘッド５１３と、これと相対移動するキャップ３０６やクリーニングブレード５０９を駆動すると共に、吸引機構１０７を駆動する。クリーニングブレード５０９は、記録ヘッド５１３と相対移動することにより、ノズル面をワイピングする。ヘッド駆動制御回路５１５は、記録ヘッド５１３の吐出エネルギー発生素子（例えば、電気熱変換素子やピエゾ素子など）を駆動して、画像の記録および予備吐出のために、ノズルからインクを吐出させる。キャリッジ駆動制御回路５１６および紙送り制御回路５１７は、ＲＡＭ５０２に格納されるプログラムに従って、キャリッジ１６０の移動および記録媒体Ｐの搬送を制御する。
【００２８】
第１記憶部５１２には、インクカートリッジ１０１の出荷時に、インク使用量として“０”が記憶されている。その後、インクカートリッジ１０１がキャリッジ１０６にされて、画像の記録動作や回復処理動作等によってインクカートリッジ１０１内のインクが使用されると、その都度、その使用量が第１記憶部５１２に記憶されているインク使用量に加算される。回復処理動作には、吸引回復処理動作や予備吐出動作などが含まれる。画像の記録動作によるインクの使用量は、例えば、画像データに基づいて求めることができる。すなわち、画像データに基づいて吐出すべきインクの吐出数のカウント値と、インクの１回の吐出時の吐出量と、により、それぞれのインクカートリッジ毎に、インクの使用量を求めることができる。また、吸引回復動作によるインクの使用量は、例えば、１回の吸引回復動作によるインクの吸引量と、吸引回復動作の実施回数と、に基づいて求めることができる。また、予備吐出によるインクの使用量は、例えば、１回の予備吐出によるインクの吐出量と、予備吐出の実施回数と、に基づいて求めることができる。このようなインクの使用量の算出処理、および、その算出したインクの使用量を第１記憶部５１２に記憶されているインク使用量に加算する処理は、ＲＡＭ５０２に格納されるプログラムに従ってＣＰＵ５００が実行することができる。ＣＰＵ５００は、インクカートリッジ１０１内のインクの使用量（インクタンク内のインクの使用量）を第１記憶部５１２に記憶させる第１制御手段としての機能をもつ。インクの使用量を加算するタイミングは、画像の記録動作や回復処理動作等の動作途中、あるいは、それらの動作後であってもよい。
【００２９】
インクカートリッジ１０１の第１記憶部５１２に記憶されたインク使用量が所定の規定値を超えると、ＣＰＵ５００は、そのインクカートリッジ１０１内のインクが使い切られたと判断して、インクが無くなったことをユーザーに通知する。その後、その使い切られたインクカートリッジ１０１は、使用済みインクカートリッジ１１０として、ユーザーより気液分離機構１０９に装着される。気液分離機構１０９に装着される４つの使用済みインクカートリッジ１１０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）のインクのいずれを収容していたものであってもよく、同色のインクを収容していたものが複数あってもよい。図１においては、それら４つの使用済みインクカートリッジ１１０がブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）のインクを収容していたものとして表されている。
【００３０】
気液分離機構１０９に装着された使用済みインクカートリッジ１１０においては、第２記憶部５１４が主として読み書きされる。第２記憶部５１４には、使用済みインクカートリッジ１１０に収容される廃インク量を加算したデータが記憶される。ＣＰＵ５００は、インクジェット記録装置の回復処理動作（吸引回復処理動作や予備吐出動作など）が行なわれる都度、その回復動作によって排出される廃インクの量を求め、その量を、第２記憶部５１４に記憶されている廃インク量に加算する。吸引回復処理動作によって排出される廃インク量は、例えば、１回の吸引回復動作によるインクの吸引量と、吸引回復動作の実施回数と、に基づいて求めることができる。ＣＰＵ５００は、廃インクの収容量を第２記憶部５１４に記憶させる第２制御部としての機能をもつ。また、予備吐出動作によって排出される廃インク量は、例えば、１回の予備吐出によるインクの吐出量と、予備吐出の実施回数と、に基づいて求めることができる。
【００３１】
廃インク量は、気液分離機構１０９に装着された４つの使用済みインクカートリッジ１１０の第２記憶部５１４に対して、分けて加算される。その廃インク量を分ける割合は、｛（インク使用量Ａ１）−（廃インク収容量Ａ２）｝との値に応じて決める。インク使用量Ａ１は、使用済みインクカートリッジ１１０がインクカートリッジ１０１として使用されていたときのインク使用量（第１記憶部５１２に記憶されているインク使用量）である。また、廃インク収容量Ａ２は、使用済みインクカートリッジ１１０が現在時点において収容している廃インクの収容量（第２記憶部５１２に記憶されている廃インク量）である。
【００３２】
図６は、４つの使用済みインクカートリッジ１１０の第２記憶部５１４に対して、廃インク量を分けて加算する例の説明図である。本例において、気液分離機構１０９に装着された４つの使用済みインクカートリッジ１１０は、便宜的に、図１のようにブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）のインクを収容していたものであったと仮定する。それらの４つの使用済みインクカートリッジ１１０は、図６においては、「ブラック」、「シアン」、「マゼンタ」、および「イエロー」として表す。また、以下において、それらを「使用済みインクカートリッジ（Ｋ）」、「使用済みインクカートリッジ（Ｃ）」、「使用済みインクカートリッジ（Ｍ）」、および「使用済みインクカートリッジ（Ｙ）」ともいう。
【００３３】
図６の例において、４つの使用済みインクカートリッジのインク使用量Ａ１は１４．０ｇであり、使用済みインクカートリッジ（Ｋ）、（Ｃ）、（Ｍ）、および（Ｙ）の値（Ａ１−Ａ２）は、８．０ｇ、１．０ｇ、２．０ｇ、および４．０ｇである。加算総廃インク量（Ａｓ）は、今回実施した回復処理動作（吸引回復処理動作や予備吐出動作など）によって排出された廃インクの総量である。この量Ａｓは、（Ａ１−Ａ２）の値に比例して使用済みインクカートリッジ（Ｋ）、（Ｃ）、（Ｍ）、および（Ｙ）に割り振られた上、加算廃インク量（Ａｄ）として各使用済みインクカートリッジの量Ａ２に加算される。本例の場合、量Ａｓは１５０ｍｇであり、この１５０ｍｇを８：１：２：４の割合で振り分けた量Ａｄ（８０ｍｇ、１０ｍｇ、２０ｍｇ、４０ｍｇ）が使用済みインクカートリッジ（Ｋ）、（Ｃ）、（Ｍ）、および（Ｙ）の量Ａ２に加算される。このように、回復処理動作の都度、その回復処理動作によって排出された廃インクの量Ａｓは、（Ａ１−Ａ２）の値に比例して４つの使用済みインクカートリッジに割り振られて、それらのインクカートリッジの廃インク収容量Ａ２に加算される。量Ａｓの振り分けの割合を決定する方法は、本例のように（Ａ１−Ａ２）の値に比例して決定する方法のみに特定されず、例えば、それぞれの使用済みインクカートリッジ内の負圧の程度に応じて割り振ってもよい。
【００３４】
使用済みインクカートリッジの廃インク収容量Ａ２がインク使用量Ａ１に達したときに、その使用済みインクカートリッジは廃インクによって満タンになったと判断し、その交換をユーザーに促す通知を発する。このような通知、および前述した廃インク量の一連のデータ処理は、ＲＡＭ５０２に格納されるプログラムに従ってＣＰＵ５００が実行することができる。ＣＰＵ５００は、使用済みインクカートリッジが廃インクによって満タンになったか否かを判定する判定手段としての機能をもつ。
【００３５】
このように、吸引機構から排出された廃インクを、気液分離機構によって気体と分離してから使用済みインクカートリッジに収容することにより、廃インクを効率よく収容することができる。また、インクカートリッジに備えられたメモリ（記憶手段）を用いることにより、使用済みインクカートリッジが廃インクによって満タンとなったときを検出して、その交換時期を報知することができる。これらの結果、インクジェット記録装置の小型化および高性能化を図ることができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
前述した第１の実施形態においては、インクカートリッジの内部に負圧を発生させるための負圧発生機構としてばねを用いた。本実施形態においては、その負圧発生機構としてインク吸収体が用いられる。
【００３７】
図７（ａ）は、満タン時のインクカートリッジの断面図であり、図７（ｂ）は、使用済みのインクカートリッジの断面図である。図７（ａ）において、インクカートリッジの外装４０２内に備えられた吸収体６０１は、その毛管力によりインク４０１を吸収保持する。インク供給口３０１に備わる吸収体３０１Ａは、吸収体５０１よりも多孔質部の密度が密であり、吸収体５０１よりも毛管力が強い。そのため、吸収体３０１Ａに保持されているインク４０１がインク供給口３０１から流出すると、その吸収体３０１Ａの強い毛管力によって生じる負圧により、吸収体６０１内のインク４０１が吸収体３０１Ａに流入する。このようにして、吸収体６０１に吸収保持されているインク４０１は、吸収体３０１Ａを通してインク供給口３０１から記録ヘッド１０２に供給される。インクカートリッジ内のインクの消費に伴い、吸収体６０１に吸収保持されているインク４０１は減少し、それが使い切られたときには図７（ｂ）のような状態となる。吸収体６０１内に吸収保持されているインク４０１の液面は、図７（ａ）のときよりも図７（ｂ）のときの方が低くなり、両者においてインクの水頭差が異なる。そのため、インク４０１に付与される負圧は、図７（ａ）の満タン時よりも図７（ｂ）の使い切り時の方が大きくなる。
【００３８】
本例では、インクカートリッジの負圧発生機構として吸収体を用い、その吸収体をインクカートリッジ内部の全てに充填した。しかし、インクカートリッジ内の一部に、負圧発生機構として吸収体を備えてもよい。
【００３９】
（他の実施形態）
本発明は、前述したシリアルスキャンタイプの記録装置のみならず、長尺の記録ヘッドを用いるフルラインタイプの記録装置に対しても適用することができる。要は、記録ヘッドから、画像の記録に寄与しないインクが排出される種々の記録装置に対して広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０１ インクジェットカートリッジ
１０２ 記録ヘッド
１０７ 吸引機構
１０９ 気液分離機構
３０６ キャップ
５００ ＣＰＵ
５０１ ＲＯＭ
５０２ ＲＡＭ
Ｐ 記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクタンクから導入したインクを記録ヘッドから吐出することによって、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体上に画像を記録するインクジェット記録装置においては、記録速度を向上させるために、ノズルを形成する液路や吐出口を複数の集積した記録ヘッドが用いられている。このような記録装置においては、記録ヘッドのノズルからインクを常に安定して吐出するために、増粘あるいは固着したインクをノズルから排出させる回復処理が行われる。この回復処理としては、吸引回復処理や予備吐出などが含まれる。吸引回復処理は、吐出口が形成された吐出口形成面（ノズル面ともいう）をキャップによってキャッピングし、そのキャップ内に、ポンプ等により発生した負圧を導入することにより、増粘インクをノズル内からキャップ内に吸引排出するための処理である。一方、予備吐出は、画像の記録に寄与しないインクをノズルから吐出することにより、増粘インクをノズル内から排出するための処理である。
【０００３】
通常、このような吸引回復処理や予備吐出によって排出されたインク（以下、「廃インク」ともいう）は、記録装置内の廃インク貯蔵部に貯蔵される。この廃インク貯蔵部の多くは、記録装置の耐用期間内に排出される廃インクの貯蔵に十分な容量を有する構成、若しくは、交換可能な構成となっている。前者の廃インク貯蔵部を備えた場合には、その容量が大きくなる分、記録装置本体の大型化を招くおそれがある。一方、後者の廃インク貯蔵部を備える場合には、記録装置の耐用期間中に、廃インク貯蔵部を交換するための猥雑な作業がユーザーに求められることになる。また、交換用の廃インク貯蔵部を準備するというサービス側の負担、および廃インク貯蔵部を入手するというユーザー側の負担も生じる。
【０００４】
そのため、使い切った交換可能なインクカートリッジを廃インク貯蔵部として再利用する方法が提案されている（特許文献１）。この特許文献１に記載の方法の場合には、使い切ったインクカートリッジの１個を記録装置本体の吸引回復処理機構の排出口に接続することにより、そのインクカートリッジが廃インク貯蔵部として再利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−３０４１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、廃インクと同時に吸引回復処理機構の排出口から排出される気体の扱いについての記載がなく、廃インクのみを効率的に使い切りのインクタンクに収容することができず、気体も同時に収容してしまうおそれがある。また、廃インク貯蔵部として利用されるインクカートリッジが廃インクによって満タンになったことを検出するための検知手段についての具体的な記載がなく、その廃インク貯蔵部としてのインクカートリッジの適切な交換時期を知ることができないおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、記録ヘッドから排出される廃インクを効率よく収容して、小型化を図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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のインクジェット記録装置は、内部に収容したインクに負圧を付与するための負圧発生手段を備えたインクタンクと、前記インクタンクから負圧が付与されたインクを導入して吐出口から吐出可能な記録ヘッドと、を用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドの前記吐出口から画像の記録に寄与しないインクを廃インクとして排出させる回復処理手段と、前記回復処理手段により排出された廃インクから気体を分離させる気液分離手段と、内部に負圧を生じさせるための負圧発生手段を備えた廃インクタンクが装着可能な装着部と、前記装着部に装着された前記廃インクタンクの内部の負圧によって、当該廃インクタンクの内部に、前記気液分離手段によって分離された廃インクが収容されるように、前記気液分離手段によって分離された廃インクを前記廃インクタンクに導く導入手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、記録ヘッドから排出される廃インクから気体を分離してから、その廃インクを効率よく収容することにより、インクジェット記録装置の小型化を図ることができる。また、廃インクを収容する廃インクタンクとして使用済みのインクタンクを利用することができる。その場合には、インクの使用量と廃インクの収容量をインクタンクに記憶させることにより、使用済みのインクタンクが廃インクタンクとして利用されているときに、それらの記憶情報を利用して、廃インクタンクが満タンになった時期を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインクジェット記録装置の要部の概略斜視図である。
【図２】図１の記録装置に備わる記録ヘッドの吐出口部分の模式図である。
【図３】図１における吸引機構および気液分離機構を矢印Ａ方向から視た模式図である。
【図４】（ａ）は、図１におけるインクカートリッジの満タン時の断面図、（ｂ）は、そのインクカートリッジの使い切り時の断面図である。
【図５】図１の記録装置の制御系のブロック構成図である。
【図６】図１の記録装置において用いられる使用済みインクカートリッジの記憶データの説明図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第２の実施形態において用いられるインクカートリッジの満タン時の断面図、（ｂ）は、そのインクカートリッジの使い切り時の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、インクジェット記録装置１００の主要部の構成を示す概略斜視図である。同図において、１０１はインクカートリッジ（インクタンク）である。本例においては、４色のカラーインク、すなわちブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のインクを１２．０ｇずつ貯留する４つのインクカートリッジ１０１が用いられる。記録ヘッド１０２には、図２のように、それらのインクカートリッジ１０１から供給されたインクを吐出するためのノズル列が形成されている。４つのインクカートリッジは、それぞれ記録ヘッド１０２に対して交換可能に接続されている。記録ヘッド１０２は、インクカートリッジ１０１から、負圧が付与されたインクを導入してノズルから吐出可能である。
【００１２】
図２は、ノズルを形成する吐出口を図１中の矢印Ｚ方向から視た模式図である。２０１は、イエローインクを吐出するためのノズルを形成する吐出口であり、記録ヘッド１０２の吐出口形成面（以下、「ノズル面」ともいう）上において、１インチ当たりＤ個のノズル密度でｄ個形成されている。例えば、吐出口２０１は、１インチ当たり６００個のノズル密度６００ｄｐｉでｄ個（例えば、５１２個形成されており、１ドット当たり５．５ｎｇのイエローインクを吐出可能なノズルを構成する。ノズルは、吐出口、液路、および吐出エネルギー発生素子によって構成されており、その吐出エネルギー発生素子としては、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などを用いることができる。電気熱変換体を用いた場合には、その発熱によってインクを発泡させたときの発泡エネルギーを利用して、吐出口からインクを吐出することができる。２０２、２０３、および２０４は、それぞれマゼンタインク、シアンインク、およびブラックインクを吐出するための吐出口であり、イエローインク用の吐出口２０１と同様にノズルを構成する。
【００１３】
再び図１を参照すると、紙送りローラ１０３は、補助ローラ１０４と共に記録媒体Ｐを挾持しながら図の矢印の方向に回転することにより、記録媒体Ｐを矢印Ｙ方向（副走査方向）に搬送する。１０５は、記録媒体Ｐを給紙するための一対の給紙ローラであり、ローラ１０３および１０４と同様に、記録媒体Ｐを挾持しながら回転する。この一対の給紙ローラ１０５は、その回転速度を紙送りローラ１０３よりも小さくすることにより、記録媒体Ｐに張力を作用させることができる。１０６は、４つのインクカートリッジ１０１と記録ヘッド１０２を着脱可能に搭載するキャリッジであり、副走査方向と交差（本例の場合は、直交）する矢印Ｘの主走査方向に往復移動される。例えば、記録動作時に、キャリッジ１０６が２５インチ／秒の速度で移動しつつ、記録ヘッド１０２から吐出周波数１５ｋＨｚでインクを吐出した場合には、記録媒体Ｐ上に主走査方向の解像度が６００ｄｐｉの画像を記録することができる。キャリッジ１０６は、非記録動作時あるいは記録ヘッド１０２の回復処理時には、吸引機構１０７の直上に移動する。この回復処理としては、増粘インクをノズル内から吸引排出するための吸引回復処理、および画像の記録に寄与しないインクをノズルから吐出する予備吐出などを含むことができる。
【００１４】
図３は、記録ヘッド１０２、吸引機構１０７、および気液分離機構１０９を図１中の矢印Ａ方向から視た模式図である。
【００１５】
図３において、キャリッジ１０６に搭載されたインクカートリッジ１０１には、インクを記録ヘッド１０２へ供給するためのインク供給口３０１が形成されている。インクカートリッジ１０１の下部には、インクカートリッジ１０１内のインクの使用量を記録保持するためのメモリ（記憶手段）３０２が備えられており、そのメモリ３０２は、キャリッジ１０６に備えられたコンタクト部３０３と電気的に接続される。メモリ３０２には、後述する第１および第２の記憶部を含む。キャリッジ１０６に備えられた圧接部３０４は、インク供給口３０１に備わる後述のインク吸収体に圧接する。これにより、これらのインク供給口３０１および圧接部３０４を通して、インクカートリッジ１０１からインクが流入し、そのインクがインク流路３０５を介して記録ヘッド１０２へ供給される。
【００１６】
吸引機構１０７は、記録ヘッド１０２のノズル面をキャッピングするキャップ３０６が備えられており、そのキャップ３０６は、図示しない駆動機構により上下方向（図３中の矢印Ｂ方向）に移動させることができる。記録ヘッド１０２の吸引回復処理時には、キャップ３０６が上方向に移動して記録ヘッド１０２のノズル面をキャップする。また、記録動作の開始等のために、キャリッジ１０６が吸引機構１０７の上方から移動する時には、キャップ３０６が下方に移動してノズル面を開放する。キャップ３０６の内部は、ポンプチューブ３０９を通してチューブポンプ３０７に接続されている。吸引機構１０７のチューブポンプ３０７は、吸引回復処理時に駆動されることにより、そのコロ３０８がポンプチューブ３０９を圧接して、それを図３中矢印Ｃの回転方向にしごく。これにより、記録ヘッド１０２のノズル面、キャップ３０６、ポンプチューブ３０９で形成された閉空間に負圧を発生させて、記録ヘッド１０２のノズルからキャップ３０６内にインクを吸引排出させることができる。また、予備吐出時においては、画像の記録に寄与しないインクを記録ヘッド１０２のノズルからキャップ３０６内に吐出し、そのキャップ３０６内に溜まったインクは、同様にチューブポンプ３０７の排出動作によってキャップ３０６内から排出することができる。このような吸引回復処理、および予備吐出によりキャップ３０６内に排出されたインクは、キャップ３０６内およびチューブポンプ３０７内の空気と共に、チューブポンプ３０７から排出チューブ１０８を通して排出される。
【００１７】
排出チューブ１０８内のインクおよび空気は、気液分離機構１０９に排出される。気液分離機構１０９の内部は、排出されたインクを廃インク３１１として一時貯蔵するタンク（廃インク溜まり）となっており、排出された廃インク３１１は下部に溜まり、同時に排出された気体は上部へと分離される。気液分離機構１０９の上部には気体排出口３１０が備えられている。これにより、排出チューブ１０８から気液分離機構１０９の内部にインクと気体が排出されて、その気液分離機構１０９内部が加圧されると同時に、気体が気体排出口３１０を通して外部に排出される。一方、排出された廃インク３１１は、気液分離機構１０９内に備えられた廃インク吸収体３１２に吸収される。廃インク吸収体３１２は、その上部が気液分離機構１０９の上部に露出しており、その上部にまで廃インク３１１を吸収できるインク吸収性を有している。
【００１８】
気液分離機構１０９の上部には、廃インクタンクとして使用済みのインクカートリッジ１１０が装着可能な装着部が構成されている。気液分離機構１０９と使用済みのインクカートリッジ１１０は、廃インク吸収体３１２と、インク供給口３０１に備わる後述のインク吸収体と、を圧接させるようにして接合される。そのため、後述する使用済みインクカートリッジ１１０の内部の負圧によって、廃インク吸収体３１２に吸収された廃インク３１１を使用済みインクカートリッジ１１０の内部に収容することが可能となる。つまり、廃インク吸収体３１２の毛管力による負圧は、使用済みインクカートリッジ１１０内の負圧（廃インクタンク内の負圧）よりも小さく設定されている。また、使用済みインクカートリッジ１１０に備えられたメモリ３０２は、気液分離機構１０９に備えられたコンタクト部３１３と電気的に接合される。
【００１９】
気液分離機構１０９内の廃インク溜まりは、１区画として1つだけ形成されている。一方、その気液分離機構１０９には、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエローのインクの４色分に対応する４つの使用済みインクカートリッジ１１０が保持されている。気液分離機構１０９内に排出された廃インク３１１は、各使用済みインクカートリッジ１１０に均等に吸収収容されるわけではなく、各使用済みインクカートリッジ１１０の負圧に応じた量が吸収収容される。
【００２０】
図４は、インクカートリッジ１０１を図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した断面図であり、（ａ）は、満タン時のインクカートリッジ１０１を示し、（ｂ）は、使用済の空のインクカートリッジ（使用済みインクカートリッジ）１１０を示す。
【００２１】
図４（ａ）において、４０１は内部に収容されたインクであり、インク吸収体３０１Ａが備わるインク供給口３０１、インクカートリッジ外装４０２、インク袋４０５、および圧力版４０４によって囲まれた空間に、保持される。インクカートリッジ外装４０２に一端が固定されたばね（ばね部材）４０３は、圧力板４０４を図４中の右方（インク袋の内容積の拡大方向）に付勢する。これにより、インクカートリッジ１０１の内部に負圧を発生させ、その負圧によって、インクカートリッジ１０１はインクを外部に漏らすことなく収容する。インク供給口３０１に備えられた吸収体３０１は、毛管力により負圧を発生するため、インクカートリッジ１０１内の負圧によってインク供給口３０１から空気が入り込むことはない。
【００２２】
図４（ｂ）の使用済みインクカートリッジ１１０は、インクが使用されたことによりインク袋４０５が収縮し、それに伴ってばね４０３も収縮している。そのため、圧力板４０４に対するばね４０３付勢力が大きくなり、インクカートリッジ１１０内には、図４（ａ）のような満タン時のインクカートリッジ１０１よりも大きな負圧が生じる。
【００２３】
使用済みインクカートリッジ１１０のインク供給口３０１に備わる吸収体３０１Ａと、廃インク３１１を吸い上げた気液分離機構１０９の吸収体３１２と、が圧接することにより、それらの間においてインクの連通路が形成される。このとき、使用済みインクカートリッジ１１０の内部に生じている負圧により、気液分離機構１０９内の廃インク３１１を使用済みインクカートリッジ１１０内へ吸収して収容することができる。
【００２４】
図５は、インクジェット記録装置１００の制御回路の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図５において、ＣＰＵ５００は、メインバスライン５０５を介して、記録装置各部の制御およびデータ処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ５００は、ＲＯＭ５０１に格納されるプログラムに従い、以下の各部を介して、データ処理、ヘッド駆動、およびキャリッジ駆動を行う。また、ＣＰＵ５００は、インターフェース５１８を介して、ホスト装置５２０との通信処理が可能である。ＲＡＭ５０２は、ＣＰＵ５００によるデータ処理等のワークエリアとして用いられ、一時的に、上述するインク消費量情報を保存することができる。画像入力部５０３は、ホスト装置５２０からインターフェース５１８を介して入力した画像データを一時的に保持する。画像信号処理部５０４は、色変換、二値化等のデータ処理を実行する。
【００２６】
５１２，５１４は、インクカートリッジ１０１に備わるメモリ３０２（図３参照）内の第１および第２記憶部である。第１記憶部５１２は、インクカートリッジ１０１がキャリッジ上１０６に保持されたときに、主として読み書きが行われる不揮発性の記憶部であり、インクカートリッジ１０１のインク使用量が記憶される。第２記憶部５１４は、インクカートリッジ１０１が使用済みインクカートリッジ１１０として気液分離機構１０９上に保持されたときに、主として読み書きが行われる不揮発性の記憶部である。操作部５０６にはキー等が備えられており、オペレータによる指示およびデータの入力等を可能にする。
【００２７】
回復系制御回路５０７は、ＲＡＭ５０２に格納される回復処理プログラムに従って、予備吐出や吸引動作等の回復動作を制御する。すなわち、回復系モータ５０８は、記録ヘッド５１３と、これと相対移動するキャップ３０６やクリーニングブレード５０９を駆動すると共に、吸引機構１０７を駆動する。クリーニングブレード５０９は、記録ヘッド５１３と相対移動することにより、ノズル面をワイピングする。ヘッド駆動制御回路５１５は、記録ヘッド５１３の吐出エネルギー発生素子（例えば、電気熱変換素子やピエゾ素子など）を駆動して、画像の記録および予備吐出のために、ノズルからインクを吐出させる。キャリッジ駆動制御回路５１６および紙送り制御回路５１７は、ＲＡＭ５０２に格納されるプログラムに従って、キャリッジ１６０の移動および記録媒体Ｐの搬送を制御する。
【００２８】
第１記憶部５１２には、インクカートリッジ１０１の出荷時に、インク使用量として“０”が記憶されている。その後、インクカートリッジ１０１がキャリッジ１０６にされて、画像の記録動作や回復処理動作等によってインクカートリッジ１０１内のインクが使用されると、その都度、その使用量が第１記憶部５１２に記憶されているインク使用量に加算される。回復処理動作には、吸引回復処理動作や予備吐出動作などが含まれる。画像の記録動作によるインクの使用量は、例えば、画像データに基づいて求めることができる。すなわち、画像データに基づいて吐出すべきインクの吐出数のカウント値と、インクの１回の吐出時の吐出量と、により、それぞれのインクカートリッジ毎に、インクの使用量を求めることができる。また、吸引回復動作によるインクの使用量は、例えば、１回の吸引回復動作によるインクの吸引量と、吸引回復動作の実施回数と、に基づいて求めることができる。また、予備吐出によるインクの使用量は、例えば、１回の予備吐出によるインクの吐出量と、予備吐出の実施回数と、に基づいて求めることができる。このようなインクの使用量の算出処理、および、その算出したインクの使用量を第１記憶部５１２に記憶されているインク使用量に加算する処理は、ＲＡＭ５０２に格納されるプログラムに従ってＣＰＵ５００が実行することができる。ＣＰＵ５００は、インクカートリッジ１０１内のインクの使用量（インクタンク内のインクの使用量）を第１記憶部５１２に記憶させる第１制御手段としての機能をもつ。インクの使用量を加算するタイミングは、画像の記録動作や回復処理動作等の動作途中、あるいは、それらの動作後であってもよい。
【００２９】
インクカートリッジ１０１の第１記憶部５１２に記憶されたインク使用量が所定の規定値を超えると、ＣＰＵ５００は、そのインクカートリッジ１０１内のインクが使い切られたと判断して、インクが無くなったことをユーザーに通知する。その後、その使い切られたインクカートリッジ１０１は、使用済みインクカートリッジ１１０として、ユーザーより気液分離機構１０９に装着される。気液分離機構１０９に装着される４つの使用済みインクカートリッジ１１０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）のインクのいずれを収容していたものであってもよく、同色のインクを収容していたものが複数あってもよい。図１においては、それら４つの使用済みインクカートリッジ１１０がブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）のインクを収容していたものとして表されている。
【００３０】
気液分離機構１０９に装着された使用済みインクカートリッジ１１０においては、第２記憶部５１４が主として読み書きされる。第２記憶部５１４には、使用済みインクカートリッジ１１０に収容される廃インク量を加算したデータが記憶される。ＣＰＵ５００は、インクジェット記録装置の回復処理動作（吸引回復処理動作や予備吐出動作など）が行なわれる都度、その回復動作によって排出される廃インクの量を求め、その量を、第２記憶部５１４に記憶されている廃インク量に加算する。吸引回復処理動作によって排出される廃インク量は、例えば、１回の吸引回復動作によるインクの吸引量と、吸引回復動作の実施回数と、に基づいて求めることができる。ＣＰＵ５００は、廃インクの収容量を第２記憶部５１４に記憶させる第２制御部としての機能をもつ。また、予備吐出動作によって排出される廃インク量は、例えば、１回の予備吐出によるインクの吐出量と、予備吐出の実施回数と、に基づいて求めることができる。
【００３１】
廃インク量は、気液分離機構１０９に装着された４つの使用済みインクカートリッジ１１０の第２記憶部５１４に対して、分けて加算される。その廃インク量を分ける割合は、｛（インク使用量Ａ１）−（廃インク収容量Ａ２）｝との値に応じて決める。インク使用量Ａ１は、使用済みインクカートリッジ１１０がインクカートリッジ１０１として使用されていたときのインク使用量（第１記憶部５１２に記憶されているインク使用量）である。また、廃インク収容量Ａ２は、使用済みインクカートリッジ１１０が現在時点において収容している廃インクの収容量（第２記憶部５１２に記憶されている廃インク量）である。
【００３２】
図６は、４つの使用済みインクカートリッジ１１０の第２記憶部５１４に対して、廃インク量を分けて加算する例の説明図である。本例において、気液分離機構１０９に装着された４つの使用済みインクカートリッジ１１０は、便宜的に、図１のようにブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）のインクを収容していたものであったと仮定する。それらの４つの使用済みインクカートリッジ１１０は、図６においては、「ブラック」、「シアン」、「マゼンタ」、および「イエロー」として表す。また、以下において、それらを「使用済みインクカートリッジ（Ｋ）」、「使用済みインクカートリッジ（Ｃ）」、「使用済みインクカートリッジ（Ｍ）」、および「使用済みインクカートリッジ（Ｙ）」ともいう。
【００３３】
図６の例において、４つの使用済みインクカートリッジのインク使用量Ａ１は１４．０ｇであり、使用済みインクカートリッジ（Ｋ）、（Ｃ）、（Ｍ）、および（Ｙ）の値（Ａ１−Ａ２）は、８．０ｇ、１．０ｇ、２．０ｇ、および４．０ｇである。加算総廃インク量（Ａｓ）は、今回実施した回復処理動作（吸引回復処理動作や予備吐出動作など）によって排出された廃インクの総量である。この量Ａｓは、（Ａ１−Ａ２）の値に比例して使用済みインクカートリッジ（Ｋ）、（Ｃ）、（Ｍ）、および（Ｙ）に割り振られた上、加算廃インク量（Ａｄ）として各使用済みインクカートリッジの量Ａ２に加算される。本例の場合、量Ａｓは１５０ｍｇであり、この１５０ｍｇを８：１：２：４の割合で振り分けた量Ａｄ（８０ｍｇ、１０ｍｇ、２０ｍｇ、４０ｍｇ）が使用済みインクカートリッジ（Ｋ）、（Ｃ）、（Ｍ）、および（Ｙ）の量Ａ２に加算される。このように、回復処理動作の都度、その回復処理動作によって排出された廃インクの量Ａｓは、（Ａ１−Ａ２）の値に比例して４つの使用済みインクカートリッジに割り振られて、それらのインクカートリッジの廃インク収容量Ａ２に加算される。量Ａｓの振り分けの割合を決定する方法は、本例のように（Ａ１−Ａ２）の値に比例して決定する方法のみに特定されず、例えば、それぞれの使用済みインクカートリッジ内の負圧の程度に応じて割り振ってもよい。
【００３４】
使用済みインクカートリッジの廃インク収容量Ａ２がインク使用量Ａ１に達したときに、その使用済みインクカートリッジは廃インクによって満タンになったと判断し、その交換をユーザーに促す通知を発する。このような通知、および前述した廃インク量の一連のデータ処理は、ＲＡＭ５０２に格納されるプログラムに従ってＣＰＵ５００が実行することができる。ＣＰＵ５００は、使用済みインクカートリッジが廃インクによって満タンになったか否かを判定する判定手段としての機能をもつ。
【００３５】
このように、吸引機構から排出された廃インクを、気液分離機構によって気体と分離してから使用済みインクカートリッジに収容することにより、廃インクを効率よく収容することができる。また、インクカートリッジに備えられたメモリ（記憶手段）を用いることにより、使用済みインクカートリッジが廃インクによって満タンとなったときを検出して、その交換時期を報知することができる。これらの結果、インクジェット記録装置の小型化および高性能化を図ることができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
前述した第１の実施形態においては、インクカートリッジの内部に負圧を発生させるための負圧発生機構としてばねを用いた。本実施形態においては、その負圧発生機構としてインク吸収体が用いられる。
【００３７】
図７（ａ）は、満タン時のインクカートリッジの断面図であり、図７（ｂ）は、使用済みのインクカートリッジの断面図である。図７（ａ）において、インクカートリッジの外装４０２内に備えられた吸収体６０１は、その毛管力によりインク４０１を吸収保持する。インク供給口３０１に備わる吸収体３０１Ａは、吸収体５０１よりも多孔質部の密度が密であり、吸収体５０１よりも毛管力が強い。そのため、吸収体３０１Ａに保持されているインク４０１がインク供給口３０１から流出すると、その吸収体３０１Ａの強い毛管力によって生じる負圧により、吸収体６０１内のインク４０１が吸収体３０１Ａに流入する。このようにして、吸収体６０１に吸収保持されているインク４０１は、吸収体３０１Ａを通してインク供給口３０１から記録ヘッド１０２に供給される。インクカートリッジ内のインクの消費に伴い、吸収体６０１に吸収保持されているインク４０１は減少し、それが使い切られたときには図７（ｂ）のような状態となる。吸収体６０１内に吸収保持されているインク４０１の液面は、図７（ａ）のときよりも図７（ｂ）のときの方が低くなり、両者においてインクの水頭差が異なる。そのため、インク４０１に付与される負圧は、図７（ａ）の満タン時よりも図７（ｂ）の使い切り時の方が大きくなる。
【００３８】
本例では、インクカートリッジの負圧発生機構として吸収体を用い、その吸収体をインクカートリッジ内部の全てに充填した。しかし、インクカートリッジ内の一部に、負圧発生機構として吸収体を備えてもよい。
【００３９】
（他の実施形態）
本発明は、前述したシリアルスキャンタイプの記録装置のみならず、長尺の記録ヘッドを用いるフルラインタイプの記録装置に対しても適用することができる。要は、記録ヘッドから、画像の記録に寄与しないインクが排出される種々の記録装置に対して広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０１ インクジェットカートリッジ
１０２ 記録ヘッド
１０７ 吸引機構
１０９ 気液分離機構
３０６ キャップ
５００ ＣＰＵ
５０１ ＲＯＭ
５０２ ＲＡＭ
Ｐ 記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に収容したインクに負圧を付与するための負圧発生手段を備えたインクタンクと、前記インクタンクから負圧が付与されたインクを導入して吐出口から吐出可能な記録ヘッドと、を用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドの前記吐出口から画像の記録に寄与しないインクを廃インクとして排出させる回復処理手段と、
前記回復処理手段により排出された廃インクから気体を分離させる気液分離手段と、
内部に負圧を生じさせるための負圧発生手段を備えた廃インクタンクが装着可能な装着部と、
前記装着部に装着された前記廃インクタンクの内部の負圧によって、当該廃インクタンクの内部に、前記気液分離手段によって分離された廃インクが収容されるように、前記気液分離手段によって分離された廃インクを前記廃インクタンクに導く導入手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記廃インクタンクは、内部のインクが使用された後の前記インクタンクであ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。
【請求項３】
前記インクタンクに備わる負圧発生手段は、インクを収容するインク袋と、前記インク袋を内容積の拡大方向に付勢するばね部材と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インクタンクに備わる負圧発生手段は、インクを吸収保持するインク吸収体であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記導入手段は、前記気液分離手段によって分離された廃インクを吸収保持したまま前記廃インクタンクに導く廃インク吸収体を備え、
前記廃インク吸収体の毛管力による負圧は、前記廃インクタンク内の負圧よりも小さい
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記廃インクタンクは、内部のインクが使用された後の前記インクタンクであり、
前記インクタンクは、第１および第２記憶手段を備え、
前記インクジェット記録装置は、
前記インクタンク内のインクの使用量を前記第１手段に記憶させる第１制御手段と、
前記インクタンクが前記廃インクタンクとして利用されるときに、廃インクの収容量を前記第２記憶手段に記憶させる第２制御手段と、
前記インクタンクが前記廃インクタンクとして利用されるときに、前記第１記憶手段に記憶されているインクの使用量と、前記第２記憶手段に記憶されている廃インクの収容量と、の差に基づいて、前記廃インクタンクが廃インクによって満タンになっているか否かを判定する判定手段と、
を備える
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記導入手段は、前記気液分離手段によって分離された廃インクを複数の前記廃インクタンクに導入し、
前記第２制御手段は、前記複数の廃インクタンクとして複数の前記インクタンクが利用されるときに、前記回復処理手段によって排出された廃インクの量を前記複数の廃インクタンクにおける複数の前記第２記憶手段のそれぞれに振り分けて記憶させ、その振り分けの割合は、前記第１記憶手段に記憶されているインクの使用量と、前記第２記憶手段に記憶されている廃インクの収容量と、の差に応じて決定する
ことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
内部に収容したインクに負圧を付与するための負圧発生手段を備えたインクタンクと、前記インクタンクから負圧が付与されたインクを導入して吐出口から吐出可能な記録ヘッドと、を用いて、記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドの前記吐出口から画像の記録に寄与しないインクを廃インクとして排出させる回復処理手段と、
前記回復処理手段により排出された廃インクから気体を分離させる気液分離手段と、
内部に負圧を生じさせるための負圧発生手段を備えた廃インクタンクが装着可能な装着部と、
前記装着部に装着された前記廃インクタンクの内部の負圧によって、当該廃インクタンクの内部に、前記気液分離手段によって分離された廃インクが収容されるように、前記気液分離手段によって分離された廃インクを前記廃インクタンクに導く導入手段と、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記廃インクタンクは、内部のインクが使用された後の前記インクタンクであ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。
【請求項３】
前記インクタンクに備わる負圧発生手段は、インクを収容するインク袋と、前記インク袋を内容積の拡大方向に付勢するばね部材と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記インクタンクに備わる負圧発生手段は、インクを吸収保持するインク吸収体であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記導入手段は、前記気液分離手段によって分離された廃インクを吸収保持したまま前記廃インクタンクに導く廃インク吸収体を備え、
前記廃インク吸収体の毛管力による負圧は、前記廃インクタンク内の負圧よりも小さい
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記廃インクタンクは、内部のインクが使用された後の前記インクタンクであり、
前記インクタンクは、第１および第２記憶手段を備え、
前記インクジェット記録装置は、
前記インクタンク内のインクの使用量を前記第１手段に記憶させる第１制御手段と、
前記インクタンクが前記廃インクタンクとして利用されるときに、廃インクの収容量を前記第２記憶手段に記憶させる第２制御手段と、
前記インクタンクが前記廃インクタンクとして利用されるときに、前記第１記憶手段に記憶されているインクの使用量と、前記第２記憶手段に記憶されている廃インクの収容量と、の差に基づいて、前記廃インクタンクが廃インクによって満タンになっているか否かを判定する判定手段と、
を備える
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記導入手段は、前記気液分離手段によって分離された廃インクを複数の前記廃インクタンクに導入し、
前記第２制御手段は、前記複数の廃インクタンクとして複数の前記インクタンクが利用されるときに、前記回復処理手段によって排出された廃インクの量を前記複数の廃インクタンクにおける複数の前記第２記憶手段のそれぞれに振り分けて記憶させ、その振り分けの割合は、前記第１記憶手段に記憶されているインクの使用量と、前記第２記憶手段に記憶されている廃インクの収容量と、の差に応じて決定する
ことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１０４８２０（Ｐ２０１１−１０４８２０Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６０３１９（Ｐ２００９−２６０３１９）
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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