(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部面の気液導入口から分離促進部材を内蔵する本体内に気液混合体を導入して液体と気体とに分離し、分離された気体を上部面の気体導出口から外部に導出可能かつ液体を下部面の液体導出口から外部に導出可能に形成された気液分離チャンバーにおいて、
前記分離促進部材は、上部が前記気液導入口に連結されかつ下部が前記下部面と離れた状態で取り付けられるとともに周面にスリットを有する導入側筒体と，上部が前記気体導出口に連結されかつ下部が前記下部面と離れた状態で取り付けられるとともに周面にスリットを有する導出側筒体とから形成されたことを特徴とする気液分離チャンバー。
【請求項２】
前記導入側筒体のスリットが前記導出側筒体に背を向けるように設けられかつ前記導出側筒体のスリットが、前記導入側筒体に背を向けるように設けられている請求項１記載の気液分離チャンバー。
【請求項３】
前記導入側筒体および導出側筒体の間に上部が前記上部面に連結されかつ下部が前記下部面と離れた状態で迷路を形成する複数の隔壁材を設けた請求項１または請求項２記載の気液分離チャンバー。
【請求項４】
前記本体の下部面が前記液体導出口に向けて下方に傾斜されている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された気液分離チャンバー。
【請求項５】
前記下部面のうちの前記導入側筒体に対向する導入側下部面に比較して前記導出側筒体に対向する導出側下部面が高い位置にありかつ導出側下部面が導入側下部面に向けて下方に傾斜されている請求項４記載の気液分離チャンバー。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された気液分離チャンバーを具備し、インクジェットノズルから吐出された気液混合体から分離した廃インクを回収可能に形成されたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上部面の気液導入口から分離促進部材を内蔵する本体内に気液混合体を導入して液体と気体とに分離し、分離された気体を上部面の気体導出口から外部に導出可能かつ液体を下部面の液体導出口から外部に導出可能に形成された気液分離チャンバーおよびこれを具備するインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
気液混合体を液体と気体に分離する気液分離チャンバーが各種の技術分野で利用されている。この性能は、当然に、分離後液体に気体が残留（混在）せずかつ分離後気体に液体が残留（混在）していない完全分離性（分離効率）が高いほどよいとされる。
【０００３】
例えば、多数（例えば、１０００個）のインクジェットノズルを主走査方向（用紙幅方向）に配列し、全インクジェットノズルを一斉に駆動させて１行を同時印刷可能で、結果として２０ＰＰＭで６００枚以上の高画質カラー印刷を連続して行える提案インクジェットプリンタ（例えば、特開平１０−１３８５２０号公報）では、各インクジェットノズルの目詰りを防止するメンテナンスが重要である。これに伴い、各インクジェットノズルから吐出された廃インクの処理を確実に行わなければならない。
【０００４】
かくして、１色分を示す図７において、ノズルヘッド１０のインク室１１に連通された各インクジェットノズル１２にインク受け部材２１を接触させた状態でインクを強制加圧供給し、各インクジェットノズル１２から吐出されたインク（液体）をインク受け２２で受ける。しかる後に、インク受け２２（２１）をノズルへッド１０（１２）から離して、ロッド２７Ｒを往復移動可能なスライド２７に取付けられたブレード２７Ｂでノズルへッド１０（１２）およびインク受け部材２１の各表面をクリーニングするように形成されている。
【０００５】
ここで、廃インク排出手段２０を形成する空気排出ポンプ２５を駆動して気液分離チャンバー３０Ｐ内を負圧にすれば、排出管２３を介して接続されたインク受け２２に溜まった廃インクを吸出すことができかつ気液分離することができる。分離された液体（廃インク）は、排出管２３の途中に設けた廃インク排出ポンプ２４の駆動により廃インクボトル２６に回収される。したがって、廃インクが飛散することなくかつ周囲を汚さない。
【０００６】
ここに、従来の気液分離チャンバー３０Ｐは、図８〜図１０に示す如く、気液導出口３３，気体導出口３７および邪魔板からなる分離促進部材４０Ｐを有する上蓋（上部面）３２Ｐを本体３１Ｐに装着し、本体３１Ｐ内を２分割した構造とされている。
【０００７】
したがって、気液導出口３３から導入された気液混合体Ｑｉａは、図９で左室を下方に向かって流動しかつ邪魔板（４０Ｐ）の下端部で分離された気体（空気）を気体導出口３７に上昇流動させるとともに、重いインクＱｉを下方のインク導出部３５から導出することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来構造であると、本体３１Ｐおよび邪魔板（４０Ｐ）を上下方向に大きくしなければならない。ところが、上記インクジェットプリンタにおいても、他の機器の場合と同様に、一段の小型化が強く求められるので上下方向寸法の長大化にも一定の制約がある。しかも、一層の高画質印刷を達成するためには、インクの飛散はもとより、外部排出された気体中に些かのインクが混在されていることも許され難くなってきた。
【０００９】
かかる問題は、上記インクジェットプリンタに限られない。また、回収した液体中に気体の混在が許されない使用態様があり、この場合での分離効率を向上させながらの小型化が求められている。
【００１０】
本発明の第１の目的は、気液分離効率が高く小型の気液分離チャンバーを提供することにある。また、第２の目的は、インクジェットノズルの円滑なメンテナンスを行えるインクジェットプリンタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、上部面の気液導入口から分離促進部材を内蔵する本体内に気液混合体を導入して液体と気体とに分離し、分離された気体を上部面の気体導出口から外部に導出可能かつ液体を下部面の液体導出口から外部に導出可能に形成された気液分離チャンバーにおいて、前記分離促進部材は、上部が前記気液導入口に連結されかつ下部が前記下部面と離れた状態で取り付けられるとともに周面にスリットを有する導入側筒体と，上部が前記気体導出口に連結されかつ下部が前記下部面と離れた状態で取り付けられるとともに周面にスリットを有する導出側筒体とから形成されたことを特徴とする気液分離チャンバーである。
【００１２】
かかる発明では、本体の上部面の気液導入口から導入されかつ分離促進部材を形成する導入側筒体に入った気液混合体は、導入側筒体の中でその液体は内周面に衝突しかつ付着しつつ下方に落下するとともに気体はスリットを通り気体導出口に流れる。つまり、気液分離が促進される。
【００１３】
さらに、分離後液体は下部面を流れて液体導出口から外部に導出される。分離後気体は、導出側筒体の外周面に沿って流動しつつ狭いスリットを通って導出側筒体内に入る。気体に残留（混入）していたベーパー状の液体は、まず外周面に沿って流動する間に当該外周面と衝突しかつ付着しつつ分離されて下部面側に落下する。また、導出側筒体内では、導入側筒体の中での気液分離と同様な気液分離が行われる。分離後気体は上部面の気体導出口から外部に導出される。
【００１４】
したがって、各筒体の内外で気液分離作用を行えるので高効率な気液分離が行えるとともに、構造簡単で小型である。
【００１５】
また、請求項２の発明は、前記導入側筒体の前記スリットが前記導出側筒体に背を向けるように設けられかつ前記導出側筒体の前記スリットが前記導入側筒体に背を向けるように設けられている気液分離チャンバーである。
【００１６】
かかる発明では、導入側筒体内で気液分離された残留液体を含む気体は、導入側筒体に背を向けるように設けられたスリットを通して流出するから、当該導入側筒体での気液分離作用を一段と促進できる。また、微量な残留液体を含む気体は、導入側筒体に背を向けるように設けられたスリットを通して導出側筒体に流出するから、当該導出側筒体での気液分離作用を一段と促進できる。
【００１７】
したがって、請求項１の発明の場合と同様な作用効果を奏することができることに加え、さらに流動経路を長くかつ両筒体での衝突機会を増大できるので一段と高効率な気液分離を行える。
【００１８】
また、請求項３の発明は、前記導入側筒体および導出側筒体の間に上部が前記上部面に連結されかつ下部が前記下部面と離れた状態で迷路を形成する複数の隔壁材を設けた気液分離チャンバーである。
【００１９】
かかる発明では、導入側筒体のスリットから流出した液体の残る気体は、隔壁材が形成する迷路を通って導出側筒体のスリット側に流動する。したがって、請求項１および請求項２の各発明の場合と同様な作用効果を奏することができることに加え、さらに迷路でも気液分離作用を促進できるので、一段と完全な気液分離ができる。
【００２０】
さらに、請求項４の発明は、前記本体の下部面が前記液体導出口に向けて下方に傾斜されている気液分離チャンバーである。
【００２１】
かかる発明では、各筒体および隔壁材で分離かつ落下した液体は、液体導出口に向けて下方に傾斜する下部面を流れかつ当該液体導出口から外部に導出される。
【００２２】
したがって、請求項１から請求項３までの各発明の場合と同様な作用効果を奏することができることに加え、さらに分離後液体の導出を円滑かつ完全化できるから液体の再飛散を防止することができる。つまり、気液分離をより効率的に行える。
【００２３】
さらに、請求項５の発明は、前記下部面のうちの前記導入側筒体に対向する導入側下部面に比較して前記導出側筒体に対向する導出側下部面が高い位置にありかつ導出側下部面が導入側下部面に向けて下方に傾斜されている気液分離チャンバーである。
【００２４】
かかる発明では、導出側筒体に対向する導出側下部面に落下した分離後液体は、下方の導入側下部面に向けて流動しかつ導入側下部面を液体導出口に向けて流動する。つまり、導出側筒体で分離された液体を導出側筒体つまり気体導出口側から速やかに遠ざけることができる。したがって、請求項４の発明の場合と同様な作用効果を奏することができることに加え、さらに気体導出口から導出される気体に含まれる液体を完璧に除去できる。
【００２５】
さらにまた、請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された気液分離チャンバーを具備し、インクジェットノズルから吐出された気液混合体から分離した廃インクを回収可能に形成されているインクジェットプリンタである。
【００２６】
かかる発明では、インクジェットノズルから吐出された気液混合体は、導出側筒体に入って気液分離され、分離後の廃インクは液体導出部から導出されて例えば廃インクタンクに回収される。したがって、インクジェットノズルのメンテナンスを円滑に行えるとともに、廃インクが周囲に飛散しないから用紙等のインク汚れを防止できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
本気液分離チャンバー３０は、図１〜図６に示す如く、分離促進部材４０を上部が気液導入口３３に連結されかつ下部が下部面（３６）と離れた状態で取り付けられるとともに周面にスリット４２を有する導入側筒体４１と，上部が気体導出口３７に連結されかつ下部が下部面（３６）と離れた状態で取り付けられるとともに周面にスリット４６を有する導出側筒体４５とから形成されている。
【００２９】
なお、この実施形態では、上記したインクジェットプリンタの廃インク排出手段２０の一部構成要素として使用される場合（図７）について、説明する。なお、図１〜図６は、４色インク分を一体的に組み込んだ場合を示す。だだし、詳細説明は１色分について行う。
【００３０】
図３において、本体３１は、上部が開口され、四方が側壁で覆われ、下部面を形成する底板３６は、液体導出口３５に向けて下方に傾斜されている。しかも、段差が設けている。すなわち、下部面（３６）のうちの図６に示す導入側筒体４１に対向する導入側下部面３６Ａに比較して導出側筒体４５に対向する導出側下部面３６Ｂが高い位置にありかつ導出側下部面３６Ｂが導入側下部面３６Ａに向けて下方に傾斜されている。
【００３１】
上部面を形成する上蓋３２は、図４に示す如く、気液導入口３３および気体導出口３７が取付けられている。また、この実施形態では加工および組立ての容易化から、図５に示すように分離促進部材４０を取付け可能に形成されている。
【００３２】
この分離促進部材４０は、図１，図５および図６に示す、導入側筒体４１および導出側筒体４５と、これら間に取付け可能な迷路を形成する隔壁材４８とからなる。
【００３３】
そして、導入側筒体４１のスリット４２は導出側筒体４５に背を向けた方向に設けられかつ導出側筒体４５のスリット４６は導入側筒体４１に背を向けた方向に設けられている。背を向けるとは、スリット同士４２，４６が直接的に対向しなければよいものとする。つまり、スリット４２を流出したいくらかの液体（インク）を含む図２の気体Ｑｉａが最短距離でスリット４６に流入できないようにすればよい。
【００３４】
いずれの筒体４１，４５の下部も本体３１の下端部（底板３６の内面）と図２で寸法ａだけ離れた状態で設けられている。
【００３５】
また、隔壁材４８は、図１，図５に示す如く、導入側筒体４１および導出側筒体４５の間に上部が上部面（３２）に連結されかつ下部が下部面（３６）と離れた状態で迷路を形成する複数枚の板部材から形成されている。
【００３６】
かかる実施形態の気液分離チャンバー３０では、図７に示す空気排出ポンプ２５を駆動すると、本体３１内に負圧が生成されインク受け２２に溜まった廃インクを吸い込むことができる。
【００３７】
すなわち、本体３１の上部面（３２）側の気液導入口３３から導入されかつ分離促進部材を形成する導入側筒体４１に入った気液混合体Ｑｉａは、導入側筒体４１の中でその液体Ｑｉは内周面に衝突しかつ付着しつつ下方に落下するとともに、液体の残る気体（Ｑａｉ）はスリット４２を通り気体導出口３５の方向に流れる。つまり、気液分離が促進される。分離後液体Ｑｉは、下部面（３６Ａ）を流れて液体導出口３５から外部（廃インクボトル２６）に導出される。
【００３８】
このスリット４２から流出した液体の残る気体Ｑａｉは、途中において、隔壁材４８が形成する迷路を通って導出側筒体４５のスリット４６側に流動する。したがって、迷路（４８）でも気液分離作用を促進できるので、一段と完全な気液分離ができる。
【００３９】
さらに、分離後気体Ｑａｉは、導出側筒体４５の外周面に沿って流動しつつ狭いスリット４６を通って導出側筒体内４５に入る。気体Ｑａに残留（混入）していたベーパー状の液体Ｑｉは、まず外周面に沿って流動する間に当該外周面（４５）と衝突しかつ付着しつつ分離されて下部面（３６Ｂ）側に落下する。また、導出側筒体４５内では、導入側筒体４１の中での気液分離と同様な気液分離が行われる。分離後気体Ｑａは上部面（３２）側の気体導出口３７から外部に導出される。
【００４０】
このように、流動経路を長くかつ両筒体４１，４５での衝突機会を増大できるとともに、各筒体４１，４５の内外で気液分離作用を行えるから、高効率な気液分離が行え、かつ構造簡単で小型である。隔壁材４８は、気液分離作用を一段と助長する。
【００４１】
さらに、各筒体４１，４５および隔壁材４８で分離かつ落下した液体（インク）Ｑｉは、液体導出口３５に向けて下方に傾斜する下部面（３６Ａ，３６Ｂ）を流れかつ当該液体導出口３５から外部に導出されるので分離後液体の導出を円滑かつ完全化できる。すなわち、液体の残る気体Ｑａｉの再飛散を防止することができる。
【００４２】
しかも、導出側筒体４１に対向する導出側下部面３６Ａに落下した分離後液体Ｑｉは、導入側下部面３６Ａを液体導出口３５に向けて流動する。つまり、導出側筒体４１で分離された液体Ｑｉを導出側筒体４５つまり気体導出口３７側から速やかに遠ざけることができる。
【００４３】
ここに、インクジェットノズル１２から吐出された気液混合体Ｑｉａは、気液分離チャンバー３０に入って気液分離され、分離後の廃インクＱｉは液体導出口３５から導出されて廃インクタンク２６に回収される。したがって、廃インクＱｉおよび液体の残る気体Ｑａｉが周囲に飛散しないから用紙等のインク汚れを防止できる。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、分離促進部材がスリットを有し上部が気液導入口に連結されかつ下部が下部面と離れた状態で取り付けられた導入側筒体と，スリットを有し上部が気体導出口に連結されかつ下部が下部面と離れた状態で取り付けられた導出側筒体とから形成されている気液分離チャンバーであるから、各筒体の内外で気液分離作用を行える。したがって、高効率な気液分離が行えかつ構造簡単で小型である。
【００４５】
また、請求項２の発明によれば、導入側筒体のスリットと導出側筒体のスリットとが互いに背を向けるように設けられているので、請求項１の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらに流動経路を長くかつ両筒体での衝突機会を増大できるから一段と高効率な気液分離を行える。
【００４６】
また、請求項３の発明によれば、導入側筒体および導出側筒体の間に上部が上部面に連結されかつ下部が下部面と離れた状態で迷路を形成する複数の隔壁材が設けられているので、請求項１および請求項２の各発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらに迷路でも気液分離作用を促進できるので、一段と完全な気液分離ができる。
【００４７】
さらに、請求項４の発明によれば、本体の下部面が液体導出口に向けて下方に傾斜されているので、請求項１から請求項３までの各発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらに分離後液体の導出を円滑かつ完全化できるから液体の再飛散を防止することができる。つまり、気液分離をより効率的に行える。
【００４８】
さらに、請求項５の発明によれば、導入側筒体に対向する導入側下部面に比較して導出側筒体に対向する導出側下部面が高い位置にありかつ導出側下部面が導入側下部面に向けて下方に傾斜されているので、請求項４の発明の場合と同様な効果を奏することができることに加え、さらに気体導出口から導出される気体に含まれる液体を完璧に除去できる。
【００４９】
さらにまた、請求項６の発明によれば、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された気液分離チャンバーを具備し、インクジェットノズルから吐出された気液混合体から分離した廃インクを回収可能に形成されているインクジェットプリンタであるから、インクジェットノズルのメンテナンスを円滑かつ高効率で行えるとともに、廃インクが周囲に飛散しないから用紙等のインク汚れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す平面図である。
【図２】同じく、側面図である。
【図３】同じく、本体を説明するための外観斜視図である。
【図４】同じく、本体の一部を形成する上蓋を説明するための外観斜視図である。
【図５】同じく、上蓋に分離促進部材を取付けた状態を説明するための外観斜視図である。
【図６】同じく、全体構成を説明するための外観斜視図である。
【図７】気液分離チャンバーの使用態様例を説明するための図である。
【図８】従来例を説明するための分解斜視図である。
【図９】従来例を説明するための側面図である。
【図１０】同じく、平面図である
【符号の説明】
１０  ノズルヘッド
１１  インク室
１２  インクジェットノズル
２０  インク排出手段
２１  インク受け部材
２２  インク受け
２３  排出管
２４  廃インク排出ポンプ
２５  空気排出ポンプ
２６  廃インクタンク
３０  気液分離チャンバー
３１  本体
３２  上蓋（上部面）
３３  気液導入口
３５  液体導出口
３６  底板（下部面）
３６Ａ  導入側下部面
３６Ｂ  導出側下部面
３７  気体導出口
４０  分離促進部材
４１  導入側筒体
４２  スリット
４５  導出側筒体
４６  スリット
４８  隔壁材
Ｑｉａ  気液混合体
Ｑｉ  分離後液体
Ｑａｉ  少量液体を含む気体
Ｑａ  分離後気体
【図１】
0003649599.tif 000002
【図２】
0003649599.tif 000003
【図３】
0003649599.tif 000004
【図４】
0003649599.tif 000005
【図５】
0003649599.tif 000006
【図６】
0003649599.tif 000007
【図７】
0003649599.tif 000008
【図８】
0003649599.tif 000009
【図９】
0003649599.tif 000010
【図１０】
0003649599.tif 000011