(57)【要約】【課題】インクジェット記録装置の廃インク処理において、廃インクを吸収材等に高い効率で吸収できるようにする。【解決手段】インクヘッドから廃インクチューブ１０を通じて導かれる廃インクを収容する廃インク容器２を備えた廃インク貯留装置１において、廃インク中の固体分を凝集固化させることにより、廃インクを液体分と固体分に分離する凝集沈殿剤４を廃インク容器２内に収容し、その凝集沈殿剤４によって凝集固化されて沈殿した固体分を固体保持部２Ｂに保持し、凝集沈殿剤４にて分離された液体分（上澄液）を液体保持部２Ａの廃インク吸収材３で吸収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録装置のインクヘッドからの廃インクを収容する廃インク容器を備えた廃インク貯留装置において、廃インク中の固体分を凝集固化させることにより、廃インクを液体分と固体分に分離する物質が前記廃インク容器内に収容されているとともに、その分離された液体分と固体分とをそれぞれ保持する液体保持部と固体保持部が前記廃インク容器内に設けられていることを特徴とするインクジェット記録装置の廃インク貯留装置。
【請求項２】
前記廃インクを液体分と固体分に分離する物質が、廃インク中に含まれる色材を凝集沈殿させる凝集沈殿剤であ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の廃インク貯留装置。
【請求項３】
前記凝集沈殿剤が無機系中性凝集沈殿剤であることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置の廃インク貯留装置。
【請求項４】
前記凝集沈殿剤が液状の物質であることを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装置の廃インク貯留装置。
【請求項５】
前記液体保持部が、前記固体保持部に対して重力方向の上側に設けられてい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の廃インク貯留装置。
【請求項６】
前記液体保持部が、多孔質材からなる液体保持部材で構成されてい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の廃インク貯留装置。
【請求項７】
前記液体保持部材の下面に、複数の凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項６記載のインクジェット記録装置の廃インク貯留装置。
【請求項８】
前記液体保持部材を前記廃インク容器内の所定位置に設置し、かつ液体保持部材の形状を保持する支持部が設けられていることを特徴とする請求項６記載のインクジェット記録装置の廃インク貯留装置。
【請求項９】
前記インクヘッドからの廃インクを前記廃インク容器に導く廃インクチューブの排出側の先端が、前記液体保持部の下方に配置されてい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の廃インク貯留装置。
【請求項１０】
前記インクヘッドからの廃インクを前記廃インク容器に導く廃インクチューブの排出側の先端が前記固体保持部の上方に配置されており、その廃インクチューブの先端周辺に空間が設けられてい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の廃インク貯留装置。
【請求項１１】
前記廃インク容器の底面が凸面状に成形されてい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の廃インク貯留装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置のインクヘッド（記録ヘッド）からの廃インクを貯留する廃インク貯留装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクヘッドのメンテナンスなどで生じる廃インクを処理する装置としては、廃インク吸収材を収容した廃インク容器を備え、インクヘッドからの廃インクを廃インクチューブを介して廃インク容器内に滴下し、容器内の廃インク吸収材に吸収させる方式の廃インク貯留装置が知られている。
【０００３】
また、廃インクの処理を容易にするために、凝固剤を用いることが提案されている。
【０００４】
例えば、特開平１０−１１９３０９号公報には、凝固剤として金属塩溶液を用い、その金属塩溶液を多孔質吸収体に含浸させた状態で、廃インクタンク内に配設することが提案されている。
【０００５】
また、特開平７−２２７９７４号公報には、凝固剤として、水溶性高分子や多価金属イオンを含む水溶性物質を用い、その凝固剤によって回収廃インク中の染料または顔料を凝固させることが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した廃インクの処理のうち、廃インクを廃インク容器内の廃インク吸収材に滴下する処理では、廃インクの固体分により、廃インク吸収材に目詰まりが生じる場合がある。さらに、廃インクがヘドロ化するため、廃インク吸収材への廃インクの吸収効率が低下する。
【０００７】
また、特開平１０−１１９３０９号公報に記載の処理でも、廃インクがヘドロ化して吸収材に廃インクが吸収されにくいという問題がある。
【０００８】
一方、特開平７−２２７９７４号公報には、回収廃インク中の染料または顔料を凝固剤で分離することが示されているだけであり、廃インクを吸収体などに吸収させるという観点はない。
【０００９】
本発明はそのような実情に鑑みてなされたもので、インクジェット記録装置の廃インク処理において、廃インクを吸収材等に高い効率で吸収させることが可能な廃インク貯留装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、インクジェット記録装置のインクヘッドからの廃インクを収容する廃インク容器を備えた廃インク貯留装置において、廃インク中の固体分を凝集固化させることにより、廃インクを液体分と固体分に分離する物質が前記廃インク容器内に収容されているとともに、その分離された液体分と固体分とをそれぞれ保持する液体保持部と固体保持部が前記廃インク容器内に設けられていることによって特徴づけられる。
【００１１】
本発明によれば、廃インク中の固体分を凝集固化させることにより、廃インクを液体分と固体分に分離し、その分離した液体分を液体保持部に保持するので、液体保持部でのインクのヘドロ化を防止することができ、液体分を効率よく保持できる。
【００１２】
本発明において、廃インクを液体分と固体分に分離する物質として、廃インク中に含まれる色材を凝集沈殿させる凝集沈殿剤を用いると、インク中の粒子の表面電荷が中和され、粒子が凝集して大きな固まりとなって沈殿する。
【００１３】
凝集沈殿剤としては無機系中性凝集剤が挙げられる。無機系中性凝集剤は、▲１▼無機質を主成分としているため有機物の発生が無い、▲２▼沈降速度が速くて凝集力が強い、▲３▼中性薬剤である、▲４▼添加量が少なくて済むので経済的であるなどの特徴がある。
【００１４】
本発明において、凝集沈殿剤として液状の物質を用いると、廃インクチューブから排出した廃インクが、凝集沈殿剤の液体中に拡散され、廃インクが一部分に集中的に溜まることを防止できるので、凝集沈殿効果を高めることができる。
【００１５】
本発明において、廃インク容器の液体保持部を、固体保持部に対して重力方向の上側に設けておくことが好ましい。このような配置にすると、凝集沈殿物質によって分離された固体分が固体保持部に沈殿し、その上側に設けた液体保持部に上澄液が保持される。
【００１６】
本発明において、廃インク容器の液体保持部が、多孔質材からなる液体保持部材（廃インク吸収材）で構成されていることが好ましい。この場合、液体保持部材の下面を凹凸形状とすると、吸収面の表面積が大きくなるので、廃インクから分離した上澄液の吸収効率を高めることができる。また、液体保持部材の目詰まりを防止できる。
【００１７】
本発明において、前記液体保持部材を廃インク容器内の所定位置に設置し、かつ液体保持部材の形状を保持する支持部（例えば支持ネット）を設けておいてもよい。
【００１８】
本発明において、インクヘッドからの廃インクを廃インク容器に導く廃インクチューブの排出側の先端を、液体保持部の下方に配置するという構成を採用すれば、廃インクが廃インクチューブから排出されるときに、その廃インクが、液体保持部に直接吸収されることを防止できる。
【００１９】
本発明において、インクヘッドからの廃インクを廃インク容器に導く廃インクチューブの排出側の先端を、固体保持部の上方に配置するとともに、その廃インクチューブの先端周辺に空間を設けるという構成を採用すれば、廃インクチューブの先端が、凝集沈殿物で囲われることを防止できる。
【００２０】
本発明において、廃インク容器の底面を凸面状（上側に凸）としておけば、廃インクチューブから排出した廃インクが廃インク容器の底面によって拡散されるので、廃インクが一部分に集中的に溜まることを防止できる。
【００２１】
ここで、本発明の廃インク貯留装置は、廃インク中に含まれる色材が顔料である場合に特に有効である。
【００２２】
すなわち、顔料インクは染料インクに比べ、微小な粒子が溶媒中に微妙なバランスで分散しているため、廃インクはヘドロ化しやすく、インク吸収材等で吸収されにくくなるが、凝集沈殿剤で粒子を沈殿させることにより、その上澄液がインク吸収材等に吸収されやすくなるので、顔料インクの廃インクを効率良く処理することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
まず、本発明を適用するインクジェット記録装置の構造を図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２５】
インクジェット記録装置１０１は、給紙部１０２、分離部１０３、搬送部１０４、画像形成部１０５及び排出部１０６を備えている。
【００２６】
給紙部１０２は、給紙トレイ１２１及びピックアップローラ１２２を備えており、印字開始時に給紙トレイ１２１内の記録用紙Ｐをピックアップローラ１２２によって取り出して分離部１０３に向けて搬送するようになっている。また、給紙トレイ１２１は、印字を行わないときには、記録用紙Ｐの保管部として機能する。
【００２７】
分離部１０３は、給紙部１０２から供給される記録用紙Ｐを画像形成部１０５に向けて１枚ずつ供給するためのものであって分離器１３１を備えている。この分離器１３１では、ピックアップローラ１２２によって、複数枚の記録用紙Ｐが取り出されたとしても、これら複数の記録用紙Ｐを分離し、最も上側の１枚の記録用紙Ｐのみを搬送部１０４に送ることができるようになっている。
【００２８】
搬送部１０４は、分離部１０３から１枚ずつ供給される記録用紙Ｐを画像形成部１０５に向けて搬送するためのものであり、ガイド板１４１及び搬送ローラ１４２を備えている。搬送ローラ１４２は、記録用紙Ｐを画像形成部１０５に送り込む際に、この記録用紙Ｐが適切な位置で画像形成が行われるように、その搬送を調整する部材である。
【００２９】
画像形成部１０５は、搬送部１０４の搬送ローラ１４２から供給される記録用紙Ｐに対して画像形成（印字）を行うためのものである。画像形成部１０５は、インクヘッド１５０、このインクヘッド１５０を保持するキャリッジ１５１、及び印字時に記録用紙Ｐの支持台となるプラテン１５２を備えている。キャリッジ１５１は、主走査方向に案内するためのガイドシャフト１５３にスライド自在に保持されており、キャリッジモータ（図示せず）と駆動ベルト１５４によって往復運動（主走査方向）が与えられる。
【００３０】
排出部１０６は、画像形成が行われた記録用紙Ｐを回収する部分であり、記録用紙Ｐ上のインクを乾燥させるためのインク乾燥部（図示せず）、排出ローラ１６１及び排出トレイ１６２を備えている。
【００３１】
以上の構成のインクジェット記録装置１０１は、次のような動作によって印字を行う。
【００３２】
まず、ホストコンピュータ（図示せず）から画像データに基づく印字要求がインクジェット記録装置１０１に送信される。画像データを受信したインクジェット記録装置１０１は、給紙トレイ１２１上の記録用紙Ｐを、ピックアップローラ１２２によって給紙部１０２から搬出する。次に、搬出された記録用紙Ｐは分離部１０３を通過し搬送部１０４へと送られる。搬送部１０４では、搬送ローラ１４２によって記録用紙Ｐを画像形成部１０５へと送る。
【００３３】
画像形成部１０５では、インクヘッド１５０の複数のノズルからプラテン１５２上の記録用紙Ｐにインク滴が吹き付けられる（吐出される）。このとき、記録用紙Ｐはプラテン１５２上で一旦停止されている。インク滴を吹き付けながら、キャリッジ１５１がガイドシャフト１５３に案内されて、主走査方向に１ライン分走査される。それが終了すると、記録用紙Ｐは、プラテン１５２上で副走査方向に一定の幅だけ移動する。このような処理が画像形成部１０５において継続して実施されることにより、記録用紙Ｐの全面に印字がなされる。
【００３４】
以上のようにして印字が行われた記録用紙Ｐは、排出ローラ１６１によって排出トレイ１６２に排出される。これにより、記録用紙Ｐは印刷物としてユーザに提供されることになる。
【００３５】
また、インクジェット記録装置１０１には、図１に示すように、キャリッジ１５１の走査方向における一方の端部に、インクヘッド１５０をメンテナンスするメンテナンスユニット１０７が設けられている。
【００３６】
メンテナンスユニット１０７では、画像形成動作が停止または休止している状態のときに、インクヘッド１５０のノズルにおいてインク滴が乾燥して凝固することがあるため、停止状態となるときにインクヘッド１５０のクリーニングが、また休止状態（数秒以上）となるときにインクヘッド１５０のフラッシングがそれぞれ行われるようになっている。このため、画像形成動作の停止または休止の際には、図１に二点鎖線で示すように、インクキャリッジ１０２が移動してインクヘッド１５０をメンテナンスユニット１０７に臨ませるようになされている。
【００３７】
メンテナンスユニット１０７は、廃インクを受けるべくインクヘッド１５０に対峙するヘッドキャップ（図示せず）と、このヘッドキャップを進退させるキャップ移動機構（図示せず）と、回収した廃インクを貯留する廃インク貯留装置１（図３参照）と、一端がヘッドキャップに接続され、他端が廃インク貯留装置１まで延びる廃インクチューブ１０（図３参照）と、廃インクチューブ１０の途中に介在させた廃インクポンプ（図示せず）とを備えている。また、ヘッドキャップには、先端を大気に開放した通気チューブ（図示せず）が接続され、この通気チューブの途中にはバルブユニット（図示せず）が介在されている。
【００３８】
次に、本発明の廃インク貯留装置の実施形態を図３を参照しながら説明する。
【００３９】
廃インク貯留装置１は、前記したインクジェット記録装置１０１のメンテナンスユニット１０７に配置される装置であって、廃インクチューブ１０から滴下する廃インクを収容する廃インク容器２を備えている。
【００４０】
廃インク容器２の内部には、液体保持部２Ａと固体保持部２Ｂが設けられている。液体保持部２Ａは、固体保持部２Ｂに対して重力方向の上側に配置されている。
【００４１】
液体保持部２Ａは廃インク吸収材３で構成されている。廃インク吸収材３は支持材５によって廃インク容器２の上部に支持されている。固体保持部２Ｂには凝集沈殿剤４が分散した状態で配置されている。
【００４２】
廃インクチューブ１０は廃インク容器２の中央に配置されている。廃インクチューブ１０の先端（排出側の先端）は液体保持部２Ａの下方に配置されている。
【００４３】
以上の構造の廃インク貯留装置１において、廃インクは廃インクチューブ１０の先端から廃インク容器２内に滴下する。廃インク容器２内に滴下した廃インク中の固体分（色材等）は、固体保持部２Ｂの凝集沈殿剤４によって凝集固化されて沈殿し、液体分（溶剤等）が上澄液となる。そして、廃インク容器２内への廃インクの貯留量が多くなって、上澄液の液面が廃インク吸収材３の下面３Ａに達すると、上澄液が廃インク吸収材３に吸収されて保持される。廃インク吸収材３に吸収された液体分（溶剤）の一部は蒸発する。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、凝集沈殿剤４を用いて廃インク中の固体分を凝集沈殿させ、その上澄液を廃インク吸収材３に吸収させているので、廃インク吸収材３の目詰まりを防止できるとともに、上澄液の蒸発も促進される。その結果として、廃インク吸収材３への廃インクの吸収効率を高めることができる。さらに、廃インク吸収材３への廃インクの吸収効率が高くなることにより、廃インク吸収材３の容積を小さくすることができ、装置の小型化が可能になる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、廃インクチューブ１０の先端が、液体保持部２Ａの下方に配置されているので、廃インクチューブ１０の先端から出た廃インク（固液分離前）が廃インク吸収材３に直接吸収されること、及び、廃インクチューブ１０の先端が、ヘドロ化した凝集沈殿物で囲われることを防止できる。
【００４６】
次に、本発明の他の実施形態を図４〜図９を参照しながら説明する。
【００４７】
まず、図４の実施形態は、固形の凝集沈殿剤に替えて、凝集沈殿剤を溶剤に溶かした凝集沈殿剤溶液１４を固体保持部２Ｂ（廃インク容器２の底部）に配置したところに特徴がある。このように凝集沈殿剤を液状にすると、廃インクチューブ１０から滴下した廃インクが、凝集沈殿剤溶液１４中に拡散され、廃インクが一部分に集中的に溜まることを防止できるので、凝集沈殿効果を高めることができる。
【００４８】
図５の実施形態は、廃インク吸収材１３の下面１３Ａに複数の凹凸部を設けたところに特徴がある。このように廃インク吸収材１３の下面１３Ａを凹凸形状とすると、吸収面の表面積が大きくなるので、廃インクから分離した上澄液の吸収効率を高めることができる。
【００４９】
図６の実施形態は、廃インク吸収材３の下面３Ａに支持ネット６を配置して、廃インク吸収材３を適切な位置に設置するとともに、廃インク吸収材３を適切な形状に保持できるようにした点に特徴がある。
【００５０】
なお、このような支持ネット６の構成に替えて、廃インク容器２の底面に、多数の突起部またはリブを設け、それら突起部またはリブの上に廃インク吸収材３を載置するという構成を採用してもよい。
【００５１】
図７の実施形態は、廃インク吸収材２３の中央部に貫通孔２３Ｂを開口し、その貫通孔２３Ｂの内部に廃インクチューブ１０の先端を配置したところに特徴がある。このように、廃インクチューブ１０の先端を固体保持部２Ｂの上方に配置し、その廃インクチューブ１０の先端周辺に空間を設けておくことで、廃インクチューブ１０の先端が、ヘドロ化した凝集沈殿物で囲われること、及び、廃インクチューブ１０の先端から出た廃インク（固液分離前）が廃インク吸収材２３に直接吸収されることを防止できる。
【００５２】
図８の実施形態は、廃インク容器１２の底面１２Ｃが、上側に凸の凸面状（例えば球面状）に成形されている点に特徴がある。このように廃インク容器１２の底面１２Ｃを凸面状とすると、廃インクチューブ１０から滴下した廃インクは、凸面の周辺部へと流れ、次いで凝集沈殿剤４により、その廃インク中の固体分が沈殿する。
【００５３】
この実施形態によれば、廃インクが一部分に集中的に溜まることを防止できるので、凝集沈殿効果を高めることができる。さらに、廃インク容器１２の凸面の周辺部に凝集沈殿剤４が多く集まるので、インクジェット記録装置１０１の移動などの影響を受けにくいという利点もある。
【００５４】
図９の実施形態は、凝集沈殿剤４を廃インク容器２の底面２Ｃに押し付ける押えネット７を設けた点に特徴があり、このような構成を採用すると、インクジェット記録装置１０１の移動などによって、凝集沈殿剤４の分布が変化することを防止できる。
【００５５】
ここで、本発明に用いる廃インク吸収材としては、例えば紙やポリウレタンからなる多孔質材が挙げられる。紙の多孔質材としては、例えばハトシート（商品名、本州製紙株式会社製）が挙げられる。
【００５６】
また、本発明に用いる凝集沈殿剤は、廃インク中に含まれる色材を凝集沈殿させる物質であり、例えばエコノミックスＣＤ−１００（商品名、七洋北陸株式会社製）などの無機系中性凝集剤が挙げられる。
【００５７】
また、廃インク中に含まれる色材が顔料である場合、凝集沈殿剤には、例えばＭｇ＋＋、Ｃａ＋＋、Ｃｕ＋＋、Ｎｉ＋＋、Ｚｎ＋＋、Ｆｅ＋＋またはＡｌ＋＋＋などの２価以上の金属イオンを有する金属塩を用いることが好ましい。それらの金属塩の具体的な例として、ＣａＣｌ２、Ｃａ（ＮＯ３）２などが挙げられる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、廃インク中の固体分を凝集固化させることにより廃インクを液体分と固体分に分離し、その分離した液体分を液体保持部に保持するので、液体保持部でのインクのヘドロ化を防止することができる。従って、液体保持部を構成する廃インク吸収材への廃インクの吸収効率を高めることができる。また、廃インク吸収材の容積を小さくすることができるので、装置の小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するインクジェット記録装置の構成を示す斜視図である。
【図２】同じくインクジェット記録装置の内部構成図である。
【図３】本発明の実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の更に別の実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の更に別の実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【図９】本発明の更に別の実施形態の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１　廃インク貯留装置
２，１２　廃インク容器
２Ａ　液体保持部
２Ｂ　固体保持部
２Ｃ，１２Ｃ　廃インク容器の底面
３，１３，２３　廃インク吸収材
３Ａ，１３Ａ　廃インク吸収材の下面
２３Ｂ　廃インク吸収材の貫通孔
４　凝集沈殿剤
１４　凝集沈殿剤溶液
５　支持材
６　支持ネット
７　押えネット
１０　廃インクチューブ
１０１　インクジェット記録装置
１５０　インクヘッド
【図１】
2004058320.tif 000003
【図２】
2004058320.tif 000004
【図３】
2004058320.tif 000005
【図４】
2004058320.tif 000006
【図５】
2004058320.tif 000007
【図６】
2004058320.tif 000008
【図７】
2004058320.tif 000009
【図８】
2004058320.tif 000010
【図９】
2004058320.tif 000011