(57)【要約】【課題】吐出特性の劣化したインクのインク組成分の凝集を分散させ、吐出特性の安定したインクに再生させるインク再生装置を得ることにある。【解決手段】インク再生用インクジェットヘッド１３は、インクを収容するインク室、及びこのインク室内に収容されたインクを吐出させる複数の吐出口を有する。このインク室と連通するように第１のインク供給装置１０１を設ける。インク再生用インクジェットヘッド１３の複数の吐出口から吐出されたインクをインク回収装置１０２により回収する。【選択図】      図１
2005103932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容するインク室、及びこのインク室内に収容されたインクを吐出させる複数の吐出口を有するインク再生用インクジェットヘッドと、
前記インク室と連通させて設けられた第１のインク供給装置と、
前記インク再生用インクジェットヘッドの複数の吐出口から吐出されたインクを回収するインク回収装置と、を具備するインク再生装置。
【請求項２】
前記第１のインク供給装置は、前記インク再生用インクジェットヘッドのインク室と連通するように設けられ、前記インク再生用インクジェットヘッドのインク室に供給するインクをためるインク貯溜部と、
前記インク貯溜部にインクを補給する補給手段と、
前記インク貯溜部内のインクを前記インク再生用インクジェットヘッドのインク室に送る第１の送液手段と、を具備しており、かつ、
前記インク回収装置は、前記インク再生用インクジェットヘッドの吐出口から吐出されたインク滴を捕捉するインク受け部と、
このインク受け部と連通するように設けられ、このインク受け部で捕捉されたインクを回収して貯溜するインク回収貯溜部と、を具備している請求項１に記載のインク再生装置。
【請求項３】
前記インク受け部は、前記インク再生用インクジェットヘッドの複数の吐出口から吐出されたインク滴を衝突させる着弾板を有している請求項２に記載のインク再生装置。
【請求項４】
インクを収容するインク室及びこのインク室内に収容されたインクを吐出させる複数の吐出口を有するインク再生用インクジェットヘッドの前記インク室に、このインク室と連通させて設けられた第１のインク供給装置からインクを供給させる工程と、
前記第１のインク供給装置から前記インク室に供給されたインクを前記複数の吐出口から吐出させる工程と、
前記複数の吐出口から吐出されたインクをインク回収装置により回収する工程と、を含むインクの再生方法。
【請求項５】
インクを収容するインク室及びこのインク室内に収容されたインクを吐出させる複数の吐出口を有するインク再生用インクジェットヘッドに、前記インク室と連通させて設けられた第１のインク供給装置によりインクを供給し、前記インク再生用インクジェットヘッドの複数の吐出口から吐出されたインクを回収するインク回収装置により回収された再生インク。
【請求項６】
給紙装置から供給された記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置と、
インクを収容するインク室、及びこのインク室内に収容されたインクを吐出させる複数の吐出口を有し、前記記録媒体搬送装置によって搬送されている記録媒体と対向するように配置されて前記記録媒体に所望の画像を形成する記録用インクジェットヘッドと、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインク再生装置と、
前記インク再生装置が備えるインク回収装置で回収された再生インクが供給されるように前記インク回収装置と連通させて設けられているとともに、前記インク回収装置から供給された再生インクを前記記録用インクジェットヘッドのインク室に供給するように設けられた第２のインク供給装置と、を具備するインクジェット式記録装置。
【請求項７】
給紙装置から供給された記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置と、
インクを収容するインク室、及びこのインク室内に収容されたインクを吐出させる複数の吐出口を有し、前記記録媒体搬送装置によって搬送されている記録媒体と対向するように配置されて前記記録媒体に所望の画像を形成する記録用インクジェットヘッドと、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインク再生装置と、
前記インク再生装置が備えるインク回収貯溜部に溜められている再生インクを前記記録用インクジェットヘッドのインク室に供給するように前記記録用インクジェットヘッドのインク室と連通させて設けられた第２のインク供給装置と、を具備するインクジェット式記録装置であって、
前記インク回収貯溜部と前記インク再生装置が備えるインク貯溜部とを連通させる連通手段と、
前記インク回収貯溜部から再生インクを送液する第２の送液手段と、
前記第２の送液手段の下流部に設けられ、前記インク回収貯溜部と前記第２のインク供給装置との間を閉塞させるとともに前記インク回収貯溜部と前記インク貯溜部との間を連通させる第１状態と、前記インク回収貯溜部と前記インク貯溜部との間の連通を閉塞させるとともに前記インク回収貯溜部と前記第２のインク供給装置との間を連通させる第２状態とで切り換え自在な開閉体と、を具備するインクジェット式記録装置。
【請求項８】
給紙装置から供給された記録媒体を搬送する記録媒体搬送装置と、
インクを収容するインク室、及びこのインク室内に収容されたインクを吐出させる複数の吐出口を有し、前記記録媒体搬送装置によって搬送されている記録媒体と対向するように配置されて前記記録媒体に所望の画像を形成する記録用インクジェットヘッドと、
請求項５に記載の再生インクが溜められているとともに、この再生インクを前記記録用インクジェットヘッドのインク室に供給するように前記記録用インクジェットヘッドのインク室と連通させて設けられた第２のインク供給装置と、を具備するインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク再生装置、インクの再生方法、再生インク、及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、インクジェット式記録装置に用いられるインクとしては、水性インク、油性インクおよび紫外線硬化インク等が知られている。また、このインクジェット式記録装置に備えられる記録用インクジェットヘッドの中には、インクを吐出させる複数のノズルが大気空間に露出しているものがある。このようなインクジェットヘッドでは、ノズル内のインクが乾燥する、或いは、大気空間の塵や気泡がノズル内に入り込む等して、ノズルに目詰まりが生じることがある。そのため、このような場合には、インクジェットヘッド或いはこのインクジェットを備えるインクジェット式記録装置に、インクジェットヘッドの全てのノズルからインク受け部材に向けてインクを吐出させる空吐出動作を行わせたり、インクジェットヘッドのノズル面をキャッピングするとともにポンプ等によりノズル面に負圧を与えて強制的にノズルからインクを吐出させる吐出回復動作を行わせたりして、ノズルの目詰まりを解消させている。
【０００３】
しかしながら、空吐出動作や吐出回復動作を行うと、記録媒体に画像形成を形成する動作とは関係なくインクを消費してしまう。そのため、従来より、空吐出動作や吐出回復動作により吐出されたインクを回収して、記録媒体に画像形成を形成する動作に再利用しようという試みがなされている。
【０００４】
また、空吐出動作や吐出回復動作により吐出されたインクは一旦大気に晒されるため、空吐出動作や吐出回復動作を行ったインクを再利用する場合、インク中の溶媒が蒸発する等によりインクの特性が変化している場合がある。そのため、近年、インク中の溶媒が蒸発し難く、したがって、空吐出動作や吐出回復動作により吐出されたインクを再利用する場合にも特性の変化が少ないインクの開発がすすめられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−６９３５０号公報（段落０００２〜段落００１８、段落００４３〜段落００５３、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インクジェットヘッドのノズルの目詰まりや吐出特性劣化の原因は、ノズル内のインクの乾燥や大気空間の塵・気泡のノズル内への入り込みだけでなく、非吐出状態のまま放置されることにより生じるインク組成分の凝集もその一つと考えられている。したがって、インクの吐出不良を抑制するために、インク組成分の凝集を物理的および機械的な動作により分散させる装置やその方法が求められている。
【０００６】
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、吐出特性の劣化したインクのインク組成分の凝集を分散させ、吐出特性の安定したインクに再生させるインク再生装置及びインクの再生方法、インク組成分の凝集の少ない再生インク、並びにインクの吐出不良を抑制できるインクジェット式記録装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のインク再生装置は、インクを収容するインク室及びこのインク室内に収容されたインクを吐出させる複数の吐出口を有するインク再生用インクジェットヘッドのインク室と第１のインク供給装置とを連通させ、第１のインク供給装置からインク室にインクを供給するとともに、インク再生用インクジェットヘッドから吐出されることで再生された再生インクをインク回収装置により回収するようにした。
【０００８】
本発明は、インクの組成分の凝集体をインク再生用インクジェットヘッドの吐出動作により分散させてインク再生するインク再生装置である。すなわち、本発明によれば、再生させたいインクを第１のインク供給装置によってインク再生用インクジェットヘッドのインク室に供給させるとともに、インク再生用インクジェットヘッドの複数の吐出口から吐出させることにより、インクの吐出特性の再生された再生インクをインク回収装置で回収することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、吐出特性の劣化したインクのインク組成分の凝集を分散させ、吐出特性の安定したインクに再生させるインク再生装置及びインクの再生方法、インク組成分の凝集の少ない再生インク、並びにインクの吐出不良を抑制できるインクジェット式記録装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図１〜図１１を参照して本発明の第１の実施形態を説明する。  
図１に示すように、本実施形態のインク再生装置１００は、インク再生用インクジェットヘッド１３、第１のインク供給装置１０１、インク回収１０２、及び制御系等を備えている。制御系は、メイン制御部３０、センサ検知部３１、ポンプ制御部３２、ヘッド制御部３３、及びバルブ制御部３４等を備えている。
【００１１】
インクジェット式記録装置用インクとしては、水性インク、油性インク、紫外線硬化インク等の各種のインクが使用されている。本発明の実施形態では、例えば、油性顔料インクが用いられている。この油性顔料インクの組成は以下のとおりである。
【００１２】
顔料                                ２〜７ｗｔ％  
溶剤                                ８３〜９２ｗｔ％  
分散剤                              ５ｗｔ％以下  
その他（添加剤や界面活性剤など）    １〜５ｗｔ％  
なお、図中符号Nｂはこれら組成分の凝集体が溶融するインクを示している。
【００１３】
本実施形態のインク再生用インクジェットヘッド１３としては、例えば、インクジェット式記録装置に記録用として用いられる既存のインクジェットヘッドを用いることができる。
【００１４】
すなわち、インク再生用インクジェットヘッド１３は、図２及び図３に示すように、複数の吐出口（ノズル）５０ａが形成されたノズルプレート５０、複数の吐出口５０ａに各々対向する位置に設けられインクＮｂを収容する複数個のインク室を兼ねる圧力室５１を備えている。複数個の圧力室５１は、夫々に共通インク室５２からインクＮｂが供給されるように構成されている。圧力室５１の一部を形成してノズルプレート５０に対向する壁は、振動板５３によって形成されている。振動板５３には、各圧力室５１に対応させて複数個の圧電部材５４が設けられている。
【００１５】
振動板５３及び圧電部材５４は、アクチュエータを構成している。また、圧電部材５４は、駆動信号発生回路５５の出力端子と電気的に接続されている。なお、圧電部材５４としては、圧電素子（ピエゾ素子）が用いられているが、これに限るものではない。圧力室５１内のインクＮｂを吐出口５０ａからインク滴Ｍ（図４〜図８参照）として吐出させる駆動手段は、振動板５３、圧電部材５４、及び、駆動信号発生回路５５を有して構成されている。
【００１６】
共通インク室５２には、インクＮｂを供給するためのインク供給口５６が設けられている。インク供給口５６からは、連通管２７が延出している（図１参照）。また、ノズルプレート５０には、複数の吐出口５０ａが略一直線上に形成されている。
【００１７】
このように構成されたインク再生用インクジェットヘッド１３は、以下のようにして、ノズルプレート５０の吐出口５０ａのノズルからインクＮｂをインク滴Ｍとして吐出させる。
【００１８】
駆動信号発生回路５５から圧電部材５４に駆動信号を付与し、圧電部材５４を変形させて振動板５３を振動させる。この振動によって圧力室５１の容積が変化する。圧力室５１の容積が増える過程で、共通インク室５２のインクＮｂが圧力室５１に吸引される。また、圧力室５１の容積が減る過程で、圧力室５１のインクＮｂがインク滴Ｍとなって吐出口５０ａから外部に向けて吐出される。
【００１９】
なお、本実施形態においては、アクチュエータとして圧電部材５４を用いているが、これに限るものではない。例えば、アクチュエータとして発熱体を用いてもよい。この場合には、主に水性インク等が用いられ、インクジェットヘッド１３は、例えば、発熱体によりインクＮｂを沸騰させることで、吐出口５０ａからインクＮｂをインク滴Ｍとして吐出させる構成とする。インク再生用インクジェットヘッド１３は、ヘッド制御部３３を介してメイン制御部３０と電気的に接続されている。
【００２０】
第１のインク供給装置１０１は、例えば、インク貯溜部１０と、第１の送液手段としての第１の送液ポンプ１１と、補給手段としての補給タンク１２Ｂ、及びカートリッジタンク１２Ａ等を備えて構成されており、インクジェットヘッド１３のインク室５１，５２と連通させて設けられている。
【００２１】
補給タンク１２Ｂは、インク貯溜部１０内のインクＮｂ量が一定となるようにインク貯溜部１０にインクＮｂを供給するためのものである。補給タンク１２Ｂの内部は、中間部にフィルタ１８を有する連通管１９を介して大気と連通している。また、補給タンクＢからは、中間部にフィルタ１２ｘを有する連通管２５、及び連通管２０が上方に延出している。
【００２２】
カートリッジタンク１２Ａは、補給タンク１２Ｂ内のインクＮｂが不足した際に、この補給タンク１２ＢにインクＮｂを補給するためのものである。カートリッジタンク１２Ａは、インク吐出口１２ｗを有している。このインク吐出口１２ｗには、逆止弁１２ｖが設けられている。逆止弁１２ｖは、閉状態において、カートリッジタンク１２Ａ内のインクＮｂのインクＮｂが不用意に漏洩するのを抑制する。一方、逆止弁１２ｖは、開状態において、カートリッジタンク１２Ａ内のインクＮｂを吐出させることが可能となる。
【００２３】
カートリッジタンク１２Ａのインク吐出口１２ｗは、補給タンク１２Ｂから延出する連通管２５の先端部である給液口に着脱自在に装着することができる。逆止弁１２ｖは、カートリッジタンク１２Ａのインク吐出口１２ｗを連通管２５の先端部に装着することで開状態となるように取り付けられている。また、カートリッジタンク１２Ａには、通気孔（図示せず）が形成されている。この通気孔は、初期状態においては、封止栓（図示せず）で封止されている。
【００２４】
インク貯溜部１０は、インクジェットヘッド１３のインク室５１，５２に供給するインクＮｂを溜めるためのものである。インク貯溜部１０は、インクＮｂの液面が喫水線Ｗ１に達したことを検知するインク検出センサ１０ａを有している。このようなセンサ１０ａとしては、例えば、発光部と受光部とを備えて、インク面を光学的に検知する光センサを用いることができる。このセンサ１０ａは、センサ検知部３１を介してメイン制御部３０と電気的に接続されている。
【００２５】
インク貯溜部１０の内部は、中間部にフィルタ２２を有する連通管２１を介して大気と連通している。また、インク貯溜部１０からは、中間部にフィルタ２４を有する連通管２３、及び、中間部にフィルタ２６を有する連通管２７が上方に延出している。連通管２７は、インクジェットヘッド１３のインク供給口５６を介して、インクジェットヘッド１３のインク室５１，５２と連通している。
【００２６】
第１の送液ポンプ１１は、その一端部が補給タンク１２Ｂから延出する連通管２０の先端部と連結され、他端部がインク貯溜部１０から延出する連通管２３の先端部と連結されている。第１の送液ポンプ１１の送液方向は、補給タンク１２Ｂ側からインク貯溜部１０側に流れる方向である。この第１の送液ポンプ１１は、ポンプ制御部３２を介してメイン制御部３０と接続されている。
【００２７】
図１に示すように、インク回収装置１０２は、例えば、インク受け部１４及びインク回収貯溜部としての再生インクタンク１５等を備えている。
【００２８】
インク受け部１４は、インク再生用インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａから吐出された再生インクＮａのインク滴Ｍを捕捉するものであって、例えば上壁に開口を有している。このインク受け部１４には、前記開口からインクジェットヘッド１３の吐出口５０ａ側の一部が挿入されている。また、インク受け部１４の底壁は、下側中央部付近に向かって略錐体状に張り出す凸部１４ａを有している。この凸部１４ａの中央付近（錐体形状の頂部付近）からは外部空間に向けて連通管２８が延出している。
【００２９】
再生インクタンク１５は、インク受け部１４で捕捉された再生インクＮａを回収するものであって、前記連通管２８を介してインク受け部１４と連通するように設けられている。この実施形態では、再生インクタンク１５は、インク受け部１４の下方に配置されており、インク受け部１４で捕捉された再生インクＮａは、前記連通管２８を介して自重により再生インクタンク１５に溜められるようになっている。再生インクタンク１５は、中間部にフィルタ４８を有する連通管４７を介して大気と連通している。
【００３０】
また、再生インクタンク１５は、底壁にインク吐出口１５ａを有している。インク吐出口１５ａは、連通管２９の一端部が取り付けられている。連通管２９の中間部には、第１の開閉バルブ１６が設けられている。このバルブ１６を開くと、再生インクタンク１５内の再生インクＮａが自重により連通管２９を介して外部に排出される。連通管２９の先端部は、インク貯溜部１０に供給するインクＮｂを収容しているカートリッジタンク１２Ａと同形状のカートリッジタンク１２Ａのインク吐出口１２ｗに着脱自在に取り付けることができる。なお、連通管２９の先端部にカートリッジタンク１２Ａを取り付けていないときには、再生インクタンク１５の下方に、インク受け皿１７を設けておくのが好ましい。
【００３１】
ところで、インク再生用インクジェットヘッド１３から吐出された再生インクＮａのインク滴Ｍは、極力浮遊させずに、インク受け部１４に速やかに捕捉されるようにするのが好ましい。
【００３２】
そのため、インク受け部１４の内部には、図４に示すように、インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａから吐出された再生インクＮａのインク滴Ｍを衝突させる着弾板４０ａを配置するとよい。
【００３３】
インクジェットヘッド１３から吐出された再生インクＮａをさらに良好に捕捉するためには、前記着弾板４０ａは、吐出口５０ａから１ｍｍから１０ｍｍ程度離間させた状態で対向するように配置するのが好ましい。一方、着弾板４０ａで捕捉した再生インクＮａを再生インクタンク１５に良好に回収するためには、前記着弾板４０ａは、捕捉した再生インクＮａがこの着弾板４０ａに沿って下方に流れるように傾斜しているのが好ましい。したがって、着弾板４０ａは、図４に示すように、吐出口５０ａと対向させ、且つ、所定の角度で傾斜するように配置するとよい。
【００３４】
また、インクジェットヘッド１３から吐出された再生インクＮａのインク滴Ｍは所定の運動エネルギーを持っている。そのため、インク溜まりができ易いような着弾板４０ａでは、前記インク滴Ｍがこのインク溜まりに衝突して、このインク溜まりを飛散させてしまうおそれがある。このようなインク溜まりの飛散は、再生インクＮａのインク滴Ｍをインク受け部１４内において再び浮遊させてしまう要因となるため好ましくない。このようなインク溜まりの飛散は、吐出口５０ａからのインクの吐出速度が速いほど生じ易い。
【００３５】
そのため、インクジェットヘッド１３として、インクの吐出速度が速いインクジェットヘッドを適用するような場合には、図５に示すように、吐出口５０ａと対向する着弾板４０ａの表面に撥油膜４１を塗布するとよい。着弾板４０ａに撥油膜４１を塗布することにより、着弾板４０ａに捕捉されたインク滴Ｍを自重により速やかにこの着弾板４０ａから落下させることができる。なお、図５では、撥油膜４１を吐出口５０ａと対向する表面にのみ塗布しているが、撥油膜４１は、着弾板４０ａの表面の全域に塗布してもよい。
【００３６】
また、図６に示すように、吐出口５０ａと対向する着弾板４０ａの表面に耐インク特性の制振材４２を配置し、この制振材４２により吐出口５０ａから吐出されたインク滴Ｍの運動エネルギーを吸収させるようにしてもよい。制振材４２としては、例えばフッソ系樹脂で形成されたシート材等を用いることができる。なお、図６では、着弾板４０ａの表面の一部を覆うように制振材４２を設けているが、制振材４２は着弾板４０ａの表面の全域を覆うように設けてもよい。
【００３７】
さらに、図７に示すようなインク受け部１４としてもよい。すなわち、このインク受け部１４は、内部に流体通路（図示せず）が形成された保温着弾板４０ｂをインクの吐出特性の安定する所定温度範囲に保つために液体を循環させる機能を有する液体循環器４３とを備えている。液体としては、例えば水を用いることができる。
【００３８】
保温着弾板４０ｂはインク受け部１４の内部に収容されている。保温着弾板４０ｂ内の流体通路は、液体流通管４４を介して、インク受け部１４の外部に設けられている液体循環器４３と連通している。このようにすることにより、保温着弾板４０ｂを一定の温度に保つことができるので、インクジェットヘッド１３から吐出された再生インクＮａのインク滴Ｍが保温着弾板４０ｂに衝突した際に、インクの粘性が保たれ、速やかにインク受け部１４の底に滴下させることができる。
【００３９】
なお、本実施形態では、インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａが下向きとなるようにしているが、インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａの向きは任意である。例えば、図８に示すように、インク受け部１４の側部に開口を形成させ、この開口からインクジェットヘッド１３の吐出口５０ａ側の一部をこの吐出口５０ａが側方に向くようにして挿入してもよい。このような場合でも、図５及び図６に示すように、吐出口５０ａと対向する着弾板４０ａの表面に撥油膜４１や制振材４２を設ける、或いは、図７に示すように、インク受け部１４が保温着弾板４０ｂと循環器４３とを備えるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００４０】
メイン制御部３０は、センサ検知部３１、ポンプ制御部３２、ヘッド制御部３３、及びバルブ制御部３４と通信し、送液ポンプ１１、センサ１０ａ，インク再生用インクジェットヘッド１３、及びバルブ１６を機能させる。すなわち、センサ検知部３１は、センサ１０ａを制御し、センサ情報をメイン制御部３０に伝達する。ポンプ制御部３２は、メイン制御部３０からの指示により送液ポンプ１１の起動や回転速度（送液速度、インク流路の開閉）等の制御を行う。ヘッド制御部３３は、メイン制御部３０からの指示によりインクジェットヘッド１３の駆動制御を行う。バルブ制御部３４は、バルブ１６の開閉を制御する。また、メイン制御部３０は、データ処理部３５（図１１参照）と電気的に接続されており、このデータ処理部３５からの信号を受信する。
【００４１】
本実施形態のインク再生装置１００は、以下のようにして使用する。
【００４２】
インクＮｂが満タンに充填されているカートリッジタンク１２Ａを連通管２５の給液口に装着する。これにより、逆止弁１２ｖが開放される（開状態となる）。その後、封止栓を抜いて通気孔を開口させることにより、カートリッジタンク１２Ａ内のインクＮｂが連通管２５を介して補給タンク１２Ｂに供給される。なお、カートリッジタンク１２Ａからの補給タンク１２Ｂへのインクの補給は、補給タンク１２Ｂ内のインクの量が不足した時に適宜行うようにすればよい。
【００４３】
補給タンク１２Ｂ内にインクが供給された状態で、制御系を動作させる。センサ１０ａがインクＮｂを検知できなかったとき、本実施形態では、発光部からの光が受光部に受信されたときに、メイン制御部３０は、インク貯溜部１０内のインクＮｂの液面が喫水線Ｗ１に達していないと判断し、第１の送液ポンプ１１を動作させる。これにより、補給タンク１２Ｂ内のインクＮｂがインク貯溜部１０に送液される。一方、センサ１０ａがインクＮｂを検知したとき、本実施形態では発光部からの光がインクＮｂに遮られて受光部に受信されなくなったときに、メイン制御部３０は、インク貯溜部１０内のインクＮｂの液面が喫水線Ｗ１に達したと判断し、第１の送液ポンプ１１を停止させる。この繰り返しにより、インク貯溜部１０内のインクＮｂ量は常に一定に保たれる。
【００４４】
インク貯溜部１０内のインクＮｂ量は常に一定に保たれると、インク貯溜部１０の液面（喫水面Ｗ１）とインク再生用インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａとの水頭圧（差圧）ｄ１もまた、常に一定となる。なお、インクジェットヘッド１３にインクＮｂを充填している最中、吐出口５０ａからインクＮｂが漏れることがある。そのため、インクジェットヘッドを動作させるまでの間は、第１の開閉バルブ１６を開放し、漏れ出たインクＮｂをインク受け皿１７に排出させるとよい。
【００４５】
バルブ１６を閉止し、インクジェットヘッド１３を駆動させて吐出動作を開始する。インクジェットヘッド１３のインク室５１，５２内のインクＮｂは、インク組成分の凝集が吐出口５０ａから吐出可能な程度の大きさにまで物理的に分散された状態で吐出口５０ａから吐出される。
【００４６】
インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａから吐出されることで再生された再生インクＮａのインク滴Ｍは、運動エネルギーが与えられた状態でインク受け部１４の着弾板４０ａに衝突し、この着弾板４０ａでその運動エネルギーが吸収される。捕捉された前記インク滴Ｍは、これらが集まって所定の大きさとなると、自重により着弾板４０ａから落下する。落下した再生インクＮａは、連通管２８を介して、再生インクタンク１５内に貯溜される。
【００４７】
なお、このインク再生装置１００では、インクジェットヘッド１３の駆動によりインク貯溜部１０内のインクＮｂが消費されても、上述のように、インク貯溜部１０内の喫水線Ｗ１が常に保たれるように、補給タンク１２Ｂからインク貯溜部１０にインクＮｂが供給される。よって、インク貯溜部１０の液面とインクジェットヘッド１３の吐出口５０ａとの水頭圧ｄ１を常に一定に保つことができる。
【００４８】
インク受け皿１７を空のカートリッジタンク１２Ａと置換し、バルブ１６を開放する。これにより、再生インクタンク１５内に溜まった再生インクＮａは空のカートリッジタンク１２Ａ内に回収される。以上の動作を繰り返すことで、吐出特性の劣化したインクＮｂのインク組成分の凝集を分散させ、吐出特性の安定した再生インクＮａを得ることができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態によれば、再生させたいインクＮｂを第１のインク供給装置１０１によってインク再生用インクジェットヘッド１３のインク室５１，５２に供給させるとともに、インクジェットヘッド１３の複数の吐出口５０ａから吐出させることにより、インクの吐出特性の再生された再生インクＮａをインク回収装置１０２で回収することができる。
【００５０】
したがって、吐出特性の劣化したインクＮｂのインク組成分の凝集を分散させ、吐出特性の安定したインクＮａに再生するインク再生装置１００及びインクの再生方法が得られるとともに、インク組成分の凝集の少ない再生インクＮａが得られる。
【００５１】
しかも、本実施形態のインク再生装置１００では、第１のインク供給装置１０１は、インク再生用インクジェットヘッド１３のインク室５１，５２と連通するように設けられて、インクジェットヘッド１３のインク室５１，５２に供給するインクＮｂを溜めるインク貯溜部１０と、インク貯溜部１０にインクＮｂを供給する補給手段としての補給タンク１２Ａと、インク貯溜部１０内のインクＮｂをインクジェットヘッド１３のインク室５１，５２に送る第１の送液手段としての第１の送液ポンプ１１とを備えている。これにより、インク貯溜部１０内のインクＮｂの量を常に一定とすることができる。したがって、インク貯溜部１０内のインク液面（喫水線Ｗ１）とインク再生用インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａとの水頭圧ｄ１が常に一定に保つことができるので、インク貯溜部１０からインク再生用インクジェットヘッド１３のインク室５１，５２に常に一定量のインクＮｂを供給することができる。
【００５２】
さらに、本実施形態のインク再生装置１００では、インク回収装置１０２は、インク再生用インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａから吐出されたインク滴Ｍを捕捉するインク受け部１４と、このインク受け部１４と連通するように設けられ、このインク受け部１４で捕捉された再生インクＮａを回収して貯溜するインク回収貯溜部としての再生インクタンク１５とを備えている。すなわち、本実施形態のインク再生装置１００では、再生インクＮａを捕捉する領域と再生インクＮａを回収する領域とは別にしている。このようにすることにより、インク再生用インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａから吐出された再生インクＮａをインク受け１４で速やかに捕捉できるため、再生インクＮａのインク滴Ｍの浮遊時間を短くすることができる。
【００５３】
しかも、本実施形態のインク再生装置１００では、インク受け部１４が、インク再生用インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａから吐出された再生インクＮａのインク滴Ｍを衝突させる着弾板４０ａを有しているので、前記再生インクＮａのインク滴Ｍの浮遊時間をさらに短くすることができる。
【００５４】
本実施形態のインク再生装置１００は、例えば、インクジェット式記録装置に好適に用いることができる。図９及び図１０は、インク再生装置１００を備えたインクジェット式記録装置１を示している。
【００５５】
本実施形態のインクジェット式記録装置１は、図９に示すように、記録媒体２をセットした給紙装置３と、給紙装置３から供給された記録媒体２を搬送する記録媒体搬送装置７と、第２のインク供給装置６０及び記録用インクジェットヘッド６１を有するカラーインクジェット記録ヘッド機構８と、インク再生装置１００（図１０参照）とを備えている。なお、図９では、インク再生装置１００を省略して示している。
【００５６】
記録媒体搬送装置７は、給紙装置３から記録媒体２を給送する給送手段４、この給送手段４から給送される記録媒体２を搬送する搬送手段５、及び、この搬送手段５から記録媒体２を排出する排出手段６を有している。記録媒体搬送装置７は、搬送駆動部３７を介してメイン制御部３０と電気的に接続されている（図１１参照）。これにより、記録媒体搬送装置７は、メイン制御部３０によってその動作が制御される。
【００５７】
装置下方には、給紙装置３及び給送手段４が配置されている。給紙装置３は、給紙駆動部３６介してメイン制御部３０と電気的に接続されている（図１１参照）。これにより、給紙装置３は、メイン制御部３０によってその動作が制御される。また、装置内中央部には、搬送手段５と、この搬送手段５により搬送された記録媒体２に再生インクＮａを吐出させるカラーインクジェット記録ヘッド機構８と、このヘッド機構８によりインクＮａが塗布された記録媒体２を排出する排出手段６とが配置されている。
【００５８】
給送手段４は、給紙装置３にセットされた記録媒体２を分離ローラ３ａにより最上位から一枚づつ分離し、２対の給紙ローラ４ａ，４ｂで搬送手段５へと給送するようになっている。
【００５９】
搬送手段５は、ステッピングモータ５ａにより駆動する駆動ローラ５ｂと従動ローラ５ｃとに搬送ベルト５ｄを掛け渡して搬送路を形成している。搬送ベルト５ｄの内側には、テンションローラ５ｅを複数設け、搬送ベルト５ｄの弛みをとるとともに所定の張力を維持するようになっている。
【００６０】
記録媒体２を従動ローラ５ｃと搬送ローラ５ｆとで挟み込み、搬送ベルト５ｄに吸着させた状態で図９中矢印Ｘ方向に搬送し、ヘッド機構８の対向位置を通過させ、さらに、排出手段６を構成する２対の排出ローラ６ａ，６ｂによって排出紙収容部９に排出するようになっている。
【００６１】
ヘッド機構８は、搬送ベルト５ｄの上方に配置されている。ヘッド機構８は、記録媒体２の搬送方向の上流側から下流側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクを収納する第２のインク供給装置６０を４つ備えている。また、これらの第２のインク供給装置６０には、連通管６２を介して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の記録用インクジェットヘッド６１が夫々連通されている。これら記録用インクジェットヘッド６１は、ヘッド制御部３３を介してメイン制御部３０と電気的に接続されている。
【００６２】
記録用インクジェットヘッド６１としては、例えば、上述したインク再生用インクジェットヘッド１３と同様に構成されたものを用いることができる。さらに、本実施形態では、第２のインク供給装置６０に対応させて、インク再生装置１００が設けられている。
【００６３】
図１０では、例えば、イエローに対応するインク再生装置１００、第２のインク供給装置６０、及び記録用インクジェットヘッド６１を示している。なお、マゼンタ、シアン、ブラックに対応するインク再生装置１００、第２のインク供給装置６０、及び記録用インクジェットヘッド６１も同様に構成することができる。
【００６４】
第２のインク供給装置６０は、インク再生装置１００が備えるインク回収装置１０２で回収された再生インクＮａが供給されるように、インク回収装置１０２と連通させている。また、第２のインク供給装置６０は、インク回収装置１０２から供給された再生インクＮａを記録用インクジェットヘッド６１のインク室に供給するように設けられている。
【００６５】
詳しくは、第２のインク供給装置６０は、第２の送液手段としての第２の送液ポンプ７１及びメインタンク７３を備えている。メインタンク７３は、記録用インクジェットヘッド６１のインク室に供給する再生インクＮａを溜めるためのものである。メインタンク７３は、再生インクＮａの液面が喫水線Ｗ２に達したことを検知するインク検出センサ７３ａを有している。このようなセンサ７３ａとしては、センサ１０ａと同様に、例えば、発光部と受光部とを備えて、インク面を光学的に検知する光センサを用いることができる。このセンサ７３ａは、センサ検知部３１を介してメイン制御部３０と電気的に接続されている。
【００６６】
メインタンク７３の内部は、中間部にフィルタ７５を有する連通管７４を介して大気と連通している。メインタンク７３からは、記録用インクジェットヘッド６１のインク室と連通する前記連通管６２が上方に延出している。なお、連通管６２の中間部には、フィルタ７７が設けられている。さらに、メインタンク７３からは、連通管７２が上方に延出している。
【００６７】
第２の送液ポンプ７１の一端部は、連通管７０を介してインク回収装置１０２が有する再生インクタンク１５と連通している。第２の送液ポンプ７１の他端部は、前記連通管７２を介してメインタンク７３と連通している。第２の送液ポンプ７１の送液方向は、再生インクタンク１５側からメインタンク７３側に流れる方向である。この第２の送液ポンプ７１は、ポンプ制御部３２を介してメイン制御部３０と接続されている。
【００６８】
メイン制御部３０は、センサ検知部３１、ポンプ制御部３２、ヘッド制御部３３、及びバルブ制御部３４と通信し、送液ポンプ１１，７１、センサ１０ａ，７３ａ、インク再生用インクジェットヘッド１３，記録用インクジェットヘッド６１、及びバルブ１６を機能させる。
【００６９】
なお、インクジェット式記録装置１では、カートリッジタンク１２Ａ或いはインク受け皿１７と置換して、廃タンク４６が再生インクタンク１５と連通して設けられている。廃タンク４６の内部は外部と連通している。
【００７０】
図１１に示すように、メイン制御部３０は、センサ検知部３１を介して、センサ１０ａからの信号及びセンサ７３ａからの信号を受信する。また、メイン制御部３０は、ポンプ制御部３２を介して、送液ポンプ１１，７１，７７を機能させる。さらに、メイン制御部３０は、ヘッド制御部３３を介して、インク再生用インクジェットヘッド１３及び記録用インクジェットヘッド６１を機能させる。
【００７１】
このインクジェット式記録装置１は、以下のようにして使用する。
【００７２】
上述したように、インク再生装置１００を動作させることで再生インクＮａを得る。再生インクタンク１５内に再生インクＮａがある程度溜まったら、センサ７３ａを動作させる。センサ７３ａが再生インクＮａを検知できなかったとき、本実施形態では、発光部からの光が受光部に受信されたときに、メイン制御部３０が、再生インクタンク１５内の再生インクＮａの液面が喫水線Ｗに達していないと判断し、第２の送液ポンプ７１を動作させる。これにより、再生インクタンク１５内の再生インクＮａがメインタンク７３に送液される。一方、センサ７３ａが再生インクＮａを検知したとき、本実施形態では発光部からの光が再生インクＮａに遮られて受光部に受信されなくなったときに、メイン制御部３０は、メインタンク７３内の再生インクＮａの液面が喫水線Ｗ２に達したと判断し、第２の送液ポンプ７１を停止させる。この繰り返しにより、メインタンク７３内の再生インクＮａ量は常に一定に保たれる。なお、再生インクタンク１５からメインタンク７３に再生インクＮａを送っている間も、インク再生装置１００を動作させて、インクＮｂを再生し続けるようにしてもよい。これにより、再生インクタンク１５内の再生インクＮａが不足することがない。
【００７３】
メインタンク７３内の再生インクＮａ量は常に一定に保たれると、メインタンク７３の液面（喫水面Ｗ２）と記録用インクジェットヘッド６１の吐出口６３（図９参照）との水頭圧（差圧）ｄ２もまた、常に一定となる。
【００７４】
次に、記録媒体搬送装置７を動作させる。記録媒体搬送装置７により所定速度で搬送される記録媒体２が記録用インクジェットヘッド６１の下方を通過している所定時間の間、記録媒体２に各記録用インクジェットヘッド６１から再生インクＮａのインク滴Ｍが噴射される。ところで、吐出される再生インクＮａ中のインク分子の凝集体は、インク再生用インクジェットヘッド１３の吐出口５０ａから吐出可能な程度の大きさにまで物理的に分散されている。そのため、この再生インクＮａは、インク再生用インクジェットヘッド１３と同一に形成された記録用インクジェットヘッド６１の吐出口６３を殆ど目詰まりさせることなく、吐出口６３から良好に吐出され、下方に配置された記録媒体２に塗布される。この結果として、記録媒体２の上面の記録用インクジェットヘッド６１によりインクが塗布された領域に、高品位なインク画像が形成（印刷）される。
【００７５】
以上のように、このインクジェット式記録装置１によれば、この記録装置１自体が、インク再生装置１００を備えているため、記録用インクジェットヘッド６１の吐出口６３の目詰まりを抑制し、記録用インクジェットヘッド６１により安定したインク吐出を行うことができる。したがって、高品位画像の安定した形成が実現できる。
【００７６】
なお、インクジェット式記録装置１には、必ずしもインク再生装置１００全てを具備させなくてもよい。その場合には、インク再生装置１００によって再生した再生インクＮａを収容したタンク、例えば、再生インクタンク１５のみをインクジェット式記録装置１（本実施形態では、第２に送液ポンプ７１）と連通させることでも、同様の効果が得られる。
【００７７】
以下、図１２を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００７８】
図１２に示すように、本実施形態のインクジェット式記録装置１では、第２の送液ポンプ７１の下流部に、開閉体としての三方バルブ７９が設けられている。三方バルブ７９としては、例えば、三方電磁弁を用いることができる。
【００７９】
詳しくは、バルブ７９からは、連通管７２ａ，７２ｂ，７２ｃが延出している。連通管７２ｃの先端部は、インク貯溜部１０の内部と上方から連通している。つまり、再生インクタンク１５とインク貯溜部１０とを連通させている。連通管７２ｂの先端部は、メインタンク７３の内部と上方から連通している。つまり、再生インクタンク１５とメインタンク７３とを連通させている。連通管７２ｃの先端部は、第２の送液ポンプ７１と連結されている。
【００８０】
バルブ７９は、再生インクタンク１５と第２のインク供給装置６０が備えるメインタンク７３との間を閉塞させるとともに再生インクタンク１５とインク貯溜部１０との間を連通させる第１状態と、再生インクタンク１５とインク貯溜部１０との間の連通を閉塞させるとともに再生インクタンク１５とメインタンク７３との間を連通させる第２状態とで切り換え自在である。図示しないが、バルブ７９は、バルブ制御部３４を介してメイン制御部３０と電気的に接続されており、その開閉は、メイン制御部３０によって制御される。なお、インク再生装置１００及び記録装置１についての他の構成は上述した第１の実施形態と同じであるから、重複する説明は図１２に同符号を付して省略する。
【００８１】
本実施形態では、バルブ７９を第２状態とすることにより、第１の実施形態と同様に使用することができる。また、本実施形態によれば、再生インクタンク１５内に貯溜されているインクを再度インク再生装置に戻すことができる。これは、記録用インクジェットヘッド６１の非吐出状態（いわゆる待機期間）が所定時間を越える、或いは、非動作状態（保管）が所定時間を越えた後、記録用インクジェットヘッド６１に吐出動作を再開させる前などに行うのが有効であり、これにより、再生インクタンク１５内に溜められたインクを再び再生処理することができる。
【００８２】
再生インクタンク１５内に溜められたインクを再度再生処理する場合は、以下のようにすればよい。
【００８３】
まず、バルブ７９を第１状態とする。センサ１０ａがインクを検知できなかったとき、本実施形態では、発光部からの光が受光部に受信されたときに、メイン制御部３０は、インク貯溜部１０内のインクの液面が喫水線Ｗ１に達していないと判断し、第２の送液ポンプ７１を動作させる。これにより、再生インクタンク１５内のインクが連通管７２ｃを介してインク貯溜部１０に送液される。なお、このとき、第１の送液ポンプ１１は停止させておく。
【００８４】
一方、センサ１０ａがインクを検知したとき、本実施形態では発光部からの光がインクに遮られて受光部に受信されなくなったときに、メイン制御部３０は、インク貯溜部１０内のインクＮｂの液面が喫水線Ｗ1に達したと判断し、第２送液ポンプ７１を停止させる。この繰り返しにより、インク貯溜部１０内のインク量は常に一定に保たれる。
【００８５】
その後は、第１の実施形態と同様にして、インクジェットヘッド１３を駆動させて吐出動作を開始する。再生インクＮａは、再び、再生インクタンク１５内に溜められる。
【００８６】
この処理サイクルを繰り返すことにより、再生インクタンク１５には常にインク組成分の凝集が改善されたばかりの再生インクＮａを溜めておくことができる。したがって、この設定は、記録用インクジェットヘッド６１を動作させない、いわゆるスタンバイ状態の際に所定の間隔を置いて行わせておくようにしてもよい。
【００８７】
以上のように、本実施形態によれば、再生インクタンク１５内に貯溜されているインクを再度インク貯溜部１０に戻すことができる。したがって、常に良好な状態の再生インクＮａで記録媒体２に画像を形成することができる。
【００８８】
なお、インクジェット式記録装置１とインク再生装置１００とは別体に形成してもよい。その場合、例えば、再生インクカートリッジ等を用いる等し、インクジェット式記録装置１のメインタンク７３の喫水線Ｗ２を保ちながら、すなわち、水頭圧ｄ２を保ちながら、インク再生装置１００により再生された再生インクＮａを記録用インクジェットヘッド６１の吐出口６３に供給するように構成すれば、吐出口６３の目詰まりを抑制することができる。
【００８９】
なお、本実施形態の油性顔料インクに限らず、非吐出状態のまま放置されることにより、インク組成分の凝集が生じるインク、及び該インクを用いるインクジェット式記録装置に対しても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るインク再生装置を説明する概略図。
【図２】図１のインク再生装置が備えるインク再生用インクジェットヘッドの断面図。
【図３】図２中III−III線に沿って示す断面図。
【図４】図１のインク再生装置が備えるインク受け部を示す断面図。
【図５】図４とは別の形態のインク受け部を示す断面図。
【図６】図４及び図５とは別の形態のインク受け部を示す断面図。
【図７】図４〜図６とは別の形態のインク受け部を示す断面図。
【図８】図５〜図７とは別の形態のインク受け部を示す断面図。
【図９】図１のインク再生装置を備えたインクジェット式記録装置を模式的に示す断面図。
【図１０】図９のインクジェット式記録装置を説明する概略図。
【図１１】図９のインクジェット式記録装置の制御系統を示すブロック図。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るインク再生装置を備えたインクジェット式記録装置を説明する概略図。
【符号の説明】
【００９１】
１…インクジェット式記録装置、  ２…記録媒体、  ３…給紙装置、  ７…記録媒体搬送装置、  １０…インク貯溜部、  １１…第１の送液手段（第１の送液ポンプ）、  １２Ｂ…補給手段（補給タンク）、  １３…インク再生用インクジェットヘッド、  １４…インク受け部、  １５…インク回収貯溜部（再生インクタンク）、  ４０ａ，４０ｂ…着弾板、  ５０ａ…吐出口、  ５１…インク室（圧力室）、  ５２…インク室（共通インク室）、  ６０…第２のインク供給装置、  ６１…記録用インクジェットヘッド、  ７２ｃ…連通手段（連通管）、  ７９…開閉体（三方バルブ）  １００…インク再生装置、  １０１…第１のインク供給装置、  １０２…インク回収装置、  Ｎａ…再生インク、  Ｍ…インク滴
【図１】
2005103932.tif 000003
【図２】
2005103932.tif 000004
【図３】
2005103932.tif 000005
【図４】
2005103932.tif 000006
【図５】
2005103932.tif 000007
【図６】
2005103932.tif 000008
【図７】
2005103932.tif 000009
【図８】
2005103932.tif 000010
【図９】
2005103932.tif 000011
【図１０】
2005103932.tif 000012
【図１１】
2005103932.tif 000013
【図１２】
2005103932.tif 000014