(57)【要約】【課題】乾燥速度が速い液体を効率的に吸収することができる吸収材を格納した廃インクタンクを備えた液体噴射装置を提供すること。【解決手段】液体を噴射する液体噴射ヘッド３０と、液体噴射ヘッド３０のノズル開口から液体を液体経路を経て排出することによって液体噴射ヘッド３０をクリーニングするクリーニング手段と、液体経路２５の出口側に配置され、クリーニング手段によって排出された液体を吸収する吸収材３１を備えた液体収容手段２９と、を有する液体噴射装置１０であって、吸収材３１は、珪藻土で構成されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドのノズル開口から前記液体を液体経路を経て排出することによって前記液体噴射ヘッドをクリーニングするクリーニング手段と、
前記液体経路の出口側に配置され、前記クリーニング手段によって排出された前記液体を吸収する吸収材を備えた液体収容手段と、
を有する液体噴射装置であって、
前記吸収材は、珪藻土で構成されていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記珪藻土は相互に分離した粒子状であり、
前記液体収容手段は、前記吸収材が飛散することを防止するための飛散防止部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記珪藻土は固形剤によって一体に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドのノズル開口から前記液体を液体経路を経て排出することによって前記液体噴射ヘッドをクリーニングするクリーニング手段と、
前記液体経路の出口側に配置され、前記クリーニング手段によって排出された前記液体を吸収する吸収材を備えた液体収容手段と、
を有する液体噴射装置であって、
前記吸収材は、多孔質の鉱物で構成されていることを特徴とする液体噴射装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターゲット（記録媒体）に対して液体を噴射する液体噴射装置として、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置がある。このインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルから記録媒体に対して微小なインク滴を吐出させて、所望の文字や図形等の画像を記録する。
インクジェット式記録装置は、上記ノズルを封止してノズル内のインクの粘度が上昇することを防止したり、インクを吸引する等によって吐出不良の原因となる増粘インク等を除去するためのクリーニング機構を備えているものがある。
そして、上述のクリーニング機構は、吸引したインク（以後、廃インクと呼ぶ）をポンプチューブを介してインクジェット式記録装置内の廃インクタンクに収容するようになっている。
廃インクタンクには、例えば、合成繊維からなる吸収材が配置されており、繊維間における毛細管現象によって廃インクを吸い上げ、繊維間に廃インクを保持するようになっている。
ところが、廃インクの溶媒が蒸発し、粘度が大きくなると、繊維間の空間が目詰まりする結果、吸収材の吸収能力が低下するという問題がある。
これに対して、吸収材の中央部に切り欠き形状を設けることで、廃液導入部付近の吸収材が目詰まっても、切り欠き部を通って廃インクが吸収材の最奥部に到達して吸収されることを可能にする技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２６６７４１号公報（図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、乾燥速度が速い顔料インク等の場合、廃インクが吸収材の最奥部に到達して吸収されたとしても、その後、乾燥して吸収材に目詰まりを生じさせる。この結果、新たな廃インクは吸収材に吸収されず、吸収材全体を活用することができない場合がある。さらに、廃インクが吸収材に吸収することができなくなる結果、ポンプチューブの周りに廃インクが堆積し、ポンプチューブの出口を塞いでしまう場合があるという問題がある。
【０００４】
そこで本発明は上記課題を解消し、乾燥速度が速い液体を効率的に吸収することができる吸収材を格納した廃インクタンクを備えた液体噴射装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的は、本発明にあっては、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル開口から前記液体を液体経路を経て排出することによって前記液体噴射ヘッドをクリーニングするクリーニング手段と、前記液体経路の出口側に配置され、前記クリーニング手段によって排出された前記液体を吸収する吸収材を備えた液体収容手段と、を有する液体噴射装置であって、前記吸収材は、珪藻土で構成されていることを特徴とする液体噴射装置により、達成される。
【０００６】
このような構成によれば、前記珪藻土によって前記液体を吸収することができる。
前記珪藻土は、毛細管力によって前記液体を吸収し、その粒子間に前記液体を保持することができる。また、前記珪藻土の粒子の内部空間にも前記液体を吸収し、保持することができる。
前記粒子間に保持した前記液体の溶質が蒸発すると、前記内部空間に保持した前記液体が前記粒子間に流出し、前記粒子間における前記液体の粘度上昇を抑制することができる。言い換えると、前記内部空間に保持した前記液体によって、前記粒子間における前記液体の乾燥速度を積極的に遅くすることができるのである。この結果、前記吸収材の目詰まりを防止することができる。
これにより、乾燥速度が速い液体を効率的に吸収することができる。
【０００７】
この場合、前記珪藻土は相互に分離した粒子状であり、前記液体収容手段は、前記吸収材が飛散することを防止するための飛散防止部材を備えることが望ましい。
このような構成によれば、前記珪藻土は相互に分離した状態であっても、前記液体収容手段の外部に漏れ出すことがない。
【０００８】
この場合、前記珪藻土は固形剤によって一体に構成されていることが望ましい。
このような構成によれば、前記珪藻土は、飛散を防止するための手段を別途設ける必要がないにも関わらず、前記液体収容部の外部に漏れ出すことがない。
【０００９】
上述の目的は、本発明にあっては、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル開口から前記液体を液体経路を経て排出することによって前記液体噴射ヘッドをクリーニングするクリーニング手段と、前記液体経路の出口側に配置され、前記クリーニング手段によって排出された前記液体を吸収する吸収材を備えた液体収容手段と、  を有する液体噴射装置であって、前記吸収材は、多孔質の鉱物で構成されていることを特徴とする液体噴射装置によって達成される。
【００１０】
このような構成によれば、前記多孔質の鉱物によって前記液体を吸収することができる。
前記多孔質の鉱物の各分子は電気的に前記液体を吸着し、前記液体を保持することができる。また、前記多孔質の鉱物の分子内部の細孔にも前記液体を吸収し、保持することができる。
前記鉱物の粒子間に保持した前記液体の溶質が蒸発すると、前記鉱物の各分子に吸着した前記液体及び分子内部の細孔に保持した前記液体が粒子間に流出し、粒子間における前記液体の粘度上昇を抑制することができる。言い換えると、前記鉱物の分子及び細孔に保持した前記液体によって、粒子間における前記液体の乾燥速度を積極的に遅くすることができるのである。この結果、前記吸収材の目詰まりを防止することができる。
これにより、乾燥速度が速い液体を効率的に吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態であるインクジェット式記録装置１０（以下「記録装置１０」と呼ぶ）等を示す概略図である。記録装置１０は液体噴射装置の一例である。
図１に示す記録装置１０は、インクジェットプリンタとも呼んでいる。記録装置１０は、本体部１を有している。この本体部１は、ガイドレール１７、プラテン１２、キャリッジ１４、インク吸引装置２０、記録ヘッド３０を備えている。記録ヘッド３０は、液体を噴射する液体噴射ヘッドの一例であり、印刷ヘッドとも言う。
【００１２】
図１に示す記録装置１０は、いわゆるオンキャリッジ型の記録装置であり、キャリッジ１４の上部には、複数のインクカートリッジ２，３，４及び５が着脱可能に装着できる構成となっている。インクカートリッジ２等には、液体の一例であるインクが格納されている。インクカートリッジ２には黒のインクが格納されており、インクカートリッジ３にはシアンのインクが格納されており、インクカートリッジ４にはイエローのインクが格納されており、インクカートリッジ５にはマゼンタのインクが格納されている。記録装置１０において使用されるインクは、粘度の高いインクであり、例えば、顔料インクである。
キャリッジ１４の下部には、記録ヘッド３０が設けられている。記録ヘッド３０が、用紙２９に対面するノズルプレート面３０ａには、インクを噴射（以後、吐出とも呼ぶ）するためのノズル開口が設けられている。
【００１３】
キャリッジ１４は、ベルト１５を介してモータ１６に接続されている。モータ１６が作動することによって、キャリッジ１４はガイドレール１７に沿ってプラテン１２の軸方向である主走査方向Ｔに往復走行する。記録ヘッド３０からインクを吐出しつつ、キャリッジ１４が主走査方向Ｔに往復走行することで、記録媒体の一例である用紙２８上に画像が記録される。
【００１４】
ガイドレール１７の一方の端部にはホームポジション１８が配置されている。このホームポジション１８は、キャリッジの走行経路の末端にある非印刷領域である。このホームポジション１８には、インク吸引装置２０が配置されている。このインク吸引装置２０は、キャッピングシステムもしくはキャッピング手段とも呼んでいる。図１のキャリッジ１４の記録ヘッド３０は、Ｔ１方向に沿ってホームポジション１８に移動することで、インク吸引装置２０のキャップ本体２１に対面する。そして、インク吸引装置２０は、記録ヘッド３０のノズル開口が設けられているノズルプレート面３０ａに密着する。
【００１５】
インク吸引装置２０は、記録ヘッド３０に密着した状態で、記録ヘッド３０のノズル開口のインクの乾燥を防止する機能と、吸引ポンプ１９からの負圧をノズル開口に作用させてノズル開口からインクを強制的に吸引して排出させる機能を備える。すなわち、インク吸引装置２０は、記録ヘッド３０のノズル開口を封止した状態で、後述のチューブ２５（図２参照）を経てインクを排出することによって記録ヘッド３０のクリーニングを行う。このインク吸引装置２０は、クリーニング手段の一例である。なお、上述の吸引ポンプ１９は、インク吸引装置２０の一構成要素である。このインクの吸引は、インクの排出の一例である。
この他に、インク吸引装置２０の横には、ワイパー２３が設けられている。このワイパー２３は、必要に応じて記録ヘッド３０のノズルプレート面３０ａのインクを払拭する。
なお、記録ヘッド３０のクリーニングとしては、印字動作とは関係なく、ノズル開口からインクを吐出する方法であるフラッシングもある。この場合、記録ヘッド３０がクリーニング手段の一例である。
【００１６】
上述のクリーニングには、画像を記録している最中に実施するクリーニングのほかに、基準時である例えば、直近のフラッシング時又は直近のインク吸引時からの経過時間に基づいて実施されるタイマクリーニングも含む。
インク吸引装置２０によって吸引されたインクやフラッシングによって吐出されたインクは、後述の廃インクタンク２９（図２（ａ）参照）に収容される。
【００１７】
図２は、廃インクタンク２９等を示す概略図である。
図２（ａ）に示すように、廃インクタンク２９はチューブ２５の出口２５ａ側に配置され、吸引ポンプ１９によって記録ヘッド３０から排出されたインクを吸収するための吸収材３１を格納している。この吸収材３１は吸収材の一例であり、廃インクタンク２９は液体収容手段の一例である。
【００１８】
吸収材３１は珪藻土であり、図２（ｂ）に示すように、相互に分離した粒子状である。
このため、吸収材３１は廃インクタンク２９内の空間Ｐ（図２（ａ）参照）内を浮遊する場合があるが、廃インクタンク２９に配置されるフィルム３３（図２（ａ）参照）が配置されているため、廃インクタンク２９の外部へ飛散することはない。すなわち、フィルム３３は、吸収材３１が飛散することを防止するめための飛散防止部材の一例である。
【００１９】
図２（ｂ）は、吸収材３１を模式的に示す概略図である。
図２（ｂ）に示すように、吸収材３１は、相互に分離した珪藻土粒３１ａから構成されている。珪藻土粒３１ａ間は、粒子間空間３１ｂとなっている。個々の珪藻土粒３１ａは、外殻３１ａａ、内部空間３１ａｂ及び開口３１ａｃから構成されている。
【００２０】
吸収材３１の物性の一例は、図２（ｃ）に示す通りであり、空隙率が大きく、内部空間３１ａｂにインクを保持することができるようになっている。
【００２１】
図３は、吸収材３１がインクを吸収するメカニズム等を示す模式的に示す概略図である。
まず、図３（ａ）の矢印Ａ１ａ，Ａ１ｂ，Ａ１ｃ及びＡ１ｄに示すように、チューブ２５（図２（ａ）参照）から排出されたインクは、粒子間空間３１ｂを毛細管力によって浸透する。
【００２２】
続いて、図３（ｂ）の矢印Ｂ１ａ，Ｂ１ｂ，Ｂ１ｃ及びＢ１ｄに示すように、粒子間に浸透したインクは、各珪藻土粒３１ａの開口３１ａｃを経て、内部空間３１ａｂに入り込む。
以上のように、吸収材３１は、粒子間空間３１ｂのみならず、各珪藻土粒３１ａの内部空間３１ａｂにおいてもインクを保持することができる。
【００２３】
図３（ｃ）は、吸収材３１に吸収されたインクが蒸発するときの様子を模式的に示している。
図３（ｃ）の矢印Ｃに示すように粒子間空間３１ｂのインクの溶媒が蒸発して粘度が上昇すると、矢印Ｄに示すように各珪藻土粒３１ａの内部空間３１ａｂからインクが粒子間に排出される。これにより、粒子間空間３１ｂのインクの粘度上昇は低減する。
【００２４】
以上で説明したように、廃インクタンク２９に格納した吸収材３１は珪藻土であり、その珪藻土によって、インクを吸収することができる。
珪藻土は、毛細管力によってインクを吸収し、その粒子間空間３１ｂにインクを保持することができる。また、珪藻土粒３１ａの内部空間３１ａｂにもインクを吸収し、保持することができる。
粒子間空間３１ｂに保持したインクの溶質が蒸発すると、内部空間３１ａｂに保持したインクが粒子間空間３１ｂに流出し、粒子間空間３１ｂにおけるインクの粘度上昇を抑制することができる。言い換えると、内部空間３１ａｂに保持したインクによって、粒子間空間３１ｂにおけるインクの乾燥速度を積極的に遅くすることができるのである。この結果、吸収材３１の目詰まりを防止することができる。
これにより、乾燥速度が速い液体を効率的に吸収することができる。
【００２５】
また、珪藻土粒３１ａは相互に分離した粒子状であるが、フィルム３３（図２（ａ）参照）によって、廃インクタンク２９の外部に漏れ出すことがないようになっている。
【００２６】
（第１の実施の形態の変形例）
図４は、第１の実施の形態の変形例を示す概略図である。
図４（ａ）に示すように、廃インクタンク２９には吸収材３１Ａが格納されている。
この吸収材３１Ａは、珪藻土で構成されており、図４（ｂ）に示すように、各珪藻土粒３１Ａａは固形剤３１ｃによって互いに物理的に接着している。すなわち、珪藻土粒３１Ａａは固形剤によって一体に形成されている。
このような構成によれば、各珪藻土粒３１Ａａは、飛散を防止するための手段を別途設ける必要がないにも関わらず、廃インクタンク２９の外部に漏れ出すことがない。
なお、固形材３１ｃは、各珪藻土粒３１Ａａが互いに分離することを防止するための手段であるから、吸収材３１Ａは完全な固体ではなくて、ペースト状であってもよい。
【００２７】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施形態のインクジェット式記録装置１０Ａ（図１参照）について説明する。第２の実施形態のインクジェット式記録装置１０Ａ（以下「記録装置１０Ａ」と呼ぶ）の構成は、上記第１の実施形態の記録装置１０と多くの構成が共通するため共通する部分は同一の符号等とし、説明を省略し、以下、相違点を中心に説明する。
【００２８】
図５は、廃インクタンク２９等を示す概略図である。
図５（ａ）に示すように、廃インクタンク２９は吸収材３１Ｂを格納している。
この吸収材３１Ｂは、ゼオライトで構成されている。ゼオライトは、多孔質の鉱物の一例であり、図５（ｂ）に示すように、その分子はＳｉ−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉの構造になっている。この分子構造において、アルミニウム（Ａｌ）（＋３価）とケイ素（Ｓｉ）（＋４価）が酸素（Ｏ）を互いに共有するため、ケイ素（Ｓｉ）の周りは電気的に中性となり、アルミニウム（Ａｌ）の周りは−（マイナス）１価となる。
そして、水（Ｈ２Ｏ）分子の＋（プラス）に分極した水素原子（Ｈ）がアルミニウム（Ａｌ）原子に電気的に引き付けられる（吸着される）。
【００２９】
図６は、ゼオライトの骨格形態の一例を示す図である。
ゼオライトの分子は、例えば、図６（ａ）に示すように三次元的に組み合わさって骨格構造３１ＢＡａを形成している。骨格構造３１ＢＡａが複数集まって、粒子３１ＢＡを形成している。
ゼオライトの各分子３１ＢＡａ１は、図６（ａ）の矢印Ｅに示すように、アルミニウム（Ａｌ）原子によってインクを吸着することができる。
さらに、各骨格構造３１ＢＡａは、細孔３１ＢＡａ２を有し、矢印ｆに示すように、インクを取り込むことができる。
【００３０】
すなわち、吸収材３１Ｂは、複数のゼオライトの骨格構造３１ＢＡａからなる粒子３１ＢＡの間３１ＢＢにインクを保持することができるのみならず、各分子３１ＢＡａ１にインクを吸着して保持し、さらに、各骨格構造３１ＢＡａの細孔３１ＢＡａ２にもインクを取り込んで保持することができる。
このため、ゼオライトの粒子間３１ＢＢに保持したインクの溶媒が蒸発した場合には、図６（ｂ）の矢印Ｇに示すように各分子３１ＢＡａ１に吸着したインクを粒子間３１ＢＢに放出し、さらに、矢印Ｈに示すように細孔３１ＢＡａ２に取り込んだインクを分子間を経て粒子間３１ＢＢに放出することができる。
言い換えると、各分子３１ＢＡａ１に吸着したインク及び細孔３１ＢＡａ２に保持したインクによって、ゼオライトの粒子間３１ＢＢにおけるインクの乾燥速度を積極的に遅くすることができるのである。
これにより、乾燥速度が速い液体を効率的に吸収することができる。
【００３１】
本発明は、インクジェット式記録装置としての上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【００３２】
また、上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】インクジェット式記録装置を示す概略図である。
【図２】廃インクタンク等を示す概略図である。
【図３】吸収材がインクを吸収するメカニズム等を模式的に示す概略図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例を示す概略図である。
【図５】廃インクタンク等を示す概略図である。
【図６】ゼオライトの骨格形態の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０，１０Ａ・・・インクジェット式記録装置、２０・・・インク吸引装置、２１・・・キャップ本体、３０・・・記録ヘッド、２９・・・廃インクタンク、３１，３１Ａ，３１Ｂ・・・吸収材、３１ａ・・・珪藻土、３１ａａ・・・外殻、３１ａｂ・・・内部空間、３１ａｃ・・・開口、３１ｂ・・・粒子間空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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