(57)【要約】【課題】プリンターの性能を維持保証して行くためには、適切な純正インクのみが使用されてきていることを確認する必要がある。純正インクとしてメタノール又はエタノールを含まないものを純正インクとして用いた場合、これらの検出で不正インクの使用履歴を導出できる。しかし、メタノール及びエタノールの捕捉媒体をカラムに詰めて廃インクを通過させる方法ではカラム中に大きな差圧をかける必要があり、インクポンプの負荷が大きくなる等の問題点がある。【解決手段】廃インクタンク容器２０１内に廃インク貯留部２０７を設け、検出体２０５を廃インク中に浸透させる。その後、廃インクを十分浸透させた検出体２０５を水洗し、水洗後プロパノール又はクロロホルム等の高揮発性溶媒で水を置換した後乾燥させる。検出体２０５が初期状態よりも重くなった場合、メタノール又はエタノールを含む不適切なインクが使用されたと判断することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低級アルコールに属するメタノール又はエタノールのインク中での有無を検知するためのインク中の低級アルコール検出装置であって、
前記メタノール又は前記エタノールを選択的に捕捉する捕捉媒体と、
前記捕捉媒体と混合された担体と、
前記捕捉媒体及び前記担体との混合物の流失を防ぐよう前記混合物の粒径よりも小さく、且つ前記インクが前記混合物に浸潤されるよう制御された網目を有するインク透過膜を少なくとも一部に用い、前記捕捉媒体が前記メタノール又は前記エタノールを捉えることで前記捕捉媒体が膨潤した場合でも破れぬ量の前記混合物が収められて封鎖された検出体と、
前記検出体を納める容器を備えることを特徴とするインク中の低級アルコール検出装置。
【請求項２】
前記容器中に前記インクの貯留部を有し、且つ前記貯留部に前記検出体を配置したことを特徴とする請求項１に記載のインク中の低級アルコール検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の前記検出体を備えた、インク中の低級アルコール検出装置を用いたインク中の低級アルコール検出方法であって、
（１）前記インクを前記検出体中の前記混合物に浸透させる工程と、
（２）前記混合物中のインクを洗浄溶媒を用いて洗浄する工程と、
（３）前記溶媒を揮発させる工程と、
（４）前記捕捉媒体の重量若しくは体積の変化を測定する工程を当該順に行うことを特徴とするインク中の低級アルコール検出方法。
【請求項４】
前記（２）の工程と前記（３）の工程との間に、前記洗浄溶媒を前記洗浄溶媒と比べ揮発性が高い溶媒に置換する工程を更に有することを特徴とする請求項３に記載のインク中の低級アルコール検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク中の低級アルコール検出装置及びインク中の低級アルコールの検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンターは極めて精密に作られており、インクジェットプリンターの性能と整合していない不適切なインクを用いると滲みの発生等印字品質が低下する場合がある。またヘッド部やプリンターエンジン部内でのインク詰り等インクジェットプリンター本体の動作に悪影響を与える場合がある。インクジェットプリンターの性能を保証、維持して行くためには印刷に用いられてきたインクの使用履歴を追跡することが重要である。
【０００３】
使用履歴の追跡法として、廃インクを用いて分析する方法がある。インクジェットプリンターには、ヘッド部に配置されたノズルからインクを強制的に吸い上げてクリーニングを行うための吸引ポンプが配置されている。クリーニングを行う場合には、ノズル内に残留していたインクは吸引され、廃インクとしてインク排出チューブを経由して廃インクタンクに回収される。
【０００４】
この廃インクを用いてインクジェットプリンター等に用いられたインクの使用履歴を簡便に知る分析方法として薄層クロマトグラフ法が知られている。更に薄層クロマトグラフ法を行う装置に高い可搬性を付与し、携帯用に統合する技術について特許文献１に記載されている。
【０００５】
また、適切なインクの中にはその種類によっては低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを用いていない物がある。この場合、廃インクを分析し、低級アルコールに属するメタノール及びエタノールの含有状況を分析することで適切なインクが用いられてきていることを確認することができる。ここで、溶液中から低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを簡便且つ選択的に検知する技術として、低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを選択的に吸収する環状ヘミケタール化合物と担体とをカラム内に充填した構造が特許文献２に示されている。このカラムに差圧を掛けることで溶液を通過させ、低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを分離検出する技術が特許文献２に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３４４３８０号公報
【特許文献２】特開２００４−２５７９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した前者の技術を用いる場合、特に染料系のインクを用いた場合優れた分解能を持って測定することができるが、揮発性が高い低級アルコールに属するメタノール及びエタノールの検出は困難である。特に廃インクを用いて測定する場合、測定を行う以前に揮発散逸して失われてしまう場合もあり、低級アルコールに属するメタノール及びエタノールの測定は困難である。また、固形分を含む顔料系のインクに対しては固形分が固定相に付着して浸透を妨げる層を形成することから薄層クロマトグラフ法では分析そのものが困難となる。
【０００８】
また、上記した後者の技術を用いる場合、特許文献２（例えば９頁目）に記述されているように、ピペッター等を用いて溶液を加圧することで溶液をカラム内に通過させる必要がある。そのため、このカラムを廃インク排出チューブに接続する構造を有するだけでは廃インクをカラム中に通過させることは困難である。更に、低級アルコールに属するメタノール及びエタノールが環状ヘミケタール化合物に捉えられた場合、この環状ヘミケタール化合物が膨潤しカラムを詰まらせて、廃液チューブ中での廃インクの流れを更に滞らせる場合がある。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、インクの使用履歴を追跡するために行う、インク中の低級アルコール検出装置及びインク中の低級アルコールの検出方法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】
【００１０】
本出願において、インク透過膜とはインク中の液体及び液体中に分散された顔料を透過させ、捕捉媒体及び担体の混合物の透過を防止する膜として定義する。インク透過膜としては固形成分の粒径よりも小さな網目状の構造を有する膜を用いることができる。
【００１１】
（構成１）上記した課題を解決するために、本発明のインク中の低級アルコール検出装置は、低級アルコールに属するメタノール又はエタノールのインク中での有無を検知するためのインク中の低級アルコール検出装置であって、前記メタノール又は前記エタノールを選択的に捕捉する捕捉媒体と、前記捕捉媒体と混合された担体と、前記捕捉媒体及び前記担体との混合物の流失を防ぐよう前記混合物の粒径よりも小さく、且つ前記インクを前記混合物に浸潤させるよう制御された網目を有するインク透過膜を少なくとも一部に用い、前記捕捉媒体が前記メタノール又は前記エタノールを捉えることで前記捕捉媒体が膨潤した場合でも破れぬ量の前記混合物が収められて封鎖された検出体と、前記検出体を納める容器を備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、インクの流路を塞ぐことなく捕捉媒体をインクで浸潤させることができる。また、検出体中には捕捉媒体が膨潤した場合でも破れぬ量の混合物が収められているため、捕捉媒体が低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを最大量捕捉し、膨潤した場合であっても検出体の破損を防いだ状態で低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを検出することができる。
【００１３】
更に、混合物の粒径よりも小さな網目寸法を有するインク透過膜を用いているため、混合物が検出体から流失することを防ぐことができ、混合物の流失による検出体の総重量の減少を防ぐことができる。これにより、低級アルコールに属するメタノール及びエタノールの捕捉媒体での捕捉状況を、混合物の流失に起因する重量減による誤差の発生を抑えて測定することが可能となり、低級アルコールに属するメタノール及びエタノールの捕捉状況をより精密に調べることができる。
【００１４】
（構成２）また、上記した課題を解決するために本発明のインク中の低級アルコール検出装置は、前記容器中に前記インクの貯留部を有し、且つ前記貯留部に前記検出体を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この検出構成によれば、液体のインクが溜まる場所に検出体が備えられているため、インク中の溶液成分が揮発消失するまでの間、検出体がインクにより浸潤される状態を保つことができ、効率的に低級アルコールに属するメタノール又はエタノールの捕捉を行うことが可能である。
【００１６】
（構成３）また、上記した課題を解決するために、本発明のインク中の低級アルコール検出方法は、構成１又は構成２に記載のインク中の低級アルコール検出装置を用いたインク中の低級アルコール検出方法であって、（１）前記インクを前記検出体中の前記混合物に浸透させる工程と、（２）前記混合物中のインクを洗浄溶媒を用いて洗浄する工程と、（３）前記溶媒を揮発させる工程と、（４）前記捕捉媒体の重量若しくは体積の変化を測定する工程を当該順に行うことを特徴とする。
【００１７】
この検出方法によれば、混合物に付着しているインクを洗浄溶媒を用いて溶かし去った後、洗浄溶媒を揮発させることでインクによる汚染がない状態で捕捉媒体や、捕捉媒体を含む混合物の膨潤状況の観察や、混合物或いは検出体としての重量測定を行うことで捕捉媒体の低級アルコールに属するメタノール又はエタノールの捕捉による重量増加を容易に検出することができる。
【００１８】
（構成４）また、上記した課題を解決するために、本発明のインク中の低級アルコール検出方法は、前記（２）の工程と前記（３）の工程との間に、前記洗浄溶媒を前記洗浄溶媒と比べ揮発性の高い溶媒に置換する工程を更に有することを特徴とする。
【００１９】
この検出方法によれば、洗浄溶媒を揮発性溶媒と置換するため、短時間で溶媒を揮発させて測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を用いて説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る、廃インク中から低級アルコールであるメタノール又はエタノールを検出するための構造を備えたインクジェットプリンターの概略構成図である。インクジェットプリンター１は、記録用紙２を紙送り方向Ｙに向けて搬送するプラテン３と、このプラテン３にノズル面が対峙しているインクジェットヘッド４を有している。また、このインクジェットヘッド４を印刷方向Ｘに向けて往復移動させるためのキャリッジ５と、インクジェットヘッド４の各インクノズルにインクを供給するカラー印字用インクタンク１０が装着されたインクタンク装着部７と、各部分の駆動を制御する駆動制御装置８とを有している。
【００２２】
カラー印字用インクタンク１０には、ブラックインク、イエローインク、マゼンタインク及びシアンインクの各インクが貯留された４つのインクタンクが備わっている。インクタンク装着部７には、各色のインクタンクからインクを取り出すためのインク供給針７ａ〜７ｄが備わっている。このインクタンク装着部７にカラー印字用インクタンク１０を装着すると、このカラー印字用インクタンク１０からインクジェットヘッド４へのインク供給経路が形成される。
【００２３】
また、インクジェットプリンター１は、プラテン３から印刷方向Ｘに外れた位置に、ノズルキャップ９を備えている。このノズルキャップ９はインクポンプ６を介して廃インクタンク２００に繋がっている。従って、カラー印字用インクタンク１０から、インクジェットヘッド４を経てノズルキャップ９に向けて吐出され、インクポンプ６を経由して廃インクパイプ１１を通り廃インクタンク２００に到る廃インク回収経路が形成される。インクジェットヘッド４のノズル面にノズルキャップ９を被せた状態でインクポンプ６を駆動すると、インクジェットヘッド４側から廃インクタンク２００に廃インクを回収できる。
【００２４】
図２（ａ）は本実施形態のインク中の低級アルコール検出装置を、廃インクを蓄える廃インクタンク内に形成した場合の基本的構成を示した模式斜視図であり、図２（ｂ）はＡ−Ａ’切断面形状を示すための模式断面図である。
【００２５】
廃インクタンク２００は、廃インクタンク容器２０１内に吸収体２０６を収納してなる。この吸収体２０６は上面から底面にかけて貫通口２０３を有している。廃インクは廃インクタンク蓋２０２に開口された廃インク取り入れ部２０４から、廃インクパイプ１１により貫通口２０３から廃インクタンク２００の下方へ導入される。そして、廃インクタンク容器２０１の下方の中心部近傍に形成された廃インク貯留部２０７に導かれる。そして廃インク貯留部２０７には検出体２０５が置かれ、検出体２０５は廃インクに浸された状態におかれる。
【００２６】
吸収体２０６は、繊維を圧縮成形したもので、例えばナイロン繊維５０％、ポリエステル繊維５０％を、繊維密度が２００ｇ／ｍ3程度にニードルパンチング加工にて圧縮したものを用いることができる。ここで吸収体２０６は複数に分割された構造を使用しても良い。分割することで、より均一に廃インクを吸収することができる。
【００２７】
吸収体２０６に囲まれるよう廃インクパイプ１１の開口部直下の廃インク貯留部２０７に配置された検出体２０５中には、図２（ｃ）に示すように、低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを選択的に吸着する捕捉媒体２０９が封入されている。捕捉媒体２０９としては、例えば環状ヘミケタール化合物を、担体２１０として例えばセライトを、それぞれ平均粒径を２００μｍとなるよう調整した混合物２１１が封入されている。混合物２１１の封入量は、捕捉媒体２０９が膨潤した場合でも封入袋２０８から混合物２１１が漏れ出ぬ量で、且つ混合物２１１の重量変化等による測定で低級アルコールに属するメタノール又はエタノールの存在を検知できる量以上封入されていることが好ましい。
【００２８】
封入袋２０８は、例えばポリエステル等を用いることができる。そして封入袋２０８は、全面に孔径５０μｍ程度の孔が形成され、廃インクのインク透過膜として機能するよう形成されている。捕捉媒体２０９及び担体２１０の粒径は約２００μｍであるため、この孔を通して封入袋２０８の外部に漏れ出ることは無い。一方、廃インクの成分として液体成分については５０μｍの孔径があれば、封入袋２０８内部へ容易に浸透しうる。また、顔料系のインクを用いた場合でも、顔料系のインクに用いられる顔料の大きさはサブミクロン以下の粒径を持つため、顔料成分についても封入袋２０８を容易に通過することができる。
【００２９】
なお、ここでは封入袋２０８にポリエステルを用いた場合について説明したが、これはその他のプラスティック或いはステンレス等の金属を用いても良い。また、検出体２０５の位置は必ずしも廃インク貯留部２０７に配置する必要はなく、廃インクが良好に浸透するよう配置されていれば良い。また、廃インク貯留部２０７として廃インクタンク容器２０１に窪みをつけることは必ずしも必要ではなく、例えば廃インクタンク容器２０１を若干斜めに傾けて配置する構造を与え、傾けて廃インクが溜まる場所に検出体２０５が備えられるようにしても良い。
【００３０】
（第１の実施形態の変形例）図２（ｂ）に示すような廃インク貯留部２０７や中心部に開口した吸収体２０６を有する必要は必ずしもなく、例えば図３に示された模式断面図に示される構造のように、開口部を有さない吸収体３０３を用い、廃インクパイプ１１から直接廃インクが検出体３０５に注がれるよう配置しても良い。
【００３１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態として、検出体に捕捉された低級アルコールに属するメタノール又はエタノールの分析工程について説明する。本分析工程では第１の実施形態で廃インクを浸透させた後の検出体２０５を用いて行う分析工程について説明する。図４は、分析工程を示す模式工程図である。
【００３２】
まず、第１工程として、図４（ａ）に示すようにビーカー４０１中に検出体２０５を入れ検出体２０５に対して与える影響が小さい洗浄溶媒４０２を用いて検出体２０５を洗浄し、検出体２０５内に残留している廃インクを洗浄溶媒４０２と置換する。捕捉媒体２０９として例えば環状ヘミケタール化合物を用いた場合、捕捉媒体２０９は水と殆ど反応しない。また、インクは水性の溶媒が用いられる場合が多く、このインクに起因する廃インクを洗浄するための洗浄溶媒４０２として水を用いることが好適である。また、水に界面活性剤等を混入した溶媒を用いても良い。廃インクを洗浄溶媒４０２と置換する場合には、洗浄溶媒供給管４０４をビーカー４０１中に差し入れてオーバーフロー洗浄を行うことで廃インクを速やかに置換することができる。また、界面活性剤等を含む溶媒で洗浄した場合には、洗浄工程終了後に界面活性剤等を取り除かれているよう洗浄されていることが望ましく、例えば界面活性剤等を含まない水で最終洗浄を行うことがより望ましい。
【００３３】
次に、第２工程として、図４（ｂ）に示すように捕捉媒体２０９として用いられる環状ヘミケタール化合物を侵さず、且つ揮発性が高い高揮発性溶媒４０３として例えばプロパノール又はクロロホルムを用いて図４（ａ）で用いた洗浄溶媒４０２を置換する。より具体的には、洗浄溶媒４０２を廃液したビーカー４０１中に高揮発性溶媒４０３を注ぎ入れ、検出体２０５を高揮発性溶媒４０３に浸す。プロパノール及びクロロホルムは水と混合する性質がある（プロパノールは完溶、クロロホルムでは８ｇ／１Ｌ）ため、置換を行う溶媒として好適である。置換工程をより確実に行うためには、置換処理を複数回行うこと等も効果的である。
【００３４】
次に、第３工程として、図４（ｃ）に示すように高揮発性溶媒４０３を揮発させる。この際、例えば混合物２１１の結合状態を変えぬ範囲の温度で加熱しても良く、より速やかに高揮発性溶媒４０３を揮発させることができる。
【００３５】
次に、第４工程として、図４（ｄ）に示すように秤４０５を用いて重量測定を行う。廃インク中に低級アルコールに属するメタノール又はエタノールが含有していた場合には、検出体２０５の内容物となる捕捉媒体２０９は膨潤し、重量を増している。このため、初期重量と廃インクを通した後との重量差を調べることで廃インク中での低級アルコールに属するメタノール又はエタノールの含有状況を把握することができる。
【００３６】
以上の工程を実施することで、廃インクの元となるインク中の低級アルコールに属するメタノール又はエタノールの含有状況を把握することができる。
また、重量差を測定する第４工程に代えて、捕捉媒体２０９の膨潤状態を観察することで低級アルコールに属するメタノール又はエタノールの含有状況を把握することも可能である。この場合、検出体２０５を切り開き、内容物である捕捉媒体２０９を直接観察することで捕捉媒体２０９の初期状態からの変化を調べることができる。
【００３７】
ここで、第２工程は省略可能であり、洗浄溶媒４０２を乾燥させても良く、測定に必要となる工程数を短縮することができる。
【００３８】
なお、第１の実施形態では低級アルコールに属するメタノール又はエタノールの含有状況を把握するために環状ヘミケタール化合物を用いた例について説明したが、これは低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを選択的に吸収する媒体であれば適用可能である。また、第１の実施形態では、廃インクを用いて低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを抽出していたが、これは廃インクではなく、使用中のインクを用いても良い。この場合、インク中に含まれている溶媒の揮発によるインクの組成変動等が発生しないため、より高い分析精度を得ることができる。なお、第１及び第２の実施形態では低級アルコールに属するメタノール又はエタノールの含有状況を把握するために環状ヘミケタール化合物を用いた例について説明したが、これは低級アルコールに属するメタノール及びエタノールを選択的に吸収する媒体であれば適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】廃インク中から低級アルコールであるメタノール又はエタノールを検出するための構造を備えたインクジェットプリンターの概略構成図。
【図２】（ａ）はインク中の低級アルコール検出装置を、廃インクを蓄える廃インクタンク内に形成した場合の基本的構成を示す模式斜視図、（ｂ）は当該斜視図のＡ−Ａ’切断面形状を示すための模式断面図。
【図３】第１の実施形態の変形例を示す模式断面図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は第２の実施形態での分析工程を示す模式工程図。
【符号の説明】
【００４０】
１…インクジェットプリンター、２…記録用紙、３…プラテン、４…インクジェットヘッド、５…キャリッジ、６…インクポンプ、７…インクタンク装着部、７ａ〜７ｄ…インク供給針、８…駆動制御装置、９…ノズルキャップ、１０…カラー印字用インクタンク、１１…廃インクパイプ、２００…廃インクタンク、２０１…廃インクタンク容器、２０２…廃インクタンク蓋、２０３…貫通口、２０４…廃インク取り入れ部、２０５…検出体、２０６…吸収体、２０７…廃インク貯留部、２０８…封入袋、２０９…捕捉媒体、２１０…担体、２１１…混合物、３０１…廃インクタンク容器、３０２…廃インクタンク蓋、３０３…吸収体、３０４…廃インク取り入れ部、３０５…検出体、４０１…ビーカー、４０２…洗浄溶媒、４０３…高揮発性溶媒、４０４…洗浄溶媒供給管、４０５…秤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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