JP2008179118A - Liquid injection apparatus and waste ink tank - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射装置及び廃インクタンク、特に、廃インクタンク内でのインク成分の堆積、固まりを防止する技術に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus and a waste ink tank, and more particularly to a technique for preventing accumulation and solidification of ink components in the waste ink tank.
従来、シリアルプリンティング方式の液体噴射装置は、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向(主走査方向)に往復移動する噴射ヘッドと、記録用紙を噴射ヘッドの移動方向に対して直交する方向(副走査方向)に搬送させる紙送り手段とを備え、印刷データに基づいて噴射ヘッドよりインク滴を噴射させることにより記録用紙に印刷を行うものである。 2. Description of the Related Art Conventionally, a serial printing type liquid ejecting apparatus includes an ejecting head that is mounted on a carriage and reciprocates in the width direction (main scanning direction) of a recording sheet, and a direction (secondary) that is perpendicular to the moving direction of the ejecting head. Paper feeding means for transporting in the scanning direction), and printing on recording paper by ejecting ink droplets from the ejection head based on print data.
このような液体噴射装置は、圧力発生室で加圧したインクを噴射ヘッドからインク滴として記録用紙に噴出して印刷を行う関係上、ノズル開口からのインクに含まれるインクの溶媒成分の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などによりノズル開口に目詰まりを発生し、印刷不良を起こすという問題を抱えている。 In such a liquid ejecting apparatus, the ink pressurized in the pressure generating chamber is ejected from the ejecting head as ink droplets onto a recording sheet, and printing is performed, so that the solvent component of the ink contained in the ink from the nozzle opening is evaporated. There is a problem that the nozzle opening is clogged due to an increase in ink viscosity, solidification of ink, adhesion of dust, mixing of bubbles, and the like, resulting in poor printing.
このために、この種の液体噴射装置には、非印刷時に噴射ヘッドのノズル面を封止するための図7に示すキャッピング装置1を備えている。このキャッピング装置1は、矩形のホルダ1aの四辺側より噴射ヘッド2の方向に突出する可撓性樹脂製のキャップ1bと、吸収材1cと、排出管1dを備える。このキャッピング装置1は、噴射ヘッド2のノズル面2aに設けられた複数のノズル開口のインクの乾燥を防止する蓋体として機能するだけでなく、ノズル開口に目詰まりが生じた場合には、キャップ1bがノズル面2aに当接してノズル面2aを封止し、ポンプ3を駆動してノズル開口のインクを強制的に吸引排出させることで、ノズル開口の目詰まりを解消させるメンテナンス機能を備えている。
For this purpose, this type of liquid ejecting apparatus includes a
噴射ヘッド2の目詰まり解消のために行う強制的なインクの吸引排出処理は、クリーニング操作と呼ばれ、例えば、液体噴射装置の長時間の休止後に印刷を再開する場合や、ユーザが印刷不良を認識してクリーニングスイッチを操作した場合などに実行される。また、噴射ヘッド2に印刷とは関係のない駆動信号を印加してインク滴を空噴射させることで、ノズル開口の目詰まりを解消させるメンテナンス機能も備えており、これはフラッシング操作と呼ばれている。このフラッシング操作は、例えば印刷動作中にインク滴の噴射の機会が少ないノズル開口において、インクの増粘による目詰まりを防止する目的で、一定周期ごと(例えば10秒ごと)にキャッピング装置内にインク滴を噴射することによって実行される。そして、フラッシング操作が繰り返され、キャッピング装置内に所定量のインクが溜まると、キャッピング内のインクを排出する空吸引動作と呼ばれる動作を行う。この空吸引動作は、溜まったインクがキャッピング装置から溢れることを防止するために行うもので、ノズル面2aにキャップ1bを当接しない状態、つまりノズル面2aをキャッピング装置で封止しない状態でポンプ3を駆動し、ノズル開口からはインクを吸引せずにキャッピング装置内のインクのみを排出するものである。
Forcible ink suction and discharge processing for eliminating clogging of the
前記したクリーニング操作および空吸引動作の実行によってポンプ3で吸引されて排出される廃インク6は、主流路としてのキャッピング装置1、チューブ6a,6bを介して液体噴射装置の下側に配置された廃インクタンク4内に廃棄される。この廃インクタンク4内には廃インクタンク4のフラットな底部4eに吸収材5が敷設され、この敷設された吸収材5によって廃インク6を吸収保持するように構成されている。さらに、吸収材5に吸収された廃インク6は、自然乾燥によりインク溶媒成分を蒸発させることにより、廃インクタンク4の実質的な容積を有効利用するようになされている(特許文献1等)。
The
しかしながら、昨今においては、インク溶媒成分中に色材として顔料を分散させた顔料系インクが用いられた液体噴射装置も提供されている。この顔料系インクは、従来において多用されていた染料系インクに比較すると、廃インクタンクに廃棄された状態で吸収材5に対して目詰まりが発生し易いという問題点を抱えている。理由は、廃インク6中の水分や溶媒成分が少なからず蒸発,飛散する(ただし、保湿作用を有する溶媒成分、つまり保湿成分は蒸発しない)ことから粒径の大きな顔料成分濃度が高くなり、廃インク6が増粘して吸収材5に浸透しづらくなり、目詰まりを発生してしまうからである。このため、廃インクタンク4に廃棄された顔料系インクは、顔料成分が吸収材5の全体に対してスムーズに浸透し難く、吸収材5の表面で堆積固化し易くなる。そして、固化したインクは吸収材5の全体に広がらないので、吸収材5は所定のインク量を保持できず、排出されたインクが廃インクタンクから外部へ溢れる課題が発生する。また、さらにインクが堆積すると図7のようにポンプ3のチューブ6bの排出口6dの付近まで堆積固化し、チューブ排出口6dを塞いでチューブ6bに詰まりが発生してしまう。チューブ6bの排出口6dの付近でのチューブ6bの目詰まりの状態にもかかわらず、クリーニング操作及びフラッシング操作を実施すると、ポンプ3による廃インク6の吸引能力が低下する結果として、クリーニング,フラッシングによるノズルの目詰まりを十分に除去できなくなるために、高品位の印刷を行うことが出来なくなってしまう。これらの課題は顔料系インクにおいて発生し易いが、染料系インクでも同様に発生する課題である。
However, recently, a liquid ejecting apparatus using a pigment-based ink in which a pigment is dispersed as a coloring material in an ink solvent component is also provided. This pigment-based ink has a problem that clogging is likely to occur in the
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、廃インクタンク内でのインク成分の堆積固化を防止する液体噴射装置及びその液体噴射装置に具備される廃インクタンクを提供し、ひいては液体噴射装置において高品位の印刷を可能とすることを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid ejecting apparatus that prevents the accumulation and solidification of ink components in a waste ink tank, and a waste ink tank provided in the liquid ejecting apparatus. An object is to enable high-quality printing in a liquid ejecting apparatus.
上記課題を解決するために本発明の液体噴射装置は、噴射ヘッドからキャッピング装置に噴射された廃インクを吸引するポンプと、前記ポンプの吸引によって、前記廃インクを、前記キャッピング装置から廃インクタンクに流す主流路と、前記主流路に流れる廃インクに対して、インクの溶媒成分を流入させる補給流路と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a liquid ejecting apparatus of the present invention includes a pump that sucks waste ink ejected from the ejecting head to the capping device, and the waste ink from the capping device to the waste ink tank by the suction of the pump. And a replenishment flow path for allowing the solvent component of the ink to flow into the waste ink flowing through the main flow path.
こうすれば、廃インクタンクに流れる廃インクに、補給流路によってインクの溶媒成分を流入させることができるので、自然乾燥による廃インクの水分や溶媒成分の蒸発に起因して発生する廃インクタンクでの廃インクの堆積固化を防止でき、廃インクタンクからのインク漏れを防止し、延いては高品位の印刷を可能とすることができる。また廃インクを廃インクタンクに導く主流路の目詰まりを防止することもできる。 In this way, since the solvent component of the ink can be caused to flow into the waste ink flowing into the waste ink tank through the replenishment flow path, the waste ink tank generated due to the evaporation of the moisture and the solvent component of the waste ink by natural drying It is possible to prevent the accumulation and solidification of waste ink in the ink, prevent ink leakage from the waste ink tank, and in turn enable high-quality printing. It is also possible to prevent clogging of the main flow path that leads the waste ink to the waste ink tank.
ここで、前記補給流路が流入させるインクの溶媒成分は、前記廃インクタンク内に導かれた前記廃インクに含まれる溶媒成分であることとしてもよい。こうすれば、補給流路に流入させる溶媒は、廃インクタンク内の廃インクに含まれる溶媒成分としたので、廃インクを有効活用して廃インクの増粘を防止できる。 Here, the solvent component of the ink that flows into the replenishing flow path may be a solvent component contained in the waste ink guided into the waste ink tank. In this case, the solvent flowing into the replenishing flow path is the solvent component contained in the waste ink in the waste ink tank, so that the waste ink can be effectively used to prevent the viscosity of the waste ink from increasing.
さらに、前記廃インクに含まれる溶媒成分は、前記廃インクタンク内において所定のフィルタを用いて前記廃インクをフィルタリングした成分であることとしてもよい。こうすれば、補給流路に流すインクの溶媒成分は、廃インクタンク内でフィルタリングされた成分としたので、廃インクの成分から堆積の原因となる成分を除去した溶媒成分のみを補給でき、溶媒成分の濃度を確実に高めることができる。 Furthermore, the solvent component contained in the waste ink may be a component obtained by filtering the waste ink using a predetermined filter in the waste ink tank. In this way, since the solvent component of the ink flowing into the replenishment flow path is the component filtered in the waste ink tank, only the solvent component from which the component causing the deposition is removed from the waste ink component can be replenished. The concentration of the component can be reliably increased.
また、前記補給流路は、前記廃インクタンクに導かれた前記廃インクに含まれる溶媒成分が、前記ポンプの吸引によって前記主流路に流入するように構成されていることを特徴とする。この構成によれば、キャッピング装置に噴射された廃インクを吸引するポンプによって補給流路に廃インクタンク内の廃インクの溶媒成分を流入させるので、新にポンプを追加することなく補給が可能となる。 Further, the replenishing flow path is configured such that a solvent component contained in the waste ink guided to the waste ink tank flows into the main flow path by suction of the pump. According to this configuration, since the solvent component of the waste ink in the waste ink tank is caused to flow into the replenishment flow path by the pump that sucks the waste ink ejected to the capping device, it is possible to replenish without newly adding a pump. Become.
さらに、前記補給流路は、前記キャッピング装置と前記ポンプとの間の前記主流路に前記溶媒成分を流入させることが好ましい。こうすれば、補給流路に流れるインクの溶媒成分を、キャッピング装置に噴射された廃インクを吸引するポンプの上流側の主流路に流入させる構成としたので、廃インクタンクに導かれた廃インクに含まれる溶媒成分を、ポンプの吸引力によって安定して廃インクに流入させることができる。また、主流路の上流からほぼ主流路全体に、廃インクに含まれる溶媒成分を流すことができるため、主流路を流れる廃インクの増粘を抑制し、廃インクを安定して流すことが可能となる。 Furthermore, it is preferable that the replenishment flow path causes the solvent component to flow into the main flow path between the capping device and the pump. In this way, the solvent component of the ink flowing in the replenishing flow channel is configured to flow into the main flow channel upstream of the pump that sucks the waste ink ejected to the capping device, so the waste ink guided to the waste ink tank The solvent component contained in the ink can be stably flowed into the waste ink by the suction force of the pump. In addition, since the solvent component contained in the waste ink can flow from the upstream of the main channel to almost the entire main channel, the thickening of the waste ink flowing through the main channel can be suppressed and the waste ink can be stably flowed. It becomes.
あるいは、前記補給流路は、前記キャッピング装置に前記溶媒成分を流入させることとしてもよい。こうすれば、補給流路に流れるインクの溶媒成分は、キャッピング装置に流入されるので、キャッピング装置内の溶媒成分の濃度を高めることができ、流入された溶媒成分の保湿作用によってキャッピング装置内の保湿能力を高めることができる。 Alternatively, the replenishment flow path may allow the solvent component to flow into the capping device. In this way, since the solvent component of the ink flowing in the replenishment flow channel flows into the capping device, the concentration of the solvent component in the capping device can be increased, and the moisture content of the solvent component that has flowed in increases the concentration in the capping device. Moisturizing ability can be increased.
また、本発明の液体噴射装置において、前記廃インクタンクは、前記廃インクに含まれる溶媒成分のうち、比重の重い成分ほど、前記廃インクタンクの底部側に溜まるように構成され、前記補給流路が流入させるインクの溶媒成分は、前記廃インクタンクの底部に溜まった最も比重の重い成分を含むことを特徴とする。比重の重い溶媒成分には、水分を吸着する吸湿率が高く、大きい保湿作用を有する成分のものが多く存在する。従って、最も比重の重い成分を含む溶媒成分を、廃インクに流入させることによって、廃インクから蒸発する水分を補填し、廃インクの増粘を抑制することができる。 In the liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention, the waste ink tank may be configured such that a component having a higher specific gravity among the solvent components contained in the waste ink is accumulated on a bottom side of the waste ink tank, The solvent component of the ink flowing into the path includes a component having the heaviest specific gravity accumulated at the bottom of the waste ink tank. Many solvent components having a high specific gravity have a high moisture absorption rate for adsorbing moisture and have a large moisturizing effect. Therefore, by allowing the solvent component including the component with the highest specific gravity to flow into the waste ink, it is possible to compensate for water evaporated from the waste ink and to suppress the thickening of the waste ink.
ここで、前記最も比重の重い成分は、尿素またはグリセリンであることが好ましい。尿素やグリセリンは、インクの溶媒成分のうちで比重が重い成分であるとともに、保湿作用の大きさを示す吸湿率も高いことから、主流路に流入させる廃インクの溶媒成分として好適である。 Here, the component having the heaviest specific gravity is preferably urea or glycerin. Urea and glycerin are suitable as solvent components for waste ink that flows into the main flow path because they are components having a high specific gravity among the solvent components of the ink and also have a high moisture absorption rate indicating the magnitude of the moisturizing action.
また、本発明を廃インクタンクとして捉えることもできる。すなわち、キャッピング装置に噴射された廃インクを溜める廃インクタンクであって、吸収材から所定のフィルタを経て、前記廃インクに含まれる溶媒成分を溜めるようにしたことを特徴とする。 Further, the present invention can be regarded as a waste ink tank. That is, a waste ink tank for storing waste ink ejected to a capping device, wherein a solvent component contained in the waste ink is stored through a predetermined filter from an absorbent material.
本発明の廃インクタンクによれば、吸収材からフィルタを経て廃インクを溜める構成としたので排出されたインクを吸収材で確実に受け止めインク飛散を防止しつつ、フィルタにより堆積の原因となる成分を除去し、かつ、保湿作用を有する溶媒成分を効率的に高濃度で溜めることができる。そして、溜めた溶媒成分を、例えば本発明の液体噴射装置において用いたり、再利用したりすることができる。 According to the waste ink tank of the present invention, since the waste ink is collected from the absorbent material through the filter, the discharged ink is reliably received by the absorbent material, and the ink causes accumulation of components while preventing ink scattering. And a solvent component having a moisturizing action can be efficiently stored at a high concentration. The accumulated solvent component can be used or reused in the liquid ejecting apparatus of the present invention, for example.
ここで、前記廃インクタンクの底部側と反対側となる表面側に前記吸収材を敷設し、前記所定のフィルタを前記吸収材に対して前記廃インクタンクの底部側に敷設した廃インクタンクであることとしてもよい。こうすれば、吸収材を上に、フィルタを下にして廃インクタンクの底部側に敷設し、廃インクを吸収材の表面側に排出するように構成したので、保湿作用を有する濃度の高い溶媒成分が廃インクの堆積固化を抑制し、フィルタの目詰まりを防止することができる。 Here, in the waste ink tank, the absorber is laid on the surface side opposite to the bottom side of the waste ink tank, and the predetermined filter is laid on the bottom side of the waste ink tank with respect to the absorber. There may be. In this way, the absorbent material is placed on the bottom side of the waste ink tank with the filter facing down, and the waste ink is discharged to the surface side of the absorbent material. The components can suppress the accumulation and solidification of waste ink and prevent clogging of the filter.
また、前記廃インクタンクは、前記廃インクに含まれる溶媒成分のうち、比重の重い成分ほど、前記廃インクタンクの底部側に溜まるように構成されたこととしてもよい。こうすれば、廃インクタンクの底部に溜まった溶媒成分が最も比重の重い成分となるので、廃インクタンクから比重の重い溶媒成分を容易に取り出すことができる。そして、取り出した溶媒成分は水分を吸着する吸湿率が高い成分が多く存在するので、例えば本発明の液体噴射装置において用いたり、インクの溶媒成分として再利用したりすることができる。 Further, the waste ink tank may be configured such that a component having a higher specific gravity among the solvent components contained in the waste ink is accumulated on the bottom side of the waste ink tank. By doing so, the solvent component accumulated at the bottom of the waste ink tank becomes the component with the highest specific gravity, so that the solvent component with the higher specific gravity can be easily taken out from the waste ink tank. Since the extracted solvent component has many components that absorb moisture and has a high moisture absorption rate, it can be used, for example, in the liquid ejecting apparatus of the present invention or reused as a solvent component of ink.
(最良の形態1)
図1乃至図3は最良の形態1による液体噴射装置を示し、図1は液体噴射装置の内部構造を示す斜視図、図2は液体噴射装置の廃インクの溶媒循環装置を示す断面図、図3は液体噴射装置の制御系統を示すブロック図である。
(Best Mode 1)
1 to 3 show a liquid ejecting apparatus according to the
各図を参照し、廃インクの溶媒循環装置の構造について説明する。溶媒循環装置は、キャッピング装置1、噴射ヘッド2、ポンプ3、廃インクタンク14、主流路としてのチューブ6a,6b(キャッピング装置1を含む)、帰還経路としての帰還チューブ6c,6e、流量制御弁としてのバルブ10、レベルセンサ21、制御手段7を備える。
The structure of the waste ink solvent circulation device will be described with reference to the drawings. The solvent circulation device includes a
廃インクタンク14は、上部開口の箱体よりなり、例えば、液体噴射装置のケーシング15の底部側に装着される。廃インクタンク14の底部14e側には、フィルタ14aを下に、吸収材14bを上にした2層の処理材14Aが敷設される。廃インクタンク14には、一端が処理材14Aを貫通して廃インクタンク14の底部14e側に臨み、他端が帰還チューブ6eを介してポンプ3の上流側のチューブ6aに接続された帰還経路としての帰還チューブ6cが設けられる。帰還チューブ6cと帰還チューブ6eとの間にはバルブ10が介挿される。即ち、噴射ヘッド2側から吸い出される廃インクを廃インクタンク14に導く主流路を形成するチューブ6aに、廃インクタンク14からの保湿成分を含む溶媒成分20を混入させるための帰還経路を形成する帰還チューブ6c,6eを備える。上記帰還経路としての帰還チューブ6c、6e及びバルブ10により、補給流路Aが構成される。なお、主流路は、キャッピング装置1、チューブ6a,6b等によって形成される流路である。
The
図3に示すように、制御手段7は、キャッピング装置1、噴射ヘッド2、キャリッジ8、用紙搬送系9、バルブ10を制御する。即ち、制御手段7は、キャッピング装置1、噴射ヘッド2、キャリッジ8、用紙搬送系9を制御する制御信号11を出力するとともに、後述するレベルセンサ21からの信号に基づいてバルブ10を開閉する開閉信号12を出力する。
As shown in FIG. 3, the control means 7 controls the
上記レベルセンサ21は、廃インクタンク14の底部14e側に設置され、タンクの底部14e側に溜まった溶媒成分20の液量が所定高さに達したか否かを検知するためのもので、このレベルセンサ21からの信号は制御手段7に出力される。
The
フィルタ14aは、例えば、発泡スチロールなどをベースとして形成してもよいが、活性炭フィルタ、中空希膜フィルタ、逆浸透膜フィルタを単体、あるいは、二つ以上を多層化したものでもよい。あるいは、微細な多孔質のウレタンチップを膜状に加工して母材の織布の表面に埋め込んだ特殊濾布や、ポリエステルのモノフィラメントを使用した排脱石膏用濾布等を用いることもできる。これにより、顔料系インクを用いた場合は、顔料がトラッピング(フィルタリング)されて、廃インクタンク14の底部14e側には顔料が除去された溶媒成分、保湿成分の液体が溜められる。染料系インクを用いた場合も、染料がトラッピングされて、溶媒成分の液体が廃インクタンク14の底部14e側に溜められる。
The
フィルタ14aの上の吸収材14bとしては、水分をその表面に物理化学的に吸着する活性炭、天然又は合成シリカ、合成ゼオライト等の無機、有機多孔体、ポリアクリル酸ソーダ架橋体や、デンプン−ポリアクリル酸グラフト重合体、親水性ポリウレタン、またはカルボキシレート、スルホネートもしくはサルフェート基を有するモノマーと、ホスフェート若しくはホスホネート基を有するモノマーとの共重合体等の公知の高吸収性ポリマー、あるいは、水分を蒸気としても液体としても吸収して膨潤するシリカゲル等の水不溶性の有機/無機親水性ゲル等を用いることができる。吸収材14bとして構成するには、これら物質の単体、もしくはこれらの物質の混合物を、非結晶ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン等の水蒸気透過性の高いポリマーでコーティングしたり、あるいは上記ポリマーから成る薄膜フィルムで包み込んだりする方法により、廃インクタンク14の底部14eより若干小さい面積のシート状の吸収材として成形して敷設すればよい。上記ポリマーとしては、単一組成であっても、複数ポリマーのブレンド、あるいは、複数モノマーの共重合体等の組成であってもよいなど、いかなる組成でもよい。
As the absorbent 14b on the
以上の構成によれば、制御手段7により、噴射ヘッド2がキャリッジ8で搬送されてホームポジション(待機位置)に送られ、キャッピング装置1が上動後停止されると、キャッピング装置1のキャップ1bの先端1tと噴射ヘッド2のノズル面2aとが接触することによってノズル面2aが蓋としてのキャップ1bで覆われ、ノズル開口が塞がれる。この蓋としての機能により、ノズル開口に付着したインクの乾燥、ノズル開口への固形物や塵埃の浸入等によるノズル開口の目詰まりを防止できる。あるいはこの蓋をした状態でノズル開口からインク液滴を噴射させるフラッシングを行うことが可能となる。フラッシング操作毎には、ポンプ3による空吸引動作が行われる。
According to the above configuration, when the
一方、非印刷時においても、電源オン時に噴射ヘッド2が未キャップ状態である場合には、制御手段7が、キャリッジ8をホームポジションまで移動し、キャッピング装置1を上動後停止して、キャッピング装置1で噴射ヘッド2のノズル面2a側を塞いでから、キャップ1bとノズル面2aとで形成された密閉空間をポンプ3で吸引することで、クリーニング動作が行われる。上述の空吸引動作、あるいはクリーニング動作時において、ポンプ3の吸引動作にもとづき廃インクがチューブ6a,6bを経てチューブ6bの排出口6dから廃インクタンク14の吸収材14bの上に放出される。廃インクは、吸収材14bの上に排出されてから、この吸収材14bに浸透することになるが、この浸透する過程で、吸収材14bの全体に徐々に広がってからフィルタ14aまで下降し、粒径の大きなものがフィルタ14aでトラッピングされ、粒径の小さい保湿成分を含む溶媒成分20がフラットな廃インクタンク14の底部14e側に徐々に溜まる。廃インクタンク14の底部14eで一定レベルまでこの溶媒成分20が増加し、レベルセンサ21で検出されると、制御手段7がバルブ10を開くので、廃インクタンク14の底部14e側に溜まった保湿成分を含む溶媒成分20は、補給流路Aを構成する帰還チューブ6c,6eを経由してポンプ3の上流側に位置するチューブ6aに送られて、キャッピング装置1により吸引された廃インクと混合される。これにより、廃インクタンク14により吸引される廃インクの溶媒成分の濃度が高められ、チューブ6bの排出口6dを介して濃度の高い保湿成分を含む溶媒成分20が吸収材14bの上に排出される。よって、吸収材14bには廃インクがスムーズに吸収されて吸収材14bの上に廃インクが堆積、固化する現象を防止できる。しかも、吸収材14bに十分な量のインクを保持できるので、インクが廃インクタンク14から外部へ溢れ出てしまうのを防止できる。即ち、キャッピング装置1から噴射される廃インクには、帰還チューブ6c,6eによる帰還ルートからの保湿成分を含む溶媒成分20が流入されて溶媒濃度が高められるので、水分蒸発量が抑制されるか、あるいは、水分蒸発しても割合としては少量であるので、あまり増粘することがない。従って、廃インクタンク14に排出される廃インクは、吸収材14bでの吸収,浸透過程で吸収材14bの目詰まりを生じさせにくく、スムーズに吸収され、吸収材14bの全体に広がるので、チューブ6bの排出口6dより排出される廃インクの顔料,染料による廃インクの堆積固化と、吸収材14bの目詰まりを防止できる。さらには、吸収材14bは所定のインク量を保持できるのでインクが廃インクタンク14より溢れ出てしまう問題を解消できる。このことを、顔料系インクと染料系インクを用いた場合について詳しく説明する。
On the other hand, even during non-printing, if the
顔料系インクの場合は、例えば、アセチレングリコール等の浸透剤を配合して浸透性向上を図り、また、各種の界面活性剤や水性樹脂等の分散剤を用いて顔料粒子を水性媒体上に分散して顔料粒子表面を水に濡れやすくしている。水性媒体として、水、不揮発性有機溶剤、低級アルコール等を使用することで、分散安定性を確保している。あるいは、顔料微粒子の表面にスルホン酸基を導入したものもある。このように、顔料系インクは、顔料の他に、種々の溶媒成分(保湿成分を含む)を含むことになる。 In the case of pigment-based inks, for example, a penetrating agent such as acetylene glycol is blended to improve penetrability, and pigment particles are dispersed on an aqueous medium using a dispersing agent such as various surfactants and aqueous resins. Thus, the pigment particle surface is easily wetted with water. Dispersion stability is ensured by using water, a non-volatile organic solvent, a lower alcohol or the like as the aqueous medium. Alternatively, there are those in which sulfonic acid groups are introduced on the surface of pigment fine particles. As described above, the pigment-based ink includes various solvent components (including a moisturizing component) in addition to the pigment.
この顔料系インクがポンプ3で吸引されることで、廃インクタンク14に排出されて、吸収材14bで吸収される。廃インクは吸収材14bに吸収されて吸収材14bの全体に浸透しつつ徐々に広がってから、重力でフィルタ14aまで落下する。粒径の大きい顔料(色素成分)はフィルタ14aでトラッピングされ、粒径の小さい保湿成分を含む溶媒成分20がフィルタ14aを通過してフィルタリングされ廃インクタンク14の底部14eに次第に溜まることになる。
When the pigment-based ink is sucked by the
従って、この溜まった保湿成分を含む溶媒成分20が帰還チューブ6c,6eを経由してポンプ3の上流に帰還,流入されることで、この溶媒成分20とキャッピング装置1からチューブ6aを介して流れる廃インクとが混合され、廃インクの溶媒成分及び保湿成分の濃度を高めることができる。溶媒成分中の保湿成分は、特に水分を取り込む特性を有することから廃インクの水分蒸発を少なくできて、廃インクの増粘を防止でき、廃インクを「さらさら」の状態で吸収材14b上に排出できるので、廃インクは吸収材14bにスムーズに吸収され、吸収材14bでの目詰まりを防止でき、吸収材14bの上での顔料の堆積、固化を阻止できる。これにより、チューブ6bの排出口6dでの閉塞,目詰まりを防止でき、高品位の印刷が可能となる。
Accordingly, the
また、本形態によれば、水分蒸発を抑えて、廃インクを「さらさら」な状態に維持できるため、廃インクの顔料がチューブ6bの排出口6dで堆積、固化することがなくなるだけでなく、溶媒成分中の保湿成分の増加により顔料成分の安定化を図ることができ、このことによっても廃インク中の顔料成分の堆積、固化を防止できる。しかも廃インクタンク14の底部14eに多量の保湿成分を含む溶媒成分を溜め込むことができるので、溜め込まれた保湿成分を含む溶媒成分20によって処理材14A側の保湿力も高めることができ、処理材14Aの目詰まりを防止でき、その長寿命化が図れる。
Further, according to the present embodiment, the evaporation of moisture can be suppressed and the waste ink can be maintained in a “smooth” state, so that not only the waste ink pigment does not accumulate and solidify at the
さらに、本形態では、仮に、吸収材14bの上に顔料成分が堆積、固化したものが先に存在していても、これに「さらさら」の濃度の高い溶媒成分がふりかけられるので、この堆積、固化したものを溶融することができ、処理材14Aの目詰まりを効果的に抑制できる。さらに、吸収材14bで所定のインク量を保持できるのでインクが廃インクタンク14より溢れ出てしまう問題を解消できる。
Furthermore, in this embodiment, even if the pigment component is deposited and solidified on the
染料系インクについても同様である。即ち、廃インクが、ポンプ3で廃インクタンク14内へ排出されて吸収材14b上に放出され、吸収材14bで吸収される過程で全体に広がってからフィルタ14aでフィルタリングされ、粒径の小さい溶媒成分、例えば、グリセリン、尿素がその底部14e側に次第に貯留することになる。
The same applies to dye-based inks. That is, the waste ink is discharged into the
本形態では、保湿成分を含む溶媒成分20が、帰還チューブ6c,6eを経由してポンプ3の上流側に帰還するので、これら溶媒成分20が、キャッピング装置1から吸引される廃インクに混入され、廃インクの溶媒成分ないしは保湿成分の濃度を高めるので、廃インクとしては「さらさら」の廃液となるから、吸収材14bに効率的に吸収されるので、チューブ6bの排出口6d付近での廃インクの顔料,染料の堆積、固化を防止でき、目詰まりを生じさせない。しかも、吸収材14bで所定のインク量を保持できるのでインクが廃インクタンク14より溢れ出てしまう問題を解消できる。
In this embodiment, since the
本形態によれば、廃インクタンク14の底部14eに溜まった保湿成分を含む溶媒成分20が一定レベルに達したときにバルブ10を開いて溶媒成分20をポンプ3の上流側に帰還させるようにしたので、空吸いを防止でき、空吸いによるポンプ3の吸引能力が低減するのを防止できる効果がある。
According to this embodiment, when the
(最良の形態2)
最良の形態1では、レベルセンサ21を用いるようにして空吸いを防止するようにしたが、ポンプ3の回転数と動作時間から、インクの溶媒成分の蓄積量は推定可能であり、この推定値が設定値に達した時にバルブ10を開くような構成とすることにより、レベルセンサ21を省略して構成することも可能である。
(Best Mode 2)
In the
(最良の形態3)
最良の形態1では、廃インクタンク14の底部14eに溜まった溶媒成分20を吸引する為の帰還チューブ6cを1本だけ設けたが、図4に示すように、廃インクタンク14の底部14eの互いに離れた部位を吸引できるように、帰還チューブ6cを2本以上設けて補給流路Aを構成しても良い。この構成によれば、溶媒成分20をより効果的に吸引でき、しかも、1つの帰還チューブ6cに目詰まりを生じたとしても他の帰還チューブ6cにより吸引が可能となり、信頼性をより向上できる。
(Best Mode 3)
In the
(最良の形態4)
最良の形態1では、廃インクタンク14の底部14eはフラット面として説明したが、図4に示すように、帰還チューブ6cの吸込口6xの近傍の底部14eを窪ませて溶媒溜まり部14xを形成してもよい。この構成によれば、溶媒溜まり部14xに溶媒成分20を多量に捕捉できるので、早期の段階で溶媒成分20を帰還させることができ、早期の段階での目詰まり防止策を効果的に講じることができる。
(Best Mode 4)
In the
(最良の形態5)
また、図5に示すように、補給流路Aを構成する帰還チューブ6eに、補助帰還チューブ6fを接続して、この補助帰還チューブ6fでキャッピング装置1にも保湿成分を含む溶媒成分20の一部を帰還させるようにすれば、キャッピング装置1の密閉空間内の保湿能力を高めることができ、噴射ヘッド2からのインクの水分や溶媒成分の蒸発をより一層効果的に防止できる。即ち、プリンタのインクに含まれるインクの水分や溶媒成分は、ノズルを通じて外気に晒されている部分(メニスカスともいう)から蒸発する。このインク溶媒の蒸発により、インクが増粘してしまったり、色材濃度が上昇してしまったりする。このような傾向は、キャッピング時にも生じる。そこで、キャッピング時において、キャッピング装置1内に溶媒成分20が帰還されて溜められるようにすることで、密閉空間内の保湿能力が高められ、キャッピング時に蒸発するインクの水分や溶媒成分の量をより効果的に抑えることができる。しかも、密閉空間内の溶媒成分、保湿成分の濃度を高め得るので、キャッピング装置1自体の目詰まりも抑えることができる。また、廃インクタンク14よりインクが溢れ出るのを防止できる。
(Best Mode 5)
Further, as shown in FIG. 5, an
なお、ポンプ3の吸引によって、保湿成分を含む溶媒成分20がキャッピング装置1に向かって補助帰還チューブ6fを流れにくい場合は、帰還チューブ6eにおいてチューブ6aと補助帰還チューブ6fとの間にバルブ(不図示)を設けて帰還チューブ6eの流路を閉鎖し、帰還チューブ6eに流れるべき保湿成分を含む溶媒成分20を総てキャッピング装置1に流れるようにするとよい。
In addition, when the
(最良の形態6)
最良の形態1では、ポンプ3の吸引力を使用してポンプ3の上流側に廃インクタンク14内の廃インクの一部を帰還,流入させる構成を説明したが、本発明はこれに限定されず、図6に示すように、例えば、蛇腹式ポンプなどの手動ポンプ30を設け、この手動ポンプ30で補助タンク31内に廃インクの溶媒成分20を貯留しておいて、必要な時にバルブ10を開いてポンプ3の上流側に溶媒成分20を帰還させるように補給流路Aを構成してもよい。なお、図6において、32は逆止弁であり、ポンプ押圧を繰り返すことで廃インクタンク14内の溶媒成分20を帰還チューブ6cを介して吸引して補助タンク31内に貯留できる。補助タンク31内には、上に吸収材14m、下にフィルタ14nを設けた処理材14Bが敷設される。
(Best Mode 6)
In the
(最良の形態7)
最良の形態1では、廃インクタンク14の吸収材14bの上にフィルタ14aを敷設した二層構造の処理材14Aを設けたが、本発明はこれに限定されず、フィルタ14aを設けない一層構造の処理材を用いても良い。あるいは、フィルタ14aのみで処理材を構成してもよい。あるいは、吸収材14bの下にフィルタ14a、このフィルタ14aの下に吸収材14bを敷設した三層構造、あるいは、その下にフィルタを敷設した四層構造の処理材を用いてもよい。
(Best Mode 7)
In the
(最良の形態8)
最良の形態1では、廃インクタンク14の底部14eにおいて一定レベルまで溜まった溶媒成分20の液体層に達するように、帰還チューブ6cを図面上側から所定の深さまで挿入したが、廃インクタンク14の底部14eの最底部に溜まった溶媒成分を吸引するように、帰還チューブ6cを配設しても良い。また、この場合、廃インクタンクの底部は、比重の最も重い溶媒成分が、重力によって原理的に最底部に溜まるように構成されていることが好ましい。本形態を図8を用いて説明する。
(Best Mode 8)
In the
図8(a)は、上述した最良の形態1において、帰還チューブ6cが廃インクタンク14に挿入される場所を変更した様子を示したもので、本形態の一つの実施例を示したものである。なお、廃インクタンク14と帰還チューブ6c以外は総て最良の形態1(図2参照)と同じ構成であり、ここでは図示せず他の構成を省略している。
FIG. 8A shows a state in which the place where the
図8(a)に示したように、帰還チューブ6cは、廃インクタンク14の底部14eと同一面の位置に存在する溶媒成分を吸引できるように、廃インクタンク14の側面に配設されている。従って、吸収材14bからフィルタ14aを通過した溶媒成分20のうち、廃インクタンク14の最底部14eに溜まった溶媒成分が、帰還チューブ6cに図中破線矢印にて示したように流れて吸引されるのである。
As shown in FIG. 8A, the
ここで、本形態では、溶媒成分20として、尿素(比重1.3)およびグリセリン(比重1.22)が含まれるものとする。もとより、尿素またはグリセリンのうち少なくともどちらか1つが含まれることとしてもよい。溶媒成分20としては、これらの他に、トリエチレングリコール(比重1.13)、トリエタノールアミン(比重1.12)、2−ピロリドン(比重1.09)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(比重0.99)や1,2−ヘキサンジオール(比重0.97)などが用いられるが、比重は尿素およびグリセリンに比較して軽い。また、尿素およびグリセリンは、25℃相対湿度100%における吸湿率が、それぞれ100重量%と250重量%と大きい吸湿作用を有する保湿成分でもある。そこで、廃インクタンク14において、図示するように、比重の関係からその他溶媒成分層の下側である廃インクタンク14の底部14e側に溜まることになる尿素・グリセリン層の溶媒成分を、帰還チューブ6cによって主流路を流れる廃インクに流入させれば、廃インクの増粘を抑制することができる。この結果、廃インクは吸収材14bにスムーズに吸収され、吸収材14bでの目詰まりを防止でき、吸収材14bの上での顔料の堆積、固化を阻止できるのである。
Here, in this embodiment, urea (specific gravity 1.3) and glycerin (specific gravity 1.22) are included as the
なお、図8(a)に示した実施例において、尿素およびグリセリン層の溶媒成分が、さらに廃インクタンクの最底部に確実に溜まるようにするため、廃インクタンク14の底部形状を図8(b)に示したように斜めに形成することが好ましい。こうすれば、尿素およびグリセリンの溜まる量が少ない場合でも、その他溶媒成分が流入することなく、尿素およびグリセリンを帰還チューブ6cに流入させる確率が高くなる。
In the embodiment shown in FIG. 8A, the bottom shape of the
また、帰還チューブ6cの廃インクタンク14への配設方法は、図8(a),(b)に示したような側面への配設に限るものでないことは勿論であり、図8(c)に示したように、廃インクタンク14の底部14e側に配設することとしてもよい。こうすれば、最底部に溜まった溶媒成分を確実に帰還チューブ6cに流すことが可能となる。なお、このように底部に帰還チューブ6cを配設する場合は、図示しないが、廃インクタンク14の底部形状を円錐状のロート形状にして、その円錐の中心に帰還チューブ6cを配設することが好ましい。こうすれば、廃インクタンク14の最底部に溜まった溶媒成分をより確実に帰還チューブ6cに流すことが可能となる。
Of course, the method of disposing the
1…キャッピング装置、2…噴射ヘッド、3…ポンプ、14…廃インクタンク、14e…底部、14a…フィルタ、14b…吸収材、6a,6b…チューブ(主流路)、6c,6e…帰還チューブ(帰還経路)、A…補給流路。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記ポンプの吸引によって、前記廃インクを、前記キャッピング装置から廃インクタンクに流す主流路と、
前記主流路に流れる廃インクに対して、インクの溶媒成分を流入させる補給流路と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。 A pump for sucking the waste ink ejected from the ejection head to the capping device;
A main flow path for flowing the waste ink from the capping device to a waste ink tank by suction of the pump;
A replenishment flow path for allowing the solvent component of the ink to flow into the waste ink flowing in the main flow path;
A liquid ejecting apparatus comprising:
前記補給流路が流入させるインクの溶媒成分は、前記廃インクタンクの底部に溜まった最も比重の重い成分を含むことを特徴とする請求項2ないし6のいずれか一項に記載の液体噴射装置。 The waste ink tank is configured such that, among solvent components contained in the waste ink, a component having a higher specific gravity accumulates on the bottom side of the waste ink tank,
7. The liquid ejecting apparatus according to claim 2, wherein the solvent component of the ink flowing into the replenishing flow path includes a component having the heaviest specific gravity accumulated at a bottom portion of the waste ink tank. .
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