JP2020104289A - 廃液回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミストを液化した廃液を回収するタンクを交換することなく効率的に廃液を回収する。【解決手段】インクジェットヘッド２ａ〜２ｃからインクを吐出して用紙に印刷する印刷動作の際に発生するミストを吸引するファン１３と、吸引されたミストを液化し廃液として回収する廃液回収部１２と、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃのメンテナンス動作により排出されるインクを受けるインクパン１１と、廃液回収部１２により回収された廃液をインクパン１１へ廃液する廃液流路Ｒ１と、廃液流路Ｒ上に設けられ、印刷動作中は廃液流路Ｒを閉とし、メンテナンス動作中は廃液流路Ｒ１を開とする流量調整弁１４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ミストが液化した廃液を回収するタンクを交換することなく効率的に廃液を回収する廃液回収装置に関する。

インクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドのノズル面に設けられたインク室のインクをノズルから液滴として吐出させ、ノズル面に対向する搬送経路上をノズル面と平行に搬送される記録媒体に着弾させて、記録媒体上に画像を形成している。

ノズルから吐出されたインクの液滴は尾を引く形で飛翔し、この飛翔する液滴の先頭部分と後尾部分との間に時間差や速度差が生じる。このため、先行する主たる液滴に付随して、不要な微小液滴（サテライト）が発生することがある。

サテライトは、ミストとなってインクジェットヘッドのノズル面と搬送経路との間の空間を浮遊し、記録媒体のインク液滴からずれた箇所に付着して印刷品質を低下させたり、装置内に付着して装置を汚したりするので、発生したミストは回収する必要がある。

一方、インクジェット印刷装置においては、インクジェットヘッドの正常な吐出状態を維持するため定期的にメンテナンスユニットを用いてメンテナンスを行う。

メンテナンスユニットは、インクを回収するインクパンと、インクパンからポンプで送液されたインクを貯留する廃液タンクと、インク吐出面に付着したゴミ等をワイパブレードで払拭することによりクリーニングを行うクリーニング機構とを備えている。

印刷時には、インクパンは印刷処理に干渉しないよう退避位置に移動され、メンテナンス時には、インクジェットヘッドの直下であるメンテナンス位置に移動される。

そして、メンテナンス時には、例えば、インクジェットヘッドのインク吐出面からインクを強制的に排出するパージを行い、排出されたインクとともに、インク吐出面に付着したゴミ等をワイパブレードで払拭する。そして、排出され、払拭されたインクは、インクパンにより中間タンクに廃液として回収され、中間タンクから廃液タンクに送液されて貯留される。

特許文献１には、ミストとエアを吸い込む吸引手段を設け、吸気口、フィルタ、液状化部、吸引ファン、排気口の順で風路上に配置し、インクミストをフィルタに通して液状化して、その廃液を貯留する廃液タンクを設け、廃液タンクが満杯になった場合には交換する廃液処理に関する技術が開示されている。

特開２００７−１６０８７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、廃液タンクが満杯になった場合には交換する必要があるので、満杯になる度にユーザが交換作業を行うことが煩わしかった。また、交換作業を行っている間、印刷動作を停止する必要があるので、生産性が低下することになる。

また、メンテナンス時には、強制的に排出されたインクが廃液としてインクパンに回収される。そのため、このインクパンに回収された廃液と、印刷時に発生したミストを液化した廃液とを、一旦インクパンに集めた上で廃液タンクの送液をした方が、ポンプの起動停止回数を少なくすることができるので効率がよい。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、インクミストをフィルタに通して液状化した廃液を廃液タンクに直接的に送液するので、効率が悪かった。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、ミストを液化した廃液を回収するタンクを交換することなく効率的に廃液を回収することができる廃液回収装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る廃液回収装置の特徴は、
インクジェットヘッドからインクを吐出して用紙に印刷する印刷動作の際に発生するミストを吸引する吸引手段と、
前記吸引されたミストを液化し廃液として回収する廃液回収手段と、
前記インクジェットヘッドのメンテナンス動作により排出されるインクを受けるインクパンと、
前記廃液回収手段により回収された廃液を前記インクパンへ送液する廃液流路と、
前記廃液流路上に設けられ、前記印刷動作中は前記廃液流路を閉とし、前記メンテナンス動作中は前記廃液流路を開とする流量調整弁と、
を備えたにある。

本発明に係る廃液回収装置の特徴によれば、ミストを液化した廃液を回収するタンクを交換することなく効率的に廃液を回収することができる。

本発明の実施形態に係る廃液回収装置が適用されたインクジェット印刷装置の印刷時における概略構成図である。 本発明の実施形態に係る廃液回収装置が適用されたインクジェット印刷装置のメンテナンス時における概略構成図である。 （ａ）は、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置が印刷時における流量調整弁の状態を模式的に示しており、（ｂ）は、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置のメンテナンス時における流量調整弁の状態を模式的に示している。 本実施の形態に係るインクジェット印刷装置の動作を示したタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一若しくは同等の部位や構成要素には、同一若しくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

＜インクジェット印刷装置の概要＞
図１，２は、本発明の実施形態に係る廃液回収装置が適用されたインクジェット印刷装置の概略構成図である。図１は、印刷時におけるインクジェット印刷装置を示しており、図２は、メンテナンス時におけるインクジェット印刷装置を示している。以下の説明においては、図１における紙面の上下方向をＺ１−Ｚ２方向とし、左右をＸ１―Ｘ２方向とする。

図１，２に示すように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、印刷を行う印刷部２と、インクジェットヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス部３と、制御部４とを備える。

印刷部２は、用紙Ｐに画像を印刷する。印刷部２は、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃを備えている。

図１に示すように、印刷時においては、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃが、搬送される用紙Ｐに対して、ノズルからインクを吐出して画像を印刷する。インクジェットヘッド２ａ〜２ｃは、それぞれ異なる色（例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）のインクを吐出する。

このとき、ノズルから吐出されたインクの液滴Ｄは尾を引く形で飛翔し、この飛翔する液滴Ｄの先頭部分と後尾部分との間に時間差や速度差が生じる。このため、先行する主たる液滴Ｄに付随して、不要な微小液滴（サテライト）が発生することがある。

サテライトは、ミストＭとなってインクジェットヘッド２ａ〜２ｃのノズル面と搬送経路との間の空間を浮遊する。

メンテナンス部３は、インクパン１１と、廃液回収部１２と、ファン１３と、流量調整弁１４と、ミスト吸引口１５と、ポンプ１６と、廃液タンク１７とを備えている。廃液回収部１２からインクパン１１へ廃液を送液する配管として送液経路Ｒ１が設けられており、インクパン１１から廃液タンク１７へ廃液を送液する配管として送液経路Ｒ２が設けられている。流量調整弁１４は、送液経路Ｒ１上に設けられている。流量調整弁１４の構造については、後述する。また、ミスト吸引口１５からミストを含むエアを吸引する配管として吸引配管Ｓ2が設けられており、ファン１３によるエア吸引の配管として吸引配管Ｓ1が設けられている。

インクパン１１は、メンテナンス時にパージによりインクジェットヘッド２ａ〜２ｃから排出された廃液となるインクを受けるものである。インクパン１１は、図１に示す印刷時には、印刷処理に干渉しないよう破線で示した退避位置に移動される。

ファン１３は、吸引配管Ｓ１を介して廃液回収部１２と接続されており、廃液回収部１２内のエア吸引を行う。ファン１３は、制御部４の指示により、印刷部２が印刷中の間はオンとなり、メンテナンス部３がメンテナンス中の間はオフとなるように制御される。

廃液回収部１２は、印刷部２が印刷中はファン１３がオンであるので吸引配管Ｓ１内はエア吸引される。このとき、流量調整弁１４は全閉となっている。これにより、廃液回収部１２内部が負圧となり、ミスト吸引口１５から吸引配管Ｓ２を介してエアを吸引する。

上述したように、印刷部２が印刷中は、ミストＭがインクジェットヘッド２ａ〜２ｃのノズル面と搬送経路との間の空間を浮遊しているので、この浮遊したミストＭが空気に同伴してミスト吸引口１５から吸引配管Ｓ２を介して廃液回収部１２へと吸引される。

廃液回収部１２は、吸引配管Ｓ１へのエア出口にフィルタ１２ａが設けられている。これにより廃液回収部１２へと吸引されたミストＭが、ファン１３のエア吸引によりフィルタ１２ａに吸着され、それが廃液となって廃液回収部１２内で貯留される。

一方、メンテナンス時には、図２に示すように、インクパン１１は、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃの直下である実線で示したメンテナンス位置までＸ１方向に移動される。メンテナンス位置は、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃの直下の位置となる。

そして、メンテナンス時には、例えば、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃのインク吐出面からインクを強制的に排出するパージを行い、排出されたインクとともに、インク吐出面に付着したゴミ等をワイパブレードで払拭する。排出され、払拭されたインクは、廃液としてインクパン１１に一時的に貯留される。

また、ファン１３は、メンテナンス中はオフとなるように制御されるので、ミスト吸引口１５は大気開放された状態となっている。

このとき、流量調整弁１４は全開となっている。これにより、水頭差により廃液回収部１２内部に貯留された廃液が送液経路Ｒ１を介してインクパン１１へと流れる。

そのため、メンテナンス中には、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃのインク吐出面から強制的にインクが排出されることにより生じた廃液と、廃液回収部１２内部に貯留された廃液が送液経路Ｒ１を介して流入した廃液とが、インクパン１１に貯留することになる。

そこで、制御部４は、ポンプ１６をオンとすることにより、インクパン１１に貯留された廃液を送液経路Ｒ２を介して廃液タンク１７へと送液する。これにより、メンテナンス中に、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃのインク吐出面から強制的にインクが排出されることにより生じた廃液と、廃液回収部１２内部に貯留された廃液が送液経路Ｒ１を介して流入した廃液とを、一度にインクパン１１から廃液タンク１７へと送液することができる。

図３は、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１が備える流量調整弁１４を説明した説明図である。図３（ａ）は、印刷時における流量調整弁１４の状態を模式的に示しており、図３（ｂ）は、メンテナンス時における流量調整弁１４の状態を模式的に示している。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、インクパン１１の側壁１１ａの上部には、カム部１１ｂが設けられている。カム部１１ｂは、Ｘ１方向に沿って緩やかに上方へ傾斜した傾斜面１１ｃを有している。

上述したように、印刷時には、インクパン１１は、メンテナンス位置から退避位置へ位置するようにＸ２方向へと移動される。また、メンテナンス時には、インクパン１１が、退避位置からメンテナンス位置へ移動するようにＸ１方向へと移動される。

流量調整弁１４は、回転軸を中心に回転するローラ１４ａと、Ｚ１−Ｚ２方向に移動自在に設けられ、送液経路Ｒ１の流量を規制するバルブピン１４ｃと、ローラ１４ａの回転軸とバルブピン１４ｃとを接続し、Ｚ１―Ｚ２方向に付勢する付勢リンク１４ｂとを有している。

図３（ｂ）に示すメンテナンス時には、インクパン１１は、Ｘ１方向へと移動され、メンテナンス位置に位置している。このとき、ローラ１４ａは付勢リンク１４ｂの付勢力によって、下面１１ｄに押しつけられており、付勢リンク１４ｂはバルブピン１４ｃに接触していない。そのため、バルブピン１４ｃが自重で下方（Ｚ２方向）に移動するので、送液経路Ｒ１を全開とすることができる。

一方、図３（ａ）に示す印刷時には、インクパン１１は、Ｘ２方向へと移動され、退避位置に位置している。インクパン１１がＸ２方向へと移動されると、ローラ１４ａはカム部１１ｂの傾斜面１１ｃに沿ってＺ１方向に押し上げられる。上面１１ｅまで押し上げられると、ローラ１４ａのＺ１−Ｚ２方向の位置は安定する。

ローラ１４ａが上面１１ｅまで押し上げられると、付勢リンク１４ｂがバルブピン１４ｃに接触し、バルブピン１４ｃをＺ１方向へ押し上げる。これにより、バルブピン１４ｃが送液経路Ｒ１の流量を規制し、送液経路Ｒ１を全閉とすることができる。

図４は、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１の動作を示したタイミングチャートである。

図４に示すように、ｔ１時点において印刷を終了しメンテナンス動作に移行する際、制御部４はファン１３をオフさせる。その後、ｔ２時点においてインクパン１１は、退避位置からメンテナンス位置へ移動するようにＸ１方向へと移動が開始される。

ｔ２時点からｔ４時点までの間、インクパン１１がＸ１方向へ移動しているが、その間、流量調整弁１４が全閉から全開へと除々に切り替えられている。これは、インクパン１１のＸ１方向への移動に伴って、ローラ１４ａが付勢リンク１４ｂの付勢力によって、カム部１１ｂの傾斜面１１ｃに沿ってＺ２方向に除々に押し下げられるからである。

そして、ｔ４時点以降は、図３（ｂ）に示したように、ローラ１４ａが付勢リンク１４ｂの付勢力によって、ローラ１４ａが下面１１ｄに押しつけられ、バルブピン１４ｃが自重で下方（Ｚ２方向）に移動することで送液経路Ｒ１が全開となる。

メンテナンス動作が終了したｔ５時点において印刷開始が指示されると、インクパン１１は、メンテナンス位置から退避位置へ移動するようにＸ２方向へと移動が開始される。

ｔ５時点からｔ７時点までの間、インクパン１１がＸ２方向へ移動しているが、その間、流量調整弁１４が全開から全閉へと除々に切り替えられている。これは、インクパン１１のＸ２方向への移動に伴って、ローラ１４ａはカム部１１ｂの傾斜面１１ｃに沿ってＺ１方向に除々に押し上げられるからである。

そして、ｔ７時点以降は、図３（ａ）に示したように、ローラ１４ａが上面１１ｅまで押し上げられると、付勢リンク１４ｂがバルブピン１４ｃに接触し、バルブピン１４ｃをＺ１方向へ押し上げる。これにより、バルブピン１４ｃが送液経路Ｒ１の流量を規制し、送液経路Ｒ１が全閉となる。

その後、ｔ８時点において、印刷の準備のためにファン１３がオンされ、ｔ９時点において、制御部４は、印刷を開始する。

以上のように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１によれば、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃからインクを吐出して用紙に印刷する印刷動作の際に発生するミストを吸引するファン１３と、吸引されたミストを液化し廃液として回収する廃液回収部１２と、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃのメンテナンス動作により排出されるインクを受けるメンテナンス位置と、印刷動作中にインクジェットヘッド２ａ〜２ｃの直下から退避する退避位置との間で移動自在に設けられたインクパン１１と、廃液回収部１２により回収された廃液をインクパン１１へ廃液する廃液流路Ｒ１と、廃液流路Ｒ１上に設けられ、印刷動作中は廃液流路Ｒ１を閉とし、メンテナンス動作中は廃液流路Ｒ１を開とする流量調整弁１４とを備える。

これにより、適切なタイミングに廃液回収部１２で回収された廃液をインクパン１１へ送液することができるので、ミストが液化した廃液によって廃液回収部１２が満杯になることがなく廃液回収部１２を交換する必要がない。そのため、ユーザは煩わしい廃液回収部１２の交換作業を行う必要がないので、ユーザの作業性が向上する。また、廃液回収部１２の交換作業により印刷が停止することがないので、生産性を向上させることができる。

また、メンテナンス動作により、インクジェットヘッド２ａ〜２ｃからインクが排出されることにより生じた廃液と、廃液回収部１２により回収した廃液とを、インクパン１１へ送液するので、必要に応じてインクパンに貯留した廃液を一度に廃液タンク１７に送液することができ、効率的に廃液タンク１７へ廃液を回収することができる。

（付記）
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
インクジェットヘッドからインクを吐出して用紙に印刷する印刷動作の際に発生するミストを吸引する吸引手段と、
前記吸引されたミストを液化し廃液として回収する廃液回収手段と、
前記インクジェットヘッドのメンテナンス動作により排出されるインクを受けるインクパンと、
前記廃液回収手段により回収された廃液を前記インクパンへ送液する廃液流路と、
前記廃液流路上に設けられ、前記印刷動作中は前記廃液流路を閉とし、前記メンテナンス動作中は前記廃液流路を開とする流量調整弁と、
を備えたことを特徴とする廃液回収装置。

これにより、廃液回収手段に廃液がある程度たまった適切なタイミングに廃液回収手段で回収された廃液をインクパンへ送液することができるので、ミストが液化した廃液によって廃液回収手段が満杯になることがないので、廃液回収手段を交換する必要がない。また、メンテナンス動作により、インクジェットヘッドからインクが排出されることにより生じた廃液と、廃液回収手段により回収した廃液とを、インクパンへ送液するので、必要に応じてインクパンに貯留した廃液を一度に回収することができ、効率的に廃液を回収することができる。

（付記２）
前記インクパンは、前記インクジェットヘッドの直下で前記メンテナンス動作により排出されるインクを受けるメンテナンス位置と、前記インクジェットヘッドの直下から退避した退避位置との間で移動自在であり、
前記インクパンには、カム部が設けられ、
前記流量調整弁は、前記インクパンが前記メンテナンス位置から前記退避位置に移動する際に、前記カム部に接触することで全閉となり、前記インクパンが前記退避位置から前記メンテナンス位置に移動する際に、前記カム部から離間することで全開となる
ことを特徴とする（付記１）記載の廃液回収装置。

これにより、インクパンの移動に同期して機械的に流量調整弁が開閉されるので、電磁弁などの電気式の開閉弁と比較して流量調整弁の故障の発生率を低減させることができる。

１ インクジェット印刷装置
２ 印刷部
２ａ〜２ｃ インクジェットヘッド
３ メンテナンス部
４ 制御部
１１ インクパン
１１ａ 側壁
１１ｂ カム部
１１ｃ 傾斜面
１１ｄ 下面
１１ｅ 上面
１２ 廃液回収部
１２ａ フィルタ
１３ ファン
１４ 流量調整弁
１４ａ ローラ
１４ｂ 付勢リンク
１４ｃ バルブピン
１５ ミスト吸引口
１６ ポンプ
１７ 廃液タンク

Claims (2)

1. インクジェットヘッドからインクを吐出して用紙に印刷する印刷動作の際に発生するミストを吸引する吸引手段と、
   前記吸引されたミストを液化し廃液として回収する廃液回収手段と、
   前記インクジェットヘッドのメンテナンス動作により排出されるインクを受けるインクパンと、
   前記廃液回収手段により回収された廃液を前記インクパンへ送液する廃液流路と、
   前記廃液流路上に設けられ、前記印刷動作中は前記廃液流路を閉とし、前記メンテナンス動作中は前記廃液流路を開とする流量調整弁と、
   を備えたことを特徴とする廃液回収装置。
2. 前記インクパンは、前記インクジェットヘッドの直下で前記メンテナンス動作により排出されるインクを受けるメンテナンス位置と、前記インクジェットヘッドの直下から退避した退避位置との間で移動自在であり、
   前記インクパンには、カム部が設けられ、
   前記流量調整弁は、前記インクパンが前記メンテナンス位置から前記退避位置に移動する際に、前記カム部に接触することで全閉となり、前記インクパンが前記退避位置から前記メンテナンス位置に移動する際に、前記カム部から離間することで全開となる
   ことを特徴とする請求項１記載の廃液回収装置。
   
   

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