JP5142800B2 - 廃インク収容部 - Google Patents

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Description

本発明は、複数積層され、表面が粗面の廃インク吸収体を備えた廃インク収容部に関する。
インクジェット記録装置は、インク小滴を普通紙、及び、専用光沢紙や専用コート紙などの記録メディア上に飛翔させ、画像を形成する記録装置であり、その低価格化、印字速度の向上により、急速に普及が進んでいる。また、その記録画像の高画質化が進んだことに加えて、デジタルカメラの急速な普及に伴い、銀塩写真に匹敵する写真画像の出力装置として、広く一般的になってきている。インクジェット記録装置においては、正常なインク吐出状態を維持するため、インクをインクジェットヘッドの吐出口から強制的に排出させる機構と、このインクの強制的な排出によって生じた廃インクを収容する廃インク収容部と、を一般に備えている。廃インク収容部は、インクを吸収保持する廃インク吸収体を有し、廃インクを廃インク吸収体に吸収させた状態で収容保持する機能を有する。
インク記録装置に用いられるインクは、多種多様なものが多いが、近年、画像形成に適した色材自体の改良やインクの成分自体の改良がなされてきている。例えば、普通紙に対する記録の高画質化、特にブラックインクとカラーインクとの境界における混色(ブリード)を抑制できるインクの開発が進められている。特許文献1には、自己分散型カーボンブラックと、特定の塩と、を含有させてなるインクが開示される。このインクによれば、反応液を用いることなく、記録媒体中へのインクの浸透が制限され、結果的にブリードが抑制される。このような画像形成上有効になる成分をインクが含むことは、廃インクを適正に回収して適度に乾燥させる廃インク収容部にとっては、かえって乾燥定着が促進されるため予期せぬ部分で固体化し、廃インク吸収体を有効利用できない場合をもたらす。特許文献2は、このようなインクに対して、インクに含有される色材の凝集を抑制する凝集阻害材を含有したインク吸収体を開示している。この発明は、色材の固着に対しては有効である。
一方、単純に、廃インク吸収体の構造や廃インクの処理を変更した提案がある。特許文献3は、布状の吸収性部材を折り曲げて積層した廃インク吸収体が収納されているインクカートリッジが開示されている。又、特許文献4は蓋で覆われる廃インク貯蔵槽に収納される廃インク吸収体がスリットで多数に分割された吸収部であって、これらの間に隙間を空けて横に並べるものやこれらをずらし単純積層した構成が開示されている。さらに、特許文献5は、インクジェットヘッドからの予備吐出を受ける吸収体の毛羽立ちを防止した樹脂混入繊維を表面に備えた密着積層型廃インク吸収体が備えられている。この密着積層型廃インク吸収体は、インクの浸透を積層方向におこなわせ、廃インクを液体状で保持するもので、表面を除いた全周がケーシングに密着されているインク収納容器タイプの構成である。
更に、単体廃インク吸収体に、顔料系のインクを廃インク導入管から滴下する方式において、顔料系のインクが簡単に乾燥して単体廃インク吸収体のインク吸収能力を充分に発揮できない課題がある。この課題を解決するために何らかの添加剤を単体廃インク吸収体に付与して蒸発を見込むものの、廃インクを廃インク吸収体中の液体で保持しようとする提案が近年多く見られる。例えば、特許文献6は保湿剤と塩基とを含む含浸液が含まれている廃インク吸収体を開示している。特許文献7は水溶性樹脂を含む含浸液が含まれている廃インク吸収体を開示している。特許文献8は水難溶性樹脂を含む含浸液が含まれている廃インク吸収体を開示している。特許文献9はジオールシリコーン界面活性剤及びグリセリンを含む含浸液が含まれている廃インク吸収体を開示している。また、特許文献10は、廃インクの泡立ちを防止するため、消泡剤を含む含浸液が含まれている廃インク吸収体を開示している。尚、これらの文献には、表面の一部に飽和ポリエステルフィルム層を設けて、吸収された廃インクを含浸液と共に乾燥させないことが共通して記載されている。
特開2000−198955号公報 特開2006−168352号公報 特開平5−162334号公報 特開2000−203059号公報 特開平10−296999号公報 特開2006−263937号公報 特開2006−272733号公報 特開2006−272734号公報 特開2006−272735号公報 特開2007−30235号公報
本発明者らは、上記従来技術に開示されている技術概念を長尺板状廃インク吸収体の単純積層型で実際に行った。例えば、廃インク吸収体に、何らかの高分子溶剤を含ませた状態の含浸構成を採用したところ、廃インクは吸収体全体に拡散せずに、むしろ部分的に集中してしまう傾向があった。つまり廃インク量がわずかにもかかわらず、廃インクが短期間で廃インク吸収体の表面の一部に上昇してしまった。この状態の後に、廃インクは廃インク吸収体表面に鍾乳石の様に堆積してしまった。特に、この傾向は、紙面上における色材の凝集性が高いインクにおいては顕著であった。この含浸構成に上記文献にある飽和ポリエステルフィルム層を接着して設け、蒸発を防止しようとしたが、前記鍾乳石がこのフィルムを押し上げてインクジェットヘッドと接触する異常状態となってしまった。更に、近年でのインク使用効率を向上するために予備吐出(ヘッドからの回復用吐出)を最小化すると、この傾向は極めて顕著であった。この原因は、予備吐出が少ないため廃インク自体の水分蒸発率が大きいことも確認できた。特に、廃インク吸収体を長尺板状とした場合は、この傾向は顕著であり、長尺板状廃インク吸収体を密着積層した場合も同様な傾向を示した。このように、従来の着想では、上記課題のいずれも解決できないという結論に至った。
本発明の課題は、上述した経緯によって初めて新たに見出されたもので、本発明の主たる目的はこれらのいずれか1つの課題を解決できる発明を提供することにある。
本発明の第1目的は、廃インク吸収体に対する廃インクの挙動を解析し、どのような廃インクでも吸収体本来の機能を充分に発揮し、吸収体の吸収能力を発揮せしめることのできる新規な廃インク吸収ユニットを提供することにある。
本発明の第2の目的は、小空間に対して最適で、長期間のインク吸収を達成し、プリンタの信頼性を確保できる新規な廃インク吸収ユニットを備えたプリンタを提供することにある。
本発明の第3の目的は、廃インク吸収体の特性に左右されずに、水分量が少ない廃インクであっても有効活用でき、所望の期間に対して充分な機能が維持できる新規な廃インク吸収ユニットを提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、本発明にかかる廃インク収容部は、顔料インクの廃インクと染料インクの廃インクとを収容する廃インク収容部であって、
筺体と、
該筺体内に複数積層され、表面が粗面の廃インク吸収体と、
該廃インク吸収体の最上層の一部を覆って載置され、前記最上層の廃インク吸収体との間に非接触部を構成する覆い部材と、
を備え、
前記覆い部材によって覆われた廃インク吸収体はその一部が前記筺体の底面の一部を露出するように切り欠かれており、前記露出した底面で前記顔料インクの廃インクを受けて廃インク吸収体に吸収し、前記覆い部材によって覆われていない大気と連通している廃インク吸収体で前記染料インクの廃インクを受けて吸収するよう構成されており、
前記複数積層された廃インク吸収体は、層間の接触面に微小空間を有して接触面積を小さくし、積層された廃インク吸収体の層間を移動するインクの浸透性に対して廃インク吸収体内を水平方向に移動するインクの浸透性が大きくなるように非圧縮状態で積層されていることを特徴とする。
本発明によれば、ブリード抑制性能及び画像保存性を向上させたインクセットを用いる場合であっても、蒸発抑制機能を有する覆い部材により廃インクの蒸発が抑制されることで廃インク吸収体の表面あるいは内部における廃インクの凝集が抑制される。更に、本発明によれば、廃インクの蒸発と吸収体への拡散・吸収のバランスを保って、廃インク吸収体の吸収能力を低下させることなく廃インク廃インク吸収体全体にわたって吸収できる。即ち、どのような廃インクでも吸収体本来の機能を充分に発揮し、吸収体の吸収能力を発揮せしめることができた。
また、凝集抑制液体(グリセリン等の有機溶剤の総称)を廃インク吸収体に含浸させてはいないので、廃インクの水分保有量を急激に減少させる事が無くなる。従って、この廃インクの水分保有量の急激な減少による堆積の発生という新規な課題をも解決し、様々な使用環境、使用方法においても記録装置内部や印字物裏面の汚れをも防止できる。結果として、これにより廃インク収容部の小型化、記録装置としての信頼性向上及び寿命向上につながる。
インクジェット記録装置の小型化に伴って、廃インク吸収ユニットにも、装置内にコンパクトに収納でき、かつ装置内の空間を記録機能への影響なしに有効に利用可能な形状及び配置が可能であり、かつ廃インク吸収機能を有効に発揮可能であることが求められる。上述したように、インクジェット用インクには、多種多用な用途に対する適用性や機能が要求されている。そこで、顔料などの分子量の大きな成分あるいは凝集しやすい成分をインクに含有させた際には、インクの機能を保持する上で、複雑な組成が用いられる場合が多い。このような多種多様なインクに対しても有効な廃インク吸収ユニット(廃インク収容部と言うこともある)が必要となる。
ところが、組成が複雑なインクでは、廃インク吸収体中でのその挙動も、複雑であり、単純な組成の染料を含むインクからは予測不能である。溶媒成分の蒸発などの変化が生じた際に凝集しやすい性質を有するインクでは、溶媒成分として機能する有機溶媒を予め廃インク吸収体に含浸させておいても、廃インク吸収体中への所望とする廃インクの浸透状態が得られない場合が生じる。
また、本発明者らは廃インク吸収体を長尺板状として、廃インク吸収体の大気に開放された(大気と接触した)面を大きくする点についても検討した。すなわち、これらの面からの廃インクに含まれる溶媒の蒸発を促進させ、廃インクの供給部分からの廃インク吸収体全体への廃インクの浸透を促進可能であるとの仮説を立てた。しかしながら、このような廃インク吸収体の表面を大気に露出した状態では、先に述べたような廃インク吸収体が効率よく利用されない場合が生じた。本発明者らは、かかる問題を解決する上で重要な問題として、廃インク吸収体内に保持されている空気の移動に関する動力学と廃インク吸収体に供給される廃インク、更には、廃インク吸収体中を移動する廃インクの物性の変化が挙げられることに着目した。そして、廃インク吸収体の上部を構成する部分における保持空気の移動が適度に抑制されて、そこからの溶媒成分の蒸発も適度に制御されることで、廃インクの廃インク吸収体内での効果的な移動とそこへの収容保持が可能となるとの知見を得た。具体的には、かかる保持空気の移動と廃インク溶媒成分の蒸発の抑制を行うことで、長尺廃インク吸収体の長手方向の廃インクの浸透(移動)速度を、その厚み方向の浸透(移動)速度に対して相対的に上げることができると考えられる。その結果、廃インク吸収体の長手方向に優勢に廃インクを移動させて、廃インク吸収体全体を有効に利用可能となると考えられる。このような機能を得る上で、本発明では、廃インク吸収体の最上部の上面の一部に吸収体との間に非接触部を有するように積層体に対する圧縮作用が働かないように配された覆い部材が備えられる構成を採用した。また、廃インク吸収体の上面の一部に、廃インク吸収体の蒸発成分の蒸発を抑制する覆い部材(蒸発抑制部材)を、廃インク吸収体の上面に対して空間を持って配置するという極めて簡易な構成を採用している。あるいは、廃インク吸収体の上面の2つのインク受け部を跨って、廃インク吸収体の蒸発成分の蒸発を抑制する覆い部材(材蒸発抑制部)を、廃インク吸収体の上面に対して空間を持って配置するという極めて簡易な構成を採用している。覆い部材による蒸発抑制とは、廃インク吸収体内での上述した長手方向に優勢に廃インクを移動させるために必要とされる蒸発が得られる程度に蒸発を抑制することをいい、蒸発を完全に防止することではない。このような機能を発揮する部材を表現するために覆い部材を蒸発抑制部材と言うこともある。
インクジェット装置に組み込まれる廃インク収容部の構造は、最上部にある廃インク吸収体の上面の一部に吸収体との間に非接触部を有するように積層体に対する圧縮作用が働かないように配された覆い部材を配する。また、廃インク収容部は、記録に用いられなかった廃インクを収容するものであり、長尺板状の廃インク吸収体の複数を積み上げて形成した積層体を有する廃インク収容ユニット部を装置内部に有する。この積層体の少なくとも最上部の廃インク吸収体は有機溶剤を含まず且つ大気と接触している面を有する。また、このインクジェット装置は、廃インクを廃インク吸収体ユニット部(廃インク収容部)に導く第1のインク受け部と第2のインク受け部を有する。そして、最上部の廃インク吸収体の上面には、該最上部の廃インク吸収体との間に空間を形成して配置され且つ2つのインク受け部を跨った蒸発抑制部材を備えている。
複数の廃インク吸収体は、互いの界面が単純積層された積層体を形成している。ここで、単純積層とは、複数の廃インク吸収体を単純に積み上げた状態での積層であり、各層間は接着や融着などの処理が為されていない。各層の界面に空間が残された状態で積層体が形成され、かつ、この空間は、大気と連通可能となっていることが好ましい。このように層間に空間を備える構成となっていることが上方への蒸発による廃インクの移動の抑制に寄与している。なお、非吸収性のスペーサーを部分的に介在させることによって空間を構成するような対応も本発明の構成に含まれる。
廃インク収容ユニットは廃インク吸収体の一部を切り欠いた形状のインク受け部を有し、蒸発抑制部材は、第1のインク受け部が廃インクを受けることを許容する開口部を有していることが実用上好ましい。
蒸発抑制部材に覆われた廃インク吸収体の体積は、前記蒸発抑制部材に覆われた第1の廃インク吸収体部の体積に対し、前記蒸発抑制部材に覆われた第2の廃インク吸収体部の体積が小さいことが事実上望ましい。
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明は、廃インクを吸収体内に理想的に拡散させ、廃インク吸収体の表面や内部において発生するインクの堆積を防止するために、廃インクが凝集を始める前に拡散させ、廃インク吸収体の一部に廃インクを集中させないことを実現するものである。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<廃インク収納ユニット>
図1は、本発明におけるインク記録装置の長尺板状廃インク吸収体を含む廃インク収容部(以下、廃インク収納ユニットとも言う)9の第1の構成例を示す分解斜視図である。本例の廃インク収納ユニットは、不図示のインク記録装置の一部であって、正常なインク吐出状態を維持するため、インクジェットヘッドの吐出口からインクを強制的に排出し収容するものである。
廃インク収納ユニット9は、強制的に排出されたインクを収容する長尺板状廃インク吸収体を有する。長尺板状廃インク吸収体は、最上部にある第1長尺板状廃インク吸収体1、底部にある第2長尺板状廃インク吸収体2、中間層としての第3長尺板状廃インク吸収体3の3つが積層されて構成されている。各長尺板状廃インク吸収体は、長手方向(図1における左右方向)の長さの、長手方向に交差する横手方向に対する比が大きいものである。更に、その厚さは、インクジェット装置の構造や要求される廃インク吸収能などによって適宜選択されるが、コンパクトな装置への装着を目的とする場合には、3mm〜15mm、好ましくは5mm〜12mmの範囲から選択する。長尺板状廃インク吸収体の長手方向は廃インク吸収体の厚みに対しておよそ5〜20倍の長さ、横手方向は廃インク吸収体の厚みに対して3〜10倍程度の寸法として構成される。また、各長尺板状廃インク吸収体として、最上部にあるものも、その下方に配置されるものも有機溶剤の含浸処理が施されていないものが利用される。
各長尺板状廃インク吸収体1、2、3の互いの界面は接着や加圧等による圧縮作用が働かず密着状態になっておらず、単純積層になっている。本例では、各長尺板状廃インク吸収体は、廃インクを吸収し得る多孔質材料から形成され、表面が平滑面ではなく粗面となっており、そのため、各長尺板状廃インク吸収体1、2、3の間には、微小な空間が形成される。
また、長尺板状廃インク吸収体の単純積層枚数は、2枚以上で有れば、特に、限定されるものではない。
廃インク収納ユニット9の廃インクチューブ4、5はインクジェットヘッドの吐出口から強制的に排出したインクを長尺板状廃インク吸収体に排出する構成になっている。本例における廃インクチューブ4から排出されるインクとは、貧溶媒を含有させた顔料インクであって、凝集性の高い顔料インクであって、廃インクチューブ5から排出されるインクとは、顔料インクと混合することで凝集性を一層高める染料インクである。また、顔料インクと染料インクが混合した場合、顔料インクの凝集性を高めないものであれば、染料インクと顔料インクを混合し、廃インクチューブ4から排出してもよい。
廃インクチューブ4から排出される長尺板状廃インク吸収体の開口部10と各長尺板状廃インク吸収体1、2、3の一部を覆うように覆い部材(以下蒸発抑制部材ともいうこともある)6が構成され、蒸発抑制部材6は、上面61と側面62、63、64の4面を有している。また、蒸発抑制部材6には、廃インクチューブ4を組み込むためのスリット・開口部7(第1のインク受け部)が形成されている。
蒸発抑制部材6の側面64は開口し、3面で構成されていてもよく、特に、限定されない。蒸発抑制部材6は吸収体との間に非接触部を有するように、また、上述のように吸収体の積層間に対して圧縮作用が働かないように配されている。
図2は、長尺板状廃インク吸収体1、2、3と廃インクチューブ4、5と蒸発抑制部材6を組み込んだ廃インク収納ユニット9の斜視図である。廃インクチューブ4の先端部は蒸発抑制部材6のスリット・開口部7を通し、開口部10(開口部7及び10は図1で記載)の位置に固定されている。廃インクチューブ5から第2長尺板状廃インク吸収体2の突き出し面上に染料インクが排出され、廃インクチューブ4から第2長尺板状廃インク吸収体2の開口部10(図1で記載)に顔料インクが排出される。また、開口部10に排出された顔料インクは、第2長尺板状廃インク吸収体2の開口部10(図1で記載)近傍の断面から収納される。
蒸発抑制部材6は、開口部10(図1で記載)、長尺板状廃インク吸収体1、2、3の一部を覆い、廃インク収納ユニット9の底面部にある筐体(不図示)に接触している。
廃インクチューブ4の断面形状よりスリット・開口部7が大きく形成されているため、開口部10(図1で記載)は、スリット・開口部7を介し実質的に大気に開放されている。また、第1長尺板状廃インク吸収体1と蒸発抑制部材6との間に微小空間が形成されていることで、スリット・開口部7を介し実質的に大気に開放されている。この微小空間とスリット・開口部7によって矢印T1から矢印T2方向、または、矢印T2からT1方向(不図示)に空気の流れが発生するよう形成されている。この蒸発抑制部材6は、廃インクチューブ4から排出された顔料インクを早期に蒸発させないものであって、開口部10(図1で記載)は微小空間から外部に連通していることによってゆっくり顔料インクの蒸発は進行する。
蒸発抑制部材6は、前記第1長尺板状廃インク吸収体1からの蒸発成分の通過を実質的に抑制する機能を有するものであり、かかる機能を発揮できる材質から形成される。前記第1長尺板状廃インク吸収体1の上面の蒸発抑制部材6で覆う位置は、少なくとも、開口部10を取り囲んだ位置から、図2に示すように、顔料インクを収容する部分のほぼ全面を覆うまでの範囲から適宜選択できる。
また、次に示す構成が採用されても良い。図3は、本発明におけるインク記録装置の長尺板状廃インク吸収体を含む廃インク収納ユニット(廃インク収納部)の第2の構成例を示す分解斜視図である。本例の廃インク収納ユニット109は、不図示のインク記録装置の一部であって、正常なインク吐出状態を維持するため、インクジェットヘッドの吐出口からインクを強制的に排出し収容するものである。
廃インク収納ユニット109は、強制的に排出されたインクを収容する長尺板状廃インク吸収体を有する。長尺板状廃インク吸収体は、最上部にある第1長尺板状廃インク吸収体1、底部にある第2長尺板状廃インク吸収体2、中間層としての第3長尺板状廃インク吸収体3の3つが積層されたものから構成されている。各長尺板状廃インク吸収体は、長手方向(図3における左右方向)の長さの、長手方向に交差する横手方向に対する比が大きいものである。更に、その厚さは、インクジェット装置の構造や要求される廃インク吸収能などによって適宜選択されるが、コンパクトな装置への装着を目的とする場合には、3mm〜15mm、好ましくは5mm〜12mmの範囲から選択する。長尺板状廃インク吸収体の長手方向は廃インク吸収体の厚みに対しておよそ5〜20倍の長さ、横手方向は廃インク吸収体の厚みに対して3〜10倍程度の寸法として構成される。また、各長尺板状廃インク吸収体として、最上部にあるものも、その下方に配置されるものも有機溶剤の含浸処理が施されていないものが利用される。
各長尺板状廃インク吸収体1、2、3の互いの界面は接着や加圧等による圧縮作用が働かず密着状態になっておらず、単純積層になっている。本例では、各長尺板状廃インク吸収体は、廃インクを吸収し得る多孔質材料から形成され、表面が平滑面ではなく粗面となっており、そのため、各長尺板状廃インク吸収体1、2、3の間には、微小な空間が形成される。
また、長尺板状廃インク吸収体の単純積層枚数は、2枚以上で有れば、特に、限定されるものではない。
廃インク収納ユニット109の廃インクチューブ4、5はインクジェットヘッドの吐出口から強制的に排出したインクを長尺板状廃インク吸収体に排出する構成になっている。本例における廃インクチューブ4から排出されるインクとは、貧溶媒を含有させた顔料インクであって、凝集性の高い顔料インクであって、廃インクチューブ5から排出されるインクとは、顔料インクと混合することで凝集性を一層高める染料インクである。
廃インクチューブ4から排出される長尺板状廃インク吸収体の開口部10と廃インクチューブ5から排出される各長尺板状廃インク吸収体1、2、3の一部と、を覆うように蒸発抑制部材(覆い部材)106が構成される。蒸発抑制部材106は、上面161と側面162、163、164、165の5面を有している。また、蒸発抑制部材106には、廃インクチューブ4を組み込むためのスリット・開口部107(第1のインク受け部)と廃インクチューブ5が貫通する開口部166が形成されている。
図4は、長尺板状廃インク吸収体1、2、3と廃インクチューブ4、5と蒸発抑制部材106を組み込んだ廃インク収納ユニット109の斜視図である。廃インクチューブ4の先端部は蒸発抑制部材106のスリット・開口部107(第1のインク受け部)を通し、開口部10(図3で記載)の位置に固定されている。廃インクチューブ5の先端部は蒸発抑制部材106の開口部166(第2のインク受け部)を通し、第1長尺板状廃インク吸収体1上に位置している。廃インクチューブ5から第1長尺板状廃インク吸収体1に染料インクが排出され、廃インクチューブ4から第2長尺板状廃インク吸収体2の開口部10(図3で記載)に顔料インクが排出される。また、開口部10に排出された顔料インクは、第2長尺板状廃インク吸収体2の開口部10(図3で記載)近傍の断面から収納される。
蒸発抑制部材106は、開口部10(図3で記載)と廃インクチューブ5から染料インクが排出される部分を跨ぐように長尺板状廃インク吸収体1、2、3の一部を覆い、廃インク収納ユニット109底面部にある筐体(不図示)に接触している。
廃インクチューブ4の断面形状よりスリット・開口部107が大きく形成されているため、開口部10(図3で記載)は、スリット・開口部107を介し実質的に大気に開放されている。また、第1長尺板状廃インク吸収体1と蒸発抑制部材106との間に微小空間が形成されていることで、スリット・開口部107を介し実質的に大気に開放されている。また、廃インクチューブ5から排出され廃インクを受ける長尺板状廃インク吸収体1と蒸発抑制部材106との間にも微小空間が形成され、実質的に開口部10まで連通している。開口部10近傍の微小空間とスリット・開口部107によって矢印T1から矢印T2方向、または、矢印T2からT1方向(不図示)に空気の流れが発生するよう形成されている。この蒸発抑制部材106は、長尺板状廃インク吸収体1、2、3の一部を覆い、長尺板状廃インク吸収体1に収納された染料インクの気化によって一時的に高湿になり廃インクチューブ4から排出された顔料インクを早期に蒸発させないものである。また開口部10(図3で記載)が微小空間から外部に連通していることによってゆっくり顔料インクの蒸発は進行する。
蒸発抑制部材106は、前記第1長尺板状廃インク吸収体1からの蒸発成分の通過を実質的に抑制する機能を有するものであり、かかる機能を発揮できる材質から形成される。前記第1長尺板状廃インク吸収体1の上面の蒸発抑制部材106で覆う位置は、少なくとも、開口部10を取り囲んだ位置から、図4に示すように、顔料インクを収容する部分のほぼ全面を覆うまでの範囲から適宜選択できる。また、少なくとも、廃インクチューブ5の排出部を取り囲んだ位置から、図4に示すように、顔料インクを収容する部分より小さい面を覆い、顔料インクの収納と染料インクの収納を跨った範囲で適宜選択できる。
<顔料インクの拡散>
図5は、本発明における排出された顔料インクが長尺板状廃インク吸収体内に拡散する状態を説明するための図2のV−V線に沿う廃インク収納ユニットの断面図である。なお、以降の説明は、図3、図4で示される構成例においても全く同様に説明できるが、便宜的に図1、図2で使用した符号を用いて説明する。図5(a)は、廃インクチューブ4から顔料インクが排出される部分を中心に廃インク収納ユニットを示した断面図である。第2長尺板状廃インク吸収体2の開口部10にインクが排出される構造になっており、排出された顔料インクは開口部10近傍の第2長尺板状廃インク吸収体2の断面から収納される。
蒸発抑制部材6と第1長尺板状廃インク吸収体1との間には微小空間16、46が形成されており、微小空間16、46を介して、開口部10は実質的に大気に開口されている。
図5(b)は、図5(a)の点線枠部分を拡大した断面図である。長尺板状廃インク吸収体2は筐体19上に単純に積層され、長尺板状廃インク吸収体1、3も同様に単純に積層されている。各長尺板状廃インク吸収体1、2、3間の接触面積は、単純積層のために小さく、各長尺板状廃インク吸収体1、2、3の間に微小空間14、15が存在する。
長尺板状廃インク吸収体1,2,3は毛管力を持ち、開口部10に排出された顔料インク18は長尺板状廃インク吸収体2に収納される。第2長尺板状廃インク吸収体2の中の顔料インクは、第2長尺板状廃インク吸収体2による浸透力F1と第3長尺板状廃インク吸収体3による浸透力F2により拡散される。ただし、第2長尺板状廃インク吸収体2と第3長尺板状廃インク吸収体3との接触面積が小さいため、浸透力F2の方向に顔料インクは拡散しづらく、浸透力F1の方向に拡散しやすい。
第2長尺板状廃インク吸収体2内の浸透力F1と第2長尺板状廃インク吸収体2から第3長尺板状廃インク吸収体3への浸透力F2の関係は、F1>F2となっている。そのために、第2長尺板状廃インク吸収体2に収納された顔料インクの保持量が上がった際に、浸透力F2の方向に拡散し、第3長尺板状廃インク吸収体3に収納される。
同様に、第3長尺板状廃インク吸収体3の中の顔料インクは、第3長尺板状廃インク吸収体3と第1長尺板状廃インク吸収体1との接触面積が小さいため、浸透力F4の方向に顔料インクは拡散しづらく、浸透力F3の方向に拡散しやすい。
また、浸透力F3とF4の関係は、F3>F4となっているために、第3長尺板状廃インク吸収体3に収納された顔料インクの保持量が上がった際に、浸透力F4の方向に拡散し、第1長尺板状廃インク吸収体1に収納される。
長尺板状廃インク吸収体1、2、3の中の顔料インクは、浸透力F1、F3、F5の方向に素早く拡散し、開口部10近傍の長尺板状廃インク吸収体に顔料インクが溜まりづらい。また、図4を用いた説明において述べたように染料インクの蒸発成分と顔料インク蒸発成分を蒸発抑制部材によって保持するために顔料インク18の急激な蒸発を抑制し、長尺板状廃インク吸収体内を拡散している際の顔料インクの凝集を抑制している。
図6は、図5(a)の廃インク収納ユニットに、顔料インクが収納される過程を示した断面図である。
図6(a)は、廃インクチューブ4から顔料インクが排出される前の状態を示し、図6(b)、(c)、(d)、(e)は、開口部10から顔料インクが排出され、長尺板状廃インク吸収体1、2、3に顔料インクが拡散する過程を示している。
図6(b)は、開口部10への顔料インクの排出量が少ない状態であって、第2長尺板状廃インク吸収体2の開口部10の近傍から顔料インクを収納し、矢印17方向に拡散している状態である。図5と同様、長尺板状廃インク吸収体2、3の間は、単純積層であるため、微小空間があり、顔料インクは第3長尺板状廃インク吸収体3に拡散されづらい。また、長尺板状廃インク吸収体2の中の顔料インクは、矢印17方向に拡散しながら蒸発し始め、顔料を含まない溶剤部分Xと水リッチで顔料を含む顔料部分Yに分離する。ただし、蒸発し始めてすぐに、顔料部分Yは拡散できない状態になるのではなく、蒸発抑制部材6によって、急激な顔料インクの蒸発を抑制しているために、顔料部分Yの拡散後に顔料が凝集することになる。
次に、図6(c)では、顔料インクがさらに排出され、開口部10近傍の第2長尺板状廃インク吸収体2の一部が保持可能な量まで顔料インクを収納した状態である。この状態から第2長尺板状廃インク吸収体2と第3長尺板状廃インク吸収体3との接触している部分から顔料インクが拡散し始める。
図6(d)では、開口部10近傍の第2長尺板状廃インク吸収体2と第3長尺板状廃インク吸収体3の一部が保持可能な量まで顔料インクを収納した状態である。この状態から第3長尺板状廃インク吸収体3と第1長尺板状廃インク吸収体1との接触している部分から顔料インクが拡散し始める。
図6(e)では、顔料インクが第1長尺板状廃インク吸収体1まで達している状態である。顔料インクは長尺板状廃インク吸収体2,3の中を十分拡散した状態になっており、第3長尺板状廃インク吸収体3と第1長尺板状廃インク吸収体1との接触している部分から顔料インクが矢印17の方向に拡散し始める。
この顔料インクの拡散過程では、開口部10から矢印17方向に拡散していくために、開口部10近傍の長尺板状廃インク吸収体に大量の顔料インクが残ってしまい、顔料インクが固着することで発生する顔料インクの堆積を回避する。
図7は、本発明の効果を説明するための図5に対する比較例であって、排出された顔料インクが長尺板状廃インク吸収体内に拡散する状態を説明するための廃インク収納ユニットの断面図である。
図7(a)は、廃インクチューブ4から顔料インクが排出される部分を中心に廃インク収納ユニットを示した断面図である。第2長尺板状廃インク吸収体2の開口部30にインクが排出される構造になっており、排出された顔料インクは開口部30近傍の第2長尺板状廃インク吸収体2の断面から収納される。蒸発抑制部材6と第1長尺板状廃インク吸収体1との間は接着もしくは、加圧状態で積層された状態であり、図5(a)の微小空間16、46は形成されていない。
図7(b)は、図7(a)の点線枠部分を拡大した断面図である。長尺板状廃インク吸収体2は筐体19上に接着もしくは、加圧状態で積層され、各長尺板状廃インク吸収体1、2、3も同様に接着もしくは、加圧状態で積層されている。各長尺板状廃インク吸収体1、2、3間の接触面積は、単純積層と比較した場合、極端に大きく、各長尺板状廃インク吸収体1、2、3間の浸透力が大きい。
各長尺板状廃インク吸収体1、2、3は毛管力を持ち、開口部30に排出された顔料インク18は長尺板状廃インク吸収体2に収納される。第2長尺板状廃インク吸収体2の中の顔料インクは、第2長尺板状廃インク吸収体2の中を浸透する力と第2長尺板状廃インク吸収体2から第3長尺板状廃インク吸収体3方向に浸透する力によって、浸透力F11の方向に顔料インクが拡散される。
同様に、第3長尺板状廃インク吸収体3の中の顔料インクは、第3長尺板状廃インク吸収体3の中を浸透する力と第3長尺板状廃インク吸収体3から第1長尺板状廃インク吸収体1方向に浸透する力によって、浸透力F11の方向に顔料インクが拡散される。
蒸発抑制部材6は、顔料インク18の蒸発を抑制させ、各長尺板状廃インク吸収体1、2、3中の顔料インクの蒸発も抑制している。そのため、開口部30近傍の長尺板状廃インク吸収体1、2、3内の湿度は、長期に渡って略飽和状態を維持し、その結果、開口部30近傍の長尺板状廃インク吸収体1、2、3の濡れ性が変化を起こす。この濡れ性変化によって、開口部30近傍の第2長尺板状廃インク吸収体2から第3長尺板状廃インク吸収体3方向に浸透する力や、第3長尺板状廃インク吸収体3から第1長尺板状廃インク吸収体1方向に浸透する力が高い。
また、図5(b)では、蒸発抑制部材6は、顔料インク18の早期蒸発を抑制させ、各長尺板状廃インク吸収体1、2、3中の顔料インクの早期蒸発も抑制するものであって、顔料インクの排出後、長期に渡って蒸発を抑制するものではない。蒸発抑制部材6のスリット・開口部7と微小空間16、46が実質的に外部に開放していることで、顔料インクはゆっくり蒸発する。そのため、開口部10近傍の長尺板状廃インク吸収体1、2、3内の湿度は、時間経過とともに外部の湿度環境となり、湿度開口部10近傍の長尺板状廃インク吸収体1、2、3の濡れ性変化が起きづらい。
図8は、図7(a)の廃インク収納ユニットに、顔料インクが収納される過程を示した断面図である。
図8(a)は、廃インクチューブ4から顔料インクが排出される前の状態を示し、図8(b)、(c)、(d)、(e)は、開口部30から顔料インクが排出され、長尺板状廃インク吸収体1,2,3に顔料インクが拡散する過程を示している。
図8(b)は、開口部30への顔料インクの排出量が少ない状態であって、第2長尺板状廃インク吸収体2の開口部30の近傍から顔料インクを収納し、矢印37方向に拡散している状態である。図7と同様、長尺板状廃インク吸収体2、3の間は、接着もしくは、加圧状態で積層されているため、顔料インクは第3長尺板状廃インク吸収体3方向の矢印37方向に拡散される。また、長尺板状廃インク吸収体1、2、3の中の顔料インクは、矢印37方向に拡散しながら蒸発し始め、顔料を含まない溶剤部分Xと水リッチで顔料を含む顔料部分Yに分離する。ただし、蒸発し始めてすぐに、顔料部分Yは拡散できない状態になるのではなく、蒸発抑制部材6によって、急激な顔料インクの蒸発を抑制しているために、顔料部分Yの拡散後に顔料が凝集することになる。
次に、図8(c)では、顔料インクがさらに排出され、開口部30近傍の長尺板状廃インク吸収体内の顔料インクが矢印37方向に拡散した状態である。矢印37方向に進んだ顔料インクが凝集を始め、開口部30近傍の長尺板状廃インク吸収体の断面部には顔料インクの堆積物31が発生する。
図8(d)では、顔料インクの排出量が増え、開口部30近傍の長尺板状廃インク吸収体の断面部には、顔料インクの堆積物31は成長し始め、廃インクチューブ4から排出した顔料インクは、顔料インクの堆積物31の中に閉じこめられ、さらに堆積が進む。
図8(e)では、開口部30近傍の顔料インクの堆積物31が成長し、廃インクチューブ4が埋没している状態である。この状態では、廃インクチューブ4から適切に顔料インクを排出することができず、インクジェットヘッドの吐出状態を安定させることができない。また、顔料インクの堆積物31が鍾乳石のように成長することで、蒸発抑制部材を押し上げて顔料インクが漏れ出す。
図9は、本発明の効果を説明するための図6に対する比較例であって、排出された顔料インクが長尺板状廃インク吸収体内に拡散する状態を説明するための廃インク収納ユニットの断面図である。
図9(a)は、廃インクチューブ4から顔料インクが排出される前の状態であり、長尺板状廃インク吸収体からの蒸発成分の通過を防止し蒸発抑制部材6と単体の長尺板状廃インク吸収体42との間に微小空間を形成した状態を示している。また、図9(b)、(c)、(d)は、開口部40から顔料インクが排出され、長尺板状廃インク吸収体42に顔料インクが拡散する過程を示している。
図9(b)は、開口部40への顔料インクの排出量が少ない状態であって、長尺板状廃インク吸収体42の開口部40の近傍から顔料インクを収納し、矢印47方向に等方的に拡散している状態である。また、長尺板状インク吸収体42の中の顔料インクは、矢印47方向に拡散しながら蒸発し始め、顔料を含まない溶剤部分Xと水リッチで顔料を含む顔料部分Yに分離する。ただし、蒸発し始めてすぐに、顔料部分Yは拡散できない状態になるのではなく、蒸発抑制部材6によって、急激な顔料インクの蒸発を抑制しているために、顔料部分Yの拡散後に顔料が凝集することになる。
次に、図9(c)では、顔料インクがさらに排出され、開口部40近傍の長尺板状廃インク吸収体内の顔料インクが矢印47方向に等方的に拡散した状態である。矢印47方向に進んだ顔料インクが凝集を始め、開口部40近傍の長尺板状廃インク吸収体42の断面部には顔料インクの堆積物41が発生する。
図9(d)では、開口部40近傍の顔料インクの堆積物41が成長し、廃インクチューブ4が埋没している状態である。この状態では、廃インクチューブ4から適切に顔料インクを排出することができず、インクジェットヘッドの吐出状態を安定させることができない。また、顔料インクの堆積物41が鍾乳石のように成長することで、蒸発抑制部材6を押し上げて顔料インクが漏れ出す。
<廃インク吸収体>
廃インク吸収体は、毛管力を発生するものであれば、特に制限なく選択できる。一例として、ウレタンフォームや、繊維で形成されたポリエステルやパルプ等であれば、吸収性能が高く、廃インク吸収体に好適である。廃インク吸収体では、図5(b)の浸透力F1、F3、F5方向にインクを拡散させることが望ましいため、繊維で形成された廃インク吸収体の繊維方向は、F1,F3、F5の方向であることが望ましい。
単純積層される2つ以上の廃インク吸収体は同一材料で構成されていれば、廃インク吸収体のインク収容効率はよい。
また、顔料インクの凝集を抑制する有機溶剤を含む廃インク吸収体では、廃インク吸収体内部の大気中水分を吸湿するため、顔料インクの拡散前に凝集を生じさせる要因となる。そのため、廃インク吸収体内には、有機溶剤を含んではいけない。
ここで、「有機溶剤を含まない」とは、初期状態として
(1)揮発性の有機溶剤が残っていない、
(2)不揮発性の(吸湿性)有機溶剤を含まない、
状態を示す。揮発性の有機溶剤は蒸発してしまえば問題はないが、廃インク吸収体内に長期にわたって留まってしまっているような場合には本発明の効果を損なうことになる。なお、初期状態としてとは、後加工されていない吸収体であり、インクジェット記録装置が使用された結果排出された廃インクに含まれている水や有機溶剤が廃インク吸収体に存在することは問わない。
<蒸発抑制部材>
蒸発抑制部材の材料としては、非吸液性であり、廃インク収容部での廃インクの蒸発(主に水分蒸発)を阻止する機能を有していれば特に制限なく選択できる。吸液性の蒸発抑制部材では、廃インク吸収体内部の大気中水分を吸湿するため、顔料インクの拡散前に凝集を生じさせる要因となる。
また、図5(a)のように長尺板状廃インク吸収体1と蒸発抑制部材6との間に微小空間16を形成しているが、蒸発抑制部材6の形状を波状やランダムな凹凸表面にするだけで、長尺板状廃インク吸収体1上に蒸発抑制部材6を落とし込むだけでよい。蒸発抑制部材6の形状を波状やランダムな凹凸表面にすることで長尺板状廃インク吸収体1との接触面積を小さくし微小空間16を形成することができる。
また、蒸発抑制部材と廃インク吸収体との間に微小空間を形成するが、微小空間を介して実質的に大気に開口していれば、蒸発抑制部材の端部と廃インク吸収体とを接着させても構わない。
また、蒸発抑制部材と廃インク吸収体との間に微小空間を形成する観点で蒸発抑制部材一部に開口が設けられている構成も可能である。
限られた設置面積の廃インク吸収体上に配置することを考慮すると、蒸発抑制部材は薄いシート状のものが好適である。一例としてポリエステル層や、蒸発抑制効果に優れたSiOxを蒸着したものが挙げられる。
なお、蒸発抑制部材の最小限の目安としての構成は、例えば図2に示される廃インク吸収体の廃インク受け入れの開口部7の切り欠き幅(図2中左右方向)を1としたとき両側に2倍の領域を覆う構成となっていることである。また、蒸発抑制部材の奥行き(図2中奥行き方向)は顔料インクの開口部10近傍の廃インク吸収体を1としたとき、奥行き方向に1.5倍(廃インク吸収体の奥行き全域)をほぼ覆うように構成されていることである。
次に、本発明にとって好ましいインク及び色材等の例を説明する。
(インク、色材の説明)
次に、本発明にとって好ましいインクおよび色材等の例を説明する。ただし、本発明は以下に限るものではなく、同様の廃インク凝集特性を有するインク色材やインクに対して有効であることは言うまでもない。
本発明は、特にブリード抑制性能を向上させたインクに対して有効である。ブリード抑制性能を向上させたインクの一例としては、色材として、親水性を有する基を直接若しくは他の原子団を介して結合している自己分散顔料(カーボンブラック等)を用いる。さらに複数の水溶性有機溶剤として少なくとも1種類がこの顔料の分散安定性を低下させる特性を有する貧溶媒である水溶性有機溶剤を用いたものがある。このようなインクを記録媒体に付与した場合、水分が蒸発するにつれ顔料に対する貧溶媒の比率が高まるため、記録媒体の上層部で顔料同士が凝集し始める。
その結果、単体としても周辺に他のインクがあってもブリードを抑制できる効果がある。さらにこのインクの色材としては、顔料表面に結合させる親水性を有する基の顔料表面に対し高密度とした顔料を色材として使用すると、上記利点がより顕著になる。この場合、色材構造による立体障害の影響により、従来の自己分散顔料に比べてインク中の溶剤が顔料と溶媒和しにくくなり、わずかな水分蒸発で顔料の分散安定性が低下する傾向を示す。その結果、ブリードをより緩和させる効果がある。
なお、本発明における貧溶媒とは、以下の特性を示す溶媒である。
「判定しようとする溶媒50質量%程度を含み、且つインクに用いる色材を分散状態で含む顔料分散液を、60℃で48時間保存したときの当該液体中の粒子径が、判定しようとする溶媒を含まない、もしくは少量含み、かつ当該インクに用いる水不溶性色材を分散状態で含む顔料分散液の粒径と比較して大きい。」また、良溶媒とは、貧溶媒以外の特性を示す溶媒である。
以下、実施例及び比較例を用いて更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を越えない限り、これらに限定されるものではない。尚、特に指定のない限り、実施例、比較例のインク成分は「質量部」を意味する。
(使用インク)
(ブラックインク用顔料分散体の作製)
5.5gの水に5gの濃塩酸を溶かした溶液に、5℃に冷却した状態でp−アミノ安息香酸4.65gを加えた。次に、この溶液が入った容器をアイスバスに入れて液を撹拌することにより溶液を常に10℃以下に保った状態とし、これに、5℃の水9gに亜硝酸ナトリウム1.8gを溶かした溶液を加えた。この溶液を更に15分撹拌後、比表面積が220m2/gでDBP吸油量が105ml/100gであるカーボンブラック20gを撹拌下で加えた。その後、更に15分撹拌した。得られたスラリーをろ紙(商品名:標準用濾紙No.2;アドバンテック製)でろ過した後、粒子を十分に水洗し、110℃のオーブンで乾燥させ、自己分散型カーボンブラックを調製した。更に、上記で得られた自己分散型カーボンブラックに水を加えて顔料濃度が10質量%となるように分散させ、分散液を調製した。上記の方法により、カーボンブラック粒子表面に−C64−COONa基が導入されてなる自己分散型カーボンブラックが水中に分散された状態の顔料分散液を得た。
(カラーインク用染料の作製)
(シアン染料)
シアン染料は、C.I.ダイレクトブルー199を用いた。
(マゼンタ染料)
キシレン中で、下記式(1)で表される化合物、炭酸ナトリウム、ベンゾイル酢酸エチルエステルとを反応させ、反応物を濾過、洗浄した。これを、N,N−ジメチルホルムアミド中で、メタアミノアセトアニリド、酢酸銅、炭酸ナトリウムを順次添加して反応を行い、反応物を濾過、洗浄した。更にこれを、発煙硫酸中でスルホン化を行った後、濾過、洗浄し、これを、水酸化ナトリウムの存在下で、シアヌルクロライドと縮合反応を行った。この反応液中に、アンスラニル酸を添加し、水酸化ナトリウムの存在下で縮合反応を行った。これを濾過、洗浄を行うことにより、下記構造式(1)に示すマゼンタ染料を用いた。
Figure 0005142800
(イエロー染料)
イエロー染料は、C.I.ダイレクトイエロー132を用いた。
(インクの調製)
下記表1に示す各成分を混合し、十分撹拌した後、ポアサイズ0.2μm(顔料ブラックインクの場合はポアサイズ3.0μm)のメンブレンフィルターにて加圧濾過を行い、インクを調製した。なお、このインクセットはブリード抑制性能が高いインクセットであり、特に顔料ブラックインクの凝集性が高いため、わずかな水分蒸発でも廃インクの凝集が起こりやすいインクである。すなわち、本発明の効果が最も顕著に見られるインクである。
Figure 0005142800
(蒸発抑制部材)
PETフィルム(厚み:0.1mm)を用いた。
(インクジェット記録装置)
図2に示すような3層積層型の長尺板状廃インク吸収体に蒸発抑制部材が配置された構成の廃インク収容部を備えたインクジェット記録装置を用いた。ただし参考例4のみ、蒸発抑制部材がない構成となっている。廃インク吸収体の材質は、パルプを用いたが、その他のウレタンフォームや繊維で形成されたポリエステルなどであてもよく、本発明は、これらに限定されるものではない。また、廃インク吸収体容積は、標準印字枚数が1万枚となるように設定した。
以下、実施例1〜4、参考例1〜4、及び比較例1、2の廃インク収容ユニットの構成について説明する。
<実施例1>
図10に示すように、3層積層型の長尺板状廃インク吸収体に、約1mmの微小空間を設けて蒸発抑制部材を配置した形態である。蒸発抑制部材は2面を有し、第1長尺板状廃インク吸収体の上部を覆う面の大きさは、顔料ブラックインクの廃インクを吸収させたい領域の50%となるような大きさとした。
<実施例2>
図11に示すように、3層積層型の長尺板状廃インク吸収体に、約1mmの微小空間を設けて蒸発抑制部材を配置した形態である。蒸発抑制部材は2面を有し、第1長尺板状廃インク吸収体の上部を覆う面の大きさは、顔料ブラックインクの廃インクを吸収させたい領域の80%となるような大きさとした。
<実施例3>
図2に示すように、3層積層型の長尺板状廃インク吸収体に、約1mmの微小空間を設けて蒸発抑制部材を配置した形態である。蒸発抑制部材は4面を有し、第1長尺板状廃インク吸収体の上部を覆う面の大きさは、顔料ブラックインクの廃インクを吸収させたい領域の80%となるような大きさとした。
<実施例4>
図4に示すように、3層積層型の長尺板状廃インク吸収体に、約1mmの微小空間を設けて蒸発抑制部材を配置した形態である。蒸発抑制部材は5面を有し、第1長尺板状廃インク吸収体の上部を覆う面の大きさは、顔料ブラックインクの廃インクを吸収させたい領域の80%で染料インクの廃インクを吸収させたい領域の40%となるような大きさとした。
<参考例1>
第1長尺板状廃インク吸収体と蒸発抑制部材とを密着させた以外は、実施例2と同様の形態である。
<参考例2>
第1長尺板状廃インク吸収体と蒸発抑制部材とを密着させ、さらに下記のとおり調製した凝集阻止液体を、廃インクチューブ付近の第1長尺板状廃インク吸収体に5g含浸させた以外は、参考例1と同様の形態である。
(蒸発阻止液体)
下記の各成分を混合し、十分攪拌した後、ポアサイズ3.0μmのメンブレンフィルターにて加圧濾過を行い、凝集阻止液体を調製した。
グリセリン:75重量%
アセチレノールE100(川研ファインケミカル製):0.05重量%
水:24.95重量%
<参考例3>
上記で調整した凝集阻止液体を、廃インクチューブ付近の第1長尺板状廃インク吸収体に5g含浸させた以外は、参考例1と同様の形態である。
<参考例4>
蒸発抑制部材及び凝集阻止液体のない形態である。
<比較例1>
図9に示すように、単体廃インク吸収体に、約1mmの微小空間を設けて蒸発抑制部材を配置したである。
<比較例2>
図9に示すように、単体廃インク吸収体に、約1mmの微小空間を設けて蒸発抑制部材を配置し、さらに上記で調製した凝集阻止液体を廃インクの接触表面に5g含浸させた形態である。
(試験方法)
上記で調整したブラックインクとカラーインクを注入したインクタンクを装着した各実施例、参考例及び比較例のインクジェット記録装置について、30℃/10%RH環境下で、黒文字文書パターンを2分ごとに1枚印字する試験を実施した。なお、正常なインク吐出状態を維持するための予備吐出や吸引は、キヤノン(株)製のBJS-600の改造機を用いて行った。
(評価方法)
8,000印字時点での廃インク吸収性について、目視観察により以下の基準で評価した。
目視評価基準
○:廃インク吸収体が廃インクを十分吸収し、凝集、堆積は見られない。
×:廃インク吸収体が廃インクを十分に吸収できないまま、堆積あるいは這い上がりが起こっている。
(評価結果)
評価結果を表2に示す。なお、実施例及び比較例における廃インク吸収の変化を図5、ならびに図6及び図9における(a)から(d)までに示した。
Figure 0005142800
上記結果のとおり、実施例1〜4では標準印字枚数の1万枚まで印字を行っても廃インクの堆積や這い上がりは起こらなかった。特に実施例3、4は標準印字枚数の1万枚を超え、14,000枚まで印字を行っても堆積は起こらず、顔料ブラックインクの廃インクを吸収させたい領域全体に廃インクが拡散し、吸収体を有効に使いきる結果となった。一方、参考例や比較例では標準印字枚数の50%以下の印字で廃インクの堆積あるいは這い上がりが起こり、吸収体の吸収能力を有効に使うことができなかった。さらに廃インクチューブが堆積したインクで詰まり、吸引不良を起こした。
産業上の利用の可能性
本発明は、自己分散顔料を含む廃インクに対して時に有効であるが、カプセルインクや樹脂分散顔料などの内、凝集しやすい特性をもつ廃インクにも適用でき、会合しやすい水性染料を含む廃インクにも適用できる発明である。また、本発明は、インクジェット記録装置に最適であるが、他の水性インクを用いたインク記録を行うインク記録装置全般に適用可能である。
本発明の第1の実施形態における廃インク収納ユニットの分解斜視図である。 図1における廃インク収納ユニットを組み込んだ斜視図である。 本発明の第2の実施形態における廃インク収納ユニットの分解斜視図である。 図3における廃インク収納ユニットを組み込んだ斜視図である。 図2における廃インク収納ユニットの断面であり、(a)は廃インク収納ユニットの全体を現わし、(b)は廃インクの浸透力を説明するための廃インク収納ユニットの断面図である。 図5の廃インクの拡散状態を説明するための廃インク収納ユニットの断面図であり、(a)〜(e)は廃インクが排出された後の保持領域の変化を廃インク吸収経過に従って順に示した図である。 本発明の効果を説明するための図5に対する比較例の断面であり、(a)は廃インク収納ユニットの全体を現わし、(b)は廃インクの浸透力を説明するための廃インク収納ユニットの断面図である。 本発明の効果を説明するための図6に対する比較例の断面であり、(a)〜(e)は廃インクが排出された後の保持領域の変化を廃インク吸収経過に従って順に示した図である。 本発明の効果を説明するための図6に対する比較例の断面であり、(a)〜(d)は廃インクが排出された後の保持領域の変化を廃インク吸収経過に従って順に示した図である。 本発明の第1の実施形態における蒸発抑制部材の変形例の斜視図である。 本発明の第1の実施形態における蒸発抑制部材の別の変形例の斜視図である。
符号の説明
1、2、3:長尺板状廃インク吸収体
4、5:廃インクチューブ
6、106、206、306:覆い部材(蒸発抑制部材)
7、107、207、307:スリット・開口部
9、109:廃インク収容部(ユニット)
10、30、40、166:開口部
14、15、16、46:微小空間
18:顔料インク
19:筐体
42:単体の長尺板状廃インク吸収体

Claims (3)

  1. 顔料インクの廃インクと染料インクの廃インクとを収容する廃インク収容部であって、
    筺体と、
    該筺体内に複数積層され、表面が粗面の廃インク吸収体と、
    該廃インク吸収体の最上層の一部を覆って載置され、前記最上層の廃インク吸収体との間に非接触部を構成する覆い部材と、
    を備え、
    前記覆い部材によって覆われた廃インク吸収体はその一部が前記筺体の底面の一部を露出するように切り欠かれており、前記露出した底面で前記顔料インクの廃インクを受けて廃インク吸収体に吸収し、前記覆い部材によって覆われていない大気と連通している廃インク吸収体で前記染料インクの廃インクを受けて吸収するよう構成されており、
    前記複数積層された廃インク吸収体は、層間の接触面に微小空間を有して接触面積を小さくし、積層された廃インク吸収体の層間を移動するインクの浸透性に対して廃インク吸収体内を水平方向に移動するインクの浸透性が大きくなるように非圧縮状態で積層されている
    ことを特徴とする廃インク収容部。
  2. 前記積層された廃インク吸収体の層間の微小空間は、スペーサーを部分的に介在させて構成されていることを特徴とする請求項1に記載の廃インク収容部。
  3. 前記積層された廃インク吸収体の層間の接触面に構成された微小空間は大気と連通していることを特徴とする請求項1に記載の廃インク収納部。
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