JP7120328B2 - 廃液回収装置及びこれを備えたインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ヘッドユニットから吐出された液体を廃液として回収する廃液回収装置、及びこれを備えたインクジェット記録装置に関する。
プリンター等の画像形成装置として、シートにインクを吐出して画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。このようなインクジェット記録装置は、インクを吐出するインク吐出ノズルが設けられたヘッドユニットを備えている。
インクジェット記録装置では、インク吐出ノズル内に気泡や異物、増粘したインクが存在すると、正常なインク吐出ができなくなるため、シートへの画像形成処理の休止時にヘッドユニットに対するメンテナンス処理が実行される(例えば特許文献1参照)。ヘッドユニットのメンテナンス処理においては、ヘッドユニットに洗浄液等が供給される。
ヘッドユニットに対するメンテナンス処理において発生した廃液は、廃液流路を流れて廃液タンクにて回収される。インクが含まれた廃液は、廃液流路において時間の経過とともに乾燥して増粘するため、流動性が低下して廃液流路上で滞留し、凝集状態で固着してしまう虞がある。この場合、廃液を適切に回収することができなくなる。
本発明の目的は、ヘッドユニットのメンテナンス処理において発生した廃液を適切に回収することが可能な廃液回収装置、及びこれを備えたインクジェット記録装置を提供することにある。
本発明の一局面に係る廃液回収装置は、ヘッドユニットに対するメンテナンス処理において、当該ヘッドユニットから吐出された液体を廃液として回収する。当該廃液回収装置は、廃液トレイ、回収タンク、回収ポンプ及び循環ポンプを含む。
前記廃液トレイは、前記ヘッドユニットから吐出された廃液を受け、当該廃液が上方端から下方端へ流れるように下方に傾斜した廃液受け面と、前記廃液受け面の前記下方端に隣接して配設され、前記廃液受け面に沿って流れた廃液を排出する廃液排出部と、を有する。前記回収タンクは、廃液を回収する。前記回収ポンプは、前記廃液排出部から排出された廃液の一部を前記回収タンクへ送り出す。前記循環ポンプは、前記廃液排出部から排出された廃液の他の一部を、前記廃液受け面の前記上方端に戻して循環させる。
本発明の他の局面に係るインクジェット記録装置は、インクを吐出可能なヘッドユニットと、パージ機構と、上記の廃液回収装置とを含む。前記パージ機構は、前記ヘッドユニットに対するメンテナンス処理として、前記ヘッドユニットから加圧された液体を吐出させるパージ処理を実行する。前記廃液回収装置は、前記パージ処理の実行によって前記ヘッドユニットから吐出された液体を廃液として回収する。
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。なお、図面において、前後、左右、上下の方向表示を付しているが、これは説明の便宜のためであり、何ら方向の限定を企図したものではない。また、以下の説明において、「シート」との用語は、コピー用紙、コート紙、OHPシート、厚紙、葉書、トレーシングペーパーや画像形成処理を受ける他のシート材料或いは画像形成処理以外の任意の処理を受けるシート材料を意味する。
[インクジェット記録装置の全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置1を概略的に示す図である。図1に示すインクジェット記録装置1は、インク滴を吐出してシートSに画像を形成(記録)する画像形成装置である。インクジェット記録装置1は、装置本体10と、給紙部20と、シート搬送ユニット40と、画像形成部50と、シート反転部31と、排紙部32と、メンテナンスユニット70と、廃液回収装置80とを備える。
図1は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置1を概略的に示す図である。図1に示すインクジェット記録装置1は、インク滴を吐出してシートSに画像を形成(記録)する画像形成装置である。インクジェット記録装置1は、装置本体10と、給紙部20と、シート搬送ユニット40と、画像形成部50と、シート反転部31と、排紙部32と、メンテナンスユニット70と、廃液回収装置80とを備える。
装置本体10は、シートSに画像を形成するための各種の装置を収容する箱形の筐体である。この装置本体10には、シートSの搬送通路となる第1搬送路11、第2搬送路12及び第3搬送路13が形成されている。
給紙部20は、シートSを第1搬送路11へ給紙する。給紙部20は、給紙カセット21とピックアップローラー22とを備える。給紙カセット21は、装置本体10に対して着脱自在であり、内部にシートSを収容する。ピックアップローラー22は、給紙カセット21の右側であり且つ上側の端部に配置される。ピックアップローラー22は、給紙カセット21に収容されたシート束の最上層のシートSを1枚ずつ繰り出し、第1搬送路11へ送り出す。
第1搬送路11に給紙されたシートSは、その第1搬送路11に設けられた第1搬送ローラー対111によって、第1搬送路11の下流端に配置された、シート搬送ユニット40のレジストローラー対44まで搬送される。また、装置本体10の右側の側面には給紙トレイ25が配置されており、給紙トレイ25の上面部にはシートSが載置可能とされる。給紙トレイ25上に載置されたシートSは、給紙ローラー24によってレジストローラー対44に向かって送り出される。
レジストローラー対44は、シート搬送ユニット40において上流端に配置された搬送ローラー対である。レジストローラー対44は、シートSのスキュー矯正を行うとともに、画像形成部50による画像形成処理のタイミングに合わせてシートSを、シート導入ガイド部23を介して搬送ベルト41に向けて送り出す。このようにして、レジストローラー対44は、シートSを画像形成部50に向けて搬送する。
シート導入ガイド部23は、レジストローラー対44により送出されたシートSを、シート搬送ユニット40における搬送ベルト41の外周面411に向けてガイドする。
シート導入ガイド部23によりガイドされたシートSは、その先端部が搬送ベルト41の外周面411に接すると、搬送ベルト41の駆動により外周面411上に保持された状態でシート搬送方向Aに搬送される。なお、シート搬送方向Aは、左右方向において右側から左側に向かう方向である。
シート搬送ユニット40は、画像形成部50の下側において、ヘッドユニット51と対向するように配置されている。シート搬送ユニット40は、画像形成部50の下側をシートSが通過するように、シート導入ガイド部23によりガイドされて導入されたシートSを、シート搬送方向Aに搬送する。シート搬送ユニット40は、レジストローラー対44に加えて、搬送ベルト41と吸引部43とを備える。
搬送ベルト41は、前後方向に幅を有して左右方向に延びる無端状のベルトである。搬送ベルト41は、画像形成部50と対向して配置され、外周面411上にてシートSをシート搬送方向Aに搬送する。より具体的には、搬送ベルト41は、画像形成部50のヘッドユニット51と対向した所定の搬送領域内において外周面411上にシートSを保持して、シート搬送方向Aに搬送する。
搬送ベルト41は、第1ローラー421、第2ローラー422、第3ローラー423、及び一対の第4ローラー424に張架される。この張架された搬送ベルト41の内側において、内周面412に対向して吸引部43が配置されている。第1ローラー421は、搬送ベルト41の幅方向となる前後方向に沿って延びる駆動ローラーであり、シート搬送方向Aにおいて吸引部43よりも下流側に配置される。第1ローラー421は、不図示の駆動モータによって回転駆動され、所定の周回方向に搬送ベルト41を周回させる。搬送ベルト41が周回することにより、その外周面411上に保持されたシートSがシート搬送方向Aに搬送される。
第2ローラー422は、前後方向に沿って延びるベルト速度検知ローラーであり、シート搬送方向Aにおいて吸引部43よりも上流側に配置される。第2ローラー422は、第1ローラー421と協働し、搬送ベルト41の外周面411におけるヘッドユニット51と対向する領域と、搬送ベルト41の内周面412における吸引部43と対向する領域との平面性が維持されるように、配置される。ここで、搬送ベルト41の外周面411において、ヘッドユニット51と対向する領域であって、第1ローラー421と第2ローラー422との間の領域が、シートSを保持して搬送するための前記所定の搬送領域となる。第2ローラー422は、搬送ベルト41の周回に連動して従動回転する。第2ローラー422には不図示のパルス板が取り付けられ、このパルス板は、第2ローラー422と一体になって回転する。パルス板の回転速度を測定することにより、搬送ベルト41の回転速度が検知される。
第3ローラー423は、前後方向に沿って延びるテンションローラーであり、搬送ベルト41が撓まないように、搬送ベルト41に張力を与える。第3ローラー423は、搬送ベルト41の周回に連動して従動回転する。一対の第4ローラー424はそれぞれ、左右方向に沿って延びるガイドローラーであり、搬送ベルト41が吸引部43の下側を通過するように、搬送ベルト41を案内する。一対の第4ローラー424は、搬送ベルト41の周回に連動して従動回転する。
搬送ベルト41は、外周面411から内周面412にわたって厚み方向に貫通した複数の吸引孔を有している。
吸引部43は、画像形成部50と搬送ベルト41を介して対向して配置されている。より詳しくは、吸引部43は、第1ローラー421、第2ローラー422、第3ローラー423、及び一対の第4ローラー424によって張架された搬送ベルト41の内側において、内周面412に対向して配置されている。吸引部43は、搬送ベルト41の外周面411に保持されたシートSと搬送ベルト41との間に負圧を発生させることにより、シートSを搬送ベルト41の外周面411に密着させる。吸引部43は、ベルト案内部材431と、吸引筐体432と、吸引装置433と、排気ダクト434とを備える。
ベルト案内部材431は、搬送ベルト41の内周面412における、第1ローラー421と第2ローラー422との間の領域に対向して配置され、搬送ベルト41の幅方向の長さと略同一の幅寸法を有する板体である。ベルト案内部材431は、吸引筐体432の上面部を構成し、上側から見たときに、吸引筐体432と略同一の形状を有している。ベルト案内部材431は、第1ローラー421と第2ローラー422との間において、第1ローラー421の回転に連動した搬送ベルト41の周回移動を案内する。
また、ベルト案内部材431は、搬送ベルト41の内周面412に対向したベルト案内面に形成された、複数の溝部を有している。各溝部は、搬送ベルト41の吸引孔に対応して形成される。更にベルト案内部材431は、各溝部に対応して設けられた貫通孔を有している。貫通孔は、各溝部内においてベルト案内部材431の厚み方向に貫通した孔部であり、各溝部を介して、搬送ベルト41の吸引孔と連通する。
以上のように構成されたベルト案内部材431を備えた吸引部43は、ベルト案内部材431の溝部並びに貫通孔と、搬送ベルト41の吸引孔とを介して、搬送ベルト41の上側の空間から空気を吸引することにより吸引力を発生させる。この吸引力により、搬送ベルト41の上方の空間に吸引部43へ向かう気流(吸引風)が発生する。シートSがシート導入ガイド部23により搬送ベルト41上にガイドされて搬送ベルト41の外周面411の一部を覆うと、シートSに吸引力(負圧)が作用して、シートSが搬送ベルト41の外周面411に密着される。
吸引部43において、吸引筐体432は、吸引筐体432の上面部を構成するベルト案内部材431を下方側から支持する支持フレームを構成する。吸引筐体432は、上側が開口した箱形の筐体であり、当該上側の開口がベルト案内部材431によって覆われるように、搬送ベルト41の下側に配置される。吸引筐体432は、その上面部を構成するベルト案内部材431と協働して吸引空間432Aを画定する。すなわち、吸引筐体432とベルト案内部材431とで囲まれた空間が、吸引空間432Aとなる。この吸引空間432Aは、ベルト案内部材431の溝部並びに貫通孔を介して、搬送ベルト41の吸引孔に連通する。
吸引筐体432の底壁部には開口部432Bが形成され、この開口部432Bに対応して吸引装置433が配置されている。この吸引装置433には、排気ダクト434が接続されている。この排気ダクト434は、装置本体10に設けられた不図示の排気口と連結されている。
シート搬送ユニット40の上側には、画像形成部50が配置されている。具体的には、画像形成部50は、シート搬送ユニット40の上側において、搬送ベルト41の外周面411と対向するように配置されている。画像形成部50は、搬送ベルト41の外周面411上に保持された状態でシート搬送方向Aに搬送されるシートSに、画像形成処理を施して画像を形成する。本実施形態では、画像形成部50は、画像形成方式がインクジェット式であり、インク滴を吐出してシートSに画像を形成する。
画像形成部50は、ヘッドハウジング52に保持されたヘッドユニット51Bk、51C、51M、51Yを備える。ヘッドユニット51Bkはブラック色のインク滴を吐出し、ヘッドユニット51Cはシアン色のインク滴を吐出し、ヘッドユニット51Mはマゼンタ色のインク滴を吐出し、ヘッドユニット51Yはイエロー色のインク滴を吐出する。ヘッドユニット51Bk、51C、51M、51Yは、シート搬送方向Aの上流側から下流側に向かって並設される。本実施形態では、画像形成部50は、図2に示すように、各ヘッドユニット51Bk、51C、51M、51Yが3本ずつシート搬送方向Aに直交する前後方向に沿って千鳥状に配列されてなる。ヘッドユニット51Bk、51C、51M、51Yは、吐出するインク滴の色が異なる以外は同一の構成を有するため、ヘッドユニット51と総称することもある。
ヘッドユニット51は、搬送ベルト41の外周面411上に保持された状態でシート搬送方向Aに搬送されるシートSにインク滴を吐出して、シートSに画像を形成する。詳しくは、ヘッドユニット51は、搬送ベルト41により搬送されてヘッドユニット51に対向する位置を通過するシートSへ向けて、インク滴を吐出する。これにより、シートSに画像が形成される。ヘッドユニット51の詳細については後述する。
ヘッドユニット51からインク滴が吐出され、画像が形成されたシートSは、搬送ベルト41により搬送されて、当該搬送ベルト41のシート搬送方向Aの下流側に配置された搬送ユニット45に送出される。搬送ユニット45は、シート搬送ユニット40から受け取ったシートSをシート搬送方向Aの下流側に更に搬送する。この搬送ユニット45の下流側にデカーラユニット46が配置されている。デカーラユニット46は、搬送ユニット45から受け取ったシートSのカールを矯正しながら、シートSをシート搬送方向Aの下流側に更に搬送する。デカーラユニット46により搬送されるシートSは、第2搬送路12に送出される。
第2搬送路12は、装置本体10の左側の側面に沿って延設されている。第2搬送路12に送出されたシートSは、その第2搬送路12に設けられた第2搬送ローラー対121によって、装置本体10の上側に形成された排紙口12Aに向けて搬送され、排紙口12Aから排紙部32上に排出される。
一方、第2搬送路12に送出されたシートSが、第1面(表面)の画像形成処理が完了した両面印刷用のものである場合には、当該シートSは、シート反転部31に送り出される。シート反転部31は、第2搬送路12の途中で分岐された搬送路であり、シートSが反転(スイッチバック)される部分である。シート反転部31によって表裏が反転されたシートSは、第3搬送路13に送出される。第3搬送路13に送出されたシートSは、その第3搬送路13に設けられた第3搬送ローラー対131によって逆送され、レジストローラー対44及びシート導入ガイド部23を介して、表裏が反転した状態で再び搬送ベルト41の外周面411上に供給される。このように表裏が反転した状態で搬送ベルト41の外周面411上に供給されたシートSは、搬送ベルト41により搬送されながら、画像形成部50によって、第1面とは反対側の第2面(裏面)に画像形成処理が施される。両面印刷が完了したシートSは、第2搬送路12を通過して排紙口12Aから排紙部32上に排出される。
画像形成部50が備えるヘッドユニット51について、図3を参照して詳細に説明する。ヘッドユニット51は、インクを吐出する複数のインク吐出ノズル511が所定方向(前後方向)に配列され、その配列方向の一方側に洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズル512が配置されてなるラインヘッドである。このような構成のヘッドユニット51は、各インク吐出ノズル511のノズル孔511Nにより形成されるインク吐出領域511Aと、洗浄液吐出ノズル512のノズル孔512Nにより形成される洗浄液吐出領域512Aとを含む液体吐出面51Aを有する。
洗浄液吐出ノズル512から吐出される洗浄液は、インクとは異なり、例えば、インクのうち色材を除く成分を有する溶液、又は、インクのうち色材を除く成分に類似する成分を有する溶液であることが望ましい。洗浄液がインクに混入した場合に、インクの特性に及ぼす影響が小さいからである。洗浄液は、例えば、溶媒と水とを含む。具体的には、洗浄液は、イオン交換水とアルコール類とを含有することが望ましい。洗浄液がアルコール類を含有すれば、洗浄液の浸透性を高めることができる。より好ましくは、洗浄液は、グリコールエーテル類を更に含有する。洗浄液がグリコールエーテル類を含有すれば、洗浄液の浸透性を高めることができる。洗浄液は、グリセリン及びグリコールの少なくともいずれか一方を更に含有してもよい。この場合には、洗浄液の蒸発を抑制できる。また、洗浄液には、界面活性剤、防腐剤、及び防かび剤のうちの全部又は一部が添加されていてもよい。
インクジェット記録装置1において、シートSに画像を形成する画像形成処理の実行時には、ヘッドユニット51の各インク吐出ノズル511からインクを吐出する。一方、シートSへの画像形成処理の休止時にヘッドユニット51に対するメンテナンス処理が実行されるときには、各インク吐出ノズル511から加圧されたインクを吐出させるパージ処理が行われる。このパージ処理において、洗浄液吐出ノズル512から加圧された洗浄液を吐出するようにしてもよい。
ヘッドユニット51に対するメンテナンス処理は、図1に示すメンテナンスユニット70により実行される。メンテナンスユニット70は、キャリッジ71に搭載されたキャップユニット72とワイプユニット73とを含む。このメンテナンスユニット70の構成の詳細について、また、ヘッドユニット51に対するメンテナンス処理の詳細については、後述する。
[インクジェット記録装置の制御系]
インクジェット記録装置1の制御系について、図4のブロック図を参照して説明する。インクジェット記録装置1は、パージ機構60、搬送昇降機構63、キャリッジ移動機構64、キャップ昇降機構65、ワイプ昇降機構66、ブレード移動機構67、廃液回収装置80、及び制御部90を更に備える。
インクジェット記録装置1の制御系について、図4のブロック図を参照して説明する。インクジェット記録装置1は、パージ機構60、搬送昇降機構63、キャリッジ移動機構64、キャップ昇降機構65、ワイプ昇降機構66、ブレード移動機構67、廃液回収装置80、及び制御部90を更に備える。
制御部90は、例えば制御プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)や一時的にデータを記憶するフラッシュメモリ等の記憶装置が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、前記制御プログラムが読み出されることにより、インクジェット記録装置1の動作を制御する。制御部90は、画像形成制御部91とメンテナンス制御部92とを含む。画像形成制御部91は、主としてシート搬送ユニット40のシート搬送動作と画像形成部50の画像形成動作とを制御し、シートSへの画像形成処理を実行する。
メンテナンス制御部92は、シートSへの画像形成処理の休止時に、パージ機構60、搬送昇降機構63、キャリッジ移動機構64、キャップ昇降機構65、ワイプ昇降機構66、及びブレード移動機構67を制御して、ヘッドユニット51に対するメンテナンス処理を実行する。ヘッドユニット51に対するメンテナンス処理は、キャップ処理と、パージ処理と、ワイピング処理とを含む。
<キャップ処理>
キャップ処理は、ヘッドユニット51にキャップをする処理である。メンテナンス制御部92は、主として搬送昇降機構63、キャリッジ移動機構64及びキャップ昇降機構65を制御して、キャップ処理を実行する。このキャップ処理について、図5~図8を参照して説明する。キャリッジ移動機構64は、メンテナンスユニット70においてキャリッジ71を移動させることによってキャップユニット72を、画像形成部50に対して水平方向(左右方向)に退避した退避位置(図5参照)と、画像形成部50に対して鉛直下方のメンテナンス位置(図7参照)との間で移動させる。なお、キャップユニット72を退避位置からメンテナンス位置へ移動させるときには、その前に、搬送昇降機構63によってシート搬送ユニット40が、画像形成部50の直下の位置から鉛直下方に下降されている(図6参照)。
キャップ処理は、ヘッドユニット51にキャップをする処理である。メンテナンス制御部92は、主として搬送昇降機構63、キャリッジ移動機構64及びキャップ昇降機構65を制御して、キャップ処理を実行する。このキャップ処理について、図5~図8を参照して説明する。キャリッジ移動機構64は、メンテナンスユニット70においてキャリッジ71を移動させることによってキャップユニット72を、画像形成部50に対して水平方向(左右方向)に退避した退避位置(図5参照)と、画像形成部50に対して鉛直下方のメンテナンス位置(図7参照)との間で移動させる。なお、キャップユニット72を退避位置からメンテナンス位置へ移動させるときには、その前に、搬送昇降機構63によってシート搬送ユニット40が、画像形成部50の直下の位置から鉛直下方に下降されている(図6参照)。
キャップユニット72は、板金製のキャップトレイ721と、キャップトレイ721の上面に配置された凹状の12個のキャップ部722と、4個の位置決め突起723とを含む。キャップ部722は、Y,M,C,Bkの色毎に千鳥状に配置されたヘッドユニット51にそれぞれ対応して、キャップトレイ721上に配置されている。図7に示すメンテナンス位置に配置された状態においてキャップユニット72が、キャップ昇降機構65によって鉛直上方に上昇される(図8参照)ことにより、各キャップ部722がヘッドユニット51の液体吐出面51Aのキャップを行う。位置決め突起723は、キャップ昇降機構65によってキャップユニット72が上昇されたときに、ヘッドユニット51を保持するヘッドハウジング52に当接することにより、キャップ部722と液体吐出面51Aとの接触状態を一定に保持する。
<パージ処理及びワイピング処理>
パージ処理は、ヘッドユニット51のインク吐出ノズル511内の気泡や異物、増粘したインク等を除去するために、インク吐出ノズル511から加圧されたインクを強制的に吐出させる処理である。ワイピング処理は、パージ処理後においてヘッドユニット51の液体吐出面51Aに付着したインク滴を拭き取る処理である。パージ処理及びワイピング処理について、図5、図6、図9~図11を参照して説明する。
パージ処理は、ヘッドユニット51のインク吐出ノズル511内の気泡や異物、増粘したインク等を除去するために、インク吐出ノズル511から加圧されたインクを強制的に吐出させる処理である。ワイピング処理は、パージ処理後においてヘッドユニット51の液体吐出面51Aに付着したインク滴を拭き取る処理である。パージ処理及びワイピング処理について、図5、図6、図9~図11を参照して説明する。
キャリッジ移動機構64は、キャリッジ71を移動させることによってワイプユニット73を、画像形成部50に対して水平方向に退避した退避位置(図5参照)と、画像形成部50に対して鉛直下方のメンテナンス位置(図9参照)との間で移動させる。なお、ワイプユニット73を退避位置からメンテナンス位置へ移動させるときには、ワイプユニット73の上方に支持されているキャップユニット72は退避位置に配置された状態のままとする。また、ワイプユニット73を退避位置からメンテナンス位置へ移動させるときには、その前に、搬送昇降機構63によってシート搬送ユニット40が、画像形成部50の直下の位置から鉛直下方に下降されている(図6参照)。
図9に示すメンテナンス位置に配置された状態においてワイプユニット73が、ワイプ昇降機構66によって鉛直上方に上昇される(図10参照)。その後、メンテナンス制御部92は、パージ機構60を制御することによりヘッドユニット51に対するパージ処理を実行する。また、メンテナンス制御部92は、ブレード移動機構67を制御することによりワイプユニット73のブレードユニット74を移動させて(図11参照)、ヘッドユニット51に対するワイピング処理を実行する。
パージ機構60は、図4に示すように、インク吐出ポンプ61と洗浄液吐出ポンプ62とを含む。パージ機構60は、インク吐出ポンプ61を作動させることによって、ヘッドユニット51の各インク吐出ノズル511から加圧されたインクを吐出させるインクパージ動作を実行する。インクパージ動作によって、インク吐出ノズル511内の気泡や異物、増粘したインク等を除去することができる。
また、パージ機構60は、洗浄液吐出ポンプ62を作動させることによって、ヘッドユニット51の洗浄液吐出ノズル512から加圧された洗浄液を吐出させる洗浄液パージ動作を実行する。洗浄液パージ動作によって、後述の廃液トレイ81やワイパーブレード742に付着したインク等を除去することができると共に、廃液トレイ81やワイパーブレード742に洗浄液の被膜を形成することができる。洗浄液の被膜は、廃液トレイ81やワイパーブレード742に対するインクの表面張力を低下させる機能を有する。これにより、インクが時間の経過とともに乾燥して増粘したとしても、廃液トレイ81やワイパーブレード742上でのインクの流動性の低下を抑制し、効果的な付着インクの除去が可能となる。また、ワイパーブレード742に形成された洗浄液の被膜は、ワイパーブレード742がヘッドユニット51の液体吐出面51Aに当接した状態で移動しつつインクを拭き取るときに、ワイパーブレード742と液体吐出面51Aとの間に生じる摩擦を軽減し、インクの拭き取り性を良好なものとする。
ワイプユニット73は、ブレードユニット74と廃液トレイ81とを含む。なお、廃液トレイ81は、後述の廃液回収装置80の一部を構成する。ブレードユニット74は、ワイパーキャリッジ741と、ワイパーブレード742とを含む。ワイパーキャリッジ741は、ワイパーブレード742を保持する部分であり、そのワイパーブレード742を保持した状態で前後方向に移動可能に設けられる。ワイパーキャリッジ741は、ワイプユニット73がメンテナンス位置から鉛直上方に上昇された位置(図10参照)であって、画像形成部50のヘッドユニット51の直下の位置に配置された状態において、ワイパーブレード742がヘッドユニット51に沿って移動するように、ブレード移動機構67によって前後方向に移動される。換言すると、ブレード移動機構67は、ブレードユニット74のワイパーキャリッジ741を前後方向に移動させることによって、ワイパーキャリッジ741と共にワイパーブレード742を、ヘッドユニット51に沿った前後方向に移動させる。
ワイパーブレード742は、Y,M,C,Bkの色毎に千鳥状に配置されたヘッドユニット51にそれぞれ対応して設けられている。パージ機構60によるインクパージ動作及び洗浄液パージ動作のパージ処理後において、ワイパーブレード742は、ヘッドユニット51の液体吐出面51Aに付着した液滴を拭き取るワイピング動作を実行する。ワイパーブレード742は、例えば、EPDMからなるゴム製の弾性部材である。ワイパーブレード742は、ブレード移動機構67によるワイパーキャリッジ741の移動動作によって、液体吐出面51Aにおける洗浄液吐出領域512A側の第1端縁51AAからインク吐出領域511A側の第2端縁51ABに向かって、液体吐出面51Aに当接した状態で移動する。これにより、ワイパーブレード742は、ヘッドユニット51の液体吐出面51Aに付着した液滴を拭き取るワイピング動作を実行する。
パージ処理の実行時のヘッドユニット51において、インク吐出ノズル511から吐出されたインク、また必要に応じて洗浄液吐出ノズル512から吐出された洗浄液は、廃液として廃液回収装置80によって回収される。また、ワイピング処理におけるワイパーブレード742のワイピング動作によって当該ワイパーブレード742を伝って落下した液体についても、廃液として廃液回収装置80によって回収される。メンテナンス制御部92は、この廃液回収装置80をも制御する。廃液回収装置80は、図12に示すように、メンテナンスユニット70に近設される。
[廃液回収装置の構成]
インクジェット記録装置1に備えられる廃液回収装置80について、図4、図12に加えて図13~図18を参照して説明する。図13及び図14は廃液回収装置80の斜視図であって、図13が斜め上方から見た図であり、図14が斜め下方から見た図である。図15は、廃液回収装置80の貯留ホッパー85の近傍を拡大して示す斜視図である。図16及び図17は廃液回収装置80の循環ポンプ84の近傍を示す図であって、図16が斜視図であり、図17が平面図である。図18は、図17のXVIII-XVIII線方向の断面図である。
インクジェット記録装置1に備えられる廃液回収装置80について、図4、図12に加えて図13~図18を参照して説明する。図13及び図14は廃液回収装置80の斜視図であって、図13が斜め上方から見た図であり、図14が斜め下方から見た図である。図15は、廃液回収装置80の貯留ホッパー85の近傍を拡大して示す斜視図である。図16及び図17は廃液回収装置80の循環ポンプ84の近傍を示す図であって、図16が斜視図であり、図17が平面図である。図18は、図17のXVIII-XVIII線方向の断面図である。
廃液回収装置80は、ヘッドユニット51に対するメンテナンス処理において、当該ヘッドユニット51から吐出された液体(インク、洗浄液)を廃液として回収する装置である。廃液回収装置80は、ワイプユニット73の一部を構成する廃液トレイ81と、回収タンク82と、回収ポンプ83と、循環ポンプ84と、貯留ホッパー85とを備える。
廃液トレイ81は、ワイプユニット73がヘッドユニット51の直下の位置に配置された状態で、ワイパーブレード742の下方側、すなわち、ブレードユニット74の下方側において、ヘッドユニット51の液体吐出面51Aと対向して配置される。廃液トレイ81は、左右方向に所定の幅を有し、前後方向に延びるトレイである。廃液トレイ81は、廃液受け面811と、廃液排出部812と、廃液供給部813とを有する。
廃液受け面811は、ヘッドユニット51から吐出された液体(廃液)を受ける部分であって、当該廃液が流れる廃液流路を形成する。本実施形態では、図13に示すように、廃液トレイ81の略中央部に配置された廃液排出部812を挟んで前後方向の両側に、廃液受け面811が配置されている。各廃液受け面811は、廃液が上方端から下方端へ流れるように廃液排出部812に向かって下方に傾斜している。すなわち、廃液受け面811は、廃液排出部812に向かって下り勾配となる傾斜面である。ヘッドユニット51から吐出された廃液は、廃液受け面811の傾斜に沿って廃液排出部812に向かって流れ、その廃液排出部812から排出される。
廃液排出部812は、廃液トレイ81の略中央部であって、廃液受け面811の下方端に隣接して配設され、廃液受け面811に沿って流れた廃液を排出する部分である。廃液排出部812は、廃液受け面811に沿って流れた廃液が合流する部分となる廃液合流部8121と、廃液合流部8121に合流された廃液が排出される排出口部8122と、を有する。廃液受け面811に沿って流れて廃液排出部812に到達した廃液は、廃液合流部8121によって合流されて排出口部8122から排出される。
廃液供給部813は、廃液トレイ81の前後方向の端部であって、廃液受け面811の上方端に隣接して配設され、後述の循環ポンプ84によって送り出された廃液を、廃液受け面811の上方端に供給する部分である。廃液供給部813は、循環ポンプ84によって送り出された廃液が流入する部分となる廃液流入部8131と、廃液流部8131に流入された廃液を廃液受け面811の上方端に供給する廃液供給孔8132と、を有する。循環ポンプ84によって送り出されて廃液供給部813に到達した廃液は、廃液流入部8131を介して流入されて廃液供給孔8132の孔部から廃液受け面811の上方端へと供給される。なお、廃液供給孔8132は、図13に示すように、廃液受け面811の上方端に沿って、左右方向に複数配列されている。廃液供給孔8132から廃液受け面811の上方端へと供給された廃液は、廃液受け面811の傾斜に沿って廃液排出部812に向かって流れることとなる。
回収タンク82は、廃液排出部812から排出された廃液であって、回収ポンプ83によって送り出された廃液を回収するタンクである。換言すると、回収ポンプ83は、廃液排出部812から排出された廃液の一部を、回収タンク82へ送り出す廃液回収処理を実行するポンプである。回収ポンプ83は、回収タンク82への廃液の、単位時間当たりの送出流量が小さなポンプであってもよいが、故障し難いポンプであることが望まれる。これは、回収ポンプ83が故障すると、回収タンク82への廃液の送出が不能となり、廃液トレイ81から廃液が溢れ出てしまう虞があるためである。
本実施形態では、回収ポンプ83は、チューブポンプによって構成される。チューブポンプは、弾性のあるチューブをローラー等で押し潰し、ローラー等をそのまま移動させてチューブ内の液体(廃液)を押し出すように構成されたポンプである。チューブポンプにおいては、ローラー等が移動した後、チューブの押し潰されていた部分はチューブの復元力によって元の形状に戻る。その際に、チューブ内には減圧空間が発生するので、廃液の吸引が可能となる。チューブポンプは、この動作を連続的に行うことで廃液の吸引及び送出のポンプ機能を実現する。
循環ポンプ84は、廃液排出部812から排出された廃液の他の一部を、廃液受け面811の上方端に戻して循環させる廃液循環処理を実行するポンプである。循環ポンプ84は、廃液受け面811の上方端への廃液の、単位時間当たりの送出流量が、回収ポンプ83よりも大きなポンプであることが望まれる。本実施形態では、循環ポンプ84は、ダイアフラムポンプによって構成される。ダイアフラムポンプは、チャンバ内におけるダイアフラムの往復運動と適当な逆止弁を組み合わせて液体(廃液)を移送するように構成されたポンプである。ダイアフラムポンプにおいては、ダイアフラムの運動によってチャンバの容積が増加するときに圧力は減少し、廃液がチャンバに流入する。次に、ダイアフラムの運動によってチャンバの圧力が増加するときに、流入した廃液が強制的に送出される。ダイアフラムポンプは、この動作を連続的に行うことで廃液の吸引及び送出のポンプ機能を実現する。
貯留ホッパー85は、廃液排出部812から排出された廃液の全部を、一時的に貯留するホッパーである。図15及び図16に示すように、貯留ホッパー85は、凹部を有する第1プレート851と、平板部を有する第2プレート852とが組み合わされて構成される。具体的には、第1プレート851の凹部を第2プレート852の平板部で密閉するように、第1プレート851と第2プレート852とが接合され、前記凹部と前記平板部とで囲まれた空間によって貯留ホッパー85が構成される。
貯留ホッパー85は、ホッパー流入部85Aと、第1ホッパー流出部85Bと、第2ホッパー流出部85Cと、を有する。ホッパー流入部85Aは、第1配管861によって廃液排出部812と接続されている。ホッパー流入部85Aは、廃液排出部812から排出されて第1配管861を流れた廃液が、貯留ホッパー85へと流入される部分である。
第1ホッパー流出部85Bは、第2配管862によって回収ポンプ83の吸引部と接続されている。第1ホッパー流出部85Bは、貯留ホッパー85内の廃液が、回収ポンプ83へと流出される部分である。なお、回収ポンプ83の送出部は、第3配管863によって回収タンク82と接続されている。すなわち、回収ポンプ83は、貯留ホッパー85と回収タンク82との間に接続されている。回収ポンプ83が作動すると、廃液受け面811に沿って流れた廃液が廃液排出部812から排出され、第1配管861を経由してホッパー流入部85Aから貯留ホッパー85内に流入する。貯留ホッパー85に流入した廃液は、第1ホッパー流出部85Bから流出し、第2配管862を経由して回収ポンプ83に吸引される。回収ポンプ83に吸引された廃液は、第3配管863を経由して回収タンク82に向けて送出され、当該回収タンク82にて回収される。
第2ホッパー流出部85Cは、第4配管864によって循環ポンプ84の吸引部と接続されている。第2ホッパー流出部85Cは、貯留ホッパー85内の廃液が、循環ポンプ84へと流出される部分である。なお、循環ポンプ84の送出部は、第5配管865と接続され、この第5配管865に接続された第6配管866が廃液供給部813と接続されている。すなわち、循環ポンプ84は、貯留ホッパー85と廃液供給部813との間に接続されている。循環ポンプ84は、貯留ホッパー85を構成する第2プレート852に取り付けられている。循環ポンプ84は、貯留ホッパー85に貯留された廃液を廃液供給部813へ送り出すことにより、当該廃液を貯留ホッパー85と廃液受け面811との間で循環させる。
循環ポンプ84が作動すると、貯留ホッパー85に貯留された廃液は、第2ホッパー流出部85Cから流出し、第4配管864を経由して循環ポンプ84に吸引される。循環ポンプ84に吸引された廃液は、第5配管865及び第6配管866を経由して廃液供給部813に向けて送出され、当該廃液供給部813から廃液受け面811の上方端に供給される。廃液受け面811の上方端に廃液が供給されると、当該廃液は廃液受け面811に沿って廃液排出部812に向けて流れることになる。
貯留ホッパー85において、ホッパー流入部85A、第1ホッパー流出部85B、及び第2ホッパー流出部85Cは、鉛直方向(上下方向)に並んでいる。具体的には、図17及び図18に示すように、鉛直方向の上から下に向かって、第1ホッパー流出部85B、ホッパー流入部85A、第2ホッパー流出部85Cの順に並んでいる。すなわち、ホッパー流入部85Aを挟んで鉛直方向上方側に第1ホッパー流出部85Bが配置され、鉛直方向下方側に第2ホッパー流出部85Cが配置されている。このような構成では、循環ポンプ84によって貯留ホッパー85と廃液受け面811との間で循環される廃液の量(循環廃液量)は、鉛直方向において第1ホッパー流出部85Bと第2ホッパー流出部85Cとの間の範囲HH(図18)で、貯留ホッパー85に貯留された廃液の量にて規定される。前記循環廃液量は、廃液トレイ81による廃液の最大許容量よりも少量に設定される。これにより、廃液トレイ81から廃液が溢れ出てしまうことを防止することができる。
また、回収ポンプ83によって、回収タンク82に送出される廃液の量は、第1ホッパー流出部85Bよりも上側の範囲で貯留ホッパー85に貯留された廃液の量にて規定される。
以上説明した通り、廃液回収装置80では、メンテナンス処理においてヘッドユニット51から吐出された廃液は、廃液トレイ81の廃液受け面811に沿って流れて廃液排出部812から排出される。廃液排出部812から排出された廃液は、回収ポンプ83によって回収タンク82へ送り出されて当該回収タンク82で回収される。
ここで、ヘッドユニット51から吐出される廃液の量が比較的少量である場合、廃液受け面811の傾斜角度によっては、当該廃液が廃液排出部812まで流れずに廃液受け面811上で滞留し、乾燥して固着してしまう虞がある。そこで、廃液回収装置80には循環ポンプ84が備えられている。この循環ポンプ84は、廃液排出部812から排出された廃液を、廃液受け面811の上方端に戻して循環させる。これにより、廃液受け面811上を流れる廃液の量を見かけ上増量することができるため、廃液受け面811上での廃液の滞留を可及的に防止することができる。このため、廃液受け面811上において廃液が乾燥して凝集状態で固着することを抑制することができ、廃液の適切な回収が可能となる。
[廃液回収装置の廃液回収処理及び廃液循環処理について]
廃液回収装置80において、回収ポンプ83によって実行される廃液回収処理と、循環ポンプ84によって実行される廃液循環処理とは、メンテナンス制御部92によって制御される。廃液回収処理及び廃液循環処理について、図19~図22を参照して説明する。図19は、パージ機構60によるパージ処理の実行時における廃液回収装置80の動作を説明するための図である。図20~図22は、廃液回収装置80が廃液循環処理を実行している様子を説明するための図である。なお、図19~図22において、第1ホッパー流出部85Bとホッパー流入部85Aとが同じ高さ位置に記載されている点で図16~図18の記載と異なっているが、これは図示簡略化のためであって、他意はない。肝要となる第1ホッパー流出部85Bと第2ホッパー流出部85Cとの高さ関係は図16~図18の記載と同様である。
廃液回収装置80において、回収ポンプ83によって実行される廃液回収処理と、循環ポンプ84によって実行される廃液循環処理とは、メンテナンス制御部92によって制御される。廃液回収処理及び廃液循環処理について、図19~図22を参照して説明する。図19は、パージ機構60によるパージ処理の実行時における廃液回収装置80の動作を説明するための図である。図20~図22は、廃液回収装置80が廃液循環処理を実行している様子を説明するための図である。なお、図19~図22において、第1ホッパー流出部85Bとホッパー流入部85Aとが同じ高さ位置に記載されている点で図16~図18の記載と異なっているが、これは図示簡略化のためであって、他意はない。肝要となる第1ホッパー流出部85Bと第2ホッパー流出部85Cとの高さ関係は図16~図18の記載と同様である。
<廃液回収処理について>
図19(A)に示すように、パージ機構60によるパージ処理が実行されると、ヘッドユニット51から液体が廃液DWとして吐出される。ヘッドユニット51から吐出された廃液DWは、廃液トレイ81の廃液受け面811で受けられる。このとき、メンテナンス制御部92の制御によって回収ポンプ83が作動されて、廃液回収処理が行われる。なお、パージ処理の実行時には、循環ポンプ84は作動されていない。
図19(A)に示すように、パージ機構60によるパージ処理が実行されると、ヘッドユニット51から液体が廃液DWとして吐出される。ヘッドユニット51から吐出された廃液DWは、廃液トレイ81の廃液受け面811で受けられる。このとき、メンテナンス制御部92の制御によって回収ポンプ83が作動されて、廃液回収処理が行われる。なお、パージ処理の実行時には、循環ポンプ84は作動されていない。
回収ポンプ83が作動されると、その回収ポンプ83の吸引力によって廃液DWが廃液排出部812から排出され、第1配管861を経由してホッパー流入部85Aから貯留ホッパー85に流入する。ホッパー流入部85Aからの廃液DWの流入に伴って、貯留ホッパー85内における廃液DWの液面が上昇していく。貯留ホッパー85内における廃液DWの液面が第1ホッパー流出部85Bにまで到達すると、当該第1ホッパー流出部85Bから廃液DWが流出する。第1ホッパー流出部85Bから流出した廃液DWは、第2配管862を経由して回収ポンプ83に流入し、当該回収ポンプ83から送出されて第3配管863を経由して回収タンク82に流入する。これにより、廃液受け面811で受けられた廃液DWが、回収タンク82に回収される(図19(B)参照)。
<廃液循環処理について>
回収ポンプ83の作動によって上記の廃液回収処理が実行されると貯留ホッパー85には、液面が第1ホッパー流出部85B以下の範囲で廃液DWが貯留される。パージ処理が終了すると、回収ポンプ83の作動が停止される。この状態で、メンテナンス制御部92の制御によって循環ポンプ84が作動されて、廃液循環処理が行われる。
回収ポンプ83の作動によって上記の廃液回収処理が実行されると貯留ホッパー85には、液面が第1ホッパー流出部85B以下の範囲で廃液DWが貯留される。パージ処理が終了すると、回収ポンプ83の作動が停止される。この状態で、メンテナンス制御部92の制御によって循環ポンプ84が作動されて、廃液循環処理が行われる。
循環ポンプ84が作動されると、その循環ポンプ84の吸引力によって貯留ホッパー85に貯留されている廃液DWが第2ホッパー流出部85Cから流出する。第2ホッパー流出部85Cから流出した廃液DWは、第4配管864を経由して循環ポンプ84に流入し、当該循環ポンプ84から送出されて第5配管865及び第6配管866を経由して廃液供給部813に流入する(図20(A)参照)。第2ホッパー流出部85Cからの廃液DWの流出に伴って、貯留ホッパー85内における廃液DWの液面が下降していく。
廃液供給部813に廃液DWが流入すると、当該廃液813は廃液供給部813によって廃液受け面811の上方端に供給される。上方端に供給された廃液DWは、廃液受け面811の傾斜に沿って廃液排出部812に向かって流れる(図20(B)参照)。廃液排出部812に到達した廃液DWは、当該廃液排出部812から排出され、第1配管861を経由してホッパー流入部85Aに至る。このような循環ポンプ84の作動によって、貯留ホッパー85と廃液受け面811との間で廃液DWを循環させることができる。
なお、パージ処理においてヘッドユニット51から吐出された廃液DWは、増粘されたインクを含んでいる。このため、循環ポンプ84の作動によって廃液受け面811の上方端に戻された廃液DWの、廃液受け面811に沿って流れるときの流速、並びに廃液排出部812から排出されるときの排出速度は、循環ポンプ84によって貯留ホッパー85から廃液DWが廃液供給部813に送出されるときの送出速度よりも遅い。極端な場合は、廃液受け面811の上方端に戻された廃液DWは、廃液排出部812から排出されることなく、廃液受け面811上に蓄積されていく(図21(A)参照)。
循環ポンプ84の作動による第2ホッパー流出部85Cからの廃液DWの流出は、貯留ホッパー85内における廃液DWの液面が第2ホッパー流出部85Cに到達するまで続く。既述の通り、循環廃液量は、第1ホッパー流出部85Bと第2ホッパー流出部85Cとの間の範囲HHで、貯留ホッパー85に貯留された廃液DWの量にて規定される(図18)。前記循環廃液量は、廃液トレイ81による廃液の最大許容量よりも少量に設定されている。このため、廃液トレイ81から廃液DWが溢れ出てしまうことが防止されている(図21(A)参照)。
貯留ホッパー85内における廃液DWの液面が第2ホッパー流出部85Cに到達すると、メンテナンス制御部92の制御によって循環ポンプ84の作動が停止され(図21(B)、回収ポンプ83が作動される。
回収ポンプ83が作動されると、その回収ポンプ83の吸引力によって廃液受け面811上に蓄積された廃液DWが廃液排出部812から排出され、第1配管861を経由してホッパー流入部85Aから貯留ホッパー85に流入する(図22(A)参照)。ホッパー流入部85Aからの廃液DWの流入に伴って、貯留ホッパー85内における廃液DWの液面が、第1ホッパー流出部85Bに到達するまで上昇していく(図22(B)参照)。これにより、廃液受け面811上の全ての廃液DWが貯留ホッパー85に戻される。
上記の通り、本実施形態に係る廃液回収装置80では、循環ポンプ84は、廃液排出部812から排出された廃液DWを、廃液受け面811の上方端に戻して循環させる。これにより、廃液受け面811上を流れる廃液DWの量を見かけ上増量することができるため、廃液受け面811上での廃液DWの滞留を可及的に防止することができる。このため、廃液受け面811上において廃液DWが乾燥して凝集状態で固着することを抑制することができ、廃液DWの適切な回収が可能となる。
Claims (5)
- ヘッドユニットに対するメンテナンス処理において、当該ヘッドユニットから吐出された液体を廃液として回収する廃液回収装置であって、
前記ヘッドユニットから吐出された廃液を受け、当該廃液が上方端から下方端へ流れるように下方に傾斜した廃液受け面と、前記廃液受け面の前記下方端に隣接して配設され、前記廃液受け面に沿って流れた廃液を排出する廃液排出部と、を有する廃液トレイと、
廃液を回収する回収タンクと、
前記廃液排出部から排出された廃液の一部を前記回収タンクへ送り出す回収ポンプと、
前記廃液排出部から排出された廃液の他の一部を、前記廃液受け面の前記上方端に戻して循環させる循環ポンプと、を備える、廃液回収装置。 - 請求項1に記載の廃液回収装置において、
前記廃液排出部から排出された廃液を一時的に貯留する貯留ホッパーを、更に備え、
前記回収ポンプは、前記貯留ホッパーと前記回収タンクとの間に接続されている、廃液回収装置。 - 請求項2に記載の廃液回収装置において、
前記廃液トレイは、前記廃液受け面の前記上方端に隣接して配設され、前記循環ポンプによって送り出された廃液を前記廃液受け面の前記上方端に供給する廃液供給部を、更に有し、
前記循環ポンプは、前記貯留ホッパーと前記廃液供給部との間に接続され、前記貯留ホッパーに貯留された廃液を前記廃液供給部へ送り出すことにより、当該廃液を前記貯留ホッパーと前記廃液受け面との間で循環させる、廃液回収装置。 - 請求項3に記載の廃液回収装置において、
前記循環ポンプによって前記貯留ホッパーと前記廃液受け面との間で循環される廃液量は、前記廃液トレイによる廃液の最大許容量よりも少量に設定される、廃液回収装置。 - インクを吐出可能なヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットに対するメンテナンス処理として、前記ヘッドユニットから加圧された液体を吐出させるパージ処理を実行するパージ機構と、
前記パージ処理の実行によって前記ヘッドユニットから吐出された液体を廃液として回収する、請求項1に記載の廃液回収装置と、
を備える、インクジェット記録装置。
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