JP7140655B2 - 廃液回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、交換可能に設けられた廃液タンクに測定装置を取り付けることなく、適切に廃液タンクの容量を測定できる廃液回収装置に関する。

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、インクパンにより回収されたインクを一時的に貯留する中間タンクと、所定量のインクが貯留されると取り替えられる廃液タンクと、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、メンテナンスユニットは、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。

そして、廃液タンクに所定量の廃液が貯留されたか否かを判定し、所定量の廃液が貯留されると、空の廃液タンクに取り替えられる。そのため、廃液タンクの容量を把握することが必要となる。

特許文献１には、タンクの下部にロードセルを設置し、廃液の容量を測定する廃液回収装置に関する技術が開示されている。この廃液回収装置では、タンク交換に伴う機器損傷と交換作業の簡便化を目的として、タンクの下部にコイルスプリングを設けている。

特開２０１２－２１７９４６号公報

ここで、上述したように、特許文献１に記載の廃液回収装置では、タンクの下部にロードセルを設置し、廃液の容量を測定するが、コイルスプリングを設けたとしても、ユーザが乱雑にタンク交換作業を行った場合、空のタンクがロードセルに接触することもあり、故障の原因となる。また、満タンになったタンクを取り外す際に、ロードセルに不用意に荷重がかかり故障することも考えられる。

また、廃液タンクの容量を把握するために、廃液タンクに接液センサや、廃液タンク外から非接触で廃液タンク内の液面を測定することが考えられる。しかしながら、接液センサはインクの腐食作用により正常に検出できなくなる可能性がある。また、非接触のセンサは、廃液タンクに固定する必要ある。廃液タンクは交換可能に設けられるので、適切に液面を測定するためには廃液タンクを交換する度にセンサの位置を調整する必要があり、この調整作業が煩わしかった。また、廃液タンク毎にセンサを設けると製造コストが高くなるデメリットがある。そのため、廃液タンクにセンサや計量器などの測定装置を設けることは好ましくない。

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、交換可能に設けられた廃液タンクに測定装置を取り付けることなく、適切に廃液タンクの容量を測定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、
廃液を貯留する廃液中間タンクと、
前記廃液中間タンクに取り付けられ、内部に貯留された廃液量を検知するセンサと、
取り替え可能に設けられた廃液タンクと、
前記中間タンクから前記廃液タンクへ廃液を送液する送液手段と、
前記センサにより検知された廃液量が上限廃液量に到達したときに、所定量だけ廃液を送液するように前記送液手段を制御する制御手段と、
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、交換可能に設けられた廃液タンクに測定装置を取り付けることなく、適切に廃液タンクの容量を測定できる。

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概略構成図である。 本実施の形態に係るインクジェット印刷装置における廃液の送液量を説明した説明図である。 本実施の形態に係るインクジェット印刷装置の処理内容を示したフローチャートである。 本実施の形態に係るインクジェット印刷装置の処理内容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、印刷部２と、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（図示せず）に画像を印刷する。印刷部２は、インクジェットヘッド２ａ，２ｂを備えている。

インクジェットヘッド２ａ，２ｂは、搬送される用紙（図示しない）に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，２ｂ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。

メンテナンス部３は、インクジェットヘッド２ａ，２ｂのインク吐出面のメンテナンスを行う。具体的には、インクジェットヘッド２ａ，２ｂからインクをパージした後、インク吐出面に付着したゴミ等をワイパブレード（図示しない）で払拭する。そして、メンテナンス部３は、メンテナンスにより発生した廃液を回収する。

メンテナンス部３は、インクパン１１と、吸引ノズル弁１２と、吸引タンク１３と、インクポンプ１４と、回収弁１５と、廃液タンク１６と、吸引タンク密閉弁１７と、エアポンプ１８とを備える。インクパン１１から吸引タンク１３と廃液タンク１６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、吸引タンク１３の負圧を発生させるために空気を吸引する配管として空気吸引経路Ｒ２が設けられている。

吸引ノズル弁１２と、インクポンプ１４と、回収弁１５とは、送液経路Ｒ１上に設けられており、吸引タンク密閉弁１７と、エアポンプ１８とは、空気吸引経路Ｒ２上に設けられている。

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，２ｂから排出された廃液となるインクを受けるものである。

吸引ノズル弁１２は、インクパン１１から吸引タンク１３までの送液経路Ｒ１上に設けられており、インクパン１１から吸引タンク１３へ廃液を送液する場合には、開動作される。

吸引タンク１３は、空気吸引経路Ｒ２のエア吸引により、メンテナンス時にインクパン１１により受けたインクを一時的に回収する。

この吸引タンク１３の側面には、第１液面センサ１３ａと、第２液面センサ１３ｂとが固定されている。第１液面センサ１３ａと、第２液面センサ１３ｂとは、吸引タンク１３内に貯留された廃液の液面（廃液量）を検出する。

インクポンプ１４は、送液経路Ｒ１上に設けられており、吸引タンク１３の廃液を廃液タンク１６に送液する。

回収弁１５は、インクポンプ１４により吸引タンク１３の廃液を廃液タンク１６に送液する際の開閉弁である。

廃液タンク１６は、インクポンプ１４により吸引タンク１３から送液された廃液を受けるタンクである。廃液タンク１６は、取り替え可能に設けられている。廃液タンク１６が満タンになると、ユーザが、満タンになった廃液タンク１６を空の廃液タンク１６に取り替える。そのため、非接触式の液面センサが廃液タンク１６に取り付けると、適切に液位を測定するためには廃液タンク１６を交換する度に液面センサの位置を調整する必要があり、この調整作業が煩わしい。また、廃液タンク１６毎に液面センサを設けると製造コストが高くなるデメリットがある。そのため、廃液タンク１６に液面センサを設けることは望ましくない。また、廃液タンク１６の重量を測定するロードセルを配置すると、満タンになったタンクを取り外す際に、ロードセルに不用意に荷重がかかり故障することも考えられ故障の原因になる。

このように、廃液タンク１６にセンサや計量器などの測定装置を設けることは好ましくないため、本発明の実施形態に係るインクジェット印刷装置１が備える廃液タンク１６には、測定装置は設けられていない。

吸引タンク密閉弁１７は、空気吸引経路Ｒ２上に設けられ、インクパン１１から吸引タンク１３へ廃液を送液する場合には閉動作される。吸引タンク密閉弁１７を開とすることにより、大気開放され吸引タンク１３内が大気圧となる。

エアポンプ１８は、空気吸引経路Ｒ２上に設けられ、起動することにより、空気吸引経路Ｒ２内をエア吸引しインクパン１１から吸引タンク１３へ廃液を送液する。

制御部４は、インクジェット印刷装置１の中枢的な制御を行う。制御部４は、ＣＰＵなどの演算装置や後述する送液回数や実行回数上限などのデータを記憶するメモリを備えている。

制御部４は、第１液面センサ１３ａがオンになったとき、第１液面センサ１３ａおよび第２液面センサ１３ｂの検出結果に基づいて、吸引タンク１３から廃液タンク１６へ所定量だけ廃液を送液するように、吸引ノズル弁１２と、インクポンプ１４と、回収弁１５とを制御する。

図２は、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１における廃液の送液量を説明した説明図である。

図２に示すように、吸引タンク１３の側面の上部に第１液面センサ１３ａが設けられ、吸引タンク１３の側面の下部に第２液面センサ１３ｂが設けられている。

第１液面センサ１３ａは、吸引タンク１３内に貯留された廃液の液面がｈ１以上となったときにオンとなる。第２液面センサ１３ｂは吸引タンク１３内に貯留された廃液の液面がｈ２以上となったときにオンとなる。なお、第１液面センサ１３ａがオンとなる液面ｈ１が上限廃液量に相当する。

そのため、第１液面センサ１３ａがオンになったときに送液を開始し、第２液面センサ１３ｂがオフになったとき送液を終了すると、高さｈ（＝ｈ１－ｈ２）分だけ廃液を送液したことになる。

すなわち、吸引タンク１３から廃液タンク１６へ送液する廃液量Ｖは以下の（数式１）を用いて算出することができる。なお、吸引タンク１３の奥行はｄ、幅はｗであり、一定である。

Ｖ＝ｗ×ｄ×ｈ （数式１）
これにより、制御部４は、第１液面センサ１３ａがオンになったときに、エアポンプ１８によるインクパン１１から吸引タンク１３への送液を停止すると共に、吸引タンク１３から廃液タンク１６への送液を開始し、第２液面センサ１３ｂがオフになったとき吸引タンク１３から廃液タンク１６への送液を終了するとことにより、毎回、吸引タンク１３から廃液タンク１６へ一定の廃液量Ｖの廃液を送液することができる。

＜インクジェット印刷装置の作用＞
図３は、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１の処理内容を示したフローチャートである。

図３に示すように、制御部４は、送液回数Ｋが実行回数上限Ｋｔｈを超えたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、送液回数Ｋとは、廃液タンク交換後、吸引タンク１３から廃液タンク１６へ送液した回数のことをいい、実行回数上限Ｋｔｈとは、廃液タンク交換後に吸引タンク１３から廃液タンク１６へ送液する上限回数である。実行回数上限Ｋｔｈは、実行回数上限Ｋｔｈ×廃液量Ｖの値が廃液タンク１６の容量を超えないように、予め設定されている。

送液回数Ｋが実行回数上限Ｋｔｈ以上の場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、廃液タンク１６は満タン状態であり、これ以上廃液タンク１６に廃液を貯留することができないので、満タンの廃液タンク１６を空の廃液タンク１６を交換するようメッセージを操作パネル（図示しない）に表示する（ステップＳ１０３）。

操作パネルからユーザが廃液タンクを交換したことを示す交換終了ボタンを押下操作すると（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、制御部４は、送液回数Ｋのカウント値をゼロリセットする（ステップＳ１０７）。

一方、送液回数Ｋが実行回数上限Ｋｔｈ未満の場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、まだ、廃液タンク１６の容量の余裕があるので、吸引タンク１３から廃液タンク１６への送液が可能であることがわかる。

そこで、制御部４は、インクパン１１から吸引タンク１３への廃液回収動作を実行する（ステップＳ１０９）。廃液回収動作の詳細については後述する。

廃液回収動作により、第１液面センサ１３ａがオンされると（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、廃液回収動作を禁止する（ステップＳ１１３）。これにより、第１液面センサ１３ａがオンされた液位ｈ１となった時点で、インクパン１１から吸引タンク１３への送液が停止される。

次に、制御部４は、吸引タンク１３から廃液タンク１６へ送液動作を開始する（ステップＳ１１５）。送液動作の詳細については後述する。

第１液面センサ１３ａと第２液面センサ１３ｂとがオフになると（ステップＳ１１７；ＹＥＳ）、制御部４は、吸引タンク１３から廃液タンク１６への送液動作を停止し（ステップＳ１１９）、送液回数Ｋをカウントアップする（ステップＳ１２１）。これにより、制御部４は、吸引タンク１３から廃液タンク１６へ廃液量Ｖだけ廃液を送液することができる。

そして、制御部４は、インクパン１１に残廃液があるか否かを判定する（ステップＳ１２３）。

インクパン１１に残廃液がある場合には、制御部４は、廃液回収動作を許可する（ステップＳ１２５）。これにより、残廃液がなくなるまで廃液回収動作を継続することができる。

また、制御部４は、送液回数Ｋに廃液量Ｖを乗算することにより、廃液タンク１６に貯留された廃液の量を算出することができる。

図４は、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１の処理内容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時点にインクジェットヘッド２ａ，２ｂのインク吐出面のメンテナンスが終了すると、制御部４は、廃液回収動作として、吸引タンク密閉弁１７を閉とし、エアポンプ１８を起動する。このとき、吸引ノズル弁１２は閉、回収弁１５は閉となっているので、吸引タンク１３内の負圧が発生する。

ｔ２時点で、インクパン１１から吸引タンク１３へ送液するために十分な負圧が形成されると、制御部４は、吸引ノズル弁１２を開とする。これにより、インクパン１１から吸引タンク１３へ廃液が送液される。

廃液回収動作が開始されると、すぐに、ｔ３時点に、第２液面センサ１３ｂがオンとなる。

その後、ｔ４時点に第１液面センサ１３ａがオンとなると、インクパン１１から吸引タンク１３への廃液回収動作を停止するため、制御部４は、吸引タンク密閉弁１７を開とし、エアポンプ１８を停止させる。そして、吸引タンク１３から廃液タンク１６へ送液動作を開始するため、制御部４は、吸引ノズル弁１２を閉とし、インクポンプ１４をオンとし、回収弁１５を開とする。

吸引タンク１３から廃液タンク１６へ送液動作が開始された後、ｔ５時点において、第２液面センサ１３ｂがオフになると、吸引タンク１３から廃液タンク１６へ送液動作を停止するため、制御部４は、インクポンプ１４をオフとし、回収弁１５を閉とする。

なお、本実施形態では、検知手段として、第１液面センサ１３ａと、第２液面センサ１３ｂとが固定された吸引タンク１３を備えるインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したが、吸引タンク１３の内部に貯留された廃液量を検知する検知手段としては、これに限らない。

例えば、インクポンプ１４の単位時間当たりの送液量に送液時間を乗算することにより、送液量を算出し、算出した送液量から廃液量を検知するようにしてもよい。

また、検知手段として、吸引タンク１３の下部にロードセルを設けるようにしてもよい。そして、ロードセルにより計量された重量と貯留されたインクの比重に基づいて、吸引タンク１３の内部に貯留された廃液量を検知するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、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１を例に挙げて説明したが、インクジェット印刷装置などのインクを用いる印刷装置はもちろん、送液する対象もインクの廃液に限らずどのような廃液でもよく、廃液を回収する廃液回収装置であればどのような装置にも適用可能である。

（付記）
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
廃液を貯留する廃液中間タンクと、
前記廃液中間タンクに取り付けられ、内部に貯留された廃液量を検知する検知手段と、
取り替え可能に設けられた廃液タンクと、
前記中間タンクから前記廃液タンクへ廃液を送液する送液手段と、
前記検知手段により検知された廃液量が上限廃液量に到達したときに、所定量だけ廃液を送液するように前記送液手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする廃液回収装置。

これにより、検知手段により検知された廃液量が上限廃液量に到達する度に、所定量だけ廃液が廃液タンクへと送液されるので、送液回数と送液量（所定量）とから廃液タンクに貯留された廃液の量を推定することができる。そのため、交換可能に設けられた廃液タンクに測定装置を取り付けることなく、適切に廃液タンクの容量を測定することができる。

（付記２）
廃液を前記廃液中間タンクへ送液する中間送液手段をさらに備え、
前記検知手段は、前記廃液中間タンクの側面に上下方向に取り付けられた上部液面センサおよび下部液面センサを有し、
前記制御手段は、
前記上部液面センサにより液面が検知されたときに、前記中間送液手段による送液を禁止すると共に前記送液手段による送液を開始し、前記下部液面センサにより液面が検知されなくなると前記送液手段による送液を停止させると共に前記中間送液手段による送液を許可する
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、毎回、廃液中間タンクから廃液タンクへ一定量の廃液を送液することができるので、適切に廃液タンクの容量を測定することができる。

１ インクジェット印刷装置
２ 印刷部
２ａ，２ｂ 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
１２ 吸引ノズル弁
１３ 吸引タンク（廃液中間タンク）
１３ａ 第１液面センサ
１３ｂ 第２液面センサ
１４ インクポンプ（送液手段）
１５ 回収弁
１６ 廃液タンク
１７ 吸引タンク密閉弁
１８ エアポンプ

Claims (1)

1. 廃液を貯留する廃液中間タンクと、
   前記廃液中間タンクに取り付けられ、内部に貯留された廃液量を検知する検知手段と、
   取り替え可能に設けられた廃液タンクと、
   前記廃液中間タンクから前記廃液タンクへ廃液を送液する送液手段と、
   廃液を前記廃液中間タンクへ送液する中間送液手段と、
   前記検知手段により検知された廃液量が上限廃液量に到達したときに、所定量だけ廃液を送液するように前記送液手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記検知手段は、前記廃液中間タンクの側面に上下方向に取り付けられた上部液面センサおよび下部液面センサを有し、
   前記制御手段は、
   前記上部液面センサにより液面が検知されたときに、前記中間送液手段による送液を禁止すると共に前記送液手段による送液を開始し、前記下部液面センサにより液面が検知されなくなると前記送液手段による送液を停止させると共に前記中間送液手段による送液を許可する
   ことを特徴とする廃液回収装置。

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