JP7327089B2 - 液体吸収システム、液体吸収ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
金属イオンを含有する液体が送液される配管と、
前記配管で送液された前記液体を排出する排出部と、
前記排出部から排出された前記液体を回収する容器と、
前記容器に収容され、前記液体を吸収する高分子吸収体を有する吸収部と、
前記液体が含有する前記金属イオンの濃度を低下させる金属イオン濃度低下部と、
を備え、
前記金属イオン濃度低下部は、前記液体が前記吸収部に接触するよりも前に前記液体と接触する位置に設けられていることを特徴とする。
金属イオンを含有する液体を導入する導入部から導入された前記液体を回収する容器と、
前記容器に収容され、前記液体を吸収する高分子吸収体を有する吸収部と、
前記容器に収容され、前記液体が含有する前記金属イオンの濃度を低下させる金属イオン濃度低下部と、
を備え、
前記金属イオン濃度低下部は、前記液体が前記吸収部に接触するよりも前に前記液体と接触する位置に設けられていることを特徴とする。
本発明の液体吸収システムまたは本発明の液体吸収ユニットを備えることを特徴とする。
まず、第1実施形態に係る画像形成装置および液体吸収システムについて説明する。
図1は、第1実施形態に係る画像形成装置および液体吸収システムを示す部分垂直断面図である。なお、本願の各図では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸およびZ軸を設定している。そして、各軸を矢印で表し、矢印の先端側を各軸の「プラス側」、基端側を各軸の「マイナス側」という。また、Z軸プラス側を「上」、Z軸マイナス側を「下」という。
図1に示す液体吸収システム100は、配管36と、廃液Q’を排出する排出部33と、容器31と、吸収部34と、金属イオン濃度低下部35と、を備えている。
配管36は、図1に示す接続部40を介してチューブ203と接続されている。これにより、チューブ203を介して吸引された廃液Q’が、配管36へと送り込まれる。また、配管36は、後述する金属イオン濃度低下部35を介して排出部33と接続されている。このため、配管36に送り込まれた廃液Q’は、さらに金属イオン濃度低下部35を介して、排出部33に送り込まれる。なお、後述する説明では、配管36において排出部33側を「下流」、チューブ203側を「上流」という。
容器31は、上方からの平面視で略長方形をなす底部311と、底部311の各辺から上方に向かって立設された4つの側壁部312と、を有する箱状をなしている。そして、底部311と4つの側壁部312とに囲まれた収容空間313内に吸収部34が収容されている。
排出部33は、配管36に送り込まれた廃液Q’を吸収部34に向けて排出する。図1に示す排出部33は、後述する金属イオン濃度低下部35を介して、配管36の最も下流側に設けられている。また、図1に示す排出部33は、金属イオン濃度低下部35の下面に設けられ、下方(Z軸マイナス側)を向いている。排出部33から排出された廃液Q’は、その直下に滴下される。なお、排出部33の向きは、これに限定されず、下方以外の向きであってもよい。
図2および図3は、図1の吸収部34を構成する小片2を説明するための図である。
基材5に含まれる繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維等の合成樹脂繊維;セルロース繊維(パルプ繊維)、ケラチン繊維、フィブロイン繊維等の天然樹脂繊維やその化学修飾物等が挙げられ、これらを単独でまたは適宜混合して用いることができる。
小片2に含まれる吸水性樹脂4は、図2および図3に示すように、基材5に担持されている。図示の例では、吸水性樹脂4は、基材5の一方の面5aにのみ担持されている。なお、図示はしないが、吸水性樹脂4は、基材5の他方の面5bに担持されていてもよく、双方に担持されていてもよい。このように、小片2は、吸水性樹脂4を担持した基材5によって構成される。
金属イオン濃度低下部35は、配管36と排出部33との間に設けられている。金属イオン濃度低下部35は、廃液Q’が含有する金属イオンを捕捉する。前述したように、本発明者は、染料インクに含まれた金属イオンが、吸収部34における吸収量を低下させていることを見出した。そこで、金属イオン濃度低下部35を設けることにより、配管36から排出部33へと送り込まれる廃液Q’中の金属イオン濃度を下げることができる。金属イオンは、顔料インクよりも染料インクに比較的多く含有されている。このような多量の金属イオンが吸収部34に供給されると、吸収部34における廃液Q’の吸収量、特に水の吸収量が減少するという問題がある。
図4に示す金属イオン濃度低下部35は、低下部容器352と、低下部容器352に収容されている低濃度化媒体354と、を備えている。
次に、液体吸収システム100の製造方法について説明する。
次に、第1変形例に係る液体吸収システムについて説明する。
以上のような第1変形例においても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
図8は、第2変形例に係る液体吸収システム100Aを示す部分垂直断面図である。
以上のような第2変形例においても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
図9は、第3変形例に係る液体吸収システム100Bを示す部分垂直断面図である。
以上のような第3変形例においても、第1実施形態と同様の効果が得られる。
次に、第2実施形態に係る液体吸収ユニットについて説明する。
図12は、第4変形例に係る液体吸収ユニット1000Aを示す部分垂直断面図である。
以上のような第4変形例においても、第2実施形態と同様の効果が得られる。
7.評価液の導電率と吸収性能との関係
まず、予備試験として、液体吸収システムや液体吸収システムに用いる吸収部に吸収させる液体の導電率と、吸収部における吸収性能と、の関係を評価した。
A:未吸収の評価液の量がゼロである
B:未吸収の評価液の量が、全体の25%未満である
C:未吸収の評価液の量が、全体の25%以上50%未満である
D:未吸収の評価液の量が、全体の50%以上である
評価結果を表1に示す。
(実施例1)
実施例1では、図9に示す金属イオン濃度低下部35を模した評価用モデルを以下のようにして作製した。
まず、温度25℃における導電率が1.0μS/cmの純水を用意した。次に、塩化ナトリウムの試薬を純水に溶解し、塩化ナトリウム水溶液とした。これにより、廃液Q’を模した評価液を得た。なお、塩化ナトリウム水溶液の導電率は、表2に示すとおりである。
塩化ナトリウムの濃度がより高い水溶液を評価液として用いるようにした以外は、実施例1と同様にして評価用モデルを得た。
金属イオン濃度低下部に使用するイオン交換樹脂として、実施例2の評価用モデルにおいて後述する評価試験を行った後のイオン交換樹脂を用いるようにした以外は、実施例2と同様にして評価用モデルを得た。
金属イオン濃度低下部に使用するイオン交換樹脂として、実施例3の評価用モデルにおいて後述する評価試験を行った後のイオン交換樹脂を用いるようにした以外は、実施例2と同様にして評価用モデルを得た。
金属イオン濃度低下部に使用するイオン交換樹脂として、実施例4の評価用モデルにおいて後述する評価試験を行った後のイオン交換樹脂を用いるようにした以外は、実施例2と同様にして評価用モデルを得た。
金属イオン濃度低下部に使用するイオン交換樹脂として、実施例5の評価用モデルにおいて後述する評価試験を行った後のイオン交換樹脂を用いるようにした以外は、実施例2と同様にして評価用モデルを得た。
金属イオン濃度低下部に使用するイオン交換樹脂の使用量を減らし、かつ、カラムに対する評価液の通液速度を大きくした以外は、実施例2と同様にして評価用モデルを得た。
金属イオン濃度低下部に使用するイオン交換樹脂として、実施例7の評価用モデルにおいて後述する評価試験を行った後のイオン交換樹脂を用いるようにした以外は、実施例7と同様にして評価用モデルを得た。
イオン交換樹脂を省略し、空のカラムを用いるようにした以外は、実施例2と同様にして評価用モデルを得た。
9.1 カラム通液後の導電率の測定
まず、カラム通液後の導電率を測定するため、各評価用モデルのカラムの下に空のビーカーを配置した。
次に、ビーカーに溜まった評価液の導電率を測定した。測定結果を表2に示す。
次に、9.1でビーカーに溜まった評価液を、前述した吸水性樹脂を入れたビーカーに移した。そして、ビーカー内の評価液および吸水性樹脂をスプーンで60秒間撹拌した。なお、撹拌の速度は20Hzとした。
(実施例9)
評価液として、セイコーエプソン株式会社製のインクジェットプリンター用インクICBK-01を使用し、表3に示す条件とした以外は、実施例1と同様にして評価用モデルを得た。
イオン交換樹脂を省略し、空のカラムを用いるようにした以外は、実施例9と同様にして評価用モデルを得た。
11.1 カラム通液後の導電率の測定
まず、カラム通液後の導電率を測定するため、各評価用モデルのカラムの下に空のビーカーを配置した。
次に、ビーカーに溜まった評価液の導電率を測定した。測定結果を表3に示す。
次に、11.1でビーカーに溜まった評価液を、前述した吸水性樹脂を入れたビーカーに移した。そして、ビーカー内の評価液および吸水性樹脂をスプーンで60秒間撹拌した。なお、撹拌の速度は20Hzとした。
Claims (12)
- 金属イオンを含有する液体が送液される配管と、
前記配管で送液された前記液体を排出する排出部と、
前記排出部から排出された前記液体を回収する容器と、
前記容器に収容され、前記液体を吸収する高分子吸収体を有する吸収部と、
前記液体が含有する前記金属イオンの濃度を低下させる金属イオン濃度低下部と、
を備え、
前記金属イオン濃度低下部は、前記液体が前記吸収部に接触するよりも前に前記液体と接触する位置に設けられていることを特徴とする液体吸収システム。 - 前記金属イオン濃度低下部は、前記配管、前記排出部、または、前記配管と前記排出部との間に設けられている請求項1に記載の液体吸収システム。
- 前記吸収部は、セルロース繊維を有する基材と、前記基材に担持されている前記高分子吸収体と、を有する小片の集合体で構成されている請求項1または2に記載の液体吸収システム。
- 前記高分子吸収体は、アニオン系吸水性樹脂を含み、
前記金属イオン濃度低下部は、陽イオン交換樹脂またはイオン捕捉剤を含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載の液体吸収システム。 - 前記金属イオン濃度低下部を経た後の前記液体は、導電率が1000μS/cm未満である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の液体吸収システム。
- 金属イオンを含有する液体を導入する導入部から導入された前記液体を回収する容器と、
前記容器に収容され、前記液体を吸収する高分子吸収体を有する吸収部と、
前記容器に収容され、前記液体が含有する前記金属イオンの濃度を低下させる金属イオン濃度低下部と、
を備え、
前記金属イオン濃度低下部は、前記液体が前記吸収部に接触するよりも前に前記液体と接触する位置に設けられていることを特徴とする液体吸収ユニット。 - 前記金属イオン濃度低下部は、前記吸収部よりも鉛直上方に配置されている請求項6に記載の液体吸収ユニット。
- 前記金属イオン濃度低下部は、前記導入部から前記液体が導入される導入位置に設けられ、
前記吸収部は、前記導入位置よりも前記容器の側壁側または前記容器の底面側に設けられている請求項6に記載の液体吸収ユニット。 - 前記吸収部は、セルロース繊維を有する基材と、前記基材に担持されている前記高分子吸収体と、を有する小片の集合体で構成されている請求項6ないし8のいずれか1項に記載の液体吸収ユニット。
- 前記高分子吸収体は、アニオン系吸水性樹脂を含み、
前記金属イオン濃度低下部は、陽イオン交換樹脂またはイオン捕捉剤を含む請求項6ないし9のいずれか1項に記載の液体吸収ユニット。 - 前記金属イオン濃度低下部に接触した後の前記液体は、導電率が1000μS/cm未満である請求項6ないし10のいずれか1項に記載の液体吸収ユニット。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の液体吸収システムまたは請求項6ないし11のいずれか1項に記載の液体吸収ユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。
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