JP2008179118A - 液体噴射装置及び廃インクタンク - Google Patents

Abstract

【課題】廃インクタンク内でのインク成分の堆積固化を防止する液体噴射装置及びその液体噴射装置に具備される廃インクタンクを提供し、ひいては液体噴射装置において高品位の印刷を可能とする。
【解決手段】噴射ヘッド２からキャッピング装置１に噴射された廃インクを吸引するポンプ３と、このポンプ３の吸引によって吸引された廃インクを、キャッピング装置１から廃インクタンク１４に流す主流路（キャッピング装置１、チューブ６ａ，６ｂ）と、この主流路に流れる廃インクに対して、インクの溶媒成分２０を流入させる補給流路Ａと、を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体噴射装置及び廃インクタンク、特に、廃インクタンク内でのインク成分の堆積、固まりを防止する技術に関する。

従来、シリアルプリンティング方式の液体噴射装置は、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向（主走査方向）に往復移動する噴射ヘッドと、記録用紙を噴射ヘッドの移動方向に対して直交する方向（副走査方向）に搬送させる紙送り手段とを備え、印刷データに基づいて噴射ヘッドよりインク滴を噴射させることにより記録用紙に印刷を行うものである。

このような液体噴射装置は、圧力発生室で加圧したインクを噴射ヘッドからインク滴として記録用紙に噴出して印刷を行う関係上、ノズル開口からのインクに含まれるインクの溶媒成分の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などによりノズル開口に目詰まりを発生し、印刷不良を起こすという問題を抱えている。

このために、この種の液体噴射装置には、非印刷時に噴射ヘッドのノズル面を封止するための図７に示すキャッピング装置１を備えている。このキャッピング装置１は、矩形のホルダ１ａの四辺側より噴射ヘッド２の方向に突出する可撓性樹脂製のキャップ１ｂと、吸収材１ｃと、排出管１ｄを備える。このキャッピング装置１は、噴射ヘッド２のノズル面２ａに設けられた複数のノズル開口のインクの乾燥を防止する蓋体として機能するだけでなく、ノズル開口に目詰まりが生じた場合には、キャップ１ｂがノズル面２ａに当接してノズル面２ａを封止し、ポンプ３を駆動してノズル開口のインクを強制的に吸引排出させることで、ノズル開口の目詰まりを解消させるメンテナンス機能を備えている。

噴射ヘッド２の目詰まり解消のために行う強制的なインクの吸引排出処理は、クリーニング操作と呼ばれ、例えば、液体噴射装置の長時間の休止後に印刷を再開する場合や、ユーザが印刷不良を認識してクリーニングスイッチを操作した場合などに実行される。また、噴射ヘッド２に印刷とは関係のない駆動信号を印加してインク滴を空噴射させることで、ノズル開口の目詰まりを解消させるメンテナンス機能も備えており、これはフラッシング操作と呼ばれている。このフラッシング操作は、例えば印刷動作中にインク滴の噴射の機会が少ないノズル開口において、インクの増粘による目詰まりを防止する目的で、一定周期ごと（例えば１０秒ごと）にキャッピング装置内にインク滴を噴射することによって実行される。そして、フラッシング操作が繰り返され、キャッピング装置内に所定量のインクが溜まると、キャッピング内のインクを排出する空吸引動作と呼ばれる動作を行う。この空吸引動作は、溜まったインクがキャッピング装置から溢れることを防止するために行うもので、ノズル面２ａにキャップ１ｂを当接しない状態、つまりノズル面２ａをキャッピング装置で封止しない状態でポンプ３を駆動し、ノズル開口からはインクを吸引せずにキャッピング装置内のインクのみを排出するものである。

前記したクリーニング操作および空吸引動作の実行によってポンプ３で吸引されて排出される廃インク６は、主流路としてのキャッピング装置１、チューブ６ａ，６ｂを介して液体噴射装置の下側に配置された廃インクタンク４内に廃棄される。この廃インクタンク４内には廃インクタンク４のフラットな底部４ｅに吸収材５が敷設され、この敷設された吸収材５によって廃インク６を吸収保持するように構成されている。さらに、吸収材５に吸収された廃インク６は、自然乾燥によりインク溶媒成分を蒸発させることにより、廃インクタンク４の実質的な容積を有効利用するようになされている（特許文献１等）。

特開２００３−２８５４５２号公報

しかしながら、昨今においては、インク溶媒成分中に色材として顔料を分散させた顔料系インクが用いられた液体噴射装置も提供されている。この顔料系インクは、従来において多用されていた染料系インクに比較すると、廃インクタンクに廃棄された状態で吸収材５に対して目詰まりが発生し易いという問題点を抱えている。理由は、廃インク６中の水分や溶媒成分が少なからず蒸発，飛散する（ただし、保湿作用を有する溶媒成分、つまり保湿成分は蒸発しない）ことから粒径の大きな顔料成分濃度が高くなり、廃インク６が増粘して吸収材５に浸透しづらくなり、目詰まりを発生してしまうからである。このため、廃インクタンク４に廃棄された顔料系インクは、顔料成分が吸収材５の全体に対してスムーズに浸透し難く、吸収材５の表面で堆積固化し易くなる。そして、固化したインクは吸収材５の全体に広がらないので、吸収材５は所定のインク量を保持できず、排出されたインクが廃インクタンクから外部へ溢れる課題が発生する。また、さらにインクが堆積すると図７のようにポンプ３のチューブ６ｂの排出口６ｄの付近まで堆積固化し、チューブ排出口６ｄを塞いでチューブ６ｂに詰まりが発生してしまう。チューブ６ｂの排出口６ｄの付近でのチューブ６ｂの目詰まりの状態にもかかわらず、クリーニング操作及びフラッシング操作を実施すると、ポンプ３による廃インク６の吸引能力が低下する結果として、クリーニング，フラッシングによるノズルの目詰まりを十分に除去できなくなるために、高品位の印刷を行うことが出来なくなってしまう。これらの課題は顔料系インクにおいて発生し易いが、染料系インクでも同様に発生する課題である。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、廃インクタンク内でのインク成分の堆積固化を防止する液体噴射装置及びその液体噴射装置に具備される廃インクタンクを提供し、ひいては液体噴射装置において高品位の印刷を可能とすることを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の液体噴射装置は、噴射ヘッドからキャッピング装置に噴射された廃インクを吸引するポンプと、前記ポンプの吸引によって、前記廃インクを、前記キャッピング装置から廃インクタンクに流す主流路と、前記主流路に流れる廃インクに対して、インクの溶媒成分を流入させる補給流路と、を備えたことを特徴とする。

こうすれば、廃インクタンクに流れる廃インクに、補給流路によってインクの溶媒成分を流入させることができるので、自然乾燥による廃インクの水分や溶媒成分の蒸発に起因して発生する廃インクタンクでの廃インクの堆積固化を防止でき、廃インクタンクからのインク漏れを防止し、延いては高品位の印刷を可能とすることができる。また廃インクを廃インクタンクに導く主流路の目詰まりを防止することもできる。

ここで、前記補給流路が流入させるインクの溶媒成分は、前記廃インクタンク内に導かれた前記廃インクに含まれる溶媒成分であることとしてもよい。こうすれば、補給流路に流入させる溶媒は、廃インクタンク内の廃インクに含まれる溶媒成分としたので、廃インクを有効活用して廃インクの増粘を防止できる。

さらに、前記廃インクに含まれる溶媒成分は、前記廃インクタンク内において所定のフィルタを用いて前記廃インクをフィルタリングした成分であることとしてもよい。こうすれば、補給流路に流すインクの溶媒成分は、廃インクタンク内でフィルタリングされた成分としたので、廃インクの成分から堆積の原因となる成分を除去した溶媒成分のみを補給でき、溶媒成分の濃度を確実に高めることができる。

また、前記補給流路は、前記廃インクタンクに導かれた前記廃インクに含まれる溶媒成分が、前記ポンプの吸引によって前記主流路に流入するように構成されていることを特徴とする。この構成によれば、キャッピング装置に噴射された廃インクを吸引するポンプによって補給流路に廃インクタンク内の廃インクの溶媒成分を流入させるので、新にポンプを追加することなく補給が可能となる。

さらに、前記補給流路は、前記キャッピング装置と前記ポンプとの間の前記主流路に前記溶媒成分を流入させることが好ましい。こうすれば、補給流路に流れるインクの溶媒成分を、キャッピング装置に噴射された廃インクを吸引するポンプの上流側の主流路に流入させる構成としたので、廃インクタンクに導かれた廃インクに含まれる溶媒成分を、ポンプの吸引力によって安定して廃インクに流入させることができる。また、主流路の上流からほぼ主流路全体に、廃インクに含まれる溶媒成分を流すことができるため、主流路を流れる廃インクの増粘を抑制し、廃インクを安定して流すことが可能となる。

あるいは、前記補給流路は、前記キャッピング装置に前記溶媒成分を流入させることとしてもよい。こうすれば、補給流路に流れるインクの溶媒成分は、キャッピング装置に流入されるので、キャッピング装置内の溶媒成分の濃度を高めることができ、流入された溶媒成分の保湿作用によってキャッピング装置内の保湿能力を高めることができる。

また、本発明の液体噴射装置において、前記廃インクタンクは、前記廃インクに含まれる溶媒成分のうち、比重の重い成分ほど、前記廃インクタンクの底部側に溜まるように構成され、前記補給流路が流入させるインクの溶媒成分は、前記廃インクタンクの底部に溜まった最も比重の重い成分を含むことを特徴とする。比重の重い溶媒成分には、水分を吸着する吸湿率が高く、大きい保湿作用を有する成分のものが多く存在する。従って、最も比重の重い成分を含む溶媒成分を、廃インクに流入させることによって、廃インクから蒸発する水分を補填し、廃インクの増粘を抑制することができる。

ここで、前記最も比重の重い成分は、尿素またはグリセリンであることが好ましい。尿素やグリセリンは、インクの溶媒成分のうちで比重が重い成分であるとともに、保湿作用の大きさを示す吸湿率も高いことから、主流路に流入させる廃インクの溶媒成分として好適である。

また、本発明を廃インクタンクとして捉えることもできる。すなわち、キャッピング装置に噴射された廃インクを溜める廃インクタンクであって、吸収材から所定のフィルタを経て、前記廃インクに含まれる溶媒成分を溜めるようにしたことを特徴とする。

本発明の廃インクタンクによれば、吸収材からフィルタを経て廃インクを溜める構成としたので排出されたインクを吸収材で確実に受け止めインク飛散を防止しつつ、フィルタにより堆積の原因となる成分を除去し、かつ、保湿作用を有する溶媒成分を効率的に高濃度で溜めることができる。そして、溜めた溶媒成分を、例えば本発明の液体噴射装置において用いたり、再利用したりすることができる。

ここで、前記廃インクタンクの底部側と反対側となる表面側に前記吸収材を敷設し、前記所定のフィルタを前記吸収材に対して前記廃インクタンクの底部側に敷設した廃インクタンクであることとしてもよい。こうすれば、吸収材を上に、フィルタを下にして廃インクタンクの底部側に敷設し、廃インクを吸収材の表面側に排出するように構成したので、保湿作用を有する濃度の高い溶媒成分が廃インクの堆積固化を抑制し、フィルタの目詰まりを防止することができる。

また、前記廃インクタンクは、前記廃インクに含まれる溶媒成分のうち、比重の重い成分ほど、前記廃インクタンクの底部側に溜まるように構成されたこととしてもよい。こうすれば、廃インクタンクの底部に溜まった溶媒成分が最も比重の重い成分となるので、廃インクタンクから比重の重い溶媒成分を容易に取り出すことができる。そして、取り出した溶媒成分は水分を吸着する吸湿率が高い成分が多く存在するので、例えば本発明の液体噴射装置において用いたり、インクの溶媒成分として再利用したりすることができる。

（最良の形態１）
図１乃至図３は最良の形態１による液体噴射装置を示し、図１は液体噴射装置の内部構造を示す斜視図、図２は液体噴射装置の廃インクの溶媒循環装置を示す断面図、図３は液体噴射装置の制御系統を示すブロック図である。

各図を参照し、廃インクの溶媒循環装置の構造について説明する。溶媒循環装置は、キャッピング装置１、噴射ヘッド２、ポンプ３、廃インクタンク１４、主流路としてのチューブ６ａ，６ｂ（キャッピング装置１を含む）、帰還経路としての帰還チューブ６ｃ，６ｅ、流量制御弁としてのバルブ１０、レベルセンサ２１、制御手段７を備える。

廃インクタンク１４は、上部開口の箱体よりなり、例えば、液体噴射装置のケーシング１５の底部側に装着される。廃インクタンク１４の底部１４ｅ側には、フィルタ１４ａを下に、吸収材１４ｂを上にした２層の処理材１４Ａが敷設される。廃インクタンク１４には、一端が処理材１４Ａを貫通して廃インクタンク１４の底部１４ｅ側に臨み、他端が帰還チューブ６ｅを介してポンプ３の上流側のチューブ６ａに接続された帰還経路としての帰還チューブ６ｃが設けられる。帰還チューブ６ｃと帰還チューブ６ｅとの間にはバルブ１０が介挿される。即ち、噴射ヘッド２側から吸い出される廃インクを廃インクタンク１４に導く主流路を形成するチューブ６ａに、廃インクタンク１４からの保湿成分を含む溶媒成分２０を混入させるための帰還経路を形成する帰還チューブ６ｃ，６ｅを備える。上記帰還経路としての帰還チューブ６ｃ、６ｅ及びバルブ１０により、補給流路Ａが構成される。なお、主流路は、キャッピング装置１、チューブ６ａ，６ｂ等によって形成される流路である。

図３に示すように、制御手段７は、キャッピング装置１、噴射ヘッド２、キャリッジ８、用紙搬送系９、バルブ１０を制御する。即ち、制御手段７は、キャッピング装置１、噴射ヘッド２、キャリッジ８、用紙搬送系９を制御する制御信号１１を出力するとともに、後述するレベルセンサ２１からの信号に基づいてバルブ１０を開閉する開閉信号１２を出力する。

上記レベルセンサ２１は、廃インクタンク１４の底部１４ｅ側に設置され、タンクの底部１４ｅ側に溜まった溶媒成分２０の液量が所定高さに達したか否かを検知するためのもので、このレベルセンサ２１からの信号は制御手段７に出力される。

フィルタ１４ａは、例えば、発泡スチロールなどをベースとして形成してもよいが、活性炭フィルタ、中空希膜フィルタ、逆浸透膜フィルタを単体、あるいは、二つ以上を多層化したものでもよい。あるいは、微細な多孔質のウレタンチップを膜状に加工して母材の織布の表面に埋め込んだ特殊濾布や、ポリエステルのモノフィラメントを使用した排脱石膏用濾布等を用いることもできる。これにより、顔料系インクを用いた場合は、顔料がトラッピング（フィルタリング）されて、廃インクタンク１４の底部１４ｅ側には顔料が除去された溶媒成分、保湿成分の液体が溜められる。染料系インクを用いた場合も、染料がトラッピングされて、溶媒成分の液体が廃インクタンク１４の底部１４ｅ側に溜められる。

フィルタ１４ａの上の吸収材１４ｂとしては、水分をその表面に物理化学的に吸着する活性炭、天然又は合成シリカ、合成ゼオライト等の無機、有機多孔体、ポリアクリル酸ソーダ架橋体や、デンプン−ポリアクリル酸グラフト重合体、親水性ポリウレタン、またはカルボキシレート、スルホネートもしくはサルフェート基を有するモノマーと、ホスフェート若しくはホスホネート基を有するモノマーとの共重合体等の公知の高吸収性ポリマー、あるいは、水分を蒸気としても液体としても吸収して膨潤するシリカゲル等の水不溶性の有機／無機親水性ゲル等を用いることができる。吸収材１４ｂとして構成するには、これら物質の単体、もしくはこれらの物質の混合物を、非結晶ポリエチレン、ポリスチレン、ポリプロピレン等の水蒸気透過性の高いポリマーでコーティングしたり、あるいは上記ポリマーから成る薄膜フィルムで包み込んだりする方法により、廃インクタンク１４の底部１４ｅより若干小さい面積のシート状の吸収材として成形して敷設すればよい。上記ポリマーとしては、単一組成であっても、複数ポリマーのブレンド、あるいは、複数モノマーの共重合体等の組成であってもよいなど、いかなる組成でもよい。

以上の構成によれば、制御手段７により、噴射ヘッド２がキャリッジ８で搬送されてホームポジション（待機位置）に送られ、キャッピング装置１が上動後停止されると、キャッピング装置１のキャップ１ｂの先端１ｔと噴射ヘッド２のノズル面２ａとが接触することによってノズル面２ａが蓋としてのキャップ１ｂで覆われ、ノズル開口が塞がれる。この蓋としての機能により、ノズル開口に付着したインクの乾燥、ノズル開口への固形物や塵埃の浸入等によるノズル開口の目詰まりを防止できる。あるいはこの蓋をした状態でノズル開口からインク液滴を噴射させるフラッシングを行うことが可能となる。フラッシング操作毎には、ポンプ３による空吸引動作が行われる。

一方、非印刷時においても、電源オン時に噴射ヘッド２が未キャップ状態である場合には、制御手段７が、キャリッジ８をホームポジションまで移動し、キャッピング装置１を上動後停止して、キャッピング装置１で噴射ヘッド２のノズル面２ａ側を塞いでから、キャップ１ｂとノズル面２ａとで形成された密閉空間をポンプ３で吸引することで、クリーニング動作が行われる。上述の空吸引動作、あるいはクリーニング動作時において、ポンプ３の吸引動作にもとづき廃インクがチューブ６ａ，６ｂを経てチューブ６ｂの排出口６ｄから廃インクタンク１４の吸収材１４ｂの上に放出される。廃インクは、吸収材１４ｂの上に排出されてから、この吸収材１４ｂに浸透することになるが、この浸透する過程で、吸収材１４ｂの全体に徐々に広がってからフィルタ１４ａまで下降し、粒径の大きなものがフィルタ１４ａでトラッピングされ、粒径の小さい保湿成分を含む溶媒成分２０がフラットな廃インクタンク１４の底部１４ｅ側に徐々に溜まる。廃インクタンク１４の底部１４ｅで一定レベルまでこの溶媒成分２０が増加し、レベルセンサ２１で検出されると、制御手段７がバルブ１０を開くので、廃インクタンク１４の底部１４ｅ側に溜まった保湿成分を含む溶媒成分２０は、補給流路Ａを構成する帰還チューブ６ｃ，６ｅを経由してポンプ３の上流側に位置するチューブ６ａに送られて、キャッピング装置１により吸引された廃インクと混合される。これにより、廃インクタンク１４により吸引される廃インクの溶媒成分の濃度が高められ、チューブ６ｂの排出口６ｄを介して濃度の高い保湿成分を含む溶媒成分２０が吸収材１４ｂの上に排出される。よって、吸収材１４ｂには廃インクがスムーズに吸収されて吸収材１４ｂの上に廃インクが堆積、固化する現象を防止できる。しかも、吸収材１４ｂに十分な量のインクを保持できるので、インクが廃インクタンク１４から外部へ溢れ出てしまうのを防止できる。即ち、キャッピング装置１から噴射される廃インクには、帰還チューブ６ｃ，６ｅによる帰還ルートからの保湿成分を含む溶媒成分２０が流入されて溶媒濃度が高められるので、水分蒸発量が抑制されるか、あるいは、水分蒸発しても割合としては少量であるので、あまり増粘することがない。従って、廃インクタンク１４に排出される廃インクは、吸収材１４ｂでの吸収，浸透過程で吸収材１４ｂの目詰まりを生じさせにくく、スムーズに吸収され、吸収材１４ｂの全体に広がるので、チューブ６ｂの排出口６ｄより排出される廃インクの顔料，染料による廃インクの堆積固化と、吸収材１４ｂの目詰まりを防止できる。さらには、吸収材１４ｂは所定のインク量を保持できるのでインクが廃インクタンク１４より溢れ出てしまう問題を解消できる。このことを、顔料系インクと染料系インクを用いた場合について詳しく説明する。

顔料系インクの場合は、例えば、アセチレングリコール等の浸透剤を配合して浸透性向上を図り、また、各種の界面活性剤や水性樹脂等の分散剤を用いて顔料粒子を水性媒体上に分散して顔料粒子表面を水に濡れやすくしている。水性媒体として、水、不揮発性有機溶剤、低級アルコール等を使用することで、分散安定性を確保している。あるいは、顔料微粒子の表面にスルホン酸基を導入したものもある。このように、顔料系インクは、顔料の他に、種々の溶媒成分（保湿成分を含む）を含むことになる。

この顔料系インクがポンプ３で吸引されることで、廃インクタンク１４に排出されて、吸収材１４ｂで吸収される。廃インクは吸収材１４ｂに吸収されて吸収材１４ｂの全体に浸透しつつ徐々に広がってから、重力でフィルタ１４ａまで落下する。粒径の大きい顔料（色素成分）はフィルタ１４ａでトラッピングされ、粒径の小さい保湿成分を含む溶媒成分２０がフィルタ１４ａを通過してフィルタリングされ廃インクタンク１４の底部１４ｅに次第に溜まることになる。

従って、この溜まった保湿成分を含む溶媒成分２０が帰還チューブ６ｃ，６ｅを経由してポンプ３の上流に帰還，流入されることで、この溶媒成分２０とキャッピング装置１からチューブ６ａを介して流れる廃インクとが混合され、廃インクの溶媒成分及び保湿成分の濃度を高めることができる。溶媒成分中の保湿成分は、特に水分を取り込む特性を有することから廃インクの水分蒸発を少なくできて、廃インクの増粘を防止でき、廃インクを「さらさら」の状態で吸収材１４ｂ上に排出できるので、廃インクは吸収材１４ｂにスムーズに吸収され、吸収材１４ｂでの目詰まりを防止でき、吸収材１４ｂの上での顔料の堆積、固化を阻止できる。これにより、チューブ６ｂの排出口６ｄでの閉塞，目詰まりを防止でき、高品位の印刷が可能となる。

また、本形態によれば、水分蒸発を抑えて、廃インクを「さらさら」な状態に維持できるため、廃インクの顔料がチューブ６ｂの排出口６ｄで堆積、固化することがなくなるだけでなく、溶媒成分中の保湿成分の増加により顔料成分の安定化を図ることができ、このことによっても廃インク中の顔料成分の堆積、固化を防止できる。しかも廃インクタンク１４の底部１４ｅに多量の保湿成分を含む溶媒成分を溜め込むことができるので、溜め込まれた保湿成分を含む溶媒成分２０によって処理材１４Ａ側の保湿力も高めることができ、処理材１４Ａの目詰まりを防止でき、その長寿命化が図れる。

さらに、本形態では、仮に、吸収材１４ｂの上に顔料成分が堆積、固化したものが先に存在していても、これに「さらさら」の濃度の高い溶媒成分がふりかけられるので、この堆積、固化したものを溶融することができ、処理材１４Ａの目詰まりを効果的に抑制できる。さらに、吸収材１４ｂで所定のインク量を保持できるのでインクが廃インクタンク１４より溢れ出てしまう問題を解消できる。

染料系インクについても同様である。即ち、廃インクが、ポンプ３で廃インクタンク１４内へ排出されて吸収材１４ｂ上に放出され、吸収材１４ｂで吸収される過程で全体に広がってからフィルタ１４ａでフィルタリングされ、粒径の小さい溶媒成分、例えば、グリセリン、尿素がその底部１４ｅ側に次第に貯留することになる。

本形態では、保湿成分を含む溶媒成分２０が、帰還チューブ６ｃ，６ｅを経由してポンプ３の上流側に帰還するので、これら溶媒成分２０が、キャッピング装置１から吸引される廃インクに混入され、廃インクの溶媒成分ないしは保湿成分の濃度を高めるので、廃インクとしては「さらさら」の廃液となるから、吸収材１４ｂに効率的に吸収されるので、チューブ６ｂの排出口６ｄ付近での廃インクの顔料，染料の堆積、固化を防止でき、目詰まりを生じさせない。しかも、吸収材１４ｂで所定のインク量を保持できるのでインクが廃インクタンク１４より溢れ出てしまう問題を解消できる。

本形態によれば、廃インクタンク１４の底部１４ｅに溜まった保湿成分を含む溶媒成分２０が一定レベルに達したときにバルブ１０を開いて溶媒成分２０をポンプ３の上流側に帰還させるようにしたので、空吸いを防止でき、空吸いによるポンプ３の吸引能力が低減するのを防止できる効果がある。

（最良の形態２）
最良の形態１では、レベルセンサ２１を用いるようにして空吸いを防止するようにしたが、ポンプ３の回転数と動作時間から、インクの溶媒成分の蓄積量は推定可能であり、この推定値が設定値に達した時にバルブ１０を開くような構成とすることにより、レベルセンサ２１を省略して構成することも可能である。

（最良の形態３）
最良の形態１では、廃インクタンク１４の底部１４ｅに溜まった溶媒成分２０を吸引する為の帰還チューブ６ｃを１本だけ設けたが、図４に示すように、廃インクタンク１４の底部１４ｅの互いに離れた部位を吸引できるように、帰還チューブ６ｃを２本以上設けて補給流路Ａを構成しても良い。この構成によれば、溶媒成分２０をより効果的に吸引でき、しかも、１つの帰還チューブ６ｃに目詰まりを生じたとしても他の帰還チューブ６ｃにより吸引が可能となり、信頼性をより向上できる。

（最良の形態４）
最良の形態１では、廃インクタンク１４の底部１４ｅはフラット面として説明したが、図４に示すように、帰還チューブ６ｃの吸込口６ｘの近傍の底部１４ｅを窪ませて溶媒溜まり部１４ｘを形成してもよい。この構成によれば、溶媒溜まり部１４ｘに溶媒成分２０を多量に捕捉できるので、早期の段階で溶媒成分２０を帰還させることができ、早期の段階での目詰まり防止策を効果的に講じることができる。

（最良の形態５）
また、図５に示すように、補給流路Ａを構成する帰還チューブ６ｅに、補助帰還チューブ６ｆを接続して、この補助帰還チューブ６ｆでキャッピング装置１にも保湿成分を含む溶媒成分２０の一部を帰還させるようにすれば、キャッピング装置１の密閉空間内の保湿能力を高めることができ、噴射ヘッド２からのインクの水分や溶媒成分の蒸発をより一層効果的に防止できる。即ち、プリンタのインクに含まれるインクの水分や溶媒成分は、ノズルを通じて外気に晒されている部分（メニスカスともいう）から蒸発する。このインク溶媒の蒸発により、インクが増粘してしまったり、色材濃度が上昇してしまったりする。このような傾向は、キャッピング時にも生じる。そこで、キャッピング時において、キャッピング装置１内に溶媒成分２０が帰還されて溜められるようにすることで、密閉空間内の保湿能力が高められ、キャッピング時に蒸発するインクの水分や溶媒成分の量をより効果的に抑えることができる。しかも、密閉空間内の溶媒成分、保湿成分の濃度を高め得るので、キャッピング装置１自体の目詰まりも抑えることができる。また、廃インクタンク１４よりインクが溢れ出るのを防止できる。

なお、ポンプ３の吸引によって、保湿成分を含む溶媒成分２０がキャッピング装置１に向かって補助帰還チューブ６ｆを流れにくい場合は、帰還チューブ６ｅにおいてチューブ６ａと補助帰還チューブ６ｆとの間にバルブ（不図示）を設けて帰還チューブ６ｅの流路を閉鎖し、帰還チューブ６ｅに流れるべき保湿成分を含む溶媒成分２０を総てキャッピング装置１に流れるようにするとよい。

（最良の形態６）
最良の形態１では、ポンプ３の吸引力を使用してポンプ３の上流側に廃インクタンク１４内の廃インクの一部を帰還，流入させる構成を説明したが、本発明はこれに限定されず、図６に示すように、例えば、蛇腹式ポンプなどの手動ポンプ３０を設け、この手動ポンプ３０で補助タンク３１内に廃インクの溶媒成分２０を貯留しておいて、必要な時にバルブ１０を開いてポンプ３の上流側に溶媒成分２０を帰還させるように補給流路Ａを構成してもよい。なお、図６において、３２は逆止弁であり、ポンプ押圧を繰り返すことで廃インクタンク１４内の溶媒成分２０を帰還チューブ６ｃを介して吸引して補助タンク３１内に貯留できる。補助タンク３１内には、上に吸収材１４ｍ、下にフィルタ１４ｎを設けた処理材１４Ｂが敷設される。

（最良の形態７）
最良の形態１では、廃インクタンク１４の吸収材１４ｂの上にフィルタ１４ａを敷設した二層構造の処理材１４Ａを設けたが、本発明はこれに限定されず、フィルタ１４ａを設けない一層構造の処理材を用いても良い。あるいは、フィルタ１４ａのみで処理材を構成してもよい。あるいは、吸収材１４ｂの下にフィルタ１４ａ、このフィルタ１４ａの下に吸収材１４ｂを敷設した三層構造、あるいは、その下にフィルタを敷設した四層構造の処理材を用いてもよい。

（最良の形態８）
最良の形態１では、廃インクタンク１４の底部１４ｅにおいて一定レベルまで溜まった溶媒成分２０の液体層に達するように、帰還チューブ６ｃを図面上側から所定の深さまで挿入したが、廃インクタンク１４の底部１４ｅの最底部に溜まった溶媒成分を吸引するように、帰還チューブ６ｃを配設しても良い。また、この場合、廃インクタンクの底部は、比重の最も重い溶媒成分が、重力によって原理的に最底部に溜まるように構成されていることが好ましい。本形態を図８を用いて説明する。

図８（ａ）は、上述した最良の形態１において、帰還チューブ６ｃが廃インクタンク１４に挿入される場所を変更した様子を示したもので、本形態の一つの実施例を示したものである。なお、廃インクタンク１４と帰還チューブ６ｃ以外は総て最良の形態１（図２参照）と同じ構成であり、ここでは図示せず他の構成を省略している。

図８（ａ）に示したように、帰還チューブ６ｃは、廃インクタンク１４の底部１４ｅと同一面の位置に存在する溶媒成分を吸引できるように、廃インクタンク１４の側面に配設されている。従って、吸収材１４ｂからフィルタ１４ａを通過した溶媒成分２０のうち、廃インクタンク１４の最底部１４ｅに溜まった溶媒成分が、帰還チューブ６ｃに図中破線矢印にて示したように流れて吸引されるのである。

ここで、本形態では、溶媒成分２０として、尿素（比重１．３）およびグリセリン（比重１．２２）が含まれるものとする。もとより、尿素またはグリセリンのうち少なくともどちらか１つが含まれることとしてもよい。溶媒成分２０としては、これらの他に、トリエチレングリコール（比重１．１３）、トリエタノールアミン（比重１．１２）、２−ピロリドン（比重１．０９）、トリエチレングリコールモノブチルエーテル（比重０．９９）や１，２−ヘキサンジオール（比重０．９７）などが用いられるが、比重は尿素およびグリセリンに比較して軽い。また、尿素およびグリセリンは、２５℃相対湿度１００％における吸湿率が、それぞれ１００重量％と２５０重量％と大きい吸湿作用を有する保湿成分でもある。そこで、廃インクタンク１４において、図示するように、比重の関係からその他溶媒成分層の下側である廃インクタンク１４の底部１４ｅ側に溜まることになる尿素・グリセリン層の溶媒成分を、帰還チューブ６ｃによって主流路を流れる廃インクに流入させれば、廃インクの増粘を抑制することができる。この結果、廃インクは吸収材１４ｂにスムーズに吸収され、吸収材１４ｂでの目詰まりを防止でき、吸収材１４ｂの上での顔料の堆積、固化を阻止できるのである。

なお、図８（ａ）に示した実施例において、尿素およびグリセリン層の溶媒成分が、さらに廃インクタンクの最底部に確実に溜まるようにするため、廃インクタンク１４の底部形状を図８（ｂ）に示したように斜めに形成することが好ましい。こうすれば、尿素およびグリセリンの溜まる量が少ない場合でも、その他溶媒成分が流入することなく、尿素およびグリセリンを帰還チューブ６ｃに流入させる確率が高くなる。

また、帰還チューブ６ｃの廃インクタンク１４への配設方法は、図８（ａ），（ｂ）に示したような側面への配設に限るものでないことは勿論であり、図８（ｃ）に示したように、廃インクタンク１４の底部１４ｅ側に配設することとしてもよい。こうすれば、最底部に溜まった溶媒成分を確実に帰還チューブ６ｃに流すことが可能となる。なお、このように底部に帰還チューブ６ｃを配設する場合は、図示しないが、廃インクタンク１４の底部形状を円錐状のロート形状にして、その円錐の中心に帰還チューブ６ｃを配設することが好ましい。こうすれば、廃インクタンク１４の最底部に溜まった溶媒成分をより確実に帰還チューブ６ｃに流すことが可能となる。

液体噴射装置の内部構造を示す斜視図（最良の形態１）。 液体噴射装置の廃インクの溶媒循環装置を示す断面図（最良の形態１）。 液体噴射装置の制御系統を示すブロック図（最良の形態１）。 液体噴射装置の廃インクの溶媒循環装置を示す断面図（最良の形態３、４）。 液体噴射装置の廃インクの溶媒循環装置を示す断面図（最良の形態５）。 液体噴射装置の廃インクの溶媒循環装置を示す断面図（最良の形態６）。 従来の液体噴射装置の廃インクの溶媒循環装置を示す断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、廃インクタンクの構成を示す断面図（最良の形態８）。

符号の説明

１…キャッピング装置、２…噴射ヘッド、３…ポンプ、１４…廃インクタンク、１４ｅ…底部、１４ａ…フィルタ、１４ｂ…吸収材、６ａ，６ｂ…チューブ（主流路）、６ｃ，６ｅ…帰還チューブ（帰還経路）、Ａ…補給流路。

Claims (11)

1. 噴射ヘッドからキャッピング装置に噴射された廃インクを吸引するポンプと、
   前記ポンプの吸引によって、前記廃インクを、前記キャッピング装置から廃インクタンクに流す主流路と、
   前記主流路に流れる廃インクに対して、インクの溶媒成分を流入させる補給流路と、
   を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記補給流路が流入させるインクの溶媒成分は、前記廃インクタンク内に導かれた前記廃インクに含まれる溶媒成分であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記廃インクに含まれる溶媒成分は、前記廃インクタンク内において所定のフィルタを用いて前記廃インクをフィルタリングした成分であることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記補給流路は、前記廃インクタンクに導かれた前記廃インクに含まれる溶媒成分が、前記ポンプの吸引によって前記主流路に流入するように構成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の液体噴射装置。
5. 前記補給流路は、前記キャッピング装置と前記ポンプとの間の前記主流路に前記溶媒成分を流入させることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
6. 前記補給流路は、前記キャッピング装置に前記溶媒成分を流入させることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
7. 前記廃インクタンクは、前記廃インクに含まれる溶媒成分のうち、比重の重い成分ほど、前記廃インクタンクの底部側に溜まるように構成され、
   前記補給流路が流入させるインクの溶媒成分は、前記廃インクタンクの底部に溜まった最も比重の重い成分を含むことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
8. 前記最も比重の重い成分は、尿素またはグリセリンであることを特徴とする請求項７に記載の液体噴射装置。
9. キャッピング装置に噴射された廃インクを溜める廃インクタンクであって、吸収材から所定のフィルタを経て、前記廃インクに含まれる溶媒成分を溜めるようにしたことを特徴とする廃インクタンク。
10. 前記廃インクタンクの底部側と反対側となる表面側に前記吸収材を敷設し、前記所定のフィルタを前記吸収材に対して前記廃インクタンクの底部側に敷設したことを特徴とする請求項９に記載の廃インクタンク。
11. 前記廃インクタンクは、前記廃インクに含まれる溶媒成分のうち、比重の重い成分ほど、前記廃インクタンクの底部側に溜まるように構成されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の廃インクタンク。

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