JP2009248379A - 廃液処理装置、及び、液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 収容部内の廃液を効率良く硬化させる。
【解決手段】 紫外線を受けて硬化する廃液を収容するための収容部と、前記収容部内の未硬化状態の廃液の液面に向けて紫外線を照射するための照射部と、を有する廃液処理装置であって、前記照射部は、前記液面のうちの紫外線が当たる部分の面積が該液面の面積よりも小さくなるように紫外線をスポット照射することを特徴とする廃液処理装置。
【選択図】 図７

Description

本発明は、紫外線を受けて硬化する廃液を、処理するための廃液処理装置、及び、該廃液処理装置を有する液体噴射装置に関する。

紫外線を受けて硬化する廃液を収容するための収容部と、前記収容部内の未硬化状態の廃液の液面に向けて紫外線を照射するための照射部と、を有する廃液処理装置は、インクジェットプリンタ等の液体噴射装置の構成機器として既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１５５０４７号公報

上記の廃液処理装置において廃液を適切に処理する上で、前記収容部内の未硬化状態の廃液を可及的速やかに硬化させることが求められている。すなわち、前記収容部内の未硬化状態の廃液に効率良く紫外線を照射して該廃液を硬化させることが可能な廃液処理装置の実現が要求されている。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、収容部内の廃液を効率良く硬化させることである。

上記の課題を解決するために、主たる発明は、紫外線を受けて硬化する廃液を収容するための収容部と、前記収容部内の未硬化状態の廃液の液面に向けて紫外線を照射するための照射部と、を有する廃液処理装置であって、前記照射部は、前記液面のうちの紫外線が当たる部分の面積が該液面の面積よりも小さくなるように紫外線をスポット照射することを特徴とする廃液処理装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本明細書及び添付図面の記載により少なくとも次のことが明らかにされる。

先ず、紫外線を受けて硬化する廃液を収容するための収容部と、前記収容部内の未硬化状態の廃液の液面に向けて紫外線を照射するための照射部と、を有する廃液処理装置であって、前記照射部は、前記液面のうちの紫外線が当たる部分の面積が該液面の面積よりも小さくなるように紫外線をスポット照射することを特徴とする廃液処理装置。
かかる廃液処理装置であれば、液面全体に紫外線が当たる場合と比較して、より適切に収容部内の未硬化状態の廃液に紫外線を照射することが可能となる結果、より効率良く該廃液を硬化させることが可能になる。

また、上記の廃液処理装置において、前記照射部は、前記収容部内において廃液が位置する位置に紫外線が収束するように、該紫外線をスポット照射することとしてもよい。かかる廃液処理装置であれば、紫外線が収束する位置に位置する廃液を速やかに硬化させることが可能になる。

また、上記の廃液処理装置において、前記照射部は、前記液面が位置する位置に紫外線が収束するように該紫外線をスポット照射することとしてもよい。かかる廃液処理装置であれば、紫外線が収束する位置に位置する廃液をより速やかに硬化させることが可能になる。

また、上記の廃液処理装置において、前記収容部は収容タンクであり、前記照射部は収容タンク内において前記液面の上方に位置することとしてもよい。かかる場合には、廃液処理装置の小型化を図りつつ、収容部内の廃液を効率良く硬化させることが可能になる。

また、（Ａ）紫外線を受けて硬化する液体を、媒体に噴射するためのノズルと、（Ｂ１）前記ノズルから噴射された前記液体のうち、媒体に付着しない前記液体を廃液として収容する収容部と、（Ｂ２）該収容部内の未硬化状態の前記廃液の液面に向けて紫外線を照射するための照射部と、（Ｂ３）を有する廃液処理装置と、（Ｃ）を有する液体噴射装置であって、前記照射部が、前記液面のうちの紫外線が当たる部分の面積が該液面の面積よりも小さくなるように紫外線をスポット照射することを特徴とする液体噴射装置、も実現可能である。このような液体噴射装置であれば、ノズルから噴射された前記液体のうち、媒体に付着しない前記液体を収容部内に廃液として収容した後に、該廃液を効率良く硬化させることが可能になる。

また、上記の液体噴射装置において、前記廃液処理装置は、前記照射部を上下移動させるための移動機構と、前記液面に応じた信号を出力する液面センサと、を有し、前記照射部と前記液面との間の距離を維持するために、前記液面センサが出力する前記信号の変化に応じて、前記移動機構を制御して該移動機構に前記照射部を上下移動させるコントローラ、を有することとしてもよい。このような液体噴射装置であれば、収容部内の廃液の量が変化して液面が変化したとしても、照射部と液面との間の距離が維持されるため、該液面のうちの紫外線が当たる部分は変化しない。これにより、前記収容部内の廃液をより効率良く硬化させ続けることが可能になる。

＝＝＝本実施形態の液体噴射装置の構成＝＝＝
本実施形態では、液体噴射装置の一例として、カラーインクジェットプリンタ（以下、プリンタ１０と言う）を例に挙げて説明する。

＜＜プリンタ１０の基本構成＞＞
先ず、本実施形態のプリンタ１０について、図１乃至図４を参照しながら、その基本構成を説明する。図１は、プリンタ１０の基本構成を示すブロック図である。図２は、プリンタ１０の全体構成の概略を示す図であり、図中、プリンタ１０の上下方向及びヘッド３１の移動方向（以下、単に移動方向）を矢印にて示す。図３は、プリンタ１０の全体構成の断面（法線方向が回転ドラム２０の回転軸２１の軸方向と一致する断面）を示す模式図であり、図中、プリンタ１０の上下方向を矢印にて示す。図４は、ノズル面３１ａを示した図であり、図中、プリンタ１０の上下方向及び移動方向を矢印にて示す。

プリンタ１０は、ホストコンピュータ１１０から印刷データを受信し、当該印刷データに基づいて、紙やフィルム等の媒体Ｓに紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインク）を噴射して該媒体Ｓに画像を印刷する装置である。本実施形態のプリンタ１０は、５色のＵＶインクを用いてカラー画像を媒体Ｓに印刷する。ＵＶインクは、紫外線を受けて硬化する液体の一例であり、紫外線硬化樹脂を含むビヒクル、光重合開始剤、及び、顔料の混合物に、消泡剤等の補助剤を添加して調合されたインクである。そして、ＵＶインクが紫外線を受けると、上記紫外線硬化樹脂において光重合反応が起こる。これにより、ＵＶインクは硬化することとなる。

プリンタ１０は、図１に示すように、回転ドラム２０と、ヘッドユニット３０と、定着ユニット４０と、キャップユニット５０と、廃液処理装置としての廃液処理ユニット６０と、コントローラ１００と、を有する。

回転ドラム２０は、その周面２２に媒体Ｓを保持する保持体であり、回転軸２１を中心に回転する。回転ドラム２０は、図２に示すように、対面して直立した一対のフレーム７６の間に支持され、不図示の駆動モータが起動すると回転軸２１を中心にして所定方向（図２中、矢印にて示す方向）に回転する。なお、図３に示すように、回転ドラム２０の周面２２の一部の領域は、媒体Ｓを保持しない領域（以下、非保持領域２２ａ）になっている。

ヘッドユニット３０は、媒体Ｓに画像を記録するためのものであり、図２に示すように、インク色毎のヘッド３１と、ヘッドキャリッジ３２と、インクカートリッジ３３と、を有する。各ヘッド３１は、図４に示すように、回転ドラム２０の周面２２と対向するノズル面３１ａに複数のノズルを有する。ノズルは、回転ドラム２０に保持された媒体Ｓに対して、インクカートリッジ３３から供給されたＵＶインクを噴射する。本実施形態では、ノズル毎に、圧力室及びピエゾ素子（圧力室及びピエゾ素子ともに不図示）が設けられている。そして、ピエゾ素子の駆動によって圧力室が収縮・膨張することにより、ノズルからＵＶインクが滴状に噴射される。ヘッドキャリッジ３２は、回転ドラム２０の回転軸２１に沿うガイド軸３４、３５に支持されており該ガイド軸３４、３５に沿って往復移動する。各ヘッド３１は、ヘッドキャリッジ３２に搭載されているため、該ヘッドキャリッジ３２の移動に伴ってガイド軸３４、３５に沿って往復移動する。

定着ユニット４０は、媒体Ｓに着弾したＵＶインク滴（すなわち、媒体Ｓに付着したＵＶインク）に紫外線を照射して、複数の該ＵＶインク滴からなるドットラインを媒体Ｓに定着させるためのものである。定着ユニット４０は、回転ドラム２０の回転方向においてヘッドユニット３０より下流側に位置する。また、定着ユニット４０は、図３に示すように、インク色毎のランプユニット４１と、ランプユニットキャリッジ４２と、を有する。各ランプユニット４１は、回転ドラム２０の回転方向に沿って該回転ドラム２０の周面２２に対向する照射面４１ａを有し、該照射面４１ａから回転ドラム２０の周面２２に向けて紫外線を照射する。ランプユニットキャリッジ４２は、回転ドラム２０の回転軸２１に沿うガイド軸４３、４４に支持されており該ガイド軸４３、４４に沿って往復移動する。各ランプユニット４１は、ランプユニットキャリッジ４２に搭載されているため、該ランプユニットキャリッジ４２の移動に伴ってガイド軸４３、４４に沿って往復移動する。

キャップユニット５０は、各ヘッド３１のノズルから媒体Ｓに向けてＵＶインクが噴射されないとき（すなわち、プリンタ１０が休止状態にあるとき）に前記各ヘッド３１のノズル面３１ａを封止してノズル内のＵＶインクの乾燥を抑制するための蓋体である。キャップユニット５０は、図２に示すように、移動方向において回転ドラム２０の周面２２よりも外側に位置する。したがって、移動方向においてキャップユニット５０が位置する位置は、ヘッド３１の待機位置となる。

また、キャップユニット５０は、ノズル面３１ａを封止した状態で、フラッシングのためにノズルから噴射されたＵＶインクを受ける機能も兼ね備えている。具体的に説明すると、キャップユニット５０は、ノズル面３１ａを封止する側の表面に凹部５０ａを有し（例えば、図５参照）、該凹部５０ａ内において、フラッシングのためにノズルから噴射されたＵＶインクを受ける。なお、フラッシングとは、ノズルの開口近傍にあるために乾燥が進んで増粘したＵＶインクを排出するために、該ノズル内のＵＶインクを強制的に噴射させる動作であり、該ノズルの目詰まりを防止するために実施される。フラッシングのためにノズルから噴射されたＵＶインクは、当然ながら、画像印刷に供されるものではないので、媒体Ｓに付着しないＵＶインクに相当する。

なお、キャップユニット５０は送液ポンプ５１（例えば、図５参照）と接続されており、キャップユニット５０が受けたＵＶインク（すなわち、フラッシングのためにノズルから噴射されたＵＶインク）は、該送液ポンプ５１により廃液処理ユニット６０に送液される。廃液処理ユニット６０は、送液ポンプ５１から送られたＵＶインクを廃液として回収するとともに、廃液である前記ＵＶインク（以下、単に廃液とも言う）を硬化させるためのものである。そして、硬化した廃液は、最終的にプリンタ１０から廃棄される。なお、本実施形態の廃液処理ユニット６０は、プリンタ本体（プリンタ１０のうち、廃液処理ユニット６０以外の部分）に対して着脱可能に備えられている。また、廃液処理ユニット６０の主要機器はケーシング６５内に収容されており、詳細については後述する。

コントローラ１００は、プリンタ１０が有する上記の各ユニットを制御するためのものである。プリンタ１０内の各部の状況は各種センサにより監視され、コントローラ１００は、各センサが出力する信号に基づき、ＣＰＵ１０２によりユニット制御回路１０４を介してプリンタ１０の各ユニットを制御する。また、コントローラ１００は、ホストコンピュータ１１０から送信される印刷データを格納するメモリ１０３を有する。

＜＜廃液処理ユニット６０について＞＞
次に、廃液処理ユニット６０の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態の廃液処理ユニット６０を示す概念図であり、図中、上下方向を矢印にて示す。

廃液処理ユニット６０は、前述したように、送液ポンプ５１から送られてくる廃液を回収し、該廃液に紫外線を照射して該廃液を硬化させるためのものである。この廃液処理ユニット６０は、図５に示すように、収容タンク６１と、照射部としてのＵＶ照射ユニット６２と、移動機構６３と、液面センサ６４と、を有する。

収容タンク６１は、図５に示すように、送液ポンプ５１と接続されており、該送液ポンプ５１から送られてくる廃液を受け入れて、その内部に該廃液を収容するための円筒形タンクである。すなわち、収容タンク６１は、フラッシングのためにノズルから噴射されたＵＶインクを廃液として収容するための収容部に相当する。

ＵＶ照射ユニット６２は、収容タンク６１内の未硬化状態の廃液の液面に向けて紫外線を照射するためのものである。このＵＶ照射ユニット６２は、図５に示すように、収容タンク６１内に配置されており、該収容タンク６１内の廃液の液面が位置する位置よりも上方に位置している。このため、本実施形態では、ＵＶ照射ユニット６２が収容タンク６１の外に配置されている場合と比べて、廃液処理ユニット６０がより小型化されている。

また、ＵＶ照射ユニット６２は、図５に示すように、紫外線の光源６２ａと、該光源６２ａの下方に位置し該光源６２ａからの紫外線を収束させるためのレンズ６２ｂ（具体的には、凸レンズ）と、を備えている。そして、ＵＶ照射ユニット６２は、光源６２ａからの紫外線を前記液面に向けて照射する際、レンズ６２ｂの焦点に紫外線を収束させる。なお、光源６２ａとしては、紫外線を発光するＵＶ−ＬＥＤ（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等が利用可能である。

移動機構６３は、収容タンク６１内においてＵＶ照射ユニット６２を上下移動させるためのものである。移動機構６３は、図５に示すように、第一アーム６３ａを介してＵＶ照射ユニット６２を支持する支持部材６３ｂと、該支持部材６３ｂを上下移動させるために駆動するステップモータ６３ｃと、を有している。すなわち、本実施形態の移動機構６３は、図５に示すように、ステップモータ６３ｃにより支持部材６３ｂを上下移動させることによって、該支持部材６３ｂに支持されたＵＶ照射ユニット６２を上下移動させるものである。なお、支持部材６３ｂ自体は、廃液処理ユニット６０内（より詳しくはケーシング６５内）において不図示のガイド軸により上下移動可能に支持されている。

また、支持部材６３ｂは、図５に示すように、ＵＶ照射ユニット６２よりも上方に位置し、収容タンク６１の外側に位置している。したがって、支持部材６３ｂを始めとする移動機構６３の各構成要素は、収容タンク６１内の廃液中に浸漬することがない。このため、本実施形態では、移動機構６３の各構成要素が廃液により汚染されるのを防止することが可能である。

以上のような構成の移動機構６３は、収容タンク６１内の廃液の量の変化により該廃液の液面が上下方向において変化した際に、前記ＵＶ照射ユニット６２と前記液面との間の距離を維持させるために動作する。具体的に説明すると、本実施形態の移動機構６３は、レンズ６２ｂの焦点を上下方向において前記液面の位置に位置させるために動作する。また、移動機構６３の動作については、コントローラ１００が、液面センサ６４が出力する電気信号の変化に応じて、ユニット制御回路１０４を介して制御する。なお、コントローラ１００による移動機構６３の制御については後に詳しく説明する。

液面センサ６４は、収容タンク６１内の廃液の液面を検出し、該液面に応じた電気信号をコントローラ１００に向けて出力するセンサである。廃液の液面とは、収容タンク６１内の廃液の液面であり、該廃液が静止している際の液面（すなわち、定常状態時のタンク液面）に等しい。本実施形態の液面センサ６４は、光の反射に基づいて液面を検出する光学式液面センサであり、図５に示すように、発光素子６４ａと、該発光素子６４ａと並設された受光素子６４ｂと、先端部に反射面６４ｄが形成された長尺体状のロッド６４ｃと、を有している。光学式液面センサは、一般的に感度が高く、また、ロッド６４ｃの材質としてフッ素樹脂等が用いられるために高い耐液性を備える。このため、本実施形態の液面センサ６４は、刺激性物質等を含むＵＶインクの液面を検出するセンサとして好適なものである。但し、これに限定されるものではなく、例えば、電極式液面センサや浮子式液面センサ等も利用可能である。

以上のような構成の廃液処理ユニット６０は、図１に示すように、コントローラ１００によりユニット制御回路１０４を介して制御される。

＜移動機構６３の制御について＞
以下、コントローラ１００による移動機構６３の制御について説明する。当該制御について説明するにあたって、先ず、液面センサ６４による液面検出について図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら説明する。図６Ａ及び図６Ｂは、液面センサ６４による液面検出についての説明図である。

本実施形態の液面センサ６４は、前述したように、発光素子６４ａから発せられた光の反射の有無を検出することにより液面を検出し、当該液面に応じた電気信号を出力する。具体的に説明すると、ロッド６４ｃの先端部が空気中にあるときには、ロッド６４ｃと空気との屈折率の差が大きいため、図６Ａに示すように、発光素子６４ａからの光（検出光）が反射面６４ｄで全反射する。この結果、受光素子６４ｂは検出光を受光して比較的大きな電気信号（液無信号）を出力する。逆に、前記先端部が液中にあるときは、屈折率の差が小さくなるため、図６Ｂに示すように、検出光は反射面６４ｄを透過して液中に放出される。この結果、受光素子６４ｂは検出光を受光せず、比較的小さな電気信号（液有信号）を出力する。したがって、本実施形態の液面センサ６４は、ロッド６４ｃの先端部が上下方向において液面に差し掛かる位置（換言すると、液有信号と液無信号とが切り替わる位置）に位置することにより、前記液面を検出することとなる。

そして、本実施形態では、図５に示すように、上記の液面センサ６４が第二アーム６３ｄを介して前記支持部材６３ｂに支持されている。したがって、移動機構６３の移動により前記液面センサ６４は上下方向に移動することが可能である。これにより、収容タンク６１の廃液の量の変化により液面が上下方向に変化した場合においても、変化後の該液面を検出することが可能になる。

具体的に説明すると、ロッド６４ｃの先端部が液面に差し掛かった状態にあるときに、新たな廃液が送液ポンプ５１により収容タンク６１へ送液されることにより収容タンク６１内の廃液の量が増加した場合（すなわち、液面が上昇した場合）、コントローラ１００は、移動機構６３を制御して液面センサ６４を上方に移動させる。液面センサ６４が、ロッド６４ｃの先端部が再び液面に差し掛かると、該液面センサ６４からの電気信号が液有信号から液無信号に切り替わる。すなわち、液面センサ６４が変化後の該液面を検出するようになる。そして、液面センサ６４が液面を検出する位置（すなわち、液面センサ６４が出力する電気信号が切り替わる位置）に位置した時点で、コントローラ１００は、移動機構６３による該液面センサ６４の移動を停止する。

他方、ロッド６４ｃの先端部が液面に差し掛かった状態にあるときに、収容タンク６１内の廃液の引き抜き等により該収容タンク６１内の廃液の量が減少した場合（すなわち、液面が下降した場合）、コントローラ１００は、移動機構６３を制御して液面センサ６４を下方に移動させる。そして、液無信号から液有信号に切り替わる位置に到達するまで液面センサ６４が下方に移動することにより、該液面センサ６４は変化後の該液面を検出するようになる。

以上のような制御により、液面が上下方向に変化した場合においても、液面センサ６４は、該液面を検出する位置に位置し続けることが可能である。換言すると、液面に対する液面センサ６４の相対位置（上下方向における相対位置）を維持し続けることが可能である。

上記の内容をＵＶ照射ユニット６２側からの視点で改めて説明する。ＵＶ照射ユニット６２は、前述したように、移動機構６３の支持部材６３ｂに支持されている。したがって、コントローラ１００が移動機構６３を制御することにより、前記支持部材６３ｂに支持されたＵＶ照射ユニット６２及び液面センサ６４が上下移動することになる。このとき、ＵＶ照射ユニット６２は、液面センサ６４との相対位置を維持しながら上下移動する。そして、コントローラ１００は、液面センサ６４が出力する電気信号が切り替わる際（具体的には、液有信号と液無信号とが切り替わる際）に、移動機構６３によるＵＶ照射ユニット６２の上下移動を停止する。

以上のような制御により、液面が変化した場合においても、ＵＶ照射ユニット６２と該液面との間の距離は略一定に維持されることになる。具体的には、収容タンク６１に廃液が収容されている期間中、レンズ６２ｂの焦点が、常時、上下方向において前記液面の位置に位置するようになる。これは、前述したように、ＵＶ照射ユニット６２の液面センサ６４に対する相対位置を維持した上で、該液面に対する液面センサ６４の相対位置が常に維持されるように、コントローラ１００が移動機構６３を制御するためである。このような意味で、コントローラ１００は、ＵＶ照射ユニット６２と液面との間の距離を維持するために（より詳しくは、レンズ６２ｂの焦点を液面の位置に位置させ続けるために）、液面センサ６４が出力する電気信号の変化に応じて、移動機構６３を制御して該移動機構６３にＵＶ照射ユニット６２を上下移動させるためのものであると言える。このように、本実施形態の廃液処理ユニット６０は、収容タンク６１内における廃液の液面の変化に応じて、レンズ６２ｂの焦点（紫外線の収束点）の上下方向における位置を変えることが可能な装置である。

なお、移動機構６３によるＵＶ照射ユニット６２の上下移動が停止した時点でレンズ６２ｂの焦点が液面の位置に位置するように、液面センサ６４に対するＵＶ照射ユニット６２の相対位置関係が予め調整されている。つまり、当該相対位置関係は、液面センサ６４が出力する電気信号が切り替わる位置に該液面センサ６４が到達した際に前記焦点が液面の位置に位置するような関係に調整されている。なお、前記相対位置関係は、支持部材６３ｂから見たときのＵＶ照射ユニット６２及び液面センサ６４の各々の位置（具体的には、支持部材６３ｂに備えられた第一アーム６３ａ及び第二アーム６３ｄの上下方向長さ）を調整することによって調整されている。

＝＝＝プリンタ１０の動作＝＝＝
上記の構成を備えた本実施形態のプリンタ１０に関して、その動作例を説明する。

＜＜印刷動作＞＞
先ず、媒体Ｓに画像を印刷する場合のプリンタ１０の動作（印刷動作）を説明する。コントローラ１００は、インターフェイス１０１を介してホストコンピュータ１１０からの印刷データを受信すると、ユニット制御回路１０４を介して回転ドラム２０、ヘッドユニット３０、及び、定着ユニット４０を制御する。コントローラ１００の制御を受けて、回転ドラム２０は回転し、定着ユニット４０は該回転ドラム２０の周面２２に向けて紫外線を照射する。

その後、給紙部７２から供給された媒体Ｓは、回転ドラム２０まで搬送されると、該回転ドラム２０に巻きつけられることにより該回転ドラム２０の周面２２に保持される。媒体Ｓが回転ドラム２０と一体的に回転するようになると、コントローラ１００は、ヘッドユニット３０を制御して各ヘッド３１のノズルから媒体Ｓに向けてＵＶインクを噴射させる。この結果、媒体ＳにＵＶインク滴が着弾する（つまり、媒体ＳにＵＶインクが付着する）。そして、回転ドラム２０の回転より、その回転方向においてＵＶインク滴が順次媒体Ｓに着弾する。したがって、媒体Ｓには、回転方向に沿って複数並んだＵＶインク滴からなるドットラインが形成される。

また、媒体Ｓに着弾したＵＶインク滴は、回転ドラム２０の回転により、定着ユニット４０のランプユニット４１が有する照射面４１ａと対向する位置に移動する。そして、ＵＶインク滴は定着ユニット４０からの紫外線を受けて硬化する。この結果、媒体Ｓに形成されたドットラインが該媒体Ｓに定着する。なお、前述したように、ランプユニット４１はインク色毎に備えられている。このため、各色のＵＶインク滴は、該ＵＶインク滴の色に応じたランプユニット４１が照射する紫外線を受けることになる。

回転ドラム２０の更なる回転により、回転ドラム２０の周面２２のうちの非保持領域２２ａがノズルと対向するようになると、コントローラ１００は、ノズルからのインクの噴射を中断し、各ヘッド３１をヘッドキャリッジ３２とともに移動方向に移動させる。その後、コントローラ１００は、上記と同様の動作を実行する。この結果、媒体Ｓに既に着弾した硬化状態のＵＶインク滴上に、該ＵＶインク滴とは異なる色のＵＶインクが重なるように着弾する。また、コントローラ１００は、ヘッド３１の移動に合わせて、各ランプユニット４１をランプユニットキャリッジ４２とともに移動方向に移動させる。これにより、ＵＶインク滴は、ヘッド３１が移動した後においても、該ＵＶインク滴の色に応じたランプユニット４１からの紫外線を受けることになる。

そして、コントローラ１００が上記一連の動作を繰り返し実行する結果、各色のドットラインが媒体Ｓの画像形成領域全域に亘って定着する。この結果、最終的に媒体Ｓに画像が印刷される。その後、画像が印刷された媒体Ｓは、回転ドラム２０から脱離して排紙部７４まで搬送され、該排紙部７４によりプリンタ１０外に排出される。

＜＜廃液処理動作＞＞
次に、プリンタ１０内における廃液処理動作、すなわち、廃液処理ユニット６０が廃液を回収して該廃液を硬化させる動作について、図７を参照しながら説明する。図７は、廃液処理動作の説明図である。

廃液処理動作にて処理される廃液は、前述したように、フラッシングのためにノズルからＵＶインクが噴射されることにより発生する。当該フラッシングの流れについて説明すると、媒体Ｓに対してノズルからＵＶインクを噴射しない期間（すなわち、休止期間）において、コントローラ１００が、各ヘッド３１をヘッドキャリッジ３２とともに移動方向に移動させて、前記各ヘッド３１を待機位置に至らせる。そして、コントローラ１００は、キャップユニット５０に前記各ヘッド３１のノズル面３１ａを封止させる（図５参照）。さらに、コントローラ１００は、各ヘッド３１のノズル面３１ａがキャップユニット５０により封止された状態でフラッシングを実行する。

フラッシングの実施後、コントローラ１００は、送液ポンプ５１を起動して、該送液ポンプ５１により、キャップユニット５０が凹部５０ａ内に受けたＵＶインクを廃液処理ユニット６０に送液する。廃液処理ユニット６０は、送液ポンプ５１により送られてくるＵＶインク、すなわち、廃液を収容タンク６１に収容させることにより、該廃液を回収する。この結果、収容タンク６１内の廃液の液面が変化する（上昇する）。

その後、コントローラ１００は、液面センサ６４に収容タンク６１内の廃液の液面を検出させるために、移動機構６３を制御して該液面センサ６４を上方に移動させる。これにより、液面センサ６４は、該液面センサ６４が出力する電気信号が切り替わる位置まで上昇する。これと同時に、移動機構６３は、ＵＶ照射ユニット６２についても、該ＵＶ照射ユニット６２と液面との間の距離が所定の距離になるように上方に移動させる。具体的に説明すると、ＵＶ照射ユニット６２は、レンズ６２ｂの焦点が液面の位置に位置するように上昇する。

そして、コントローラ１００は、液面センサ６４が液面を検出した時点（すなわち、ＵＶ照射ユニット６２のレンズ６２ｂの焦点が液面の位置に位置した時点）で移動機構６３の制御を中断する。その後、コントローラ１００は、ＵＶ照射ユニット６２（具体的には、ＵＶ照射ユニット６２の光源６２ａ）を制御して該ＵＶ照射ユニット６２に紫外線を照射させる。すなわち、ＵＶ照射ユニット６２が、収容タンク６１内の未硬化状態の廃液の液面に向けて紫外線を照射するようになる。このとき、ＵＶ照射ユニット６２は、図７に示すように、レンズ６２ｂの焦点が液面の位置に位置した状態で紫外線をスポット照射する。つまり、ＵＶ照射ユニット６２が紫外線を照射すると、レンズ６２ｂが光源６２ａから発せられた紫外線を集光して、該レンズ６２ｂの焦点に該紫外線を収束させる。この結果、図７に示すように、ＵＶ照射ユニット６２は、前記液面が位置する位置に紫外線が収束するように該紫外線をスポット照射することになる。なお、スポット照射とは、液面の一部分に紫外線を集中的に照射することであり、液面全面に紫外線を照射する全面照射の対義的概念である。

したがって、本実施形態では、前記液面のうちの一部にＵＶ照射ユニット６２からの紫外線が集中的に照射されることになる。すなわち、本実施形態のＵＶ照射ユニット６２は、収容タンク６１内の未硬化状態の液面のうち、紫外線が当たる部分の面積が該液面の面積よりも小さくなるように、紫外線をスポット照射する。

以上のようにＵＶ照射ユニット６２が紫外線をスポット照射する結果、紫外線が収束する位置にある廃液（より具体的には、レンズ６２ｂの焦点が位置する位置にある未硬化状態の廃液）が選択的に硬化するようになる。つまり、液面の位置において紫外線が収束する位置にある廃液は紫外線を集中的に受ける一方、液面の位置において紫外線が収束する位置以外の位置にある廃液は紫外線を受けない。すなわち、紫外線が収束する位置にある廃液に照射される紫外線の照射量が最も大きくなる。この結果、当該廃液は速やかに未硬化状態から硬化状態に移行する。

そして、紫外線が収束する位置にある廃液は硬化すると、未硬化状態のときよりも比重が高くなるため、図７に示すように、やがて収容タンク６１の底部に沈降する。このように硬化した廃液（図７中、グレー色に塗られた廃液であり、以下、硬化物とも言う）が沈降する結果、液面において紫外線が収束する位置には、再び未硬化状態の廃液が位置するようになる。この後、再び、紫外線が収束する位置にある廃液が選択的に硬化され、その硬化物は収容タンク６１の底部へ沈降する。このような現象が繰り返されることにより、収容タンク６１の底部には次第に硬化物が堆積し、その堆積量はＵＶ照射ユニット６２の紫外線照射時間の経過に伴って増加する。つまり、収容タンク６１内の廃液の硬化が着々と進行することになる。

なお、収容タンク６１内の廃液の量が更に増えて該廃液の液面が更に上昇した場合、コントローラ１００は、前述したように、移動機構６３を制御して液面センサ６４を上昇させて、該液面センサ６４に新たな液面を検出させる。これとともに、前記コントローラ１００は、レンズ６２ｂの焦点が前記新たな液面の位置に位置するように、ＵＶ照射ユニット６２を上昇させる。この結果、図８に示すように、ＵＶ照射ユニット６２は、前記新たな液面が位置する位置に紫外線が収束するように該紫外線をスポット照射するようになる。図８は、液面が変化した場合の図であり、図７に対応した図である。

また、収容タンク６１内の廃液の量が減り該廃液の液面が下降した場合においても、コントローラ１００は、レンズ６２ｂの焦点が新たな液面の位置に位置するように、移動機構６３を制御してＵＶ照射ユニット６２を下降させる。具体的に説明すると、例えば、収容タンク６１内に相当量の廃液がある状態から空の状態に移行した後に最初のフラッシングが行われると、コントローラ１００は、その先端部が液面よりも上方に位置する液面センサ６４を下降させて、該液面センサ６４に液面を検出させる。これとともに、コントローラ１００は、レンズ６２ｂの焦点が液面の位置に位置するように、ＵＶ照射ユニット６２を下降させる。

以上のように、本実施形態において、ＵＶ照射ユニット６２は、廃液の液面が変化した場合にも該液面が位置する位置に紫外線を収束させ続け、該紫外線が収束する位置にある廃液を速やかに硬化させることが可能な状態を持続する。

＝＝＝本実施形態の廃液処理ユニット６０の有効性について＝＝＝
以上、本実施形態では、紫外線を受けて硬化する廃液を収容するための収容タンク６１と、前記収容タンク６１内の未硬化状態の廃液の液面に向けて紫外線を照射するためのＵＶ照射ユニット６２と、を有し、該ＵＶ照射ユニット６２が、前記液面のうちの紫外線が当たる部分の面積が該液面の面積よりも小さくなるように紫外線をスポット照射する廃液処理ユニット６０について説明した。以下、本実施形態の廃液処理ユニット６０の有効性について図９を参照しながら説明する。図９は、本実施形態の廃液処理ユニット６０の有効性についての説明図であり、従来の廃液処理ユニット６０を示した図である。

廃液処理ユニット６０においては、発明が解決しようとする課題の項で説明したように、収容タンク６１内の未硬化状態の廃液を可及的速やかに硬化させることが求められている。しかしながら、従来の廃液処理ユニット６０では、前記収容タンク６１内の未硬化状態の廃液の液面に対して、紫外線が全面照射されていた結果、未硬化状態の廃液を硬化させることが困難であった。

具体的に説明すると、従来の廃液処理ユニット６０についても、収容タンク６１内の未硬化状態の廃液の液面に向けて紫外線が照射される結果、液面の位置に廃液の硬化物が形成される。しかし、従来の廃液処理ユニット６０では、図９に示すように、ＵＶ照射ユニット６２が廃液の液面全体に紫外線を全面照射していたため、前記硬化物が前記液面を覆うようになるまで成長し、最終的には収容タンク６１の内壁面に固着するようになる。この結果、廃液の表面に硬化物の皮膜（図９中、記号ＫＨにて示す）が形成され、当該皮膜ＫＨは収容タンク６１の内壁面に固着しているために、該収容タンク６１の底部に沈降せず、そのまま液面位置に停滞することになる。かかる皮膜ＫＨの形成により、ＵＶ照射ユニット６２からの紫外線は、皮膜ＫＨの下方に位置する未硬化状態の廃液まで達し難くなり、前記皮膜ＫＨの下方に位置する廃液の硬化が阻害されることになる。

また、ＵＶ照射ユニット６２からの紫外線が液面全体に分散する結果、該液面のうちの紫外線が当たる部分における単位面積あたりの紫外線照射量が比較的少なくなってしまう。

これに対し、本実施形態のＵＶ照射ユニット６２は、前記液面のうちの紫外線が当たる部分の面積が該液面の面積よりも小さくなるように紫外線をスポット照射する。このため、皮膜ＫＨの形成が防止される。すなわち、液面の一部に紫外線が集中照射されるため、当該一部において廃液が紫外線を受けて硬化する。これにより、該廃液の硬化物は、液面全体に広がり収容タンク６１の内壁面に固着する状態に至るまで成長することはなく、収容タンク６１の底部へ沈降する。この結果、液面のうちの紫外線が当たる部分においては、廃液の硬化物が停滞することがなく、未硬化状態の廃液に紫外線が照射され続けることになる。

さらに、液面の一部にＵＶ照射ユニット６２からの紫外線が集中照射される結果、該液面のうちの紫外線が当たる部分における単位面積あたりの紫外線照射量は、全面照射の場合と比較して多くなる。この結果、本実施形態では、紫外線が当たる部分に位置する廃液の硬化速度が、全面照射の場合よりも速くなる。

以上のように、本実施形態の廃液処理ユニット６０では、従来の廃液処理ユニット６０において生じていた上記課題を解消し、収容タンク６１内の未硬化状態の廃液を効率良く硬化させることが可能となる。

また、本実施形態では、前記ＵＶ照射ユニット６２が、前記収容タンク６１内において廃液が位置する位置に紫外線が収束するように、該紫外線をスポット照射することとした。これにより、紫外線が収束する位置が収容タンク６１内において廃液が位置する位置と異なる場合（例えば、レンズ６２ｂの焦点が収容タンク６１の外側に位置する場合）と比較して、収容タンク６１内の廃液に紫外線をより効率良く照射することが可能になる。特に、紫外線が収束する位置にある廃液については、該紫外線が集中的に照射される結果、速やかに硬化させることが可能になる。この結果、未硬化状態の廃液をより効率良く硬化させることが可能となる。

さらに、本実施形態では、前記ＵＶ照射ユニット６２が、収容タンク６１内において液面が位置する位置に紫外線が収束するように該紫外線をスポット照射することとした。具体的に説明すると、前記ＵＶ照射ユニット６２は、レンズ６２ｂの焦点が前記液面の位置に位置した状態で、紫外線をスポット照射することとした。かかる場合、前記液面のうちの紫外線が当たる部分における単位面積あたりの紫外線照射量を、最大にすることが可能になる。つまり、紫外線が収束する位置が前記収容タンク６１内において廃液が位置する位置にある場合においては、前記紫外線が収束する位置が上下方向において液面に近付くほど、前記単位面積あたりの紫外線照射量が大きくなる。これにより、液面の位置にて紫外線を受ける廃液を、より速やかに硬化させることが可能になる。この結果、未硬化状態の廃液をより一層効率良く硬化させることが可能になる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき、主として、廃液処理ユニット６０、及び、該廃液処理ユニット６０を有するプリンタ１０について説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。

また、上記実施形態では、回転ドラム２０の周面２２に媒体を保持しながら該媒体に画像を印刷するプリンタ１０について説明した。しかし、これに限定されるものではなく、上記実施形態とは異なる形態（第一変形例）も考えられる。以下、第一変形例に係るプリンタ１２について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、第一変形例に係るプリンタ１２の構成を示す概略図であり、図中、媒体Ｓの搬送方向を矢印にて示している。

第一変形例に係るプリンタ１２は、図１０に示すように、単一のヘッド３１を備えるヘッドユニット３０と、媒体Ｓを搬送方向に搬送するための搬送ユニット８０と、を有する。この搬送ユニット８０は、給紙ローラ８１と、搬送ローラ８２と、プラテン８３と、排紙ローラ８４と、を有する。媒体Ｓは、給紙ローラ８１によりプリンタ１０内に給紙された後、搬送ローラ８２により搬送方向において印刷可能な領域まで搬送される。その後、媒体Ｓはプラテン８３に支持されながら搬送方向に搬送され続け、最終的に排紙ローラ８４によりプリンタ１０外に排出される。第一変形例では、ヘッド３１の下面がノズル面３１ａであり、当該ノズル面３１ａには、搬送方向に沿って列上に並んだ複数のノズルがインク色毎に形成されている。また、第一変形例では、コントローラ１００が、ヘッド３１を移動方向に移動させながらノズルからＵＶインクを噴射させて前記移動方向に沿うドットラインを媒体Ｓに形成する動作と、移動方向と交差した搬送方向に該媒体Ｓを搬送する搬送処理と、を交互に繰り返す。このような第一変形例に係るプリンタ１２にも本発明は適用可能である。

また、上記実施形態では、ドットラインを形成するために移動方向に移動するヘッド３１を有するプリンタ１０（所謂シリアルプリンタ）について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、移動せずに固定位置に配置されたヘッド３１を有し、媒体Ｓの搬送方向と交差する方向に並ぶ複数のドットを一度に形成することが可能なプリンタ（所謂ラインプリンタ）であってもよい。

また、上記の実施形態では、媒体Ｓに付着しないＵＶインクとして、フラッシングのためにノズルから噴射されたＵＶインクを例に挙げて説明した。但し、媒体に付着しないＵＶインクは、フラッシングのためにノズルから噴射されたＵＶインク以外にも考えられる。例えば、ノズルからＵＶインクを噴射する際にミスト状のＵＶインクが発生することがあり、当該ミスト状のＵＶインクは、媒体Ｓに付着することなくプリンタ１０内において浮遊する。このようなミスト状のＵＶインクを廃液として回収して硬化させる廃液処理ユニット６０であってもよい。

また、上記の実施形態では、ＵＶ照射ユニット６２がレンズ６２ｂにより紫外線を収束させて該紫外線をスポット照射することとしたが、レンズ６２ｂ以外の他の紫外線収束方法により紫外線を収束することとしてもよい。

また、上記の実施形態では、液体の一例であるＵＶインクを噴射するインクジェットプリンタについて説明したが、これに限られるものではない。インク以外の他の液体（紫外線を受けて硬化するインク以外の液体であり、機能材料等の粒子が分散されている液体を含む）を噴射する液体噴射装置に具体化することも可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料が分散または溶解した状態で含まれた液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置等が挙げられ、これらのうち、いずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することが可能である。

プリンタ１０の基本構成を示すブロック図である。 プリンタ１０の全体構成の概略を示す図である。 プリンタ１０の全体構成の断面を示す模式図である。 ノズル面３１ａを示した図である。 本実施形態の廃液処理ユニット６０を示す概念図である。 図６Ａ及び図６Ｂは液面センサ６４による液面検出についての説明図である。 廃液処理動作の説明図である。 液面が変化した場合の図である。 本実施形態の廃液処理ユニット６０の有効性についての説明図である。 第一変形例に係るプリンタ１２の構成を示す概略図である。

符号の説明

１０ プリンタ、１２ 第一変形例に係るプリンタ、
２０ 回転ドラム、２１ 回転軸、２２ 周面、２２ａ 非保持領域、
３０ ヘッドユニット、３１ ヘッド、３１ａ ノズル面、
３２ ヘッドキャリッジ、３３ インクカートリッジ、３４、３５ ガイド軸、
４０ 定着ユニット、４１ ランプユニット、４２ ランプユニットキャリッジ、
４３、４４ ガイド軸、５０ キャップユニット、５０ａ 凹部、
５１ 送液ポンプ、６０ 廃液処理ユニット、６１ 収容タンク、
６２ ＵＶ照射ユニット、６２ａ 光源、６２ｂ レンズ、６３ 移動機構、
６３ａ 第一アーム、６３ｂ 支持部材、６３ｃ ステップモータ、
６３ｄ 第二アーム、６４ 液面センサ、６４ａ 発光素子、６４ｂ 受光素子、
６４ｃ ロッド、６４ｄ 反射面、６５ ケーシング、７２ 給紙部、
７４ 排紙部、７６ フレーム、８０ 搬送ユニット、８１ 給紙ローラ、
８２ 搬送ローラ、８３ プラテン、８４ 排紙ローラ、
１００ コントローラ、１０１ インターフェイス、１０２ ＣＰＵ、
１０３ メモリ、１０４ ユニット制御回路、１１０ ホストコンピュータ

Claims (6)

1. 紫外線を受けて硬化する廃液を収容するための収容部と、
   前記収容部内の未硬化状態の廃液の液面に向けて紫外線を照射するための照射部と、
   を有する廃液処理装置であって、
   前記照射部は、前記液面のうちの紫外線が当たる部分の面積が該液面の面積よりも小さくなるように紫外線をスポット照射することを特徴とする廃液処理装置。
2. 請求項１に記載の廃液処理装置において、
   前記照射部は、前記収容部内において廃液が位置する位置に紫外線が収束するように、該紫外線をスポット照射することを特徴とする廃液処理装置。
3. 請求項２に記載の廃液処理装置において、
   前記照射部は、前記液面が位置する位置に紫外線が収束するように該紫外線をスポット照射することを特徴とする廃液処理装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の廃液処理装置において、
   前記収容部は収容タンクであり、
   前記照射部は収容タンク内において前記液面の上方に位置することを特徴とする廃液処理装置。
5. 紫外線を受けて硬化する液体を、媒体に噴射するためのノズルと、
   前記ノズルから噴射された前記液体のうち、媒体に付着しない前記液体を廃液として収容する収容部と、該収容部内の未硬化状態の前記廃液の液面に向けて紫外線を照射するための照射部と、を有する廃液処理装置と、
   を有する液体噴射装置であって、
   前記照射部が、前記液面のうちの紫外線が当たる部分の面積が該液面の面積よりも小さくなるように紫外線をスポット照射することを特徴とする液体噴射装置。
6. 請求項５に記載の液体噴射装置において、
   前記廃液処理装置は、前記照射部を上下移動させるための移動機構と、前記液面に応じた信号を出力する液面センサと、を有し、
   前記照射部と前記液面との間の距離を維持するために、前記液面センサが出力する前記信号の変化に応じて、前記移動機構を制御して該移動機構に前記照射部を上下移動させるコントローラ、
   を有することを特徴とする液体噴射装置。