特許 5718076 インクジェット記録装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5718076

(24)【登録日】2015年3月27日

(45)【発行日】2015年5月13日

(54)【発明の名称】インクジェット記録装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/185 20060101AFI20150423BHJP

   B41J 2/035 20060101ALI20150423BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/185 101

   B41J2/035

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-15237(P2011-15237)

(22)【出願日】2011年1月27日

(65)【公開番号】特開2012-153053(P2012-153053A)

(43)【公開日】2012年8月16日

【審査請求日】2013年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(73)【特許権者】

【識別番号】598033240

【氏名又は名称】セントラル機械商事株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】有馬 崇博

(72)【発明者】

【氏名】宮尾 明

(72)【発明者】

【氏名】谷口 和彦

(72)【発明者】

【氏名】川崎 博之

(72)【発明者】

【氏名】藤倉 誠司

(72)【発明者】

【氏名】井上 智博

(72)【発明者】

【氏名】清水 義章

【審査官】 島▲崎▼ 純一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１２５２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０１５９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１５０４３７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１ − ２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置本体に収納されているインクを貯留するためのインク容器と、
前記インクをインク粒子として吐出して被印字物に印字を行うためのノズルと、
前記インク容器から前記ノズルに前記インクを供給するためのインク供給流路と、
前記ノズルから吐出されたインク粒子のうち印字に用いられるインク粒子に帯電させる帯電電極と、
前記帯電電極により帯電させられたインク粒子を偏向させる偏向電極と、
前記ノズルより吐出した前記インク粒子のうち、印字に使用されないインク粒子を回収するためのガターと、
前記ガターで回収されたインク粒子を前記インク容器に回収するためのインク回収流路と、
前記インク容器から排出されるエアを前記ガターに供給する溶剤エア循環流路と、
を備えるインクジェット記録装置であって、
前記溶剤エア循環流路に少なくとも２つの独立流路からエアを供給するエア供給手段を有し、
前記エア供給手段の少なくとも一つは、前記装置本体外のエアを供給する第２エア供給手段であって、更に、
前記インク容器が収納されている前記装置本体の内部と外部の温度をそれぞれ少なくとも一か所以上測定する温度検出手段と、
前記本体の内部と前記装置本体の外部の温度差を算出する手段を有し、
前記温度差に連動させてフレッシュエアの供給量を制御するフレッシュエア制御手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。

【請求項2】

前記エア供給手段の少なくとも一つは、インク回収手段を通過した溶剤エアを供給する第１エア供給手段であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項3】

前記第２エア供給手段で供給するエアの溶剤濃度は、前記インク回収流路を通過するエアの溶剤濃度よりも低いことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。

【請求項4】

前記第２エア供給手段は、前記第１エア供給手段で供給するエアの温度よりも低い温度のエアを前記溶剤エア循環流路に供給することを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。

【請求項5】

前記溶剤エア循環流路を流れるエア流量が、前記インク回収流路を流れるエア流量と同じ又は多いことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項6】

前記第２エア供給手段は、前記装置本体に連通する流路を有することを特徴とする請求項３から請求項６の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項7】

前記溶剤エア循環流路上に気液分離手段を有し、前記第２エア供給手段から供給される前記装置本体の外部のエアと前記気液分離手段から排出される溶剤ガスを混合させるエア混合手段を有することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項8】

溶剤エア循環流路上に冷却手段を有し、前記第２エア供給手段から供給される前記装置本体の外部のエアと前記冷却手段と前記ガターとの間を流れる溶剤エアと混合させるエア混合手段を有することを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項9】

前記溶剤ガスを前記装置本体の外部に排気する排気手段を有し、前記排気手段の排気動作に連動させて、前記第２エア供給手段により前記装置本体からの溶剤エア循環流路に前記装置本体の外部の空気の供給を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項３から請求項９の何れか１項に記載のインクジェット記録装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノズルよりインクを噴出することで印字を行うインクジェット記録装置に関する。

【背景技術】

【0002】

いわゆるコンティニュアス方式のインクジェット記録装置においては、ノズルよりインクを噴出させ、印字に用いるインク粒子にのみ帯電電極で帯電させ、帯電されたインク粒子を偏向電極で飛翔方向を偏向させて印字を行い、印字に用いないインク粒子はガターに吸引されて回収され、再度印字に用いるものである。ガターにおいては、インク粒子を吸引して回収する際に周囲の空気も同時に吸引する。吸引された空気は、インク容器内に送られ続けるため、インク容器内から排出する必要がある。

【0003】

インクと同時に吸引された空気には、インク内にあるインク濃度を調整するための溶剤成分が揮発しており、ガターから吸引した空気をインクジェット記録装置外に排出すると溶剤成分も排出される。

【0004】

そのため、インク溶剤成分の揮散を抑え、インク劣化の少ないインク循環系を提供することを目的として、荷電変調形インクジェット記録装置において、インクタンクからノズルにインクを加圧供給するインク供給系と、該ノズルより噴射されるインクのうち、印字に使用されないインク粒子を回収するガターと、該ガターで回収したインクをインクタンクへ吸引回収するインク回収系とにより構成されるインク循環系において、前記ガターからインクと共に吸引回収されるインクの溶剤分を含む空気（溶剤ガスまたは排気ガスと呼ぶ）を前記ガターへ循環させることを特徴とするインクジェット記録装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【0005】

かかる技術によると排気ガスのすべてをガターに供給して排気ガスを循環させることによりインクからの溶剤成分の蒸発を低減させることができる。しかし、インクジェット記録装置においては、装置の稼動を停止する際のノズル洗浄や、その他メンテナンスの際に使用した溶剤がインク循環経路に入るためインク溶剤の蒸発が遅いと、インク濃度が徐々に低下してしまう。

【0006】

そこで、溶剤ガスをガターに戻すとともに溶剤ガスの一部をインクジェット記録装置外に排出する技術が開示されている。（例えば、特許文献２参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開昭６０−０１１３６４号公報

【特許文献2】ＷＯ２００８／１１７０１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１、２においては、溶剤ガスをガターに供給する流路（溶剤ガス循環流路）中において冷却されることにより空気中に気化していた溶剤が液化し、液化した溶剤（結露液とも呼ぶ）がガターよりこぼれ出て周囲を汚す恐れがあった。また、液化した溶剤がガターにおけるインクの回収口付近に付着し、本来印字に用いられるインク粒子が溶剤に衝突して所定の位置に印字できず、印字の形状が乱れ印字品質が低下する恐れがあった。
本発明の目的は、溶剤ガス循環流路内における液体(結露液)の発生を低減し、ガターからの液体の流出を防止することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記課題を解決する手段として、特許請求の範囲に記載した手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、インクを貯留するためのインク容器と、前記インクをインク粒子として吐出して被印字物に印字を行うためのノズルと、前記インク容器から前記ノズルに前記インクを供給するためのインク供給流路と、前記ノズルより吐出した前記インク粒子のうち、印字に使用しない前記インク粒子を回収するためのガターと、このガターで回収した前記インク粒子を前記インク容器に回収するためのインク回収流路と、前記インク回収流路を介して前記インク粒子とともに回収された溶剤蒸気を含んだ溶剤ガスを前記ガターに供給するためのエア循環流路と、を含むインクジェット記録装置であって、前記エア循環流路を通る液体の少なくとも一部を除去する液体除去手段を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

以上に述べた本発明によれば、エア循環流路内の溶剤ガスの溶剤濃度を低下させ、エア循環中での結露の発生を低減することができるので、ガターから結露液の流出を防止できる。

【0011】

また、本発明によれば、印字に使用するインク粒子の飛翔を妨げることを低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明による実施例１のインクジェット記録装置におけるインクおよび溶剤ガスの流路系統を示す概略構成図である。

【図2】本発明による実施例２のインクジェット記録装置におけるインクおよび溶剤ガスの流路系統を示す概略構成図である。

【図3】本発明の実施例２における気液分離器の断面構成図である。

【図4】本発明の実施例２における気液分離器の断面構成図である。

【図5】本発明のインクジェット記録装置の制御回路を示す概略構成図である。

【図6】本発明のインクジェット記録装置の概観斜視図である。

【図7】本発明のインクジェット記録装置本体の概略縦断面図である。

【図8】本発明のインクジェット記録装置のガターの一例を示す断面図である。

【図9】本発明による実施例１のインクジェット記録装置におけるインクおよび溶剤ガスの流路系統の変形例を示す概略構成図である。

【図10】本発明のインクジェット記録装置のガターの一例を示す断面図である。

【図11】本発明による実施例１のインクジェット記録装置の変形例である。

【図12】本発明による実施例２のインクジェット記録装置の変形例である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施例について、添付の図面を用いながら詳細に説明する。

【実施例1】

【0014】

＜装置外観の構成＞
まず、図６を用いてにインクジェット記録装置の外観構成について説明する。制御系や循環系を収納した本体６００とインク粒子を噴出する印字ヘッド６１０と、本体６００と印字ヘッド６１０を結ぶケーブル６２０で構成されている。ケーブル６２０の長さは一般的に２〜６ｍである。本体６００には、ユーザが印字内容や印字仕様等の入力及び制御内容や装置運転状況等の表示が可能なタッチパネル式液晶パネル６３０が備えられている。印字ヘッド６１０の内部には、インク粒子を形成するノズルやインク粒子を帯電・偏向するための電極類が納められおり、ステンレスのカバーで覆われている。印字ヘッド６１０先端にはインク粒子が通過可能な開口部６４０が形成されている。本体６００の下部には開閉可能な扉６７０が設けられており、ここから内部メンテナンスを行うことができるようになっている。また外部ユニット６９０は、本体６００の一部の構成面に取り付けられており、本体６００とケーブル６２０を結ぶ流路を収納できるようになっている。ケーブル６２０は、本体６００または外部ユニット６９０に取り付けられている。

【0015】

＜本体内部の構成＞
つぎに、本体６００の内部構成について図７を用いて説明する。本体６００上部には制御回路６４５等の電気系部品が配置されている。本体下部６８０には、電磁弁ユニット６５０、ポンプユニット６５５等の循環系制御部品が配置されており、本体下部６６０にはノズルに供給するインクを貯めたインク容器１と、印字ヘッド６１０内に収納されている後述するノズル６に供給する溶剤を貯めた溶剤容器１６が納められている。扉６７０を開くことで、インク容器１、溶剤容器１６を本体６００から引き出せるようになっており、インクや溶剤の補給、廃棄等のメンテナンスが容易にできるように構成されている。

【0016】

＜制御回路６４５の説明＞
つぎに、インクジェット記録装置の制御回路６４５について図５を用いて説明する。ＣＰＵ３００は、本実施例のインクジェット記録装置の制御を司る中央演算処理装置である。ＲＯＭ３１０は、ＣＰＵ３００が動作するのに必要なプログラムや制御データを記憶する読み出し専用のメモリである。ＲＡＭ３０５は、プログラム実行途上でＣＰＵ３００が扱うデータ等を一時的に記憶する書き換え可能なメモリである。バスライン３８０はＣＰＵ３００からのデータ、アドレス信号、コントロール信号全てを含む信号ラインである。インターフェース回路３１５は、データ、アドレス信号、コントロール信号等の入出力を仲介する。

【0017】

ポンプ制御回路３２０は、ＣＰＵ３００からの命令に基づいて供給ポンプ２、回収ポンプ１４の動作制御を行う。電磁弁制御回路３４０は、ＣＰＵ３００からの命令に基づいて後述する供給弁３３、回収弁３４、圧抜き弁１０１等のすべての電磁弁の動作制御を行う。励振源３７０はノズル動作条件に基づいた励振信号を作成し、ノズル６にある圧電アクチュエータ（図示せず）を駆動する。位相検出回路３３０は、後述するガター１１で回収したインク粒子の帯電量を検出する後述する位相センサ６０から信号を受け、記録信号の印加タイミングを決定する。記録信号源３６０は入力された印字データに基づいて各インク粒子の記録信号及び印字有無情報を作成後、ＲＡＭ３０５に保存し、ＣＰＵ３００からの命令に基づいて帯電電極７に記録信号を印加する。

【0018】

外部エア制御回路３８０は、インクジェット記録装置に圧縮エアを与えるエア源の動作制御を行う。また温度検出回路３９０は、インクジェット記録装置内部や外部に配された複数の温度センサの信号を検出し、温度や温度差を算出する。本実施例では、温度センサとしてサーミスタを使用し、本体６００内のインク温度Ｔ_１、印字ヘッド内部温度Ｔ_２、外部ユニット６９０の内部温度Ｔ_３、本体６００の周囲温度Ｔ_４を測定する。

【0019】

＜記録装置の説明＞
つぎに、本発明による第一の実施例のインクジェット記録装置の流路系統および記録動作について図１を用いて説明する。

【0020】

インクや溶剤ガスのインク容器１への流入やインク容器１からの流出は、インク容器１に接続されたインク供給流路２１、インク回収流路２２Ａ、インク回収流路２２Ｂ、エア循環流路２６Ａ（ガス供給流路とも呼ぶ。）、インク循環流路２６Ｂ、圧抜き流路２４（大気開放流路とも呼ぶ。）を通して行われる。本実施例においては、エア循環流路２６Ａと圧抜き流路２４とは、別々に設けられている。すなわち、エア循環流路２６Ａと圧抜き流路２４とは、それぞれ独立した流路を構成している。

【0021】

＜溶剤供給流路２５の説明＞
溶剤供給流路２３は、溶剤容器１６に貯留されている溶剤を溶剤ポンプ１５を用いてノズル６に供給し、ノズル６から吐出された溶剤はガター１１で回収された後、インク回収流路２２経由でインク容器１に回収される。これは主にインク固着によるノズル６の詰まりの防止や、インク容器１内のインクの濃度を調整するために行われる。

【0022】

なお、溶剤供給流路２３をインク容器１に接続することで、溶剤を溶剤容器１６からインク容器１に直接補給してもよい。また本実施例では、溶剤容器１６内で蒸発した溶剤ガスは、蒸気排出流路２５より本体６００外に排出するようにしているが、蒸気排出流路２５をインク容器１と接続することで、圧抜き流路２４より本体６００外に排出するようにしてもよい。

【0023】

＜インク供給流路２１と印字原理の説明＞
インク供給流路２１には、インク容器１、インクを圧送する供給ポンプ２、流路の開閉を行う供給弁３３、フィルタ５、インク圧力を調節する調圧弁３、供給インクの圧力を計測する圧力計４、切替弁３２が備えられており、インク容器１のインクを所定の圧力にてノズル６に供給するようになっている。なお、切替弁３２は三方型電磁弁であり、切替弁３２にはインク供給流路２１と溶剤流路２３が接続されており、ノズル６にインクと溶剤の供給を切替ることができる。供給弁３３は、二方型電磁弁である。

【0024】

ノズル６より吐出されるインク粒子８は、帯電電極７で帯電された後、偏向電界中を飛翔する。偏向電界は、５〜６ｋＶの高電圧が印加された高圧電極９と接地されたグランド電極１０との間に形成されており、帯電したインク粒子８Ａは、その帯電量に応じて偏向される。その後、被印字物１２に付着し、印字が行われる。印字に使用されないインク粒子８Ｂは、ガター１１に取り込まれ、インク回収流路２２を通してインク容器１に回収される。

【0025】

＜インク回収流路２２Ｂの説明＞
図１に示すようにガター１１に接続されているインク回収流路２２Ｂは、インクの回収中に混入した異物を取り除くフィルタ１３、回収したインクの帯電量を検出する位相センサ６０、ガター１１に負圧を発生させる回収ポンプ１４、インク回収流路の開閉を行う回収弁３４が備えられており、ガター１１で取り込まれたインクをインク容器１に送って回収するようになっている。回収弁３４は電磁式二方弁であり、インク回収時は開放されている。ガター１１では、インクとともに溶剤ガス循環流路２６から供給される溶剤ガスを吸い込むため、インク回収流路２２Ａ内では気液混合状態で回収され、インク容器１に戻される。インク容器１は流入するインクを貯留するのに十分な空間が備えられており、溶剤ガスは密度差によりインク液面３０上方に移動する。すなわち、インク容器１は、気液分離機能を備えており、気液分離部と呼ぶこともできる。また、気液分離部をインク容器１に設けたということもできる。インク容器１は、溶剤ガス循環流路２６以外に溶剤ガスが漏れ出ることのないように密閉されているため、溶剤ガスはインク液面３０の上方に導入口が設置された溶剤ガス循環流路２６に導かれる。またインク容器１に回収されたインクは、インク液面３０の下方に導入口が開口されたインク供給流路２１から供給ポンプ２により吸い出され、ノズル６に供給される。

【0026】

本実施例で用いた回収ポンプ１４はダイヤフラム式ポンプであり、エア流量１５０〜２００ｍｌ／分で吸引できる能力を持つ。また本実施例では、インク回収流路２２に使用される接続チューブは内径２ｍｍ、長さ２〜６ｍのテフロン（登録商標）チューブである。

【0027】

＜ガター１１構造＞
次に、ガター１１の詳細について図８を用いて説明する。図８に示すように、ガター１１は、ガターパイプ４０、及びガターブロック４５、を備えて構成されている。ガター１１は、ガターベース１７に載置されており、ガターベース１７には、ガターパイプ４０で回収したインクを回収する、ガターパイプ４０と接続されたインク回収流路２２Ａが形成されており、インク回収経路２２Ａは、位相センサ６０を介してインク回収流路２２Ｂに接続されている。ガターパイプ４０とインク回収流路２２Ａの接続部には、インクや溶剤等の液体の漏れを防ぐためのシール材であるＯリング４６Ａが取り付けられている。また、ガターベース４０には、循環ガスをガターパイプ４０に供給する溶剤ガス循環流路２６Ｂが形成されており、ガターブロック４５内に形成されている溶剤ガス供給流路４４に接続されている。溶剤ガス循環流路２６Ｂと溶剤ガス供給流路溶剤ガス供給流路４４の接続部には、溶剤ガスが漏れ出すことを防止するためのシール材であるＯリング４６Ｂが取り付けられている。

【0028】

ガターパイプ４０は、印字に使用されないインク粒子８Ｂを回収する開口端４７から始まる内部の空間が直線状に伸びる第１ガター流路４１、第１ガター流路４１に接続されたＬ字状に屈曲形成された第２ガター流路４２、及び第２ガター流路４２に接続されているとともに、インク回収経路２２Ａに接続されている内部の空間が直線状に伸びる第３ガター流路４３とを備えて構成されている。本実施例においては、ガターパイプ４０は、内径０．８ｍｍのステンレスパイプを用いて構成されている。第１ガター流路４１には設けた貫通孔４８に溶剤ガス供給流路４４が接続されており、溶剤ガス供給流路４４から第１ガター流路４１に溶剤ガスを供給するようになっている。

【0029】

ガターブロック４５は、溶剤ガスが流れる循環ガス供給流路４４が形成されており、ガターパイプ４０に接続されている循環ガス供給流路４４は、第１ガター流路４１からのインクの浸入を防止するために、絞り４４Ｂを有した段付流路構造をしている。本実施例では、第３ガター流路４４の流路４４Ａの内径１ｍｍ、絞り４４Ｂの内径０．６ｍｍとし、溶剤ガス循環流路２６Ｂへのインク浸入を防止している。また流路４４と接続する溶剤ガス循環流路２６Ｂの内径は１ｍｍで、接続部で段差が無いようにしてある。

【0030】

ガターブロック４５で支持するガターパイプ４０は、その両端を除いてガターブロック４５に内包され、密着固定されている。なお、印字に使用するインク粒子８Ａのうち、偏向量の小さくガター１１近くを飛翔するインク粒子８Ａがガターブロック４５へ衝突することを回避するために、ガターパイプ４０のインク粒子８Ｂが侵入する側の開口端４７の周辺には、ガターブロック４５が無いことが望ましい。即ち、開口端４７は、外見上においては、０．５〜２ｍｍ程度ガターブロック４５より突き出ていることが望ましく、本実施例では１ｍｍ突き出た配置となっている。

【0031】

ガターベース１７には、溶剤ガスを流す溶剤ガス循環流路２６Ｂと、インク回収流路２２Ａが形成されている。溶剤ガス循環流路２６Ｃは溶剤ガス循環流路２６Ｂと循環ガス供給流路４４と接続している。また、インク回収流路２２Ａは、位相センサ６０を介してインク回収流路２２と、ガター流路４３と接続している。印字に使用しないインク粒子８Ｂは、ガターパイプ４０の開口端４７に入り、回収ポンプ１４により発生した負圧により、第１ガター流路４１、第２ガター流路４２、第３ガター流路４３、インク回収流路２２Ａ、及びインク回収経路２２Ｂを通して、インク容器１へ吸引回収される。インク容器１から排出される溶剤ガスは、溶剤ガス循環流路２６Ａ，溶剤ガス循環流路２６Ｂ、循環ガス供給流路４４、及び貫通孔４８を通って、第１ガター流路４１内に供給される。

【0032】

また、流路４４Ａをガターパイプ４０に接続しなくても良い。即ち、図１０に示すように供給流路４４の流路４４Ａに供給された溶剤ガスはガターブロック４５に設けられた溶剤ガス排出孔４４Ｃから排出し、ガターパイプ４０に流路４４Ａを直接接続しなくてもよい。溶剤ガス排出孔４４Ｃから排出された溶剤ガスは、回収ポンプ１４により発生した負圧により矢印４９のように流れ、印字に使用しないインク粒子８Ｂとともにガターパイプ４０の開口端４７に吸引されることとなる。

【0033】

＜インク容器：圧抜き流路２４＞
図１に示すようにインク容器１に回収されたインクは、インク液面３０の下方に導入口が設置されたインク供給流路２１から供給ポンプ２により吸い出され、ノズル６に供給される。またインク容器１に導かれた溶剤ガスは、インク液面３０の上方に導入口が設置された溶剤ガス循環流路２６Ａ、または圧抜き流路２４に導かれる。

【0034】

圧抜き流路２４には、流路の開閉を行う圧抜き弁１０１が備えられている。本実施例では、圧抜き流路２４に使用した接続チューブは内径２ｍｍ、長さ０．５ｍのテフロンチューブが使用されており、インク容器１側のチューブ端はインク液面３０の上方に位置しており、大気側のチューブ端は本体６００の外に露出させられている。圧抜き弁１０１は電磁式二方弁であり、開放することで溶剤ガスをインク容器１から圧抜き流路２４を経由して本体６００の外部に放出するようになっている。溶剤ガスを溶剤ガス循環流路２６に供給する場合は、圧抜き弁１０１は閉止すればよい。なお、圧抜き弁１０１は流量調整機能を有する流量調整弁であってもよく、この場合、圧抜き流路２４と溶剤ガス循環流路２６Ａに溶剤ガスを流す割合を調整することができる。

【0035】

＜エア循環流路２６Ａ、フレッシュエア供給流路７１＞
エア循環流路２６Ａはインク容器１から排出される溶剤ガスをフィルタ２７を通して、ガター１１に供給する。本実施例ではエア循環流路２６Ａに内径１ｍｍ、長さ２〜６ｍのテフロンチューブを使用した。チューブ内径が３ｍｍを超えて大きくなるとチューブ内に液体が溜まりやすく、詰まりの原因となり易い。逆にチューブ内径が０．５ｍｍ未満となると、流路抵抗が大きくなり、溶剤ガスや液体を流すのに大きな圧力が必要となる。よってチューブ内径は１〜２ｍｍの範囲を使用するのが好ましい。

【0036】

またエア循環流路２６Ａには、フレッシュエアを導くフレッシュエア供給流路７１が接続されている。フレッシュエアは、例えばエアコンプレッサのようなエアを加圧供給するエア源７０で、エア循環流路２６Ａを流れる溶剤ガスよりも溶剤濃度が低いエアである。図１で示すように、フレッシュエアは、本体６００外部に設置したエア源７０で供給される。また、フレッシュエアは図９に示すように、本体６００内部に設置したエア源７０で、本体６００内部のエアを供給してもよい。

【0037】

そのため外部エア中の溶剤濃度は、インク容器１より排出される溶剤ガスよりも低く、エア循環流路２６Ａ内の溶剤ガスの溶剤濃度が低減され、結露が抑制される。

【0038】

＜エア源の動作条件＞
エア源７０は外部エア制御回路３８０と接続されており、圧抜き弁１０１の開閉状態と、既定の場所の温度差△Ｔにより、動作が決定される。エア源７０は、圧抜き弁１０１が閉状態で、かつ温度差△Ｔが既定値△Ｔ₀以上の場合にのみ運転するように設定されている。
本実施例では、温度差△Ｔに、本体６００内のインク温度Ｔ_１と印字ヘッド内部温度Ｔ_２の温度差△Ｔ＝Ｔ_１−Ｔ_２ 、△Ｔ₀＝３Ｋとしている。

【0039】

以上の構成とすることで、装置外部温度２０℃、本体内部温度３０℃において、１５０ｍｌ／分以上の外部エアをエア循環流路２６Ａに供給することで、エア循環流路２６Ａ内での結露は防止できる。また、図11示すように本体６００の一部の構成面にファン６９５を設けて外気を本体に取り込むことで本体内部温度を低下させることができ、エア源７０からのエア供給量を減少させることができる。例えば装置外部温度２０℃、本体内部温度を２５℃とすれば、７５ｍｌ／分以上の外部エアをエア循環流路２６Ａに供給することで、エア循環経路２６Ａ内での結露を防止できる。また外部エア供給量２００ｍｌ／分程度においても、問題なくインク粒子８Ａを回収でき、印字に使用するインク粒子８Ｂの飛翔に影響することはない。

【0040】

なおエア循環流路２６Ａの結露量は、△Ｔ₀とともに増加するため、エア源７０が外部エア量を可変にできるのであれば、△Ｔ₀に応じて、エア流量を制御してもよい。△Ｔ₀が小さくなった場合は外部エアの供給量を減らし、△Ｔ₀が大きくなった場合は外部エアの供給量を増やすことで、エア源の効率的な運転が可能となり、省エネが図られる。

【実施例2】

【0041】

つぎに、本発明による第二の実施例のインクジェット記録装置の流路系統について図２を用いて説明する。なお実施例２は、実施例１に対して外部エアの供給量を低減するために一部改良を施したものであり、実施例１と同一の構成については説明を省略し、異なる構成の部分を中心に説明する。

【0042】

本体６００の筐体には、本体６００の筺体と同様にステンレス製である外部ユニット６９０が取り付けられており、図３に示すように外部ユニット６９０はシール材６８５を介して本体６００の筺体外部に固定されている。外部ユニット６９０には、本体６００の筺体を通して外部ユニット６９０に伝わる熱を排除するための外気と連通する孔またはスリット６８６、６８７が形成されている。そのため、外部ユニット６９０は、装置外部温度とほぼ同じ温度に抑制することができる。外部ユニット６９０内部には、気液分離器５０が設置されている。

【0043】

図３に示すように気液分離器５０には、エア循環流路２６Ａ１、エア循環流路２６Ａ２と液回収流路２９、外部エア供給流路７１が接続されている。

【0044】

エア循環流路２６Ａ１は、インク容器１から排出された溶剤ガスや液体（結露液やインク）を、流路５８を通して気液分離器５０内のチャンバ流路５２に供給するようになっている。流路５８は外部ユニット６９０内にあり、本体６００の筺体からチャンバ流路５２までをつなぐ流路である。本体６００内部の温度は、ポンプユニット６５５や制御回路６４５の発熱により、外部ユニット６９０内より高い。そのため、本体６００内に配置されたエア循環流路２６Ａ1を通った溶剤ガスは、外部ユニット６９０にある流路５８に流入後、流路５８内で冷され、溶剤ガス中の溶剤蒸気の一部が液化した結露液とともに、チャンバ流路５２に流入する。

【0045】

溶剤ガスからの結露量を多くするためには、溶剤ガスを冷やせばよいため、流路５８を冷やす冷却装置や流路を長くすればよい。本実施例では、流路５８は長さ約２ｍ、内径２ｍｍのテフロンチューブで構成し、外部ユニット内に収納した。なお、結露量を増やすために、図４の構成のように、チャンバ流路５２に冷却装置５７を持たせてもよい。冷却装置５７は、チャンバ流路５２の温度を装置外周囲温度（室温）以下または、本体６００の内部温度より低温にできる方法なら手段を選ばず、例えば圧縮エアやファンによる強制空冷や、ペルチェ素子による熱電素子が利用できる。また、冷却装置５７をチャンバ流路５２にも持つ場合、流路５８のチューブ長を２ｍ以下に短くすることもできる。

【0046】

液回収流路２９は、チャンバ流路５２で分離した結露液を溶剤容器１６に戻すための流路であり、流路を開閉できる二方型電磁弁３６が設けてある。チャンバ流路５２で、結露液はエア循環流路２６Ａよりも重力下側７２に溜まり、溶剤ガスは流路５９を介してエア循環流路２６Ａ２に排出される。重力下側７２に溜まった結露液は、二方型電磁弁３６を開くことで、液回収流路２９を経由して溶剤容器１６に供給される。本実施例では、３０分毎に３０秒間、二方型電磁弁３６を開けるように制御し、チャンバ流路５２で分離した結露液を溶剤容器１６に移送した。

【0047】

また、エア循環流路２６Ａ２は、エア源７０からの外部エアを導く外部エア供給流路７１に接続されており、エア循環流路２６Ａ２には気液分離器５０から排出される溶剤ガスと外部エアの混合エアが供給されるようになっている。溶剤ガスは、溶剤を含まない外部エアとの混合されるため、その溶剤濃度が薄められた状態で、ガター１１に供給される。
また、実施例１と同様に図1２示すように本体６００の一部の構成面にファン６９５を設けて外気を本体に取り込むことで本体内部温度を低下させることとしてもよい。
以上の構成により、外部エアによる溶剤濃度の低減に加え、流路５８での溶剤ガスを冷却することによる液化量の増加を実施することにより、実施例１に比べ、ガター１１に供給する溶剤ガスが含む溶剤分をより低減することができる。よって、エア循環流路２６Ａ２内での結露発生を抑制でき、ガター１１より結露液が流出することが防止可能となる。また、エア循環流路２６Ａ２内での溶剤ガスが含む溶剤が少ないため、外部エアの供給量を低減し、エア源７０の省エネ化や外部エア供給による溶剤揮発量の低減が図れる。本実施例では、装置外部温度２０℃、本体内部温度３０℃において、９０ｍｌ／分以上の外部エアをエア循環流路２６Ａ２に供給することで、エア循環流路２６Ａ２内での結露発生を低減でき、ガター１１からのインクや溶剤の溢れを防止できる。

【符号の説明】

【0048】

１…インク容器、２…供給ポンプ、６…ノズル、７…帯電電極、８…インク粒子、１１…ガター、１４…回収ポンプ、１５…溶剤ポンプ、１６…溶剤容器、２１…インク供給流路、２２…インク回収流路、２４…排気流路、２５…大気開放流路、２６Ａ…エア循環流路、３４…回収弁、５０…気液分離器、７０…エア源、１０１ｖ圧抜き弁。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】