特許 6266359 インクジェット記録装置及びそのヘッド洗浄方法

(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】6266359

(24)【登録日】2018年1月5日

(45)【発行日】2018年1月24日

(54)【発明の名称】インクジェット記録装置及びそのヘッド洗浄方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/17 20060101AFI20180115BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20180115BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20180115BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/17 101

   B41J2/01 301

   B41J2/175 503

【請求項の数】13

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-11893(P2014-11893)

(22)【出願日】2014年1月24日

(65)【公開番号】特開2015-136934(P2015-136934A)

(43)【公開日】2015年7月30日

【審査請求日】2016年9月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000129253

【氏名又は名称】株式会社キーエンス

(74)【代理人】

【識別番号】100098187

【弁理士】

【氏名又は名称】平井 正司

(74)【代理人】

【識別番号】100085707

【弁理士】

【氏名又は名称】神津 堯子

(72)【発明者】

【氏名】北村 篤史

【審査官】 外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５３６１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８６０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１１２１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０３０５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０７３９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４３５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８４２７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インク液源及び洗浄液源を含む本体と、該本体からインク液又は洗浄液の供給を受けるヘッドとを含み、
前記ヘッドには、
前記本体から供給されたインク液が粒子化するように吐出するノズル吐出口を備えたインク吐出部と、
該インク吐出部から吐出されたインク粒を帯電させる帯電電極と、
該帯電電極によって帯電したインク粒の進行方向を偏向させる偏向電極、及び印字に関与しないインク粒を受け入れて回収するためのガターとを有し、
前記ヘッドにて帯電したインク粒を偏向させることによりワークの表面に印字するインクジェット記録装置において、
前記ヘッドは、
前記ノズル吐出口に通じ且つ前記本体からインク液又は洗浄液の供給を受けるための供給経路と、
前記ノズル吐出口に通じ且つ前記本体側へ洗浄液を吸い込むための吸引経路と、
エア吸い込み口を備え且つ前記供給経路を通じて前記吸引経路に連通したエア吸い込み経路と、
該エア吸い込み経路において前記エア吸い込み口と前記供給経路との間に介装された開閉弁と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】

前記エア吸い込み口が、前記本体側から供給された洗浄液を前記ノズル吐出口に向けて噴射するための洗浄ノズルで構成されている、請求項１に記載のインクジェット記録装置。

【請求項3】

前記洗浄ノズルは、ヘッドの内部において、前記ノズル吐出口に向けて洗浄液を噴出可能な位置に配置されている、請求項２に記載のインクジェット記録装置。

【請求項4】

前記インクジェット記録装置が、印字しないときに前記ノズル吐出口から吐出されたインク粒を受け止めるガターを有するコンティニュアス方式のインクジェット記録装置であり、
前記供給経路に洗浄液を供給すると共に該洗浄液を前記吸引経路から吸い込んで回収するヘッドの洗浄処理の後で、前記供給経路への前記洗浄液の供給を停止し且つ前記エア吸い込み経路から前記供給経路にエアを供給しながら前記吸引経路の吸い込みを継続することで前記供給経路と前記吸引経路とを乾燥させる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項5】

インク液源から前記供給経路にインク液を供給し且つインク弁を備えたインクラインと、洗浄液源から前記供給経路に洗浄液を供給し且つ溶剤弁を備えた溶剤ラインとを有し、
前記インクラインと前記溶剤ラインとが合流して前記供給経路に接続されている、請求項４に記載のインクジェット記録装置。

【請求項6】

前記エア吸い込み経路の下流端が、前記溶剤ラインにおいて前記溶剤弁よりも上流側に接続されている、請求項５に記載のインクジェット記録装置。

【請求項7】

前記エア吸い込み経路の下流端が前記供給経路の上流端に接続されている、請求項５に記載のインクジェット記録装置。

【請求項8】

前記供給経路と前記吸引経路の少なくとも一方の経路の一部がＰＦＡチューブで構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項9】

前記エア吸い込み経路から前記供給経路にエアを供給しながら前記吸引経路の吸い込みを継続するときに、前記供給経路、前記吸引経路を横断して広がる洗浄液の膜を破壊しないで、この膜を移動させるように前記吸引経路の流量が設定されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

【請求項10】

前記吸引経路が、前記本体側へ洗浄液を吸い込むための吸引ポンプを備え、
前記エア吸い込み経路から前記供給経路にエアを供給しながら前記吸引経路の吸い込みを継続するときに、前記供給経路、前記吸引経路を横断して広がる洗浄液の膜を破壊しないで、この膜を移動させるように前記吸引ポンプの回転数が設定されている、請求項９に記載のインクジェット記録装置。

【請求項11】

前記開閉弁が、その開度を調整可能な弁で構成されている、請求項９又は１０に記載のインクジェット記録装置。

【請求項12】

コンティニュアス方式のインクジェット記録装置のヘッド洗浄方法であって、
前記インクジェット記録装置が、揮発性のインク液を吐出するノズル吐出口に通じ且つ洗浄液を供給する供給経路と、前記ノズル吐出口に通じ且つ洗浄液を吸い込む吸引経路とを備えたヘッドを有し、
前記供給経路に洗浄液を供給しつつ該洗浄液を前記吸引経路を通じて吸引して回収する洗浄工程と、
前記供給経路への前記洗浄液の供給を止めると共に該供給経路に通じるエア吸い込み経路からエアを取り込める状態で前記吸引経路の吸引を行う乾燥工程とを有するインクジェット記録装置のヘッド洗浄方法。

【請求項13】

前記乾燥工程において、前記供給経路、前記吸引経路を横断して広がる洗浄液の膜を破壊しないで、この膜を移動させる状態で前記吸引経路を通じて洗浄液を吸い込む、請求項１２に記載のインクジェット記録装置のヘッド洗浄方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インクジェット記録装置及びそのヘッド洗浄方法に関し、より詳しくはノズル詰まり防止に関する。

【背景技術】

【0002】

ワークの表面に文字や図形を印字するのにインクジェット記録装置が用いられている（特許文献１）。このインクジェット記録装置は、一般的にインクジェットプリンタと呼ばれている。インクジェットプリンタは、製造ライン上に配置されるヘッドと、ヘッドにインクを供給するコントローラ本体とを有し、インク液を帯電させると共に粒子化し、粒子化したインク粒を偏向させることでワーク表面に印字する。

【0003】

特許文献１に開示のインクジェット記録装置は、速乾性のインク液によってノズルが目詰まりするのを防止するために、ワークにインク粒を印字しないときもヘッドに対するインク液の供給が継続され、このインク液はインク受けであるガターを介して回収される。すなわち、特許文献１のインクジェット記録装置はコンティニュアス方式のインクジェットプリンタである。

【0004】

コンティニュアス方式のインクジェットプリンタは、印字が終わると直ちに動作を停止しない。インクジェットプリンタの動作を停止する前に立ち下げ処理が実行される。

【0005】

図７は従来のインクジェットプリンタの立ち下げ処理に関連する液流れ回路９００の概要を示す。図中、参照符号９０２はヘッドを示し、Ｆはフィルタを示す。ヘッド９０２にはノズル９０４が設けられ、このノズル９０４内のインク液に圧力と振動を印加してインク粒を生成し、そして、周知のように、インク粒の進行方向に配置された帯電電極によってインク粒に電荷を付与し、この帯電インク粒の進行方向を偏向電極で偏向することにより印字が行われる。

【0006】

ヘッド９０２は、このヘッド９０２内の洗浄液を吸引してメインタンク９０６に戻す吸引経路９０８を有する。なお、このメインタンク９０６には、粘度調整されたインク液が収容されている。

【0007】

図８は、インクジェットプリンタの動作を停止する前に実行される従来の立ち下げ処理のフローである。図８を参照して、先ず、インク弁９１８を閉じ、そして吸引弁９２２を開けて、吸引経路９０８によってノズル９０４内の圧力を抜くことによりノズル９０４内のインク液を抜き去る処理が実行される（Ｓ１）。次いで、溶剤タンク９１０の溶剤（洗浄液）を使ってインク液が通る経路の洗浄が実行される（Ｓ２：洗浄工程）。すなわち、図７において参照符号９２４で示す溶剤停止弁を開弁し、また、開閉弁である溶剤弁９２０を開くことにより洗浄工程が実行される。この洗浄工程では、洗浄に用いた溶剤がメインタンク９０６に回収される。

【0008】

図７の参照符号９２６は、メインタンク９０６のインク液をヘッド９０２に供給するインクポンプである。参照符号９２８はヘッド９０２に洗浄液（溶剤）を供給する溶剤ポンプである。参照符号９３０は、ヘッド９０２から洗浄液を吸い込んで、これをメインタンク９０６に回収するための吸引ポンプである。

【0009】

より詳しく従来の立ち下げ処理を説明すると、ノズル９０４を含むヘッド９０２は、インク液が流れるインクライン９１２と、洗浄に使用する溶剤が流れる溶剤ライン９１４とが合流した供給経路９１６と、洗浄液（溶剤）を吸引するための先述した吸引経路９０８とを有している。印字中は、インクライン９１２のインク液を制御するインク弁９１８が開弁状態となり、メインタンク９０６からインク液がノズル９０４に供給される。

【0010】

図７、図８を参照して、洗浄工程（Ｓ２）では、インク弁９１８が閉弁状態であり、他方、溶剤ライン９１４に設置した溶剤弁９２０が開かれ、また、吸引経路９０８に設置した吸引弁９２２が開かれる。これにより、洗浄液（溶剤）がノズル９０４に供給され、この洗浄液は吸引経路９０８を通ってメインタンク９０６に回収される。この洗浄液（溶剤）の流れによってノズル９０４及び吸引経路９０８が洗浄される。この洗浄工程が完了すると、溶剤弁９２０が閉弁状態になる。なお、洗浄処理を効果的に行うために、開閉弁である溶剤弁９２０のＯＮ／ＯＦＦを反復して洗浄液に圧力変動を加えることも行われている（図８のＳ３）。この洗浄工程は溶剤弁９２０を閉じることにより完了する（図８のＳ４）。そして、全ての弁を閉じた後にインクジェットプリンタの動作が停止される（図８のＳ５）

【0011】

洗浄工程での洗浄液の回収はノズル９０４内の乾燥を目的として行われる。しかし、実情は、ヘッド９０２に様々な態様で洗浄液が残留し、この残留した洗浄液が時間の経過のなかで集合して通路に膜を形成し始める。ここに「膜」という言葉は、壁面への付着状態を意味するのではなくて、通路を横断して洗浄液が広がった状態つまり通路の一部を洗浄液で閉塞する状態を意味している。

【0012】

特に、供給経路９１６で膜を張る傾向が高い。模式化した具体例で説明すると、吸引経路９０８を通じて洗浄液を吸引し、これをメインタンク９０６に回収する工程では、ノズル９０４の吐出口９０４ａからエアを吸い込む現象が現れ（図７の矢印）、このエアが吸引経路９０８を通じて吸引される。供給経路９１６内はインク弁９１８と溶剤弁９２０が共に閉のため吸引されない。このため供給経路９１６内に洗浄液が残留したままで洗浄及び回収工程が終わる。この供給経路９１６に残留した洗浄液は、インクジェットプリンタを例えば週末に運転停止したときに、この週末の間、膜を作り、この膜がノズル吐出口９０４ａの中やその近傍まで移動して固着しインク付着物を形成する要因となる。

【0013】

他の問題点として、ノズル吐出口９０４ａは、その直径は数十μｍと小さいため、このノズル吐出口９０４ａから入り込むエア（外気）の流量は僅かであり、吸引経路９０８をエアで乾燥させるのに時間を要するという問題がある。

【0014】

供給経路９１６やノズル吐出口９０４ａの近傍に溶剤が残留する問題は、インクジェットプリンタの運転を再開したとき、例えば月曜の朝にインクジェットプリンタを起動したときに、ノズル吐出口９０４ａの周辺に固着したインク付着物によってノズル９０４から吐出されるインク粒がその進行方向の軸振れによって正常に印字できないという問題やノズル９０４からインク粒が吐出されない（ノズル詰まり）という問題を引き起こす。

【0015】

この問題に対処する復旧策として、ノズル９０４に溶剤を送り込み且つ溶剤に圧力変動を付加してノズル詰まりを取り除く方法が採用されるが、これによって復旧できる確率は必ずしも高くない。復旧できないときにはノズル９０４を交換する又はヘッド９０２を交換する手段を採用せざるを得ないが、このことはユーザに経済的な負担を強いる結果となる。

【0016】

従来のインクジェットプリンタでは上述したノズル詰まりの問題を抱えているため、インクジェットプリンタの運転を休止するときには、ノズル９０４を丁寧に洗浄した後にノズル９０４をキャップで密封するという手法も採用されている。しかし、キャップでノズル９０４を密封したとしても、溶剤は揮発性が極めて高いため、残留した溶剤の揮発を延命できる効果はあるものの、インクジェットプリンタを長期（例えば１ヶ月間）に亘って休止する場合には上述したノズル詰まりが発生する可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0017】

【特許文献1】特開２００７−１９０７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0018】

本願発明者はノズル詰まりを引き起こすメカニズムを検証した。図９はノズル詰まりを引き起こす典型的な一連の過程を説明するための図である。図中、参照符号９４０は洗浄液を示す。図９の（Ａ）は、上述した洗浄工程が完了した直後の状態を示す。洗浄工程が完了した直後では、前述した理由により、供給経路９１６に洗浄液９４０が残留した状態にある。

【0019】

図９の（Ｂ）は、インクジェットプリンタを休止してから時間が経過して、残存する洗浄液９４０の揮発が始まった状態を示す。供給経路９１６には所々空所９４２が発生する。また、吸引経路９０８の壁面に付着した洗浄液９４０が集合して吸引経路９０８を横断した広がりを有する膜９４４が発生した状態を示す。

【0020】

図９の（Ｃ）は、インクジェットプリンタの運転を休止してから更に時間が経過した状態を示す。例えば夏場の暑い日の夜、空所９４２の中のガスが膨張し、これに伴ってノズル９０４の吐出口９０４ａに近い部分に位置している洗浄液９４０ａが押し下げられる傾向になる。

【0021】

図９の（Ｄ）は、インクジェットプリンタの運転を休止してから更に時間が経過した状態を示す。洗浄液９４０の揮発が更に進むに伴って上述した空所９４２は更に拡大する。そして、空所９４２の中のガスの膨張や蒸気圧の高まりによって、上述した一部の洗浄液９４０ａがノズル吐出口９０４ａまで達した状態を示す。ノズル吐出口９０４ａに達した洗浄液９４０ａは、外気と接することにより揮発が更に進行してノズル吐出口９０４ａを閉塞する塊９４０ｂとなる。これがノズル詰まりである。仮に、ノズル吐出口９０４ａを閉塞する塊９４０ｂが発生しなかったとしても、供給経路９１６に残留する洗浄液９４０は濃縮した塊の状態であり且つ供給経路９１６を横断する広がりを有する膜の状態である。この塊又は膜９４４が、次回にインクジェットプリンタを起動させたときに、ノズル詰まりを引き起こす要因になる。

【0022】

これに対する対策として、立ち下がり時間を延長する、吸引ポンプの回転数を高める等の対策が施されているが、根本的な解決には至っていない。

【0023】

本発明の目的は、従来の立ち下げ処理では事実上困難とされたノズル詰まりの発生原因を除去できるインクジェット記録装置及びそのヘッド洗浄方法を提供することにある。

【0024】

本発明の更なる目的は、従来のインクジェット記録装置で行われていた立ち下げ処理では事実上不可能であった供給経路のインク液の残留量を低減することのできるインクジェット記録装置及びそのヘッド洗浄方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0025】

上記の技術的課題は、本発明の第１の観点によれば、
インク液源及び洗浄液源を含む本体と、該本体からインク液又は洗浄液の供給を受けるヘッドとを含み、
前記ヘッドには、
前記本体から供給されたインク液が粒子化するように吐出するノズル吐出口を備えたインク吐出部と、
該インク吐出部から吐出されたインク粒を帯電させる帯電電極と、
該帯電電極によって帯電したインク粒の進行方向を偏向させる偏向電極、及び印字に関与しないインク粒を受け入れて回収するためのガターとを有し、
前記ヘッドにて帯電したインク粒を偏向させることによりワークの表面に印字するインクジェット記録装置において、
前記ヘッドは、
前記ノズル吐出口に通じ且つ前記本体からインク液又は洗浄液の供給を受けるための供給経路と、
前記ノズル吐出口に通じ且つ前記本体側へ洗浄液を吸い込むための吸引経路と、
エア吸い込み口を備え且つ前記供給経路を通じて前記吸引経路に連通したエア吸い込み経路と、
該エア吸い込み経路において前記エア吸い込み口と前記供給経路との間に介装された開閉弁とを有することを特徴とするインクジェット記録装置を提供することにより達成される。

【0026】

上記の技術的課題は、本発明の第２の観点によれば、
コンティニュアス方式のインクジェット記録装置のヘッド洗浄方法であって、
前記インクジェット記録装置が、揮発性のインク液を吐出するノズル吐出口に通じ且つ洗浄液を供給する供給経路と、前記ノズル吐出口に通じ且つ洗浄液を吸い込む吸引経路とを備えたヘッドを有し、
前記供給経路に洗浄液を供給しつつ該洗浄液を前記吸引経路を通じて吸引して回収する洗浄工程と、
前記供給経路への前記洗浄液の供給を止めると共に該供給経路に通じるエア吸い込み経路からエアを取り込める状態で前記吸引経路の吸引を行う乾燥工程とを有するインクジェット記録装置のヘッド洗浄方法を提供することにより達成される。

【0027】

本発明の好ましい実施形態では、前記エア吸い込み口が、前記本体側から供給された洗浄液を前記ノズル吐出口に向けて噴射するための洗浄ノズルで構成されている。この洗浄ノズルは、ヘッドの内部において、前記ノズル吐出口に向けて洗浄液を噴出可能な位置に配置されている。換言すれば、この洗浄ノズルを使って、インクジェット記録装置の洗浄工程が完了した後の乾燥工程を実施することができる。

【0028】

また、ヘッド洗浄方法に従う好ましい実施形態では、前記エア吸い込み経路から前記供給経路に取り込むエアの量と、前記吸引経路の吸引量とを制御することにより、前記供給経路、前記吸引経路を横断して広がる洗浄液の膜を破壊しないで、この膜を移動させる状態で洗浄液を吸い込むことのできる流れ状態を作ることができる。そして、この移動する膜により、前記供給経路及び前記吸引経路の壁面に付着している洗浄液を取り込みながら洗浄液を回収すると共に前記供給経路及び前記吸引経路を乾燥させることができる。

【0029】

本発明の作用効果、他の目的は、以下の本発明の好ましい実施例の詳細な説明から明らかになろう。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】実施例のインクジェットプリンタを含む自動印字システムの全体構成図である。

【図2】実施例のインクジェットプリンタの液流れの回路図である。

【図3】実施例のインクジェットプリンタの立ち下げ処理に関連した要素を抽出した液流れ回路の概念構成図である。

【図4】実施例のインクジェットプリンタで行われる立ち下げ処理を説明するためのフローチャートである。

【図5】図３に図示の液流れ回路の変形例の回路の概念構成図である。

【図6】図５に図示の変形例の回路を使った立ち下げ処理を説明するためのフローチャートである。

【図7】従来のインクジェットプリンタで行われる立ち下げ処理に関連した要素を抽出した液流れ回路の概念構成図である。

【図8】従来のインクジェットプリンタで行われていた立ち下げ処理を説明するためのフローチャートである。

【図9】従来のインクジェットプリンタで問題となっていたノズル詰まりの発生のプロセスを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例】

【0031】

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。

【0032】

自動印字システム及びインクジェットプリンタ：
図１は、自動印字システムの一例の概略を示す図である。図示の自動印字システム１は、実施例のインクジェット記録装置２、ワーク検出センサ４、搬送速度センサ６及びディスプレイ装置８などで構成されている。

【0033】

インクジェット記録装置２は一般的に「インクジェットプリンタ」と呼ばれていることから、このインクジェットプリンタという用語を使って説明すると、このインクジェットプリンタ２はインクを連続的に噴射するコンティニュアス方式のプリンタである。実施例のインクジェットプリンタ２は、ワーク搬送ライン１０に設置されてワーク搬送ライン１０を流れるワークＷに文字や図形を印字するのに用いられる。印字対象物であるワークＷは、例えば電子部品、プラスチック袋などである。ワーク検出センサ４は、ワークＷの有無を検出して印字を開始するトリガを出力し、このトリガ信号を受けてワークＷに対する印字が開始される。

【0034】

コンティニュアス方式のインクジェットプリンタ２は、ワーク搬送ライン１０の近傍に設置されるプリンタ本体２００と、ワーク搬送ライン１０に設置されるヘッド３００とを有し、プリンタ本体２００とヘッド３００とは可撓性ホース１２によって連結されている。プリンタ本体２００とヘッド３００とは、これらの間で速乾性のインク液が循環され、そして、ヘッド３００は、次々と搬送されてくるワークＷに対してドット印字を実行する。図１の矢印はワークＷの搬送方向を示す。

【0035】

ヘッド３００は、特許文献１に開示のように、キャノン（加圧器）、ピエゾ素子、ノズル、帯電電極、偏向電極などを備え、インク液に圧力と振動を印加してインク粒を生成すると共に帯電電極によってインク粒に電荷を付与し、この帯電インク粒の進行方向を偏向電極で偏向することにより印字を行う。印字に使われなかったインク粒は、従来から既知のガターによって回収される。

【0036】

回路構成（図２）：
図２は、カートリッジ式インクジェットプリンタ２での液流れの回路図である。図２を参照して、その概要を説明すると、プリンタ本体２００はメインタンク２０２及びコンディショニングタンク２０４を有し、このメインタンク２０２及びコンディショニングタンク２０４に充満した気体は排気管２０６を介して大気中に排出される。

【0037】

メインタンク２０２内のインク液はインク循環管２０８によって循環される。このインク循環管２０８には、メイン経路切替弁２１０、循環ポンプ２１２などがインク液の流通方向に沿ってこの順序で介装され、循環ポンプ２１２によってメインタンク２０２内のインク液がインク循環管２０８を通じて循環される。図中、Ｆはフィルタである。また、Ｖ１、Ｖ３〜Ｖ６などはダイアフラム式の電磁弁を示す。

【0038】

また、インク循環管２０８には、このインク循環管２０８を流れるインク液の一部を取り込んで、そのインク液の粘度を検出するための粘度計２１４が介装されている。この粘度計２１４で検出されるインク液の粘度によってメインタンク２０２内のインク液の濃度が監視される。

【0039】

メインタンク２０２へのインク液の補充はインクカートリッジ４００によって行われる。インクカートリッジ４００はインク補給管２２０を介して上記メイン経路切替弁２１０に接続され、このメイン経路切替弁２１０を制御することにより、インクカートリッジ４００のインクがメインタンク２０２に供給される。

【0040】

メインタンク２０２への溶剤の補充は溶剤カートリッジ５００によって行われる。溶剤カートリッジ５００には、インク液の粘度を一定に保持するための溶剤である例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）が収容されている。

【0041】

プリンタ本体２００は、溶剤カートリッジ５００の近傍に光学式空検知機構７００を有する。光学式空検知機構７００は、溶剤カートリッジ５００の近傍に光透過管を有し、また、この光透過管に臨んで配置した投光器、受光器を有する。光透過管が溶剤で満たされているときと、溶剤カートリッジ５００が空になって光透過管の中の溶剤が無くなったときとでは、投光器から出射された光の屈折率が変化する。この現象を利用して、受光器の受光量の変化によって溶剤カートリッジ５００が空になったことを検知する。

【0042】

溶剤カートリッジ５００は、光学式空検知機構７００を介して上記メイン経路切替弁２１０に接続されている。そして、このメイン経路切替弁２１０を制御することにより、溶剤カートリッジ５００の溶剤がメインタンク２０２に供給され、この溶剤によってメインタンク２０２内のインクの濃度調整が行われる。すなわち、メインタンク２０２内のインクを、インク循環管２０８を通じて循環させながら粘度計２１４によってインクの濃度を検出し、この検出した濃度に対応した量の溶剤を溶剤カートリッジ５００からメインタンク２０２に供給することにより、メインタンク２０２内のインクの濃度調整が行われる。

【0043】

メインタンク２０２はインク供給管２３０を通じてヘッド３００に接続されている。インク供給管２３０にはインクポンプ２３２が介装され、このインクポンプ２３２によってメインタンク２０２のインクがヘッド３００に供給される。

【0044】

ヘッド３００は、周知のように、キャノン（加圧器）、ピエゾ素子、ノズル、帯電電極、偏向電極などの機構部品３０２を備え、この機構部品３０２によって帯電イオン粒の着弾位置が偏向されることによりワークＷに対する印字が行われる。

【0045】

インク供給管２３０には、インクポンプ２３２の下流側に、インクの流れ方向に順に、減圧弁２３４、圧力計２３６が介装され、圧力計２３６で検出される圧力に応じてインクポンプ２３２の吐出圧が調整される。

【0046】

ヘッド３００は、インク粒を受け入れるためのガター３０４を有している。ガター３０４はインク回収管２４０を通じてメインタンク２０２に接続され、このインク回収管２４０にはガターポンプ２４２が介装されている。ガター３０４で受け止められたインクはガターポンプ２４２によってプリンタ本体２００に回収される。

【0047】

溶剤カートリッジ５００は、光学式空検知機構７００及びヘッド洗浄管２５０を通じてヘッド３００に接続され、このヘッド洗浄管２５０には洗浄ポンプ（溶剤ポンプ）２５２が介装されている。

【0048】

インクジェットプリンタ２の立ち上げ時や立ち下げ時には溶剤カートリッジ５００からヘッド３００に溶剤が供給され、この溶剤によってノズル、帯電電極、偏向電極などのヘッド３００内の各部が洗浄される。洗浄に用いられた溶剤はガター３０４で受け止められ、インク回収管２４０を介してプリンタ本体２００に回収される。

【0049】

ガター３０４で受け止められたインク又は溶剤は、インク回収管２４０に介装された第２の経路切替弁２６０によってメインタンク２０２又はコンディショニングタンク２０４に回収される。コンディショニングタンク２０４には回収した溶剤が蓄えられ、このコンディショニングタンク２０４の溶剤は、溶剤カートリッジ５００内の溶剤よりも優先してメインタンク２０２に供給され、インクの濃度調整に使用される。

【0050】

プリンタ本体２００とヘッド３００との間のインク液の循環、メインタンク２０２に対する溶媒の補充つまりメインタンク２０２内のインク液の粘度の調整、メインタンク２０２内のインク液の循環、ヘッド３００の構成、プリンタ本体２００の回路の詳細に関して特許文献１（特開２００７−１９０７２４号公報）に詳しく説明されていることから、この特許文献１の記載を本明細書に援用することにより、これ以上の詳しい説明は省略する。

【0051】

引き続き図２を参照して、参照符号３７０は、ヘッド３００に含まれるインク吐出ノズルの内部を洗浄するためのＡＳＣノズルを示す。すなわち、ＡＳＣノズル３７０は、ヘッド３００を洗浄（ノズルを洗浄）するときに、ＡＳＣノズル３７０から洗浄液（溶剤）を噴出させてノズル吐出口３０２ａ（後に説明する図３を参照）を洗浄するのに用いられる。具体的には、ＡＳＣノズル３７０は、ヘッド３００に含まれるインク吐出ノズルの吐出口に臨ませて配置されている。

【0052】

ヘッド３００の洗浄に関連した流れ回路の概要（図３）：
図３は、ヘッド３００の洗浄に関連した要素を抽出した回路図である。

【0053】

図３を参照して、プリンタ本体２００は、図２を参照して上述したように粘度調整されたインク液の供給源であるメインタンク２０２を有する。このメインタンク２０２には速乾性のインク液が収容されている。メインタンク２０２の中のインク液はインクポンプ２３２によってヘッド３００に供給される。

【0054】

プリンタ本体２００は、また、溶剤の供給源である溶剤タンク２８０を有する。この溶剤タンク２８０は図２の溶剤カートリッジ５００が相当する。溶剤タンク２８０には例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）が収容されている。溶剤タンク２８０の中の溶剤は洗浄ポンプ（溶剤ポンプ）２５２によってヘッド３００に供給される。この溶剤ポンプ２５２の下流側には開閉式の溶剤停止弁２５４が配置されている。この溶剤停止弁２５４は図２のＶ１６が相当する。ヘッド３００に溶剤つまり洗浄液を供給する必要のないときに溶剤停止弁２５４が閉弁される。

【0055】

プリンタ本体２００は、図２を参照して上述したように、ガターに滴下したインク液を回収してメインタンク２０２に戻す吸引ポンプ（循環ポンプ）２１２を有する。立ち下げ処理でヘッド３００を洗浄するときに、吸引ポンプ（循環ポンプ）２１２を作動させることで、洗浄液がヘッド３００からメインタンク２０２に回収される。この洗浄液をメインタンク２０２に回収する代わりに、メインタンク２０２とは別にプリンタ本体２００に設置した従来から既知のコンディショニングタンク（図示せず）に洗浄液を回収するようにしてもよい。

【0056】

ヘッド３００は、メインタンク２０２からインクの供給を受けるインクライン３６０と、溶剤タンク２８０から洗浄液(溶剤)の供給を受ける溶剤ライン３６２とを有している。インクライン３６０にはインク弁３５４が介装されている。このインク弁３５４は図２のＶ１４が相当する。溶剤ライン３６２には溶剤弁３５６が介装されている。この溶剤弁３５６は図２のＶ１２が相当する。

【0057】

インクライン３６０と溶剤ライン３６２とは、その下流端で合流されて供給経路３５０になる。図示の参照符号Ｐは、合流ポイントを示す。この供給経路３５０はノズル３０２の吐出口３０２ａまで達している。ノズル吐出口３０２ａは、また、吸引経路３５２に連通し、この吸引経路３５２は、上述した吸引ポンプ２１２に接続されている。

【0058】

インク弁３５４を開くことによりメインタンク２０２内のインク液が供給経路３５０に供給される。他方、溶剤弁３５６を開くことにより溶剤タンク２８０内の溶剤（洗浄液）が供給経路３５０に供給される。

【0059】

供給経路３５０及び吸引経路３５２はノズル３０２を除く部分がチューブで構成されている。このチューブは、従来と同様にＰＴＦＥチューブで構成してもよいが、従来と同じ径を備えたＰＦＡチューブで構成するのがよい。ＰＦＡチューブはＰＴＦＥチューブに比べて表面荒さが小さく且つ撥水性に優れている。この特性によって、ＰＦＡチューブの中で洗浄液が膜を張り易くなる。

【0060】

吸引経路３５２には吸引弁３５８が介装され、この吸引弁３５８を開くことによりヘッド３００の中のインク液や溶剤が吸引ポンプ２１２によってメインタンク２０２に回収される。

【0061】

ヘッド３００のノズル３０２を洗浄するために洗浄ノズルつまりＡＳＣノズル３７０を有する。このＡＳＣノズル３７０は、ＡＳＣノズル３７０から洗浄液（溶剤）を噴出させてノズル吐出口３０２ａを洗浄するのに用いられる。具体的には、ＡＳＣノズル（洗浄ノズル）３７０は、ヘッド３００の内部においてノズル吐出口３０２ａに臨ませて配置されている。

【0062】

このＡＳＣノズル（洗浄ノズル）３７０は、開閉可能なエア弁３７４（図２のＶ１５が相当する）を介して溶剤ライン３６２及び溶剤タンク２８０に連通している。ノズル３０２を洗浄するときには、開閉弁であるエア弁３７４が開弁されて、溶剤タンク２８０から供給される溶剤がＡＳＣノズル３７０から噴射される。

【0063】

立ち下げ処理（図４）：
立ち下げ処理の手順の一例を示す図４のフローチャートを参照して、インクジェットプリンタの動作を停止する前に実行される従来の立ち下げ処理では、先ず、インク弁３５４を閉じ、そして吸引弁３５８を開けて吸引経路３５２（吸引ポンプ２１２）によってノズル３０２内の圧力を抜くことによりヘッド３００に残留するインク液を抜き去る処理が実行される（Ｓ１１）。次いで、溶剤タンク２８０の溶剤（洗浄液）を使ってインク液が通る経路の洗浄が開始される（Ｓ１２：洗浄工程）。すなわち、溶剤停止弁２５４を開弁し、また、溶剤弁３５６を開くと共に吸引弁３５８の開弁状態（吸引ポンプ２１２による吸引）を継続することにより洗浄工程が実行される。この洗浄工程では、洗浄液(溶剤）が供給経路３５０に供給され、そして、この洗浄液は吸引経路３５２を通じてメインタンク２０２に回収される。この洗浄工程において、好ましくは、溶剤弁３５６のＯＮ／ＯＦＦを反復することで洗浄液に圧力変動を加えるのがよい（Ｓ１３）。

【0064】

洗浄工程の次に乾燥工程（Ｓ１４）を含んでいる。この乾燥工程では、ステップＳ１４に示すように、溶剤弁３５６を開いたままの状態で溶剤停止弁２５４が閉弁され、そして、エア弁３７４が開弁される。これにより、ＡＳＣノズル（洗浄ノズル）３７０からエアの吸い込みが行われる。このＡＳＣノズル３７０を通じたエア（外気）の吸い込みによって、極めて小径のノズル吐出口３０２ａからのエア（外気）の吸い込みは殆ど発生しない。

【0065】

すなわち、ＡＳＣノズル３７０から吸い込まれたエアは、上述したノズル洗浄時には溶剤経路であるエア吸い込み経路３７２を通り、溶剤弁３５６を通り、そしてインクライン３６０の下流端との合流ポイントＰを通って供給経路３５０に入ることができる。つまり、乾燥工程（Ｓ１４）において、エア弁３７４を開弁することにより、供給経路３５０の上流側が実質的な大気開放状態になる。そして、この乾燥工程では、吸引弁３５８の開弁状態が維持されているため、吸引ポンプ２１２による吸い込みが継続されている。この吸い込み力は吸引経路３５２内の洗浄液（溶剤）及び大気開放状態の供給経路３５０内の洗浄液（溶剤）に作用することから、ヘッド３００内の洗浄液、つまり吸引経路３５２だけでなく供給経路３５０に位置する洗浄液もメインタンク２０２に回収することができる。

【0066】

この洗浄液の流れに応じて、ＡＳＣノズル３７０を通じて取り込んだエア（外気）が溶剤弁３５６の上流側から溶剤弁３５６を通り、そして、インクライン３６０と溶剤ライン３６２との合流ポイントＰを通って供給経路３５０に入り、そして吸引経路３５２に入って吸引ポンプ２１２に吸い込まれる。このエアの流れによって合流ポイントＰ、供給経路３５０、吸引経路３５２を乾燥させることができる。この乾燥工程は、次のステップＳ１５で全ての弁を閉じることで終わる。そして、その後にインクジェットプリンタ２の動作が停止される。

【0067】

これにより、供給経路３５０に位置する洗浄液も含むノズル３０２内の洗浄液を回収できるため、ノズル３０２に残留する洗浄液の量を従来に比べて著しく低減することができる。

【0068】

ＡＳＣノズル（洗浄ノズル）３７０はノズル吐出口３０２ａを洗浄するのが本来の目的である。立ち下げ処理の乾燥工程において、このＡＳＣノズル３７０を使ってエアを取り込む。勿論、ＡＳＣノズル３７０の代わりにエア吸い込み口を用意してもよい。この場合、エア吸い込み口を通じたエアの取り込みを溶剤弁３５６の開閉によって制御してもよい。

【0069】

乾燥工程ではエアの吸い込み口を構成するＡＳＣノズル３７０を通じて吸い込んだエアによって供給経路３５０を乾燥させるため、このエアを取り込むために別途、その目的のための部材を用意する必要はない。勿論、ノズル吐出口３０２ａからのエアの取り込みで問題となっていた、図９を参照して説明したノズル詰まりの発生を抑えることができる。

【0070】

好ましくは、上述した乾燥工程（Ｓ１４）において吸引ポンプ２１２の回転を制御してメインタンク２０２に回収する洗浄液（溶剤）の流れを制御するのがよい。更に好ましくは、エア弁３７４として、その開度を調整できる弁を採用するのがよい。乾燥工程（Ｓ１４）において吸引ポンプ２１２の回転を制御して吸引ポンプ２１２の能力を落とし、そして適当なエア量をエア吸い込み経路３７２を通じて供給経路３５０に取り込むことで、ヘッド３００内の洗浄液の膜、つまり供給経路３５０、吸引経路３５２を横断した広がりを有する洗浄液の膜を破壊しないで洗浄液を吸い込むことのできる流れ状態を作るのがよい。

【0071】

ちなみに、インクジェットプリンタ２の運転時、つまり印字を行っているときには、ノズル３０２に供給されるインク液をメインタンク２０２に戻すインク液の循環を円滑に行うために、吸引ポンプ２１２は高速で回転するようにその回転数が設定されている。すなわち、印字を行う運転モードでは、吸引ポンプ２１２は、連続したインク液を素早く回収する機能を果たしている。これをそのまま立ち下がり処理に適用した場合、上述した洗浄液の膜が破壊される。つまり、立ち下がり処理では吸引ポンプ２１２によって膜を破らないようにしながら膜を移動させるという機能に切り替えるのがよい。吸引ポンプ２１２の回転数を落として吸引流量を低下させる代わりに、吸引経路３５２にオリフィスを設けて吸引経路３５２を流れる流量を低下させるようにしてもよい。

【0072】

換言すれば、膜が破壊されると、エアだけが吸引される現象が現れ、壁面に付着した洗浄液を回収することが難しくなる。洗浄液の膜を破壊しないように吸引ポンプ２１２の能力を落とす制御を行うつまり吸引経路３５２の流量を低下させることで、供給経路３５０及び吸引経路３５２の壁面に付着している洗浄液を膜で取り込みながら残存している洗浄液を回収することができる。その結果、洗浄液の残留量を大幅に低減することができる。

【0073】

変形例（図５、図６）：
図５は図３に示す回路の変形例である。図３に開示の回路では、ＡＳＣノズル３７０に連なるエア吸い込み経路（溶剤経路）３７２の下流端が溶剤ライン３６２における溶剤弁３５６の上流側に接続されているが、このエア吸い込み経路３７２の下流端を、供給経路３５０の上流端、つまりインクライン３６０と溶剤ライン３６２との合流ポイントＰに接続してもよい。

【0074】

図５の回路を採用したときの立ち下げ処理の例を図６のフローチャートを参照して説明すると、ステップＳ２１で、インク弁３５４を閉じ、そして吸引弁３５８を開けて吸引経路３５２によってノズル３０２内の圧力を抜いてノズル３０２のインク液を抜き去る。次いで、溶剤タンク２８０の溶剤（洗浄液）を使ってインク液が通る経路の洗浄が実行される（Ｓ２２：洗浄工程）。すなわち、溶剤弁３５６を開くと共に吸引弁３５８の開弁状態を継続することにより、洗浄液が供給経路３５０に供給され、そして、吸引経路３５２を通じてメインタンク２０２に回収される。この洗浄工程において、好ましくは、溶剤弁３５６のＯＮ／ＯＦＦを反復することで洗浄液に圧力変動が加えられる（Ｓ２３）。

【0075】

洗浄工程の次の乾燥工程では、ステップＳ２４に示すように、溶剤弁３５６が閉じられ、そして、エア弁３７４が開かれる。これにより、吸引ポンプ２１２による吸い込みによってヘッド３００内の洗浄液（溶剤）の回収が行われる。エア弁３７４が開放状態にあることから、供給経路３５０は大気開放の状態にあり、吸引ポンプ２１２の吸い込みによって、ヘッド３００内の洗浄液は、つまり吸引経路３５２だけでなく供給経路３５０に位置する洗浄液もメインタンク２０２に回収することができる。そして、合流ポイントＰに流入するエアによって供給経路３５０、吸引経路３５２を乾燥させることができる。この乾燥工程は、次のステップＳ２５で全ての弁を閉じることで終わる。そして、その後にインクジェットプリンタ２の動作が停止される。

【0076】

図５、図６を参照して説明した上記変形例においても、供給経路３５０に位置する洗浄液も含むノズル３０２内の洗浄液を回収できるため、ノズル３０２に残留する洗浄液の量を従来に比べて著しく低減することができる。また、乾燥工程では、エアの吸い込み口を構成するＡＳＣノズル３７０を通じて入り込んだエアによって供給経路３５０を乾燥させることができるため、図９を参照して説明したノズル詰まりの発生を抑えることができる。

【0077】

この図５、図６を参照した変形例においても、上述した乾燥工程（Ｓ２４）において吸引ポンプ２１２を制御してメインタンク２０２に回収する洗浄液（溶剤）の流れを制御するのがよい。更に好ましくは、エア弁３７４として、その開度を調整できる弁を採用するのがよい。乾燥工程（Ｓ２４）において吸引ポンプ２１２の回転を制御して吸引ポンプ２１２の能力を落として吸引経路３５２の吸い込み流量を低下させ、そして適当なエア量をエア吸い込み経路３７２を通じて供給経路３５０に取り込むことで、ヘッド３００内の洗浄液の膜、つまり供給経路３５０、吸引経路３５２を横断した広がりを有する洗浄液の膜を破壊しないで洗浄液を吸い込むことのできる流れ状態を作るのがよい。この制御を行うことで、供給経路３５０及び吸引経路３５２の壁面に付着している洗浄液を膜で取り込みながら回収することができる。その結果、洗浄液の残留量を大幅に低減することができる。

【符号の説明】

【0078】

２ インクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）
２００ プリンタ本体
２０２ メインタンク
２０４ コンディショニングタンク
２０６ 排気管
２０８ インク循環管
２１０ メイン経路切替弁
２１２ 循環ポンプ（吸引ポンプ）
２３２ インクポンプ
２４２ ガターポンプ
２５２ 洗浄ポンプ（溶剤ポンプ）
２５４ 溶剤停止弁
２８０ 溶剤タンク
３００ ヘッド
３０２ ノズル
３０２ａ ノズル吐出口
３５０ 供給経路
３５２ 吸引経路
３５４ インク弁
３５６ 溶剤弁
３５８ 吸引弁
３６０ インクライン
３６２ 溶剤ライン
３７０ ＡＳＣノズル（エア吸い込み口）
３７２ エア吸い込み経路
３７４ エア吸い込み経路に介装したエア弁
Ｐ インクラインと溶剤ラインとの合流ポイント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】