特許 6345066 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】6345066

(24)【登録日】2018年6月1日

(45)【発行日】2018年6月20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 2/025 20060101AFI20180611BHJP

   B41J 2/14 20060101ALI20180611BHJP

   B41J 2/17 20060101ALI20180611BHJP

   B41J 2/18 20060101ALI20180611BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/025

   B41J2/14 603

   B41J2/17 101

   B41J2/18

【請求項の数】9

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-200186(P2014-200186)

(22)【出願日】2014年9月30日

(65)【公開番号】特開2016-68398(P2016-68398A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2017年8月31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】100117260

【弁理士】

【氏名又は名称】福永 正也

(72)【発明者】

【氏名】山川 英樹

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼畠 優

(72)【発明者】

【氏名】北村 篤史

【審査官】 亀田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平７−７６０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２０５８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２０１９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／２７７９８０（ＵＳ，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】

帯電したインク液の粒子を偏向させてワークの表面に印字パターンを形成するインクジェット記録装置において、
インク液を粒子化するよう吐出するインク吐出部と、
吐出されたインク液の粒子を帯電させる帯電電極と、
帯電したインク液の粒子の進行方向を偏向する偏向電極と
を備え、前記インク吐出部は、
インク液に振動を与える加振部を有する筐体と、
インク液を吐出する吐出口を有し、前記筐体に取り付けられる吐出部材と、
前記吐出口の中心軸の周囲を囲むように、前記筐体と前記吐出部材との間に配置されているシール部材と
を備え、
前記吐出部材を前記筐体に取り付け、前記加振部と前記吐出口との間にインク室を形成し、
前記筐体内に、前記インク室にインク液又は溶剤を供給する第１の経路、前記インク室からインク液又は溶剤を抜き出す第２の経路、及び前記吐出部材と前記筐体との間を通って前記シール部材側に浸入してきたインク液又は溶剤を外部へ誘導する第３の経路が形成されていることを特徴とするインクジェット記録装置。

【請求項2】

前記第３の経路の一端は、前記シール部材が配置されている位置よりも内側に接続されてい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】

前記シール部材は、前記筐体内に形成された凹部に配置され、前記第３の経路は前記凹部に接続されてい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4】

前記凹部を形成する壁部と前記シール部材との間に空洞部が形成され、
前記第３の経路の一端は前記空洞部に接続されてい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】

前記凹部を形成する壁部は、前記空洞部と前記インク室との間に設けられ、前記吐出口の中心軸に平行に延伸する内壁で構成されることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。

【請求項6】

前記第３の経路の他端は、前記第２の経路に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５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7】

前記第２の経路から排出されるインク液又は溶剤の負圧により、前記第３の経路に流れる溶剤を吸引することを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。

【請求項8】

前記第３の経路は、単一又は複数の貫通孔で形成されていることを特徴とする請求項１乃至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】

前記加振部は、インク液を粒子化する振動源に取り付けられ、長手方向に沿って振動する軸部材を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一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、ノズル詰まりを効果的に防止することができるインクジェット記録装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ワークに対して文字、図形などの各種印字パターンを形成するために、コンティニュアス方式のインクジェット記録装置が用いられている。コンティニュアス方式のインクジェット記録装置は、インク液の粒子を噴射ノズルから連続的に噴射している。連続的に噴射されたインク液の粒子を必要に応じて偏向させることにより、所望の印字パターンをワーク上に形成することができる。

【0003】

しかし、噴射ノズルにインクが固着するなどの原因によりインク詰まりが生じやすい。そこで、例えば立ち下げ動作時などに、噴射ノズルから溶剤（洗浄液）を噴射し、残留インク液を洗浄している（特許文献１参照）。

【0004】

インクジェット記録装置の噴射ノズルは、ピエゾホーンなどの軸部材の先端にインク液を充填し、ピエゾ素子などの振動源によって軸部材を振動させる。軸部材を収容しているキャノンの先端に設けられたノズルプレートの吐出孔（オリフィス）からインク液の粒子を連続的に噴射する。ノズルプレートは、Ｏリングなどのシール部材を介してキャノンに取り付けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−０２３３８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

印刷する場合には、キャノン内部がインク液で充填される。したがって、ノズルプレートとキャノンとの接触面に沿ってインク液がシール部材の内側にまで浸入する。斯かるインク液を洗い流すために、従来は溶剤をインク液の代わりに流し込んで噴射ノズルから噴射し、残留したインク液を洗浄することにより内部に残留したインク液も排出して回収するようにしていた。

【0007】

しかし、シール部材近傍にまで入り込んだインク液を十分に洗浄することは容易でなく、時間が経過するにつれて、インク液は、重力又は揮発時の気体膨張で押し出されることにより、ノズルプレートの吐出口へ流れ込む。斯かる流れ込んだインク液によってノズルプレートの吐出口に目詰まりが生じることで、高い精度で印字パターンを形成することができないという問題点があった。

【0008】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ノズル詰まりを効果的に防止することができ、高い精度で印字パターンを形成することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために第１発明に係るインクジェット記録装置は、帯電したインク液の粒子を偏向させてワークの表面に印字パターンを形成するインクジェット記録装置において、インク液を粒子化するよう吐出するインク吐出部と、吐出されたインク液の粒子を帯電させる帯電電極と、帯電したインク液の粒子の進行方向を偏向する偏向電極とを備え、前記インク吐出部は、インク液に振動を与える加振部を有する筐体と、インク液を吐出する吐出口を有し、前記筐体に取り付けられる吐出部材と、前記吐出口の中心軸の周囲を囲むように、前記筐体と前記吐出部材との間に配置されているシール部材とを備え、前記吐出部材を前記筐体に取り付け、前記加振部と前記吐出口との間にインク室を形成し、前記筐体内に、前記インク室にインク液又は溶剤を供給する第１の経路、前記インク室からインク液又は溶剤を抜き出す第２の経路、及び前記吐出部材と前記筐体との間を通って前記シール部材側に浸入してきたインク液又は溶剤を外部へ誘導する第３の経路が形成されていることを特徴とする。

【0010】

第１発明では、吐出部材を筐体に取り付け、加振部と吐出口との間にインク室が形成されている。筐体内に、インク室にインク液又は溶剤を供給する第１の経路、インク室からインク液又は溶剤を抜き出す第２の経路、及び吐出部材と筐体との間を通ってシール部材側に浸入してきたインク液又は溶剤を外部へ誘導する第３の経路が形成されている。これにより、吐出部材と筐体との間を通ってシール部材側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、第３の経路を介して回収することができ、インク液が内部に残留することがなく吐出口の目詰まりを未然に回避することができるので、高い精度で印字パターンを形成することが可能となる。

【0011】

ここで、第１発明における「インク液に振動を与える加振部」としては、種々の構成を採用することができる。例えば、インク液を粒子化するための振動源に取り付けられ、長手方向に沿って振動する軸部材を設け、該軸部材によってインク液に振動を与える構成を採用しても良い。また、筐体内に設けられたダイヤフラム等の部材を圧電素子等の振動源によって振動させ、これによってインク液に振動を与える構成を採用しても良い。もちろん、インク液に振動を与える方法は、これらに限定されるものではない。

【0012】

また、第１発明における「吐出部材」の形状は、板状のプレートに限定されない。例えば、凹凸形状を有していても良いし、湾曲形状を有していても良い。さらに、第１発明における「シール部材側に浸入」する溶剤は、シール部材の内側において、吐出部材と筐体とが接触している場合には、その接触面に沿って浸入し、吐出部材と筐体とが離間している場合には、離間している通路を介して浸入する。要するに、シール部材の内側において、吐出部材と筐体とは接触していても良いし、離間していても良い。

【0013】

また、第２発明に係るインクジェット記録装置は、第１発明において、前記第３の経路の一端は、前記シール部材が配置されている位置よりも内側に接続されていることが好ましい。

【0014】

第２発明では、第３の経路の一端が、シール部材が配置されている位置よりも内側に接続されているので、吐出部材と筐体との間を通ってシール部材側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、第３の経路を介して回収することができ、インク液が内部に残留することがなく吐出口の目詰まりを未然に回避することができるので、高い精度で印字パターンを形成することが可能となる。

【0015】

また、第３発明に係るインクジェット記録装置は、第１発明において、前記シール部材は、前記筐体内に形成された凹部に配置され、前記第３の経路は前記凹部に接続されていることが好ましい。

【0016】

第３発明では、シール部材が筐体内に形成された凹部に配置されており、第３の経路が凹部に接続されているので、吐出部材と筐体との間を通ってシール部材側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、第３の経路を介して回収することができるので、インク液が凹部に残留することがなく吐出口の目詰まりを未然に回避することができ、高い精度で印字パターンを形成することが可能となる。

【0017】

また、第４発明に係るインクジェット記録装置は、第３発明において、前記凹部を形成する壁部と前記シール部材との間に空洞部が形成され、前記第３の経路の一端は前記空洞部に接続されていることが好ましい。

【0018】

第４発明では、凹部を形成する壁部とシール部材との間に空洞部が形成され、第３の経路の一端が空洞部に接続されているので、吐出部材と筐体との間を通ってシール部材側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、第３の経路を介して回収することができ、インク液が空洞部に残留することがなく吐出口の目詰まりを未然に回避することができるので、高い精度で印字パターンを形成することが可能となる。

【0019】

また、第５発明に係るインクジェット記録装置は、第４発明において、前記凹部を形成する壁部は、前記空洞部と前記インク室との間に設けられ、前記吐出口の中心軸に平行に延伸する内壁で構成されることが好ましい。

【0020】

第５発明では、凹部を形成する壁部は、空洞部とインク室との間に設けられ、吐出口の中心軸に平行に延伸する内壁で構成されるので、キャノン内部の圧力をインク液に効率良く伝達することができ、内壁と吐出部材との間を通ってシール部材側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、第３の経路を介して回収することができる。

【0021】

また、第６発明に係るインクジェット記録装置は、第１乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記第３の経路の他端は、前記第２の経路に接続されていることが好ましい。

【0022】

第６発明では、第３の経路の他端は、第２の経路に接続されているので、第２の経路から排出される溶剤とともに、吐出部材と筐体との間を通ってシール部材側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、第３の経路を介して効果的に回収することができる。

【0023】

また、第７発明に係るインクジェット記録装置は、第６発明において、前記第２の経路から排出されるインク液又は溶剤の負圧により、前記第３の経路に流れる溶剤を吸引することが好ましい。

【0024】

第７発明では、第２の経路から排出されるインク液又は溶剤の負圧により、第３の経路に流れる溶剤を吸引するので、吐出部材と筐体との間を通ってシール部材側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、第３の経路を介して回収することができる。

【0025】

また、第８発明に係るインクジェット記録装置は、第１乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記第３の経路は、単一又は複数の貫通孔で形成されていることが好ましい。

【0026】

第８発明では、第３の経路は、単一又は複数の貫通孔で形成されているので、吐出部材と筐体との間を通ってシール部材側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、第３の経路を介して回収することができる。

【0027】

また、第９発明に係るインクジェット記録装置は、第１乃至第８発明のいずれか１つにおいて、前記加振部は、インク液を粒子化する振動源に取り付けられ、長手方向に沿って振動する軸部材を有することが好ましい。

【0028】

第９発明では、加振部は、インク液を粒子化する振動源に取り付けられ、長手方向に沿って振動する軸部材を有するので、インク液の吐出量を制御しながら吐出することができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、吐出部材と筐体との間を通ってシール部材側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、第３の経路を介して回収することができ、インク液が内部に残留することがなく吐出口の目詰まりを未然に回避することができるので、高い精度で印字パターンを形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置を含む自動印字システムの構成を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置のヘッドの構成を示す斜視図及び偏向原理の説明図である。

【図3】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置のインク液及び溶剤の経路を示す経路図である。

【図4】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置のヘッドの先端部分に装着されるキャノンアセンブリの構成を示す斜視図である。

【図5】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置のヘッドのキャノンアセンブリの構成を示す模式断面図である。

【図6】従来のインクジェット記録装置におけるインク液及び洗浄液の流れの説明図である。

【図7】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置におけるインク液及び洗浄液の流れの説明図である。

【図8】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置における洗浄液回収経路の形成位置を示す部分拡大断面図である。

【図9】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置における凹部を形成した場合の、吐出プレートが取り付けられたキャノンの先端部分の部分拡大断面図である。

【図10】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置における、吐出口近傍のインク汚れの除去の例示図である。

【図11】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置における、洗浄液回収経路の形成位置の例示図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置について、図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置を含む自動印字システムの構成を示す斜視図である。

【0032】

図１に示すように、本実施の形態に係る自動印字システム１は、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及び表示装置８で構成されている。

【0033】

インクジェット記録装置２は、ワーク搬送ライン１０に搭載されて搬送されてくるワークＷ上に文字、図形などを印字する。ワークＷは、例えば電子部品、プラスチック袋などである。

【0034】

ワーク検出センサ４は、ワーク搬送ライン１０に搭載され搬送されてくるワークＷの有無を検出して印字を開始するトリガ信号を出力する。ワーク検出センサ４がトリガ信号を出力することで、ワークＷに対する印字を開始する。

【0035】

インクジェット記録装置２は、ワーク搬送ライン１０の近傍に設置されたコントローラ本体２００と、ワーク搬送ライン１０に設置されたヘッド３００とを有し、コントローラ本体２００とヘッド３００とは、可撓性チューブアッセンブリ１２により連結されている。コントローラ本体２００とヘッド３００との間には、速乾性のインク液が循環されており、ヘッド３００は、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。なお、図１において、矢印はワークＷの搬送方向を示している。

【0036】

図２は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２のヘッド３００の構成を示す斜視図及び偏向原理の説明図である。図２に示すように、本実施の形態に係るインクジェット記録装置２のヘッド３００は、インク液の流れ方向に沿って上流から下流に向けて順に配置された、加振器３０６、インク吐出部（キャノンアセンブリ）３０１の吐出口３０２、帯電電極３０８、帯電検出センサ３１０、偏向電極３１２、ガター３０４を備えている。

【0037】

加振器３０６は、コントローラ本体２００から供給されたインク液を加圧して振動を与える。インク吐出部３０１には、鉛直方向下向きに吐出されるインク液に上下振動を与えるための軸部材（例えばピエゾ素子）が設けられており、振動源による軸部材の上下振動（長手方向に沿った振動）により吐出口３０２から吐出されるインク液が粒子化される。

【0038】

加振器３０６は、ＧＮＤに接地されており、他方、帯電電極３０８には電位が印加される。帯電電極３０８は、吐出口３０２から吐出されたインク液Ｉｎが粒子化するブレークポイントに対応して位置しており、粒子化するブレークポイントが帯電電極３０８に対応する所定の位置となるようにインク液Ｉｎの粘度を調整する。なお、図２において、参照符号「Ｉｐ」は粒子化したインク液の粒子を示している。

【0039】

帯電電極３０８には、パルス電位が印加される。後述するインク液の粒子の偏向量を大きくするためには、（偏向量が小さいときに比べて）帯電電極３０８に相対的に高い電位を印加して帯電させる。すなわち、帯電電極３０８の印加電位（正電位）を高めることでインク液の粒子Ｉｐの帯電量（負電位）が高くなり、偏向電極３１２によるインク液の粒子Ｉｐの進行方向を偏向する偏向量が大きくなる。帯電検出センサ３１０は、インク液の粒子Ｉｐの帯電状態を検出してインク液の粒子Ｉｐが適切に帯電しているか否かを監視する。

【0040】

偏向電極３１２は、インク液の粒子Ｉｐを帯電量に応じて進行方向を偏向させるために、一対の対向電極で構成されている。本実施の形態では、数千ボルトの電圧が偏向電極３１２間に印加される。帯電状態であるインク液の粒子Ｉｐは、偏向電極３１２（一対の対向電極）間を通過する間に、インク液の粒子Ｉｐに作用する静電力によって進行方向が変化（偏向）する。インク液の粒子Ｉｐの帯電量が高ければ高いほどインク液の粒子Ｉｐの偏向量は大きくなる。そして、吐出口３０２が吐出するインク液Ｉｎの吐出方向、つまり鉛直方向下向きをＸ軸方向とし、Ｘ軸を横断する横方向をＹ軸方向とした場合、Ｙ軸方向とは逆方向にインク液の粒子Ｉｐが偏向される。

【0041】

インク液の粒子Ｉｐの偏向量を、帯電電極３０８に印加する電圧の大きさで制御することにより、ワークＷに対して印字が行われる。印字に関与しないインク液の粒子Ｉｐは、ガター３０４の中に落下して捕捉される。

【0042】

図３は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２のインク液及び溶剤の経路を示す経路図である。図３において、コントローラ本体２００には、濃度（粘度）調整したインク液を収容したメインタンク２０２、回収した洗浄液を収容するコンディショニングタンク２０４、メインタンク２０２にインク液を補充するためのインク液を入れたインクカートリッジ４００、溶剤を入れた溶剤カートリッジ５００が備えられている。インクカートリッジ４００、溶剤カートリッジ５００はコントローラ本体２００に対して脱着可能である。なお、本実施の形態で説明するインク液又は溶剤が流れる経路は、あくまでも一例であり、インク液又は溶剤が他の経路内を流れるよう構成しても良いことは言うまでもない。

【0043】

図３のインクジェット記録装置２はカートリッジ式であるが、変形例として、インクカートリッジ４００の代わりにインクタンクをコントローラ本体２００に設置し、インクタンクに対してインク液を補充するようにしても良い。同様に、溶剤カートリッジ５００の代わりに溶剤タンクをコントローラ本体２００に設置し、溶剤タンクに対して溶剤を補充するようにしても良い。

【0044】

メインタンク２０２で濃度調整されたインク液は、ヘッド３００へ送り出され、ヘッド３００で帯電したインク液の粒子Ｉｐが生成される。インク液の粒子Ｉｐの進行方向を所望量偏向させることでワークＷ上に文字、図形などを印字する。

【0045】

なお、本実施の形態のインクジェット記録装置２は、常時、インク液を循環させるコンティニュアス方式の記録装置であるので、印字を実行しない場合であってもインク液がヘッド３００に供給され続ける。印字を実行しない場合には、インク液の粒子Ｉｐはガター３０４で受け止められ、ガター３０４内のインク液が吸引されてコントローラ本体２００内のメインタンク２０２に回収される。

【0046】

インクジェット記録装置２は、溶剤カートリッジ５００の溶剤をそのままヘッド３００へ送り出すことにより、溶剤を用いてヘッド３００内の各部を洗浄する。洗浄に用いられた溶剤は、ガター３０４で受け止められ、ガター３０４内に滞留した洗浄液（溶剤）は吸引されてコントローラ本体２００のコンディショニングタンク２０４に貯留される。すなわち、洗浄に用いられた溶剤はコンディショニングタンク２０４に貯留され、使用済みの洗浄液（溶剤）は、必要に応じてメインタンク２０２に供給され、インク液の濃度（粘度）調整のために再利用される。

【0047】

メインタンク２０２及びコンディショニングタンク２０４は、排気管２０６を介して外部に接続されており、メインタンク２０２内及びコンディショニングタンク２０４内に充満した気体は、排気管２０６を介して大気中に排出される。

【0048】

メインタンク２０２には、メインタンク２０２内のインク液を循環させるためのインク循環経路２０８が接続されている。インク循環経路２０８には、循環供給切替弁Ｖ５、循環ポンプ２１２及び粘度測定電磁弁Ｖ１１が、インク液の流れ方向に沿って順に介装されており、循環供給切替弁Ｖ５及び粘度測定電磁弁Ｖ１１を開いた状態で循環ポンプ２１２を駆動させることにより、メインタンク２０２内のインク液はインク循環経路２０８を通じて循環される。

【0049】

インク循環経路２０８における循環供給切替弁Ｖ５と循環ポンプ２１２の間には、循環フィルタＦが介装されている。循環フィルタＦは、インク循環経路２０８内を流れるインク液に含まれる異物を捕獲するためのものであり、４０μｍ以上の異物を捕獲することができる。

【0050】

インクカートリッジ４００内のインク液は、インク供給経路２２０を介してメインタンク２０２に流入する。インク供給経路２２０は、インク流入切替弁Ｖ８を介して、インク循環経路２０８における循環ポンプ２１２の上流側、より具体的には循環フィルタＦの上流側に接続されている。したがって、インク流入切替弁Ｖ８及び粘度測定電磁弁Ｖ１１を開いた状態で循環ポンプ２１２を駆動させることにより、インク供給経路２２０及びインク循環経路２０８を介して、インクカートリッジ４００内のインク液がメインタンク２０２に供給される。

【0051】

溶剤カートリッジ５００内の溶剤は、溶剤供給経路２２２を介してメインタンク２０２に供給される。溶剤供給経路２２２は、溶剤流入切替弁Ｖ１３を介して、インク循環経路２０８における循環ポンプ２１２の上流側、より具体的には循環フィルタＦの上流側に接続されている。したがって、溶剤流入切替弁Ｖ１３及び粘度測定電磁弁Ｖ１１を開いた状態で循環ポンプ２１２を駆動させることにより、溶剤供給経路２２２及びインク循環経路２０８を介して、溶剤カートリッジ５００内の溶剤がメインタンク２０２に供給される。

【0052】

メインタンク２０２内のインク液は、インク供給管２３０を介してインクポンプ２３５に供給され、インクポンプ２３５から送り出されるインク液は、インク経路（第１の経路）２３１を介してヘッド３００へ導かれる。ヘッド３００には、インク経路２３１に関連した噴射切替弁Ｖ１４が設置されている。

【0053】

インク経路２３１におけるコントローラ本体２００側の部分には、減圧弁２３４及び圧力計２３６が、インク液の流れ方向に沿って順に介装されている。減圧弁２３４は、インク経路２３１内（具体的には、減圧弁２３４よりも下流側の経路）のインク液の圧力が高すぎる場合に、圧力を減少させるためのものである。圧力計２３６は、インク経路２３１内、特に減圧弁２３４の下流側におけるインク液の圧力を検出するものであり、この圧力計２３６で検出される圧力に応じて、インクポンプ２３５の吐出圧を調整することができる。

【0054】

インク経路２３１におけるインクポンプ２３５の下流側、より具体的にはインクポンプ２３５と減圧弁２３４との間には、インクメインフィルタＦｍが介装されている。インクメインフィルタＦｍは約１０μｍ以上の異物を捕獲することができる。また、インク経路２３１には、ヘッド３００内において噴射前インクフィルタＦｆが介装されている。

【0055】

溶剤カートリッジ５００の近傍、すなわち溶剤供給経路２２２の上流側には、光学式空検出機構７００が介装されている。光学式空検出機構７００は、光電センサを用いて溶剤カートリッジ５００の空検出を行う検出機構である。溶剤供給経路２２２には、光学式空検出機構７００の下流で分岐した溶剤経路２５０が接続されている。溶剤経路２５０には、溶剤ポンプ２５２、開閉弁Ｖ１６、減圧弁２５４が溶剤の流れ方向に沿って順に介装されている。溶剤経路２５０は、ヘッド３００に通じており、ヘッド３００には、溶剤経路２５０に関連した切替弁Ｖ１２、Ｖ１５が介装されている。溶剤経路２５０は、ヘッド３００の洗浄の際に用いられる。

【0056】

ヘッド３００のガター３０４で回収されたインク液は、インク回収経路（第２の経路、第３の経路）２４０を介して、ヘッド３００からコントローラ本体２００へ回収される。インク回収経路２４０は、先端がメインタンク２０２に接続されている。インク回収経路２４０におけるコントローラ本体２００側の部分には、ガター流入切替弁Ｖ１０、回収フィルタＦ、ガターポンプ２４２及び回収インク供給切替弁Ｖ１が、インクの流れ方向に沿ってこの順に介装されており、ガター流入切替弁Ｖ１０及び回収インク供給切替弁Ｖ１を開いた状態でガターポンプ２４２を駆動させることにより、ヘッド３００から回収されたインク液がメインタンク２０２に戻される。

【0057】

ただし、ヘッド３００から回収したインク液をメインタンク２０２に戻す代わりに、メインタンク２０２とは別個に設けられた回収インクタンクに収容するようにしても良い。

【0058】

インクジェット記録装置２の立ち上げ時及び立ち下げ時には、吐出口３０２から溶剤が噴射されることにより、吐出口３０２、帯電電極３０８及び偏向電極３１２などのヘッド３００内の各部が溶剤を用いて洗浄される。洗浄に用いられた溶剤は、ガター３０４で回収され、インク回収経路２４０を介してヘッド３００からコントローラ本体２００へ回収される。

【0059】

コンディショニングタンク２０４は、ヘッド３００から回収された溶剤を受け入れる。すなわち、コンディショニングタンク２０４は、回収溶剤供給経路２５８、回収溶剤経路切替弁Ｖ３を介して、インク回収経路２４０におけるガターポンプ２４２の下流側に接続されている。したがって、ガター流入切替弁Ｖ１０及び回収溶剤経路切替弁Ｖ３を開いた状態でガターポンプ２４２を駆動させることにより、インク回収経路２４０及び回収溶剤供給経路２５８を通じて洗浄に用いられた溶剤が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は必須ではなく、コンディショニングタンク２０４の機能をメインタンク２０２で行うようにしても良い。

【0060】

コンディショニングタンク２０４内の溶剤は、回収溶剤流入経路２６０を介してメインタンク２０２に流入する。回収溶剤流入経路２６０は、回収溶剤流入切替弁Ｖ９を介して、インク循環経路２０８における循環ポンプ２１２の上流側に接続されている。したがって、回収溶剤流入切替弁Ｖ９及び粘度測定電磁弁Ｖ１１を開いた状態で循環ポンプ２１２を駆動させることにより、回収溶剤流入経路２６０及びインク循環経路２０８を介して、コンディショニングタンク２０４内の溶剤をメインタンク２０２に流入させることができる。

【0061】

ヘッド３００から回収された溶剤がコンディショニングタンク２０４に貯留されている場合、コンディショニングタンク２０４に貯留されている溶剤が、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、インク液の濃度調整に使用される。

【0062】

インクカートリッジ４００、溶剤カートリッジ５００、メインタンク２０２及びコンディショニングタンク２０４にそれぞれ貯留されている液体は、廃液経路２６２を介して外部に排出することができる。廃液経路２６２は、廃液切替弁Ｖ４を介して、インク回収経路２４０におけるガターポンプ２４２の下流側に接続されている。また、インク回収経路２４０におけるガターポンプ２４２及び廃液切替弁Ｖ４の間と、インク循環経路２０８における循環ポンプ２１２及び粘度測定電磁弁Ｖ１１の間とは接続管２６４により接続されている。接続管２６４により、インク回収経路２４０内の気泡が粘度測定経路に混入するのを防ぐことができる。

【0063】

メインタンク２０２内のインク液を廃液する場合、溶剤流入切替弁Ｖ１３を開くとともに、循環ポンプ２１２を駆動させれば、溶剤カートリッジ５００内の溶剤をメインタンク２０２内のインク液と共に廃液することができる。粘度測定電磁弁Ｖ１１を閉じ、回収溶剤流入切替弁Ｖ９及び廃液切替弁Ｖ４を開いた状態で、循環ポンプ２１２を駆動させれば、回収溶剤流入経路２６０、インク循環経路２０８、接続管２６４、インク回収経路２４０及び廃液経路２６２を介して、コンディショニングタンク２０４内の溶剤を廃液することができる。

【0064】

インク循環経路２０８における循環ポンプ２１２の上流側には、空気流通切替弁Ｖ６を介して、吸引経路２７０が接続されている。吸引経路２７０は、コントローラ本体２００からヘッド３００まで延びており、吸引経路２７０の先端は、ヘッド３００に備えられた吐出口３０２に接続されている。インクジェット記録装置２の立ち下げ時などには、空気流通切替弁Ｖ６及び循環供給切替弁Ｖ５を開くことにより、吸引経路２７０、インク循環経路２０８、排気管（排気経路）２０６を介して、吐出口３０２を大気中に開放することができる。したがって、コントローラ本体２００とヘッド３００との間で空気を流通させて、吐出口３０２から噴射されるインク液の粒子の噴射圧を調整することにより、インク液の切れを良くすることができる。

【0065】

循環ポンプ２１２、溶剤ポンプ２５２、インクポンプ２３５及びガターポンプ２４２などの各ポンプの動作は、コントローラ本体２００に備えられた制御部により制御される。制御部は、従来と同様に、ＣＰＵと、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリによって構成され、インクジェット記録装置２の動作を制御する。また、回収インク供給切替弁Ｖ１、インク返送切替弁Ｖ２、回収溶剤経路切替弁Ｖ３、廃液切替弁Ｖ４、循環供給切替弁Ｖ５、空気流通切替弁Ｖ６、インク流入切替弁Ｖ８、回収溶剤流入切替弁Ｖ９、ガター流入切替弁Ｖ１０、粘度測定電磁弁Ｖ１１、噴射切替弁Ｖ１４などの各切替弁の動作も制御部により制御される。制御部には、粘度計２１４及び圧力計２３６からの検出信号が入力される。

【0066】

溶剤経路２５０には、切替弁Ｖ１５が取り付けられており、その下流には、フィルタＦとＡＳＣノズル３１５が配置されている。ＡＳＣノズル３１５は、加振器３０６や偏向電極３１２などを洗浄するためのノズルである。ＡＳＣノズル３１５は、ヘッド３００内に定置され、ＡＳＣノズル３１５から洗浄液が吐出口３０２や偏向電極３１２に向けて噴出されて、洗浄がされる。インクジェット記録装置２を長期にわたって停止する場合には、メインタンク２０２のインク液及びコンディショニングタンク２０４の溶剤を廃液しておくことが好ましい。

【0067】

図４は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２のヘッド３００の先端部分に装着されるキャノンアセンブリの構成を示す斜視図である。図４に示すように、キャノンアセンブリは、上下振動（長手方向に沿って振動）する軸部材（加振部）を有するキャノン（筐体）３２０と、インク液を吐出する吐出口３０２を有し、キャノン３２０に取り付けられる吐出プレート（吐出部材）３３０とを備えている。

【0068】

吐出プレート３３０に設けられた吐出口３０２へは、図３に示すようにメインタンク２０２からインク経路２３１を介してインク液が供給され、洗浄に用いられた洗浄液（溶剤）は、ガター３０４で回収され、インク回収経路２４０を介してヘッド３００からコントローラ本体２００へ回収される。図５は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２のヘッド３００のキャノンアセンブリの構成を示す模式断面図である。

【0069】

図５（ａ）は、従来のキャノンアセンブリの構成を示す模式断面図である。図５（ａ）に示すように、インク液は、インク経路（第１の経路）２３１を経てキャノン３２０内部へ供給され、軸部材３６０（ピエゾホーン（ピエゾ素子）３６１）を上下振動させることにより粒子化される。粒子化されたインク液は、インク室３７０に滞留して、吐出口３０２から噴射される。

【0070】

ここで、キャノン３２０には吐出プレート３３０が取り付けられている。インク液が外部へ漏出することがないように、キャノン３２０と吐出プレート３３０との間に、吐出口３０２の中心軸の周囲を囲むように、シール部材としてＯリング３４０が配置されている。

【0071】

Ｏリング３４０を配置している場合であっても、インク液の一部は、キャノン３２０と吐出プレート３３０との間を通って、Ｏリング３４０側へと浸入する。そこで、通常は、インク経路（第１の経路）２３１を経てキャノン３２０の内周側へ洗浄液を供給し、残留しているインク液とともにインク回収経路（第２の経路）２４０から排出することにより、残留しているインク液を洗浄している。

【0072】

しかし、Ｏリング３４０の内周側にまで洗浄液が十分に供給されず、残留しているインク汚れ（図示せず）は洗浄されることなく残留したままである可能性が高い。そこで、本実施の形態では、残留しているインク液を洗浄した洗浄液を回収する洗浄液回収経路（第３の経路）を設ける点に特徴を有している。

【0073】

図５（ｂ）は、本実施の形態に係るキャノンアセンブリの構成を示す模式断面図である。図５（ｂ）に示すように、インク液は、インク経路（第１の経路）２３１を経てキャノン３２０内部へ供給され、軸部材３６０（ピエゾホーン３６１）を上下振動させることにより粒子化される。粒子化されたインク液は、インク室３７０に滞留して、吐出口３０２から噴射される。

【0074】

キャノン３２０には吐出プレート３３０が取り付けられている。インク液が外部へ漏出することがないように、キャノン３２０と吐出プレート３３０との間に、吐出口３０２の中心軸の周囲を囲むように、シール部材としてＯリング３４０が配置されている。

【0075】

Ｏリング３４０を配置している場合であっても、インク液の一部は、キャノン３２０と吐出プレート３３０との間を通って、Ｏリング３４０側へと浸入する。そこで、インク経路（第１の経路）２３１を経てキャノン３２０の内周側へ溶剤（洗浄液）を供給し、残留しているインク液とともにインク回収経路（第２の経路）２４０から外部へ排出（誘導）することにより、残留しているインク液を洗浄している。

【0076】

Ｏリング３４０の内周側に残留しているインク汚れが確実に洗浄されるように、本実施の形態では洗浄液回収経路（第３の経路）３９０を設けている。洗浄液回収経路３９０は、一端がＯリング３４０が配置されている位置よりも内側に接続されており、他端がインク回収経路（第２の経路）２４０に接続されている。したがって、Ｏリング３４０の内周側に残留しているインク汚れを洗浄した洗浄液は、洗浄液回収経路（第３の経路）３９０を通ってインク回収経路（第２の経路）２４０へと流れ、確実に外部へ排出（誘導）される。これにより、インク液が内部に残留することがなく吐出口３０２の目詰まりを未然に回避することができるので、高い精度で印字パターンを形成することが可能となる。

【0077】

図６及び図７を用いて、実際のインク液及び洗浄液の流れを説明する。図６は、従来のインクジェット記録装置２におけるインク液及び洗浄液の流れの説明図であり、図７は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２におけるインク液及び洗浄液の流れの説明図である。

【0078】

まず図６（ａ）に示すように、インク液は、インク経路（第１の経路）２３１を経てキャノン３２０内部のインク室３７０へ供給され、軸部材３６０（ピエゾホーン３６１）を上下振動させることにより粒子化される。粒子化されたインク液は、インク室３７０に滞留して、吐出口３０２から噴射される。

【0079】

このとき、インク液の一部は、キャノン３２０と吐出プレート３３０とのの間を通って、Ｏリング３４０側へと浸入する。そのため、Ｏリング３４０の内周側に、インク液が残留してインク汚れ３５０となる。

【0080】

そこで、図６（ｂ）に示すように、インク経路（第１の経路）２３１を経てキャノン３２０の内周側へ洗浄液（溶剤）を供給し、残留しているインク液とともにインク回収経路（第２の経路）２４０から排出する。しかし、Ｏリング３４０の内周側にまで洗浄液が十分に供給されず、残留しているインク汚れ３５０は洗浄されることなく残留したままになる。

【0081】

また、図６（ｃ）に示すように、キャノン３２０内部を洗浄した洗浄液をインク回収経路（第２の経路）２４０から排出する場合、インク室３７０内には負圧が生じるので、残留しているインク汚れ３５０はインク室３７０側へと引き出される。したがって、時間が経過するにつれて自重、又は揮発時の気体膨張で押し出されることにより、インク汚れ３５０が吐出口３０２まで到達し、図６（ｄ）に示すように吐出口３０２に目詰まりを生じさせる。

【0082】

本実施の形態では、Ｏリング３４０の内周側とインク回収経路（第２の経路）２４０とを接続する洗浄液回収経路（第３の経路）３９０を設けている。まず図７（ａ）に示すように、インク液は、インク経路（第１の経路）２３１を経てキャノン３２０内部のインク室３７０へ供給され、軸部材３６０（ピエゾホーン３６１）を上下振動させることにより粒子化される。粒子化されたインク液は、インク室３７０に滞留して、吐出口３０２から噴射される。

【0083】

このとき、インク液の一部は、キャノン３２０と吐出プレート３３０との間を通って、Ｏリング３４０側へと浸入する。そのため、Ｏリング３４０の内周側に、インク液が残留してインク汚れ３５０となる。

【0084】

そこで、図７（ｂ）に示すように、インク経路（第１の経路）２３１を経てキャノン３２０の内周側へ洗浄液（溶剤）を供給し、残留しているインク液とともにインク回収経路（第２の経路）２４０及び洗浄液回収経路（第３の経路）３９０から外部へ排出（誘導）する。洗浄液回収経路３９０はＯリング３４０の内周側と接続されているので、洗浄液をＯリング３４０の内周側にまで十分に供給することができ、残留しているインク汚れ３５０を洗浄することができる。

【0085】

そして、図７（ｃ）に示すように、キャノン３２０内部を洗浄した洗浄液をインク回収経路（第２の経路）２４０及び洗浄液回収経路（第３の経路）３９０から排出する場合、インク回収経路２４０の流速を洗浄液回収経路３９０の流速よりも速くすることで、インク回収経路２４０から排出されるインク液又は溶剤（洗浄液）の負圧により洗浄液回収経路３９０に流れる溶剤（洗浄液）をインク回収経路２４０へと吸引する。また、吐出口３０２側には流れることがなく、インク室３７０内に生じる負圧の揮発効果により洗浄液は蒸発する。よって、時間が経過しても、図７（ｄ）に示すように吐出口３０２には目詰まりが生じない。

【0086】

なお、上述の実施例では、洗浄液回収経路（第３の経路）３９０が、インク回収経路（第２の経路）２４０とＯリング３４０の内周側とに接続されているが、特にこれに限定されるものではない。図８は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２における洗浄液回収経路３９０の形成位置を示す部分拡大断面図である。図８では、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２における、吐出プレート３３０が取り付けられたキャノン３２０の先端部分の部分拡大断面図を示している。

【0087】

上述の実施例では、図８（ａ）に示すように、Ｏリング３４０の内周側の空間部分、すなわちインク汚れが残留しやすい部分と、インク回収経路２４０とを接続するように、洗浄液回収経路３９０が設けられている。それに対して図８（ｂ）では、洗浄液を供給する洗浄液供給経路２３２を、インク液を供給するインク経路２３１とは別個に設けている。

【0088】

同様に、図８（ｃ）では、洗浄液回収経路３９０をインク回収経路２４０に接続せず、別個に設けた洗浄液専用経路２４１に接続している。また、図８（ｄ）では、洗浄液を供給する洗浄液供給経路２３２を、インク液を供給するインク経路２３１とは別個に設けるとともに、洗浄液回収経路３９０をインク回収経路２４０に接続せず、別個に設けた洗浄液専用経路２４１に接続している。このように、供給された洗浄液がキャノン３２０の内部を循環して回収することさえできれば、洗浄液回収経路３９０をどのように接続しても良い。

【0089】

また、キャノン３２０の底面（吐出プレート３３０を取り付ける面）に、Ｏリング３４０用の凹部を形成しても良い。図９は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２における凹部を形成した場合の、吐出プレート３３０が取り付けられたキャノン３２０の先端部分の部分拡大断面図である。

【0090】

図９（ａ）に示すように、Ｏリング３４０は、キャノン３２０の底面に環状に設けられた凹部９００に嵌入されている。Ｏリング３４０が嵌入された状態でキャノン３２０に取り付けた場合であっても、Ｏリング３４０を形成する壁部と凹部９００との間には空洞部９０１が形成され、そこにインク液が滞留するおそれがある。

【0091】

そこで、凹部９００の内周側に、空洞部９０１とインク回収経路２４０とを接続する洗浄液回収経路３９０を設けることにより、洗浄されたインク液を洗浄液とともに回収することができる。インク液は、Ｏリング３４０を形成する壁部と凹部９００との間の空洞部９０１に残留しやすいので、洗浄液回収経路３９０の一端は、Ｏリング３４０の内周側に形成された空洞部９０１と接続されている。

【0092】

なお、凹部９００を形成する壁部は、空洞部９０１とインク室３７０との間に設けられ、吐出口３０２の中心軸に平行に延伸する内壁で構成されることが好ましい。キャノン３２０の内部の圧力をインク液に効率良く伝達することができ、内壁９０２と吐出プレート３３０との間を通ってＯリング３４０側に浸入して凹部９００に残留しているインク液を、洗浄液で洗浄した後、洗浄液回収経路３９０を介して回収することができる。

【0093】

凹部９００の大きさによっては、Ｏリング３４０と凹部９００との間に隙間が生じない場合も想定される。その場合であっても洗浄されたインク液を洗浄液とともに回収できることが望ましい。そこで、図９（ｂ）に示すように、凹部９００の一部にザグリ孔３９１を設け、ザグリ孔３９１とインク回収経路２４０とが接続された洗浄液回収経路３９０を設ける。これにより、洗浄されたインク液を洗浄液とともに回収することができる。

【0094】

また、ザグリ孔３９１を１箇所に設けるのではなく、環状に設けても良い。すなわち、図９（ｃ）に示すように、凹部９００の内周側に環状のザグリ孔３９１を設けることで、より確実に洗浄されたインク液を洗浄液とともに回収することができる。

【0095】

図１０は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２における、吐出口３０２近傍のインク汚れの除去の例示図である。図１０（ａ）に示すように、キャノン３２０の底面に環状に設けられたＯリング３４０の内周側に接続された洗浄液回収経路３９０から洗浄液とともに吐出口３０２近傍に付着しているインク汚れを回収する。図１０において、ハッチングの疎密は、インク汚れの残量に比例している。

【0096】

図１０（ｂ）、（ｃ）と進むにつれて、吐出口３０２近傍に付着しているインク汚れは次第に薄くなり、図１０（ｄ）に示すように、最終的にはほぼすべてのインク汚れが回収されていることを実機で確認している。

【0097】

なお、凹部９００に設ける洗浄液回収経路３９０は、一の貫通孔で形成されることに限定されるものではない。図１１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット記録装置２における、洗浄液回収経路３９０の形成位置の例示図である。

【0098】

例えば図１１（ａ）に示すように、キャノン３２０の底面に環状に設けられた凹部９００に、１個の貫通孔を洗浄液回収経路３９０として設けても良いし、図１１（ｂ）に示すように、環状に設けられた凹部９００の対称な位置に２個の貫通孔を洗浄液回収経路３９０として設けても良い。貫通孔の数は特に限定されるものではなく、例えば図１１（ｃ）に示すように、環状の貫通孔を洗浄液回収経路３９０として設けても良い。

【0099】

以上のように本実施の形態によれば、吐出プレート３３０とキャノン（筐体）３２０との間を通ってＯリング（シール部材）３４０側に浸入して内部に残留しているインク液を、溶剤で洗浄した後、洗浄液回収経路（第３の経路）３９０を介して回収することができ、インク液が内部に残留することがなく吐出口３０２の目詰まりを未然に回避することができるので、高い精度で印字パターンを形成することが可能となる。

【0100】

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変更、改良などが可能である。

【符号の説明】

【0101】

２ インクジェット記録装置
２３１ インク経路（第１の経路）
２４０ インク回収経路（第２の経路）
３００ ヘッド
３０１ インク吐出部
３０２ 吐出口
３０８ 帯電電極
３１２ 偏向電極
３２０ キャノン（筐体）
３３０ 吐出プレート（吐出部材）
３４０ Ｏリング（シール部材）
３６０ 軸部材
３７０ インク室
３９０ 洗浄液回収経路（第３の経路）
９００ 凹部
９０１ 空洞部
９０２ 内壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】