JP2009113435A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガターにインク容器から排出される溶剤蒸気を供給した場合、ガターに設けられたインク回収流路への溶剤蒸気の供給位置によっては、インクの吸引力が低下し、ガターよりインクがこぼれ出ることがあり、ガターよりインクがこぼれ出ることを防止する。
【解決手段】ノズル６よりインク８を噴出して印字を行うインクジェット記録装置のガター１１において、ノズルより噴出したインクを取り込む第一流路と、前記第一流路に連通し、インクをインク容器に回収する第二流路２２と、インク容器からの溶剤蒸気流路２３と連通する第三流路からなり、第三流路と第一流路を接続した。
【選択図】図１

Description

本発明は、印字していないときにもノズルよりインクを噴出すインクジェット記録装置に関する。

従来のインクジェット記録装置では、ガターにより吸引されて回収されるインクと、ガター内が負圧の為にインクと共に吸引される空気とが、インク容器に導かれる。このインク容器内に導かれた空気は、吸引されたインクからの溶剤蒸気やインク容器内の溶剤蒸気を含んでいる。このインク容器内の溶剤蒸気を含んだ空気は、通常であればインク容器の蓋などの隙間からインク容器の外へ排気される。

インク容器から排出される溶剤蒸気を、印字に使用しないインク粒子を回収するガターに供給するようにした従来例としては、特許文献１に記載のものがある。

この従来例においては、インク容器の外へ排気される溶媒蒸気をガターに戻すために、インク容器とガターとを接続する管路を設けて、インク容器内の溶媒蒸気をガターから吸引されるべく供給するようにしたものである。

特開昭６０−１１３６４号公報

上記従来例において、ガターは、印字に使用しないインク粒子を受け止めて、負圧でインク吸引して回収するものである。そのため、ガターに飛び込むインクは負圧による気体の流れに乗ってインク回収流路に取り込まれなければならない。

しかしながら、単純にガターのインク回収流路に溶剤蒸気を供給した場合、ガターのインク回収流路と溶剤蒸気の噴き出し口との接続位置によっては、インクの吸引力が低下し、場合によってはガターで一旦取り込んだインクが溶剤蒸気の圧力によりガターよりこぼれることがあった。

上記従来例においては、インク容器から発生する溶剤蒸気をガターに導く配管とガターの接続方法について考慮されておらず、上記の課題について検討していない。

そこで、本発明の目的は、ガターにおけるインクの回収を確実に行い、インク中の溶剤の蒸発量を低減したインクジェット記録装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明のインクジェット記録装置は、ノズルより噴出したインクのうち印字に用いないインクを回収するインクジェット記録装置において、インクを収納するインク容器と、このインク容器からノズルにインクを供給するインク供給流路と、前記ノズルより噴出したインクを受け止めるガターと、前記ガターで受け止めたインクを前記インク容器に回収するインク回収流路と、前記インク容器と前記ガターを連通させる溶剤蒸気流路を有し、ガターは、ノズルより噴出したインクが通過する第一流路と、この第一流路と曲部を介して連通する第二流路と、溶剤蒸気流路と連通する第三流路を有し、この第三流路は第一流路と連通するものである。

また、第一流路と第三流路の接続位置は、ノズルより噴出したインクがガターと衝突する地点よりも、第一流路のインク取込口側であってもよい。

また、第一流路と第三流路のなす角度は、第一流路のインク取込口から向かって９０度以下の角度で接続するようにした。

また、ガターを単一の部材からなるようにしてもよい。

本発明によれば、ガターにおけるインクの回収を確実に行い、インク中の溶剤の蒸発量を低減することができる。

図４に、本発明の一実施例におけるインクジェット記録装置の概観を示す。このインクジェット記録装置は本体６００と印字ヘッド６１０とをケーブル６２０で接続した構成を有する。

本体６００には、インクや溶剤を印字ヘッド６１０との間で循環させる循環系や、この循環系や印字を制御する制御系を収納する。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ディスプレイ６３０が設けられている。このタッチパネル式液晶ディスプレイ６３０は本体６００から分離可能に設けられていても構わない。本体６００の下部には開閉可能な本体扉６７０が設けられていて、この本体扉６７０を開けて本体内部の機器のメンテナンスや、インクや溶剤の補充を行うことができる。

印字ヘッド６１０内部には、追って説明する、インクを噴出し粒子を作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や、印字に使用しないインク粒子を回収するガターが納められている。それらのパーツはステンレス製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を有する。

次に本体６００の内部構成について図５を用いて説明する。本体６００の上部には、制御回路６４５や制御回路６４５と接続する電気系部品（図示せず）が配置されている。本体６００の後方下部６８０には、電磁弁６５０，ポンプユニット６５５等の循環系制御部品が配置されている。また本体６００の前方下部６６０には印字ヘッド６１０に供給するインクを収納するインク容器１や溶剤容器（図示せず）が納められている。

本体６００の前方下部６６０と後方下部６８０とはマニホールド６６５で仕切られている。マニホールド６６５は内部に管路が設けられ、この管路は、後方下部６８０側に取り付けられた電磁弁６５０やポンプユニット６５５と、前方下部６６０のインク容器１や溶剤容器とが循環系を構成するように設けられている。

本体扉６７０の開口したときに、インク容器１や溶剤容器は、扉６７０側に容易に引き出せるように、例えばインク容器１や溶剤容器が前後に移動可能なトレーに載せられている。これにより、インクと溶剤の補給，廃棄等のメンテナンスが容易になる。

インクジェット記録装置の動作について図１を用いて説明する。まず個々の構成について説明する。

インク供給流路２１はノズル６にインクを供給する流路である。このインク供給流路２１は、インクを収納するインク容器１，インクを圧送する供給ポンプ２，流路の開閉を行う電磁弁３３，流路内のインク圧力を調節する調圧弁３，印字ヘッド６１０への供給インクの圧力を表示する圧力計４，フィルタ５から成る。

帯電電極７には、制御回路６４５で制御される記録信号源（図示せず）と接続していて、帯電電極７に記録信号電圧を印加することによって、ノズル６より噴射するインクが帯電電極７間で規則的に滴化するインク粒子８を帯電する。

上部偏向電極９には高電圧源（図示せず）が印加され、下部偏向電極１０は接地されている。そのため上部偏向電極９と下部偏向電極１０との間に静電界が形成される。帯電したインク粒子８はその帯電量に応じて飛翔方向が偏向する。インク粒子８の帯電量を制御することで印字を行う。

インク回収流路２２は、ガター１１で回収したインクをインク容器１に導く流路である。このインク回収流路２２は、ガター１１，フィルタ１２，回収ポンプ１４を有している。帯電電極７により帯電されないインク粒子８、つまり印字に関与しないインク粒子８の飛翔先にガター１１を配置する。ガター１１で回収したインクを回収ポンプ１４でインク容器１に戻す。回収ポンプ１４は、ガター１１内に負圧を発生させ、ガター１１で取り込んだインクを回収ポンプ１４を用いて吸引し、インク容器１にインクを圧送する。

溶剤蒸気流路２３は、インク容器１とガター１１とを接続する配管である。ガター１１にて回収されたインクの溶剤分が蒸発した溶剤蒸気、及びインク容器１内で蒸発した溶剤蒸気を、溶剤蒸気流路２３はガター１１に供給する。なおインク容器１は、溶剤蒸気流路２３以外に溶剤蒸気が漏れ出ることのないように密閉されている。

尚、回収ポンプ１４はインクジェット記録装置が印字可能状態にあるときは、常時吸引状態に有るのが望ましい。それにより、インク容器１の内部の圧力が高くなり、インク容器１内の溶剤蒸気が溶剤蒸気流路２３を流れることで、ガター１１とインク容器１をインク回収流路２２と溶剤蒸気流路２３とで結ぶ溶媒蒸気の循環経路が形成され、各構成要素外からの空気や水分などの取込みによるインク汚染（劣化）が低減する。

次にガター１１の詳細について図２，図３を用いて説明する。ガター１１は、ノズル６より噴出したインク粒子８が開口部であるガター入口４０から入って通過する第一流路４１と、インク回収流路２２に接続している第二流路４３と、第一流路４１と第二流路４３をほぼ直角に接続する流路曲部４２と、溶剤蒸気流路２３と第一流路４１を接続する第三流路４４を有する。

ノズル６より噴出したインク粒子８は、ガター入り口４０から入り、第一流路４１を通って、流路曲部４２に衝突する。流路曲部４２においてインクは液膜状に濡れ拡がる。

濡れ拡がったインクは、次々に衝突するインク粒子８により成長する。回収ポンプ１４により発生した負圧により流路曲部４２のインクは吸引され、第二流路４３を通り、インク回収流路２２へ吸引される。なお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、ガター１１から取り込む空気流量が例えば２００ｍｌ／minのものを用いることにより、インクはガター１１からこぼれることなくインク容器１に回収できた。

次に第三流路４４は、第一流路４１に開口し、インク容器１から排出される溶剤蒸気を第一流路４１に供給する。第一流路４１に供給された溶剤蒸気は回収ポンプ１４の作用によりインク回収流路２２に吸引される。第一流路４１に飛び込んできたインク粒子８は、吸引される溶媒蒸気と共に流路曲部４２に達して衝突する。そのため、流路曲部４２で衝突したインクが、ガター入り口４０側に逆流したり、第三流路４４に浸入したりすることが防げる。ましてやガター入り口４０からインクがこぼれ出ることもない。

本実施例では、ガター１１はＳＵＳ３０４を使用したが、インクにより劣化しない材料であれば他の材料、例えば樹脂でも問題ない。また、第三流路４４から供給される溶剤蒸気を流路曲部４２側へ滞りなく流れるようにするために、第三流路４４は、図２のように第一流路４１に対してなす角度が９０度以下、本実施例では４５度に傾斜して接続している。

尚、本実施例で用いた回収ポンプ１４で実験したところ、吸引力が十分なため、第一流路４１と第三流路４４の成す角度は９０度程度でも、インクの回収には問題がなかった。また、第三流路４４を第二流路４３に接続した構成では、循環する溶剤蒸気がインクの吸引を阻害し、ガター入り口４０からインクがこぼれ、インクの回収ができなかった。

以上の本発明の構成により、インク容器１から排出される溶剤蒸気をガター１１に供給し、インクと共にインク容器１に回収することで、インクジェット記録装置の外に溶剤蒸気が放出される量を減少できる。

また、一般的に、本実施例で説明したようなインクジェット記録装置で用いられる溶剤は有機溶剤であり、装置の外部に排気される溶剤の蒸気が減少することは、装置周囲の環境に与える負荷も低減できる。

また、ガター１１からインク容器１へ吸引される過程においても飽和した溶剤蒸気とともにインクが吸引されるため、吸引時のインクからの溶剤揮発も抑えられ、溶剤消費量を低減することができる。

また、ガター１１の第一流路４１に溶剤蒸気を供給し、溶剤蒸気と共にインクを吸引する、特に、インク粒子８が衝突する流路曲部４２よりも上流側に溶剤蒸気を供給することで、ガター１１でインクをこぼすことなく確実に回収することが可能となる。

本発明の一実施例におけるインクジェット記録装置のインクおよび溶剤蒸気の循環流路図である。 本発明の一実施例におけるガターの断面図である。 本発明の一実施例におけるガターの概観図である。 本発明の一実施例におけるインクジェット記録装置の概観図である。 本発明の一実施例におけるインクジェット記録装置の本体内部構造の概観図である。

符号の説明

１ インク容器
２ 供給ポンプ
５ フィルタ
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
２１ インク供給流路
２２ インク回収流路
２３ 溶剤蒸気流路

Claims (4)

1. ノズルより噴出したインクのうち印字に用いないインクを回収するインクジェット記録装置において、インクを収納するインク容器と、このインク容器から前記ノズルにインクを供給するインク供給流路と、前記ノズルより噴出した前記インクを受け止めるガターと、前記ガターで受け止めたインクを前記インク容器に回収するインク回収流路と、前記インク容器と前記ガターを連通させる溶剤蒸気流路を有し、前記ガターは、ノズルより噴出したインクが通過する第一流路と、この第一流路と曲部を介して連通する第二流路と、前記溶剤蒸気流路と連通する第三流路を有し、この第三流路は前記第一流路と連通するインクジェット記録装置。
2. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記第一流路と前記第三流路との連通位置は、前記ノズルより噴出したインクが前記ガターと衝突する地点よりも、前記第一流路のインク取込口側であるインクジェット記録装置。
3. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記第一流路と前記第三流路のなす角度は、前記第一流路のインク取込口から向かって９０度以下であるインクジェット記録装置。
4. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、前記ガターは単一の部材で設けられたインクジェット記録装置。

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