JP2000229419A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印写動作の開始に際し、噴射ノズルの噴射状
態を調べて印写動作の開始の可否を判定することを可能
とし、印写動作の開始後にインクが飛散して周辺を汚損
することを防止する。 【解決手段】 印写動作を開始するに際し、ます噴射ノ
ズルから溶剤を噴出させ、この溶剤がガターに付設した
ガターセンサにより検出されるか否かを調べ、検出され
ない場合には、印写動作への移行を禁じる。所定時間に
亘って溶剤の検出がなされた場合、次に、噴射ノズルか
らインクを噴出させ、このインクがガターセンサにより
検出されるか否かを調べ、検出されない場合には、印写
動作への移行を禁じ、所定時間に亘ってインクの検出が
なされた場合、印写動作への移行を許可する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、噴射ノズルから噴
射されるインク粒を必要分だけ偏向させて送り出し、対
象物に印写せしめて所望のパターンを形成する構成とし
たコンティニュアス形のインクジェット記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】各種の工業製品に、文字、図形等の種々
のパターンを形成するための好便な記録装置として、従
来から、コンティニュアス形のインクジェット記録装置
が広く用いられている。図７は、コンティニュアス形の
インクジェット記録装置に備えられた記録ヘッドの構成
を示す模式図である。本図に示す如く記録ヘッド２は、
噴射ノズル20、ガター21、帯電電極22及び偏向電極23
を、矩形箱形をなすハウジング24の内部に備えて構成さ
れている。

【０００３】噴射ノズル20には、給液管3aが接続され、
この給液管3aには、インクチューブ30と溶剤チューブ31
とが、各別の電磁開閉弁Ｋ₁ ，Ｋ₂ の開閉により切換え
可能に接続されており、噴射ノズル20の内部には、電磁
開閉弁Ｋ₁ が開放されたときインクチューブ30及び給液
管3aを経て記録用のインクが供給され、また電磁開閉弁
Ｋ₂ が開放されたとき、溶剤チューブ31及び給液管3aを
経て前記インクの溶剤が供給されて、これら（インク又
は溶剤）は、噴射ノズル20の一側に設けた小径の噴射孔
を経て、図中に矢符により示す如く噴射される。

【０００４】前記ガター21は、以上の如き噴射の方向に
噴射ノズル20に対向するように配してある。このガター
21には回収チューブ32が接続されており、噴射ノズル20
から噴射されて直進するインク又は溶剤は、前記ガター
21に到達して捕捉され、回収チューブ32の内部に回収さ
れるようになしてある。また噴射ノズル20には、溶剤回
収チューブ33が接続されている。この溶剤回収チューブ
33は、噴射ノズル20の内部に溶剤が供給されるときに開
放され、前記溶剤の大部分は、溶剤回収チューブ33に回
収されるようになしてある。また前記帯電電極22及び偏
向電極23は、噴射ノズル20からガター21に至る噴射経路
に沿って並設されている。

【０００５】以上の如く構成された記録ヘッド２におい
ては、電磁開閉弁Ｋ₁ を開として、インクチューブ30を
給液管3aに接続すると、噴射ノズル20の内部に所定の圧
力に維持されたインクが導入され、このインクが、前記
噴射孔を経て所定の速度にて噴射される。噴射ノズル20
は、その内部に、高周波電圧の印加により自励振動する
ピエゾ振動子 20aを備えており、このピエゾ振動子 20a
を前述したインクの噴射中に振動させると、記録ヘッド
２から噴射されるインクは、その噴射経路の中途にて相
互に分離し、所定の間隔にて並ぶインク粒となって飛翔
する。なおこのとき、前記溶剤回収チューブ33は閉止し
ておく。

【０００６】前記帯電電極22は、前述したインク粒への
分離が生じる位置に配設し、また前記偏向電極23は、前
記分離が生じる位置の直後に配設してあり、相互に分離
したインク粒の夫々は、帯電電極22の配設位置を通過す
るとき、該帯電電極22の印加電圧に応じて帯電せしめら
れ、個々に異なる電荷を有して偏向電極23の配設位置を
通過する。偏向電極23の配設位置には、高圧の直流電圧
の印加により所定の強度の電界が形成されており、この
電界の作用により前記インク粒は、夫々の電荷に応じて
偏向される。

【０００７】このように偏向されたインク粒は、記録ヘ
ッド２のハウジング24に形成された送出口25を経て外部
に飛び出し、図示しない対象物に印写せしめられる。こ
のときの印写位置は、帯電電極22の印加電圧を、各イン
ク粒の分離に同期させて制御し、夫々のインク粒の帯電
量を各別に変更して、偏向電極23の配設位置に形成され
た電界の作用による偏向量を増減することにより変更さ
れる。なお噴射ノズル20から噴射されるインク粒の多く
は、前記帯電電極22の通過時に帯電させず、前記電界の
作用により偏向させることなく直進せしめ、前記ガター
21に捕捉して回収チューブ32に回収する。このように、
噴射ノズル20をインクチューブ30に接続し、該噴射ノズ
ル20からインクを連続的に噴射させつつ帯電電極22の印
加電圧を制御することにより、前記偏向の方向と交叉す
る方向に移動せしめられる前記対象物の表面に文字、図
形等の所望のパターンを形成することができる。

【０００８】一方、前記電磁開閉弁Ｋ₂ を開とし、噴射
ノズル20を溶剤チューブ31に接続すると、前記噴射ノズ
ル20の内部に溶剤が供給され、この溶剤が所定の速度に
て噴射される。この供給は、例えば、前述した印写動作
の休止の間に、インクの噴射を休止した状態にある噴射
ノズル20を溶剤により洗浄し、残留したインクの凝固に
より、前記噴射ノズル20の内部を含めたインクの供給系
及び回収系の各部に発生する詰まりを未然に防止するた
めになされるものである。なおこのとき、噴射ノズル20
に供給される溶剤の大部分は、該噴射ノズル20に接続さ
れた溶剤回収チューブ33に回収され、残りの溶剤が前述
の如く噴射され、ガター21に捕捉されて回収チューブ32
に回収される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】さて、以上の如き記録
ヘッド２を備えるインクジェット記録装置において、印
写動作の休止中の噴射ノズル20の内部は、前述した洗浄
動作により清浄な状態に保たれているが、例えば、印写
動作の休止期間が長期に亘った場合、前記洗浄の後にわ
ずかに残ったインク成分が噴射ノズル20の内部で凝固す
ることがあり、このような凝固が、極小径の孔として形
成されたインクの噴射孔の近傍に生じた場合、印写動作
を再開すべくインクを噴射させたとき、この噴射経路に
わずかなずれが生じる虞れがあった。

【００１０】従来のインクジェット記録装置は、このよ
うなインクの噴射経路のずれを検出する機能を有してお
らず、パターンの形成不良等の異常が発生するまでの
間、前記ずれに気付かないまま印写動作が継続される虞
れがあり、この間に噴射されたインクが前記ガター21に
捕捉されることなくハウジング24の内部に飛散し、帯電
電極22及び偏向電極23を含めた記録ヘッド２の構成部品
が汚損され、この汚損の修復に多大の手間と時間とを要
するという不都合があった。

【００１１】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、印写動作を休止した後に再開する際に、噴射ノ
ズルの噴射状態を調べ、印写動作の開始の可否を判定す
ることを可能とし、印写動作の再開後における前述した
不都合の発生を未然に防止し得るインクジェット記録装
置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１発明に係る
インクジェット記録装置は、インクの供給路と溶剤の供
給路とに切換え可能に接続され、前記インク又は溶剤を
噴射する噴射ノズルと、インク及び溶剤の回収路に接続
され、前記噴射ノズルに対向配置されたガターとを備
え、前記噴射ノズルから連続的に噴射されるインク粒の
一部を偏向して対象物に印写する一方、偏向されないイ
ンク粒を前記ガターに捕捉し前記回収路に回収する印写
動作を行うインクジェット記録装置において、前記ガタ
ーによる前記溶剤又はインクの捕捉の有無を検出するガ
ターセンサと、前記印写動作の開始前に、前記噴射ノズ
ルを前記溶剤の供給路に接続し、該噴射ノズルから溶剤
を噴射させる制御手段と、この噴射の間に前記ガターセ
ンサによる溶剤の検出がなされたとき、前記噴射ノズル
の接続をインクの供給路に切換え、該噴射ノズルからイ
ンクを噴射させて、前記印写動作への移行を許可する立
ち上げ制御手段とを具備することを特徴とする。

【００１３】本発明においては、印写動作を開始する際
に、まず噴射ノズルに溶剤を供給して噴射させ、噴射さ
れた溶剤が噴射ノズルに正対するガターに捕捉されるか
否かをガターセンサにより検出し、例えば、所定時間に
亘って溶剤の捕捉が検出されたとき、前記噴射ノズルの
噴射状態が正常であり、印写動作の開始が可能であると
判定し、噴射ノズルの接続をインクの供給路に切換えて
インクを噴射させ、このインクによる印写動作への移行
を許可する。このような判定を溶剤を噴射させて行うた
め、噴射状態に異常があり、溶剤が周辺に飛散したとし
ても、帯電電極、偏向電極等、記録ヘッドの他の構成部
品の汚損程度は低く、修復に要する手間が軽減される。

【００１４】本発明の第２発明に係るインクジェット記
録装置は、インクの供給路と溶剤の供給路とに切換え可
能に接続され、前記インク又は溶剤を噴射する噴射ノズ
ルと、インク及び溶剤の回収路に接続され、前記噴射ノ
ズルに対向配置されたガターとを備え、前記噴射ノズル
から連続的に噴射されるインク粒の一部を偏向して対象
物に印写する一方、偏向されないインク粒を前記ガター
に捕捉し前記回収路に回収する印写動作を行うインクジ
ェット記録装置において、前記ガターによる前記溶剤又
はインクの捕捉の有無を検出するガターセンサと、前記
印写動作の開始前に、前記噴射ノズルを前記溶剤の供給
路に接続し、該噴射ノズルから溶剤を噴射させる制御手
段と、この噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤の検
出がなされたとき、前記噴射ノズルの接続をインクの供
給路に切換え、該噴射ノズルからインクを噴射させる切
換制御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサによる
インクの検出がなされたとき、前記印写動作への移行を
許可する立ち上げ制御手段とを具備することを特徴とす
る。

【００１５】この発明においては、噴射ノズルから溶剤
を噴射させて噴射状態の良否を判定した後、更に噴射ノ
ズルからインクを噴射させてガターセンサにより検出
し、この検出がなされたとき、即ち、インクの噴射が正
常になされたことが検出されたとき、印写動作の開始が
可能な状態にあると判定し、印写動作への移行を許可す
る。これにより、インクの供給系の詰まり等、噴射ノズ
ルの詰まり以外に起因する噴射不良の発生を防ぐことが
でき、前記移行の許可に従って直ちに正常な印写動作が
開始されるようになる。

【００１６】本発明の第３発明に係るインクジェット記
録装置は、第１発明又は第２発明における立ち上げ制御
手段が、前記溶剤又はインクの噴射の間に前記ガターセ
ンサによる溶剤又はインクの検出がなされなかったと
き、前記印写動作への移行を禁じ、この移行の禁止を報
知する構成としてあることを特徴とする。

【００１７】この発明においては、ガターセンサにより
溶剤又はインクの検出がなされなかったとき、噴射ノズ
ルによるインクの噴射が良好になされないと判定し、印
写動作の移行を許可せず、このことを、警報ブザーの鳴
動、警報ランプの点灯等の手段により使用者に報知す
る。

【００１８】本発明の第４発明に係るインクジェット記
録装置は、第１，第２又は第３発明のインクジェット記
録装置におけるガターセンサが、前記ガターの前記溶剤
又はインクの捕捉位置の近傍に取付けられたサーミスタ
により構成してあることを特徴とする。

【００１９】この発明においては、溶剤又はインクの捕
捉位置の近傍に位置してガターに取付けたサーミスタに
よりガターセンサを簡素に構成する。溶剤又はインクの
捕捉の有無は、例えば、前記サーミスタを自己発熱させ
ておき、このサーミスタの近傍に溶剤又はインクが捕捉
されたとき、これらの気化熱により前記サーミスタの温
度が低下し、その出力が変化することにより検出でき
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るインク
ジェット記録装置の全体構成を示す模式図である。図示
の如く本発明に係るインクジェット記録装置は、本体ケ
ース１と記録ヘッド２とを連結チューブ３により連結し
て構成されている。

【００２１】本体ケース１の内部には、印字用のインク
が貯留されたインクタンクＴ₁ 及び補充インクタンクＴ
₂ と、前記インクの溶剤が貯留された溶剤タンクＴ₃ と
が備えられている。インクタンクＴ₁ には、インク又は
溶剤の送給、及び記録ヘッド２から後述の如く回収され
るインク又は溶剤の送給のための送給管10と、記録ヘッ
ド２にインクを供給するための供給管11と、外気に連通
する排気管12とが接続されている。

【００２２】送給管10の中途には、ポンプＰ₁ が介装さ
れており、このポンプＰ₁ の動作により、前記インクタ
ンクＴ₁ へのインク又は溶剤の送給が行われるようにし
てある。また供給管11の中途には、ポンプＰ₂ 及びフィ
ルタＦ₁ が介装されており、インクタンクＴ₁ の内部に
貯留されたインクは、ポンプＰ₂ の動作により送出さ
れ、フィルタＦ₁ の通過により、塵埃等の異物を除去さ
れて、連結チューブ３の内部を経て記録ヘッド２に供給
されるようになしてある。

【００２３】補充インクタンクＴ₂ には、インクタンク
Ｔ₁ に補充用のインクを送給するための補充管13が接続
されている。この補充管13は、電磁開閉弁Ｖ₁ を介して
前記送給管10に接続されており、補充インクタンクＴ₂
内に貯留された補充用のインクは、電磁開閉弁Ｖ₁ が開
放されたとき、前記ポンプＰ₁ の動作により補充管13及
び送給管10を経てインクタンクＴ₁ 内に供給されるよう
になしてある。この供給は、後述する印写動作によりイ
ンクタンクＴ₁ 内のインクが減少したとき、減少分を補
填し、インクタンクＴ₁ 内のインク残量を適正に保つべ
く行われる。

【００２４】溶剤タンクＴ₃ には、その内部に貯留され
た溶剤の送給のための送給管14が接続されている。この
送給管14は、電磁開閉弁Ｖ₁ に並設された電磁開閉弁Ｖ
₂ を介して前記送給管10に接続されており、溶剤タンク
Ｔ₃ 内に貯留された溶剤は、電磁開閉弁Ｖ₂ が開放され
たとき、前記ポンプＰ₁ の動作により送給管14及び送給
管10を経てインクタンクＴ₁ 内に供給されるようになし
てある。この供給は、インクタンクＴ₁ 内のインクに含
まれる溶剤成分が蒸発により失われたとき、この喪失分
を補填し、前記インクの濃度を適正に保つべく行われ
る。

【００２５】また、前記送給管14は、電磁開閉弁Ｖ₂ の
上流側にて分岐管 14aに接続され、更に前記送給管14の
中途には、ポンプＰ₃ 及びフィルタＦ₂ が介装されてお
り、溶剤タンクＴ₃ 内の溶剤は、電磁開閉弁Ｖ₂ を閉じ
た状態で前記ポンプＰ₃ を駆動することにより、前記フ
ィルタＦ₂ の通過により、塵埃等の異物を除去されて分
岐管 14aに導入され、後述の如く、連結チューブ３の内
部を経て記録ヘッド２に直接的に供給されるようになし
てある。

【００２６】このような溶剤の供給は、従来のインクジ
ェット記録装置におけると同様に、例えば、インクジェ
ット記録装置の印写動作の休止に際し、記録ヘッド２に
後述の如く内蔵された噴射ノズル20を、インクの供給系
及び回収系を含めて洗浄すべく行われる一方、本発明に
係るインクジェット記録装置においては、印写動作を休
止した後に再開する際に、前記噴射ノズル20の噴射状態
を調べ、後述する手順により、印写動作の開始の可否を
判定すべく行われる。

【００２７】また前記送給管10には、電磁開閉弁Ｖ₁ ，
Ｖ₂ と並設された電磁開閉弁Ｖ₃ を介して溶剤回収管16
が接続され、更に、これらの電磁開閉弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，Ｖ
₃ の下流側に、インク及び溶剤の回収のための回収管15
が接続されている。溶剤回収管16は、噴射ノズル20の洗
浄に使用された溶剤を回収すべく設けてあり、この溶剤
回収管16に回収される溶剤は、前記電磁開閉弁Ｖ₃ を開
放して前記ポンプＰ₁を動作させることにより、送給管1
0を経てインクタンクＴ₁ 内に戻されて回収される。ま
た前記回収管15は、噴射ノズル20から後述の如く噴射さ
れるインク又は溶剤を回収すべく設けてあり、この回収
管15に回収されるインク又は溶剤は、前記ポンプＰ₁ の
動作により送給管10を経てインクタンクＴ₁ 内に戻され
て回収される。

【００２８】図２は、記録ヘッド２の内部構成を示す模
式図である。本発明に係るインクジェット記録装置の記
録ヘッド２の構成は、図７に示す従来の記録ヘッド２と
同様であり、後述の如く送給されるインク又は溶剤を一
方向に噴射する噴射ノズル20と、該噴射ノズル20による
噴射の経路に略正対するように配された回収用のガター
21と、噴射ノズル20からガター21に至る噴射経路に沿っ
て並設された帯電電極22及び偏向電極23とを、箱形をな
すハウジング24の内部に備えてなる。

【００２９】噴射ノズル20には、インクの供給路として
のインクチューブ30と、溶剤の供給路としての溶剤チュ
ーブ31とが、各別の電磁開閉弁Ｋ₁ ，Ｋ₂ と共通の給液
管3aとを介して接続されており、また後述する洗浄に使
用した溶剤を回収するための溶剤回収チューブ33が接続
されている。

【００３０】前記ガター21は、図中に矢符にて示す如く
噴射ノズル20から噴射されるインク又は溶剤の到達位置
に面して、これらの捕捉が可能な小径の開口を備える有
底筒形の部材であり、該ガター21には、捕捉されたイン
ク又は溶剤を回収するための回収チューブ32が接続され
ている。またガター21には、前記溶剤又はインクの捕捉
の有無を検出するガターセンサ４が取付けてある。

【００３１】このガターセンサ４としては、種々の構成
が可能であるが、例えば、前記インク又は溶剤の衝突面
となるガター21の底面外側にサーミスタを被着し、この
サーミスタを、自身への通電により自己加熱しておく構
成により簡素に実現することができる。このように構成
されたガターセンサ４においては、ガター21の内面にイ
ンク又は溶剤が捕捉されたとき、これらの気化に伴う抜
熱により前記サーミスタの温度が低下し、これによる出
力の変化が生じることから、前記捕捉の有無を検出する
ことができる。なおこのとき、インクと溶剤とでは気化
性が異なることから、前記サーミスタの出力変化の程度
により、インクと溶剤とを区別することも可能である。

【００３２】以上の如き記録ヘッド２と本体ケース１と
を連結する連結チューブ３は、柔軟性に富む樹脂材料か
らなる中空のチューブであり、前記インクチューブ30、
溶剤チューブ31、回収チューブ32、及び溶剤回収チュー
ブ33は、連結チューブ３の内側を通して本体ケース１の
内部に延長され、インクチューブ30の延長端は、インク
の供給管11に、溶剤チューブ31の延長端は、溶剤の供給
管14から分岐された分岐管 14aに、回収チューブ32の延
長端は、回収管15に、溶剤回収チューブ33の延長端は、
溶剤回収管16に夫々連結されている。

【００３３】以上の如く構成されたインクジェット記録
装置による印写は、前記電磁開閉弁Ｋ₁ を開放し、給液
管3aをインクチューブ30に接続する一方、本体ケース１
内部のポンプＰ₁ ，Ｐ₂ を駆動して行われる。このとき
インクタンクＴ₁ の内部に貯留されたインクは、前記ポ
ンプＰ₂ の動作により送出され、フィルタＦ₁ の通過に
より塵埃等の異物を除去されて、連結チューブ３の内部
のインクチューブ30及び給液管3aを経て噴射ノズル20に
供給され、該噴射ノズル20から噴射される。このとき、
本体ケース１内部の電磁開閉弁Ｖ₃ を閉とし、噴射ノズ
ル20に接続された溶剤回収チューブ33を溶剤回収管16の
末端において閉止しておくことにより、噴射ノズル20に
供給されたインクは、その全量が所定速度にて噴射され
る。

【００３４】噴射ノズル20の内部には、高周波電圧の印
加により振動するピエゾ振動子 20aが配してあり、噴射
ノズル20から噴射されるインクは、前記振動の作用によ
り噴射経路の中途にて相互に分離せしめられ、所定の間
隔にて並ぶインク粒となって飛翔し、一部のインク粒
は、分離位置に配設された帯電電極22と、分離位置の直
後に配設された偏向電極23との前述した作用により偏向
され、ハウジング24の該当位置に形成された送出口25を
経て外部に送出されてパターン形成に用いられ、残りの
インク粒は、偏向されることなく直進してガター21に捕
捉される。

【００３５】ガター21に捕捉されたインクは、本体ケー
ス１内部のポンプＰ₁ の動作により吸引され、回収チュ
ーブ32及び送給管10を経てインクタンクＴ₁ に回収され
る。このとき前記ポンプＰ₁ には、ガター21に捕捉され
たインクと共に空気が吸引されるが、この空気は、前記
インクタンクＴ₁ に接続された前記排気管12を経て外気
に排出される。

【００３６】またこのような印写動作の継続に伴ってイ
ンクタンクＴ₁ 内のインクの残量が減少した場合、本体
ケース１内部の電磁開閉弁Ｖ₁ を開放する。このとき、
補充インクタンクＴ₂ 内に貯留された補充用のインク
が、前記ポンプＰ₁ の動作により、補充管13及び送給管
10を経てインクタンクＴ₁ 内に供給され、該インクタン
クＴ₁ 内のインク残量を適正に保つことができる。更
に、前記印写動作の継続に伴ってインクタンクＴ₁ 内の
インクの濃度（粘度）が変化した場合、本体ケース１内
部の電磁開閉弁Ｖ₂ を開放する。これにより、溶剤タン
クＴ₃ 内に貯留された溶剤が、前記ポンプＰ₃ の動作に
より、供給管14及び送給管10を経てインクタンクＴ₁ 内
に供給され、該インクタンクＴ₁ 内のインクの濃度を適
正に保つことができる。

【００３７】一方、記録ヘッド２内部の電磁開閉弁Ｋ₂
を開放して給液管3aを溶剤チューブ31に接続し、本体ケ
ース１内部の溶剤供給用のポンプＰ₃ を動作させると、
溶剤タンクＴ₃ に貯留された溶剤が、供給管14、分岐管
14a及び溶剤チューブ31を経て噴射ノズル20に供給され
る。このとき本体ケース１内部の電磁開閉弁Ｖ₃ を開放
しておくと、噴射ノズル20に供給された溶剤の大部分
は、溶剤回収チューブ33を経て本体ケース１内に還流
し、溶剤回収管16及び送給管10を経てインクタンクＴ₁
に戻される。また噴射ノズル20に供給された溶剤の一部
は、該噴射ノズル20の一側に噴射され、ガター21に捕捉
され、回収管32を経て本体ケース１内に還流して送給管
10を経てインクタンクＴ₁ に戻される。

【００３８】このような溶剤の供給は、例えば、前述し
た印写動作を休止する際に、インクの噴射を休止する噴
射ノズル20の内部を、回収インクの通路となる回収管32
及び送給管10の内部を含めて溶剤により洗浄すべくなさ
れるものであり、このような洗浄動作は、残留したイン
クの凝固により、前記噴射ノズル20の内部を含めたイン
クの供給系及び回収系の各部に発生する詰まりを未然に
防止するために不可欠なものである。

【００３９】以上の如き印写動作及び洗浄動作において
は、本体ケース１の内部において、ポンプＰ₁ ，Ｐ₂ ，
Ｐ₃ の駆動制御、及び電磁開閉弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，Ｖ₃ の開
閉制御が、また記録ヘッド２の内部において、電磁開閉
弁Ｋ₁ ，Ｋ₂ の開閉制御、並びに噴射ノズル20（ピエゾ
振動子 20a）、帯電電極22及び偏向電極23の通電制御が
夫々必要であり、これらの制御は、本体ケース１の内部
に設けられた運転制御部５の動作により行われる。

【００４０】図３は、本発明に係るインクジェット記録
装置の制御系のブロック図であり、運転制御部５の出力
は、制御対象となる前記ポンプＰ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ 、電磁
開閉弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，Ｖ₃ 、電磁開閉弁Ｋ₁ ，Ｋ₂ 、噴射
ノズル20、帯電電極22及び偏向電極23に与えられてい
る。

【００４１】また運転制御部５の入力側には、運転操作
のために使用者が用いる操作部50が接続されている。こ
の操作部50においては、印写動作の開始、停止のための
操作の外に、形成すべきパターンの指定を含めた種々の
操作が行われ、運転制御部５は、操作部50からの入力に
より使用者の操作を認識し、この操作に応じて前述した
印写動作及び洗浄動作を行わせるべく、出力側のポンプ
Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ 、電磁開閉弁Ｖ₁ ，Ｖ₂ ，Ｖ₃ 、電磁
開閉弁Ｋ₁ ，Ｋ₂ 、噴射ノズル20、帯電電極22及び偏向
電極23に制御信号を発する構成としてある。

【００４２】また運転制御部５の入力側には、前記ガタ
ーセンサ４の検出結果が与えられており、更に、圧力セ
ンサ51及び温度センサ52の検出結果が夫々与えれてい
る。圧力センサ51は、図１に示す如く、本体ケース１内
部の溶剤回収管16の中途に、その内部圧力を検出すべく
取付けてある。溶剤回収管16は、前述した印写動作の間
には、前記電磁開閉弁Ｖ₃ の閉止により閉じられた管と
なっており、これの内部圧力は、溶剤回収チューブ33を
介して連通された噴射ノズル20の内圧と等しい。また前
記温度センサ52は、本体ケース１内部の供給管11の中途
に取付けてあり、供給管11を経て噴射ノズル20に供給さ
れるインクの温度を検出する構成としてある。

【００４３】運転制御部５は、圧力センサ51からの入力
により、前記噴射ノズル20から噴射されようとするイン
クの圧力を認識し、また温度センサ52からの入力によ
り、噴射ノズル20から噴射されようとするインクの温度
を認識し、これらを用いて前述した印写動作中に、図４
に示すフローチャートに従う特徴的な動作を行う。

【００４４】運転制御部５は、前述した印写動作中、入
力側に接続された前記温度センサ52の出力を所定のサン
プリング周期にて取り込み（ステップ１）、インクの温
度ｔを監視し、この温度ｔが所定の基準温度ｔ₀ を超え
ている否かを調べ（ステップ２）、超えていない場合に
は、ステップ５に進み、操作部50において停止操作がな
されたか否かを調べ、停止操作がなされていない場合に
はステップ１に戻り、停止操作がなされるまでの間、イ
ンク温度ｔの監視を継続する。

【００４５】一方、ステップ２において、現状のインク
の温度ｔが基準温度ｔ₀ を超えていると判定された場
合、運転制御部５は、インク温度に対応させて記憶させ
てある噴射ノズル20に付設されたピエゾ振動子 20aの印
加電圧データを参照し、現状のインクの温度ｔに対して
適正な振動を行わせるべく、出力側の噴射ノズル20に制
御信号を発し、ピエゾ振動子 20aの印加電圧を変更する
（ステップ３）。

【００４６】また運転制御部５は、インク温度に対応さ
せて記憶させてある噴射圧力データを参照し、現状のイ
ンクの温度ｔに対して適正な圧力にて噴射を行わせるべ
く、出力側のインク供給用のポンプＰ₂ に制御信号を発
して噴射圧力を調整する（ステップ４）。この調整は、
入力側に与えられる前記圧力センサ51からの入力に基づ
いて、前記ポンプＰ₂ の回転速度を変更するフィードバ
ック制御により行わせることができる。この後ステップ
５に進み、操作部50において停止操作がなされたか否か
を調べ、停止操作がなされるまでの間、前述した動作を
繰り返す。

【００４７】前述した印写動作中、噴射ノズル20から噴
射されるインクの大部分は、前記噴射ノズル20に正対す
るガター21に捕捉され、インクタンクＴ₁ に戻されて循
環使用される。このようなインクの循環経路の中途に
は、ポンプＰ₁ ，Ｐ₂ 、電磁開閉弁Ｋ₁ 等の熱源が存在
しており、印写動作の継続に伴ってインクの温度が上昇
することは避けられない。インクの温度が上昇した場
合、該インクの粘度が低下し、このような粘度低下が生
じた場合、噴射ノズル20からのインクの噴射速度が増す
と共に、ピエゾ振動子 20aによる加振に応じて噴射後に
生じるインク粒への分離位置が変化することから、この
分離位置に対応して配設された帯電電極22による帯電、
及びその後の偏向電極23による偏向が正常になされず、
印写品質の低下を招来する。

【００４８】図４に示す制御動作は、このような問題を
解消すべくなされるものであり、温度センサ52によるイ
ンク温度の検出値ｔが所定の温度ｔ₀ を超えたとき、ス
テップ３の動作により、ピエゾ振動子 20aによる加振周
波数が変更されると共に、ステップ４の動作により、イ
ンクの噴射圧力が調整される結果、噴射ノズル20からの
噴射後におけるインク粒への分離位置が適正化され、印
写品質の低下を未然に防止することが可能となる。

【００４９】なお、図４においては、加振周波数及び噴
射圧力の双方を調整する構成としてあるが、いずれか一
方のみを変更する構成としてもよい。また図４において
は、加振周波数及び噴射圧力の変更を、インクの温度の
検出結果に基づいて行わせる構成としてあるが、噴射ノ
ズル20周辺の温度を検出し、この検出結果に基づいて前
記変更を行わせる構成としてもよい。

【００５０】またインクの粘度は、該インクの温度のみ
ならず、インクに含まれる溶剤の経時的な蒸発によって
も変化することから、前述した加振周波数及び／又は噴
射圧力の制御は、インクタンクＴ₁ から噴射ノズル20に
送給されるインクの粘度を測定し、この結果に基づいて
行わせるようにするのがより望ましい。

【００５１】図５は、インクの粘度測定を可能とした本
発明に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す模
式図である。本図に示すインクジェット記録装置は、イ
ンクタンクＴ₁ の内部と前記供給管11の中途部とを接続
する粘度測定用の戻り管17を備えている。この戻り管17
は、インクタンクＴ₁ の上方に立ち上がる立ち上げ部を
有しており、この立ち上げ部に粘度計53が取付けてあ
る。また戻り管17の中途には、電磁開閉弁Ｖ₄ 及びフィ
ルタＦ₃ が、前記粘度計53よりも供給管11の側にこの順
に介装されている。なお他の構成は、図１に示すインク
ジェット記録装置の同様であり、対応する構成部品に同
一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。

【００５２】前記粘度計53としては、戻り管17の立ち上
げ部の中途に小径のオリフィスを介装し、前記立ち上げ
部を経てインクタンクＴ₁ 内に還流する所定量のインク
が前記オリフィスを通過する時間に基づいて粘度を測定
する構成、戻り管17の立ち上げ部の中途に羽根車を配
し、前記立ち上げ部を経てインクタンクＴ₁ 内に還流す
る所定量のインクの作用により生じる前記羽根車の回転
により粘度を測定する構成等、公知の種々の構成を採用
することができる。このような粘度計53による粘度の測
定は、所定の時間毎に前記電磁開閉弁Ｖ₄ を開閉し、前
記戻り管17の内部にインクの流れを生ぜしめて行われ、
この測定結果は、前記運転制御部５に与えられている。

【００５３】運転制御部５は、粘度計53からの入力によ
り噴射ノズル20に供給されるインクの粘度を直接的に認
識し、この結果を、前記図４に示すフローチャートに従
う動作においてインクの温度ｔに代えて用い、加振周波
数及び／又は噴射圧力を制御する。

【００５４】このとき、前記温度センサ52から入力され
るインクの温度は、粘度計53から与えられるインクの粘
度と対照し、インクタンクＴ₁ 内部のインクがその温度
に応じた適正な粘度を有しているか否かの判定に用いら
れ、この判定結果は、インクタンクＴ₁ 内に貯留された
インクの濃度（粘度）調整に利用されている。インクの
濃度（粘度）調整は、前述の如く、電磁開閉弁Ｖ₂ を開
とし、ポンプＰ₃ を駆動して、溶剤タンクＴ₃ 内に貯留
された溶剤を、供給管14及び送給管10を経てインクタン
クＴ₁ 内に供給することによりなされる。

【００５５】戻り管17の中途に介装されたフィルタＦ₃
は、電磁開閉弁Ｖ₄ の開放時に戻り管17を経てインクタ
ンクＴ₁ に還流するインクに含まれる塵埃を捕捉する作
用をなすと共に、戻り管17内を流れるインク流に抵抗を
付与して、電磁開閉弁Ｖ₄ の開閉に伴って供給管11を介
して噴射ノズル20に送給されるインクの圧力が変動する
ことを防止する作用をなす。

【００５６】更に、加振周波数及び／又は噴射圧力の以
上の如き変更を、前記操作部50の所定の操作により行わ
せるようにすることも可能である。印写品質の低下は、
前述したインクの粘度変化によって生じると共に、噴射
ノズル20、帯電電極22、偏向電極23を含めた記録ヘッド
２の構成部品の経時的な特性変化によっても生じる。操
作部50の操作により加振周波数及び噴射圧力の変更が可
能な構成とした場合、経時的な印写品質の低下を、前記
操作により変更することができる。

【００５７】またガターセンサ４は、前述の如く、噴射
ノズル20から噴射されたインク又は溶剤が、噴射ノズル
20に正対するガター21に捕捉されたか否かを検出するも
のである。運転制御部５は、ガターセンサ４からの入力
により、噴射ノズル20による噴射状態の良否を認識し、
この結果を用い、印写動作に移行させるための立ち上げ
制御動作を、以下に示す如くに行う。

【００５８】図６は、印写動作の開始前に運転制御部５
により行われる立ち上げ制御動作の内容を示すフローチ
ャートである。前述した印写動作の休止中、運転制御部
５は、溶剤の供給により噴射ノズル20を洗浄する洗浄動
作を行った後、前記操作部50からの入力により印写動作
の開始のための操作がなされたか否かを監視しつつ待機
し（ステップ11）、印写開始の操作がなされた場合、ま
ず、出力側の溶剤供給用のポンプＰ₃ 及び電磁開閉弁Ｋ
₁ ，Ｋ₂ に制御信号を発し、ポンプＰ₃ を駆動すると共
に、電磁開閉弁Ｋ₁ を閉、電磁開閉弁Ｋ₂ を開として、
溶剤タンクＴ₃内部の溶剤を噴射ノズル20に供給し、該
噴射ノズル20から溶剤を噴出させる（ステップ12）。

【００５９】その後運転制御部５は、所定のサンプリン
グ周期にて前記ガターセンサ４の出力を取り込み、溶剤
が検出されたか否か、即ち、噴射ノズル20から噴出され
た溶剤がガター21に捕捉されているか否かを調べ（ステ
ップ13）、溶剤の検出がなされなかった場合、噴射ノズ
ル20の噴射状態に異常があると判定し、その後の印写動
作への移行を禁じて（ステップ14）、その動作を終了す
る。

【００６０】なお、前記ガターセンサ４として、前述の
如くガター21に被着されたサーミスタを用いた場合、該
サーミスタの出力電圧が溶剤との接触により増すことか
ら、ステップ13での捕捉の有無の判定は、前記サーミス
タの出力電圧を所定のしきい値電圧と比較することによ
り実現される。また、前記ステップ14において印写動作
への移行を禁じるとき、このことを、警報ブザーの鳴
動、警報ランプの点灯等の適宜の報知手段により使用者
に報知するように構成することも可能である。

【００６１】一方、ステップ13において溶剤の検出がな
された場合には、この検出を予め設定された所定時間が
経過するまで継続し（ステップ15）、所定時間に亘って
連続して溶剤の検出がなされた場合、運転制御部５は、
噴射ノズル20による噴射が正常になされていると判定
し、ステップ16に進む。

【００６２】このような運転制御部５の動作により、印
写動作の開始に際し、まず噴射ノズル20から溶剤が噴射
され、この溶剤がガター21に捕捉されるか否かにより前
記噴射の状態の良否が判定される。従って、印写動作の
休止の間、前記噴射ノズル20に詰まり等の異常が生じ、
噴射経路にずれが生じている場合に、これに気付かない
まま印写動作が開始されることがなくなる。また前述し
た判定が、溶剤を噴出させて行われるから、噴射経路に
ずれが生じている場合においても、記録ヘッド２のハウ
ジング24の内部には、インクではなく、溶剤が飛散する
こととなり、帯電電極22及び偏向電極23を含めた記録ヘ
ッド２の構成部品の汚損の程度が軽減され、この汚損の
修復に要する手間を削減することができる。

【００６３】噴射ノズル20による噴射が正常になされて
いると判定された場合、運転制御部５は、出力側のイン
ク供給用のポンプＰ₂ 及び電磁開閉弁Ｋ₁ ，Ｋ₂ に制御
信号を発し、ポンプＰ₂ を駆動すると共に、電磁開閉弁
Ｋ₁ を開、電磁開閉弁Ｋ₂ を閉として、インクタンクＴ
₁ 内部のインクを噴射ノズル20に供給し、該噴射ノズル
20からインクを噴出させる（ステップ16）。

【００６４】なおこのとき、電磁開閉弁Ｋ₁ の開動作、
及び電磁開閉弁Ｋ₂ の閉動作を、互いに同期させて緩や
かに実施し、溶剤からインクへの切換えを、圧力変化を
伴うことなく連続的に行わせて、噴射ノズル20からの噴
出が途切れなく継続するようにするのが望ましい。

【００６５】このようにインクの噴出を行わせた後、運
転制御部５は、所定のサンプリング周期にて前記ガター
センサ４の出力を取り込み、インクが検出されたか否
か、即ち、噴射ノズル20から噴出されたインクがガター
21に捕捉されているか否かを調べ（ステップ17）、イン
クの検出がなされなかった場合、噴射ノズル20の噴射状
態に異常があると判定して前記ステップ14に進み、印写
動作への移行を禁じて、その動作を終了する。なおこの
場合においても、前述した警報ブザーの鳴動、警報ラン
プの点灯等の適宜の報知手段により使用者に報知するよ
うに構成することも可能である。

【００６６】またインクの検出がなされた場合には、こ
の検出を予め設定された所定時間が経過するまで継続し
（ステップ18）、所定時間に亘って連続してインクの検
出がなされた場合、噴射ノズル20によるインクの噴出が
正常に行えると判定し、印写動作への移行を許可して
（ステップ19）、印写動作の開始前に行われる立ち上げ
制御動作を終了する。

【００６７】このような運転制御部５の動作により、噴
射ノズル20に至るインクの供給系、即ち、前記供給管11
及びインクチューブ30における詰まり等の異常に起因す
る噴射状態の不良が検出され、これに気付かないまま印
写動作が開始されることがなくなり、インクの飛散によ
る記録ヘッド２内部の汚損を軽減することが可能とな
る。

【００６８】なお、ステップ17及びステップ18を省略
し、ステップ13及びステップ15において所定時間に亘っ
て溶剤の検出がなされたと判定されたとき、ステップ19
に進んで印写動作への移行を許可するように構成しても
よい。

【００６９】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明の第１発明に係
るインクジェット記録装置においては、噴射ノズルに対
向配置したガターに、噴射ノズルから噴射されたインク
又は溶剤の捕捉を検出するガターセンサを備え、印写動
作の開始に際し、噴射ノズルから溶剤を噴射させて、こ
のときのガターセンサによる溶剤の検出に基づいて印写
動作への移行を許可する構成としたから、噴射状態の異
常に気付かないまま印写動作が開始されて、噴射ノズル
から噴射されるインクにより記録ヘッドの内部が汚損す
る虞れを未然に回避して、印写動作を確実に行わせるこ
とができる。また噴射状態が異常であった場合において
も、溶剤が周辺に飛散するのみであり、インクが飛散し
た場合と比較して記録ヘッドの内部の汚損程度が軽く、
修復に要する手間を軽減することができ、速やかな対処
が可能となる。

【００７０】また第２発明に係るインクジェット記録装
置においては、ガターセンサによる溶剤の検出がなされ
た後、噴射ノズルからインクを噴射させ、このインクが
前記ガターセンサにより検出されることを条件として印
写動作への移行を許可する構成としたから、インクの供
給系の異常等、噴射ノズル以外の部分の異常に基づくイ
ンクの噴射不良の発生をも未然に防止して、その後の印
写動作を確実に行わせることができる。

【００７１】また第３発明に係るインクジェット記録装
置においては、ガターセンサによる溶剤又はインクの検
出がなされなかったとき、印写動作への移行を禁じ、こ
のことを報知する構成としたから、噴射状態の異常を使
用者に確実に気付かせ、適切な対処を速やかに行わせる
ことができる。

【００７２】更に第４発明に係るインクジェット記録装
置においては、溶剤又はインクの捕捉位置の近傍に位置
してガターにサーミスタを取付け、このサーミスタをガ
ターセンサとして利用するから、ガターへの溶剤又はイ
ンクの捕捉を簡素な構成により確実に検出することがで
きる等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の全体構
成を示す模式図である。

【図２】本発明に係るインクジェット記録装置の記録ヘ
ッドの内部構成を示す模式図である。

【図３】本発明に係るインクジェット記録装置の制御系
のブロック図である。

【図４】印写動作中に行われる加振周波数及び噴射圧力
の調整制御の手順を示すフローチャートである。

【図５】本発明に係るインクジェット記録装置の他の実
施の形態の全体構成を示す模式図である。

【図６】印写動作の開始前に行われる立ち上げ制御動作
の動作内容を示すフローチャートである。

【図７】従来のインクジェット記録装置の記録ヘッドの
内部構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 本体ケース ２ 記録ヘッド ３ 連結チューブ ４ ガターセンサ ５ 運転制御部 50 操作部 51 圧力センサ 52 温度センサ 53 粘度計 Ｔ₁ インクタンク Ｔ₃ 溶剤タンク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 眞 大阪府大阪市東淀川区東中島１丁目３番14 号 株式会社キーエンス内 (72)発明者 神内 秀明 大阪府大阪市東淀川区東中島１丁目３番14 号 株式会社キーエンス内 Ｆターム(参考） 2C056 EA16 EB08 EB40 EC16 EC65 EC67 FA05 JC01 KA01 KB04 KB16 KB21

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクの供給路と溶剤の供給路とに切換
   え可能に接続され、前記インク又は溶剤を噴射する噴射
   ノズルと、インク及び溶剤の回収路に接続され、前記噴
   射ノズルに対向配置されたガターとを備え、前記噴射ノ
   ズルから連続的に噴射されるインク粒の一部を偏向して
   対象物に印写する一方、偏向されないインク粒を前記ガ
   ターに捕捉し前記回収路に回収する印写動作を行うイン
   クジェット記録装置において、前記ガターによる前記溶
   剤又はインクの捕捉の有無を検出するガターセンサと、
   前記印写動作の開始前に、前記噴射ノズルを前記溶剤の
   供給路に接続し、該噴射ノズルから溶剤を噴射させる制
   御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤
   の検出がなされたとき、前記噴射ノズルの接続をインク
   の供給路に切換え、該噴射ノズルからインクを噴射させ
   て、前記印写動作への移行を許可する立ち上げ制御手段
   とを具備することを特徴とするインクジェット記録装
   置。
2. 【請求項２】 インクの供給路と溶剤の供給路とに切換
   え可能に接続され、前記インク又は溶剤を噴射する噴射
   ノズルと、インク及び溶剤の回収路に接続され、前記噴
   射ノズルに対向配置されたガターとを備え、前記噴射ノ
   ズルから連続的に噴射されるインク粒の一部を偏向して
   対象物に印写する一方、偏向されないインク粒を前記ガ
   ターに捕捉し前記回収路に回収する印写動作を行うイン
   クジェット記録装置において、前記ガターによる前記溶
   剤又はインクの捕捉の有無を検出するガターセンサと、
   前記印写動作の開始前に、前記噴射ノズルを前記溶剤の
   供給路に接続し、該噴射ノズルから溶剤を噴射させる制
   御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤
   の検出がなされたとき、前記噴射ノズルの接続をインク
   の供給路に切換え、該噴射ノズルからインクを噴射させ
   る切換制御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサに
   よるインクの検出がなされたとき、前記印写動作への移
   行を許可する立ち上げ制御手段とを具備することを特徴
   とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記立ち上げ制御手段は、前記溶剤又は
   インクの噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤又はイ
   ンクの検出がなされなかったとき、前記印写動作への移
   行を禁じ、この移行の禁止を報知する構成としてある請
   求項１又は請求項２記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記ガターセンサは、前記ガターの前記
   溶剤又はインクの捕捉位置の近傍に取付けられたサーミ
   スタにより構成してある請求項１乃至請求項３のいずれ
   かに記載のインクジェット記録装置。