JP2003291373A

JP2003291373A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2003291373A
Application number: JP2002103614A
Authority: JP
Inventors: Kunio Sato; 国雄佐藤; Takehiro Yamada; 剛裕山田; Hitoshi Kida; 仁司木田; Akiyoshi Ouchi; 明美大内; Tsutomu Maekawa; 勉前川; Hidetoshi Fujii; 秀俊藤井
Original assignee: Hitachi Printing Solutions Inc
Current assignee: Ricoh Printing Systems Ltd
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2003-10-14
Also published as: US6749291B2; US20030189625A1

Abstract

(57)【要約】【課題】記録に関与しない、予備吐出用のインク粒子
を回収し、再利用できるインクジェット記録装置を提供
する。【解決手段】記録用インク粒子及び予備吐出用のイン
ク粒子を吐出する記録ヘッドと、インク粒子を回収する
インク受け部と、前記記録ヘッドから吐出された予備吐
出用インク粒子に偏向力を与えて前記インク受け部に着
弾させる偏向手段と、前記インク受け部に着弾したイン
ク粒子を回収するインク回収手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録装置
に関し、特にインク回収と再利用が可能な高速インクジ
ェットプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】連続記録用紙に高速印刷する高速インク
ジェットプリンタとして、ライン走査型インクジェット
プリンタが提案されている。この装置では、インク粒子
吐出用のノズル孔を列状に配置した長尺のページ幅ライ
ン型記録ヘッドを、連続記録用紙の幅方向に、幅いっぱ
いに記録用紙面に対向して配置し、前記ノズル孔から吐
出するインク粒子の記録用紙面への付着を記録信号によ
って選択的に制御する。同時に記録用紙を連続記録用紙
の長手方向に高速移動させて走査する。この用紙走査と
インク粒子の記録用紙への付着制御で記録ドット形成を
制御し、記録画像を記録用紙上に得る。

【０００３】このライン走査型インクジェットプリンタ
としては、記録ヘッドにコンティニュアスインクジェッ
ト方式の記録ヘッドを使用する装置や、オンデマンドイ
ンクジェット方式の記録ヘッドを使用する装置が数多く
提案されている。オンデマンドインクジェット方式のラ
イン走査型インクジェットプリンタはコンティニュアス
インクジェット方式の装置に比べて記録速度では及ばな
いが、インクシステムが非常に簡単である等のため、普
及型の高速プリンタに適している。

【０００４】ところで、オンデマンドインクジェット方
式記録ヘッドでは、各ノズルから何時もインク粒子が吐
出しているコンティニュアスインクジェット方式とは異
なり、記録信号に合わせて、必要な時にインク粒子を吐
出させるため、ノズル孔近辺のインクが乾燥し、インク
粒子の吐出が不安定になる課題があり、この課題を解決
するインクジェット記録装置が従来から種々提案されて
いる。

【０００５】上記課題の解決方法として、本発明者ら
は、記録ヘッド上に形成されたノズル孔から、記録用紙
上に付着させる記録用インク粒子とは別のタイミングで
吐出される予備吐出用インク粒子を、傾斜電界によって
Ｕターン飛行させ、ノズル孔近傍の電極に回収する方式
を提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らが提案して
いる予備吐出動作を行うインクジェット記録装置は、予
備吐出用インク粒子をＵターン飛行径路に設置したイン
ク受けに付着させて回収するものであるが、回収したイ
ンクを再利用する点まで考慮されていなかった。

【０００７】一方、特開平11-334103号公報では、イン
ク吐出面に付着したインクを回収して再利用する装置が
開示されている。しかし、この装置の場合には、インク
回収の際にインク吐出面に付着しているゴミや異物など
も一緒に回収されてしまい、このような不純物を含んだ
回収インクを再利用すると、ノズルの目詰まりを起しや
すく、ノズル吐出の信頼性の点で問題があった。

【０００８】そこで、本発明の課題は、記録信号によら
ないタイミングで吐出されるインク粒子を回収して再利
用できるインクジェット記録装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のインクジェット記録装置は、インク粒子を
吐出する記録ヘッドと、インク粒子を回収するインク受
け部と、前記記録ヘッドから吐出されたインク粒子に偏
向力を与えて前記インク受け部に着弾させる偏向手段
と、前記インク受け部に着弾したインク粒子を回収する
インク回収手段を備えることとした。

【００１０】また、上記課題を解決するため、本発明の
インクジェット記録装置は、記録媒体上に着弾して画像
を形成する記録用インク粒子及び予備吐出用インク粒子
を吐出する記録ヘッドと、前記予備吐出用インク粒子を
回収するインク受け部と、前記記録用インク粒子に偏向
力を与えて記録媒体上の任意の位置に当該インク粒子を
着弾させると共に、前記予備吐出用インク粒子に偏向力
を与えて前記インク受け部に着弾させる偏向手段と、前
記インク受け部に着弾したインク粒子を回収するインク
回収手段を備えるようにした。

【００１１】更に、前記インク回収手段は、前記インク
受け部にインクの着色剤を分散する液体を供給する着色
剤分散液供給手段と、前記インク受け部に付着したイン
クを吸引するインク吸引手段と、該インク吸引手段によ
り吸引されたインクを貯留するインク保管手段と、前記
着色剤分散液供給手段の供給量及び前記インク吸引手段
の吸引量を制御するインク回収制御手段とを備えるよう
にした。

【００１２】前記インク回収制御手段は、インク粒子の
量を検出する付着インク量検出手段と、前記付着インク
量検出手段の検出出力によって着色剤分散液供給手段の
供給量を制御する分散液供給量制御手段と、前記付着イ
ンク量検出手段の検出出力によってインク吸引手段の吸
引量を制御するインク吸引量制御手段とを備えることと
した。

【００１３】前記インク受け部にはインク吸収体が装着
されているとよい。そして、インク吸収体の孔径は、イ
ンクの着色剤の粒径より大きいほうが望ましい。また、
前記インクが顔料含有インクの場合には、顔料の粒径を
150nm以下にするとよい。

【００１４】着色剤分散液供給手段が供給する着色剤分
散液は、少なくとも水を含む希釈液であるとよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一例について図面
を参考にしながら説明する。

【００１６】図１は、本発明によるインク粒子偏向型オ
ンデマンド方式のライン型インクジェットプリンタであ
る。図２は記録ヘッドモジュール10のノズル孔側からの
斜視拡大図である。

【００１７】本例によるインク粒子偏向型オンデマンド
方式のライン型インクジェットプリンタは、複数のノズ
ル孔が配列された記録ヘッドモジュール10の各々に取り
付けられた傾斜電界発生と予備吐出インク粒子用インク
受けを兼ねるオリフィス電極兼インク受け11と、記録ヘ
ッドモジュール10を複数個搭載した記録ヘッドモジュー
ルマウンタ20と、該記録ヘッドモジュールマウンタ20に
対向し、記録用紙60の背面に設置した用紙背面電極30
と、用紙背面電極30に荷電偏向信号を供給する荷電偏向
制御信号発生回路40と、インク粒子を吐出するタイミン
グを制御するインク粒子吐出制御信号作成装置50と、こ
のインク粒子吐出制御信号作成装置50内にあって、記録
信号によるインク粒子とは別のタイミングで吐出する予
備吐出インク粒子を発生させる予備吐出信号作成回路56
と、オリフィス電極兼インク受け11に付着した予備吐出
インク粒子を回収する制御信号を発生させるインク回収
制御回路120を備える。

【００１８】インク回収制御回路120は、オリフィス電
極兼インク受け11に付着した予備吐出インク量を検出す
る予備吐出インク量検出回路121と、予備吐出インク量
検出回路121の検出出力によって分散液供給ポンプ125の
供給量を制御する分散液供給量制御回路122と、予備吐
出インク量検出回路121の検出出力によってインク吸引
ポンプ124の吸引量を制御するインク吸引量制御回路123
と、オリフィス電極兼インク受け11に付着した予備吐出
インクをインク吸引パイプ112から吸引するインク吸引
ポンプ124と、着色剤分散液を着色剤分散液供給パイプ1
13からオリフィス電極兼インク受け11に供給する分散液
供給ポンプ125を備える。

【００１９】前記記録ヘッドモジュール10はオンデマン
ドインクジェット方式のライン型記録ヘッドモジュール
であり、ｎ個のノズル素子から構成され、各ノズル素子
は、図２の金属等導電部材のオリフィス板13に所定ピッ
チで列状に配置したｎ個のノズル孔12を開口としてい
る。各ノズル素子は図２には図示されていないが、ノズ
ル孔12を開口端とするインク加圧室、このインク加圧室
にインクを導くインク流入孔、このインク流入孔にイン
クを供給するマニホールドを備える。また、インク加圧
室には該インク加圧室の体積を記録信号に応じて変化さ
せるPZT（圧電素子）等のアクチュエータが取り付けら
れている。各ノズルの構造は同一構造である。各ノズル
素子のPZT（圧電素子）にはインク粒子吐出制御信号作
成装置50からの駆動信号が供給されるようになってお
り、記録信号に応じて各ノズル孔12からインク粒子が吐
出される。例えば、約30μｍのノズル孔から10ng程度の
インク粒子が5ｍ/sで記録用紙60に向けて吐出される。

【００２０】インク粒子吐出制御信号作成装置50は、記
録信号入力データに応じて、タイミング信号発生回路52
からのタイミングをもとに記録制御信号を作成する記録
信号作成回路51と、この記録制御信号を受けて、記録ヘ
ッドモジュール10の各ノズルのPZT（圧電素子）を駆動
するするための駆動用パルス信号を発生するPZT駆動パ
ルス作成回路53、駆動用パルス信号をPZT駆動するのに
好適な電力に増幅するPZTドライバ回路54を備える。そ
して記録信号入力データをもとに、各記録ヘッドモジュ
ール10の各ノズル孔12からの記録ドット形成用インク粒
子の吐出状態を監視し、記録ドット非形成の状態が続く
場合に予備吐出用のインク粒子を吐出させるPZT駆動信
号を発生させる予備吐出信号作成回路56を備える。

【００２１】傾斜電界発生用オリフィス電極兼インク受
け11は、例えば厚さ0.5ｍｍ程度の導電性を有する金属
製等の板であり、この板が図２のようにオリフィス板の
上面にノズル孔列に沿って、約300μｍ離して取り付け
てある。そして、傾斜電界発生用オリフィス電極兼イン
ク受け11はオリフィス板13、ノズル内インクとともに接
地されている。また、前記金属板の表面には厚さ0.2ｍ
ｍ程度のインク付着手段であるインク受け用インク吸収
体111が埋め込まれている。この吸収体111には、ステン
レス繊維を固めた板材や、多孔質のステンレス焼結体の
板材が使用可能である。また、インク受け用インク吸収
体111の記録ヘッドモジュール端部にはインク吸引パイ
プ112とインク着色剤を分散する液体を供給する着色剤
分散液供給パイプ113が取り付けられており、インク吸
収体111に付着したインクはその毛細管を通じてインク
吸引パイプ112により吸い出される。

【００２２】用紙背面電極30は金属等の導電性部材で形
成された平板であり、各記録ヘッドモジュール10のオリ
フィス板13に対向し、オリフィス面から約1.5ｍｍ離れ
た位置に、オリフィス面と平行に設置される。そして、
用紙背面電極30には荷電偏向制御信号発生回路40からの
荷電偏向信号が印加される。

【００２３】荷電偏向制御信号発生回路40は、タイミン
グ信号発生回路52からのタイミングと記録信号作成回路
51からの制御信号をもとに、所定の荷電偏向信号を発生
する荷電偏向信号作成回路41、荷電偏向信号作成回路41
からの信号を所定電圧に増幅する背面電極ドライバ回路
42を備える。

【００２４】以上の構成により、記録ヘッドモジュール
10のノズル孔12から記録信号入力データに応じて吐出し
たインク粒子は傾斜電界で荷電偏向され、図１の矢印Ａ
の方向に移動する記録用紙60上に付着して、記録ドット
70を形成する。一方、ノズル孔12から予備吐出信号作成
回路56の出力に応じて吐出したインク粒子は、傾斜電界
で荷電偏向されて、Ｕターン飛行してオリフィス電極兼
インク受け11に付着して回収される。

【００２５】図３〜図５は、本発明によるインク粒子偏
向型オンデマンド方式のライン型インクジェットプリン
タの動作原理を説明するための図である。以下これらの
図を参照しながら動作を説明する。

【００２６】傾斜電界発生用オリフィス電極11とオリフ
ィス板13は導体で、接地されており、用紙背面電極30に
は荷電偏向制御信号発生回路40からの荷電信号電圧が印
加されているので、これら電極間には電界が形成され
る。図４は図３の構成状態の場合における傾斜電界発生
用オリフィス電極11付きのオリフィス板13と、用紙背面
電極30の間の等電位面80を示したものである。この例か
ら分かるように、電界が作用しないときのノズル孔から
吐出したインク粒子の飛行軌道すなわち非偏向インク粒
子飛行軌道90の近辺では、電界の方向がインク吐出方向
から傾斜しており傾斜電界85を形成している。

【００２７】従って、図３に示すように、インク粒子吐
出制御信号作成装置50からPZT55へPZT駆動パルスを印加
することによりノズル孔から吐出したインク粒子14は、
荷電偏向制御信号発生回路40が発生する荷電偏向信号で
荷電されて荷電インク粒子となるため、この荷電インク
粒子が傾斜電界85によって非偏向インク粒子飛行軌道90
と垂直な方向、すなわちインクの吐出方向と垂直な方向
（飛行軌道91や92の方向）に偏向されることになる。な
お、図４から分かるように、このような電極配置では傾
斜電界85の方向は、インク粒子の飛行初期段階におい
て、非偏向インク粒子飛行軌道90に対し直交の度合いが
大きくなる。従って、インク粒子14の飛行初期段階から
大きな偏向力を作用させることができる。

【００２８】図５は単一のノズル孔12から吐出させたイ
ンク粒子14を偏向制御して(a)のような記録パターンを
得るとともに、(a')のように予備吐出インク粒子を発生
させＵターン飛行制御する場合の動作を説明する図であ
る。(b)はインク粒子を吐出制御するためのインク粒子
吐出制御信号作成装置50からのPZT駆動パルス信号であ
り、(c)は荷電偏向制御信号発生回路40からの荷電偏向
信号である。

【００２９】時刻T1において(b) インク吐出信号の駆動
パルスb1が印加されると、このタイミングから少し遅れ
てインク粒子がノズル孔から吐出される。このとき、
(c)波形において、荷電偏向信号のパルスc1が印加され
ている。すなわち背面電極は+1kVであるので、b1によっ
て吐出したインク粒子は負極性に荷電される。負極性に
荷電したパルスb1によるインク粒子は、記録用紙に向か
っての飛行中に(c)の荷電偏向信号が-1kVになるので、
傾斜電界により偏向力を受け、矢印Ａの方向に一定速度
で移動する記録用紙上に(a)のような記録ドットa1を形
成する。つまり、インク粒子は、図３で飛行軌道92をた
どることになる。なお、この場合、偏向飛行途中におい
て、インク粒子の飛行速度は幾分減速される。

【００３０】次に時間T経過後の時刻T2において、(b)イ
ンク粒子吐出信号の駆動パルスb2が印加されると、この
タイミングから少し遅れてインク粒子がノズル孔から吐
出されるが、この時、(c)波形は-1kVである。従って、b
1で吐出したインク粒子は正極性に荷電される。従っ
て、この荷電粒子は、その後の(c)波形の-1kVによる傾
斜電界により、記録紙に向かって飛行する間に偏向力を
受け、図３での飛行軌道91をたどって、矢印Ａの方向に
一定速度で移動する記録用紙上に(a)のような記録ドッ
トa2を形成する。この場合、偏向飛行途中において、イ
ンク粒子の飛行速度は幾分加速される。

【００３１】次の時間T経過後の時刻T3では、(b)インク
粒子吐出信号が印加されないので、インク粒子は吐出さ
れず、(a)におけるa3の位置には記録ドットは形成され
ない。更に、次の時間T経過後の時刻T4、T5でもインク
粒子は吐出されず、(a)のa4及びa5の位置にも記録ドッ
トは形成されない。

【００３２】時刻T6では、(a)におけるa2の位置に記録
ドットを形成した時と同様に、パルスb6で発生したイン
ク粒子は-1kVで正極性に荷電され、傾斜電界で偏向され
てa6の位置に記録ドットを形成する。

【００３３】以上の記録動作を繰り返すことにより、記
録用紙上に(a)のように所望の記録を得ることができ
る。

【００３４】以上ではインク粒子を吐出して記録ドット
を形成する「記録ドット形成区間」の動作を説明した
が、空白を記録する「記録ドット非形成区間１」ではノ
ズル孔からインクは吐出されなくなる。この期間にノズ
ル孔近辺のインクが乾燥するとインク粘度が上昇し、
「記録ドット再形成区間」の初期に発生する記録用イン
ク粒子が吐出不安定になって正確に記録できなくなる。

【００３５】そこで本例では、図５の時刻T7やT8のよう
に記録ドット非形成のタイミングで予備吐出用インク粒
子を発生させる。すなわち、（b）インク粒子吐出信号
の駆動パルスb7、b8を印加する。これらのパルスは、b1
やb2より振幅を小さく設定している。従って、記録用粒
子（a1、a2、a6）が例えば重量10ng、吐出速度5m/s程度
であるのに対し、予備吐出用インク粒子は重量7ng、吐
出速度2.5m/s程度と軽重量・低速度で吐出される。ま
た、これらのインク粒子はc7、c8のように+1kVで荷電し
て、負極性に荷電するように設定してある。従って、こ
れらの予備吐出用インク粒子は、図３の予備吐出インク
粒子15のように予備吐出インク粒子Ｕターン飛行軌道93
をとって、傾斜電界発生用オリフィス電極兼インク受け
11のインク受け用インク吸収体111に付着する。このよ
うにＵターン飛行する理由は、負極性に荷電した予備吐
出用インク粒子は記録用紙60に向かって当初飛行する
が、傾斜電界85で減速され、その後逆にオリフィス板１
３の方向に戻されるためである。なお、予備吐出インク
粒子用の荷電偏向信号のパルスc7、c8の電圧値を、記録
ドット形成インク粒子用荷電偏向信号のパルスc1などの
電圧値より高くして、予備吐出用インク粒子の荷電量を
大きくすれば、予備吐出用インク粒子は更にＵターンし
易くなる。

【００３６】以上のようにして、予備吐出粒子は記録用
紙に付着することなく、傾斜電界発生用オリフィス電極
兼インク受け11のインク受け用インク吸収体111に回収
される。この予備吐出により、ノズル孔部でのインク粘
度の上昇が押さえられるため、「記録ドット再形成区
間」に入ったときのT9やT10で発生する初期記録用イン
ク粒子も正常安定に発生し、正規の所望位置a9、a10に
記録ドットを形成することができる。

【００３７】以上の動作原理から分かるように、本発明
による予備吐出装置では予備吐出用のインク粒子を１
個、１個正確に制御できるため、予備吐出用のインク粒
子を必要な時点で１個からの必要な個数分発生させるこ
とが可能である。また、「記録ドット再形成区間」でも
時刻T11のような記録ドットを形成しない時点で発生さ
せることもでき、必要な時点で、必要な量の予備吐出動
作を行うことができる。すなわち、長尺のページ幅ライ
ン型記録ヘッドの各ノズルを一斉に予備吐出動作を行う
必要がなく、各ノズルの記録用インク粒子吐出状態に応
じて適正な時点に適正な頻度で予備吐出用インク粒子を
発生させることができるので、予備吐出時に記録を中断
する必要がなく、連続紙にスループットを低下させずに
連続記録が可能である。

【００３８】また、予備吐出用のインク受け111が傾斜
電界発生用オリフィス電極11に組み込まれているため、
記録ヘッドのノズル孔12と記録用紙60のギャップをあま
り広げることなくインク受け111が設置でき、記録精度
低下や記録用紙ジャムが起こりにくい、連続紙対応の高
速ライン走査型インクジェットプリンタに好適な予備吐
出装置を備えたインクジェット記録装置を提供すること
ができる。

【００３９】この高信頼のインク粒子偏向オンデマンド
記録動作を、ノズル孔の間隔と、そのノズル孔からのイ
ンク粒子吐出制御と、偏向方向及び偏向量を所定値に設
定することにより、異なる複数のノズル孔から吐出した
インク粒子を偏向して、同一画素位置またはその近傍の
位置に、インク粒子を多重打ち込み可能に構成可能であ
る。これにより１ノズルが故障して記録ドットを形成で
きなくなっても、他のノズルでバックアップ可能な高信
頼なインクジェット記録装置を構成できる。また、複数
ノズルで１画素を形成するため、記録ムラを軽減するこ
とも可能になり、ライン型インクジェットプリンタでの
本質的問題を解決できる。

【００４０】以上説明した本発明のライン型インクジェ
ットプリンタにおいては、図５に示すように、時刻T7、
T8、T11のように記録信号による記録ドット形成のタイ
ミングとは別のタイミングで予備吐出用インク粒子を発
生させている。これらの予備吐出用インク粒子は、図３
の予備吐出インク粒子15のように予備吐出インク粒子Ｕ
ターン飛行軌道93をとって、傾斜電界発生用オリフィス
電極兼インク受け11のインク受け用インク吸収体111に
付着する。付着インク115はインク受け用インク吸収体1
11に吸収された後、インク吸引パイプ112から吸引され
る。予備吐出用インク粒子は、適正な時点と頻度で発生
されて、インク受け用インク吸収体111に付着して吸収
されるが、付着したインクが乾燥して固着すると、イン
ク受け用インク吸収体111の吸収性能及び回収能力が低
下する。

【００４１】そこで、分散液供給ポンプ125を用いて供
給パイプ113からインク着色剤分散液114を供給する。ま
た、ポンプ124を動作し、インク受け用インク吸収体111
に付着したインクをインク吸引パイプ112で吸引してイ
ンク保管タンク126に回収し、更にポンプ127を動作させ
ることによって、再度、供給パイプ128からインクを供
給する。これによって、インク受け用インク吸収体111
に付着したインクの乾燥を防ぐことができるので、イン
ク受け用インク吸収体111の吸収性能と回収性能（イン
ク吸引パイプ112からの吸引によって、吸収した付着イ
ンクをインク吸引パイプ112に回収する性能）が確保さ
れる。

【００４２】なお、供給パイプ113の取り付け位置は、
予備吐出用インクが付着する位置の近傍が好ましい。図
３では、回収した付着インクをインク保管タンク126内
のインクと混ぜてそのまま再利用しているが、回収した
インクにはインク着色剤分散液114が混合されているの
で、濃度が低下している場合には、インク保管タンク12
6内のインク濃度を一定に保つ手段を設けても構わな
い。

【００４３】インク着色剤分散液は、インクが水性イン
クである場合には、例えば少なくとも水を含む希釈液が
よい。

【００４４】インク受け用インク吸収体111はインクを
吸収する性能と電極性能、記録用紙60とのギャップを確
保するために、ステンレス繊維を固めた板材や、多孔質
のステンレス焼結体の板材がが望ましい。インク吸収体
111の孔径は、使用するインクの着色剤の粒径より大き
い方が望ましい。例えば、インクは顔料インクで、顔料
の平均粒径は150nm以下が望ましい。

【００４５】供給パイプ113から供給されるインク着色
剤分散液114の供給量は、インク受け用インク吸収体111
に付着した予備吐出インクの付着量の検出値と、インク
吸引パイプ112から吸引されるインク吸引量とによって
決定され、付着した予備吐出インクと供給されたインク
着色剤分散液との混合液が、インク受け用インク吸収体
111から垂れて落下しない程度の供給量になるようにな
るのが望ましい。

【００４６】そこで、図１の予備吐出インク量検出回路
121はオリフィス電極兼インク受け11に付着した予備吐
出インク量を検出して、分散液供給量制御回路122は予
備吐出インク量検出回路121の検出出力によって分散液
供給ポンプ125の供給量を制御し、インク吸引量制御回
路123は予備吐出インク量検出回路121の検出出力によっ
てインク吸引ポンプ124の吸引量を制御するので、オリ
フィス電極兼インク受け11に付着した予備吐出インクを
インク吸引パイプ112から吸引するインク吸引ポンプ124
と、着色剤分散液を着色剤分散液供給パイプ113からオ
リフィス電極兼インク受け11に供給する分散液供給ポン
プ125は付着した予備吐出インクと供給されたインク着
色剤分散液との混合液が、インク受け用インク吸収体11
1から垂れて落下しない程度に制御されたインク着色剤
分散液114供給量になるように動作する。

【００４７】前記したようにして回収された回収インク
は、インク受け用インク吸収体111がインク吸収と同時
にゴミや異物などを除去するフィルタの役目も兼用して
いるので、ゴミや異物を含まない良質のインクであるの
で、そのまま再利用できる。

【００４８】本例によれば、インクを保管するインク保
管手段と、ノズル孔からインクを吐出する記録ヘッドと
を備え、前記インク保管手段から供給したインクを記録
信号に基づいて前記ノズル孔から吐出するインクジェッ
ト記録装置において、前記ノズル孔から記録信号による
インク粒子とは別のタイミングで吐出するインク粒子を
回収して再利用するインク回収手段を備えているので、
記録に使用されないインクが回収して再利用できる環境
に配慮したインクジェット記録装置を提供することがで
きる。また、上記では、インク吸引パイプ112と分散液
供給パイプ113の個数がそれぞれ１個の場合について説
明したが、それぞれ複数個にするとさらにインク回収性
能が向上する。また、上記では、予備吐出インク粒子を
Uターン飛行させるインクジェット記録装置について説
明したが、記録用紙上で予備吐出するインクジェット記
録装置であれば、同様の効果が得られる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、記録に使用されないイ
ンクを回収して再利用しているので、環境に配慮したイ
ンクジェット記録装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例となるインクジェット記録装置
の構成図である。

【図２】本発明の一例となる記録ヘッドモジュールの
拡大斜視図である。

【図３】図１のインクジェット記録装置に用いられる
記録ヘッド及び偏向電極配置を示す図である。

【図４】図３の偏向電極配置により発生される傾斜偏
向電場の等電位面を示す図である。

【図５】図１に示すインクジェット記録装置による記
録動作及び予備吐出動作を説明する図である。

【符号の説明】

10…記録ヘッドモジュール、11…傾斜電界発生用オリフ
ィス電極兼インク受け、12…ノズル孔、13…オリフィス
板、14…インク粒子、15…予備吐出インク粒子、30…用
紙背面電極、40…荷電偏向制御信号発生回路、41…荷電
偏向信号作成回路、42…背面電極ドライバ回路、50…イ
ンク粒子吐出制御信号作成装置、56…予備吐出信号作成
回路、60…記録用紙、70…記録ドット、85…傾斜電界、
93…予備吐出インク粒子Ｕターン飛行軌道、111…イン
ク受け用インク吸収体、112…インク吸引パイプ、113…
着色剤分散液供給パイプ、114…着色剤分散液、120…イ
ンク回収制御回路、121…予備吐出インク量検出回路、1
22…分散液供給量制御回路、123…インク吸引量制御回
路、124…インク吸引ポンプ、125…分散液供給ポンプ、
Ａ…記録用紙送り方向。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木田仁司茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内 (72)発明者大内明美茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内 (72)発明者前川勉茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内 (72)発明者藤井秀俊茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EA19 EA27 EB08 EC24 EC41 EC57 FA04 FA07 FA13 JC10 JC13 JC23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク粒子を吐出する記録ヘッドと、イン
ク粒子を回収するインク受け部と、前記記録ヘッドから
吐出されたインク粒子に偏向力を与えて前記インク受け
部に着弾させる偏向手段と、前記インク受け部に着弾し
たインク粒子を回収するインク回収手段を備えることを
特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】請求項１記載のインクジェット記録装置に
おいて、前記インク回収手段は、前記インク受け部にインクの着
色剤を分散する液体を供給する着色剤分散液供給手段
と、前記インク受け部に付着したインクを吸引するイン
ク吸引手段と、該インク吸引手段により吸引されたイン
クを貯留するインク保管手段と、前記着色剤分散液供給
手段の供給量及び前記インク吸引手段の吸引量を制御す
るインク回収制御手段とを備えることを特徴とするイン
クジェット記録装置。
【請求項３】請求項２記載のインクジェット記録装置に
おいて、前記インク回収制御手段は、インク粒子の量を検出する
付着インク量検出手段と、前記付着インク量検出手段の
検出出力によって着色剤分散液供給手段の供給量を制御
する分散液供給量制御手段と、前記付着インク量検出手
段の検出出力によってインク吸引手段の吸引量を制御す
るインク吸引量制御手段とを備えることを特徴とするイ
ンクジェット記録装置。
【請求項４】請求項１ないし３記載インクジェット記録
装置において、前記インク受け部にはインク吸収体が装着されているこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】請求項４記載インクジェット記録装置にお
いて、前記インク吸収体の孔径は、インクの着色剤の粒径より
大きいことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】請求項５記載インクジェット記録装置にお
いて、前記インクは、顔料含有インクであって、顔料の粒径は
150nm以下であることを特徴とするインクジェット記録
装置。
【請求項７】請求項２記載インクジェット記録装置にお
いて、着色剤分散液供給手段が供給する着色剤分散液は、少な
くとも水を含む希釈液であることを特徴とするインクジ
ェット記録装置。
【請求項８】請求項１記載インクジェット記録装置にお
いて、前記記録ヘッドは複数個のノズル孔をライン状に配列し
たものであることを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項９】記録媒体上に着弾して画像を形成する記録
用インク粒子及び予備吐出用インク粒子を吐出する記録
ヘッドと、前記予備吐出用インク粒子を回収するインク
受け部と、前記記録用インク粒子に偏向力を与えて記録
媒体上の任意の位置に当該インク粒子を着弾させると共
に、前記予備吐出用インク粒子に偏向力を与えて前記イ
ンク受け部に着弾させる偏向手段と、前記インク受け部
に着弾したインク粒子を回収するインク回収手段を備え
ることを特徴とするインクジェット記録装置。