JP6626801B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルよりインクを噴出することで印字を行うインクジェット記録装置に関する。

本技術分野に関する背景技術として、特許文献１（特開２０１２−６６４２２号公報）がある。この特許文献１に記載された、いわゆるコンティニュアンス方式のインクジェット記録装置においては、印字対象物に印字をするためのインクが収容されるインク容器と、前記インク容器に接続され、インクが吐出される複数のノズルと、前記インク容器から複数のノズルに接続される分岐経路と、前記分岐経路から前記複数のノズルに接続される配管上に設置された流路制御弁と、前記ノズルから吐出されて印字に使用されるインクが帯電される帯電電極と、前記帯電電極で帯電されたインクが偏向される偏向電極と、印字に使用されないインクが回収されるガターと、を備えるという構成をとっている。

特開２０１２−６６４２２号公報

インクジェット記録装置において、印字対象物に印字をするためのインクを噴出する印字ヘッドは、印字距離が離れてしまうと印字内容が乱れてしまったり、また更に必要な文字サイズよりも印字内容が大きくなってしまったりする可能性があるため、一定距離まで印字対象物に近づける必要がある。しかし、印字対象物の周辺には、印字ヘッドを設置する上で障害となるようなものが設置される場合があるため、印字ヘッドは、設置性を向上するためには可能な限り小さくすることが望ましい。特に、１つの印字ヘッドに複数のノズルを有する場合は、印字ヘッドに搭載する部品が多くなるため、単一のノズルの場合よりも印字ヘッドが大きくなる可能性があるため、小型化構造にするための工夫がより必要になる。

そして、印字ヘッドは、印字ヘッド内部部品のメンテナンスを行うために、印字ヘッドを保護しているヘッドカバーを取り外す場合がある。そのため、ヘッドカバーは容易に取り外すことが可能な構造とすることが望ましい。

また、複数ノズルを有するインクジェット記録装置において、印字に使用しないインクを回収するインク回収経路は、単一のインク回収ポンプで複数のガターのインクを吸引する。そのために、複数のガターに接続された経路は、１つの経路に合流した後にインク回収ポンプに接続されるようになっている。ガターにおいては、インク粒子を吸引して回収する際に周囲の空気も同時に吸引している。ここで、ガターから吸い込む空気の流量が少なくなるとガターからのインク溢れに繋がる可能性がある。また、ガターから吸い込む空気の流量が多くなると、インク回収経路でのインク溶剤の揮発量も多くなり、ランニングコスト悪化に繋がる。そのため、ガターからの空気の吸い込む空気の流量は、最適な流量に調整しておくのが望ましい。そのため、複数ノズルを有するインクジェット記録装置においては、ガターからの吸い込む空気の流量を調整するための工夫が必要になる。

本願の目的の一つは、メンテナンス性を向上して小型化した印字ヘッドを有したインクジェット記録装置を提供することにある。

また、本願の目的の一つは、複数のガターからの空気吸い込み流量を個別に制御することを可能にした複数ノズルを有する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、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。

本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、 インクを吐出するノズルと、前記ノズルから吐出されたインクを帯電する帯電電極と、前記帯電電極により帯電されたインクを偏向する偏向電極と、印字に使用されないインクを回収するガターと、を備えるヘッドベースと、前記ヘッドベースに備えられたヘッドカバーと、を備えるインクジェット記録装置であって、前記ヘッドベースは、第一の側面水平段差と側面斜め段差と第二の側面水平段差とを有することを特徴とするインクジェット記録装置である。

本発明によれば、メンテナンス性を向上して小型化した印字ヘッドを有したインクジェット記録装置を提供することができる。

本発明の実施形態による印字ヘッド外観及び内部構成を示す部分断面図である。 本発明の実施形態による印字ヘッド外観を示す斜視図である。 本発明の実施形態による印字ヘッドにおいて、保守カバー及び印字ヘッドカバーを外して内部構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態による印字ヘッドにおいて、印字ヘッドカバーを外した状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態による印字ヘッドにおいて、印字ヘッドカバーを外した状態を示す部分断面図である。 本発明の実施形態による印字ヘッドカバーの断面図、底面図を示す。 本発明の実施形態による保守カバーの断面図、底面図を示す。 本発明の実施形態による印字ヘッドにおいて、印字ヘッド取り付け過程を示す部分断面図である。 インクジェット記録装置の外観斜視図を示す。 インクジェット記録装置の使用状態を示す斜視図である。 インクジェット記録装置の動作原理を示す概略図である。 本発明のインクジェット記録装置の経路構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

＜装置外観の構成＞
図９は、実施例１に係るインクジェット記録装置４００の外観斜視図を示す。
図９において、１はインクジェット記録装置本体、２は印字ヘッド、３は操作表示部、４は導管である。インクジェット記録装置４００は、インクジェット記録装置本体１に操作表示部３を備え、外部に印字ヘッド２を備え、インクジェット記録装置本体１と印字ヘッド２は導管４にて接続されている。
＜装置の使用形態＞
次に、このインクジェット記録装置４００の使用状態について図１０を用いて説明する。図１０において、１はインクジェット記録装置本体、２は印字ヘッド、４は導管、１３は数字や文字を印字される印字対象物、１５は印字対象物１３を搬送するベルトコンベア、１６はベルトコンベア１５の搬送距離を計測するロータリエンコーダ、１７は印字センサである。

インクジェット記録装置４００は、例えば、食品や飲料などが生産される工場内の生産ラインに据え付けられ、本体１は使用者が操作できる位置に設置され、印字ヘッド２はベルトコンベア１５などの生産ライン上を給送される印字対象物１３に近接できる位置に設置される。ベルトコンベア１５などの生産ライン上には給送速度に係わらず同じ幅で印字するために、給送速度に応じた信号をインクジェット記録装置４００に出力するエンコーダ１６や、印字対象物１３を検出してインクジェット記録装置４００に印字を指示する信号を出力する印字センサ１７が設置されていて、それぞれは本体１内の図示しない制御部に接続されている。エンコーダ１６や印字センサ１７からの信号に応じて制御部がノズル８Ａ及び８Ｂから吐出されるインク粒子７Ａ及び７Ｂへの帯電量や帯電タイミングを制御し、印字対象物１３が印字ヘッド２近傍を通過する間に帯電、偏向されたインク粒子７Ａ及び７Ｂを印字対象物１３へ付着させて印字を行うようになっている。
＜装置の動作原理＞
次に、インクジェット記録装置４００の動作原理について図１１を用いて説明する。
図１１において、１８は主インク容器、５はインク、２４はインク５を加圧し、送り出すポンプ（供給用）、９Ａ及び９Ｂは電圧を印加すると所定の周波数で振動する電歪素子、８Ａ及び８Ｂはインク５を吐出するノズル、６Ａ及び６Ｂはインク柱である。１１Ａ及び１１Ｂはインク粒子に帯電させる帯電電極、７Ａ及び７Ｂはインク粒子で、１２Ａ及び１２Ｂは偏向電極、１３は印字される印字対象物、１４Ａ及び１４Ｂは印字しないインク粒子を回収するガターである。２５Ａ及び２５Ｂはガター１４Ａ及び１４Ｂで回収したインクを吸引して主インク容器１８に送り出すポンプ（回収用）である。

主インク容器１８内のインク５はポンプ（供給用）２４に吸引、加圧されてインク柱６Ａ及び６Ｂとなってノズル８Ａ及び８Ｂから吐出される。ノズル８Ａ及び８Ｂには、電歪素子９Ａ及び９Ｂが備えられており、インク５に所定の周波数で振動を加えてノズル８Ａ及び８Ｂから吐出されるインク柱６Ａ及び６Ｂを粒子化するようになっている。これにより生成されるインク粒子７Ａ及び７Ｂの数は，電歪素子９Ａ及び９Ｂに印加する励振電圧の周波数により決定され、その周波数と同数となる。インク粒子７Ａ及び７Ｂは、印字情報に対応した大きさの電圧を帯電電極１１Ａ及び１１Ｂにて印加することで電荷を与えられるようになっている。

帯電電極１１Ａ及び１１Ｂで帯電させられたインク粒子７Ａ及び７Ｂは、偏向電極１２Ａ及び１２Ｂ間の電界中を飛翔する。偏向電界は、５〜６ｋＶの高電圧が印加された高圧電極と設置されたグランド電極との間に形成されており、帯電したインク粒子７Ａ及び７Ｂは、その帯電量に比例した力を受けて偏向し、印字対象物１３へ向かって飛翔して着弾する。その際、インク粒子７Ａ及び７Ｂは帯電量に応じて偏向方向の着弾位置は変化し、さらに偏向方向と直交する方向に生産ラインが印字対象物１３を移動させることで、偏向方向と直交した方向にも粒子を着弾させることが可能となり、複数の着弾粒子によって文字を構成し印字を行う。印字に使用されなかったインク粒子７Ａ及び７Ｂは偏向電極１２Ａ及び１２Ｂ間を直線的に飛翔して、ガター１４Ａ及び１４Ｂにより捕捉された後に、ポンプ（回収用）２５Ａ及び２５Ｂにより吸引され、主インク容器１８に回収される。
＜実施例１の経路構成＞
次に、インクジェット記録装置４００の経路構成について、図１２を用いて説明する。図１２は、インクジェット記録装置４００の全体の経路構成を示す図である。

インクジェット記録装置４００は、本体１と印字ヘッド２と、本体１と印字ヘッド２を接続している導管４で構成されている。

まず、本実施例のインクジェット記録装置４００のインク供給経路について説明する。本体１には、循環するインク５を保持する主インク容器１８が備えられている。 主インク容器１８は、主インク容器１８内のインク５の粘度を把握するために、経路２００を介して粘度測定器３３に接続されている。粘度測定器３３は経路２０１を介して経路の開閉を行う電磁弁（供給用）３４に接続されており、電磁弁（供給用）３４は経路２０２及び２０３を介してインク５を吸引、圧送するために使用されるポンプ（供給用）２４に接続されている。そして、ポンプ（供給用）２４は経路２０４を介してインク５中に混入している異物を除去するフィルタ（供給用）２８に接続されている。

フィルタ（供給用）２８は、経路２０５を介してポンプ（供給用）２４から圧送されたインク５を印字するために適正な圧力に調整する減圧弁３１に接続されており、減圧弁３１は経路２０６を介してノズル８Ａ及び８Ｂに供給されるインク５の圧力を測定する圧力計３２が備えられている。圧力計３２は、導管４内を通る経路２０７を介して、印字ヘッド２内に備えられたヒーター４０と接続されている。ヒーター４０は、低温環境で使用する場合にインク５が適正なインク温度になるように加温制御を行っている。

ヒーター４０は、経路２０８Ａを介して経路の開閉を行う封止弁４１Ａに接続されており、封止弁４１Ａは経路２０９Ａを介してノズル８Ａと接続されている。ノズル８Ａは、インク７Ａを吐出する吐出口を備えている。ノズル８Ａ吐出口の直進方向には、印字に使用されないために帯電、偏向されずに直進的に飛翔するインク粒子７Ａを捕捉するためのガター１４Ａが配置されている。また、更にヒーター４０は、経路２０８Ｂを介して経路の開閉を行う封止弁４１Ｂに接続されており、封止弁４１Ｂは経路２０９Ｂを介してノズル８Ｂと接続されている。ノズル８Ｂ吐出口の直進方向には、印字に使用されないために帯電、偏向されずに直進的に飛翔するインク粒子７Ｂを捕捉するためのガター１４Ｂが配置されている。このように、本実施例では、ノズル８Ａ及び８Ｂの２つのノズルからインク粒子７Ａ及び７Ｂを吐出して印字をすることが出来るため、１つのノズルで印字する場合と比較して、大きな文字や図を印字することが可能となる。また、同じサイズ、段数の文字や図を印字する場合、２つのノズルで印字することで、１つのノズルで印字する場合と比較して、早く印字することが可能となる。

次に、図１２においてインクジェット記録装置４００のインク回収経路について説明する。ガター１４Ａは、導管４内を通る経路２１２Ａを介して本体１内に配置されているインク中に混入している異物を除去するフィルタ（回収用）３０Ａと接続されており、フィルタ（回収用）３０Ａは、経路２１３Ａを介して経路の開閉を行う電磁弁（回収用）３５Ａに接続されている。電磁弁（回収用）３５Ａは経路２１４Ａを介してガター１４Ａにより捕捉されたインク粒子７Ａを吸引するポンプ（回収用）２５Ａと接続されている。ポンプ（回収用）２５Ａは、経路２１５Ａを介して主インク容器１８と接続されている。

また、ガター１４Ｂは、導管４内を通る経路２１２Ｂを介して本体１内に配置されているインク中に混入している異物を除去するフィルタ（回収用）３０Ｂと接続されており、フィルタ（回収用）３０Ｂは、経路２１３Ｂを介して経路の開閉を行う電磁弁（回収用）３５Ｂに接続されている。電磁弁（回収用）３５Ｂは経路２１４Ｂを介してガター１４Ｂにより捕捉されたインク粒子７Ｂを吸引するポンプ（回収用）２５Ｂと接続されている。ポンプ（回収用）２５Ｂは、経路２１５Ｂを介して主インク容器１８と接続されている。

次に、図１２においてインクジェット記録装置４００の溶剤蒸気が混合している空気の排出経路について説明する。主インク容器１８は、排気経路２１７と接続されていて、排気経路２１７は本体１外部と連通した構成をとっている。

本実施例の経路構成の特徴として、インク供給経路はノズル８Ａとノズル８Ｂで共通の１つの経路２００〜２０７を有し、インク回収経路はノズル８Ａ側とノズル８Ｂ側とで分割した２つの経路２１２Ａ〜２１５Ａと経路２１２Ｂ〜２１５Ｂとを有し、排気経路はノズル８Ａ側とノズル８Ｂ側で共通の１つの経路２１７を有するところがある。このように、必要な経路のみを分割することで、本体１の小型化を図り、本実施例に挙げた効果を得ることが可能となっている。

次に、図１２において、インク補給経路について説明する。本体１には、補充用のインクを保持する補助インク容器１９が備えられており、補助インク容器１９は、経路２２１を介して経路の開閉を行う電磁弁（補給用）３６に接続されている。そして、電磁弁（補給用）３６は経路２２２を介して、インク供給経路２０３と接続された合流経路２２３に接続されている。

次に、図１２のインクジェット記録装置４００の溶剤補給経路について説明する。本体１には、溶剤補給用の溶剤を保持する溶剤容器２０が備えられており、溶剤容器２０は、経路２３１を介して溶剤を吸引、圧送するために使用されるポンプ（溶剤用）２７に接続されている。ポンプ（溶剤用）２７は、経路２３２を介して流路の開閉を行うために電磁弁（溶剤用）３８に接続されており、電磁弁（溶剤用）３８は、経路２３３を介して主インク容器１８と接続されている。
＜実施例１の動作＞
次に、インクジェット記録装置４００の運転動作について、図１２を用いて説明する。まず、本実施例によるインクジェット記録装置４００において、印字操作が行われている時、すなわちノズル８Ａ及び８Ｂからインク噴出が行われている時におけるインク流れ及び空気の流れについて説明する。

図１２において、印字動作が行われている運転動作中においては、電磁弁（供給用）３４が通電されて流路を開放してポンプ（供給用）２４を稼動することにより、主インク容器１８に貯留されたインク５が、インク供給経路２００〜２０７を通過して、印字ヘッド２の内部のヒーター４０に供給される。そして、封止弁４１Ａが通電されて流路が開放されることで、インク５は、インク供給経路４０８Ａ〜４０９Ａを通過してノズル８Ａに供給される。そして更に、封止弁４１Ｂが通電されて流路が開放されることで、インク５は、インク供給経路４０８Ｂ〜４０９Ｂを通過してノズル８Ｂに供給される。

ここで、例えばノズル８Ａの穴径が６５［μｍ］の場合は、ノズル８Ａからのインク吐出流量は約４［ｍｌ／分］となる。そして、例えばノズル８Ｂの穴径が１００［μｍ］の場合は、ノズル８Ｂからのインク吐出流量は約８［ｍｌ／分］となる。ノズル８Ａ及び８Ｂから吐出したインク５は、印字ヘッド２内に設置された帯電電極１１Ａ及び１１Ｂ、偏向電極１２Ａ及び１２Ｂの間を、インク粒子７Ａ及び７Ｂの状態で飛行して通過する。そして、印字に使用されないインク粒子７Ａ及び７Ｂは、ガター１４Ａ及び１４Ｂに捕捉されるようになっている。つまり、運転動作中においては、ポンプ（供給用）２４のインク供給流量は、約１２［ｍｌ／分］（約４［ｍｌ／分］＋約８［ｍｌ／分］）となる。

ガター１４Ａで捕捉されたインク７Ａは、電磁弁（回収用）３５Ａが通電されて流路を開放してポンプ（回収用）２５Ａを稼動することにより、インク回収経路２１２Ａ〜２１５Ａとフィルタ（回収用）３０Ａを通過して、本体１内に設置された主インク容器１８に回収される。ポンプ（回収用）２５Ａは、ガター１４Ａから約４［ｍｌ／分］のインク７Ａを吸引するために最適な制御に設定されており、この場合、ガター１４Ａから吸引する空気の流量は、約１５０［ｍｌ／分］となっている。このような、インク回収流路２１２〜２１５は、インク（例えば、約４［ｍｌ／分］）と空気（例えば、約１５０［ｍｌ／分］）が共に混じった気液混合の状態で流れている。

また、ガター１４Ｂで捕捉されたインク７Ｂは、電磁弁（回収用）３５Ｂが通電されて流路を開放してポンプ（回収用）２５Ｂを稼動することにより、インク回収経路２１２Ｂ〜２１５Ｂとフィルタ（回収用）３０Ｂを通過して、本体１内に設置された主インク容器１８に回収される。ポンプ（回収用）２５Ｂは、ガター１４Ｂから約８［ｍｌ／分］のインク７Ｂを吸引するために最適な制御に設定されており、この場合、ガター１４Ｂから吸引する空気の流量は、約３００［ｍｌ／分］となっている。

ここで、ポンプ（回収用）２５Ａとポンプ（回収用）２５Ｂは、空気の流量制御範囲は０〜５００［ｍｌ／分］となっており、それぞれ異なる流量となるようにポンプ流量を制御することが出来るようになるようになっている。このような、ポンプ（回収用）２５Ａ及び２５Ｂは、ノズル８Ａ及び８Ｂからのインク吐出流量、インク５の種類、インク５の粘度、インク供給圧力、環境温度、インクジェット記録装置４００の内部温度、本体１と印字ヘッド２の高低差、などによって、それぞれ個別に最適なポンプ流量制御を行うことが可能となっている。

また、フィルタ（回収用）３０Ａ及び３０Ｂは、ガター１４Ａ及び１４Ｂから吸引する空気の流量が異なるために、同じ種類のフィルタを使用する場合、フィルタの交換周期を其々の最適な時間に設定することが望ましい。もし、フィルタ（回収用）３０Ａとフィルタ（回収用）３０Ｂで同じ交換周期としたい場合は、フィルタの種類、又はフィルタ濾材の大きさを、最適なものに設定することが望ましい。

インクジェット記録装置４００に使用されるインク５は、印字後すぐに乾燥することが求められており、インク５の溶媒には、揮発性の高い溶剤（例えば、メチルエチルケトン、アセトン、エタノール、等）が使用される。インク５に揮発性の高い溶媒を用いているために、インク回収流路２１２〜２１５を流れる空気には、飽和蒸気濃度に近い溶剤蒸気が混合している。

主インク容器１８において、インク回収経路２１５Ａ及び２１５Ｂから回収されたインク５（例えば、流量約１２［ｍｌ／分］）は、主インク容器１８の底部に貯蓄され、その後、再びインク供給経路２００からノズル８Ａ及び８Ｂに送られて再利用される。また、主インク容器１８において、インク回収経路２１５Ａ及び２１５Ｂから流入した溶剤蒸気が混合している空気（例えば、経路２１５Ａから流入する空気の流量は約１５０［ｍｌ／分］となり、経路２１５Ｂから流入する空気の流量は約３００［ｍｌ／分］となるので、合計すると流量約４５０［ｍｌ／分］）は、排気経路２１７から機外に排出されるようになっている。

また、運転動作中は、排気経路２１７から機外に溶剤蒸気が混合している空気を排出している分、主インク容器１８内のインク濃度が高くなってしまう。そのため、定期的に溶剤を主インク容器１８に補給し、ノズル８Ａ及び８Ｂへ供給するインク濃度を調整している。溶剤補給中は、電磁弁（溶剤用）３８が通電されて流路を開放し、溶剤容器２０に貯留された溶剤がポンプ（溶剤用）２７を稼動することにより主インク容器１８に補給される。この溶剤の補給量を少なくすることが、インクジェット記録装置４００のランニングコスト削減に繋がる。

次に、本実施例によるインクジェット記録装置４００において、ノズル８Ａ側のみ印字操作が行われている時、すなわちノズル８Ａのみインク噴出が行われている時におけるインク流れ及び空気の流れについて説明する。封止弁４１Ａが通電されて流路を開放することで、インク５は、インク供給経路４０８Ａ〜４０９Ａを通過してノズル８Ａに供給される。この時、封止弁４１Ｂは非通電状態となっていてインク供給経路４０８Ｂ〜４０９Ｂの流路を封止しており、ノズル８Ｂにはインク５が供給されないようになっている。

ガター１４Ａで捕捉されたインク７Ａは、電磁弁（回収用）３５Ａが通電されて流路を開放してポンプ（回収用）２５Ａを稼動することにより、インク回収経路２１２Ａ〜２１５Ａとフィルタ（回収用）３０Ａを通過して、本体１内に設置された主インク容器１８に回収される。そして、電磁弁（回収用）３５Ｂは非通電状態でインク回収経路２１３Ｂ〜２１４Ｂの流路を封止する、又は、ポンプ（回収用）２５Ｂを停止状態と出来るようになっている。これにより、ガター１４Ｂは、空気を吸引しないようにすることが出来る。このように、使用するノズル８Ａ側のみインクを噴出して、使用しないノズル８Ｂ側へのインク５の供給停止及びガター１４Ｂからの空気の吸い込みを停止することで、ノズル８Ａとノズル８Ｂの両方からインク５を噴出した場合と比較して、排気経路２１７から機外に排出する溶剤蒸気が混合している空気の流量が少なくなる。そのため、溶剤の消費量を低減することが出来る。上記制御では、ノズル８Ａのみインク５を吐出する場合の動作を示したが、逆にノズル８Ｂのみインク５を吐出するような使い方を行うことも可能である。

また更に、本実施例によるインクジェット記録装置４００において、メンテナンス作業として、ノズル８Ａ及び８Ｂやガター１４Ａ及び１４Ｂなどを溶剤で洗浄する場合がある。このような洗浄を繰り返した後に、主インク容器１８内のインク５が薄まってしまう場合がある。そのような場合には、運転動作中にポンプ（回収用）２５Ａ及び２５Ｂの空気の流量を増やして、主インク容器１８内のインク５を濃縮することが可能である。例えば、本実施例のポンプ（回収用）２５Ａとポンプ（回収用）２５Ｂであれば、共に最大の空気流量は５００［ｍｌ／分］となるので、排気経路２１７から機外に排出する溶剤蒸気が混合している空気の流量は、２つのポンプ（回収用）２５Ａ及び２５Ｂを合わせて、約１０００［ｍｌ／分］となる。上記動作例では、ノズル８Ａ及び８Ｂからインク５を噴出させながらインク５を濃縮する動作としているが、ノズル８Ａ又は８Ｂの少なくとも１つは、インク５を噴出していない状態で、ガター１４Ａ又は１４Ｂから空気を吸い込んでインク５を濃縮するようにすることも可能である。

また、本実施例によるインクジェット記録装置において、ノズル８Ａ又は８Ｂは、メンテナンス作業時には片側ずつインク５を噴出させることが可能である。
＜実施例１の効果＞
このように本実施例によれば、複数のガター１４Ａ及び１４Ｂからの空気吸い込み流量を個別に制御することが可能となるため、ガター１４Ａ及び１４Ｂでのインク回収安定性が向上すると共に、運転中の溶剤消費量を削減することが出来る複数のノズル８Ａ及び８Ｂを有するインクジェット記録装置４００を提供することができる。

また更に、本実施例によれば、ノズル８Ａ側又はノズル８Ｂ側で、片側ずつインク噴出やメンテナンス作業をすることが可能となる複数のノズル８Ａ及び８Ｂを有するインクジェット記録装置４００を提供することができる。

また更に、本実施例によれば、メンテナンス作業に溶剤を使用して主インク容器１８内のインク５が薄まってしまった場合に、複数のインク回収ポンプ２５Ａ及び２５Ｂを使用して、インク５を濃縮することが可能となる複数のノズル８Ａ及び８Ｂを有するインクジェット記録装置４００を提供することができる。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

＜実施例２の構成＞
次に、実施例２に係るインクジェット記録装置４００の印字ヘッド２の構成について、図１〜図７を用いて説明する。図において、図１は本実施例の印字ヘッド２の外観及び部分断面図を示し、図２は本実施例の印字ヘッド２の外観斜視図を示し、図３は本実施例の保守カバー７０及びヘッドカバー６０を外した状態の印字ヘッド２の斜視図を示す。また、図４は本実施例のヘッドカバー６０を外した状態の印字ヘッド２の斜視図を示し、図５は本実施例のヘッドカバー６０の断面図及び底面図を示し、図６は本実施例の保守カバー７０の断面図及び底面図を示す。

図１〜図５において、印字ヘッド２には、インク５を吐出するためのノズル８Ａ及び８Ｂと、ノズル８Ａ及びノズル８Ｂから吐出されたインクビームを中心として並行かつ対称に配置された帯電電極１１Ａ及び１１Ｂと、インクビームの飛行方向で帯電電極１１Ａ及び１１Ｂの２次側に配置された２枚で１セットの偏向電極１２Ａ及び１２Ｂと、インクビームの飛行方向で偏向電極１２Ａ及び１２Ｂの２次側に配置されており、インクビームと同軸上に印字に使用しないインク粒子７Ａ及び７Ｂを捕捉するための穴を形成したガター１４Ａ及び１４Ｂが備え付けられている。

また、印字ヘッド２には、経路２０９Ａ及び２０９Ｂを介してノズル８Ａ及び８Ｂへのインク５の供給制御を行うための封止弁４１Ａ及び４１Ｂが備え付けられている。封止弁４１Ａ及び４１Ｂは、非通電の状態で流路を閉止しており、所定の電圧で通電することで流路を開放するようになっている。また更に、封止弁４１Ａ及び４１Ｂは経路２０８Ａ及び２０８Ｂを介してヒーター４０に接続されている。ヒーター４０は低温（例えば０℃）環境の時にインク５を印字に適した所定の温度（例えば２５℃）まで加温するように制御している。

また更に、経路２０７は、印字ヘッド２と接続された導管４内を通り本体１内の圧力計３２と接続されている。ここで、経路２０９Ａ及び２０９Ｂ、経路２０８Ａ及び２０８Ｂ、経路２０７は、耐溶剤性の高いテフロン（登録商標）を材料としたチューブを用いている。

これらのノズル８Ａ及び８Ｂ、帯電電極１１Ａ及び１１Ｂ、偏向電極１２Ａ及び１２Ｂ、ガター１４Ａ及び１４Ｂ、封止弁４１Ａ及び４１Ｂ、ヒーター４０については、ヘッドベース５０に形成されたベース５０Ｇ上に設置されている。

ヘッドベース５０は、両側面に、ガター１４近傍からベース５０Ｇと平行状態の薄い幅の面で形成した側面水平段差Ａ５０Ａと、側面水平段差Ａ５０Ａと接続しておりベース５０Ｇから遠ざかるように斜め方向に薄い幅の平面状に形成した側面斜め段差５０Ｂと、側面斜め段差５０Ｂと接続しており側面水平段差Ａ５０Ａと平行状態の薄い幅の面で形成した側面水平段差Ｂ５０Ｃとを、備えている。

また、ヘッドベース５０は、ガター１４Ａ及び１４Ｂ側の下部に、ベース５０Ｇと垂直な薄い面で形成した端部垂直段差５０Ｅと、導管４との接続部とヒーター４０の間に奥部段差５０Ｆとを、備えている。また更に、ヘッドベース５０は、ノズル８Ａ及び８Ｂと封止弁４１Ａ及び４１Ｂとの間に、ベース５０Ｇと垂直方向に伸びた面でリブ５０Ｄを形成している。

リブ５０Ｄには、経路２０９Ａ及び２０９Ｂを挟み込むように仕切り部材５１が組み付けられている。仕切り部材５１は、上部に近接センサ７１との干渉を避けるために凹部５１Ａを形成している。

次に、図１〜図７において、印字ヘッド２は、ヒーター４０と封止弁４１Ａ及び４１Ｂを保護する目的で保護カバー７０が組み付けられている。保護カバー７０は、奥部段差５０Ｆと、側面水平段差Ｂ５０Ｃと、仕切り部材５１と、勘合して固定されるようになっている。そのため、保護カバー７０が組み付けられた状態であれば、ヘッドベース５０上のベース５０Ｇと保護カバー７０で囲われた空間は、メンテナンス時の衝撃等から保護されるようになっている。この保護カバー７０で囲われた部品については、いわゆるサービス員がメンテナンスするエリアとなっている。また、保護カバー７０には、仕切り部材５１の凹部５１Ａと勘合するように近接センサ７１と、近接センサ７１と本体１を接続するための電線７１Ａが組み付けられている。また更に、保護カバー７０は、仕切り部材５１の近傍に固定ネジ取り付け部７０Ａを形成しており、ヘッドカバー６０を固定するための固定ネジ７２が組み付けられている。

また、印字ヘッド２は、ノズル８Ａ及び８Ｂと、帯電電極１１Ａ及び１１Ｂと、偏向電極１２Ａ及び１２Ｂと、ガター１４Ａ及び１４Ｂとを保護する目的でヘッドカバー６０が組み付けられている。このようなヘッドカバー６０には、保護カバー７０の固定ネジ７２と勘合するように切り抜き部６０Ｆを形成している。また、ヘッドカバー６０には、磁石６１が組み付けられて、近接センサ７１は、磁石６１が近づいた時に反応し、ヘッドカバー６０が正規の位置に組み付けられているかを判別することが可能となっている。

また更に、ヘッドカバー６０は、印字に使用するインク粒子７Ａ及び７Ｂが通過するためのスリット６０Ｄと、ガター１４Ａ及び１４Ｂを覆うために形成された垂直段差部６０Ｅとを備えている。そして、ヘッドカバー６０は、両側面に、垂直段差部６０Ｅに直角方向に接続された水平底部Ａ６０Ａと、水平底部Ａ６０Ａと接続されており側面斜め段差５０Ｂと平行な面となっている斜め底部６０Ｂと、斜め底部６０Ｂと接続されており水平底部Ａ６０Ａと平行な面となっている水平底部Ｂ６０Ｃと、を形成している。

印字ヘッド２は、ヘッドカバー６０が組み付けられている状態において、側面水平段差Ｂ５０Ｃと水平底部Ｂ６０Ｃ、側面水平段差Ａ５０Ａと水平底部Ａ６０Ａ、端部垂直段差５０Ｅと垂直段差部６０Ｅとが勘合するようになっている。
＜実施例２の動作＞
実施例２に係るインクジェット記録装置４００において、ヘッドカバー６０を印字ヘッド２に固定する時の動作について、図８を用いて説明する。印字ヘッド２は、ヘッドカバー６０を水平方向に動かすことで、メンテナンス時の取り付け作業、及び取り外し作業性を容易にしている。

先ず、図８（ａ）はヘッドカバー６０に取り付けられた磁石６１がノズル８Ａの上部にある時の状態を示している。印字ヘッド２は、側面水平段差Ａ５０Ａと水平底部Ｂ６０Ｃが接触した状態となっており、磁石６１の位置を、ヘッドカバー６０を印字ヘッド２に固定した場合に対して上部に上げることで、ノズル８Ａと磁石６１とぶつかることを避けるようにしている。

次に、図８（ｂ）はヘッドカバー６０を図８（ａ）よりも保護カバー７０を設置している方向にずらした状態の側面図を示している。磁石６１は、ノズル８Ａ上部を通り過ぎており、磁石６１の下部には障害物が無い状態になっている。

そして、図８（ｃ）において、印字ヘッド２は、ヘッドカバー６０を図８（ｂ）よりも保護カバー７０を設置している方向にずらしている。印字ヘッド２は、側面水平段差Ｂ５０Ｃと水平底部Ｂ６０Ｃ、側面斜め段差５０Ｂと斜め底部６０Ｂ、側面水平段差Ａ５０Ａと水平底部Ａ６０Ａ、端部垂直段差５０Ｅと垂直段差部６０Ｅとが接触するようになっている。この状態においてヘッドカバー６０は、図８（ｂ）の時よりも下部に下げられており、固定時と同じ高さになるようにしている。

そして次に、図８（ｄ）において、印字ヘッド２は、ヘッドカバー６０が固定されている状態を示している。ヘッドカバー６０は、保護カバー７０と接触した状態で固定ネジ７２により固定されている。また、磁石６１は、近接センサ７１の反応距離まで近づいている。そのため、インクジェット記録装置４００は、ヘッドカバー６０が印字ヘッド２に固定されていると検知することが出来る。
＜実施例２の効果＞
このように本実施例によれば、ヘッドカバー６０を印字ヘッド２に取り付ける作業、又は取り外す作業を行う時に、搭載部品同士でぶつかることを防止することが出来るため、メンテナンス性を向上させることが出来る。また更に、ヘッドカバー６０を組み付けた状態で、搭載部品同士が接触しない構造にすれば良いので、本発明の構成を使用しない場合と比較して、小型化した印字ヘッド２を有したインクジェット記録装置４００を提供することができる。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

１…本体、２…印字ヘッド、３…操作表示部、４…導管、５…インク、６Ａ、６Ｂ…インク柱、７Ａ、７Ｂ…インク粒子、８Ａ、８Ｂ…ノズル、９Ａ、９Ｂ…電歪素子、１１Ａ，１１Ｂ…帯電電極、１２Ａ、１２Ｂ…偏向電極、１３…印字対象物、１４Ａ，１４Ｂ…ガター、１５…ベルトコンベア、１６…エンコーダ、１７…印字センサ、１８…主インク容器、１９…補助インク容器、２０…溶剤容器、２４…ポンプ（供給用）、２５Ａ、２５Ｂ…ポンプ（回収用）、２７…ポンプ（溶剤用）、２８…フィルタ（供給用）、３０Ａ、３０Ｂ…フィルタ（回収用）、３１…減圧弁、３２…圧力計、３３…粘度測定器、３４…電磁弁（供給用）、３５Ａ、３５Ｂ…電磁弁（回収用）、３６…電磁弁（補給用）、３８…電磁弁（溶剤用）、４０…ヒーター、４１Ａ、４１Ｂ…封止弁、５０…ヘッドベース、５０Ａ…側面水平段差Ａ、５０Ｂ…側面斜め段差、５０Ｃ…側面水平段差Ｂ、５０Ｄ…リブ、５０Ｅ…端部垂直段差、５０Ｆ…奥部段差、５０Ｇ…ベース、５１…仕切り部材、５１Ａ…凹部、６０…ヘッドカバー、６０Ａ…水平底部Ａ、６０Ｂ…斜め底部、６０Ｃ…水平底部Ｂ、６０Ｄ…スリット、６０Ｅ…垂直段差部、６０Ｆ…切り抜き部、６１…磁石、７０…保守カバー、７０Ａ…固定ネジ取り付け部、７１…近接センサ、７１Ａ…電線、７２…固定ネジ、２００〜２０９…経路（インク供給用）、２１２〜２１５…経路（インク回収用）、２１７…経路（排気用）、２２１〜２２２…経路（インク補給用）、２２３…合流経路、２３１〜２３３…経路（溶剤補給用）、４００…インクジェット記録装置

Claims (11)

1. 印字対象物に印字をするためのインクが収容されるインク容器と、
   前記インクを供給するインク供給ポンプと、
   前記インク容器に接続され、インクが吐出される複数のノズルと、
   前記インク容器から複数のノズルに接続される分岐経路と、
   前記分岐経路から前記複数のノズルに接続される配管上に設置された流路制御弁と、
   印字に使用されないインクが回収される複数のガターと、
   前記複数のガターに接続された複数のインク回収経路と、
   前記複数の回収経路に接続された複数のインク回収ポンプと、
   を備え、
   前記流路制御弁は、前記供給ポンプとは別に設けられ、
   前記インク容器に接続された単一の溶剤ガス排出経路を備えていることを特徴と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、
   前記インク容器に接続された単一のインク供給経路と、
   前記インク供給経路に接続された単一のインク供給ポンプと、
   を備えることを特徴とす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、
   前記複数のインク回収ポンプは、各々のインク回収ポンプを個別で稼働制御することが可能であることを特徴とす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、
   前記複数のノズルの少なくとも１つは、インクの吐出を停止した状態で印字を継続することが可能であることを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項４記載のインクジェット記録装置において、
   前記複数のインク回収経路の少なくとも１つは、インクの吐出を停止したノズル側のインクの流れを停止させることが可能であることを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 請求項４記載のインクジェット記録装置において、
   前記複数のインク回収経路の少なくとも１つは、インクの吐出を停止したノズル側のインクの流れを停止した状態で、前記インク回収ポンプを稼働させて気体を吸引させることが可能であることを特徴とするインクジェット記録装置。
7. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、
   前記インクは、前記複数のガターから気体を吸引することで、濃縮することが可能であることを特徴とするインクジェット記録装置。
8. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、
   前記複数のノズルの少なくとも１つは、インク吐出穴径が他のノズルのインク吐出穴径と異なることを特徴とするインクジェット記録装置。
9. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、
   前記複数の回収経路に接続された種類の異なる回収フィルタを備えることを特徴としたインクジェット記録装置。
10. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、
    前記複数の回収経路に接続された交換周期の異なる回収フィルタを備えることを特徴としたインクジェット記録装置。
11. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、
    前記分岐経路は印字ヘッドに設置されることを特徴としたインクジェット記録装置。

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