WO2012111039A1

WO2012111039A1 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: WO2012111039A1
Application number: PCT/JP2011/000838
Authority: WO
Inventors: 崇博有馬; 宮尾　明; 谷口　和彦; 博之川崎; 藤倉　誠司; 井上　智博
Original assignee: 株式会社日立産機システム
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2012-08-23

Abstract

ノズルよりインク粒子を吐出して印字を行うインクジェット記録装置において、インク回収時に発生する溶剤ガスをガターに供給する時、溶剤ガスの供給流路（溶剤ガス循環流路）にある液体が、ガターより流出することを防止する。溶剤ガス循環流路を通る液体の少なくとも一部を、溶剤ガス循環流路から除去する液体除去手段を設けた。

Description

インクジェット記録装置

　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。

　いわゆるコンティニュアス方式のインクジェット記録装置においては、ノズルよりインクを噴出させ、印字に用いるインク粒子にのみ帯電電極で帯電させ、帯電されたインク粒子を偏向電極で飛翔方向を偏向させて印字を行い、印字に用いないインク粒子はガターに吸引されて回収され、再度印字に用いるものである。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する。吸引された空気は、インク容器内に送られ続けるため、インク容器内から排出する必要がある。

　インクと同時に吸引された空気には、インク内にあるインク濃度を調整するための溶剤成分が揮発しており、ガターから吸引した空気をインクジェット記録装置外に排出すると溶剤成分も排出される。
そのため、インク溶剤成分の揮散を抑え、インク劣化の少ないインク循環系を提供することを目的として、荷電変調形インクジェット記録装置において、インクタンクからノズルにインクを加圧供給するインク供給系と、該ノズルより噴射されるインクのうち、印字に使用されないインク粒子を回収するガターと、該ガターで回収したインクをインクタンクへ吸引回収するインク回収系とにより構成されるインク循環系において、前記ガターからインクと共に吸引回収されるインクの溶剤分を含む空気（以下において、溶剤ガスまたは排気ガスと呼ぶ）を前記ガターへ循環させることを特徴とするインクジェット記録装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

　かかる技術によると排気ガスを印字ヘッドに供給して排気ガスを循環させることにより
インクからの溶剤成分の蒸発を低減させることができる。しかし、インクジェット記録装
置においては、装置の稼動を停止する際のノズル洗浄や、その他メンテナンスの際に使用
した溶剤がインク循環系路に入るためインク濃度が低下してしまう。

　そこで、溶剤ガスをガターに戻すとともに溶剤ガスの一部をインクジェット記録装置外に排出する技術が開示されている。（例えば、特許文献２参照）。

特開昭６０－０１１３６４号公報ＷＯ２００８／１１７０１３号公報

　特許文献１、２においては、溶剤ガスをガターに供給する流路（溶剤ガス循環流路）中において溶剤ガスが冷却されることにより空気中に気化していた溶剤が液化し、液化した溶剤(以下において、液体または結露液とも呼ぶ)がガターよりこぼれ出て周囲を汚す恐れがあった。また、液化した溶剤がガターにおけるインクの回収口付近に付着し、本来印字に用いられるインク粒子が溶剤に衝突して所定の位置に印字できず、印字の形状が乱れ印字品質が低下する恐れがあった。

　本発明の目的は、溶剤ガス循環流路内の液体を除去し、ガターからの液体の流出を防止することにある。

　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、インクを貯留するためのインク容器と、前記インクをインク粒子として吐出して被印字物に印字を行うためのノズルと、前記インク容器から前記ノズルに前記インクを供給するためのインク供給流路と、前記ノズルより吐出した前記インク粒子のうち、印字に使用しない前記インク粒子を回収するためのガターと、このガターで回収した前記インク粒子を前記インク容器に回収するためのインク回収流路と、前記インク回収流路を介して前記インク粒子とともに回収されたガスを前記ガターに供給するための溶剤ガス循環流路と、を含むインクジェット記録装置であって、
前記溶剤ガス循環流路を通る液体の少なくとも一部を除去する液体除去手段を有することを特徴とする。

　本発明によれば、ガターから液体を流出することがないように、溶剤ガス循環流路内で液体をガターに供給しないように、少なくともその一部を除去、または分離することができるため、ガター周辺をインクで汚したり、印字に使用するインク粒子の飛翔を妨げることを防止できる。

本発明による第一の実施例のインクジェット記録装置におけるインクおよび溶剤ガスの流路系統を示す概略構成図である。本発明による第一の実施例における変形実施例のインクおよび溶剤ガスの流路系統を示す概略構成図である。本発明による第三の実施例のインクジェット記録装置におけるインクおよび溶剤ガスの流路系統を示す概略構成図である。本発明による第四の実施例における変形実施例のインクおよび溶剤ガスの流路系統を示す概略構成図である。本発明のインクジェット記録装置の制御回路を示す概略構成図である。本発明のインクジェット記録装置の概観斜視図である。本発明のインクジェット記録装置本体の概略縦断面図である。本発明のインクジェット記録装置のガターを示す断面図である。本発明のインクジェット記録装置の気液分離器の断面構成図である。本発明のインクジェット記録装置の循環ガスの冷却装置の配置図である。本発明のインクジェット記録装置の気液分離器の断面構成図である。本発明による第二の実施例の変形実施例のインクおよび溶剤ガスの流路系を示す概略構成図である。本発明による第二の実施例のガターの変形実施例を示す横断面図である。本発明による第二の実施例のガターブロックの変形実施例を示す構成図である。

　以下、実施例を図面を用いて説明する。

　まず、図６を用いてインクジェット記録装置の外観構成について説明する。

　制御系や循環系を収納した本体６００とインク粒子を噴出する印字ヘッド６１０と、本体６００と印字ヘッド６１０を結ぶケーブル６２０で構成されている。ケーブル６２０の長さは一般的に２～６ｍである。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１０型タッチパネル式液晶パネル６３０がある。印字ヘッド６１０の内部には、インク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が納められおり、ステンレス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がある。本体６００の下部には開閉可能な扉６７０があり、ここから内部メンテナンスを行う。また外部ユニット６９０は、本体６００の一部の構成面に取り付けられており、本体６００とケーブル６２０を結ぶ流路を収納できるようになっている。ケーブル６２０は、本体６００または外部ユニット６９０に取り付けられている。

　つぎに、本体６００の内部構成について図７を用いて説明する。

　本体６００上部には制御回路６４５等の電気系部品が配置されている。本体下部は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おり、本体下部６６０にはノズルに供給するインクを貯めたインク容器１と、ノズルに供給する溶剤を貯めた溶剤容器１６、インク容器１内のインク濃度を検出する濃度計（図示せず）が納められている。扉６７０を開くことで、インク容器１、溶剤容器１６を本体６００から引き出せるようになっており、インクや溶剤の補給、廃棄等のメンテナンスが容易にできるように構成されている。

　つぎに、インクジェット記録装置の制御回路６４５について図５を用いて説明する。

　ＣＰＵ３００は、本実施例のインクジェット記録装置の制御を司る中央演算処理装置である。ＲＯＭ３１０は、ＣＰＵ３００が動作するのに必要なプログラムや制御データを記憶する読み出し専用のメモリである。ＲＡＭ３０５は、プログラム実行途上でＣＰＵ３００が扱うデータ等を一時的に記憶する書き換え可能なメモリである。バスライン３８０はＣＰＵ３００からのデータ、アドレス信号、コントロール信号全てを含む信号ラインである。インターフェース回路３１５は、データ、アドレス信号、コントロール信号等の入出力を仲介する。

　ポンプ制御回路３２０は、ＣＰＵ３００からの命令に基づいて供給ポンプ２、回収ポンプ１４の動作制御を行う。濃度検出回路３３５は、ＣＰＵ３００からの命令に基づいて、インク容器１内のインク濃度検出の動作制御を行い、インク濃度を測定する。電磁弁制御回路３４０は、ＣＰＵ３００からの命令に基づいて供給弁３３、回収弁３４、圧抜き弁１０１等のすべての電磁弁の動作制御を行う。温度検出回路３４５は、定期的に印字ヘッド６１０、装置本体６００の内部および外部に設けた温度センサから温度を測定する。
励振源３７０はノズル動作条件に基づいた励振信号を作成し、ノズル６にある圧電アクチュエータ（図示せず）を駆動する。位相検出回路３３０は、ガター１１で回収したインク粒子の帯電量を検出する位相センサ６０から信号を受け、記録信号の印加タイミングを決定する。記録信号源３６０は入力された印字データに基づいて各インク粒子の記録信号及び印字有無情報を作成後、ＲＡＭ３０５に保存し、ＣＰＵ３００からの命令に基づいて帯電電極７に記録信号を印加する。　
　つぎに、本発明による第一の実施例のインクジェット記録装置の流路系統および記録動作について図１を用いて説明する。

　インクや溶剤ガスのインク容器１への流入やインク容器１からの流出は、インク容器１に接続されたインク供給流路２１、インク回収流路２２Ｂ、溶剤ガス循環流路２６Ａ１，２６Ａ２（溶剤ガス供給流路とも呼ぶ。）、圧抜き流路２４（大気開放流路とも呼ぶ。）を通して行われる。本実施例においては、溶剤ガス循環流路２６Ａ１と圧抜き流路２４とは、別々に設けられている。すなわち、溶剤ガス循環流路２６Ａ１と圧抜き流路２４とは、それぞれ独立した流路を構成している。

　溶剤供給流路２３は、溶剤容器１６に貯めた溶剤を溶剤ポンプ１５を用いてノズル６に供給し、インク回収流路２２Ｂ経由でインク容器１に回収する。これは主にノズル６のインク固着による詰まりの防止や、インク容器１内のインクを薄めるために行われる。
なお、溶剤供給流路２３をインク容器１に接続することで、溶剤を溶剤容器１６からインク容器１に直接補給してもよい。また本実施例では、溶剤容器１６内で蒸発した溶剤ガスは、蒸気排出流路２５より本体６００外に排出するようにしているが、蒸気排出流路２５をインク容器１と接続することで、圧抜き流路２４より本体６００外に排出するようにしてもよい。

　図１に示すようにインク供給流路２１は、インク容器１、インクを圧送する供給ポンプ２、流路の開閉を行う二方型電磁弁である供給弁３３、フィルタ５、インク圧力を調節する調圧弁３、供給インクの圧力を計測する圧力計４に接続されており、インク容器１のインクを所定の圧力にてノズル６に供給するようになっている。また、インク供給流路２１は、切替弁３２に接続されている。切替弁３２は三方型電磁弁で、インク供給流路２１の他に溶剤流路２３が接続されており、ノズル６にインクと溶剤の供給を切替えて供給できるようになっている。ノズル６より噴出されたインク粒子８は、帯電電極７で帯電された後、偏向電界中を飛翔する。偏向電界は、５～６ｋＶの高電圧が印加された高圧電極９と接地されたグランド電極１０との間に形成されており、帯電したインク粒子８Ａは、その帯電量に応じて偏向される。その後、被印字物１２に付着し、印字が行われる。印字に使用されないインク粒子８Ｂは、ガター１１で取り込まれ、インク回収流路２２Ｂを通してインク容器１に回収される。

　図１に示すようにインク回収流路２２Ｂは、インクの回収中に混入した異物を取り除くフィルタ１３、回収したインクの帯電量を検出する位相センサ６０、ガター１１に負圧を発生させる回収ポンプ１４、インク回収流路の開閉を行う回収弁３４に接続されており、ガター１１で取り込まれたインクをインク容器１に送って回収されるようになっている。回収弁３４は電磁式二方弁であり、インク回収時は開放されている。

　ガター１１では、インクとともに溶剤ガス循環流路２６Ａ１、２６Ａ２から供給される溶剤ガスを吸い込むため、インク回収流路２２Ａ内では気液混合状態で回収され、インク容器１に戻される。インク容器１は流入するインクに対し十分な空間を持っており、溶剤ガスは密度差によりインク液面３０上方に移動する。すなわち、インク容器１は、気液分離機能を備えており、気液分離部と呼ぶこともできる。

　また、気液分離部をインク容器１に設けたと言うこともできる。インク容器１は、溶剤ガス循環流路２６Ａ１以外に溶剤ガスが漏れ出ることのないように密閉されているため、溶剤ガスはインク液面３０の上方に導入口が設置された溶剤ガス循環流路２６Ａ１に導かれる。またインク容器１に回収されたインクは、インク液面３０の下方に導入口が設置されたインク供給流路２１から供給ポンプ２により吸い出され、ノズル６に供給される。なお、回収弁３４は流量調整機能を有する流量調整弁であってもよい。

　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あり、エア流量１００ｍｌ／分以上で吸引できる能力を有し、ガター１１で回収するインクを溢すことなくインク容器１に回収できる。また本実施例では、インク回収流路２２Ｂに使用した接続チューブは内径２ｍｍ、長さ２～６ｍのテフロン(登録商標)チューブを使用している。

　次に、ガター１１の詳細について図８を用いて説明する。図８に示すように、ガター１１は、ガターパイプ４０、及びガターブロック４５、を備えて構成されている。ガター１１は、ガターベース１７に載置されており、ガターベース１７には、ガターパイプ４０で回収したインクを回収する、ガターパイプ４０と接続されたインク回収流路２２Ａが形成されており、インク回収経路２２Ａは、位相センサ６０を介してインク回収路２２に接続されている。ガターパイプ４０とインク回収流路２２Ａの接続部には、インクや溶剤等の液体の漏れを防ぐためのシール材であるＯリング４６Ａが取り付けられている。

　また、ガターベース１７には、溶剤ガス循環流路２６Ａ２からの溶剤ガスをガターパイプ４０に供給する溶剤ガス循環流路２６Ｂが形成されており、ガターブロック４５内に形成されている溶剤ガス供給流路４４に接続されている。溶剤ガス循環流路２６Ｂと溶剤ガス供給流路４４の接続部には、溶剤ガスが漏れ出すことを防止するためのシール材であるＯリング４６Ｂが取り付けられている。

　ガターパイプ４０は、印字に使用されないインク粒子８Ｂを回収する開口端４７から始まる内部の空間が直線状に伸びる第１ガター流路４１、直線流路部４１に接続されたＬ字状に屈曲形成された第２ガター流路４２、及び第２ガター流路４２に接続されているとともに、インク回収経路２２Ａに接続されている内部の空間が直線状に伸びる第３ガター流路４３とを備えて構成されている。本実施例においては、ガターパイプ４０は、内径０．８ｍｍのステンレスパイプを用いて構成されている。第一ガター流路４１には設けた貫通孔４８に溶剤ガス供給流路４４が接続されており、溶剤ガス供給流路４４から第１ガター流路４１に溶剤ガスを供給するようになっている。

　溶剤ガス供給流路４４は、第一ガター流路４１からのインクの浸入を防止するために、絞りを有した段付流路構造をしている。すなわち、本実施例では、溶剤ガス循環流路２６Ｂに接続される４４の流路４４Ａの内径１ｍｍとし、貫通孔４８に接続される絞り４４Ｂの内径０．６ｍｍとし、溶剤ガス循環流路２６Ｂへのインク浸入を防止している。また流路４４と接続する溶剤ガス循環流路２６Ｂの内径は１ｍｍに形成されており、接続部で段差が無いようにしてある。

　ガターブロック４５に備えられているガターパイプ４０は、その両端を除いてガターブロック４５に内包され、密着固定されている。なお、印字に使用するインク粒子８Ａのうち、偏向量の小さいガター近くを飛翔するインク粒子８Ａがガターブロック４５へ衝突することを回避するために、ガターパイプ４０のインク粒子８Ｂが侵入する側の端部４７は０．５～２ｍｍ程度ガターブロック４５より突き出ていることが望ましく、本実施例では１ｍｍ突き出た配置となっている。

　印字に使用されないインク粒子８Ｂは、ガターパイプ４０の開口端４７に入り、回収ポンプ１４により発生した負圧により、ガターパイプ４０、インク回収流路２２Ａ、２２Ｂを通って、インク容器１へ吸引回収される。一方、インク容器１から排出される溶剤ガスは、溶剤ガス循環流路２６Ａ１，気液分離器５０Ｂ, 溶剤ガス循環流路２６Ａ１，２６Ｂ、溶剤ガス供給流路４４、貫通孔４８を通って、第一ガター流路４１内に供給される。

　図１に示すようにインク容器１に回収されたインクは、インク液面３０の下方に導入口が設置されたインク供給流路２１から供給ポンプ２により吸い出され、ノズル６に供給される。また、回収ポンプ１４の吸引力によってインク回収流路２２Ａ，２２Ｂを通ってインク容器１内に導かれた溶剤ガスは、インク液面３０の上方に導入口が設置された溶剤ガス循環流路２６Ａ１、または圧抜き流路２４に導かれる。

　圧抜き流路２４は、一端がインク容器１内のインク液面３０よりも上に位置し、他端は装置本体６００の壁面に接続されており、装置本体６００外部に露出している。また、圧抜き流路２４には、流路の開閉を行う圧抜き弁１０１が備えられている。本実施例では、圧抜き流路２４に使用した接続チューブは内径２ｍｍ、長さ０．５ｍのテフロンチューブを使用し、インク容器１側のチューブ端はインク液面３０の上方に、大気側のチューブ端は本体６００の外に露出している。圧抜き弁１０１は電磁式二方弁であり、開放することで溶剤ガスをインク容器１から圧抜き流路２４を経由して本体６００の外部に放出する。

　このように、溶剤ガスをインク容器１から本体６００の外部に放出することで、溶剤ガス中の溶剤成分がインク容器１中のインクに混じり、インクの濃度が必要以上に低下することを防止することができる。また、溶剤ガス循環流路２６Ａ１，２６Ａ２，２６Ｂを大気圧とすることができるため、溶剤ガス供給流路４４への溶剤ガスの供給を停止することができる。なお、圧抜き弁１０１は、インク濃度や、装置本体６００と印字ヘッド６１０の温度差（または装置本体６００とその周囲との温度差）に応じて制御するとよい。

　溶剤ガスを溶剤ガス循環流路２６Ａ１に供給する場合は、圧抜き弁１０１は閉止されるようになっている。なお、圧抜き弁１０１は流量調整機能を有する流量調整弁であってもよく、この場合、圧抜き流路２４と溶剤ガス循環流路２６Ａ１に溶剤ガスを流す割合を調整することができる。

　本実施例においては、図１に示す溶剤ガス循環流路２６Ａ１はインク容器１と気液分離器５０Ａを、溶剤ガス循環流路２６Ａ２は気液分離器５０Ａとガター１１とを接続するものであり、テフロンチューブで構成されている。ここで用いられるテフロンチューブの内径は３ｍｍを超えるとチューブ内に液体が溜まりやすく、詰まりの原因となり易い。逆にチューブ内径が０．５ｍｍ未満となると、流路抵抗が大きくなり、液体を流すのに大きな圧力が必要となる。そのため、チューブ内径が１～２ｍｍの範囲が好ましく、本実施例では溶剤ガス循環流路２６Ａ１，２６Ａ２に内径１ｍｍ、長さ２～６ｍのテフロンチューブを使用するものである。また、インク容器１と気液分離器５０Ａとの間にフィルタ２７を配置することで気液分離器５０Ａにゴミや異物の侵入を防止することで、気液分離の性能劣化を防止している。フィルタ２７は、溶剤ガス循環流路２６Ａ１中にあればよく、本体６００や印字ヘッド６１０やケーブル６２０内のいずれにも設置してもよい。

　図１に示す気液分離器５０Ａは、溶剤ガス循環流路２６Ａ１より流入する液体と溶剤ガスとを分離し、溶剤ガスをガター１１へ送り、液体をバイパス流路５１に送るようになっている。バイパス流路５１は内径０．３ｍｍの絞り５９を介して、インク回収流路２２Ｂに接続されており、気液分離器５０Ａにより分離された液体は回収ポンプ１４の負圧によりインク容器１に回収される。気液分離器５０Ａは、ガター１１に近い方が望ましく、本実施例では印字ヘッド６１０内に設置した。これは、気液分離器５０Ａ通過後の循環ガスから結露により発生する液体をガター１１に供給することを減らすためである。印字ヘッド６１０は、上向き印字、下向き印字、横向き印字など、様々な方向からの印字を行う必要がある。そのため、本実施例では、印字ヘッドの姿勢による重力の向きの影響を受けにくい液体と気体の表面張力差を利用する気液分離を行っている。以下において、気液分離器５０Ａの一実施例について図９を用いて説明する。

　気液分離器５０Ａの筺体５５は円筒型であり、その内部に円筒型のチャンバ５２が形成されている。溶剤ガス循環流路２６Ａ１は筺体５５の一端面５６の中央からチャンバ５２内に連通している。溶剤ガス循環流路２６Ａ２とバイパス流路５１は、筺体５５の他端面５７の中央部からオフセットした位置からチャンバ５２内に連通している。バイパス流路５１は、内径１ｍｍのステンレスパイプを用いており、そのチューブ先端はチャンバ５２内に挿入されている。なお、バイパス流路５１は、他の流路と同じように、インクや溶剤に耐性があればよく、テフロンチューブを使用してもよい。

　バイパス流路５１に毛管現象により液体を集めるために、バイパス流路５１のチューブ周りにチャンバ内壁との隙間が形成されている。より具体的には、バイパス流路５１のチューブ先端とチャンバ内壁５３との距離Ｌ１は、溶剤ガス循環流路２６Ａ１と溶剤ガス循環流路２６Ａ２の間隔(またはチャンバ５２の円筒軸方向の長さ)Ｌ３に比べ短く、本実施例では液体の表面張力に合わせて、Ｌ１＝０．５ｍｍ、Ｌ３＝３ｍｍとなっている。またバイパス流路５１のチューブとチャンバ内壁５４との間の距離Ｌ２をＬ１と同等のＬ２＝０．５ｍｍとすることで、バイパス流路５１のチューブ周辺に液体が集まるようにしている。これにより本インクジェット記録装置において、用いられることが多いインクと溶剤の表面張力が１５から４０ｍＮ／ｍであれば、液体の流入量１０ｍｌ／ｈ以下においては、印字ヘッド６１０の姿勢に依らず、良好な気液分離が確認され、溶剤ガスのみが溶剤ガス循環流路２６Ａ２に排出される。以上により、インク容器１から溶剤ガス循環流路２６Ａ１内に侵入するインクミストや、インク回収中に揮発した溶剤が溶剤ガス循環流路２６Ａ１内で冷やされて発生する結露液などの液体が、ガター１１に供給されることを抑制でき、ガター１１より溢れ出ることを防止する。なお本実施例では、気液分離器５０Ａを印字ヘッド６１０内に配置したが、溶剤ガス循環流路２６Ａ１,２６Ａ２内の液体の発生状態により、本体６００側においてもよい。

　図１２は、実施例１において、気液分離をガター１１で行うようにした実施例である。本実施例のガター１１の構成と気液分離について、図１３、図１４を用いて、実施例１との相違点について説明する。実施例１との共通部分についての説明は省略し、本実施例の特徴部分について特に詳細に説明する。なお図１４は、図１３のガターベース１７とガターブロック４５の接合面をガターブロック側から見た図である。

　ガターブロック４５とガターベース１７の間には、ガター１１からガターブロック４５につながる各流路の接続部をシールするためのテフロンシートであるシール材６３が備えられている。シール材６３には、ガターパイプ４０とインク回収流路２２Ａを接続するための開口部６４Ａ、及び溶剤ガス供給流路４４と溶剤ガス循環流路２６Ｂを接続するための開口部６４Ｂが形成されている。ガターベース１７には、溶剤ガス循環流路２６Ｂとインク回収流路２２Ａを連通するバイパス流路６１、６２が形成されている。

　バイパス流路６１は、シール材６３とガターベース１７で挟まれた流路で、ガターベース１７に溝を形成させて、バイパス流路６２と連通している。バイパス流路６２は、ガターパイプ４０の外周の隙間を通る流路であり、インク回収流路２２Ａに連なっている。よって、バイパス流路６１に入った液体は、バイパス流路６２を通って、インク回収流路２２Ａにて回収される。

　連通流路６４Ｂは、溶剤ガス循環流路２６Ｂと溶剤ガス供給流路４４を連通する流路である。溶剤ガス循環流路２６Ｂを流れてきた溶剤ガスと液体は、バイパス流路６１、連通流路６４Ｂで流路が絞られているので、チャンバ６５で一旦滞留する。バイパス流路６１に毛管現象を利用して液体を集めるために、バイパス流路６１の溝を連通流路６４Ｂの断面積を小さくし、表面張力が大きく作用するようにしている。本実施例では、バイパス流路６１を一辺が０．５ｍｍのＶ溝とし、連通流路６４Ｂは、径０．８ｍｍの開口となっている。また、バイパス流路６２とガターパイプ４０の隙間は０．３ｍｍとなっている。

　これらの構成とすることで、実施例１と同様に、本インクジェット記録装置でよく用いられる表面張力が１５から４０ｍＮ／ｍのインクと溶剤であって、液体の流入量１０ｍｌ／ｈ以下においては、印字ヘッド６１０の姿勢に依らず、チャンバ６５で良好な気液分離が確認され、溶剤ガスのみが溶剤ガス供給流路４４に排出される。

　なお、バイパス流路６１からの液体の流入量が増加すると、位相センサ６０で検出するために所定の帯電量を付加したインク粒子８Ｂとガター１１内で混合し、位相センサ内６０の単位流量あたりの電荷量が減少するため、正確な帯電量検出ができなくなる場合がある。その場合は、実施例１のように気液分離した液体を、位相センサ６０の下流側のインク回収流路２２に供給すればよい。

　図２は、実施例１において、溶剤ガス循環流路２６Ａ１上に溶剤ガスの冷却装置７０を設けた実施例である。本実施例では、図１０に示すように冷却装置７０を本体６００の外部に取り付けた外部ユニット６９０に設けている。これは、ポンプユニット６５５や制御回路６４５のような発熱部品を持つ本体６００の熱を隔離し、冷却効率を向上させるためである。外部ユニット６９０は、本体６００の筺体と同様にステンレス製であり、シール材６８５を介して本体６００に固定されている。冷却装置７０は、溶剤ガス循環流路２６Ａ１内の溶剤ガスを本体６００の内部温度より低温にできる方法なら手段を選ばず、例えば圧縮エアやファンによる強制空冷や、ペルチェ素子による熱電素子が利用できる。ペルチェ素子を用いれば、室温以下で溶剤ガスを冷却できるため、溶剤ガスの露点をより下げることが可能で、より多くの溶剤を液化することができる。本実施例は、実施例１に比べ、溶剤ガス循環流路２６Ａ１の溶剤ガスの液化を促進することができることから、気液分離器５０Ａからガターでの結露液量を低減し、ガター１１からのインクや溶剤の溢れを防止できる。

　図３は、実施例１において、気液分離した液体を溶剤容器１６に戻すようにした実施例である。気液分離器５０Ｂは外部ユニット６９０にあり、分離した液体を戻すための液回収流路２９が溶剤容器１６に連通している。液回収流路２９には、流路を開閉できる二方型電磁弁３６が設けてある。また本実施例では、図１１に示すように、気液分離器５０Ｂは溶剤ガス循環流路２６Ａ１、２６Ａ２の間に配置され、重力を利用して気液分離を行う気液分離器５０Ｂの流路５０１Ｂは、気液分離部で、溶剤ガス循環流路２６Ａ１の流路よりも少なくとも数倍以上幅広くなっている。

　流路５０１Ｂに入った液体は、重力により溶剤ガス循環流路２６Ａ１よりも重力下側に設けた液回収流路２９側に溜まり、流路５０１Ｂに入った溶剤ガスは溶剤ガス循環流路２６Ａ1よりも重力上側に設けた溶剤ガス循環流路２６Ａ２より排出される。また気液分離器５０Ｂは溶剤容器１６より重力上側に配置されており、二方型電磁弁３６を開けることにより、分離した液体は自重および流路５０１Ｂと溶剤容器１６内の圧力差により、気液分離器５０から液回収流路２９を経由して溶剤容器１６に供給される。本実施例では、３０分毎に３０秒間、二方型電磁弁３６を開けるように制御し、気液分離器５０Ｂに溜まった液体を溶剤容器１６に移送している。

　本実施例は、気液分離器５０Ｂを本体側に置くことで、印字ヘッド６１０の大型化や重量増の防止に貢献することができる。しかし、実施例１、２に比べ、気液分離器５０Ｂとガター１１までの距離が長くなるため、ガター１１に供給される結露液量は増加することがあり、その場合は、実施例２の冷却装置７０を気液分離器５０Ｂに装着することで、溶剤ガスの液化を気液分離器５０Ｂで促進すればよい。

　また、図４のように、気液分離器５０Ｂによって分離した液体をインク容器１に戻すようにしてもよい。ただし、圧抜き弁１０１が閉止状態では、インク容器１内の圧力が流路５０１Ｂ内と同程度であるため、図３のように自重および圧力差で液体をインク容器１に戻すことができない。そのため、液回収流路２９にポンプ１７と二方型電磁弁３５を設け、液体をインク容器１に戻す場合は、二方型電磁弁３５を開放状態とし、ポンプ１７を稼働させることで、液体を圧送する構成とすればよい。

１：インク容器、２：供給ポンプ、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、１５：溶剤ポンプ、１６：溶剤容器、２１：インク供給流路、２２：インク回収流路、２４：排気流路、２５：大気開放流路、２６Ａ１，２６Ａ２，２６Ｂ：溶剤ガス循環流路、３４：回収弁、５０：気液分離器、１０１：圧抜き弁

Claims

　インクを貯留するためのインク容器と、
　インクをインク粒子として吐出して被印字物に印字を行うためのノズルと、
　前記インク容器から前記ノズルにインクを供給するためのインク供給流路と、
　前記ノズルから吐出されたインク粒子のうち印字に用いられるインク粒子に帯電させる帯電電極と、
　前記帯電電極により帯電させられたインク粒子を偏向させる偏向電極と、
　前記ノズルより吐出されたインク粒子のうち、印字に使用しないインク粒子を回収するためのガターと、
　前記ガターで回収したインク粒子を前記インク容器に回収するためのインク回収流路と、
　前記インク回収流路を介してインク粒子とともに回収されたガスを前記ガターに供給するための溶剤ガス循環流路と、
　を有するインクジェット記録装置であって、
前記溶剤ガス循環流路を通る液体の少なくとも一部を除去する液体除去手段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
前記溶剤ガス循環流路を通る液体は、インクの溶剤成分を含んだ液体であ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。
液体除去手段は溶剤ガス循環流路上に備えられており、気液分離手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット記録装置。
前記気液分離手段で分離された液体の一部を前記インク回収流路に供給するバイパス流路を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記バイパス流路と前記インク回収流路の合流部は、前記インク回収流路の前記ガターより下流にあ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。
前記気液分離手段で分離された液体の一部を前記インク容器または溶剤容器に供給するバイパス流路を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記液体除去手段はインク容器を収納する装置本体外に備えられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記液体除去手段は前記ノズルを収納する印字ヘッド内に備えられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記バイパス流路は、印字ヘッド内に備えられていることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記溶剤ガス循環流路の少なくとも一部を冷却する冷却手段を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
前記冷却手段は、前記装置本体外に備えられていることを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録装置。
前記冷却手段は、液体除去手段よりも装置本体側（上流側）にあることを特徴とする請求項１０又は請求項１１のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。