(57)【要約】【課題】印字ヘッド内のインク飛翔経路におけるインク粒子からの溶剤揮発を低減する。【解決手段】インクジェット記録装置の印字ヘッド１３の印字ヘッド基台４１には、インクを加振して噴出し粒子化するノズル２０と、粒子化されたインクを帯電する帯電電極２６と、帯電したインク粒子を偏向させる電界を形成する偏向電極２７とが設けられており、インクがノズル２０から偏向電極を通過するまでのインク飛翔領域を覆うように印字ヘッド基台４１には仕切りダクト５１が着脱自在に装着されている。仕切りダクト５１の外部に位置させて印字ヘッド基台４１には、印字に使用されないインク粒子を捕捉するガターが設けられている。【選択図】図６
2010131917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印字物に向けてインクを飛翔させて被印字物にマーキングするインクジェット記録装置であって、
インクを加振して噴出し粒子化するノズルと、前記粒子化されたインクを帯電する帯電電極と、帯電したインク粒子を偏向させる電界を形成する偏向電極と、印字に使用されないインク粒子を捕捉して回収するガターが設けられた印字ヘッド基台と、
前記印字ヘッド基台に設けられ、前記ノズルから前記偏向電極通過までのインク粒子飛翔領域を覆う仕切りダクトとを有す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、偏向されて被印字物に向かう特定のインク粒子と、偏向されずに前記ガターに向かうインク粒子とを通過させる開口部が形成された先端壁を前記仕切りダクトに設け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１または２記載のインクジェット記録装置において、前記ノズルから噴出されるインクを通過させる開口部が設けられた後端壁を前記仕切りダクトに設け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１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記仕切りダクトを前記印字ヘッド基台に着脱自在に装着す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１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記仕切りダクトが非導電性の合成樹脂製であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインク中の溶剤成分の消費量を低減するようにしたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製造ラインにより搬送される製品をワークつまり被印字物としてこれに文字や図形を印字つまりマーキングするためのインクジェット記録装置としては、印字ヘッドを被印字物に接触させることなく、インクを被印字物に向けて飛翔させるようにした非接触式のものが使用されている。このような用途に使用されるインクジェット記録装置においては、主に高揮発性の有機溶剤を溶媒としたインクが使用されている。インク中の溶剤は、記録装置が稼働しているときには、記録装置内を循環しているインクから揮発し、揮発した溶剤ガスは記録装置の外部に放出されている。インク内の溶剤が揮発していくにしたがって、インクの粘度は高くなっていくが、インクジェット記録装置は、ある所定の粘度範囲においてしか正常な印字を行うことができないため、記録装置内には補充用の溶媒を保持する容器が設けられている。この容器からは、記録装置内を循環するインクを保持しているインク容器に対して定期的に揮発した溶剤量に相当する量の溶剤を補充するようにしてインク容器内のインクが所定のインク粘度になるようにコントロールしている。
【０００３】
この溶剤の揮発は、インクがノズルから噴出されてガターによって回収されるまでのインク飛翔経路と、インクがガターによって回収されてからインク容器に回収されるまでのインク回収経路との２つの経路において起こることが知られている。
【０００４】
溶剤揮発量を低減するために、これまでは、主に後者のインク回収経路における揮発量の低減対策が図られてきた。例えば、特許文献１には、ガターからインクを吸引する吸引力を発生させるための回収用ポンプの回転数をコントロールして、ガターからインクと共にインク回収経路に吸引される空気量を必要最小限とすることで揮発量を低減するようにした技術が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、揮発した溶剤を含んだ溶剤ガスを装置外へ放出せずに、印字ヘッド内部のガター部へ送り返し、溶剤成分で飽和した溶剤ガスを閉じた経路内で循環させることで溶剤の揮発を抑えるようにした技術が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−９４６５７号公報
【特許文献２】特開昭６０−１１３６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来は、ノズルから噴出されたインクがガターに入ってからインク容器に回収されるまでのインク回収経路における溶剤揮発量の低減が図られてきたが、インク飛翔経路における溶剤揮発量の低減については何ら工夫がなされていなかった。
【０００７】
揮発する溶剤量が多いと、その分補充して消費される溶剤量も多くなることから、結果としてインクジェット記録装置のランニングコストが高くなり、印字対象物の製造原価が高くなって収益性を低下させることになる。また、溶剤は石油化学製品であることから、環境資源の消費量も多いということになる。一方、インクおよび溶剤の消費量が規定量以上となると、インクジェット記録装置が設置されているエリアへの排気設備の設置が法律で義務付けられているので、インクジェット記録装置を導入する際には、排気設備を同時に導入しなければならない場合が多く、ユーザーの負担するコストは非常に大きかった。
【０００８】
インクジェット記録装置においては、トラブルがなく安定した印字を行うには、印字ヘッドの内部をドライで清浄な状態に保つことが重要である。したがって、高湿の環境や粉塵の多い環境で使用されるインクジェット記録装置においては、印字トラブルを防止するために、印字ヘッド内部に清浄なドライエアを供給し印字ヘッド内を加圧するようにしており、ドライエアは圧縮機により供給される外部の空気をミストセパレータやフィルタなどを経由して流路を介して印字ヘッド内に供給される。しかし、印字ヘッド内部にドライエアを常時流すようにすると、ノズルとガターとの間のインク飛翔領域にもドライで溶剤成分を含まない空気の流れが継続的に発生することになり、結果としてインク粒子からの溶剤揮発が大幅に増加することになる。
【０００９】
本発明の目的は、印字ヘッド内のノズルからガターまでのインク飛翔経路におけるインク粒子からの溶剤揮発を低減することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、外部から供給される空気により加圧状態となった印字ヘッド内におけるインク粒子からの溶媒揮発を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のインクジェット記録装置は、被印字物に向けてインクを飛翔させて被印字物にマーキングするインクジェット記録装置であって、インクを加振して噴出し粒子化するノズルと、前記粒子化されたインクを帯電する帯電電極と、帯電したインク粒子を偏向させる電界を形成する偏向電極と、印字に使用されないインク粒子を捕捉して回収するガターが設けられた印字ヘッド基台と、前記印字ヘッド基台に設けられ、前記ノズルから前記偏向電極通過までのインク粒子飛翔領域を覆う仕切りダクトとを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のインクジェット記録装置は、偏向されて被印字物に向かう特定のインク粒子と、偏向されずに前記ガターに向かうインク粒子とを通過させる開口部が形成された先端壁を前記仕切りダクトに設けることを特徴とする。また、本発明のインクジェット記録装置は、前記ノズルから噴出されるインクを通過させる開口部が設けられた後端壁を前記仕切りダクトに設けることを特徴とする。
【００１３】
本発明のインクジェット記録装置は、前記仕切りダクトを前記印字ヘッド基台に着脱自在に装着することを特徴とする。また、本発明のインクジェット記録装置は、前記仕切りダクトが非導電性の合成樹脂製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ノズルとノズルから噴出したインクが偏向電極を通過するまでのインク飛翔領域に仕切りダクトが設けられており、インク飛翔領域は仕切りダクトによりその外側から隔絶されている。これにより、インク飛翔領域内に気体が流入することが防止されるので、インク飛翔領域は無換気状態ないし無風状態に保持されることになり、この領域における溶剤の揮発量を大幅に低減することができる。特に、印字ヘッド内に外部から空気を供給して印字ヘッド内を加圧状態とする場合にも、印字ヘッド内に生成される空気流がインク飛翔領域に流入することが防止されるので、インク粒子からの溶媒揮発を低減することができる。溶剤の揮発量を低減することができるので、インクジェット記録装置のランニングコストを低減することが可能となる。
【００１５】
仕切りダクトの後端部にノズルから噴出されるインクを通過させる開口部が形成された後端壁を設けることにより、溶剤の揮発量を低減することができる。さらに、仕切りダクトの先端部にインク粒子を通過させる開口部が形成された先端壁を設けることにより、溶剤の揮発量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるインクジェット記録装置を示す斜視図であり、図２はインクジェット記録装置により被印字物にマーキングしている状態を示す生産ラインの一部を示す斜視図である。
【００１７】
インクジェット記録装置１０は、正面に操作表示部１１が設けられた装置本体１２を有し、装置本体１２には印字ヘッド１３が導管１４により接続されている。このインクジェット記録装置１０は、例えば、図２に示されるように、食品や飲料などを生産する工場の生産ラインに据え付けられ、食品などを印字対象物つまり被印字物Ｗとしてこれにマーキングを施すために使用される。装置本体１２は使用者が操作できる位置となるように図示しない支持台の上に配置され、印字ヘッド１３は生産ラインを構成するベルトコンベア１５上の被印字物Ｗに印字できる位置となるようにベルトコンベアに接近して設置される。
【００１８】
インクジェット記録装置１０には、ベルトコンベア１５の搬送速度にかかわらず同じ幅で被印字物Ｗに対して印字するために搬送速度に応じた信号を出力するエンコーダ１６が設けられるとともに、被印字物Ｗを検出してインクジェット記録装置１０に対して印字開始を指示するための信号を出力する印字センサ１７が設けられており、エンコーダ１６および印字センサ１７はそれぞれ装置本体１２内の制御部に信号線を介して接続されている。
【００１９】
制御部はエンコーダ１６や印字センサ１７からの信号に応じて印字ヘッド１３内のノズルから吐出されるインク粒子への帯電量や帯電タイミングを制御し、被印字物Ｗが印字ヘッド１３の近傍を通過する間に帯電、偏向されたインク粒子を被印字物Ｗへ付着させて印字が行われる。
【００２０】
図３は印字ヘッドの基本構造を示す概略図であり、図４はインクジェット記録装置におけるインクなどの循環経路を示す経路図である。
【００２１】
印字ヘッド１３は、図３に示されるように、インク柱１８を吐出するノズル２０を有し、ノズル２０には装置本体１２内に配置されたインク容器つまりメイン容器２２内のインクを供給するインク供給路２３が接続され、インク供給路２３には供給ポンプ２４が設けられている。メイン容器２２内のインクは、供給ポンプ２４に吸引、加圧されてインク柱１８となってノズル２０の噴出口２１から吐出される。ノズル２０には電歪素子２５が備えられており、インクには電歪素子２５により所定の周波数で振動が加えられてノズル２０から吐出されるインク柱１８は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１９の数は、電歪素子２５に印加され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。
【００２２】
ノズル２０の前方には帯電電極２６が配置されており、インク粒子１９には印字情報に対応した大きさの電圧を帯電電極２６に印加することによって電荷が与えられるようになっている。帯電電極２６の前方には偏向電極２７が配置されており、帯電電極２６により帯電されたインク粒子１９は、偏向電極２７の間の電界中を飛翔している間に帯電量に比例した力を受けて偏向し、被印字物Ｗに向かって飛翔して被印字物Ｗに着弾する。その際に、インク粒子１９は帯電量に応じて矢印Ｒで示す偏向方向の着弾位置が変化し、さらに偏向方向Ｒと直行する搬送方向Ｔにベルトコンベア１５が被印字物Ｗを移動させることで、偏向方向と直行した方向にもインク粒子１９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や図形が被印字物Ｗにマーキングされることになる。
【００２３】
印字に使用されないインク粒子１９を回収するために、ノズル２０の噴出口２１に対向して印字ヘッド１３内にはガター２８が配置されており、偏向電極２７の間を偏向されずに直線的に飛翔するインク粒子１９はガター２８により捕捉される。捕捉されたインク粒子１９は、インク回収路２９によりメイン容器２２に回収されるようになっており、インク回収路２９には図４に示されるようにガター２８により捕捉されたインク粒子１９を吸引してメイン容器２２に供給するために回収ポンプ３１が設けられている。
【００２４】
図４に示されるように、インク供給路２３にはノズル２０に供給されるインクの圧力を調整するためのインク調圧弁３２と、インクの温度を調整するためのヒータ３３とが設けられており、ヒータ３３は印字ヘッド１３内に取り付けられている。インク供給路２３にはインク補給路３４が接続されており、メイン容器２２内のインクの残量が減少した場合には、装置本体１２内に配置されたサブ容器３５からノズル２０にインクが供給されるようになっている。
【００２５】
装置本体１２内には溶剤を収容する補力容器３６が配置されており、補力容器３６内の溶剤は補力液供給路３７によりメイン容器２２とノズル２０とに供給されるようになっている。補力液供給路３７はインク供給路２３に接続されて印字ヘッド１３内に設けられた流路切換弁３８に接続されており、ノズル２０からのインクの吐出を停止させたときには、ノズル２０を洗浄するために補力容器３６内の溶剤が流路切換弁３８を介してノズル２０に供給される。ノズル２０とメイン容器２２との間には戻し流路３９が設けられており、ノズル２０内の不要なインクや溶剤は吸引ポンプ４０により戻し流路３９を介してメイン容器２２に戻されるようになっている。図４に示されたインク供給路２３およびインク回収路２９などは、図１に示される導管１４内に組み込まれている。
【００２６】
図５は図１に示された印字ヘッドを拡大して示す斜視図であり、図６は印字ヘッドカバーと仕切りダクトを外した状態における印字ヘッドの斜視図であり、図７は印字ヘッドに仕切りダクトを装着した状態における印字ヘッドの斜視図である。
【００２７】
印字ヘッド１３はほぼ長方形の印字ヘッド基台４１を有し、その基端部に設けられたジョイント部４２には導管１４が接続されている。図６および図７に示されるように、印字ヘッド基台４１の前端部側に固定されたベース板４３にはノズル２０がねじ４４により固定されており、ノズル２０の前端面にはインクを噴出する噴出口２１が設けられている。噴出口２１の前方に位置させて、印字する文字などの情報に応じた帯電量をインク粒子１９に帯電するための帯電電極２６と、帯電されたインク粒子１９の飛行軌道を変化させる偏向電極２７とがベース板４３にねじ止めされている。偏向電極２７の前方に位置させて、印字ヘッド基台４１の前端部には印字に使用されないインクを捕捉するためのガター２８がねじ止めされている。
【００２８】
印字ヘッド基台４１の前端部側には、図５に示されるように、ねじ４５により印字ヘッドカバー４６が着脱自在に装着されている。印字ヘッドカバー４６は、高電圧が印加されるノズル２０、帯電電極２６および偏向電極２７にユーザーが誤って触れないようにするとともに外来ノイズによる誤動作を防止するために設けられており、印字ヘッドカバー４６の先端壁にはインクの偏向方向に長く伸びた吐出口４７が形成されている。なお、ノズル２０の噴出口２１の目詰まりなどにより印字ヘッド１３の内部がインクで汚れた場合には、ねじ４５を緩めて印字ヘッドカバー４６を取り外すことによりインクの汚れを清掃することができる。
【００２９】
一方、印字ヘッド基台４１の後端部側には、図４に示したヒータ３３および流路切換弁３８などの導管１４側に設置された部品をカバーするリアカバー４８がねじ止めされている。このリアカバー４８の内部に露出するように、ジョイント部４２には図示しない加圧エア吐出口が開口されている。この加圧エア吐出口には、インクジェット記録装置１０の外部に設けられた空気圧縮機やエアポンプなどの空気圧源から供給される加圧エアが導管１４内に組み込まれた流路を介して供給されるようになっており、加圧エアを印字ヘッド１３の内部に吐き出すことができる。このように印字ヘッド１３の内部を加圧するのは、インクジェット記録装置１０が高湿の環境や粉塵の多い環境のもとで使用される場合には、印字ヘッド１３の内部へ水分や粉塵が侵入してインクの品質を劣化させたり、偏向電圧がリークしたりするトラブルを防止するためであり、インクジェット記録装置１０が使用される環境ないし雰囲気に応じて印字ヘッド１３内に加圧エアを供給するか否かが選択される。
【００３０】
なお、印字ヘッド１３が図２に示す生産ラインに装着されるときには、印字ヘッドカバー４６はその吐出口４７の長手方向が垂直方向を向くように配置されるので、印字ヘッド基台４１は図１に示された状態から９０度回転して垂直方向を向くことになる。
【００３１】
次に、インクジェット記録装置１０における溶剤成分の揮発の発生について説明する。インクジェット記録装置１０が稼働している状態のもとでは、図４に示すように、メイン容器２２やサブ容器３５に収容されているインクが供給ポンプ２４によって吸引、加圧され、ノズル２０に送られて噴出口２１から噴出される。粒子化されたインク粒子１９の中で印字に使用されないインク粒子はガター２８によって捕捉され、回収ポンプ３１によって吸引されてメイン容器２２内に回収される。このサイクルを常時繰り返している状態においては、循環しているインクからインクを構成する溶媒である溶剤成分が揮発する場所は、特定の場所に限定することができる。ただし、揮発した溶剤で飽和した気体に接している領域や、配管や機器内部において外気と遮断された領域においては、インク中の溶剤が揮発することはない。
【００３２】
これに対し、ノズル２０から噴出して粒子化されたインク粒子１９がガター２８に捕捉されるまでのインク飛翔領域においては、飛行中のインク粒子１９は印字ヘッドカバー４６内の気体が溶剤蒸気で飽和していない状態であるため、インク粒子１９から溶剤成分の揮発が発生する。その揮発量は、溶剤成分の種類や印字ヘッドカバー４６内の温度、さらにはインク粒子速度、ノズル径および蒸気圧などによって異なってくる。特に、前述したように、印字ヘッド１３内部を外部から供給した空気で加圧する場合には、ノズル２０とガター２８との間のインク飛翔領域にも溶剤成分を含まない空気の流れが継続的に発生することになるので、結果として飛行中のインク粒子１９から溶剤揮発が大幅に増加するとになる。
【００３３】
溶剤が揮発する他の領域としては、ガター２８によって捕捉されたインクがメイン容器２２に回収されるまでのインク回収経路がある。インクを捕捉するガター２８には、回収ポンプ３１によって印字ヘッドカバー４６内部の気体が流入することになるので、インク回収経路においても溶剤が揮発する。吸引されてガター２８に流入する気体は、印字ヘッド１３内部の気体であるが、厳密には、ガター２８から吸引された分と等しい量の空気が印字ヘッド１３の外部から吐出口４７を介して内部に吸引され、飛行中のインク粒子１９から揮発した溶剤ガスを含んだ状態の気体である。ただし、その溶剤ガスを含んだ気体はまだ飽和していない状態のままガター２８からインクと共に吸引される。そして、メイン容器２２に至るまでの経路では、気体とともに流れるインクから揮発した溶剤ガスで飽和した状態となり、最終的には装置本体１２の外部に排出される。
【００３４】
したがって、このインク回収経路における溶剤揮発量を低減するためには、ガター２８内に流入する気体の流量を低減することが効果的であるが、この流量を低下させるに従ってガター２８により捕捉されずにその周囲にインクが溢れてしまい印字を継続することができなくなるというリスクが増加することになる。そのため、ガター２８内に流入する気体の量を最適化することが検討されてきた。例えば、特許文献２に記載されるインクジェット記録装置においては、揮発した溶剤を含んだ溶剤ガスを装置外部に放出することなく、印字ヘッド１３の内部のガター２８へ送り返し、溶剤成分で飽和した溶剤ガスを閉じた経路内で循環させることによって溶剤の揮発を抑制するようにしている。
【００３５】
図６および図７に示されるように、印字ヘッド基台４１にはノズル２０の先端面と偏向電極２７の先端との間におけるインク飛翔領域を覆う仕切りダクト５１が着脱自在に装着されている。この仕切りダクト５１により印字ヘッド１３内にはノズル２０の噴出口２１から噴出されて帯電電極２６と偏向電極２７を通過するまでのインク飛翔領域が外気から隔絶され、仕切りダクト５１の内部には外気の流入が遮断された無風領域となる。
【００３６】
図８は仕切りダクト５１を拡大して示す斜視図であり、図９は仕切りダクト５１の断面図である。
【００３７】
仕切りダクト５１は、図９に示されるように、印字ヘッド基台４１に対向してこれに平行に印字ヘッド１３の前後方向に伸びる頂壁部５２と、これの幅方向両側に連なる側壁部５３，５４とを有し、横断面がコの字形状となっている。それぞれの側壁部５３，５４の長手方向中央部分の開口側縁部には、爪部５５が外方に突出して設けられており、それぞれの爪部５５は、図６および図９に示されるように、印字ヘッド基台４１に設けられた引っ掛け部５６に係合するようになっている。仕切りダクト５１は非導電性を有するとともに難燃性を有する合成樹脂により成形されており、仕切りダクト５１をその側壁部５３，５４を指で挟むようにして弾性変形させると爪部５５を引っ掛け部５６に係合させたり、係合を解いたりすることができ、仕切りダクト５１を容易に印字ヘッド基台４１に対して着脱することができる。ただし、仕切りダクト５１をねじにより印字ヘッド基台４１に着脱自在に装着するようにしても良い。
【００３８】
図８に示されるように、仕切りダクト５１の後端部には後端壁５７が設けられ、先端部には先端壁５８が設けられており、後端壁５７にはノズル２０の噴出口２１から噴出されたインク柱１８を仕切りダクト５１内に通過させるための入口側の開口部６１が噴出口２１に対向して形成されている。また、先端壁５８には偏向されて被印字物Ｗに向かう特定のインク粒子１９と、偏向されずにガター２８に向かうインク粒子１９とを外部に向けて通過させる出口側の開口部６２が形成されている。入口側の開口部６１は円形の孔により形成されているのに対し、出口側の開口部６２はインク粒子１９の偏向角度を考慮して偏向方向に長く伸びた長孔により形成されている。
【００３９】
このように構成された仕切りダクト５１を印字ヘッド基台４１に装着すると、仕切りダクト５１の内部と外部とを連通させる孔や隙間は、インクが通過するための開口部６１，６２と、仕切りダクト５１と印字ヘッド基台４１との間の隙間のみとなるので、仕切りダクト５１の内外を気体が行き来するルートは制限された状態となる。したがって、ノズル２０から噴出されて粒子化されたインク粒子１９は、噴出直後から仕切りダクト５１と印字ヘッド基台４１とに囲まれて、外気の流入が遮断された無風領域を飛翔し、印字に使用されないインク粒子１９は開口部６２を通過してガター２８に捕捉されるようになる。このように、ノズル２０から噴出されてから偏向電極２７を通過するまでのインク飛翔領域においては、インク粒子１９は外部の気体に接することが殆どなくなり、さらには、仕切りダクト５１の内部の気体は飛行しているインク粒子１９から揮発された溶剤ガスで飽和に近づいた状態となっているので、飛行中のインク粒子１９からの揮発量は低減されることになる。
【００４０】
偏向されないインク粒子１９を捕捉するガター２８には、回収ポンプ３１の駆動により負圧状態となって外部から気体が吸入されるが、ガター２８は仕切りダクト５１の外部に配置されているので、ガター２８内に吸入される気体によって仕切りダクト５１内のインク飛翔領域が負圧となることが防止されるとともに仕切りダクト５１内に気流が形成されることが防止される。もしも、ガター２８の吸引口を仕切りダクト５１の内部に配置すると、仕切りダクト５１の内部空間がガター２８の吸引力によって負圧となり、仕切りダクト５１の内外を連通させる開口部などから外気が流入することになる。このため、インク飛翔領域を飛行しているインク粒子の周囲に溶媒ガスを含まない空気が導入されることになり、結果的に溶媒揮発量を低減することができなくなるが、図示するように、仕切りダクト５１の外部にガター２８を配置することによって溶媒の揮発量を飛躍的に低減することができる。
【００４１】
仕切りダクト５１は、加圧空気を印字ヘッド１３内に供給しながらインクジェット記録装置が使用される場合には、より一層の揮発量低減効果を発揮することになる。加圧空気は、上述のように、吐出口４７から印字ヘッド１３の内部に高湿空気や粉塵を含む空気が侵入するのを防止するために、ジョイント部４２に設けられた加圧エア吐出口から印字ヘッド１３の内部に供給される。このため、印字ヘッド１３内には加圧空気の供給による空気流が形成されるが、インク飛翔領域は仕切りダクト５１により覆われているので、インク飛翔領域は空気流が形成される領域から仕切りダクト５１により隔絶され、空気流がインク飛翔領域に侵入することが防止される。これにより、印字ヘッド１３内に加圧空気を供給するような場合にも、飛行中のインク粒子１９からの溶剤揮発量を増加させることがない。ただし、ガター２８内にインク粒子１９と共に吸引される気体中の溶媒ガス濃度は、加圧空気の影響により低下するので、ガター２８によって捕捉されたインクがメイン容器２２に回収されるまでのインク回収経路における溶剤揮発量は若干増加する傾向があるが、それでも大きな溶剤揮発量の低減効果が得られる。
【００４２】
図８に示されるように、仕切りダクト５１はノズル２０の先端に対向する後端壁５７を有しているが、後端壁５７を設けることなく仕切りダクト５１によりノズル２０をも覆うようにしても良い。その場合には、仕切りダクト５１の後端部側から空気流が内部に流入しないように後端部に隙間が形成されないようにすることになる。また、仕切りダクト５１に先端壁５８を設けることなく、仕切りダクト５１の先端部を全面開口構造としても溶剤揮発量の増加を防止することはできる。
【００４３】
図１０は比較例としての従来の印字ヘッドを示す斜視図である。図１０においては、印字ヘッドカバー４６とリアカバー４８とが取り外された状態で示されており、上述した本発明の印字ヘッドを構成する部材に対応する部材には同一の符号が付されている。
【００４４】
従来の印字ヘッド１３においては、仕切りダクト５１が設けられていないので、インクがノズル２０から偏向電極２７を通過するまでのインク飛翔領域は遮蔽されておらず、印字ヘッドカバー４６とリアカバー４８とこれらが取り付けられる印字ヘッド基台４１とにより形成される内部空間にインク飛翔領域は露出されている。このため、ガター２８内にはインク飛翔領域内の気体が吸引されてインク飛翔領域は常に換気された状態となってインク粒子１９から溶剤成分が揮発することになる。これに対して、インク飛翔領域を本発明のように仕切りダクト５１により遮蔽することによってこの領域ないし経路における溶剤揮発の発生を低減することができる。
【００４５】
図１０に示すように、ジョイント部４２には加圧エア吐出口６３が形成されており、インクジェット記録装置１０の使用形態によっては、この加圧エア吐出口６３から空気が印字ヘッド１３内に供給されることになる。このため、従来の印字ヘッド１３のように仕切りダクト５１が設けられていないと、印字ヘッド１３内に印字ヘッドカバー４６の吐出口４７に向けて生成される空気流によってインク粒子１９の周囲には溶剤成分を含まない空気の流れが継続的に発生することになる。これに対して、本発明のインクジェット記録装置１０においては、印字ヘッド１３内には仕切りダクト５１が設けられているので、印字ヘッド１３内に生成される空気流がインク粒子１９の周囲に流入することが防止され、飛行中のインク粒子１９から溶剤成分の揮発発生が防止される。
【００４６】
溶剤の揮発量は、溶剤の種類、インク組成、周囲温度、インク圧力、回収吸引力、印字ヘッド１３内への加圧力の有無などに代表される多くの要因によって異なってくる。インクジェット記録装置において最も一般的に用いられる溶剤であるメチルエチルケトンを溶媒としたインクにおける溶剤揮発量は、図１０に示す従来のインクジェット記録装置においては、約２０℃の環境のもとで約５ml/hであり、加圧空気により印字ヘッド１３内を加圧した場合には約１０ml/hであった。これに対し、本発明のインクジェット記録装置においては、同一条件のもとで、それぞれ２ml/h、４ml/hとなり、溶媒揮発量が大きく低減することが確認された。
【００４７】
このよう、本発明のインクジェット記録装置によれば、印字ヘッド１３内に仕切りダクト５１を設けることによりインク飛翔領域は隔絶されて、その内部に気体が流入しない無風領域ないし無換気領域となるので、印字ヘッド１３内における溶剤の揮発量を大幅に低減することができ、更なる低ランニングコスト化を実現したインクジェット記録装置が得られた。
【００４８】
図２においてはインクジェット記録装置１０がベルトコンベア１５によって搬送される被印字物Ｗに対してマーキングを施すために使用されているが、被印字物Ｗを停止させた状態のもとで印字ヘッド１３を移動させて印字を行うようにする場合にもインクジェット記録装置を使用することができる。
【００４９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態であるインクジェット記録装置を示す斜視図である。
【図２】インクジェット記録装置により被印字物にマーキングしている状態を示す生産ラインの一部を示す斜視図である。
【図３】印字ヘッドの基本構造を示す概略図である。
【図４】インクジェット記録装置におけるインクなどの循環経路を示す経路図である。
【図５】図１に示された印字ヘッドを拡大して示す斜視図である。
【図６】印字ヘッドカバーと仕切りダクトを外した状態における印字ヘッドを示す斜視図である。
【図７】印字ヘッドに仕切りダクトを装着した状態における印字ヘッドを示す斜視図である。
【図８】仕切りダクトを拡大して示す斜視図である。
【図９】仕切りダクトの断面図である。
【図１０】比較例としての従来の印字ヘッドを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０      インクジェット記録装置
１２      装置本体
１３      印字ヘッド
１８      インク柱
１９      インク粒子
２０      ノズル
２２      メイン容器
２３      インク供給路
２４      供給ポンプ
２６      帯電電極
２７      偏向電極
２８      ガター
２９      インク回収路
３１      回収ポンプ
４１      印字ヘッド基台
４６      印字ヘッドカバー
４７      吐出口
５１      仕切りダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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