(57)【要約】【課題】印字ヘッド内に排気ガスを供給しても結露の発生がなく、安定した印字が可能である、小型なインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インク容器１より印字ヘッド６１０のノズルにインクを供給する手段２１と、印字に使用しないインクを印字ヘッド６１０からインク容器１に回収する手段２２と、インク容器１からの排気ガスを印字ヘッド６１０へ供給するための排気ガス供給手段１０１とを備え、排気ガス供給手段１０１に、排気ガスの冷却手段と、冷却手段により液化された液体を回収する手段と、前記冷却手段により冷却された後に排気ガスの加温手段とを設ける。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク容器より印字ヘッドのノズルにインクを供給する手段と、印字に使用しないインクを印字ヘッドからインク容器に回収する手段と、インク容器からの排気ガスを印字ヘッドへ供給するための排気ガス供給手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記排気ガス供給手段には、排気ガスの冷却手段と、前記冷却手段により液化された液体を回収する手段と、前記冷却手段により冷却された後に排気ガスの加温手段とを設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
インク容器より印字ヘッドのノズルにインクを供給する手段と、印字に使用しないインクを印字ヘッドからインク容器に回収する手段と、インク容器からの排気ガスを印字ヘッドへ供給するための排気ガス供給手段とを備えたインクジェット記録装置において、
前記排気ガス供給手段には、排気ガスの冷却手段と、前記冷却手段により液化された液体をインク容器に供給する手段と、前記冷却手段により冷却された後に排気ガスの加温手段とを設けた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又は２に記載のインクジェット記録装置において、前記冷却手段はペルチェモジュールを用いた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又は２に記載のインクジェット記録装置において、前記加温手段はペルチェモジュールを用いた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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガス中に含まれる溶剤の回収装置を備えたインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の装置として、インク容器からの排出ガスを溶剤処理装置に通すことにより、排出ガス中の溶剤成分を除去する装置が知られている。溶剤処理装置は、溶剤分離容器、冷却パイプ、冷却ポンプ、溶剤回収容器で構成されている。冷却ポンプより送られた冷媒により冷却パイプは冷やされる。冷却パイプは排出ガスを冷やすことにより、水分と溶剤分を凝縮、液化分離する。その後、冷却された排出ガスは印字ヘッドに送られる。液化分離した水分と溶剤分は溶剤回収容器に集められ、廃棄または再利用される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開平７−１２５２５６公報（第２頁乃至第３頁、図１）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、印字ヘッド内での結露については十分な配慮がなされていなかった。冷却した排出ガスを印字ヘッドに供給すると、印字ヘッド内で結露が発生する可能性がある。結露は特にインクを噴出する周りに多く、インクビーム曲がり、高電圧リークを誘発し、印字性能に大きな影響を与える。また冷媒を用いる冷却ポンプによる冷却では装置が大型化する。
【０００４】
本発明の目的は、印字ヘッド内に排気ガスを供給しても結露の発生がなく、安定した印字が可能である、小型なインクジェット記録装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、インク容器より印字ヘッドのノズルにインクを供給する手段と、印字に使用しないインクを印字ヘッドからインク容器に回収する手段と、インク容器からの排気ガスを印字ヘッドへ供給するための排気ガス供給手段とを備えたインクジェット記録装置において、排気ガス供給手段に、排気ガスの冷却手段と、前記冷却手段により液化された液体を回収する手段と、前記冷却手段により冷却された後に排気ガスの加温手段とを設ける。
また上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、インク容器より印字ヘッドのノズルにインクを供給する手段と、印字に使用しないインクを印字ヘッドからインク容器に回収する手段と、インク容器からの排気ガスを印字ヘッドへ供給するための排気ガス供給手段とを備えたインクジェット記録装置において、排気ガス供給手段に、排気ガスの冷却手段と、前記冷却手段により液化された液体をインク容器に供給する手段と、前記冷却手段により冷却された後に排気ガスの加温手段とを設ける。
排気ガスの冷却手段と排気ガスの加温手段にはペルチェモジュールを用いるようにするとよい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施形態について図面に従って説明する。
【０００７】
まず図４にインクジェット記録装置の本体概観を示す。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。
【０００８】
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タッチパネル式液晶パネル６３０がある。印字ヘッド内部には、インクを噴出し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蓋６７０があり、ここから内部メンテナンスを行う。
【０００９】
次に本体６００の内部構成について図５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や溶剤回収装置１００が納められている。蓋６７０は、開閉可能で、インク容器や溶剤容器、蓋６７０側に引き出せるようになっており、インクと溶剤の補給、廃棄等のメンテナンスが容易にできる。
【００１０】
次にインクジェット記録装置の動作について図２を用いて説明する。インク供給経路２１は、インクを貯めておくインク容器１、流路の開閉を行う電磁弁３３、インクを圧送するポンプ２、インク圧力を調節する調圧弁３、供給インクの圧力を表示する圧力計４、フィルタ５から成り、ノズル６にインクを供給する。
【００１１】
帯電電極７には、記録信号源（図示せず）が接続されており、帯電電極７に記録信号電圧を印加することによって、ノズル６より規則的に噴射するインク粒子８を帯電する。上部偏向電極９には高電圧源（図示せず）が印加され、下部偏向電極１０は接地されている。そのため上部偏向電極９と下部偏向電極１０との間に静電界が形成され、帯電したインク粒子８はその帯電量に応じて偏向され、印字が行われる。
【００１２】
インク回収経路２２は、ガタ−１１、フィルタ１２、ポンプ１４から成り、帯電電極７で帯電されない記録に関与しないインク粒子８を回収し、インクをインク容器１へを戻し、再利用する。ガター１１ではインクとともに空気も同時に吸引する。インク容器１からの排出ガスはチューブ１０３で接続された溶剤回収装置１００の溶剤液化装置１０１に送られる。
【００１３】
溶剤液化装置１０１では、排出ガスを冷却し、揮散した溶剤を液化させる。液化した溶剤は回収チューブ１０５を通して回収容器１０２に導かれる。また排出ガスは、溶剤液化装置１０１内で加温された後、チューブ１０４を通して印字ヘッド６１０に導かれる。
【００１４】
次に溶剤液化装置１０１の詳細について図１を用いて説明する。ペルチェモジュール３０の低温（吸熱）側には冷却板３１が取り付けられている。冷却板３１はＳＵＳ３０４製で、内部には熱電対３５があり、冷却板３１の温度をペルチェモジュール３０の入力電流により制御する。
【００１５】
本実施例で用いたペルチェモジュールは、冷却能力１０Ｗである。またペルチェモジュール３０の高温（放熱）側には放熱フィン３２が取り付けられている。放熱フィン３２には冷却ファン３８が取り付けられており、放熱フィン３２に周囲大気を吹き付けて冷却している。放熱フィン３２と冷却板３１の間には、ペルチェモジュール３０を取り囲むように、断熱シート３３があり、放熱フィン３２と冷却板３１を断熱している。
【００１６】
ケース４０は冷却板３１を覆っており、インク容器１からのチューブ１０３、液化した溶剤の回収チューブ１０４、放熱フィン３２への通路４２が接続されている。インク容器１からの排出ガスはチューブ１０３からケース４０に導かれる。
【００１７】
排出ガスは冷却板３１で冷やされ、液化する。液化した液体は、冷却板３１の表面に膜状に付着する。やがて、自重により冷却板３１の下部の先端部３４に集まり、液滴となって落下し、回収チューブ１０５通して、溶剤回収容器１０２に戻される。冷却板３１に触れた後の排出ガスは、通路４２から放熱フィン３２に設けられた流路３９を通る。このとき、冷却された排出ガスは流路３９にて、周囲温度近傍まで加温される。この後、排出ガスはチューブ１０４から印字ヘッド６１０に供給されるため、印字ヘッド６１０内の温度が、排出ガスにより低下することなく、結露の発生はない。さらに印字ヘッド内に供給された排出ガスはガター１１にてインクとともに、インク容器１に回収されるので、インクジェット記録装置から外部への溶剤放出量を低減することができる。
【００１８】
次にインクジェット記録装置の制御回路６４５について図６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。ＲＯＭ３２０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。ＲＡＭ３１０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。
【００１９】
バスライン３７０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３３０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３４０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。
【００２０】
弁制御回路３５０は、ＣＰＵ３００からの命令に基づいて電磁弁３３の開閉の動作制御を行う。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。
【００２１】
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、ＲＡＭ３１０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。
【００２２】
熱電対３５の信号は、溶剤液化装置１０１の冷却板３１内部にあり、Ａ／Ｄ変換器３５５、インターフェース回路３１５を介してＣＰＵ３００に入力し、冷却板３１の温度Ｔを求める。
【００２３】
温度制御回路３３０は、熱電対３５で測定した温度Ｔが一定となるように、ペルチェモジュール３０の入力電流を制御する。
【００２４】
以上の構成により、冷却板３１の温度Ｔを−２〜２℃になるように制御した結果、揮散した溶剤の約７０％の溶剤を回収することができた。また液化した液体中に含まれる水分は約２％ｗｔと少量であるので、液化した液体を図３に示すように回収チューブ１０５からインク容器１に戻すことも可能で、溶剤消費量が低減できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、廃棄ガスの冷却、加温にペルチェモジュールを用いることにより、小型な装置で、効率よく溶剤の回収を行うことができる。また排気ガスを冷却後、加温するので、印字ヘッド内に排気ガスを供給しても結露の発生はなく、安定した印字が可能となり、インクジェット記録装置から外部へ放出する溶剤量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である溶剤液化装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置の構成図である。
【図３】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置の構成図である。
【図４】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置の本体概観図である。
【図５】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置の本体断面図である。
【図６】本発明の一実施例であるインクジェット記録装置の制御回路構成図である。
【符号の説明】
１…インク容器、２…ポンプ、６…ノズル、７…帯電電極、８…インク粒子、９…偏向電極、１１…ガター、３０…ペルチェモジュール、３１…冷却板、３２…放熱フィン、３８…冷却ファン、１００…溶剤回収装置、１０１…溶剤液化装置。
【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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