(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクの供給路と溶剤の供給路とに切換え可能に接続され、前記インク又は溶剤を噴射する噴射ノズルと、インク及び溶剤の回収路に接続され、前記噴射ノズルに対向配置されたガターとを備え、前記噴射ノズルから連続的に噴射されるインク粒の一部を偏向して対象物に印写する一方、偏向されないインク粒を前記ガターに捕捉し前記回収路に回収する印写動作を行うインクジェット記録装置において、前記ガターによる前記溶剤又はインクの捕捉の有無を検出するガターセンサと、前記印写動作の開始前に、前記噴射ノズルを前記溶剤の供給路に接続し、該噴射ノズルから溶剤を噴射させる制御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤の検出がなされたとき、前記噴射ノズルの接続をインクの供給路に切換え、該噴射ノズルからインクを噴射させて、前記印写動作への移行を許可する立ち上げ制御手段とを具備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】
インクの供給路と溶剤の供給路とに切換え可能に接続され、前記インク又は溶剤を噴射する噴射ノズルと、インク及び溶剤の回収路に接続され、前記噴射ノズルに対向配置されたガターとを備え、前記噴射ノズルから連続的に噴射されるインク粒の一部を偏向して対象物に印写する一方、偏向されないインク粒を前記ガターに捕捉し前記回収路に回収する印写動作を行うインクジェット記録装置において、前記ガターによる前記溶剤又はインクの捕捉の有無を検出するガターセンサと、前記印写動作の開始前に、前記噴射ノズルを前記溶剤の供給路に接続し、該噴射ノズルから溶剤を噴射させる制御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤の検出がなされたとき、前記噴射ノズルの接続をインクの供給路に切換え、該噴射ノズルからインクを噴射させる切換制御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサによるインクの検出がなされたとき、前記印写動作への移行を許可する立ち上げ制御手段とを具備することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記立ち上げ制御手段は、前記溶剤又はインクの噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤又はインクの検出がなされなかったとき、前記印写動作への移行を禁じ、この移行の禁止を報知する構成としてある請求項１又は請求項２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記ガターセンサは、前記ガターの前記溶剤又はインクの捕捉位置の近傍に取付けられたサーミスタにより構成してある請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の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、噴射ノズルから噴射されるインク粒を必要分だけ偏向させて送り出し、対象物に印写せしめて所望のパターンを形成する構成としたコンティニュアス形のインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の工業製品に、文字、図形等の種々のパターンを形成するための好便な記録装置として、従来から、コンティニュアス形のインクジェット記録装置が広く用いられている。図７は、コンティニュアス形のインクジェット記録装置に備えられた記録ヘッドの構成を示す模式図である。本図に示す如く記録ヘッド２は、噴射ノズル20、ガター21、帯電電極22及び偏向電極23を、矩形箱形をなすハウジング24の内部に備えて構成されている。
【０００３】
噴射ノズル20には、給液管3aが接続され、この給液管3aには、インクチューブ30と溶剤チューブ31とが、各別の電磁開閉弁Ｋ1 ，Ｋ2 の開閉により切換え可能に接続されており、噴射ノズル20の内部には、電磁開閉弁Ｋ1 が開放されたときインクチューブ30及び給液管3aを経て記録用のインクが供給され、また電磁開閉弁Ｋ2 が開放されたとき、溶剤チューブ31及び給液管3aを経て前記インクの溶剤が供給されて、これら（インク又は溶剤）は、噴射ノズル20の一側に設けた小径の噴射孔を経て、図中に矢符により示す如く噴射される。
【０００４】
前記ガター21は、以上の如き噴射の方向に噴射ノズル20に対向するように配してある。このガター21には回収チューブ32が接続されており、噴射ノズル20から噴射されて直進するインク又は溶剤は、前記ガター21に到達して捕捉され、回収チューブ32の内部に回収されるようになしてある。また噴射ノズル20には、溶剤回収チューブ33が接続されている。この溶剤回収チューブ33は、噴射ノズル20の内部に溶剤が供給されるときに開放され、前記溶剤の大部分は、溶剤回収チューブ33に回収されるようになしてある。また前記帯電電極22及び偏向電極23は、噴射ノズル20からガター21に至る噴射経路に沿って並設されている。
【０００５】
以上の如く構成された記録ヘッド２においては、電磁開閉弁Ｋ1 を開として、インクチューブ30を給液管3aに接続すると、噴射ノズル20の内部に所定の圧力に維持されたインクが導入され、このインクが、前記噴射孔を経て所定の速度にて噴射される。噴射ノズル20は、その内部に、高周波電圧の印加により自励振動するピエゾ振動子 20aを備えており、このピエゾ振動子 20aを前述したインクの噴射中に振動させると、記録ヘッド２から噴射されるインクは、その噴射経路の中途にて相互に分離し、所定の間隔にて並ぶインク粒となって飛翔する。なおこのとき、前記溶剤回収チューブ33は閉止しておく。
【０００６】
前記帯電電極22は、前述したインク粒への分離が生じる位置に配設し、また前記偏向電極23は、前記分離が生じる位置の直後に配設してあり、相互に分離したインク粒の夫々は、帯電電極22の配設位置を通過するとき、該帯電電極22の印加電圧に応じて帯電せしめられ、個々に異なる電荷を有して偏向電極23の配設位置を通過する。偏向電極23の配設位置には、高圧の直流電圧の印加により所定の強度の電界が形成されており、この電界の作用により前記インク粒は、夫々の電荷に応じて偏向される。
【０００７】
このように偏向されたインク粒は、記録ヘッド２のハウジング24に形成された送出口25を経て外部に飛び出し、図示しない対象物に印写せしめられる。このときの印写位置は、帯電電極22の印加電圧を、各インク粒の分離に同期させて制御し、夫々のインク粒の帯電量を各別に変更して、偏向電極23の配設位置に形成された電界の作用による偏向量を増減することにより変更される。なお噴射ノズル20から噴射されるインク粒の多くは、前記帯電電極22の通過時に帯電させず、前記電界の作用により偏向させることなく直進せしめ、前記ガター21に捕捉して回収チューブ32に回収する。このように、噴射ノズル20をインクチューブ30に接続し、該噴射ノズル20からインクを連続的に噴射させつつ帯電電極22の印加電圧を制御することにより、前記偏向の方向と交叉する方向に移動せしめられる前記対象物の表面に文字、図形等の所望のパターンを形成することができる。
【０００８】
一方、前記電磁開閉弁Ｋ2 を開とし、噴射ノズル20を溶剤チューブ31に接続すると、前記噴射ノズル20の内部に溶剤が供給され、この溶剤が所定の速度にて噴射される。この供給は、例えば、前述した印写動作の休止の間に、インクの噴射を休止した状態にある噴射ノズル20を溶剤により洗浄し、残留したインクの凝固により、前記噴射ノズル20の内部を含めたインクの供給系及び回収系の各部に発生する詰まりを未然に防止するためになされるものである。なおこのとき、噴射ノズル20に供給される溶剤の大部分は、該噴射ノズル20に接続された溶剤回収チューブ33に回収され、残りの溶剤が前述の如く噴射され、ガター21に捕捉されて回収チューブ32に回収される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
さて、以上の如き記録ヘッド２を備えるインクジェット記録装置において、印写動作の休止中の噴射ノズル20の内部は、前述した洗浄動作により清浄な状態に保たれているが、例えば、印写動作の休止期間が長期に亘った場合、前記洗浄の後にわずかに残ったインク成分が噴射ノズル20の内部で凝固することがあり、このような凝固が、極小径の孔として形成されたインクの噴射孔の近傍に生じた場合、印写動作を再開すべくインクを噴射させたとき、この噴射経路にわずかなずれが生じる虞れがあった。
【００１０】
従来のインクジェット記録装置は、このようなインクの噴射経路のずれを検出する機能を有しておらず、パターンの形成不良等の異常が発生するまでの間、前記ずれに気付かないまま印写動作が継続される虞れがあり、この間に噴射されたインクが前記ガター21に捕捉されることなくハウジング24の内部に飛散し、帯電電極22及び偏向電極23を含めた記録ヘッド２の構成部品が汚損され、この汚損の修復に多大の手間と時間とを要するという不都合があった。
【００１１】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、印写動作を休止した後に再開する際に、噴射ノズルの噴射状態を調べ、印写動作の開始の可否を判定することを可能とし、印写動作の再開後における前述した不都合の発生を未然に防止し得るインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係るインクジェット記録装置は、インクの供給路と溶剤の供給路とに切換え可能に接続され、前記インク又は溶剤を噴射する噴射ノズルと、インク及び溶剤の回収路に接続され、前記噴射ノズルに対向配置されたガターとを備え、前記噴射ノズルから連続的に噴射されるインク粒の一部を偏向して対象物に印写する一方、偏向されないインク粒を前記ガターに捕捉し前記回収路に回収する印写動作を行うインクジェット記録装置において、前記ガターによる前記溶剤又はインクの捕捉の有無を検出するガターセンサと、前記印写動作の開始前に、前記噴射ノズルを前記溶剤の供給路に接続し、該噴射ノズルから溶剤を噴射させる制御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤の検出がなされたとき、前記噴射ノズルの接続をインクの供給路に切換え、該噴射ノズルからインクを噴射させて、前記印写動作への移行を許可する立ち上げ制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、印写動作を開始する際に、まず噴射ノズルに溶剤を供給して噴射させ、噴射された溶剤が噴射ノズルに正対するガターに捕捉されるか否かをガターセンサにより検出し、例えば、所定時間に亘って溶剤の捕捉が検出されたとき、前記噴射ノズルの噴射状態が正常であり、印写動作の開始が可能であると判定し、噴射ノズルの接続をインクの供給路に切換えてインクを噴射させ、このインクによる印写動作への移行を許可する。このような判定を溶剤を噴射させて行うため、噴射状態に異常があり、溶剤が周辺に飛散したとしても、帯電電極、偏向電極等、記録ヘッドの他の構成部品の汚損程度は低く、修復に要する手間が軽減される。
【００１４】
本発明の第２発明に係るインクジェット記録装置は、インクの供給路と溶剤の供給路とに切換え可能に接続され、前記インク又は溶剤を噴射する噴射ノズルと、インク及び溶剤の回収路に接続され、前記噴射ノズルに対向配置されたガターとを備え、前記噴射ノズルから連続的に噴射されるインク粒の一部を偏向して対象物に印写する一方、偏向されないインク粒を前記ガターに捕捉し前記回収路に回収する印写動作を行うインクジェット記録装置において、前記ガターによる前記溶剤又はインクの捕捉の有無を検出するガターセンサと、前記印写動作の開始前に、前記噴射ノズルを前記溶剤の供給路に接続し、該噴射ノズルから溶剤を噴射させる制御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤の検出がなされたとき、前記噴射ノズルの接続をインクの供給路に切換え、該噴射ノズルからインクを噴射させる切換制御手段と、この噴射の間に前記ガターセンサによるインクの検出がなされたとき、前記印写動作への移行を許可する立ち上げ制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１５】
この発明においては、噴射ノズルから溶剤を噴射させて噴射状態の良否を判定した後、更に噴射ノズルからインクを噴射させてガターセンサにより検出し、この検出がなされたとき、即ち、インクの噴射が正常になされたことが検出されたとき、印写動作の開始が可能な状態にあると判定し、印写動作への移行を許可する。これにより、インクの供給系の詰まり等、噴射ノズルの詰まり以外に起因する噴射不良の発生を防ぐことができ、前記移行の許可に従って直ちに正常な印写動作が開始されるようになる。
【００１６】
本発明の第３発明に係るインクジェット記録装置は、第１発明又は第２発明における立ち上げ制御手段が、前記溶剤又はインクの噴射の間に前記ガターセンサによる溶剤又はインクの検出がなされなかったとき、前記印写動作への移行を禁じ、この移行の禁止を報知する構成としてあることを特徴とする。
【００１７】
この発明においては、ガターセンサにより溶剤又はインクの検出がなされなかったとき、噴射ノズルによるインクの噴射が良好になされないと判定し、印写動作の移行を許可せず、このことを、警報ブザーの鳴動、警報ランプの点灯等の手段により使用者に報知する。
【００１８】
本発明の第４発明に係るインクジェット記録装置は、第１，第２又は第３発明のインクジェット記録装置におけるガターセンサが、前記ガターの前記溶剤又はインクの捕捉位置の近傍に取付けられたサーミスタにより構成してあることを特徴とする。
【００１９】
この発明においては、溶剤又はインクの捕捉位置の近傍に位置してガターに取付けたサーミスタによりガターセンサを簡素に構成する。溶剤又はインクの捕捉の有無は、例えば、前記サーミスタを自己発熱させておき、このサーミスタの近傍に溶剤又はインクが捕捉されたとき、これらの気化熱により前記サーミスタの温度が低下し、その出力が変化することにより検出できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す模式図である。図示の如く本発明に係るインクジェット記録装置は、本体ケース１と記録ヘッド２とを連結チューブ３により連結して構成されている。
【００２１】
本体ケース１の内部には、印字用のインクが貯留されたインクタンクＴ1 及び補充インクタンクＴ2 と、前記インクの溶剤が貯留された溶剤タンクＴ3 とが備えられている。インクタンクＴ1 には、インク又は溶剤の送給、及び記録ヘッド２から後述の如く回収されるインク又は溶剤の送給のための送給管10と、記録ヘッド２にインクを供給するための供給管11と、外気に連通する排気管12とが接続されている。
【００２２】
送給管10の中途には、ポンプＰ1 が介装されており、このポンプＰ1 の動作により、前記インクタンクＴ1 へのインク又は溶剤の送給が行われるようにしてある。また供給管11の中途には、ポンプＰ2 及びフィルタＦ1 が介装されており、インクタンクＴ1 の内部に貯留されたインクは、ポンプＰ2 の動作により送出され、フィルタＦ1 の通過により、塵埃等の異物を除去されて、連結チューブ３の内部を経て記録ヘッド２に供給されるようになしてある。
【００２３】
補充インクタンクＴ2 には、インクタンクＴ1 に補充用のインクを送給するための補充管13が接続されている。この補充管13は、電磁開閉弁Ｖ1 を介して前記送給管10に接続されており、補充インクタンクＴ2 内に貯留された補充用のインクは、電磁開閉弁Ｖ1 が開放されたとき、前記ポンプＰ1 の動作により補充管13及び送給管10を経てインクタンクＴ1 内に供給されるようになしてある。この供給は、後述する印写動作によりインクタンクＴ1 内のインクが減少したとき、減少分を補填し、インクタンクＴ1 内のインク残量を適正に保つべく行われる。
【００２４】
溶剤タンクＴ3 には、その内部に貯留された溶剤の送給のための送給管14が接続されている。この送給管14は、電磁開閉弁Ｖ1 に並設された電磁開閉弁Ｖ2 を介して前記送給管10に接続されており、溶剤タンクＴ3 内に貯留された溶剤は、電磁開閉弁Ｖ2 が開放されたとき、前記ポンプＰ1 の動作により送給管14及び送給管10を経てインクタンクＴ1 内に供給されるようになしてある。この供給は、インクタンクＴ1 内のインクに含まれる溶剤成分が蒸発により失われたとき、この喪失分を補填し、前記インクの濃度を適正に保つべく行われる。
【００２５】
また、前記送給管14は、電磁開閉弁Ｖ2 の上流側にて分岐管 14aに接続され、更に前記送給管14の中途には、ポンプＰ3 及びフィルタＦ2 が介装されており、溶剤タンクＴ3 内の溶剤は、電磁開閉弁Ｖ2 を閉じた状態で前記ポンプＰ3 を駆動することにより、前記フィルタＦ2 の通過により、塵埃等の異物を除去されて分岐管 14aに導入され、後述の如く、連結チューブ３の内部を経て記録ヘッド２に直接的に供給されるようになしてある。
【００２６】
このような溶剤の供給は、従来のインクジェット記録装置におけると同様に、例えば、インクジェット記録装置の印写動作の休止に際し、記録ヘッド２に後述の如く内蔵された噴射ノズル20を、インクの供給系及び回収系を含めて洗浄すべく行われる一方、本発明に係るインクジェット記録装置においては、印写動作を休止した後に再開する際に、前記噴射ノズル20の噴射状態を調べ、後述する手順により、印写動作の開始の可否を判定すべく行われる。
【００２７】
また前記送給管10には、電磁開閉弁Ｖ1 ，Ｖ2 と並設された電磁開閉弁Ｖ3 を介して溶剤回収管16が接続され、更に、これらの電磁開閉弁Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 の下流側に、インク及び溶剤の回収のための回収管15が接続されている。溶剤回収管16は、噴射ノズル20の洗浄に使用された溶剤を回収すべく設けてあり、この溶剤回収管16に回収される溶剤は、前記電磁開閉弁Ｖ3 を開放して前記ポンプＰ1 を動作させることにより、送給管10を経てインクタンクＴ1 内に戻されて回収される。また前記回収管15は、噴射ノズル20から後述の如く噴射されるインク又は溶剤を回収すべく設けてあり、この回収管15に回収されるインク又は溶剤は、前記ポンプＰ1 の動作により送給管10を経てインクタンクＴ1 内に戻されて回収される。
【００２８】
図２は、記録ヘッド２の内部構成を示す模式図である。本発明に係るインクジェット記録装置の記録ヘッド２の構成は、図７に示す従来の記録ヘッド２と同様であり、後述の如く送給されるインク又は溶剤を一方向に噴射する噴射ノズル20と、該噴射ノズル20による噴射の経路に略正対するように配された回収用のガター21と、噴射ノズル20からガター21に至る噴射経路に沿って並設された帯電電極22及び偏向電極23とを、箱形をなすハウジング24の内部に備えてなる。
【００２９】
噴射ノズル20には、インクの供給路としてのインクチューブ30と、溶剤の供給路としての溶剤チューブ31とが、各別の電磁開閉弁Ｋ1 ，Ｋ2 と共通の給液管3aとを介して接続されており、また後述する洗浄に使用した溶剤を回収するための溶剤回収チューブ33が接続されている。
【００３０】
前記ガター21は、図中に矢符にて示す如く噴射ノズル20から噴射されるインク又は溶剤の到達位置に面して、これらの捕捉が可能な小径の開口を備える有底筒形の部材であり、該ガター21には、捕捉されたインク又は溶剤を回収するための回収チューブ32が接続されている。またガター21には、前記溶剤又はインクの捕捉の有無を検出するガターセンサ４が取付けてある。
【００３１】
このガターセンサ４としては、種々の構成が可能であるが、例えば、前記インク又は溶剤の衝突面となるガター21の底面外側にサーミスタを被着し、このサーミスタを、自身への通電により自己加熱しておく構成により簡素に実現することができる。このように構成されたガターセンサ４においては、ガター21の内面にインク又は溶剤が捕捉されたとき、これらの気化に伴う抜熱により前記サーミスタの温度が低下し、これによる出力の変化が生じることから、前記捕捉の有無を検出することができる。なおこのとき、インクと溶剤とでは気化性が異なることから、前記サーミスタの出力変化の程度により、インクと溶剤とを区別することも可能である。
【００３２】
以上の如き記録ヘッド２と本体ケース１とを連結する連結チューブ３は、柔軟性に富む樹脂材料からなる中空のチューブであり、前記インクチューブ30、溶剤チューブ31、回収チューブ32、及び溶剤回収チューブ33は、連結チューブ３の内側を通して本体ケース１の内部に延長され、インクチューブ30の延長端は、インクの供給管11に、溶剤チューブ31の延長端は、溶剤の供給管14から分岐された分岐管 14aに、回収チューブ32の延長端は、回収管15に、溶剤回収チューブ33の延長端は、溶剤回収管16に夫々連結されている。
【００３３】
以上の如く構成されたインクジェット記録装置による印写は、前記電磁開閉弁Ｋ1 を開放し、給液管3aをインクチューブ30に接続する一方、本体ケース１内部のポンプＰ1 ，Ｐ2 を駆動して行われる。このときインクタンクＴ1 の内部に貯留されたインクは、前記ポンプＰ2 の動作により送出され、フィルタＦ1 の通過により塵埃等の異物を除去されて、連結チューブ３の内部のインクチューブ30及び給液管3aを経て噴射ノズル20に供給され、該噴射ノズル20から噴射される。このとき、本体ケース１内部の電磁開閉弁Ｖ3 を閉とし、噴射ノズル20に接続された溶剤回収チューブ33を溶剤回収管16の末端において閉止しておくことにより、噴射ノズル20に供給されたインクは、その全量が所定速度にて噴射される。
【００３４】
噴射ノズル20の内部には、高周波電圧の印加により振動するピエゾ振動子 20aが配してあり、噴射ノズル20から噴射されるインクは、前記振動の作用により噴射経路の中途にて相互に分離せしめられ、所定の間隔にて並ぶインク粒となって飛翔し、一部のインク粒は、分離位置に配設された帯電電極22と、分離位置の直後に配設された偏向電極23との前述した作用により偏向され、ハウジング24の該当位置に形成された送出口25を経て外部に送出されてパターン形成に用いられ、残りのインク粒は、偏向されることなく直進してガター21に捕捉される。
【００３５】
ガター21に捕捉されたインクは、本体ケース１内部のポンプＰ1 の動作により吸引され、回収チューブ32及び送給管10を経てインクタンクＴ1 に回収される。このとき前記ポンプＰ1 には、ガター21に捕捉されたインクと共に空気が吸引されるが、この空気は、前記インクタンクＴ1 に接続された前記排気管12を経て外気に排出される。
【００３６】
またこのような印写動作の継続に伴ってインクタンクＴ1 内のインクの残量が減少した場合、本体ケース１内部の電磁開閉弁Ｖ1 を開放する。このとき、補充インクタンクＴ2 内に貯留された補充用のインクが、前記ポンプＰ1 の動作により、補充管13及び送給管10を経てインクタンクＴ1 内に供給され、該インクタンクＴ1 内のインク残量を適正に保つことができる。更に、前記印写動作の継続に伴ってインクタンクＴ1 内のインクの濃度（粘度）が変化した場合、本体ケース１内部の電磁開閉弁Ｖ2 を開放する。これにより、溶剤タンクＴ3 内に貯留された溶剤が、前記ポンプＰ3 の動作により、供給管14及び送給管10を経てインクタンクＴ1 内に供給され、該インクタンクＴ1 内のインクの濃度を適正に保つことができる。
【００３７】
一方、記録ヘッド２内部の電磁開閉弁Ｋ2 を開放して給液管3aを溶剤チューブ31に接続し、本体ケース１内部の溶剤供給用のポンプＰ3 を動作させると、溶剤タンクＴ3 に貯留された溶剤が、供給管14、分岐管 14a及び溶剤チューブ31を経て噴射ノズル20に供給される。このとき本体ケース１内部の電磁開閉弁Ｖ3 を開放しておくと、噴射ノズル20に供給された溶剤の大部分は、溶剤回収チューブ33を経て本体ケース１内に還流し、溶剤回収管16及び送給管10を経てインクタンクＴ1 に戻される。また噴射ノズル20に供給された溶剤の一部は、該噴射ノズル20の一側に噴射され、ガター21に捕捉され、回収管32を経て本体ケース１内に還流して送給管10を経てインクタンクＴ1 に戻される。
【００３８】
このような溶剤の供給は、例えば、前述した印写動作を休止する際に、インクの噴射を休止する噴射ノズル20の内部を、回収インクの通路となる回収管32及び送給管10の内部を含めて溶剤により洗浄すべくなされるものであり、このような洗浄動作は、残留したインクの凝固により、前記噴射ノズル20の内部を含めたインクの供給系及び回収系の各部に発生する詰まりを未然に防止するために不可欠なものである。
【００３９】
以上の如き印写動作及び洗浄動作においては、本体ケース１の内部において、ポンプＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 の駆動制御、及び電磁開閉弁Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 の開閉制御が、また記録ヘッド２の内部において、電磁開閉弁Ｋ1 ，Ｋ2 の開閉制御、並びに噴射ノズル20（ピエゾ振動子 20a）、帯電電極22及び偏向電極23の通電制御が夫々必要であり、これらの制御は、本体ケース１の内部に設けられた運転制御部５の動作により行われる。
【００４０】
図３は、本発明に係るインクジェット記録装置の制御系のブロック図であり、運転制御部５の出力は、制御対象となる前記ポンプＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 、電磁開閉弁Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 、電磁開閉弁Ｋ1 ，Ｋ2 、噴射ノズル20、帯電電極22及び偏向電極23に与えられている。
【００４１】
また運転制御部５の入力側には、運転操作のために使用者が用いる操作部50が接続されている。この操作部50においては、印写動作の開始、停止のための操作の外に、形成すべきパターンの指定を含めた種々の操作が行われ、運転制御部５は、操作部50からの入力により使用者の操作を認識し、この操作に応じて前述した印写動作及び洗浄動作を行わせるべく、出力側のポンプＰ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 、電磁開閉弁Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 、電磁開閉弁Ｋ1 ，Ｋ2 、噴射ノズル20、帯電電極22及び偏向電極23に制御信号を発する構成としてある。
【００４２】
また運転制御部５の入力側には、前記ガターセンサ４の検出結果が与えられており、更に、圧力センサ51及び温度センサ52の検出結果が夫々与えれている。圧力センサ51は、図１に示す如く、本体ケース１内部の溶剤回収管16の中途に、その内部圧力を検出すべく取付けてある。溶剤回収管16は、前述した印写動作の間には、前記電磁開閉弁Ｖ3 の閉止により閉じられた管となっており、これの内部圧力は、溶剤回収チューブ33を介して連通された噴射ノズル20の内圧と等しい。また前記温度センサ52は、本体ケース１内部の供給管11の中途に取付けてあり、供給管11を経て噴射ノズル20に供給されるインクの温度を検出する構成としてある。
【００４３】
運転制御部５は、圧力センサ51からの入力により、前記噴射ノズル20から噴射されようとするインクの圧力を認識し、また温度センサ52からの入力により、噴射ノズル20から噴射されようとするインクの温度を認識し、これらを用いて前述した印写動作中に、図４に示すフローチャートに従う特徴的な動作を行う。
【００４４】
運転制御部５は、前述した印写動作中、入力側に接続された前記温度センサ52の出力を所定のサンプリング周期にて取り込み（ステップ１）、インクの温度ｔを監視し、この温度ｔが所定の基準温度ｔ0 を超えている否かを調べ（ステップ２）、超えていない場合には、ステップ５に進み、操作部50において停止操作がなされたか否かを調べ、停止操作がなされていない場合にはステップ１に戻り、停止操作がなされるまでの間、インク温度ｔの監視を継続する。
【００４５】
一方、ステップ２において、現状のインクの温度ｔが基準温度ｔ0 を超えていると判定された場合、運転制御部５は、インク温度に対応させて記憶させてある噴射ノズル20に付設されたピエゾ振動子 20aの印加電圧データを参照し、現状のインクの温度ｔに対して適正な振動を行わせるべく、出力側の噴射ノズル20に制御信号を発し、ピエゾ振動子 20aの印加電圧を変更する（ステップ３）。
【００４６】
また運転制御部５は、インク温度に対応させて記憶させてある噴射圧力データを参照し、現状のインクの温度ｔに対して適正な圧力にて噴射を行わせるべく、出力側のインク供給用のポンプＰ2 に制御信号を発して噴射圧力を調整する（ステップ４）。この調整は、入力側に与えられる前記圧力センサ51からの入力に基づいて、前記ポンプＰ2 の回転速度を変更するフィードバック制御により行わせることができる。この後ステップ５に進み、操作部50において停止操作がなされたか否かを調べ、停止操作がなされるまでの間、前述した動作を繰り返す。
【００４７】
前述した印写動作中、噴射ノズル20から噴射されるインクの大部分は、前記噴射ノズル20に正対するガター21に捕捉され、インクタンクＴ1 に戻されて循環使用される。このようなインクの循環経路の中途には、ポンプＰ1 ，Ｐ2 、電磁開閉弁Ｋ1 等の熱源が存在しており、印写動作の継続に伴ってインクの温度が上昇することは避けられない。インクの温度が上昇した場合、該インクの粘度が低下し、このような粘度低下が生じた場合、噴射ノズル20からのインクの噴射速度が増すと共に、ピエゾ振動子 20aによる加振に応じて噴射後に生じるインク粒への分離位置が変化することから、この分離位置に対応して配設された帯電電極22による帯電、及びその後の偏向電極23による偏向が正常になされず、印写品質の低下を招来する。
【００４８】
図４に示す制御動作は、このような問題を解消すべくなされるものであり、温度センサ52によるインク温度の検出値ｔが所定の温度ｔ0 を超えたとき、ステップ３の動作により、ピエゾ振動子 20aによる加振周波数が変更されると共に、ステップ４の動作により、インクの噴射圧力が調整される結果、噴射ノズル20からの噴射後におけるインク粒への分離位置が適正化され、印写品質の低下を未然に防止することが可能となる。
【００４９】
なお、図４においては、加振周波数及び噴射圧力の双方を調整する構成としてあるが、いずれか一方のみを変更する構成としてもよい。また図４においては、加振周波数及び噴射圧力の変更を、インクの温度の検出結果に基づいて行わせる構成としてあるが、噴射ノズル20周辺の温度を検出し、この検出結果に基づいて前記変更を行わせる構成としてもよい。
【００５０】
またインクの粘度は、該インクの温度のみならず、インクに含まれる溶剤の経時的な蒸発によっても変化することから、前述した加振周波数及び／又は噴射圧力の制御は、インクタンクＴ1 から噴射ノズル20に送給されるインクの粘度を測定し、この結果に基づいて行わせるようにするのがより望ましい。
【００５１】
図５は、インクの粘度測定を可能とした本発明に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す模式図である。本図に示すインクジェット記録装置は、インクタンクＴ1 の内部と前記供給管11の中途部とを接続する粘度測定用の戻り管17を備えている。この戻り管17は、インクタンクＴ1 の上方に立ち上がる立ち上げ部を有しており、この立ち上げ部に粘度計53が取付けてある。また戻り管17の中途には、電磁開閉弁Ｖ4 及びフィルタＦ3 が、前記粘度計53よりも供給管11の側にこの順に介装されている。なお他の構成は、図１に示すインクジェット記録装置の同様であり、対応する構成部品に同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
前記粘度計53としては、戻り管17の立ち上げ部の中途に小径のオリフィスを介装し、前記立ち上げ部を経てインクタンクＴ1 内に還流する所定量のインクが前記オリフィスを通過する時間に基づいて粘度を測定する構成、戻り管17の立ち上げ部の中途に羽根車を配し、前記立ち上げ部を経てインクタンクＴ1 内に還流する所定量のインクの作用により生じる前記羽根車の回転により粘度を測定する構成等、公知の種々の構成を採用することができる。このような粘度計53による粘度の測定は、所定の時間毎に前記電磁開閉弁Ｖ4 を開閉し、前記戻り管17の内部にインクの流れを生ぜしめて行われ、この測定結果は、前記運転制御部５に与えられている。
【００５３】
運転制御部５は、粘度計53からの入力により噴射ノズル20に供給されるインクの粘度を直接的に認識し、この結果を、前記図４に示すフローチャートに従う動作においてインクの温度ｔに代えて用い、加振周波数及び／又は噴射圧力を制御する。
【００５４】
このとき、前記温度センサ52から入力されるインクの温度は、粘度計53から与えられるインクの粘度と対照し、インクタンクＴ1 内部のインクがその温度に応じた適正な粘度を有しているか否かの判定に用いられ、この判定結果は、インクタンクＴ1 内に貯留されたインクの濃度（粘度）調整に利用されている。インクの濃度（粘度）調整は、前述の如く、電磁開閉弁Ｖ2 を開とし、ポンプＰ3 を駆動して、溶剤タンクＴ3 内に貯留された溶剤を、供給管14及び送給管10を経てインクタンクＴ1 内に供給することによりなされる。
【００５５】
戻り管17の中途に介装されたフィルタＦ3 は、電磁開閉弁Ｖ4 の開放時に戻り管17を経てインクタンクＴ1 に還流するインクに含まれる塵埃を捕捉する作用をなすと共に、戻り管17内を流れるインク流に抵抗を付与して、電磁開閉弁Ｖ4 の開閉に伴って供給管11を介して噴射ノズル20に送給されるインクの圧力が変動することを防止する作用をなす。
【００５６】
更に、加振周波数及び／又は噴射圧力の以上の如き変更を、前記操作部50の所定の操作により行わせるようにすることも可能である。印写品質の低下は、前述したインクの粘度変化によって生じると共に、噴射ノズル20、帯電電極22、偏向電極23を含めた記録ヘッド２の構成部品の経時的な特性変化によっても生じる。操作部50の操作により加振周波数及び噴射圧力の変更が可能な構成とした場合、経時的な印写品質の低下を、前記操作により変更することができる。
【００５７】
またガターセンサ４は、前述の如く、噴射ノズル20から噴射されたインク又は溶剤が、噴射ノズル20に正対するガター21に捕捉されたか否かを検出するものである。運転制御部５は、ガターセンサ４からの入力により、噴射ノズル20による噴射状態の良否を認識し、この結果を用い、印写動作に移行させるための立ち上げ制御動作を、以下に示す如くに行う。
【００５８】
図６は、印写動作の開始前に運転制御部５により行われる立ち上げ制御動作の内容を示すフローチャートである。前述した印写動作の休止中、運転制御部５は、溶剤の供給により噴射ノズル20を洗浄する洗浄動作を行った後、前記操作部50からの入力により印写動作の開始のための操作がなされたか否かを監視しつつ待機し（ステップ11）、印写開始の操作がなされた場合、まず、出力側の溶剤供給用のポンプＰ3 及び電磁開閉弁Ｋ1 ，Ｋ2 に制御信号を発し、ポンプＰ3 を駆動すると共に、電磁開閉弁Ｋ1 を閉、電磁開閉弁Ｋ2 を開として、溶剤タンクＴ3 内部の溶剤を噴射ノズル20に供給し、該噴射ノズル20から溶剤を噴出させる（ステップ12）。
【００５９】
その後運転制御部５は、所定のサンプリング周期にて前記ガターセンサ４の出力を取り込み、溶剤が検出されたか否か、即ち、噴射ノズル20から噴出された溶剤がガター21に捕捉されているか否かを調べ（ステップ13）、溶剤の検出がなされなかった場合、噴射ノズル20の噴射状態に異常があると判定し、その後の印写動作への移行を禁じて（ステップ14）、その動作を終了する。
【００６０】
なお、前記ガターセンサ４として、前述の如くガター21に被着されたサーミスタを用いた場合、該サーミスタの出力電圧が溶剤との接触により増すことから、ステップ13での捕捉の有無の判定は、前記サーミスタの出力電圧を所定のしきい値電圧と比較することにより実現される。また、前記ステップ14において印写動作への移行を禁じるとき、このことを、警報ブザーの鳴動、警報ランプの点灯等の適宜の報知手段により使用者に報知するように構成することも可能である。
【００６１】
一方、ステップ13において溶剤の検出がなされた場合には、この検出を予め設定された所定時間が経過するまで継続し（ステップ15）、所定時間に亘って連続して溶剤の検出がなされた場合、運転制御部５は、噴射ノズル20による噴射が正常になされていると判定し、ステップ16に進む。
【００６２】
このような運転制御部５の動作により、印写動作の開始に際し、まず噴射ノズル20から溶剤が噴射され、この溶剤がガター21に捕捉されるか否かにより前記噴射の状態の良否が判定される。従って、印写動作の休止の間、前記噴射ノズル20に詰まり等の異常が生じ、噴射経路にずれが生じている場合に、これに気付かないまま印写動作が開始されることがなくなる。また前述した判定が、溶剤を噴出させて行われるから、噴射経路にずれが生じている場合においても、記録ヘッド２のハウジング24の内部には、インクではなく、溶剤が飛散することとなり、帯電電極22及び偏向電極23を含めた記録ヘッド２の構成部品の汚損の程度が軽減され、この汚損の修復に要する手間を削減することができる。
【００６３】
噴射ノズル20による噴射が正常になされていると判定された場合、運転制御部５は、出力側のインク供給用のポンプＰ2 及び電磁開閉弁Ｋ1 ，Ｋ2 に制御信号を発し、ポンプＰ2 を駆動すると共に、電磁開閉弁Ｋ1 を開、電磁開閉弁Ｋ2 を閉として、インクタンクＴ1 内部のインクを噴射ノズル20に供給し、該噴射ノズル20からインクを噴出させる（ステップ16）。
【００６４】
なおこのとき、電磁開閉弁Ｋ1 の開動作、及び電磁開閉弁Ｋ2 の閉動作を、互いに同期させて緩やかに実施し、溶剤からインクへの切換えを、圧力変化を伴うことなく連続的に行わせて、噴射ノズル20からの噴出が途切れなく継続するようにするのが望ましい。
【００６５】
このようにインクの噴出を行わせた後、運転制御部５は、所定のサンプリング周期にて前記ガターセンサ４の出力を取り込み、インクが検出されたか否か、即ち、噴射ノズル20から噴出されたインクがガター21に捕捉されているか否かを調べ（ステップ17）、インクの検出がなされなかった場合、噴射ノズル20の噴射状態に異常があると判定して前記ステップ14に進み、印写動作への移行を禁じて、その動作を終了する。なおこの場合においても、前述した警報ブザーの鳴動、警報ランプの点灯等の適宜の報知手段により使用者に報知するように構成することも可能である。
【００６６】
またインクの検出がなされた場合には、この検出を予め設定された所定時間が経過するまで継続し（ステップ18）、所定時間に亘って連続してインクの検出がなされた場合、噴射ノズル20によるインクの噴出が正常に行えると判定し、印写動作への移行を許可して（ステップ19）、印写動作の開始前に行われる立ち上げ制御動作を終了する。
【００６７】
このような運転制御部５の動作により、噴射ノズル20に至るインクの供給系、即ち、前記供給管11及びインクチューブ30における詰まり等の異常に起因する噴射状態の不良が検出され、これに気付かないまま印写動作が開始されることがなくなり、インクの飛散による記録ヘッド２内部の汚損を軽減することが可能となる。
【００６８】
なお、ステップ17及びステップ18を省略し、ステップ13及びステップ15において所定時間に亘って溶剤の検出がなされたと判定されたとき、ステップ19に進んで印写動作への移行を許可するように構成してもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明の第１発明に係るインクジェット記録装置においては、噴射ノズルに対向配置したガターに、噴射ノズルから噴射されたインク又は溶剤の捕捉を検出するガターセンサを備え、印写動作の開始に際し、噴射ノズルから溶剤を噴射させて、このときのガターセンサによる溶剤の検出に基づいて印写動作への移行を許可する構成としたから、噴射状態の異常に気付かないまま印写動作が開始されて、噴射ノズルから噴射されるインクにより記録ヘッドの内部が汚損する虞れを未然に回避して、印写動作を確実に行わせることができる。また噴射状態が異常であった場合においても、溶剤が周辺に飛散するのみであり、インクが飛散した場合と比較して記録ヘッドの内部の汚損程度が軽く、修復に要する手間を軽減することができ、速やかな対処が可能となる。
【００７０】
また第２発明に係るインクジェット記録装置においては、ガターセンサによる溶剤の検出がなされた後、噴射ノズルからインクを噴射させ、このインクが前記ガターセンサにより検出されることを条件として印写動作への移行を許可する構成としたから、インクの供給系の異常等、噴射ノズル以外の部分の異常に基づくインクの噴射不良の発生をも未然に防止して、その後の印写動作を確実に行わせることができる。
【００７１】
また第３発明に係るインクジェット記録装置においては、ガターセンサによる溶剤又はインクの検出がなされなかったとき、印写動作への移行を禁じ、このことを報知する構成としたから、噴射状態の異常を使用者に確実に気付かせ、適切な対処を速やかに行わせることができる。
【００７２】
更に第４発明に係るインクジェット記録装置においては、溶剤又はインクの捕捉位置の近傍に位置してガターにサーミスタを取付け、このサーミスタをガターセンサとして利用するから、ガターへの溶剤又はインクの捕捉を簡素な構成により確実に検出することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係るインクジェット記録装置の記録ヘッドの内部構成を示す模式図である。
【図３】本発明に係るインクジェット記録装置の制御系のブロック図である。
【図４】印写動作中に行われる加振周波数及び噴射圧力の調整制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係るインクジェット記録装置の他の実施の形態の全体構成を示す模式図である。
【図６】印写動作の開始前に行われる立ち上げ制御動作の動作内容を示すフローチャートである。
【図７】従来のインクジェット記録装置の記録ヘッドの内部構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１    本体ケース
２    記録ヘッド
３    連結チューブ
４    ガターセンサ
５    運転制御部
50    操作部
51    圧力センサ
52    温度センサ
53    粘度計
Ｔ1   インクタンク
Ｔ3   溶剤タンク
【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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