JP7588699B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

ここに開示する技術は、インクジェット記録装置に関する。

従来、ワークに印字加工を施すためのインクジェット記録装置が知られている。

例えば特許文献１には、インク粒（液滴）を吐出するノズル（ノズルヘッド）と、このノズルから吐出されたインク粒を帯電させる帯電電極と、この帯電電極によって帯電されたインク粒の飛翔方向を偏向させる偏向電極と、を備えたインクジェット記録装置が開示されている。

前記特許文献１に開示されているインクジェット記録装置は、インク粒をワークの表面に着弾させるとともに、その着弾位置を偏向電極によって調整することで、所望の印字加工を実現することができる。

ここで、前記特許文献１に係るノズル、帯電電極および偏向電極は、印字ヘッド（インクジェットヘッド）をなすカバーの内部に収容されており、このカバーが、インク粒の飛翔空間を区画するようになっている。

このように構成した場合、ワークの表面による跳ね返り、および、ワークの帯電により生じる斥力等に起因してインク粒が印字ヘッドまで戻り、印字ヘッドの内外を汚す可能性がある。

そこで、前記特許文献１には、カバー内に区画される飛翔空間に対し、エアを供給するためのエア供給経路を連通させることで、飛翔空間内へエアを供給することが開示されている。この場合、インク粒の吐出口を通じてエアを外部に吐出させることで、インク粒の跳ね返り等を抑制することができる。

特開２０１５－７４１８３号公報

本願発明者らは、エアの供給態様を適宜変更することで、そのエアを種々の用途に用いることを検討した。例えば、ワークが水分を含んでいる場合には、エアの流速を増大させて勢いよく吐出させることで、そのワークを乾かしつつ印字することができる。また、ワークが冷えていて霜が付着している場合には、エアの温度を上げて熱風を吐出させることで、その霜を取り除きつつ印字することが可能となる。

しかしながら、前記特許文献１に記載されているように、飛翔空間内へエアを供給するように構成した場合、エアの供給態様を自由に変更できないことに本願発明者らは気付いた。

すなわち、エアの流速を過度に強くしてしまうと、インク粒の流れを乱してしまう可能性がある。また、エアの温度を過度に高くしてしまうと、インクの粒子化に悪影響を及ぼす可能性がある。

このように、公知の構成を用いた場合は、インク粒の流れ、および、インクの粒子化を損なわない範囲内でしかエアの供給態様を変更することができず、そうした制約条件の下でエアを供給せざるを得なかった。

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外部へ吐出されるエアに課せられた制約条件を緩和することにある。

具体的に、本開示の第１の側面は、インクジェット記録装置に係る。このインクジェット記録装置は、インク粒を吐出するノズルと、前記ノズルから吐出されたインク粒を帯電させる帯電電極と、前記帯電電極によって帯電されたインク粒の飛翔方向を偏向させる偏向電極と、前記ノズル、前記帯電電極および前記偏向電極を内部に収容し、かつインク粒の飛翔空間を区画する筐体と、を備える。

そして、本開示の第１の側面によれば、前記インクジェット記録装置は、前記偏向電極によって偏向されたインク粒を外部に吐出するインク吐出口、および、該インク吐出口の周りに設けられ、エアを外部に吐出するエア吐出口がそれぞれ開口した吐出面と、前記飛翔空間とは分離されたエア供給経路を区画するとともに、該エア供給経路を介して前記エア吐出口へエアを供給するエア供給部と、を備える。

ここで、「インク吐出口の周り」の語は、インク吐出口の周囲を取り囲むような部位に限定されず、インク吐出口付近の部位全般を指す。

また、前記エア供給部は、前記筐体と別体としてもよいし、一体としてもよい。

この構成によれば、インク粒を外部に吐出するインク吐出口の周りには、エアを外部に吐出するエア吐出口が開口している。このエア吐出口には、エア供給経路を介してエアが供給されるようになっている。

ここで、エア供給経路は、インク粒の飛翔空間とは分離されている。これにより、エア供給経路を介して供給されるエアは、筐体内を飛翔するインク粒とは干渉しないようになる。したがって、インク粒の流れおよび粒子化を損なうことなく、エアの供給態様を変更することが可能となる。

このように、前記の構成によれば、印字ヘッドからエアを吐出させる場合に、そのエアに課せられた制約条件を緩和することができる。

また、本開示の第２の側面によれば、前記エア吐出口は、複数の孔から構成され、前記複数の孔は、前記インク吐出口を取り囲むように配置される、としてもよい。

この構成によれば、インク吐出口とエア吐出口とを近接させることができる。そのことで、インク粒の跳ね返り等を抑制する上で有利になる。

また、本開示の第３の側面によれば、前記エア供給部は、前記吐出面と、該吐出面に対向する背面と、を有し、かつ前記筐体とは別体の部材として構成され、前記エア供給経路は、前記背面と前記吐出面との間に形成される、としてもよい。

ここで、エア供給部は、筐体に対して直に接触するように構成してもよいし、筐体とは直に接触しないように構成してもよい。

この構成によれば、エア供給部は、筐体に対して別体の部材によって構成される。例えば、エア遇供給経路の要否に応じてエア供給部を取り外すことで、インクジェット記録装置Ｉの使い勝手を向上させることができる。

また、本開示の第４の側面によれば、前記筐体の一端面には、前記偏向電極によって偏向されたインク粒を通過させるインク通過孔が設けられ、前記エア供給部は、前記インク通過孔と前記インク吐出口とが繋がるように、前記筐体の一端面に取り付けられる、としてもよい。

この構成によれば、エア供給部は、筐体の一端面に取り付けられることになる。これにより、エア供給部を安定して保持する上で有利になる。

また、本開示の第５の側面によれば、前記飛翔空間は、前記筐体の内部空間と、前記エア供給部に設けられかつ前記インク吐出口にインク粒を供給するインク吐出経路と、によって構成され、前記インク吐出経路を介して、前記インク通過孔および前記インク吐出口が接続される、としてもよい。

この構成によれば、筐体にエア吐出部材を装着したときに、筐体とエア吐出部材によってインク粒の飛翔空間を構成することができる。

また、本開示の第６の側面によれば、前記筐体の内部には、前記エア供給経路に連通するエア供給管が設けられている、としてもよい。

この構成によれば、筐体の内部にエア供給管を設けることで、インクジェット記録装置をよりコンパクトに構成することができる。

また、本開示の第７の側面によれば、前記インクジェット記録装置は、前記ノズル、前記帯電電極、前記偏向電極および前記筐体を有し、インク粒とされたインクを吐出する印字ヘッドと、前記印字ヘッドに接続され、前記ノズルにインクを供給するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記ノズルに供給されるインクを蓄えるインクタンクと、前記エア供給経路にエアを注入するエアポンプと、を有する、としてもよい。

この構成によれば、インクヘッドに接続されるコントローラからエアを供給することができる。

また、本開示の第８の側面によれば、前記エアポンプは、前記エア供給経路および前記飛翔空間の双方にエアを注入する、としてもよい。

この構成によれば、エア供給経路からエア吐出口を通じてエアを吐出させつつも、飛翔空間からインク吐出口を通じてエアを吐出させることも可能となる。

以上説明したように、前記インクジェット記録装置によれば、汚れを抑制するためのエアを吐出させる場合に、そのエアに課せられた制約条件を緩和することができる。

図１は、自動印字システムの全体構成を例示する図である。 図２Ａは、インクジェット記録装置の概略構成を例示する図である。 図２Ｂは、印字ヘッドの概略構成を例示する図である。 図３は、印字ヘッドの全体構成を例示する斜視図である。 図４は、印字ヘッドの先端を例示する斜視図である。 図５は、印字ヘッドの先端を例示する分解斜視図である。 図６は、印字ヘッドの先端を例示する分解斜視図である。 図７Ａは、印字ヘッドの一断面を概略的に例示する断面図である。 図７Ｂは、印字ヘッドの他断面を概略的に例示する断面図である。 図８は、印字ヘッドの一断面を部分的に例示する断面図である。 図９Ａは、印字ヘッドの一断面を部分的に例示する斜視図である。 図９Ｂは、印字ヘッドの他断面を部分的に例示する斜視図である。 図１０は、エアパージに関連した処理を例示するフローチャートである。 図１１は、印字ヘッドの変形例を例示する斜視図である。 図１２は、印字ヘッドの変形例における一断面を例示する図である。 図１３は、印字ヘッドの変形例における他断面を例示する図である。

以下、本開示の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明は例示である。

すなわち、本明細書では、インクジェット記録装置の一例として、産業用インクジェットプリンタについて説明するが、ここに開示する技術は、インクジェット記録装置および産業用インクジェットプリンタという名称に関わらず、インクジェットを用いた一般の機器に適用することができる。

また、本明細書においては、インクジェット記録装置による印字加工について説明するが、ここでいう「印字加工」には、文字の印刷、図形のマーキング等、インクジェットを応用したあらゆる加工処理が含まれる。

＜全体構成＞
図１は自動印字システムＳの全体構成を例示する図である。また、図２Ａはインクジェット記録装置Ｉの概略構成を例示する図であり、図２Ｂはインクジェット記録装置Ｉにおける印字ヘッド１の概略構成を例示する図である。図１に例示する自動印字システムＳは、工場等の搬送ラインＬに設置されており、その搬送ラインＬを流れる各ワークＷに対し、順番に印字加工を施すように構成されている。なお、本開示の適用対象は、自動印字システムＳには限定されない。自動以外の方法を用いた印字システムに適用することもできる。

具体的に、自動印字システムＳは、粒子状のインク（インク粒）をワークＷに着弾させることで印字を行うインクジェット記録装置Ｉと、これに接続される操作用端末８００および外部機器９００と、を備えている。なお、操作用端末８００および外部機器９００は、必須ではない。

詳しくは、図１～図２Ｂに例示するインクジェット記録装置Ｉは、インク粒をノズル１２から吐出するとともに、そのインク粒をワークＷに着弾させる印字ヘッド１と、この印字ヘッド１に対して制御信号、インクおよび溶剤を供給するコントローラ１００と、を備えている。コントローラ１００が印字ヘッド１に制御信号を供給することで、インク粒の軌跡を制御する。これにより、ワークＷ上でのインク粒の着弾位置が調整されて、所望の印字加工が実現されるようになっている。

特に、本実施形態に係るインクジェット記録装置Ｉは、いわゆるコンティニュアス方式のインクジェットプリンタ（Continuous Ink Jet printer：ＣＩＪ）として構成されている。すなわち、インクジェット記録装置Ｉは、インクの揮発に起因した目詰まり（特に、
ノズル１２の目詰まり）等を防止するために、印字加工を実行していないときであっても、その内部を常にインクが循環している。コンティニュアス方式を採用することで、目詰まりを招くことなく、速乾性のインクを用いることができるようになる。

また、本実施形態に係るインクジェット記録装置Ｉは、溶剤を印字ヘッド１へ送り出すことで、ノズル１２等、印字ヘッド１の各部を洗浄することができるようになっている。洗浄に用いられた溶剤は、必要に応じて回収されて、インクの濃度（粘度）を調整するために再利用することができる。

インクおよび溶剤の循環を実現するために、印字ヘッド１は、インクまたは溶剤を吐出するノズル１２に加えて、そのノズル１２から吐出されたインク、または、該ノズル１２から吐出された溶剤を回収するガター１６を備えている。コントローラ１００から印字ヘッド１へ送り込まれたインクまたは溶剤は、ノズル１２から吐出されてガター１６によって回収される。そうして回収されたインクまたは溶剤は、コントローラ１００へと送り戻されて再利用される。こうした工程を繰り返し行うことで、インクおよび溶剤を循環させることができる。

加えて、本実施形態に係るインクジェット記録装置Ｉは、その印字ヘッド１からエアを吐出させる機能を備えている。以下の記載では、同機能と、これに関連した処理と、を「エアパージ」と呼称する。このインクジェット記録装置Ｉは、印字加工に際してエアパージを実施することで、印字ヘッド１の汚損抑制、ワークＷの乾燥、および、ワークＷの霜取り等を実現することができる。

操作用端末８００は、例えば中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）
および記憶装置を有しており、コントローラ１００に接続されている。この操作用端末８００は、印字加工における印字条件を設定するとともに、印字加工に関連した情報をユーザに示すための端末として機能する。

なお、本実施形態における印字条件には、印字されるべき文字列等の内容に加えて、前述のエアパージに関連した条件およびパラメータ（以下、「パージ設定」ともいう）が含まれる。

操作用端末８００により設定される印字条件は、コントローラ１００に出力されて、その記憶部１０２に記憶される。コントローラ１００の記憶部１０２に加えて、または、この記憶部１０２に代えて、操作用端末８００が印字条件を記憶してもよい。

なお、操作用端末８００は、例えばコントローラ１００に組み込んで一体化することができる。この場合は「操作用端末」という呼称ではなく、コントロールユニット等の呼称が用いられることになるが、少なくともこの実施形態においては、操作用端末８００とコントローラ１００は別体とされている。

外部機器９００は、必要に応じてコントローラ１００に接続される。図１および図２Ａに示す例では、外部機器９００として、ワーク検出センサ９０１、搬送速度センサ９０２およびプログラマブルロジックコントローラ（Programmable Logic Controller：ＰＬＣ
）９０３が設けられている。

具体的に、ワーク検出センサ９０１は、搬送ラインＬにおけるワークＷの有無を検出し、その検出結果を示す信号（検出信号）をコントローラ１００へ出力する。ワーク検出センサ９０１から出力される検出信号は、印字加工を開始するためのトリガー（印字トリガ）として機能する。

搬送速度センサ９０２は、例えばロータリエンコーダから構成されており、ワークＷの搬送速度を検出することができる。搬送速度センサ９０２は、その検出結果を示す信号（検出信号）をコントローラ１００へ出力する。コントローラ１００は、搬送速度センサ９０２から入力された検出信号に基づいて、印字ヘッド１からインク粒を吐出するタイミング等を制御する。

またＰＬＣ９０３は、図２Ａに例示するように、コントローラ１００と電気的に接続されている。ＰＬＣ９０３は、予め定めたシーケンスに従って自動印字システムＳを制御するために用いられる。

インクジェット記録装置Ｉには、上述した機器や装置以外にも、操作および制御を行うための装置、その他の各種処理を行うためのコンピュータ、記憶装置、周辺機器等を接続することもできる。この場合の接続は、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ－２３２、ＲＳ－４２２およびＵＳＢ等のシリアル接続、またはパラレル接続としてもよい。あるいは、１０ＢＡＳＥ－Ｔ、１００ＢＡＳＥ－ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ－Ｔ等のネットワークを介して電気的、磁気的または光学的な接続を採用することもできる。また、有線接続以外にも、ＩＥＥＥ８０２等の無線ＬＡＮ、または、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続でもよい。さらに、データの交換や各種設定の保存等を行うための記憶装置に用いる記憶媒体としては、例えば、各種メモリカード、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等を利用することができる。

以下、コントローラ１００および印字ヘッド１それぞれのハード構成と、コントローラ１００による印字ヘッド１の制御に係る構成と、について順番に説明をする。

＜コントローラ１００＞
コントローラ１００は、印字ヘッド１を電気的に制御するとともに、印字用のインク、インクを希釈するための溶剤、および、ワークＷの表面に吹付けるためのエアを印字ヘッド１へ供給することができる。

具体的に、本実施形態に係るコントローラ１００は、電気的な制御に関連した構成要素として、前述の印字条件を記憶する記憶部１０２と、コントローラ１００および印字ヘッド１の各部を制御する制御部１０１と、ユーザによる操作を受け付けるとともに、ユーザへ情報を表示する操作表示部１０３と、を備えている。

コントローラ１００はまた、インク等の供給に関連した構成要素として、印字ヘッド１のノズル１２にインクを供給するインク供給部１０４と、このノズル１２およびインク供給部１０４に溶剤を供給する溶剤供給部１０５と、前述のエアパージを実施するべく、印字ヘッド１にエアを供給するエアポンプ１０６と、を備えている。

（記憶部１０２）
記憶部１０２は、後述の操作表示部１０３、または、操作用端末８００を介して設定された印字条件を記憶するとともに、外部からの制御信号に基づいて、記憶された印字条件を制御部１０１へと出力するように構成されている。

具体的に、記憶部１０２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（Solid State Drive：ＳＳＤ）等を用いて構成されており、印字条件を示す情報を一時的または継続的に記憶することができる。なお、操作用端末８００をコントローラ１００に組み込んだ場合には、操作用端末８００が記憶部１０２を兼用してもよい。

（制御部１０１）
制御部１０１は、記憶部１０２に記憶された印字条件に基づいて、少なくとも、コントローラ１００におけるインク供給部１０４、溶剤供給部１０５およびエアポンプ１０６と、印字ヘッド１におけるノズル１２、帯電電極１３および偏向電極１５と、を制御する。制御部１０１が各部を制御することにより、ワークＷの印字加工が実施される。

具体的に、制御部１０１は、ＣＰＵ、メモリ、入出力バスを有しており、操作表示部１０３または操作用端末８００を介して入力された情報を示す信号と、記憶部１０２から読み込んだ印字条件を示す信号と、に基づいて制御信号を生成する。制御部１０１は、そうして生成した制御信号をコントローラ１００およびインクジェット記録装置Ｉの各部へと出力することにより、ワークＷに対する印字加工を制御する。

例えば制御部１０１は、ワークＷを加工するときには、記憶部１０２に記憶された印字内容を読み込んで、その印字内容に基づいた制御信号を生成する。そして、制御部１０１は、その制御信号を帯電電極１３へと出力することで、印字内容に対応した着弾位置を実現するようにインク粒を飛翔させる。

（操作表示部１０３）
操作表示部１０３は、例えばコントローラ１００を構成する筐体に設けられる（図１を参照）。この操作表示部１０３は、インクジェット記録装置Ｉに関連した種々の情報を表示するディスプレイと、例えば、複数の押し釦からなるスイッチと、からなる。操作表示部１０３を操作することで、インクジェット記録装置Ｉの電源ＯＮ／ＯＦＦ等を切替えることができる。なお、操作用端末８００をコントローラ１００に組み込んだ場合には、操作用端末８００が操作表示部１０３を兼用してもよい。

この操作表示部１０３は、前述の操作用端末８００と同様に、印字における印字条件を設定することができる。操作表示部１０３により設定される印字条件は、コントローラ１００に出力されて、その記憶部１０２に記憶される。以下の記載では、ユーザが操作表示部１０３を操作するケースを前提に説明するが、操作表示部１０３の代わりに操作用端末８００を用いることもできる。

（インク供給部１０４）
インク供給部１０４は、主たる構成要素として、補充用のインクを収容したインクカートリッジ１０４ａと、このインクカートリッジ１０４ａからインクが供給されるメインタンク１０４ｂと、を有している。インクカートリッジ１０４ａ、メインタンク１０４ｂおよび印字ヘッド１は、インク流通経路１０４ｃを介して流体的に接続されている。

このうち、インクカートリッジ１０４ａは、コントローラ１００に対して着脱自在に構成されており、これを付け替えることで、メインタンク１０４ｂにインクを補充することができる。

このように、本実施形態に係るインクジェット記録装置Ｉは、いわゆる“カートリッジ式”のインクジェットプリンタとして構成されているが、この構成には限定されない。例えば、手動で開閉可能なタンクを設けるとともに、そのタンクに対してインクを補充するように構成してもよい。

メインタンク１０４ｂは、溶剤によって濃度（粘度）調整されたインクを収容するように構成されている。こうした構成を実現するために、インクカートリッジ１０４ａからメインタンク１０４ｂへ至る経路には、溶剤用の経路が接続されている。本実施形態に係る
メインタンク１０４ｂは、ノズル１２へ供給されるインク液を蓄える容器であり、「インクタンク」の例示である。

また、インク流通経路１０４ｃは、印字ヘッド１にインクを供給するための経路であり、例えば、ノズル１２にインクを送り込むための経路と、ガター１６からインクを送り戻すための経路と、を有している。前者の経路は、インクカートリッジ１０４ａと、メインタンク１０４ｂと、ノズル１２とを接続している。後者の経路は、ガター１６と、メインタンク１０４ｂとを接続している。これらの経路によって、印字ヘッド１とコントローラ１００との間でインクを循環させることができる。

図示は省略したが、インク流通経路１０４ｃには、例えば、複数の電磁弁と、複数のポンプと、が設けられている。このうち、各電磁弁は、制御部１０１から出力された制御信号を受けて開閉し、インクの流れを制御することができる。一方、各ポンプは、制御部１０１から出力された制御信号を受けてインクを圧送し、電磁弁と同様に、インクの流れを制御することができる。

（溶剤供給部１０５）
溶剤供給部１０５は、主たる構成要素として、補充用の溶剤を収容した溶剤カートリッジ１０５ａと、洗浄に用いられた溶剤を蓄えるコンディショニングタンク１０５ｂと、を有している。溶剤カートリッジ１０５ａ、コンディショニングタンク１０５ｂおよび印字ヘッド１は、溶剤流通経路１０５ｃを介して流体的に接続されている。

このうち、溶剤カートリッジ１０５ａは、コントローラ１００に対して着脱自在に構成されている。この溶剤カートリッジ１０５ａを付け替えることで、コントローラ１００に溶剤を補充することができる。溶剤カートリッジ１０５ａの代わりに溶剤タンクを設けてもよい。

コンディショニングタンク１０５ｂは、洗浄に用いられた溶剤を収容するように構成されている。前述のように、ノズル１２から吐出された溶剤は、インクと同様にガター１６によって回収される。そのため、ガター１６からインクを送り戻すための経路は、溶剤を送り戻すための経路を兼用している。この経路は中途の部位で分岐していて、分岐したうちの一方は前述のメインタンク１０４ｂに接続されている。そして、分岐したうちの他方がコンディショニングタンク１０５ｂに接続されている。

また、溶剤流通経路１０５ｃは、印字ヘッド１およびメインタンク１０４ｂ等に溶剤を供給するための経路であり、例えば、ノズル１２に溶剤を送り込むための経路と、ガター１６から溶剤を送り戻すための経路と、を有している。前者の経路は、溶剤カートリッジ１０５ａとノズル１２とを接続している。後者の経路は、前述のように、インクを送り戻すための経路を兼ねている。これらの経路によって、印字ヘッド１とコントローラ１００との間で溶剤を循環させることができる。

図示は省略したが、溶剤流通経路１０５ｃには、例えば、複数の電磁弁と、複数のポンプと、が設けられている。このうち、各電磁弁は、制御部１０１から出力された制御信号を受けて開閉し、溶剤の流れを制御することができる。一方、各ポンプは、制御部１０１から出力された制御信号を受けて溶剤を圧送し、電磁弁と同様に、溶剤の流れを制御することができる。

なお、溶剤流通経路１０５ｃ、および、前述のインク流通経路１０４ｃという分類は、説明を簡潔にするためになされた便宜上の分類に過ぎない。溶剤流通経路１０５ｃおよびインク流通経路１０４ｃは、相互に接続されていたり、一方が他方を兼ねていたりするた
め、実質的に不可分となっている。

（エアポンプ１０６）
エアポンプ１０６は、制御部１０１からの制御信号を受けてエアを圧送するように構成されている。エアポンプ１０６によって圧送されたエアは、エアチューブ１０６ｃを通じて印字ヘッド１へと供給されてエアパージに用いられる。

また、本実施形態に係るエアチューブ１０６ｃは、中途の部位で分岐していて、一方は筐体１０の内部空間としてのインク用空間Ｓ１に連通している一方、他方は後述のエア供給管１９に接続されている（図２Ｂを参照）。後述のように、筐体１０は、ノズル１２等を内部に収容するための部材である。

なお、「筐体１０内のインク用空間Ｓ１に連通している」の語は、広義に解釈され得る。すなわち、図２Ａに例示するように、インク用空間Ｓ１と直接的に連通させてもよいし、溶剤流通経路１０５ｃ等、他の経路を経由させて間接的に連通させてもよい。

また、図２Ａにおいては、コントローラ１００の一要素としてエアポンプ１０６を例示したが、この構成には限定されない。エアポンプ１０６は、コントローラ１００に内蔵されてもよいし、コントローラ１００とは独立した外部機器として設けてもよい。またそもそも、エアポンプ１０６は必須ではない。例えば、工場等に設置されたエア設備とエアチューブ１０６ｃとを接続することで、いわゆる工場エアを利用することもできる。

また、エアチューブ１０６ｃを分岐させる構成も必須ではない。例えば、インク用空間Ｓ１に通じるエアチューブと、エア供給管１９に接続されるエアチューブと、を別々に設けてもよい。この場合、各エアチューブに専用のエアポンプを接続してもよい。あるいは、一方のエアチューブにはエアポンプを接続し、他方のエアチューブには工場エアを供給してもよい。

（他の構成要素）
コントローラ１００には、制御信号を送受するための電気配線と、インクを送受するためのチューブ（具体的には、インク流通経路１０４ｃを区画するチューブ）と、溶剤を送受するためのチューブ（具体的には、溶剤流通経路１０５ｃを区画するチューブ）と、エアを供給するためのエアチューブ１０６ｃと、が束になって被覆された接続ケーブル１０７が設けられている。この接続ケーブル１０７は可撓性を有しており、印字ヘッド１の上端部に接続されている（図１および図３を参照）。コントローラ１００と印字ヘッド１は、この接続ケーブル１０７を介して電気的にかつ流体的に接続されている。

＜印字ヘッド１＞
印字ヘッド１は、コントローラ１００から供給される制御信号、インクおよび溶剤に基づいて、濃度調整されたインクを粒子状のインク粒として吐出する。印字ヘッド１は、そうして吐出されたインク粒の飛翔方向を偏向せしめるとともに、偏向されたインク粒をワークＷの表面に着弾させることで、そのワークＷに対して印字加工を実行することができる。

具体的に、本実施形態に係る印字ヘッド１は、主たる構成要素として、インクを加振する加振器１１と、加振器１１により加振されたインクまたは溶剤を吐出するノズル１２と、ノズル１２から吐出された粒子状のインクを帯電させる帯電電極１３と、インクの帯電状態を監視する帯電検出センサ１４と、帯電電極１３により帯電されたインクの飛翔方向を偏向させる偏向電極１５と、偏向電極１５により非偏向とされたインク、または、ノズル１２を通過した溶剤（具体的には、ノズル１２から吐出された溶剤）を回収するガター
１６と、を備えている。

図２Ｂに例示するように、印字ヘッド１は、加振器１１、ノズル１２、帯電電極１３、帯電検出センサ１４、偏向電極１５およびガター１６を内部に収容し、かつ、インク粒の飛翔空間Ｓａを区画する筐体１０を備えている。この印字ヘッド１は、偏向電極１５によって偏向されたインク粒を、飛翔空間Ｓａを介して筐体１０の外部に吐出することができる。

なお、インク粒の飛翔空間Ｓａは、筐体１０内に設けたインク用空間Ｓ１と、後述のエア吐出部材５０に設けたインク吐出経路Ｓ２と、によって区画されている。前述の加振器１１、ノズル１２、帯電電極１３、帯電検出センサ１４および偏向電極１５は、前者のインク用空間Ｓ１にレイアウトされている。

以下、印字ヘッド１をなす各部について、順番に説明をする。なお、以下の記載において「上下方向」とは、鉛直方向に沿った方向を指す。例えば、図２Ｂの紙面上方が「上方向」に相当し、同図の紙面下方が「下方向」に相当する。他の図においても、これに対応する方向を「上下方向」という。

（加振器１１）
図２Ｂに例示するように、加振器１１は、インク用空間Ｓ１の上端付近に配置されている。本実施形態に係る加振器１１には、インクに上下振動を付与（加振）するためのデバイス（例えばピエゾ素子）が内蔵されている。この加振器１１は、接続ケーブル１０７を介してインクが供給されるように構成されており、そうして供給されたインクを加振することができる。加振器１１によって加振されたインクは、ノズル１２へと供給される。

なお、図示は省略したが、本実施形態に係る加振器１１は接地されている。

（ノズル１２）
図２Ｂに例示するように、ノズル１２は、加振器１１の下端部に接続されており、その開口端（インクの噴射口）を下方に向けた姿勢で配置されている。ノズル１２の開口端から、加振器１１によって加振されたインクを吐出することができる。このノズル１２には、例えば立下時に印字ヘッド１内部の圧力を抜くためのリターン経路（不図示）が接続されている。また、不図示の吸引経路を通じて、ノズル１２から溶剤を出すこともできる。

ここで、加振器１１によって加振されずにノズル１２から吐出されたインクは、軸状のいわゆる“インク軸”となって流れる。一方、加振されたインクは、ノズル１２から吐出された直後に粒子化されて、いわゆる“インク粒”となる。ノズル１２から吐出されたインクは、帯電電極１３を通過する。

なお、印字ヘッド１を洗浄すべく供給された溶剤は、加振器１１とノズル１２を順番に通過して、ノズル１２から吐出される。そうして吐出される溶剤は、軸状に流れて、帯電電極１３を通過する。

（帯電電極１３）
図２Ｂに例示するように、帯電電極１３は、左右一対の金属板によって構成されており、ノズル１２の下方に配置されている。ここで、一対の金属板は、それぞれの長手方向を上下方向に沿わせた姿勢で、かつ互いに向い合うような姿勢で固定されている。ノズル１２から吐出されたインクは、一対の金属板の間を通過することになる。

本実施形態に係る帯電電極１３には、少なくとも印字動作を実行するときに電位（正電
位）が印加される。これにより、加振器１１と帯電電極１３との間に電位差を生じさせ、帯電電極１３を通過するインク粒を帯電させることが可能となる。各インク粒を帯電させるために、本実施形態に係る帯電電極１３は、ノズル１２から吐出されたインクが粒子化するブレークポイント付近に配置される。

詳しくは、帯電電極１３には、コントローラ１００によって制御可能なパルス電位が印加される。ここで、帯電電極１３に対して相対的に高い電圧を印加した場合は、それよりも低い電圧を印加した場合に比して、各インク粒の帯電量（負の電荷の大きさ）が大きくなる。各インク粒は、その帯電量が大きい場合には、それが小さい場合に比して、偏向電極１５によって大きく偏向される。コントローラ１００がパルス電位の大きさを調整することで、インク粒の偏向量を制御することができる。帯電電極１３によって帯電されたインク粒は、帯電検出センサ１４の側方を通過して偏向電極１５へ至る。

また、ノズル１２から吐出される溶剤は、帯電されることなく、帯電検出センサ１４の側方を通過して偏向電極１５へ至る。

（帯電検出センサ１４）
図２Ｂに例示するように、帯電検出センサ１４は、帯電電極１３の下方に配置されている。詳しくは、帯電検出センサ１４は、帯電電極１３を構成する金属板（図２Ｂに示す例では、紙面右側の金属板）の直下方にレイアウトされており、インク粒が飛翔する際の軌跡と交わらないように配置されている。このような配置を採ることで、インク粒と帯電検出センサ１４との衝突を避けることが可能となる。

また、本実施形態に係る帯電検出センサ１４は、筐体１０の内部に設けた回路基板１７（図７Ａを参照）に接続されている。帯電検出センサ１４は、その側方を通過するインク粒の帯電状態を検出することができる。帯電検出センサ１４による検出結果は、検出信号として制御部１０１に出力される。この検出信号に基づいて、制御部１０１は、各インク粒が適切に帯電しているか否かを判定することができる。

（偏向電極１５）
図２Ｂに例示するように、偏向電極１５は、左右一対の金属板（いわゆる「対向電極」）によって構成されており、帯電電極１３および帯電検出センサ１４の下方に配置されている。ここで、一対の金属板は、それぞれの長手方向を略上下方向に沿わせた姿勢で、かつ互いに向い合うような姿勢で固定されている。帯電電極１３を通過したインク粒は、偏向電極１５をなす一対の金属板の間を通過することになる。

偏向電極１５には、コントローラ１００によって制御可能な電圧が印加される。これにより、偏向電極１５をなす金属板の間には電位差が生じることになる。この電位差によってインク粒の飛翔方向を偏向させることができる。インク粒の飛翔方向は、一対の金属板の並び方向に沿って偏向され得る。

すなわち、帯電電極１３および偏向電極１５それぞれに印加される電圧を介して、インク粒の軌跡を制御することができる。そうして制御されるインク粒には、偏向電極１５により偏向されたものと、非偏向とされたものと、が含まれる。このうち、前者のインク粒がワークＷの印字に関与する。このインク粒は、筐体１０の下面に設けた吐出口１０ｂから吐出されて、ワークＷに着弾する。

一方、偏向電極１５により非偏向とされたインク粒は、ワークＷの印字に関与しない。こうしたインク粒、または、そもそも粒子化されていない軸状のインクは、図２Ｂにおいて鎖線で例示したように、ガター１６の中に到達する。同様に、印字ヘッド１におけるノ
ズル１２等の洗浄に用いられて偏向電極１５を通過した溶剤もまた、ガター１６の中に至る。

（ガター１６）
図２Ｂに例示するように、ガター１６は、その開口端を上方に向けた曲管によって構成されており、偏向電極１５の下方に配置されている。本実施形態に係るガター１６は、ワークＷの印字に関与しないインクと、ノズル１２を通過した溶剤（具体的には、ノズル１２から吐出された溶剤）と、を回収することができる。

詳しくは、本実施形態においては、ガター１６の開口端と、ノズル１２の開口端と、が互いに向い合うように配置されている。このように配置することで、ノズル１２の開口端から鉛直方向に沿って流れた液体を、ガター１６の開口端から受け入れることが可能になる。

ガター１６によって回収されたインクまたは溶剤は、インク流通経路１０４ｃ、溶剤流通経路１０５ｃ等を通じてコントローラ１００に送り戻されて、メインタンク１０４ｂまたはコンディショニングタンク１０５ｂに蓄えられるようになっている。

（印字ヘッド１の主要動作）
ここまでに説明したように、ワークＷに印字加工を実行する場合、加振器１１によって加振されたインクがノズル１２から吐出される。このインクは、コントローラ１００のインク供給部１０４から適宜供給されるようになっている。ノズル１２から吐出されたインクは、その吐出直後に粒子化し、帯電電極１３によって帯電される。帯電電極１３によって帯電されたインク粒は、帯電検出センサ１４によって帯電状態が検出された上で、偏向電極１５を通過する。

そして、偏向電極１５によって飛翔方向が偏向されたインク粒は、飛翔空間Ｓａとしてのインク用空間Ｓ１およびインク吐出経路Ｓ２を順番に通過して、印字ヘッド１の外部に吐出される（図２Ｂ、図９Ａおよび図９Ｂの矢印Ｆ１を参照）。印字ヘッド１から吐出されたインク粒は、ワークＷの表面上に着弾する。ここで、インク粒の着弾位置は、各インク粒の帯電量と、偏向電極１５への印加電圧を介して制御される。

また、前述のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置Ｉは、コンティニュアス方式のインクジェットプリンタとして構成されているため、印字加工を実行しないときであっても、ノズル１２からインクが吐出され続けるようになっている。このときに吐出されるインクは、偏向電極１５によって偏向されない（換言すれば、「非偏向」とされる）。非偏向とされたインクは、印字加工に関与することなく、ガター１６により回収されて装置内部を循環し、再利用される。

また、印字ヘッド１を洗浄する場合は、溶剤がノズル１２から吐出される。この溶剤は、コントローラ１００の溶剤供給部１０５から適宜供給されるようになっている。ノズル１２から吐出された溶剤は、粒子化、帯電、偏向等されることなく、ガター１６により回収されて再利用される。

なお、ワークＷに印字加工を実行する場合は、ノズル１２からインクが吐出されるのに加えて、エアポンプ１０６によってエアが吐出される（エアパージ）。エアを供給するためのエアチューブ１０６ｃは、前述のように、筐体１０内のインク用空間Ｓ１に連通する一方と、エア供給管１９に接続される他方と、に分岐している。

このエアチューブ１０６ｃは、印字ヘッド１からエアを吐出せしめるために用いられる
。前述のように分岐させた一方は、エアによってインク用空間Ｓ１の内部を乾燥させたり、このインク用空間Ｓ１、ひいてはインク粒の飛翔空間Ｓａを介してエアを吐出させたりすることができる（図２Ｂの矢印Ｆ２を参照）。

一方、前述のように分岐させた他方は、エア供給管１９およびエア供給経路Ｓ３を介してエアを吐出させることができる。具体的に、エアチューブ１０６ｃとエア供給管１９との接続部の近傍には、電磁弁１８が収容されている。本実施形態に係る電磁弁１８は、制御部１０１と電気的に接続されており、制御部１０１から出力される制御信号を受けて開閉する。電磁弁１８を適宜開閉することで、エア供給管１９におけるエアの流れを制御して、エア供給経路Ｓ３にエアを送り込むことが可能となる。

図２Ｂ等に例示するように、エア供給経路Ｓ３は、インク粒の飛翔空間Ｓａとは分離されている。したがって、エア供給経路Ｓ３を介して外部に吐出されるエアは、インク粒の粒子化および流れに影響を与えることなく、印字ヘッド１から吐出される（図２Ｂおよび図８の矢印Ｆ３を参照）。

ここで、本実施形態に係るエア供給経路Ｓ３は、エア供給部としてのエア吐出部材５０によって区画されている。以下、このエア吐出部材５０について詳述すべく、同部材に関連した構成から順番に説明をする。

＜エア吐出部材５０＞
図３は印字ヘッド１の全体構成を例示する斜視図であり、図４は印字ヘッド１の先端を例示する斜視図である。また、図５および図６は印字ヘッド１の先端を例示する分解斜視図であり、図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ、印字ヘッド１の一断面および他断面を概略的に例示する断面図である。

また、図８は印字ヘッド１の一断面を部分的に例示する断面図であり、図９Ａは印字ヘッド１の一断面を部分的に例示する斜視図であり、図９Ｂは印字ヘッド１の他断面を部分的に例示する斜視図である。

ここで、「印字ヘッド１の一断面」とは、図７Ａ等に例示するように、エア供給管１９を縦断する断面を指す。また、「印字ヘッド１の他断面」とは、図７Ｂ等に例示するように、インク吐出経路Ｓ２を縦断する断面を指す。

図３に例示するように、筐体１０は、紙面上下方向に延びる略直方状の外形を有している。以下の記載では、筐体１０の長手方向を単に「上下方向」と呼称する一方、この上下方向に直交する２方向を、それぞれ「前後方向」および「左右方向」と呼称する。他の図においても、これらに対応する方向を、それぞれ、「上下方向」、「前後方向」、および「左右方向」と呼称する。

ここで、「上」とは図３の紙面上側を指し、「下」とは紙面下側を指す。同様に、「前」とは図３の紙面手前側（具体的には、左手前側）を指し、「後」とは紙面奥側（具体的には、右奥側）を指し、「左」とは紙面左側（具体的には、左下側）を指し、「右」とは紙面右側「具体的には、右上側」を指す。他の図においても、これらに対応するものを、それぞれ、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」および「右」という。

また、図７Ａ等に例示するように、筐体１０の内部空間は、ノズル１２、帯電電極１３および偏向電極１５等を収容したインク用空間Ｓ１と、回路基板１７をはじめとする電子部品を収容した回路用空間Ｓ４と、に２分されている。具体的に、筐体１０の内部には、左右方向および上下方向に沿って延びる仕切板１０ｄが設けられている。この仕切板１０
ｄより前側のスペースがインク用空間Ｓ１を構成し、仕切板１０ｄより後側のスペースが回路用空間Ｓ４を構成している。

前述のように、インク用空間Ｓ１には、上方から順に、加振器１１と、ノズル１２と、帯電電極１３と、帯電検出センサ１４と、偏向電極１５と、ガター１６とが、配置されている。このうち帯電検出センサ１４は、回路用空間Ｓ４に配置した回路基板１７から延びており、仕切板１０ｄを貫いてインク用空間Ｓ１内に露出している。

また、回路用空間Ｓ４には、前方から順に、回路基板１７と、エア供給管１９と、が配置されている。回路基板１７は、薄板状の外形を有しており、仕切板１０ｄに沿わせるような姿勢で固定されている。回路基板１７の前面には帯電検出センサ１４が接続されている。帯電検出センサ１４による検出結果は、この回路基板１７を介して制御部１０１に送信される。

またエア供給管１９は、接続ケーブル１０７を構成するエアチューブ１０６ｃに接続されており、筐体１０の後面に沿って上下に延びている。エア供給管１９の上端部にエアチューブ１０６ｃが接続されており、下方に向かってエアを送り出すことができる。エア供給管１９の下端部は、筐体１０の下面１０ａに開口したエア通過孔１０ｃに繋がっている。このエア通過孔１０ｃは、エア供給管１９を通じて供給されるエアを筐体１０から吐出させることができる。

なお、エア供給管１９とエアチューブ１０６ｃを一体としてもよい。その場合は、エアチューブ１０６ｃがエア供給管１９として機能することになる。

一方、図３に例示するように、筐体１０の前面には、着脱可能なカバー部材１０ｆが設けられている。カバー部材１０ｆは、他の部材とともにインク用空間Ｓ１を区画している。このカバー部材１０ｆは、例えばノズル１２等のメンテナンス（特に、手作業でのメンテナンス）に際して取り外されるようになっている。カバー部材１０ｆを取り外すことで、インク用空間Ｓ１に対して外部からアクセス可能になる。

図３に例示するように、印字ヘッド１の上端には、前述した接続ケーブル１０７の一端が繋がっている。一方、印字ヘッド１の下面は、インクおよびエアを吐出するための吐出面５０ａとして機能する。

図２Ｂ、図３および図４に例示するように、吐出面５０ａには、偏向電極１５によって偏向されたインク粒を外部に吐出するインク吐出口５０ｂと、このインク吐出口５０ｂの周りに設けられ、エアを外部に吐出するエア吐出口５０ｃと、がそれぞれ開口している。

このうち、インク吐出口５０ｂは、左右方向に沿って延びる長円状の開口部として形成されている。インク吐出口５０ｂの長手方向（つまり、左右方向）は、偏向電極１５をなす金属板の並び方向と略一致する。つまり、インク吐出口５０ｂは、インク粒が偏向される方向に沿って延びている。

また図７Ｂに例示するように、インク吐出口５０ｂは、インク用空間Ｓ１の直下方に配置されている。すなわち、図４および図５に例示するように、インク吐出口５０ｂは、前後方向においては前側に配置されることになる。

一方、エア吐出口５０ｃは、互いに同径とされた複数の孔（特に貫通孔）から構成されている。図４から見て取れるように、それら複数の孔は、少なくともインク吐出口５０ｂを取り囲むように、等間隔で並んでいる。

特に、本実施形態に係るエア吐出口５０ｃは、吐出面５０ａのうち、インク吐出口５０ｂが開口した部位と、ボルト孔５２を設けた部位と、を除いた全域にわたって開口している。

また、エア吐出口５０ｃを構成する各孔は、例えば図８、図９Ａおよび図９Ｂに例示するように、吐出面５０ａを面直に貫くように延びている。このように構成すると、エア吐出口５０ｃから吐出されるエアの流れ方向を、直下方へと指向させることができる（図２Ｂの矢印Ｆ３も参照）。

ここで、本実施形態に係る吐出面５０ａは、ノズル１２および回路基板１７等を収容した筐体１０とは別体のエア吐出部材５０によって構成されている。このエア吐出部材５０は、インク粒の飛翔空間Ｓａとは分離されたエア供給経路Ｓ３を区画するとともに、そのエア供給経路Ｓ３を介してエア吐出口５０ｃにエアを供給するように構成されている。このエア吐出口５０ｃを通じて、印字ヘッド１の外部へとエアを吐出させることが可能になる。なお、エア吐出部材５０は「エア供給部」の例示である。

具体的に、エア吐出部材５０は、矩形薄板状の外形を有する中空の部材であり、前述の吐出面５０ａと、これに対向する背面５０ｄと、を有している。図４～図５に例示するように、吐出面５０ａおよび背面５０ｄの前後方向における寸法は、それぞれ、筐体１０の下面１０ａの前後方向における寸法と略一致している。同様に、吐出面５０ａおよび背面５０ｄの左右向における寸法は、それぞれ、筐体１０の下面１０ａの左右方向における寸法と略一致している。

エア吐出部材５０における背面５０ｄには、エア供給管１９を接続可能としたエア導入口５０ｆが開口している。エア供給経路Ｓ３は、エア吐出部材５０の内部に区画されている。詳しくは、本実施形態に係るエア供給経路Ｓ３は、エア吐出部材５０の背面５０ｄと吐出面５０ａとの間に形成されており、エア導入口５０ｆとエア吐出口５０ｃとを連通させてなる。

また図６および図７Ａに例示するように、エア導入口５０ｆは、回路用空間Ｓ４の直下方に配置されている。すなわち、図６に例示するように、エア導入口５０ｆは、前後方向においては後側（さらに詳しくは、インク導入口５０ｅおよびボルト孔５２の後側）に配置されることになる。

同様に、エア吐出部材５０における背面５０ｄには、インク用空間Ｓ１と、インク吐出経路Ｓ２と、を連通させるためのインク導入口５０ｅが開口している。インク吐出経路Ｓ２は、エア供給経路Ｓ３から分離された状態で、エア吐出部材５０の内部に区画されている。詳しくは、本実施形態に係るインク吐出経路Ｓ２は、エア吐出部材５０の背面５０ｄと吐出面５０ａとの間に形成されており、インク導入口５０ｅとインク吐出口５０ｂとを連通させてなる。

図２Ｂにおいて概略的に例示したように、エア供給経路Ｓ３は、インク用空間Ｓ１およびインク吐出経路Ｓ２からなる飛翔空間Ｓａとは繋がっておらず、相互に分離されるようになっている（図９Ｂ等も参照）。

また、エア吐出部材５０は、同部材を厚み方向に貫くボルト孔５２、５２を有している。各ボルト孔５２は、左右方向に並んだ一対の貫通孔として構成されており、それぞれ、エア吐出部材５０における吐出面５０ａおよび背面５０ｄに開口している。図６および図９Ｂ等に示すように、各ボルト孔５２は、前後方向においては後側（本実施形態では、イ
ンク導入口５０ｅおよびインク吐出口５０ｂの後方、かつエア導入口５０ｆの前方）に配置されている。

このように配置することで、ボルト孔５２と、インク吐出口５０ｂと、を離間させることができる。そのことで、インク吐出口５０ｂの周りに、より多くのエア吐出口５０ｃを設けることが可能になる。

本実施形態に係るエア吐出部材５０は、既に説明したように筐体１０とは別体である。このエア吐出部材５０は、筐体１０に対して着脱可能に構成されている。エア吐出部材５０の装着に際しては、エア吐出部材５０の背面５０ｄが、筐体１０の一端面（具体的には、筐体１０の下面１０ａ）に取り付けられるようになっている。エア吐出部材５０を装着することで、その吐出面５０ａを、印字ヘッド１全体の下面と見なすことができるようになる。

エア吐出部材５０を着脱させるべく、筐体１０の下面１０ａには左右一対のボルト挿入部１０ｅが設けられている。各ボルト挿入部１０ｅは、筐体１０の下面１０ａに開口した穴として設けられており、それぞれ、前述のボルト孔５２に対応した位置に設けられている。具体的に、各ボルト挿入部１０ｅは、インク通過孔１０ｂに比して、エア通過孔１０ｃに近接している（図５を参照）。そのようなレイアウトを採用することで、本実施形態に係るボルト挿入部１０ｅは、いずれも、インク用空間Ｓ１ではなく、回路用空間Ｓ４に配置されるようになっている（図７Ｂを参照）。

したがって、筐体１０の下面１０ａと、エア吐出部材５０の背面５０ｄと、を互いに接触させることで、一方のボルト孔５２と、それに対応するボルト挿入部１０ｅと、を重ね合せることができる。そのように重ね合せた状態で、ボルト孔５２およびボルト挿入部１０ｅにボルト５１を挿入して締結することで、筐体１０にエア吐出部材５０を装着することができる。

図２Ｂ等に例示するように、筐体１０にエア吐出部材５０を装着した状態では、インク用空間Ｓ１と、インク吐出経路Ｓ２と、が連通することになる。これを実現するために、筐体１０の下面１０ａには、偏向電極１５によって偏向されたインク粒を通過させるインク通過孔１０ｂが開口している（図５も参照）。

インク通過孔１０ｂは、筐体１０の下面１０ａを貫通しており、左右方向に沿って延びる長円状の貫通孔として形成されている。図７Ｂ等に例示するように、インク通過孔１０ｂは、インク用空間Ｓ１に連通している。またインク吐出口５０ｂと同様に、インク通過孔１０ｂは、インク粒が偏向される方向に沿って延びている。

本実施形態に係るエア吐出部材５０は、インク通過孔１０ｂとインク吐出口５０ｂとが繋がるように、筐体１０の下面１０ａに取り付けられる。具体的に、筐体１０の下面１０ａにエア吐出部材５０を装着することで、インク用空間Ｓ１に通じるインク通過孔１０ｂと、インク吐出経路Ｓ２に通じるインク導入口５０ｅと、を繋げることができる。これにより、インク通過孔１０ｂからインク吐出口５０ｂまで繋がることとなり、インク用空間Ｓ１とインク吐出経路Ｓ２とが連通する。前述の飛翔空間Ｓａは、このようにして連通させたインク用空間Ｓ１とインク吐出経路Ｓ２とにより構成される。図２Ｂ、図９Ａおよび図９Ｂにおける矢印Ｆ１に例示するように、筐体１０内を飛翔したインクは、インク吐出口５０ｂから吐出される。

また、図２Ｂ等に例示するように、筐体１０にエア吐出部材５０を装着した状態では、エア供給管１９と、エア供給経路Ｓ３と、が接続されることになる。これを実現するため
に、筐体１０の下面１０ａには、前述のエア通過孔１０ｃが開口している（図５も参照）。既に説明したように、エア通過孔１０ｃは、エア供給管１９の下端部と繋がっている。

本実施形態に係るエア吐出部材５０は、エア通過孔１０ｃとエア吐出口５０ｃとが繋がるように、筐体１０の下面１０ａに取り付けられる。具体的に、筐体１０の下面１０ａにエア吐出部材５０を装着することで、エア供給管１９に通じるエア通過孔１０ｃと、エア供給経路Ｓ３に通じるエア導入口５０ｆと、を繋げることができる。これにより、エア通過孔１０ｃからエア吐出口５０ｃまで繋がることとなり、エア供給管１９とエア供給経路Ｓ３とが連通する。図２Ｂおよび図８における矢印Ｆ３に例示するように、エア供給管１９から供給されたエアは、エア吐出口５０ｃから吐出される。

エア供給管１９とエア供給経路Ｓ３とを連通させることで、このエア供給経路Ｓ３を利用したエアパージを実施できるようになる。本実施形態では、コントローラ１００を構成する制御部１０１が、エアポンプ１０６、電磁弁１８等を介してエアパージを実行するようになっている。

エアパージの実行タイミングは、ワークＷの種別および加工環境等に応じて、適宜、変更可能である。以下、エアパージの実行タイミングについて、図１０を用いて説明する。

＜エアパージの実行タイミングについて＞
図１０は、エアパージに関連した処理を例示するフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、制御部１０１が印字条件を読み込む。ステップＳ１で読み込まれる印字条件には、前述のように、エアパージに関連したパージ設定が含まれている。

パージ設定には、エア供給経路Ｓ３を介して吐出されるエアの供給態様を示すパラメータ（具体的には、エアの流速および温度の目標値を示すパラメータ）と、エアパージの実行タイミングを示す条件と、が含まれている。

このうち、エアパージの実行タイミングは、図１０におけるステップＳ２と、ステップＳ４と、ステップＳ６と、に例示されるように、少なくとも３通りの選択肢から選ばれるようになっている。

すなわち、ステップＳ１から続くステップＳ２において、制御部１０１は、エアパージを常時実行するか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ３へ進み、制御部１０１は、電磁弁１８を常時開放するように、この電磁弁１８に制御信号を出力する。これにより、電磁弁１８が継続的に開放された状態で、エア供給経路Ｓ３にエアが供給される。そうして供給されたエアは、エア吐出口５０ｃから継続的に吐出される。電磁弁１８を継続的に開放したことで、エアを吐出させ続けることができ、エアパージが常時実行されるようになる。

一方、ステップＳ３の判定がＮＯの場合はステップＳ４へ進み、制御部１０１は、印字トリガ毎にエアパージを実行するか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ５へ進み、制御部１０１は、印字トリガに応じて電磁弁１８に制御信号を出力する。具体的に、制御部１０１は、該制御部１０１に印字トリガが入力されたとき、換言すれば、ワーク検出センサ９０１によってワークＷが検出されたときに、電磁弁１８を開放させてエアパージを実行する。

また、ステップＳ４の判定がＮＯの場合はステップＳ６へ進み、制御部１０１は、外部
入力に同期してエアパージを実行するか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合はステップＳ７へ進み、制御部１０１は、外部入力に応じて電磁弁１８に制御信号を出力する。具体的に、制御部１０１は、ＰＬＣ９０３から信号が入力されているときには、電磁弁１８を開放してエアパージを実行する一方、ＰＬＣ９０３からの信号が途絶えたときには、電磁弁１８を開放してエアパージを中断する。このような構成は、エアの節約、ひいては加工費用の抑制に有効である。

そして、ステップＳ６判定もＮＯの場合はステップＳ８へ進む。この場合、制御部１０１は、エアパージを実行せずにリターンする。

なお、ステップＳ３、ステップＳ５およびステップＳ７におけるエアの供給態様は、前述のパージ設定に基づいて制御される。例えば、エアの流速は、エアポンプ１０６および電磁弁１８によって制御される。

＜エア供給経路Ｓ３を用いたエアパージについて＞
本実施形態によれば、インク粒を外部に吐出するインク吐出口５０ｂの周りには、エアを外部に吐出するエア吐出口５０ｃが開口している。このエア吐出口５０ｃには、エア供給経路Ｓ３を介してエアが供給されるようになっている。

ここで、エア供給経路Ｓ３は、図７Ａおよび図７Ｂ等に例示するように、インク粒の飛翔空間Ｓａとは分離されている。これにより、エア供給経路Ｓ３を介して供給されるエアは、筐体１０内を飛翔するインク粒とは干渉しないようになる。したがって、インク粒の流れおよび粒子化を損なうことなく、エアの供給態様を変更することが可能となる。

このように、本実施形態によれば、印字ヘッド１からエアを吐出させる場合に、そのエアに課せられた制約条件を緩和することができる。

また、図４に例示するように、エア吐出口５０ｃは、インク吐出口５０ｂを取り囲むように配置されている。このように配置することで、インク吐出口５０ｂとエア吐出口５０ｃとを近接させることができる。そのことで、インク粒の跳ね返り等に起因した、印字ヘッド１の汚損を抑制する上で有利になる。

ここで、図５に例示するように、ボルト５１、ボルト孔５２およびボルト挿入部１０ｅは、いずれも、印字ヘッド１を所定方向（前後方向）に２分したときの一側（後側）に配置されている。一方、インク通過孔１０ｂ、インク導入口５０ｅおよびインク吐出口５０ｂは、いずれも、印字ヘッド１を所定方向（前後方向）に２分したときの他側（前側）に配置されている。

このように配置することで、インク吐出口５０ｂと、ボルト５１およびボルト孔５２と、を離間させることができ、インク吐出口５０ｂ周辺のスペースが確保される。これにより、インク吐出口５０ｂの近傍にエア吐出口５０ｃを設けることができ、これらの開口を近接させることが可能になる。そのことで、インク粒の跳ね返り等に起因した、印字ヘッド１の汚損を抑制する上で一層有利になる。

また、図５に例示するように、エア供給部としてのエア吐出部材５０は、筐体１０に対して別体のエア吐出部材５０によって構成される。例えば、エア供給経路Ｓ３の要否に応じてエア吐出部材５０を取り外すことで、インクジェット記録装置Ｉの使い勝手を向上させることができる。

また、図５に例示するように、エア吐出部材５０は、筐体１０の下面１０ａに取り付け
られることになる。これにより、エア吐出部材５０を安定して保持する上で有利になる。

また、図７Ａに例示するように、筐体１０の内部にエア供給管１９を設けることで、インクジェット記録装置Ｉをよりコンパクトに構成することができる。

また図７Ａ～図７Ｂに例示するように、筐体１０の内部には、少なくともノズル１２、帯電電極１３および偏向電極１５を収容する第１の内部空間（インク用空間Ｓ１）と、少なくとも回路基板１７を収容する第２の内部空間（回路用空間Ｓ４）と、が区画されており、エア供給管１９は、回路用空間Ｓ４に設けられている。

このように、インク用空間Ｓ１ではなく、回路用空間Ｓ４にエア供給管１９を設けることで、エア供給管１９内で生じる脈動に起因した、インクの流れおよび粒子化への影響を抑制することができる。

また、本実施形態に係るエアポンプ１０６は、図２Ｂに例示するように、エア供給経路Ｓ３および飛翔空間Ｓａ（具体的には、インク用空間Ｓ１）の双方にエアを注入するようになっている。

これによれば、エア供給経路Ｓ３からエア吐出口５０ｃを通じてエアを吐出させつつも、飛翔空間Ｓａからインク吐出口５０ｂを通じてエアを吐出させることも可能となる。

＜印字ヘッド１の変形例＞
前記実施形態では、筐体１０の内部にエア供給管１９を配置するように構成されていたが、この構成には限定されない。例えば、筐体１０の外部にエア供給管１９を配置してもよい。後者の配置について、図１１～図１３を用いて説明をする。

具体的に、図１１は印字ヘッド１の変形例を例示する斜視図であり、図１２は印字ヘッド１の変形例における一断面を例示する図である。図１３は印字ヘッド１の変形例における他断面を例示する図である。

以下の説明においては、印字ヘッド１の変形例を単に「印字ヘッド」と呼称するとともに、これに符号「１’」を付して説明をする。他の構成要素についても同様である。

図１１に例示するように、印字ヘッド１’における筐体１０’の下面には、変形例に係るエア吐出部材５０’が取り付けられている。このエア吐出部材５０’の下面は、前記実施形態と同様に、吐出面５０ａ’として機能する。

具体的に、図１２～図１３に例示するように、吐出面５０ａ’には、インク粒を外部に吐出するインク吐出口５０ｂ’と、そのインク吐出口５０ｂ’の周りに設けられ、エアを外部に吐出するエア吐出口５０ｃ’と、がそれぞれ開口している。

ここで、インク吐出口５０ｂ’は、前記実施形態と同様に構成されており、図１３に例示するように、筐体１０’の下面に開口したインク通過孔１０ｂ’と連通している。エア吐出口５０ｃ’も、前記実施形態と同様に構成されている。

しかし、この変形例に係るエア供給管１９’は、図１１～図１３等に例示するように、筐体１０’の外部に配置されている。具体的に、変形例に係るエア供給管１９’は、印字ヘッド１’の後面に沿って上下方向に延びている。

そして、エア供給管１９’の上端部は、工場等のエア設備、および、エアポンプ等に接
続されている一方、エア供給管１９’の下端部は、エア吐出部材５０’の一側面（具体的には、後側の側面）から突出させた連結部５３’に接続されている。この連結部５３’を介して、エア供給管１９’からエア吐出口５０ｃ’にエアを供給することができるようになっている。

＜その他の実施形態＞
前記実施形態では、電磁弁１８の開閉動作を通じてエアの流れを制御する構成について例示したが、この構成には限定されない。例えば、電磁弁１８を用いることなく、エアポンプ１０６の圧送動作を通じてエアの流れを制御してもよい。この場合、電磁弁１８は不要となる。

また前記実施形態では、エア供給経路Ｓ３ばかりでなく、飛翔空間Ｓａにもエアを注入するように構成されていたが、この構成には限定されない。飛翔空間Ｓａへのエアの注入は、省略することができる。

また前記実施形態では、エア吐出口５０ｃを構成する各孔は、吐出面５０ａを面直に貫くように延びていたが、この構成には限定されない。例えば、インクの流れ方向から遠ざけるように、吐出面５０ａに対して斜め方向に延ばしてもよい。また、エア吐出口５０ｃを斜め方向に延ばす代わりに、筐体１０の下面１０ａに対して、吐出面５０ａを斜めに傾斜させてもよい。また、斜め方向に限らず、例えば、前後左右方向にエアを吐出させてもよい。直下方へとエアを吐出させる構成と、斜め方向、および、前後左右方向にエアを吐出させる構成と、を組み合わせてもよい。このように構成すると、エア吐出口５０ｃから吐出されるエアは、ワークＷ上でのインク粒の着弾位置から離れた位置に吹付けられるようになる。また、前後左右方向にエアを吐出させることで、ワークＷからゴミ等を遠ざけることができるようになる。

また前記実施形態では、吐出面５０ａの前後左右方向における寸法は、筐体１０の下面１０ａの前後左右方向における寸法と略一致していたが、この構成には限定されない。例えば、吐出面５０ａを、搬送ラインＬにおけるワークＷの流れ方向に沿って延ばしてもよい。このように構成すると、ワークＷにインク粒が着弾するよりも早いタイミングで、ワークＷにエアを吹付けることができるようになる。

また前記実施形態では、筐体１０の下面１０ａと、エア吐出部材５０の背面５０ｄと、を互いに接触させるように構成されていたが、この構成には限定されない。例えば、筐体１０の下面１０ａと、エア吐出部材５０の背面５０ｄと、を相互に離間させつつも、例えば、別体のアタッチメントを用いて筐体１０にエア吐出部材５０を装着することもできる。

またそもそも、筐体１０とエア吐出部材５０とを別体にする構成は、必須ではない。例えば、筐体１０の下端部の形状に工夫を凝らすことで、その下端部にエア供給経路Ｓ３を設けることもできる。この場合、筐体１０の下面１０ａが吐出面５０ａとして機能するとともに、筐体１０の下端部がエア供給部として機能することになる。

Ｓ 自動印字システム
１ 印字ヘッド
１０ 筐体
１０ａ 筐体の下面（筐体の一端面）
１０ｂ インク通過孔
１２ ノズル
１３ 帯電電極
１５ 偏向電極
１９ エア供給管
５０ エア吐出部材（エア供給部）
５０ａ 吐出面
５０ｂ インク吐出口
５０ｃ エア吐出口
５０ｄ 背面
１００ コントローラ
１０４ インク供給部
１０４ｂ メインタンク（インクタンク）
１０５ 溶剤供給部
１０６ エアポンプ
Ｓａ 飛翔空間
Ｓ１ インク用空間（筐体の内部空間）
Ｓ２ インク吐出経路
Ｓ３ エア供給経路

Claims (7)

1. インク粒を吐出するノズルと、
   前記ノズルから吐出されたインク粒を帯電させる帯電電極と、
   前記帯電電極によって帯電されたインク粒の帯電状態を監視する帯電検出センサと、
   前記帯電電極によって帯電されたインク粒の飛翔方向を偏向させる偏向電極と、
   前記偏向電極によって非偏向とされたインク粒を回収するガターと、
   前記ノズル、前記帯電電極、前記帯電検出センサ、前記偏向電極および前記ガターがこの順番で長手方向に並べて配置され、該長手方向に延びる筐体と、
   前記筐体に対して着脱可能に構成され、
   前記筐体に取り付けられることによって、前記偏向電極により偏向されたインク粒が通過する長円状のインク通過孔を形成するとともにインク粒の飛翔空間を区画する一方、
   前記筐体から取り外されることによって、前記飛翔空間に対して外部からアクセス可能にするカバー部材と、
   前記カバー部材によって形成される前記インク通過孔につながる長円状のインク吐出口、および、該インク吐出口の周りに設けられ、エアを外部に吐出するエア吐出口がそれぞれ開口した吐出面と、
   前記飛翔空間とは分離されたエア供給経路を区画するとともに、該エア供給経路を介して前記エア吐出口にエアを供給するエア供給部と、
   前記筐体の内部空間を、前記筐体に前記カバー部材を取り付けることによって形成され、前記ノズル、前記帯電電極および前記偏向電極を内部に収容するインク用空間と、前記帯電検出センサが接続された回路基板を内部に収容する回路用空間と、に二分する仕切板と、
   前記回路用空間に配置され、前記長手方向に沿って延びかつ外部からのエアを前記エア供給部に送り込むエア供給管と、を備え、
   前記エア供給部は、前記エア供給管と繋がるエア導入口を前記回路用空間の先方に形成するとともに、該エア導入口及び前記エア供給経路を介して、前記インク用空間の先方に形成された前記エア吐出口にエアを供給する
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載されたインクジェット記録装置において、
   前記エア供給部は、前記筐体の先端に着脱可能に配置されるとともに一面に前記吐出面を有しかつ前記長手方向と直交する方向に延びるエア吐出部材である
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１に記載されたインクジェット記録装置において、
   前記エア供給部は、一面に前記吐出面を有し、かつ、前記長手方向と直交する方向に延びるエア吐出部材から構成され、
   前記エア吐出部材には、前記筐体の先端に前記エア吐出部材を装着することで前記エア供給管と前記エア供給経路を繋げるためのエア導入口が形成されている
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１に記載されたインクジェット記録装置において、
   前記回路用空間の内部において、前記回路基板が前記仕切板に沿わせるような姿勢で固定されている
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項１に記載されたインクジェット記録装置において、
   前記エア供給部は、前記長手方向と直交する方向に延びており、
   前記エア吐出口は、前記エア供給経路を通過したエアの流れを前記長手方向に指向させるように構成されている
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 請求項１に記載されたインクジェット記録装置において、
   前記エア供給管は、エアチューブからなる
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。
7. インク粒を吐出するノズルと、
   前記ノズルから吐出されたインク粒を帯電させる帯電電極と、
   前記帯電電極によって帯電されたインク粒の帯電状態を監視する帯電検出センサと、
   前記帯電電極によって帯電されたインク粒の飛翔方向を偏向させる偏向電極と、
   前記偏向電極によって非偏向とされたインク粒を回収するガターと、
   前記ノズル、前記帯電電極、前記帯電検出センサ、前記偏向電極および前記ガターがこの順番で長手方向に並べて配置され、該長手方向に延びる筐体と、
   前記筐体に対して着脱可能に構成され、
   前記筐体に取り付けられることによって、前記偏向電極により偏向されたインク粒が通過する長円状のインク通過孔を形成するとともにインク粒の飛翔空間を区画する一方、
   前記筐体から取り外されることによって、前記飛翔空間に対して外部からアクセス可能にするカバー部材と、
   前記カバー部材によって形成される前記インク通過孔につながる長円状のインク吐出口、および、該インク吐出口の周りに設けられ、エアを外部に吐出するエア吐出口がそれぞれ開口した吐出面と、
   前記飛翔空間とは分離されたエア供給経路を区画するとともに、該エア供給経路を介して前記エア吐出口にエアを供給するエア供給部と、
   前記筐体の内部又は外部に配置され、前記長手方向に沿って延びかつ外部からのエアを前記エア供給部に送り込むエア供給管と、を備え、
   前記エア供給部は、一面に前記吐出面を有し、かつ、前記長手方向と直交する方向に延びるエア吐出部材から構成され、
   前記エア吐出部材には、前記筐体の先端に前記エア吐出部材を装着することで前記エア供給管と前記エア供給経路を繋げるためのエア導入口が形成されている
   ことを特徴とするインクジェット記録装置。

Images