JP4490497B2 - Inkjet recording device - Google Patents
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Description
本発明は、インクジェット記録装置に関する。 The present invention relates to an ink jet recording apparatus.
インクジェット用インク中には、製造や詰め替えの際に混入したゴミ、顔料や基材、分散剤などインク中の成分が凝集して変質して形成された異物が存在することがある。異物は、プリントヘッドの吐出動作を不安定にするおそれがあるので、異物をインク中から除去して安定した吐出動作を行なうために、インクジェット記録装置には、通常、フィルタ等のろ過装置が設けられる(例えば、特許文献1参照)。フィルタが用いられる場合、その最大孔径より大きな異物はフィルタに捕獲されてフィルタ一次側表面に溜まっていくので、フィルタ二次側へ流出することはない。 Ink-jet ink may contain foreign matters formed by aggregation and alteration of components in the ink such as dust, pigments, base materials, and dispersants mixed during manufacture and refilling. Since foreign matter may destabilize the discharge operation of the print head, in order to perform stable discharge operation by removing foreign matter from the ink, the inkjet recording apparatus is usually provided with a filtering device such as a filter. (See, for example, Patent Document 1). When a filter is used, foreign matters larger than the maximum pore diameter are captured by the filter and accumulated on the surface of the filter primary side, so that they do not flow out to the filter secondary side.
しかしながら、阻止されフィルタ一次側に堆積した異物の一部は、長期間インクを使用するうちにチャンス的にフィルタを通過したり、ノズル回復動作による大きな流速でフィルタを通過することがある。回復動作時には、通常、印字中の最大流量の10倍もの流量でインクがフィルタを流通することから、異物の変形や凝集物の分解といった現象が生じやすく、こうした異物がフィルタを通過するおそれがある。 However, some of the foreign matters that are blocked and accumulated on the primary side of the filter may pass through the filter with chance while using the ink for a long time, or may pass through the filter at a large flow rate due to the nozzle recovery operation. During the recovery operation, the ink normally flows through the filter at a flow rate that is 10 times the maximum flow rate during printing, so that phenomena such as deformation of foreign matter and decomposition of aggregates are likely to occur, and such foreign matter may pass through the filter. .
こうした異物がヘッド内のノズル近傍に到達すると、吐出動作が不安定になってしまう。したがって、吐出の回復動作を行なう際には、異物がフィルタ二次側に流出することは極力避けることが望まれる。仮にフィルタ二次側に流出した場合には、安定した吐出動作を継続するために、異物は速やかにノズルから排出することが求められる。
本発明は、異物がフィルタ二次側へ流出することを極力回避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。 An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus that can avoid foreign substances from flowing out to the secondary side of a filter as much as possible.
本発明の一態様にかかるインクジェット記録装置は、インクを収容するインク瓶と、
前記インクを吐出して記録を行なうプリントヘッドと、
前記インク瓶から前記プリントヘッドに前記インクを供給する印字用インク供給路と、
前記印字用インク供給路の途中に設けられ、第1のフィルタを含む第1のろ過装置と、
前記インク瓶と前記第1のろ過装置との間で前記印字用インク供給路を閉じる弁と、
前記インク瓶と前記プリントヘッドとの間に設けられ、インクに通常の印字時よりも高い圧力を付与する圧力付与機構と、
前記インク瓶と前記プリントヘッドとを結び、前記圧力付与機構によって高い圧力が掛けられたインクを前記プリントヘッドに供給して前記プリントヘッドからインクをパージさせるパージ用インク流路と
を具備することを特徴とする
An ink jet recording apparatus according to an aspect of the present invention includes an ink bottle containing ink,
A print head for recording by discharging the ink;
A printing ink supply path for supplying the ink from the ink bottle to the print head;
A first filtration device provided in the middle of the printing ink supply path and including a first filter;
A valve for closing the printing ink supply path between the ink bottle and the first filtration device;
A pressure applying mechanism that is provided between the ink bottle and the print head and applies a higher pressure to the ink than during normal printing;
A purge ink flow path that connects the ink bottle and the print head, supplies ink to which the high pressure is applied by the pressure applying mechanism to the print head, and purges the ink from the print head; Characterize
本発明の一態様にかかるインクジェット記録装置のパージ方法は、インクを収容するインク瓶と、前記インクを吐出して記録を行なうプリントヘッドと、前記インク瓶から前記プリントヘッドに前記インクを供給する印字用インク供給路と、前記印字用インク供給路の途中に設けられたろ過装置と、前記インク瓶と前記ろ過装置との間で前記印字用インク供給路を閉じる弁とを具備するインクジェット記録装置のパージ方法であって、
前記インクを前記プリントヘッドに供給して前記プリントヘッドからインクをパージさせるパージ用インク流路を設け、
前記インク瓶に大気圧を与えて印字を行ない、
前記印字用インク供給路の弁を閉じ、前記インク瓶に大気圧より高い気圧を与えて、前記インクに印字時よりも高い圧力を与えることにより前記プリントヘッドから前記インクをパージすることを特徴とする。
A purge method for an ink jet recording apparatus according to an aspect of the present invention includes: an ink bottle that contains ink; a print head that performs recording by discharging the ink; and a print that supplies the ink from the ink bottle to the print head An ink jet recording apparatus comprising: a printing ink supply path ; a filtration device provided in the middle of the printing ink supply path; and a valve that closes the printing ink supply path between the ink bottle and the filtration device. A purge method,
Providing a purge ink flow path for supplying the ink to the print head and purging the ink from the print head;
Printing is performed by applying atmospheric pressure to the ink bottle,
Closing the valve of the ink supply path for printing, applying a pressure higher than atmospheric pressure to the ink bottle, and purging the ink from the print head by applying a pressure higher than that during printing to the ink; To do.
本発明の態様によれば、異物がフィルタ二次側へ流出することを極力回避し得るインクジェット記録装置が提供される。 According to the aspect of the present invention, there is provided an ink jet recording apparatus capable of avoiding foreign matters from flowing out to the filter secondary side as much as possible.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施形態1)
図1に、本実施形態に用いられるインク供給系を示す。図示するように、インク瓶11内に収容されたインク12は、一次側インク供給チューブ(供給管)13、ろ過装置14、および二次側インク供給チューブ(供給管)15を介して、プリントヘッド16に供給される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an ink supply system used in this embodiment. As shown in the drawing, the
ろ過装置14は、インク流入口17およびインク流出口18を有し、これらの間のインク供給経路にはフィルタメッシュ19が設けられる。フィルタメッシュ19の材質は特に限定されないが、例えば、ポリプロピレン製やニトロセルロース製のものを用いることができる。フィルタメッシュ14によって、インク中の異物の通過は阻止される。
The
フィルタの最大孔径は、インクジェットヘッドのノズル径やインクの特性、吐出の安定性、ヘッドの寿命等の仕様に応じて設定する。本発明の実施形態にかかる記録装置において、安定な吐出動作を行なう為には、インク中に0.5μm以上の異物ができるだけ含まれないことが望ましい。異物が大きく、その数が多い程、吐出動作に与える影響は大きく、特にノズル径程度以上の異物は極少量でも吐出動作に深刻な影響を与える。しかし一方では、フィルタメッシュ(孔径)をあまり細かく設定すると、フィルタ通過時の圧力損失により吐出動作が不安定となったり、異物やインク成分の顔料が詰まり易くなるためフィルタの寿命が極端に短くなってしまう。特に孔径3μm以下では圧力損失と寿命に顕著な影響が現れ、0.5μm以下ではインク中の色材がろ過されてしまう。 The maximum hole diameter of the filter is set according to specifications such as the nozzle diameter of the inkjet head, ink characteristics, ejection stability, and head life. In the recording apparatus according to the embodiment of the present invention, in order to perform a stable ejection operation, it is desirable that foreign matters having a size of 0.5 μm or more are not contained in the ink as much as possible. The larger the number of foreign matters, the greater the number of foreign matters, and the greater the effect on the discharge operation. In particular, foreign matters having a diameter of about the nozzle diameter or more will seriously affect the discharge operation. However, on the other hand, if the filter mesh (pore diameter) is set too fine, the discharge operation becomes unstable due to pressure loss when passing through the filter, and foreign matter and pigments of ink components are likely to be clogged, so the life of the filter becomes extremely short. End up. In particular, when the pore diameter is 3 μm or less, the pressure loss and the life are significantly affected. When the pore diameter is 0.5 μm or less, the color material in the ink is filtered.
したがって、フィルタの最大孔径は3μm〜30μm程度の範囲で、ヘッドおよびインクの仕様に応じて適宜選択すればよい。ここでは最大孔径10μmのフィルタを用いた。 Therefore, the maximum pore diameter of the filter may be selected as appropriate according to the specifications of the head and ink in the range of about 3 μm to 30 μm. Here, a filter having a maximum pore diameter of 10 μm was used.
図示するろ過装置においては、このフィルタメッシュ19の上下にめくら部分20が配置され、これによって、一次側(上流側)に異物溜まり部21が形成される。めくら部分20は、例えばポリプロピレンフィルムにより構成することができる。このめくら部分の一次側が異物溜まり部21として作用してインクの流速が減衰し、いったんフィルタメッシュ19によって阻止された異物がフィルタを通過することは防止される。
In the illustrated filtration apparatus, the
ろ過装置14によりインク中に存在する異物を除去して、安定な吐出動作を行なうことができる。ここで除去されるインク中の異物は、球形の固体のみならず、細長い形状や変形可能な半固体状のものも含まれる。
A foreign substance present in the ink is removed by the
こうしたインク供給系における印字動作について、以下に詳細に説明する。 The printing operation in such an ink supply system will be described in detail below.
図には明確に示していないが、プリントヘッド16はノズルおよびアクチュエータを有しており、アクチュエータを5000Hzで駆動すると1ドット当たり40pL(ピコリットル)のインクが5000Hz(ドット毎秒)で吐出される。本実施形態において用いたノズルの直径は27μmであり、500個設けられている。フィルタ二次側からノズルまでのインクの体積は3mlである。
Although not clearly shown in the figure, the
インク瓶11に収容されたインクの比重は1であり、インク瓶11の高さは、液面維持機構22によって制御される。液面維持機構22は、図示しない重量センサによってインク瓶11中のインク量を検出して、インク瓶を上下に調節する。具体的には、インクが消費された際でも、インクの液面とプリントヘッド16のノズル面との高低差H1を80mmに保つように制御している。通常は、インク瓶11が大気圧に開放されており、インクが流れていないとき、プリントヘッド16のノズル面のインク圧は−800Psである。この負圧によりノズルに凹形のメニスカスが形成される。印字を行なうとインク経路の流路抵抗によってノズルの負圧は増大する。
The specific gravity of the ink stored in the
一次側インク供給チューブ13、ろ過装置14、二次側インク供給チューブ15、および、プリントヘッド16の圧力損失は、各々流量1mL/s(ミリリットル毎秒)当たり、500Pa、4000Pa、1500Pa、4000Pa(パスカル)であり、インク瓶11からプリントヘッド16に至る流路抵抗は、合計で10000Pa s/mL(流量1mL/s当たり10000Pa)となる。
The pressure loss of the primary side
図示するように、インク瓶11には、空気フィルタ23を介して圧力計24およびポンプ25が設けられている。ポンプ25は、インクの充填およびノズル回復動作の際に使用される。インク充填時には、インク瓶11内の圧力が10800Paとなるようにポンプ25でインク瓶に空気を送る。このとき、空気中のゴミは空気フィルタ23で捕獲され、インク中に混入するのは避けられる。
As illustrated, the
インクは1mL/sの流量でプリントヘッド16に充填され、余剰インクは、プリントヘッド16のノズルからキャップ27を経て廃液瓶28へ排出される。充填終了後はポンプ25を停止して、インク瓶11を大気圧に開放する。その後、プリントヘッド16のノズルに付着した余剰インクをワイパー26で拭き取ると、−800Paの負圧によってノズル表面に凹形のメニスカスが形成され、吐出が可能となる。
Ink is filled into the
プリントヘッド16のアクチュエータを駆動するとノズルからインクが吐出し、吐出により消費された分のインクをインク瓶11から吸い上げる。この際のインクの流量は、プリントヘッド16の全てのノズルが連続して5000Hzで吐出するとき最大となり、40pL/dot×5000Hz×500nozzle=0.1mL/s(ミリリットル毎秒)である。インク瓶11からヘッド16に至る流路抵抗は、合計10000Pa s/mL(1mL/s当たり10000Pa)であるので、最大印字時のインク経路の圧力損失は1000Paとなる。
When the actuator of the
したがって、ヘッド16のノズル面のインク圧は無印字〜最大印字で、−800Pa〜―1800Paの間で変動する。プリントヘッド16のノズルの孔形状は、この負圧範囲で安定してメニスカスが形成されるように設計されている。
Therefore, the ink pressure on the nozzle surface of the
ノズル面のインク圧が正圧側に適正範囲を越えた場合には、ノズルの表面周囲がインクで汚れて、印字品質が劣化する。一方、ノズル面のインク圧が負圧側に適正範囲を越えると、ノズルから空気を吸い込んで吐出できなくなる。また、印字中には、紙粉がノズル面に付着したり振動等によってノズルから空気を吸い込んだり、ノズル表面付近のインクが増粘したりして、吐出できなくなってしまうといった事態が生じることがある。 When the ink pressure on the nozzle surface exceeds an appropriate range on the positive pressure side, the periphery of the nozzle surface is soiled with ink, and the print quality deteriorates. On the other hand, when the ink pressure on the nozzle surface exceeds an appropriate range on the negative pressure side, air cannot be sucked out and discharged. During printing, paper dust may adhere to the nozzle surface, or air may be sucked in from the nozzles due to vibration, etc., or ink near the nozzle surface may become thickened, making it impossible to discharge. is there.
このような場合は、次のような手順により回復動作を行なう。
回復動作は、基本的には、インク充填の場合と同様の手順により行なわれ、まず、インク瓶11内の圧力が10800Paとなるように、ポンプ25によりインク瓶に空気を送る。このとき、インクは1mL/sの流量でヘッド16のノズルからキャップ27を経て、廃液瓶28へ排出される。
In such a case, the recovery operation is performed according to the following procedure.
The recovery operation is basically performed in the same procedure as in the case of ink filling. First, air is sent to the ink bottle by the
インクを約1mL排出した後、ポンプ25を停止してインク瓶11を大気圧に開放する。フィルタメッシュ近傍にある異物は、異物溜まりの下部に沈降、あるいは上部に浮上する。3秒後、再びインク瓶の圧力が10800Paとなるようにポンプでインク瓶に空気を送る。この動作を3回繰り返して、計3mLのインクで回復動作を行なう。その後、ヘッド16のノズルに付着した余剰インクをワイパー26で拭き取ると、−800Paの負圧によりノズル表面に凹型のメニスカスが形成されて吐出が可能となる。
After discharging about 1 mL of ink, the
本実施形態のように、インクの送液および停止を繰り返した場合には、停止の際に異物が異物溜まりに送られる。その結果、同量のインクを一度に送液した場合よりも、異物がフィルタメッシュを通過するおそれを減らすことができる。インクの送液後、停止する前に、インクを逆流させてもよく、この場合には異物が流出するおそれはよりいっそう低減される。 When ink feeding and stopping are repeated as in the present embodiment, the foreign matter is sent to the foreign matter reservoir during the stop. As a result, it is possible to reduce the possibility that foreign matter passes through the filter mesh, compared to the case where the same amount of ink is fed at once. Ink may be made to flow backward after the ink has been fed and before stopping, in which case the risk of foreign matter flowing out is further reduced.
送液するインクの流量は、印字時の最大流量に対して2〜20倍の流量とすることが望ましい。最大流量の2倍未満の場合には、不吐出原因を回復するのが困難となり、一方、最大流量の20倍を越えると、異物溜まり部の異物を巻き上げてフィルタを通過させてしまうおそれがある。 The flow rate of the ink to be fed is desirably 2 to 20 times the maximum flow rate during printing. If the flow rate is less than twice the maximum flow rate, it is difficult to recover the cause of non-ejection. On the other hand, if the flow rate exceeds 20 times the maximum flow rate, the foreign matter in the foreign matter reservoir may be rolled up and passed through the filter. .
(実施形態2)
図1に示したインク供給系においては、フィルタ二次側へ流出してしまった異物は、プリントヘッドのノズルから排出しなければならない。以下に説明するような本実施形態の方法で排出することによって、プリントヘッドのノズルに異物を残りにくくすることができる。
(Embodiment 2)
In the ink supply system shown in FIG. 1, foreign matter that has flowed out to the secondary side of the filter must be discharged from the nozzles of the print head. By discharging by the method of the present embodiment as described below, it is possible to make it difficult for foreign matter to remain on the nozzles of the print head.
まず、インク瓶11内の圧力が10800Paとなるようにポンプ25によりでインク瓶11に空気を送る。このとき、インクは1mL/sの流量でヘッド16のノズルからキャップ27を経て廃液瓶28へ排出される。この状態で、インクを約3mL排出する。これを第1の排出動作と呼ぶ。このとき、印字中に流出するおそれがある異物を積極的に流す必要があることから、第1の排出動作におけるインクの流量は、印字中の最大流量より大きいことが必要である。
First, air is sent to the
その後、ポンプ25を逆転、正転させてインク瓶11内の圧力を1800Paに制御する。インクの流量は0.1mL/sに減速し、この状態でさらに約5mLを廃液瓶28に排出する。これを第2の排出動作とよぶ。この間、第1の排出動作で動かなくなった残留異物を必要以上に動かさないために、第2の排出動作におけるインクの流量は、第1の排出動作時の流量より小さく制限される。
Thereafter, the pressure in the
第1の排出動作を行なうことによって、フィルタ一次側の異物は僅かにフィルタ二次側へ排出されることがある。この異物は、第2の排出動作の際、ノズルから廃液瓶28へ排出される。第2の排出動作では0.1mL/sと流量が少ないため、フィルタ一次側の異物をフィルタ二次側に新たに送り込んでしまう危険はない。
By performing the first discharging operation, foreign matter on the primary side of the filter may be slightly discharged to the secondary side of the filter. This foreign matter is discharged from the nozzle to the
第2の排出動作が終了したら、ポンプ25を停止してインク瓶11を大気圧に開放する。その後、ヘッド16のノズルに付着した余剰インクをワイパー26で拭き取ると、ノズル表面にメニスカスが形成されて印字可能となる。
When the second discharging operation is finished, the
インク瓶11に1800Paの圧力を与える代わりにプリントヘッド16のアクチュエータを駆動して、キャップ27へ向けてインクを吐出することにより第2の排出動作を行なうこともできる。
Instead of applying a pressure of 1800 Pa to the
ここでは、速い方(第1の排出動作)の流速を1mL/sとしたが、印字時の最大流量に対して2〜20倍の流量とすることが望ましい。この範囲内であれば、第1の実施形態において説明したような効果が得られる。また、遅い方(第2の排出動作)の流量は、印字時の最大流量程度以下に留めることが望ましい。印字時の最大流量を越えると、印字中に動き出すおそれがなく、静置しておくべき固着した異物を動かして移動できる状態で流路にためてしまうおそれがある。 Here, the flow rate of the faster one (first discharge operation) is 1 mL / s, but it is desirable that the flow rate be 2 to 20 times the maximum flow rate during printing. Within this range, the effects described in the first embodiment can be obtained. Further, it is desirable to keep the flow rate of the slower one (second discharge operation) below about the maximum flow rate during printing. If the maximum flow rate at the time of printing is exceeded, there is no possibility of starting to move during printing, and there is a possibility that the adhered foreign matter that should be left still will move to the flow path in a state where it can be moved and moved.
堆積した異物を取り除くことと、これをプリントヘッドに貯めないことは相反する要求であり、実施形態2の回復動作によって、この矛盾をある程度解消することが可能となった。第1の排出動作によって異物を滞留場所から取り除き、第2の排出動作によってノズルから排出することができる。第2の排出動作は流量が遅いため、異物溜まり部から異物を新たに巻き上げるおそれが少ない。第1の排出動作と第2の排出動作とを複数回繰り返せば、より効果的である。 Removing the accumulated foreign matter and not storing it in the print head are contradictory requirements, and this contradiction can be solved to some extent by the recovery operation of the second embodiment. The foreign matter can be removed from the staying place by the first discharge operation and discharged from the nozzle by the second discharge operation. Since the second discharging operation has a slow flow rate, there is little possibility that the foreign matter is newly wound up from the foreign matter reservoir. It is more effective if the first discharging operation and the second discharging operation are repeated a plurality of times.
以上の実施形態1および2においては、ろ過装置14としては、めくら部分20および異物溜まり部21を有するものを用いたが、めくら部分や異物溜まり部は必ずしも必要とされない。上述したような回復方法は、従来のフィルタを用いたインク供給系に対しても適用可能であり、フィルタ二次側に排出してしまった異物を効果的に排出することができる。
In
また、フィルタ一次側に溜まった異物に限らず、以下のような場合に対しても有効に適用することができる。インク供給経路の中で、急激な流速変化がある部分や固液界面は異物が溜まりやすい。チューブの内壁やジョイント部、プリントヘッドのインク供給口などには長い間に異物が堆積してしまうことがある。こうして堆積した異物も、上述したような方法により排出して、プリントヘッドのノズルに異物を残りにくくすることができる。 Further, the present invention is not limited to foreign matters accumulated on the primary side of the filter, and can be effectively applied to the following cases. In the ink supply path, foreign matter tends to accumulate at portions where there is a rapid change in flow velocity or at the solid-liquid interface. Foreign substances may accumulate on the inner wall of the tube, the joint, the ink supply port of the print head, etc. for a long time. Foreign matter accumulated in this way can also be discharged by the method described above, making it difficult for foreign matter to remain in the nozzles of the print head.
(実施形態3)
図2には、本実施形態にかかるインクジェット記録装置におけるインク供給系を示す。図示するインク供給系は、インク瓶11、送液ポンプ32、第2のろ過装置30、第1のろ過装置29、弁31、およびインク瓶11のループを描いて構成され、第1のろ過装置29と第2のろ過装置30との間からプリントヘッド16にインクを供給する。ここでは、送液ポンプ32としては、停止時に流路を閉じるタイプを使用し、第1のろ過装置29および第2のろ過装置30としては、同様のフィルタ、めくら部分、および異物溜まり部21を有するものを用いた。
(Embodiment 3)
FIG. 2 shows an ink supply system in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment. The illustrated ink supply system is configured by drawing a loop of the
インク瓶11から弁31および第1のろ過装置29を経由して、プリントヘッド16に達する供給路は、プリントヘッドにインクを供給する印字用インク供給路であり、インク瓶11から送液ポンプ32および第2のろ過装置30を経由してプリントヘッド16に達する流路33は、パージ用インク流路である。
The supply path reaching the
インク充填時には、まずインク瓶11、送液ポンプ32、第2のフィルタ30、第1のろ過装置29、弁31、およびインク瓶11の順にインクを流して、ループにインクを充填する。次いで、弁31を閉じてインク瓶11、送液ポンプ32、第2のろ過装置30、プリントヘッド16の経路でプリントヘッドにインクを供給する。
At the time of ink filling, first, ink is flowed in the order of the
その後、弁31を開放して送液ポンプ32を停止(流路は閉じる)すると、プリントヘッド16のノズル面には液面差圧の−800Paが印加され、ワイパー26によって余剰インクを除去するとノズル表面にメニスカスが形成される。この状態からアクチュエータを作動させて吐出動作を行なうと、インクは開放されている弁31と第1のろ過装置29とを介してプリントヘッド16に供給される。すなわち、インク瓶11内に収容されているインクの大半は、最終的には第1のろ過装置29を通過して、プリントヘッド16に供給され消費されることになる。インク中異物の大半は、第1のろ過装置29の異物溜まり部21に蓄積される。
Thereafter, when the
一方、回復動作は以下のように行なう。弁31を閉じ、送液ポンプ32を作動させると、送液ポンプ32、第2のろ過装置30、およびプリントヘッド16の経路でインクが送られる。その後、弁31を開放すると同時に送液ポンプ32を停止(流路は閉じる)すると、プリントヘッド16のノズル面には液面差圧の−800Paが印加され、ワイパー26によって余剰インクを除去するとメニスカスが形成される。
On the other hand, the recovery operation is performed as follows. When the
回復動作の際には、インクは、第1のろ過装置29を経由せずに第2のろ過装置30から供給される。このために、第1のろ過装置29の異物溜まり部21に蓄積された異物を巻き上げるおそれは低減される。しかも、第2のろ過装置30は印字中使用されないことから、インクの積算通過量は第1のろ過装置29に比べてはるかに少なく、異物溜まり部21に残留する異物の量も少ない。したがって、第2のろ過装置30としては、めくら部分20や異物溜まり部21を有しない通常のフィルタを用いてもよい。
In the recovery operation, the ink is supplied from the
第1のろ過装置29の一次側から弁31までのインク供給路に僅かな弾性をもたせておけば、次のような効果が得られる。回復動作の終了時に弁31を開放すると、第1のろ過装置29の二次側から一次側に向かって僅かに流れが発生する。このとき、第1のろ過装置29におけるフィルタの一次側表面に付着していた異物が押し戻され、その比重にしたがって異物溜まりの下部に沈降、あるいは上部に浮上するので、異物を効果的に異物溜まり部に誘導することができる。
If the ink supply path from the primary side of the
本実施形態においては、印字中のインクの供給は第1のろ過装置29側から行なわれるので、第2のろ過装置30の流路抵抗が吐出動作に影響しないといった利点も得られる。第2のろ過装置30に流路抵抗が大きなフィルタを使用しても、印字中および停止時におけるノズル面の負圧の範囲には影響を及ぼさない。また、第2のろ過装置30を通過するインクの積算量は少ないので、第2のろ過装置30におけるフィルタのメッシュを細かくしても顔料が堆積凝集してフィルタが詰ってしまうおそれが少ない。そのため、第2のろ過装置30のフィルタとして、比較的細かいメッシュサイズのフィルタを選択することができる。例えば、第2のろ過装置30におけるフィルタとして最大孔径1μmのフィルタを使用すれば、このフィルタから異物が流入する危険性をさらに低減することができる。ただし、メッシュサイズが細かすぎる場合には、インク中の色材をろ過してしまうおそれがあるので、第2のろ過装置30に用いるフィルタの最大孔径は、最低でも0.5μm程度であることが望まれる。
In the present embodiment, since the supply of ink during printing is performed from the
(実施形態4)
図3には、本実施形態にかかるインクジェット記録装置におけるインク供給系を示す。図示するインク供給系は、インク瓶11、送液ポンプ32、ろ過装置14、プリントヘッド16を有し、これらによって印字用インク供給路が構成される。フィルタ一次側は、送液ポンプ(停止時閉)32によってインク瓶11からインクが供給されるようになっている。ろ過装置のフィルタ二次側には、パージタンク35、エアフィルタ37、弁38、空気室39、およびポンプ41が設けられており、これらによってパージ用インク流路が構成される。
(Embodiment 4)
FIG. 3 shows an ink supply system in the ink jet recording apparatus according to the present embodiment. The illustrated ink supply system includes an
パージタンク35には、プリントヘッド16のノズル表面から20mmの高さ(H2)に液面センサ36が設けてある。パージタンク35内の液面センサ36までのインク容積は50mLである。また、パージタンク35からプリントヘッド16までの流路抵抗は、1mL/sあたり1500Paである。図示するインク供給系においては、空気室39の空気を制御してノズル表面のインク圧力が制御され、インク瓶11内の液面を維持するための液面維持機構は使用されない。
The
インク充填時には、ポンプ41は停止(大気開放)し、弁38を開いておく。送液ポンプ32を正転させてインクを流量1mL/sでパージタンク35に供給する。この間、パージタンク35の液面センサ36を監視し、インクが液面センサに到達したら弁38を閉じる。
When ink is filled, the
この後で、ポンプ41を逆転して空気室39を−1000Paに制御しておく。同時に、インクは送液ポンプ32によってプリントヘッド16に導入され、余剰インクがノズルからキャップ27を経て廃液瓶28へ排出される。充填終了後、送液ポンプ32を止め、インク瓶11から供給路を閉じる。
After this, the
次いで、ワイパー26でノズル表面の余剰インクを拭き取ると、空気室39の空気圧から液面高低差を差し引いた−800Paの負圧でノズル表面に凹状のメニスカスが形成されて、印字可能となる。印字中は、常に圧力計40によって空気室39の空気圧を監視し、ポンプ41を制御して空気圧を−1000Paに保つ。また、同時に液面センサ36を監視し、インクが液面センサを下回ったら送液ポンプ32を正転させてインクを補充することによって、ノズル表面から液面までの高さ(H2)を常に20mmの位置に保つ。
Next, when the surplus ink on the nozzle surface is wiped off with the
回復動作はパージタンク35側から行なう。送液ポンプ32は、流路を閉じたまま停止しておく。ポンプ41を正転して空気室39を加圧し、空気圧を5300Paに保つ。弁38を開くとパージタンク35が5300Paで加圧される。パージタンク35からノズル表面までの流路抵抗は、合計で1mL/s当たり5500Paである。液面高低差による圧力差は200Paなので、インクは1mL/sの流量でノズルからキャップ27を経て廃液瓶28へ排出される。3mL排出されたら弁38を閉じ、ポンプ41を逆転して空気室29を減圧し、空気圧を−1000Paに戻して再び弁38を開く。
The recovery operation is performed from the
このとき、回復動作によってパージタンク35内のインクを消費したため、液面はセンサー36の位置よりも下がっている。再び送液ポンプ32の動作を再開し、インク瓶からインクを送って液面をセンサーの位置に戻す。ワイパー26でプリントヘッド表面の余剰インクを拭き取ると、−800Paの負圧によってノズル表面に凹形のメニスカスが形成されて吐出が可能となる。
At this time, since the ink in the
本実施形態においては、実施形態3と同様に回復動作中のインクの流れが印字中のインクの流れと別系統である。このために、インク一次側の異物溜まり部等、接液面積の大きい部分に蓄積された異物を回復動作に際して巻き上げてしまうおそれがない。 In the present embodiment, as in the third embodiment, the ink flow during the recovery operation is different from the ink flow during printing. For this reason, there is no possibility that foreign matter accumulated in a portion having a large liquid contact area such as a foreign matter reservoir portion on the primary side of the ink will be wound up during the recovery operation.
11…インク瓶; 12…インク; 13…一次側インク供給チューブ
14…ろ過装置; 15…二次側インク供給チューブ; 16…プリントヘッド
17…インク流入口; 18…インク流出口; 19…フィルタメッシュ
20…めくら部分; 21…異物溜まり部; 22…液面維持機構
23…空気フィルタ; 24…圧力計; 25…ポンプ; 26…ワイパー
27…キャップ; 28…廃液瓶; 29…第1のろ過装置; 30…第2のろ過装置
31…弁; 32…送液ポンプ; 33…パージ用流路; 35…パージタンク
36…液面センサ; 37…空気フィルタ; 38…弁; 39…空気室
40…圧力計; 41…ポンプ。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記インクを吐出して記録を行なうプリントヘッドと、
前記インク瓶から前記プリントヘッドに前記インクを供給する印字用インク供給路と、
前記印字用インク供給路の途中に設けられ、第1のフィルタを含む第1のろ過装置と、
前記インク瓶と前記第1のろ過装置との間で前記印字用インク供給路を閉じる弁と、
前記インク瓶と前記プリントヘッドとの間に設けられ、インクに通常の印字時よりも高い圧力を付与する圧力付与機構と、
前記インク瓶と前記プリントヘッドとを結び、前記圧力付与機構によって高い圧力が掛けられたインクを前記プリントヘッドに供給して前記プリントヘッドからインクをパージさせるパージ用インク流路と
を具備することを特徴とするインクジェット記録装置。 An ink bottle for containing ink;
A print head for recording by discharging the ink;
A printing ink supply path for supplying the ink from the ink bottle to the print head;
A first filtration device provided in the middle of the printing ink supply path and including a first filter;
A valve for closing the printing ink supply path between the ink bottle and the first filtration device;
A pressure applying mechanism that is provided between the ink bottle and the print head and applies a higher pressure to the ink than during normal printing;
A purge ink flow path that connects the ink bottle and the print head, supplies ink to which the high pressure is applied by the pressure applying mechanism to the print head, and purges the ink from the print head; An ink jet recording apparatus.
前記インクを前記プリントヘッドに供給して前記プリントヘッドからインクをパージさせるパージ用インク流路を設け、
前記インク瓶に大気圧を与えて印字を行ない、
前記印字用インク供給路の弁を閉じ、前記インク瓶に大気圧より高い気圧を与えて、前記インクに印字時よりも高い圧力を与えることにより前記プリントヘッドから前記インクをパージすることを特徴とするパージ方法。 An ink bottle that contains ink, a print head that discharges and records the ink, a printing ink supply path that supplies the ink from the ink bottle to the print head, and a middle of the printing ink supply path A purge method for an ink jet recording apparatus comprising: a filtration device provided; and a valve for closing the ink supply path for printing between the ink bottle and the filtration device,
Providing a purge ink flow path for supplying the ink to the print head and purging the ink from the print head;
Printing is performed by applying atmospheric pressure to the ink bottle,
Closing the valve of the ink supply path for printing, applying a pressure higher than atmospheric pressure to the ink bottle, and purging the ink from the print head by applying a pressure higher than that during printing to the ink; How to purge .
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