JP2009143087A - Liquid droplet delivering apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device.
液滴吐出装置としては、特許文献1に開示されるインクジェット記録装置及び特許文献2に開示されるインクジェットプリンタが公知である。特許文献1に開示されるインクジェット記録装置は、記録ヘッド内のインク吐出部において、インクの供給と回収をインク吐出部内の2つのインク室の配置位置の高低差で行う。 As the droplet discharge device, an ink jet recording device disclosed in Patent Document 1 and an ink jet printer disclosed in Patent Document 2 are known. In the ink jet recording apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228620, ink is supplied and collected in the ink discharge section in the recording head by the height difference between the two ink chambers in the ink discharge section.
特許文献2に開示されるインクジェットプリンタは、印字ヘッドとインクタンクとをインク供給管およびインク戻し管を介して接続し、インク供給チューブに介装された送りポンプを駆動してインクタンクから印字ヘッドへインク供給可能かつインク戻しチューブに介装された戻しポンプを駆動して印字ヘッド内のインクをインクタンクへ戻し可能に形成し、戻しポンプを駆動停止した状態又は低速駆動した状態で送りポンプを駆動して印字ヘッドの各ノズルからインクタンク内のインクを外部へ排出可能に形成し、インク供給チューブ、印字ヘッド、インク戻しチューブおよびインクタンクを空状態に設定可能に形成されている。
本発明は、液滴吐出ヘッドに供給される液体へ付与される背圧の制御と、液滴吐出ヘッド内の液体を循環させるための流量の制御とを両立させると共に、その制御に用いられるポンプの選択肢を拡大できることを課題とする。 The present invention achieves both control of the back pressure applied to the liquid supplied to the droplet discharge head and control of the flow rate for circulating the liquid in the droplet discharge head, and a pump used for the control The challenge is to expand the options.
本発明の請求項1に係る液滴吐出装置は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに接続され、前記液滴吐出ヘッドへ液体を供給するための供給流路と、前記液滴吐出ヘッドに接続され、前記液滴吐出ヘッドから液体を排出するための排出流路と、前記供給流路及び前記排出流路にそれぞれ接続され、前記供給流路側と前記排出流路側との間に水頭差を発生されることにより、前記供給流路から前記液滴吐出ヘッドに供給された液体を前記排出流路に排出して前記液滴吐出ヘッド内の前記液体を循環させる一対の水頭差発生部と、前記液滴吐出ヘッドに供給される液体へ付与される背圧を制御する第1ポンプと、を備えたことを特徴とする。 A droplet discharge device according to claim 1 of the present invention includes a droplet discharge head that discharges a droplet, and a supply channel that is connected to the droplet discharge head and supplies liquid to the droplet discharge head. , Connected to the droplet discharge head and connected to the discharge channel for discharging liquid from the droplet discharge head, the supply channel and the discharge channel, respectively, the supply channel side and the discharge channel side A liquid head difference is generated between the liquid supply head and the liquid supply to the droplet discharge head from the supply flow path to the discharge flow path to circulate the liquid in the liquid droplet discharge head. And a first pump for controlling the back pressure applied to the liquid supplied to the droplet discharge head.
本発明の請求項2に係る液滴吐出装置は、請求項1の構成において、前記供給流路に接続された水頭差発生部に一端部が接続され、他端部が前記供給流路と合流する第1流路と、前記第1流路に設けられた前記第1ポンプと、前記供給流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッド側への前記液体の流通のみを許容する一方向弁と、を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the droplet discharge device has one end connected to the water head difference generating unit connected to the supply flow path and the other end joined to the supply flow path. A first flow path, the first pump provided in the first flow path, a one-way valve provided in the supply flow path and allowing only the liquid to flow to the droplet discharge head side. , Provided.
本発明の請求項3に係る液滴吐出装置は、請求項1又は請求項2の構成において、前記排出流路に接続された水頭差発生部に一端部が接続され、他端部が前記排出流路と合流する第2流路と、前記第2流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッドから排出される液体へ付与される背圧を制御する第2ポンプと、前記排出流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッド側からの前記液体の流通のみを許容する一方向弁と、を備えたことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the liquid droplet ejection device according to the first or second aspect, one end is connected to the water head difference generating portion connected to the discharge flow path, and the other end is the discharge. A second flow path that merges with the flow path, a second pump that is provided in the second flow path and that controls the back pressure applied to the liquid discharged from the droplet discharge head, and is provided in the discharge flow path And a one-way valve that allows only the liquid to flow from the droplet discharge head side.
本発明の請求項4に係る液滴吐出装置は、請求項1の構成において、前記供給流路に設けられた前記第1ポンプと、前記排出流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッドから排出される液体へ付与される背圧を制御する第2ポンプと、を備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the droplet discharge device is provided with the first pump provided in the supply flow path and the discharge flow path, and is discharged from the droplet discharge head. And a second pump for controlling the back pressure applied to the liquid to be applied.
本発明の請求項5に係る液滴吐出装置は、請求項1〜4のいずれか1項の構成において、前記液体を貯留する液体貯留部と、前記排出流路に接続された水頭差発生部から前記液体貯留部へ前記液体を戻す戻し路と、前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体貯留部から前記液体を送る送り路と、前記一対の水頭差発生部の水頭差を一定に保持する保持機構と、を備えたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the liquid droplet ejection apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the liquid storage section stores the liquid and the water head difference generation section connected to the discharge flow path. A return path for returning the liquid from the liquid storage section to the liquid storage section, a feed path for sending the liquid from the liquid storage section to a hydraulic head difference generation section connected to the supply flow path, and a hydraulic head difference between the pair of hydraulic head difference generation sections And a holding mechanism for holding at a constant.
本発明の請求項6に係る液滴吐出装置は、請求項1〜4のいずれか1項の構成において、前記排出流路に接続された水頭差発生部から、前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体を戻す戻し路と、前記液体を貯留する液体貯留部と、前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体貯留部から液体を送る送り路と、前記一対の水頭差発生部の水頭差を一定に保持する保持機構と、を備えたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to fourth aspects, the droplet discharge device is connected to the supply flow path from the water head difference generation unit connected to the discharge flow path. A return path for returning the liquid to the hydraulic head difference generating section; a liquid storing section for storing the liquid; a feed path for sending liquid from the liquid storing section to the hydraulic head difference generating section connected to the supply flow path; And a holding mechanism for keeping the water head difference of the water head difference generating portion constant.
本発明の請求項1の構成によれば、液滴吐出ヘッドに供給される液体へ付与される背圧の制御と液滴吐出ヘッド内の液体を循環させるための流量の制御とを両立できると共に、その両方の制御をポンプで行う構成に比して、ポンプの選択肢を拡大することができる。 According to the configuration of the first aspect of the present invention, it is possible to achieve both the control of the back pressure applied to the liquid supplied to the droplet discharge head and the control of the flow rate for circulating the liquid in the droplet discharge head. As compared with the configuration in which both controls are performed by the pump, the options of the pump can be expanded.
本発明の請求項2の構成によれば、供給流路とは別に設けられた第1流路にポンプを設けても、液滴吐出ヘッド側から水頭差発生部側へ液体が逆流しない。 According to the configuration of the second aspect of the present invention, even if the pump is provided in the first flow path provided separately from the supply flow path, the liquid does not flow backward from the liquid droplet ejection head side to the water head difference generating portion side.
本発明の請求項3の構成によれば、排出路とは別に設けられた第2流路にポンプを設けても、水頭差発生部側から液滴吐出ヘッド側へ液体が逆流しない。 According to the configuration of the third aspect of the present invention, even if the pump is provided in the second flow path provided separately from the discharge path, the liquid does not flow backward from the head difference generating unit side to the liquid droplet ejection head side.
本発明の請求項4の構成によれば、第1ポンプ及び第2ポンプを配置するための流路を別途設ける構成に比して、流路の数を低減でき、装置構成の小型化が図れる。 According to the configuration of claim 4 of the present invention, the number of flow paths can be reduced and the apparatus configuration can be reduced in size as compared with a configuration in which flow paths for disposing the first pump and the second pump are separately provided. .
本発明の請求項5の構成によれば、一対の水頭差発生部の水頭差が一定に保持されるので、液滴吐出ヘッド内の液体を循環させるための流量を一定にできる。 According to the configuration of the fifth aspect of the present invention, since the water head difference between the pair of water head difference generating portions is kept constant, the flow rate for circulating the liquid in the droplet discharge head can be made constant.
本発明の請求項6の構成によれば、排出路から水頭差発生部へ排出された液体を、液体貯留部へ戻すことなく、供給流路に接続された水頭差発生部へ直接戻すので、液体貯留部の液体が汚れない。 According to the configuration of the sixth aspect of the present invention, the liquid discharged from the discharge path to the head difference generator is directly returned to the head difference generator connected to the supply channel without returning to the liquid reservoir. The liquid in the liquid reservoir is not soiled.
以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。 Below, an example of an embodiment concerning the present invention is described based on a drawing.
本実施形態では、液滴を吐出する液滴吐出装置の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置について説明する。 In this embodiment, as an example of a droplet discharge device that discharges droplets, an ink jet recording device that discharges ink droplets and records an image on a recording medium will be described.
なお、液滴吐出装置は、インクジェット記録装置に限定されるものではない。液滴吐出装置としては、例えば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液滴を吐出するものであればよい。 The droplet discharge device is not limited to the ink jet recording device. As a droplet discharge device, for example, a color filter manufacturing device that manufactures a color filter by discharging ink or the like onto a film or glass, a device that forms a bump for mounting components by discharging molten solder onto a substrate Further, an apparatus for forming a wiring pattern by discharging a liquid containing a metal and various film forming apparatuses for forming a film by discharging a droplet may be used as long as the apparatus discharges a droplet.
(本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成)
まず、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を説明する。図1及び図2には、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成が概略図にて示されている。
(Overall configuration of inkjet recording apparatus according to this embodiment)
First, the overall configuration of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment will be described. 1 and 2 schematically show the overall configuration of the ink jet recording apparatus according to the present embodiment.
図1及び図2に示すように、インクジェット記録装置10は、用紙等の記録媒体Pが収容される記録媒体収容部12と、記録媒体Pに画像を記録する画像記録部14と、記録媒体収容部12から画像記録部14へ記録媒体Pを搬送する搬送手段16と、画像記録部14によって画像が記録された記録媒体Pが排出される記録媒体排出部18と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, an
画像記録部14は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッド20Y、20M、20C、20K(以下、20Y〜20Kと示す)を備えている。
The
このインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kは、記録媒体Pの搬送方向の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の色の順で並列に並べられており、その各色に対応したインク滴を、圧電方式によって、ノズル面に形成された複数のノズルから吐出し、画像を記録する構成となっている。なお、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kにおいて、インク滴を吐出させる構成は、サーマル方式等の他の方式によって吐出させる構成であっても良い。
The
また、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kは、記録媒体Pの搬送方向(副走査方向)よりも記録媒体Pの幅方向(主走査方向)に長くされて構成されている。インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kは、記録媒体Pに対して主走査方向に相対移動することなく主走査方向の1ラインを形成可能とされており、記録媒体Pに対して副走査方向に相対移動して、カラー画像を記録するようになっている。なお、記録媒体Pの幅方向とは、記録媒体Pの搬送方向と交差する方向である。
Further, the ink
インクジェット記録装置10には、液体を貯留する液体貯留部として、インクを貯留するインクタンク21Y、21M、21C、21K(以下、21Y〜21Kと示す)が設けられている。このインクタンク21Y〜21Kから、各インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kへインクが供給される。なお、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kへ供給されるインクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、各種インクの使用が可能である。
The ink
更に、インクジェット記録装置10には、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kのメンテナンスをするメンテナンスユニット22Y、22M、22C、22K(以下、22Y〜22Kと示す)が設けられている。このメンテナンスユニット22Y〜22Kは、それぞれ、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kのノズル面に対向する対向位置(図2参照)と、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kのノズル面から退避した退避位置(図1参照)との間を移動可能に構成されている。
Furthermore, the
各メンテナンスユニット22Y〜22Kは、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kのノズル面を覆うキャップ、予備吐出(空吐出)された液滴を受ける受け部材、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kのノズル面を清掃する清掃部材、ノズル内のインクを吸引するための吸引装置等を有しており、各インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kをメンテナンスする際には、各インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kが所定高さ上昇すると共にメンテナンスユニット22Y〜22Kが対向位置に移動し、各種のメンテナンスを行う。
Each of the
搬送手段16は、記録媒体収容部12に収容された記録媒体Pを送り出す送出しロール24と、送出しロール24によって送り出された記録媒体Pを挟持搬送する搬送ロール対25と、搬送ロール対25によって搬送された記録媒体Pの被記録面をインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kに対面させる無端状の搬送ベルト30と、を備えている。
The
搬送ベルト30は、記録媒体Pの搬送方向下流側に配置された駆動ロール26と、記録媒体Pの搬送方向上流側に配置された従動ロール28とに巻き掛けられ、所定方向(図1においてA方向)に循環移動するように構成されている。
The
なお、搬送ベルト30は、記録媒体Pを搬送する搬送体であればよく、例えば、記録媒体Pを外周面に載せて搬送する搬送体の一例としての搬送ドラムを用いても良い。
The
また、従動ロール28の上部には、記録媒体Pを搬送ベルト30へ押え付ける押さえロール27が設けられている。この押さえロール27は搬送ベルト30に従動すると共に帯電ロールを兼ねており、この押さえロール27によって搬送ベルト30が帯電されることにより、記録媒体Pが搬送ベルト30に静電吸着されて搬送される構成である。
In addition, a
この搬送ベルト30が記録媒体Pを搬送することにより、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kと記録媒体Pとが相対移動し、相対移動する記録媒体Pにインク滴が吐出されて画像が形成される。
When the
なお、記録媒体Pに対してインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kが移動する構成であっても良く、記録媒体Pとインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kとが相対移動する構成であればよい。 Note that the inkjet recording heads 20Y to 20K may move with respect to the recording medium P, and the recording medium P and the inkjet recording heads 20Y to 20K may be configured to move relative to each other.
また、搬送ベルト30は、記録媒体Pを静電吸着して保持する構成に限定されるものではなく、記録媒体Pとの摩擦により、あるいは記録媒体Pを吸引や粘着などの非静電的手段によって保持する構成にしてもよい。
Further, the
また、搬送ベルト30の下流側には、その搬送ベルト30から記録媒体Pを剥離する剥離爪が接近・離隔可能に配設されている。インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kにより画像が記録された記録媒体Pは、搬送ベルト30の曲率及び剥離爪により記録媒体Pが搬送ベルト30から剥離される構成となっている。なお、図1及び図2においては、剥離爪の図示を省略している。
A separation claw for separating the recording medium P from the
剥離爪の下流側には、記録媒体Pの被記録面側がスターホイールとされた複数の搬送ロール対29が設けられている。この搬送ロール対29により、画像記録部14で画像が記録された記録媒体Pが、記録媒体排出部18へ搬送される。
On the downstream side of the peeling claw, a plurality of transport roll pairs 29 in which the recording surface side of the recording medium P is a star wheel are provided. The recording medium P on which an image is recorded by the
また、搬送ベルト30の下方には、記録媒体Pを反転させる反転部37が設けられており、搬送ロール対29が記録媒体Pを下流に一旦搬送した後、搬送ロール対29が逆転して記録媒体Pが反転部37に送られる構成となっている。
A reversing
この反転部37には、記録媒体Pの被記録面側がスターホイールとされた複数の搬送ロール対23が設けられ、反転部37に送り込まれた記録媒体Pが再度、搬送ベルト30へ送られるようになっている。
The reversing
また、インクジェット記録装置10は、図示しないが、画像データに応じてインク滴の吐出タイミングと、使用するインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kのノズルを決定するヘッドコントローラーと、インクジェット記録装置10の全体の動作を制御するシステム制御手段と、を備えている。
In addition, although not shown, the
次に、インクジェット記録装置10の画像記録動作について説明する。
Next, an image recording operation of the
まず、送出しロール24により、記録媒体収容部12から記録媒体Pが送り出され、搬送ベルト30よりも上流側の搬送ロール対25により、搬送ベルト30へ送られる。
First, the recording medium P is sent out from the
搬送ベルト30へ送られた記録媒体Pは、その搬送ベルト30の搬送面に吸着・保持され、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kの記録位置へ搬送され、記録媒体Pの被記録面に画像が記録される。そして、その画像記録終了後、記録媒体Pは搬送ベルト30から剥離爪によって剥離される。
The recording medium P sent to the conveying
記録媒体Pの片面へのみ画像を記録する場合は、搬送ベルト30よりも下流側の搬送ロール対29によって記録媒体排出部18へ排出される。
When an image is recorded only on one side of the recording medium P, it is discharged to the recording
記録媒体Pの両面へ画像を記録する場合には、片面に画像が記録された後、記録媒体Pは、反転部37で反転されて、再び搬送ベルト30に送られる。記録媒体Pの反対面側に上記と同様に画像が記録され、記録媒体Pの両面へ画像が記録され、記録媒体排出部18へ排出される。
When recording an image on both sides of the recording medium P, after the image is recorded on one side, the recording medium P is reversed by the reversing
(本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド20Y〜20K内のインクを循環させる構成)
次に、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド20Y〜20K内のインクを循環させる構成について説明する。なお、ここでは、インクジェット記録ヘッド20Y内のインクを循環させる構成を例に挙げて説明するが、インクジェット記録ヘッド20M〜20Kにおいても同様に構成されている。図3〜図7は、インクジェット記録ヘッド20Y〜20K内のインクを循環させる構成を模式的に示す図である。
(Configuration in which ink in the inkjet recording heads 20Y to 20K according to the present embodiment is circulated)
Next, a configuration for circulating the ink in the inkjet recording heads 20Y to 20K according to the present embodiment will be described. Here, the configuration in which the ink in the ink
また、本明細書において、インクジェット記録ヘッド20Y〜20K内のインクの循環とは、インクジェット記録ヘッド20Y〜20Kへ供給されたインクのうち吐出されなかったインクをインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kから排出することを意味し、必ずしもインクジェット記録ヘッド20Yからインクを回収して再びインクジェット記録ヘッド20Yへ供給する場合に限られず、古いインクをインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kから排出して新しいインクをインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kへ供給するのみで古いインクの再供給を行わない場合も含まれる。
Further, in this specification, the circulation of ink in the ink jet recording heads 20Y to 20K means that ink that has not been ejected out of ink supplied to the ink jet recording heads 20Y to 20K is discharged from the ink jet recording heads 20Y to 20K. Is not necessarily limited to the case where the ink is recovered from the ink
図3に示すように、インクジェット記録ヘッド20Yには、供給側背圧発生部40と排出側背圧発生部60が接続されている。供給側背圧発生部40は、インクジェット記録ヘッド20Yに供給されるインクへ付与される背圧を発生させる。
As shown in FIG. 3, a supply-side back
供給側背圧発生部40には、供給側背圧発生部40内の圧力を検知するための検知センサ42が設けられている。
The supply-side back
一方、排出側背圧発生部60は、インクジェット記録ヘッド20Yから排出されるインクへ付与される背圧を発生させる。
On the other hand, the discharge side back
排出側背圧発生部60にも、供給側背圧発生部40と同様に、排出側背圧発生部60内の圧力を検知するための検知センサ62が設けられている。
Similarly to the supply-side back
また、供給側背圧発生部40には、供給側背圧発生部40へインクを供給するための供給路44の一端部が接続されている。供給路44の他端部には、供給側水頭差発生部46が接続されている。
In addition, one end of a
これにより、供給側水頭差発生部46からインクジェット記録ヘッド20Yへインクを供給するための供給流路が、供給路44及び供給側背圧発生部40により形成される。
As a result, a supply channel for supplying ink from the supply-side hydraulic head
また、供給路44には、インクジェット記録ヘッド20Y側へのインクの流通のみを許容する一方向弁48が設けられている。
The
一方、排出側背圧発生部60には、排出側背圧発生部60からインクを排出するための排出路64の一端部が接続されている。排出路64の他端部には、排出側水頭差発生部66が接続されている。
On the other hand, one end of a
これにより、インクジェット記録ヘッド20Yから排出側水頭差発生部66へインクを排出するための排出流路が、排出路64及び排出側背圧発生部60により形成される。
As a result, a discharge channel for discharging ink from the inkjet recording head 20 </ b> Y to the discharge-side hydraulic head
また、排出路64には、インクジェット記録ヘッド20Y側からのインクの流通のみを許容する一方向弁68が設けられている。
The
供給側水頭差発生部46及び排出側水頭差発生部66は、供給路44側と排出路64側との間に水頭差を発生されることにより、供給流路(供給路44及び供給側背圧発生部40)からインクジェット記録ヘッド20Yに供給されたインクを排出流路(排出路64及び排出側背圧発生部60)に排出してインクジェット記録ヘッド20Yのインクを循環させる。
The supply-side hydraulic head
供給側水頭差発生部46と排出側背圧発生部60との間には、供給側水頭差発生部46から排出側背圧発生部60まで、所定のインク流量が確保できるような水頭差が設定されている。
Between the supply-side hydraulic head
インク流量としては、インクの循環の目的であるインクの増粘の抑制やインク内の気泡の排出が、良好に行われるために、例えば、約230[cc/min]に設定される。 The ink flow rate is set to, for example, about 230 [cc / min] in order to satisfactorily suppress the increase in the viscosity of the ink and discharge the bubbles in the ink, which are the purpose of the ink circulation.
さらに、供給側水頭差発生部46には、第1流路43の一端部が接続され、第1流路43の他端部は、供給側背圧発生部40に接続されている。この第1流路43には、インクジェット記録ヘッド20Yに供給されるインクへ付与される背圧を制御する第1ポンプ45が設けられている。第1ポンプ45には、例えば、第1流路43を形成するチューブをしごいてインクを送るチューブポンプが用いられる。
Further, one end of the
第1ポンプ45は、供給側背圧発生部40に設けられた検知センサ42からの信号を元に、図示されない制御装置により、供給側背圧発生部40内の圧力が設定値になるように制御される。
The
一方、排出側水頭差発生部66には、第2流路63の一端部が接続され、第2流路63の他端部は、排出側背圧発生部60に接続されている。この第2流路63には、インクジェット記録ヘッド20Yから排出されるインクへ付与される背圧を制御する第2ポンプ65が設けられている。第2ポンプ65には、例えば、第2流路63を形成するチューブをしごいてインクを送るチューブポンプが用いられる。
On the other hand, one end of the
第2ポンプ65は、排出側背圧発生部60に設けられた検知センサ62からの信号を元に、図示されない制御装置により、排出側背圧発生部60内の圧力が設定値になるように制御される。
The
また、排出側水頭差発生部66は、戻し路67でインクタンク21Yと接続されている。戻し路67は、排出側水頭差発生部66の所定の高さに接続されており、排出側水頭差発生部66内のインクが所定量に達すると、インクをインクタンク21Yへ戻し、排出側水頭差発生部66内の液面の位置を一定にする。
Further, the discharge-side hydraulic head
一方、供給側水頭差発生部46は、供給側背圧発生部40と排出側背圧発生部60との間の水頭差を一定に保持する保持機構として機能する戻し路47及び送り路49でインクタンク21Yと接続されている。送り路49には、インクタンク21Yから供給側水頭差発生部46へインクを供給するための供給用ポンプ41が設けられている。この供給用ポンプ41は、常時に駆動しており、インクタンク21Yから供給側水頭差発生部46へ常時にインクが送られる。
On the other hand, the supply-side hydraulic head
戻し路47は、供給側水頭差発生部46の所定の高さに接続されており、供給側水頭差発生部46内のインクが所定量に達すると、インクをインクタンク21Yへ戻し、供給側水頭差発生部46内の液面の位置を一定にする。これにより、供給側背圧発生部40と排出側背圧発生部60との間の水頭差が一定に保持される。
The
(本実施形態の作用)
次に、上記の実施形態について作用を説明する。
(Operation of this embodiment)
Next, the operation of the above embodiment will be described.
本実施形態の構成では、インクジェット記録ヘッド20Yからインク滴を吐出していないときにおいて、供給側水頭差発生部46と排出側水頭差発生部66との間の水頭差により、供給路44、供給側背圧発生部40、インクジェット記録ヘッド20Y、排出側背圧発生部60及び排出路64を通じて、供給側水頭差発生部46から排出側背圧発生部60までインクが流通し、インクジェット記録ヘッド20Y内のインクが循環する。
In the configuration of the present embodiment, when the ink droplets are not ejected from the ink
インクの循環は、インクの増粘の抑制やインク内の気泡の排出するために行われ、これらを実現するためには、インク流量は、例えば、約230[cc/min]が必要となる。 The circulation of the ink is performed in order to suppress the increase in the viscosity of the ink and to discharge the bubbles in the ink. In order to realize these, the ink flow rate needs about 230 [cc / min], for example.
本実施形態では、供給側水頭差発生部46と排出側水頭差発生部66との間の水頭差により、インク流量が、例えば、約230[cc/min]に維持される。
In the present embodiment, the ink flow rate is maintained at, for example, about 230 [cc / min] due to the water head difference between the supply-side water head
このときは、インク滴の吐出が行われていないので、インクジェット記録ヘッド20Yでインクは消費されず、通常、供給側背圧発生部40内の圧力及び排出側背圧発生部60内の圧力は変化せず、第1ポンプ45及び第2ポンプ65は、作動しない。
At this time, since ink droplets are not ejected, ink is not consumed by the
一方、インクジェット記録ヘッド20Yからインク滴を吐出するときにおいては、インクジェット記録ヘッド20Yでインクは消費され、水頭差によるインクの循環のみでは、通常、供給側背圧発生部40及び排出側背圧発生部60の圧力低下が検知センサ42及び検知センサ62により検知され、インクジェット記録ヘッド20Yへのインク供給の不足が検出される。
On the other hand, when ink droplets are ejected from the
インクジェット記録ヘッド20Yへ不足なくインクを供給するためには、インク流量として、例えば約6[cc/min]が必要となる。
In order to supply ink to the
インクジェット記録ヘッド20Yへの不足分を補うように、第1ポンプ45及び第2ポンプ65により、インク流量が例えば、約6[cc/min]に制御される。
The ink flow rate is controlled to, for example, about 6 [cc / min] by the
すなわち、第1ポンプ45により供給側水頭差発生部46から供給側背圧発生部40へインクが供給され、第2ポンプ65により排出側水頭差発生部66から排出側背圧発生部60へインクが供給される。これにより、供給側背圧発生部40及び排出側背圧発生部60の背圧の変動が抑えられる。
That is, the
本実施形態では、供給側水頭差発生部46と排出側水頭差発生部66との間の水頭差により、インクジェット記録ヘッド20Y内のインクの循環が行われる。このため、第1ポンプ45及び第2ポンプ65は、インクの循環に用いられず、インクジェット記録ヘッド20Yに供給されるインクへ付与される背圧を発生させるための流量(インクの循環に比して微量な流量、例えば、約6[cc/min])のみを制御すればよくなり、ポンプの選択肢の拡大、低コスト化が可能になる。また、インクの循環は水頭差により行われるので、非吐出時における電力の消費を小さくすることが出来る。
In the present embodiment, ink circulation in the ink jet recording head 20 </ b> Y is performed by a water head difference between the supply side water head
また、本実施形態では、供給路44及び排出路64には、一方向弁48及び一方向弁68がそれぞれ設けられているので、水頭差による流れが、第1ポンプ45及び第2ポンプ65により、逆流することはない。
In the present embodiment, the one-
なお、図4に示すように、第2流路63及び第2流路63に設けられた第2ポンプ65を有さない構成であってもよい。これにより、流路の数を低減でき、装置構成の小型化が図れる。
In addition, as shown in FIG. 4, the structure which does not have the
また、古いインクをインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kから排出して新しいインクをインクジェット記録ヘッド20Y〜20Kへ供給するのみで古いインクの再供給を行わない構成においては、図5に示すように、排出側水頭差発生部66を排液路69で廃インクタンク61と接続する構成としても良い。この構成では、排出側水頭差発生部66内のインクが所定量に達すると、インクが廃インクタンク61へ排出される。
Further, in a configuration in which old ink is discharged from the ink jet recording heads 20Y to 20K and new ink is supplied to the ink jet recording heads 20Y to 20K and old ink is not resupplied, as shown in FIG. The water head
また、図6に示すように、第1流路43及び第2流路を有せず、第1ポンプ45を供給路44に設け、第2ポンプ65を排出路64に設けた構成であってもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the
第1ポンプ45及び第2ポンプ65としては、非動作時に供給路44及び排出路64をそれぞれ遮断しないようなポンプ、例えば、軸流ポンプが用いられる。
As the
この構成では、インクジェット記録ヘッド20Yからインク滴を吐出していないときにおいて、第1ポンプ45及び第2ポンプ65よる流路閉鎖がなく、供給側水頭差発生部46と排出側水頭差発生部66との間の水頭差により、供給路44、供給側背圧発生部40、インクジェット記録ヘッド20Y、排出側背圧発生部60及び排出路64を通じて、供給側水頭差発生部46から排出側背圧発生部60までインクが流通し、インクジェット記録ヘッド20Y内のインクが循環する。
In this configuration, when ink droplets are not ejected from the ink
一方、インクジェット記録ヘッド20Yからインク滴を吐出するときにおいては、インクジェット記録ヘッド20Yでインクは消費され、水頭差によるインクの循環のみでは、通常、供給側背圧発生部40及び排出側背圧発生部60の圧力低下が検知センサ42及び検知センサ62により検知され、インクジェット記録ヘッド20Yへのインク供給の不足が検出される。
On the other hand, when ink droplets are ejected from the
インクジェット記録ヘッド20Yへの不足分を補うように、第1ポンプ45及び第2ポンプ65により、インク流量が例えば、約6[cc/min]に制御される。
The ink flow rate is controlled to, for example, about 6 [cc / min] by the
すなわち、第1ポンプ45により供給側水頭差発生部46から供給側背圧発生部40へインクが供給され、第2ポンプ65により排出側水頭差発生部66から排出側背圧発生部60へインクが供給される。これにより、供給側背圧発生部40及び排出側背圧発生部60の背圧の変動が抑えられる。
That is, the
さらに、図7に示すように、排出側水頭差発生部66からのインクをインクタンク21Yではなく供給側水頭差発生部46へ直接インクを戻す構成としても良い。
Further, as shown in FIG. 7, the ink from the discharge-side head
この構成では、排出側水頭差発生部66は、戻し路67により供給側水頭差発生部46と接続されている。戻し路67は、排出側水頭差発生部66の所定の高さに接続されており、排出側水頭差発生部66内のインクが所定量に達すると、戻し路67に設けられた戻しポンプ52によりインクを供給側水頭差発生部46へ戻し、排出側水頭差発生部66内の液面の位置を一定にする。
In this configuration, the discharge-side hydraulic head
また、供給側水頭差発生部46の液面を検出するセンサ50が設けられている。供給用ポンプ41は、図示されない制御装置により、供給側水頭差発生部46の液面が、設定値より低くなっていることをセンサ50により検出されたときに駆動され、供給側水頭差発生部46内の液面の位置を一定にする。これにより、供給側背圧発生部40と排出側背圧発生部60との間の水頭差が一定に保持される。
In addition, a sensor 50 that detects the liquid level of the supply-side water head
この構成により、インクジェット記録ヘッド20Yを循環してきたインクは、排出側水頭差発生部66から直接供給側水頭差発生部46へ還流されるので、インクタンク21Y内のインクと、インクジェット記録ヘッド20Yから排出されたインクが混ざることがなく、インクタンク21Y内のインクが汚れない。
With this configuration, the ink that has circulated through the
本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made.
10 インクジェット記録装置
20Y〜20K インクジェット記録ヘッド
21Y〜21K インクタンク(液体貯留部)
40 供給側背圧発生部(供給流路)
43 第1流路
44 供給路(供給流路)
45 第1ポンプ
46 供給側水頭差発生部
47 戻し路(保持機構)
48 一方向弁
49 送り路
60 排出側背圧発生部(排出流路)
63 第2流路
64 排出路(排出流路)
65 第2ポンプ
66 排出側水頭差発生部
67 戻し路
68 一方向弁
10
40 Supply-side back pressure generator (supply channel)
43
45
48 one-
63
65
Claims (6)
前記液滴吐出ヘッドに接続され、前記液滴吐出ヘッドへ液体を供給するための供給流路と、
前記液滴吐出ヘッドに接続され、前記液滴吐出ヘッドから液体を排出するための排出流路と、
前記供給流路及び前記排出流路にそれぞれ接続され、前記供給流路側と前記排出流路側との間に水頭差を発生されることにより、前記供給流路から前記液滴吐出ヘッドに供給された液体を前記排出流路に排出して前記液滴吐出ヘッド内の前記液体を循環させる一対の水頭差発生部と、
前記液滴吐出ヘッドに供給される液体へ付与される背圧を制御する第1ポンプと、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge head for discharging droplets;
A supply flow path connected to the droplet discharge head for supplying liquid to the droplet discharge head;
A discharge passage connected to the droplet discharge head for discharging liquid from the droplet discharge head;
Connected to the supply flow path and the discharge flow path, respectively, and a water head difference is generated between the supply flow path side and the discharge flow path side, thereby being supplied from the supply flow path to the droplet discharge head A pair of water head difference generating portions for discharging the liquid to the discharge flow path and circulating the liquid in the droplet discharge head;
A first pump for controlling a back pressure applied to the liquid supplied to the droplet discharge head;
A droplet discharge apparatus comprising:
前記第1流路に設けられた前記第1ポンプと、
前記供給流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッド側への前記液体の流通のみを許容する一方向弁と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。 A first flow path having one end connected to the water head difference generation section connected to the supply flow path and the other end joined to the supply flow path;
The first pump provided in the first flow path;
A one-way valve provided in the supply flow path and allowing only the liquid to flow to the liquid droplet ejection head;
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1, further comprising:
前記第2流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッドから排出される液体へ付与される背圧を制御する第2ポンプと、
前記排出流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッド側からの前記液体の流通のみを許容する一方向弁と、
を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液滴吐出装置。 A second flow path having one end connected to the hydraulic head difference generation section connected to the discharge flow path and the other end joined to the discharge flow path;
A second pump that is provided in the second flow path and controls a back pressure applied to the liquid discharged from the droplet discharge head;
A one-way valve provided in the discharge flow path and allowing only the liquid to flow from the droplet discharge head side;
The droplet discharge device according to claim 1, further comprising:
前記排出流路に設けられ、前記液滴吐出ヘッドから排出される液体へ付与される背圧を制御する第2ポンプと、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。 The first pump provided in the supply flow path;
A second pump that is provided in the discharge channel and controls a back pressure applied to the liquid discharged from the droplet discharge head;
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1, further comprising:
前記排出流路に接続された水頭差発生部から前記液体貯留部へ前記液体を戻す戻し路と、
前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体貯留部から前記液体を送る送り路と、
前記一対の水頭差発生部の水頭差を一定に保持する保持機構と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 A liquid reservoir for storing the liquid;
A return path for returning the liquid from the water head difference generating section connected to the discharge flow path to the liquid storage section;
A feed path for sending the liquid from the liquid storage section to a water head difference generation section connected to the supply flow path;
A holding mechanism for holding the water head difference of the pair of water head difference generating parts constant;
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1, wherein the liquid droplet ejection apparatus is provided.
前記液体を貯留する液体貯留部と、
前記供給流路に接続された水頭差発生部へ前記液体貯留部から液体を送る送り路と、
前記一対の水頭差発生部の水頭差を一定に保持する保持機構と、
を備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液滴吐出装置。 A return path for returning the liquid from the head difference generating unit connected to the discharge channel to the head difference generating unit connected to the supply channel;
A liquid reservoir for storing the liquid;
A feed path for sending liquid from the liquid reservoir to the head difference generator connected to the supply flow path;
A holding mechanism for holding the water head difference of the pair of water head difference generating parts constant;
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1, wherein the liquid droplet ejection apparatus is provided.
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