JP2014193555A - Switching valve unit for backwash, liquid jet head and liquid jet device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は逆洗用切替弁ユニット、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関し、特に液体流路の途中に異物捕捉用のフィルターを有する液体噴射ヘッドの洗浄に適用して有用なものである。 The present invention relates to a backwashing switching valve unit, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus, and is particularly useful when applied to cleaning a liquid ejecting head having a foreign matter capturing filter in the middle of a liquid flow path.
従来から、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式記録装置(以下、「記録装置」ともいう。)が広く知られている。この種の記録装置は、往復移動するキャリッジ上にインクジェット式液体噴射ヘッド(以下、「記録ヘッド」ともいう)を搭載し、この記録ヘッドに記録装置の所定箇所に装着されたインクカートリッジ(液体収容体)からインク(液体)を供給し、そのインクを記録ヘッドのノズル形成面に形成されたノズルからターゲットとしての記録媒体に噴射することにより印刷を行なうようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, ink jet recording apparatuses (hereinafter also referred to as “recording apparatuses”) are widely known as liquid ejecting apparatuses that eject liquid onto a target. In this type of recording apparatus, an ink jet liquid ejecting head (hereinafter also referred to as “recording head”) is mounted on a carriage that reciprocates, and an ink cartridge (liquid storage unit) that is mounted on the recording head at a predetermined location. Printing is performed by supplying ink (liquid) from the body and ejecting the ink from a nozzle formed on the nozzle formation surface of the recording head to a recording medium as a target.
このため、この種の記録装置では、インクカートリッジから記録ヘッドにインクを供給する液体供給路を有したバルブユニット(液体供給装置)がキャリッジ上に設けられ、そのバルブユニットにおける液体供給路の途中にはインクを一時貯留可能な圧力室(液体貯留部)が設けられている(例えば特許文献1参照)。そして、このバルブユニットでは、圧力室よりもインクカートリッジ側(上流側)となる液体供給路の途中にフィルターが介装されている。すなわち、インクカートリッジ側から圧力発生室内に流入するインク中に異物が含まれていたとしても、その異物が圧力発生室内へ流入することをフィルターによって抑制するようにしている。 For this reason, in this type of recording apparatus, a valve unit (liquid supply apparatus) having a liquid supply path for supplying ink from the ink cartridge to the recording head is provided on the carriage, and is located in the middle of the liquid supply path in the valve unit. Is provided with a pressure chamber (liquid storage part) capable of temporarily storing ink (see, for example, Patent Document 1). In this valve unit, a filter is interposed in the middle of the liquid supply path on the ink cartridge side (upstream side) from the pressure chamber. In other words, even if foreign matter is contained in the ink flowing from the ink cartridge side into the pressure generating chamber, the filter prevents the foreign matter from flowing into the pressure generating chamber.
また、フィルター部材がバルブユニット側から供給されるインクを記録ヘッド内に流入させるインク導入口に熱溶着されているものもある(例えば特許文献2参照)。
そして、ある程度の期間、印刷等に使用した記録ヘッドでは、フィルターで捕捉し、溜まった異物を除去するために、そのノズル側から吐出の際のインクの流通方向とは逆に洗浄液を記録ヘッドの内部に流し込みフィルターに溜まった異物を洗浄・除去する逆洗(逆洗浄ともいう)が行なわれるものもある。
In some cases, the filter member is thermally welded to an ink introduction port through which ink supplied from the valve unit side flows into the recording head (see, for example, Patent Document 2).
The recording head used for printing or the like for a certain period of time captures with a filter, and in order to remove the accumulated foreign matter, the cleaning liquid is applied to the recording head in the direction opposite to the flow direction of the ink when discharging from the nozzle side. Some of them are subjected to backwashing (also called backwashing) for cleaning and removing foreign substances accumulated in the filter.
ところが、従来の記録ヘッドのフィルターの逆洗は、記録ヘッドを記録装置から取り外して行なっていたので、これを取り外す等の作業が必要になり、最近の記録装置の大型化、複雑化と相俟って逆洗が多くの作業時間を必要とする面倒な作業となっていた。
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
However, the conventional backwashing of the filter of the recording head has been performed by removing the recording head from the recording apparatus, which requires work such as removing the recording head. So backwashing was a cumbersome task requiring a lot of work time.
Such a problem exists not only in the ink jet recording head but also in a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink.
本発明は、上記従来技術に鑑み、容易なフィルターの逆洗を可能とする逆洗用切替弁ユニット、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a backwashing switching valve unit, a liquid ejecting head, and a liquid ejecting apparatus that enable easy backwashing of a filter.
上記課題を解決する本発明の態様は、液体噴射ヘッドから吐出される液体を切替室に向けて流通させる第1の流路と、逆洗時の洗浄液を前記切替室から排出させる第2の流路と、前記切替室から前記液体噴射ヘッドの流路に向けて前記液体を流通させるとともに前記液体噴射ヘッドの流路から導入された洗浄液を前記切替室に向けて流通させる第3の流路と、前記第1の流路と前記切替室との間および前記第2の流路と前記切替室との間をそれぞれ開閉するとともに、前記開閉を一方が開となると他方が閉となるように動作する弁体とを有することを特徴とする逆洗用切替弁ユニットにある。
本態様によれば、弁体を一方向または反対方向に移動させるだけで簡単に通常モード(印字モード)と逆洗モードとの切替・選択を行うことができる。なお、弁体は一方が開のとき他方が必ず閉となっているというものに限られず、切り替え動作中に一時的に両方が開となっているものも含まれる。
An aspect of the present invention that solves the above-described problems includes a first flow path for flowing the liquid discharged from the liquid jet head toward the switching chamber, and a second flow for discharging the cleaning liquid at the time of backwashing from the switching chamber. A third flow path for flowing the liquid from the switching chamber toward the flow path of the liquid ejecting head and for allowing the cleaning liquid introduced from the flow path of the liquid ejecting head to flow toward the switching chamber. Opening and closing between the first flow path and the switching chamber and between the second flow path and the switching chamber, respectively, and operating so that when the one is opened, the other is closed A switching valve unit for backwashing, characterized in that it has a valve body.
According to this aspect, it is possible to easily switch and select between the normal mode (printing mode) and the backwash mode only by moving the valve body in one direction or the opposite direction. Note that the valve body is not limited to one in which one is open but the other is always closed, and includes one in which both are temporarily open during the switching operation.
ここで、前記弁体はロッドを介して一体的に連結され、一方の弁体を介して作用するバネ力により通常時には前記第1の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第2の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉される一方、逆洗時には前記バネ力に抗して前記ロッドを押すことにより前記弁体を一体的に移動させて前記第2の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第1の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉されるよう構成することができる。この場合には、ロッドに外力を付与して該ロッドを押し込むことで逆洗モードへの変更・選択を行うことができる。さらに、ロッドを押し込む作業は、後述するように簡単に自動化を図り得る。 Here, the valve body is integrally connected via a rod, and at the same time the first flow path and the switching chamber are communicated with each other by a spring force acting via one valve body. The valve body is opened and closed so that the space between the second flow path and the switching chamber is closed, while the valve body is integrated by pushing the rod against the spring force during backwashing. The valve body is opened and closed so that the second flow path and the switching chamber communicate with each other to be closed, and at the same time, the first flow path and the switching chamber are closed. Can be configured. In this case, it is possible to change or select the backwash mode by applying an external force to the rod and pushing the rod. Furthermore, the operation of pushing the rod can be easily automated as will be described later.
また、前記弁体はロッドを介して一体的に連結され、一方の弁体を介して作用するバネ力により通常時には前記第1の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第2の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉される一方、逆洗時には前記第2の流路に作用するポンプの負圧と大気圧との差に基づく外力で前記バネ力に抗して前記ロッドを押すことにより前記弁体を一体的に移動させて前記第2の流路と前記切替室との間が連通され、同時に前記第1の流路と前記切替室との間が閉塞されて前記弁体が開閉されるよう構成することができる。この場合には、逆洗処理に伴い洗浄液の吸込みのためにポンプを駆動するだけで、自動的に逆洗モードとすることができる。 Further, the valve body is integrally connected through a rod, and at the same time the first flow path and the switching chamber are communicated with each other by a spring force acting through one valve body, While the valve body is opened and closed so that the space between the second flow path and the switching chamber is closed, the difference between the negative pressure of the pump acting on the second flow path and the atmospheric pressure during backwashing By pushing the rod against the spring force with an external force based on the above, the valve body is moved integrally to communicate between the second flow path and the switching chamber, and at the same time, the first flow The valve element can be configured to be opened and closed by closing a path between the passage and the switching chamber. In this case, it is possible to automatically enter the backwash mode simply by driving the pump for sucking the cleaning liquid along with the backwash process.
さらに、前記第1の流路側と前記第2の流路側との間を移動可能に前記切替室内に配設され、両者の間隔が伸縮可能にバネにより連結された2枚の弁体を有し、前記切替室内に液体が充填されている状態では、前記弁体のそれぞれが、前記バネのバネ力により前記第1の流路側および前記第2の流路側に移動して前記第1の流路と前記切替室との間、および前記第2の流路と前記切替室の間をいずれも閉塞し、前記第2の流路と前記切替室との間の連通状態を遮断した状態で、前記液体を前記切替室から第3の流路を介して外部に排出した際に切替室が負圧になることにより前記第1の流路側の弁体を前記第2の流路側に移動させることにより前記第1の流路と前記切替室との間を連通させて前記切替室への液体の供給を可能とする一方、逆洗時には、前記第2の流路に作用するポンプの負圧と大気圧との差に基づく第2の流路側におけるロッドの、前記第1の流路から第2の流路に至る方向の変位量よりも前記切替室内の前記負圧と大気圧との差に基づく第1の流路側における他のロッドの前記方向の変位量よりも大きくなるようにすることで前記ロッドの先端を第2の流路側の弁体に当接させ、前記弁体を第1の流路側に移動させることで前記第1の流路と前記切替室との間の流路を閉じるとともに、前記第2の流路と前記切替室との間の流路を開くように構成することもできる。この場合には、通常印刷時のいわゆる自己封止機能が確保される。その上で、逆洗処理に伴い洗浄液の吸込みのためにポンプを駆動するだけで、自動的に逆洗モードとすることができる。 Furthermore, it has two valve bodies which are disposed in the switching chamber so as to be movable between the first flow path side and the second flow path side, and the distance between the two is extendable and connected by a spring. In the state where the switching chamber is filled with the liquid, each of the valve bodies moves to the first flow path side and the second flow path side by the spring force of the spring, and the first flow path And between the switching chamber and between the second flow path and the switching chamber, and in a state where the communication state between the second flow path and the switching chamber is blocked, When the liquid is discharged from the switching chamber to the outside through the third flow path, the switching chamber becomes negative pressure, thereby moving the valve body on the first flow path side to the second flow path side. The first flow path and the switching chamber communicate with each other to allow the liquid to be supplied to the switching chamber. Sometimes, the amount of displacement of the rod on the second channel side in the direction from the first channel to the second channel based on the difference between the negative pressure of the pump acting on the second channel and the atmospheric pressure The tip of the rod is moved in the second flow direction by making the displacement larger than the displacement amount of the other rod in the direction on the first flow path side based on the difference between the negative pressure and the atmospheric pressure in the switching chamber. Close the flow path between the first flow path and the switching chamber by moving the valve body toward the first flow path side by contacting the valve body on the road side, and the second flow path It can also comprise so that the flow path between the said switching chambers may be opened. In this case, a so-called self-sealing function during normal printing is ensured. In addition, it is possible to automatically enter the backwash mode only by driving the pump for sucking the cleaning liquid in accordance with the backwash process.
本発明の他の態様は、上記逆洗用切替弁ユニットを搭載したことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
本態様によれば、液体噴射ヘッドを分解することなくそのままで、逆洗処理を行うことができる。
According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting head including the backwash switching valve unit.
According to this aspect, the back washing process can be performed without disassembling the liquid jet head.
本発明の他の態様は、上記液体噴射ヘッドを搭載したことを特徴とする液体噴射装置にある。
本態様によれば、液体噴射ヘッドを分解することなくそのままで、逆洗洗浄処理を行うことができるので、逆洗処理に要する時間を飛躍的に短縮できる。この結果、印刷等、当該液体噴射装置の本来的な処理のスループットを向上させることができる。
Another aspect of the invention is a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head.
According to this aspect, the backwashing cleaning process can be performed without disassembling the liquid jet head, so that the time required for the backwashing process can be dramatically shortened. As a result, it is possible to improve the throughput of the original processing of the liquid ejecting apparatus such as printing.
ここで、逆洗処理に際し、前記液体噴射ヘッドを非印字エリア移動した際、前記ロッドの先端が装置本体側の固定部に当接されることで、前記バネ力に抗して前記ロッドを押す力を得るように構成することができる。この場合には、液体噴射ヘッドを非印字エリアに移動するだけで逆洗処理の準備が完了する。 Here, when the liquid ejecting head is moved in the non-printing area during the back washing process, the rod is pushed against the spring force by the tip of the rod coming into contact with the fixing portion on the apparatus main body side. Can be configured to gain power. In this case, the preparation for the backwash process is completed simply by moving the liquid jet head to the non-printing area.
また、逆洗処理に際し、前記液体噴射ヘッドを非印字エリア移動した際、フラッシング用のキャップに液体噴射ヘッドを装着する際にノズル面が相対的に低下する低下量を利用して装置本体側の凸部に先端を当接させた前記ロッドを上方に押し込むようにすることで、前記バネ力に抗して前記ロッドを押す力を得るように構成することもできる。この場合には、液体噴射ヘッドを非印字エリアに移動するだけで逆洗処理の準備が完了する。 In addition, when the liquid ejecting head is moved to a non-printing area during the backwashing process, the lowering of the nozzle surface is relatively utilized when the liquid ejecting head is attached to the flushing cap. It is also possible to obtain a force for pushing the rod against the spring force by pushing the rod whose tip is in contact with the convex portion upward. In this case, the preparation for the backwash process is completed simply by moving the liquid jet head to the non-printing area.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置(以下、単に記録装置ともいう)の概略斜視図である。同図に示すように、本形態に係るインクジェット式記録装置Iは、インクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドともいう)1を有しており、さらに記録ヘッド1にインクを供給する供給手段を構成するインクカートリッジ2が着脱可能に設けられている。記録ヘッド1を搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動可能に設けられている。この記録ヘッド1は、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出する。すなわち、固体である粒子が液体中に分散した分散系液体であるインク、例えば顔料インクをノズルから吐出する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view of an ink jet recording apparatus (hereinafter also simply referred to as a recording apparatus) which is an example of a liquid ejecting apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, an ink jet recording apparatus I according to this embodiment has an ink jet recording head (hereinafter also simply referred to as a recording head) 1, and further includes supply means for supplying ink to the
また、キャリッジ軸5の一端部近傍には、駆動モーター6が設けられており、駆動モーター6の軸の先端部には外周に溝を有する第1のプーリー6aが設けられている。さらに、キャリッジ軸5の他端部近傍には、駆動モーター6の第1のプーリー6aに対応する第2のプーリー6bが回転可能に設けられており、これら第1のプーリー6aと第2のプーリー6bとの間には環状でゴム等の弾性部材からなるタイミングベルト7が掛けられている。
A
そして、駆動モーター6の駆動力がタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、記録ヘッド1を搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って主走査方向に移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ3に沿ってプラテン8が設けられている。このプラテン8は図示しない紙送りモーターの駆動力により回転できるようになっており、給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて副走査方向に搬送されるようになっている。
Then, the driving force of the driving
装置本体4内において記録シートSが搬送される領域から外れた位置に設けられたホームポジション(HP)には、記録ヘッド1のノズル形成面のメンテナンス(清掃)を行なうためのメンテナンスエリアが形成してあり、その中に本形態では逆洗エリア10が配設されている。後に詳述するフィルターの逆洗は、逆洗エリア10で行なわれる。
A maintenance area for performing maintenance (cleaning) of the nozzle formation surface of the
なお、図1に図示はしないが、本形態の記録装置Iにおける記録ヘッド1からフィルターを逆洗することで生じた廃液を逆洗エリア10に排出する排出チューブが存在する。次に、逆洗用切替弁ユニットの具体的な構成に関し、第1〜第4の実施の形態としてそれぞれ図面に基づき詳述する。なお、以下では、負圧になるという言葉を、平常時よりも圧力が低くなるという意味で用いている。
Although not shown in FIG. 1, there is a discharge tube for discharging waste liquid generated by backwashing the filter from the
<第1の実施の形態>
図2は第1の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。同図(a)がインク供給時の態様、(b)が逆洗時の態様をそれぞれ示している。両図に示すように、本形態に係る逆洗用切替弁ユニット11には、その本体12に、インク供給ポート13、逆洗用ポート14および接続ポート15の3種類の開口が形成されている。本体12の中央部には空間である切換室16が形成されている。切換室16にはインク供給ポート13との間を連通する流路17,逆洗用ポート14との間を連通する流路28および接続ポート15との間を接続する流路29が開口している。
<First Embodiment>
FIG. 2 is a cross-sectional view of the backwash switching valve unit according to the first embodiment. FIG. 4A shows an aspect when supplying ink, and FIG. 5B shows an aspect when backwashing. As shown in both figures, the backwashing switching
切換室16は本体12のインク供給ポート13側に設けられた弁室16A、逆洗用ポート14側に設けられた弁室16Bおよび弁室16A,16Bを連通する連絡室16Cからなる。弁室16A,16Bは、図中左右のそれぞれの開口部が可撓性部材であるフィルム部材18,19で閉塞されている。弁体20,21はロッド22を介して連結されて弁室16a,16bにそれぞれ配設されている。ロッド22の弁室16B側の端部にはバネ23が介装してある。バネ23は弁室16Bから弁室16Aに向かうバネ力を付与するもので、一端が弁体21に、また他端がフィルム部材19に当接させてある。したがって、ロッド22は、通常バネ23のバネ力で弁室16A側に向けて付勢されている。
The switching
したがって、通常時(インク供給時)には、図2(a)に示すように、弁体20が図中左側に移動することにより弁室16Aと連絡室16Cとの間を開放するとともに、弁体21が一体的に図中左側に移動することにより弁室16Bと連絡室16Cとの間を閉塞する。このとき、ロッド22の先端部はフィルム部材18を貫通して外部に大きく突出している。これがインク供給モードであり、弁体20が開状態、弁体21が閉状態となる。
Accordingly, during normal operation (when ink is supplied), as shown in FIG. 2A, the
一方、ロッド22の先端が何かに当接し、バネ23のバネ力に抗してロッド22が弁室16B側に移動した場合には、図2(b)に示すように、弁体21が図中右側に移動することにより弁室16Bと連絡室16Cとの間を開放するとともに、弁体20が一体的に図中右側に移動することにより弁室16Aと連絡室16Cとの間を閉塞する。これが逆洗モードであり、弁体20が閉状態、弁体21が開状態となる。ここで、ロッド22を弁室16B側に押圧する力は、図1において、逆洗時にキャリッジ3とともに記録ヘッド1を逆洗エリア10に移送した際、図2(b)に示すように、逆洗エリア10の突起10Aにロッド22の先端が当接するように構成しておけば良い。
On the other hand, when the tip of the
かかる本形態においては、記録ヘッド1(図1参照;以下同じ)にインクを供給する通常時には、逆洗用切替弁ユニット11を図2(a)の状態にしておく。この場合には、インクカートリッジ2からのインクが、インク供給ポート13を経由して図2(a)に矢印A1に示すように流れることにより、接続ポート15に連通している記録ヘッド1に供給される。
In this embodiment, the backwashing switching
一方、フィルターの逆洗時には、逆洗用切替弁ユニット11を図2(b)の状態にし、記録ヘッド1のノズルが洗浄液にひたるようにする。この場合には、逆洗エリア10内のポンプ100で洗浄液を引込むことにより、記録ヘッド1のノズルから吸い込まれ、フィルターを逆洗した洗浄液が、接続ポート15から図2(b)に矢印A2に示すように流れることにより、フィルターを洗浄した洗浄液が逆洗用ポート14及び排出チューブを経由して逆洗エリア10に排出され、所定の逆洗処理が行なわれる。
On the other hand, when the filter is backwashed, the backwashing switching
<第2の実施の形態>
図3は第2の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。同図(a)がインク供給時の態様、(b)が逆洗時の態様をそれぞれ示している。両図に示すように、本形態に係る逆洗用切替弁ユニット31には、その本体32に、インク供給ポート33、逆洗用ポート34および接続ポート35の3種類の開口が形成されている。本体32の中央部には空間である切換室36が形成されている。切換室36にはインク供給ポート33との間を連通する流路37および逆洗用ポート34との間を連通する流路38が開口しており、各流路37、38との間を弁体40、41で開閉するように構成してある。図3(a)では弁体40が開状態で、弁体41が閉状態、図3(b)では弁体40が閉状態で、弁体41が開状態である。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a cross-sectional view of the switching valve unit for backwashing according to the second embodiment. FIG. 4A shows an aspect when supplying ink, and FIG. 5B shows an aspect when backwashing. As shown in both figures, the backwashing switching
可撓性板材で形成した板バネ48は、その基端部が接続ポート35の近傍で本体32に固着されるとともに、先端部に弁体41が固着されている、また、可撓性部材で形成されて切換室36の下端開口部を閉塞している可撓性部材であるフィルム部材49の中央部には、弁体40を介してロッド42の下端が固着してある。ロッド42の上端は板バネ48の基端部と先端部の途中に固着してある。この結果、図3(a)の状態では、板バネ48のバネ力により図中下方に向かうバネ力により弁体41が同方向に押圧されて流路38との間を閉状態としている。同時に、板バネ48のバネ力によりロッド42を介して図中下方に向かうバネ力により弁体40が同方向に押圧されて流路37との間を開状態としている。これがインクカートリッジ2から記録ヘッド1にインクを供給する通常時の状態である。
The
一方、ロッド42が板バネ48のバネ力に抗して図中上方に押され、弁体40が本体32と当接することにより閉じると、同時にロッド42で押し上げられた板バネ48の先端に固着された弁体41も図中上方に移動することで流路38との間を開く。これがポンプ100の駆動により記録ヘッド1から吸込んだ洗浄液でフィルター44を洗浄した後、流路38および逆洗用ポート34を介して外部に排出する逆洗時の状態である。なお、ここで、流路38は本体32を紙面の裏側方向へ水平に伸び、さらに上方に方向を変えて逆洗用ポート34に連通している。
On the other hand, when the
逆洗用切替弁ユニット31は記録ヘッド1の流路部材1Bを介してヘッド本体1Aと一体となっている。ここで、逆洗の対象となるフィルター44が配設された流路部材1Bの流路45が記録ヘッド本体1Aの内部に連通されている。流路45は接続ポート35を介して切換室36に連通している。
The backwash switching
記録ヘッド1は、メンテナンス時のフラッシング(ノズル1AAを介して記録ヘッド1からインクを引いて強制的に吐出させるヘッド清掃方法)のため、キャップ43に装着されるが、本形態では、キャップ43に記録ヘッド1を装着した状態で逆洗も行なうようにした。このため、キャップ43には、上端がフィルム部材49を介してロッド42に当接する凸部43Aが形成してあり、図3(a)ではフィルム部材49には当接されていない凸部43Aを、キャップ43に記録ヘッド1を押し込んで装着することにより、図3(b)に示すように、フィルム部材49の下面に凸部43Aの先端が当接する。このことによりロッド42を図中上方に押圧する。かくして、図3(b)に示す逆洗モードとすることができる。
The
かかる本形態においては、記録ヘッド1にインクを供給する通常時には、逆洗用切替弁ユニット31を図3(a)の状態にしておく。この場合には、インクカートリッジ2からのインクが、インク供給ポート33を経由して図3(a)に矢印B1に示すように流れることにより、接続ポート35に連通している記録ヘッド1に供給される。
In this embodiment, at the normal time when ink is supplied to the
一方、フィルター44の逆洗時には、逆洗用切替弁ユニット31を図3(b)の状態にし、記録ヘッド1のノズル1AAが洗浄液にひたるようにする。この場合には、逆洗エリア10内のポンプ100で洗浄液を引込むことにより、記録ヘッド1のノズルから吸い込まれ、フィルターを逆洗した洗浄液が、接続ポート35から図3(b)に矢印B2に示すように流れることにより、フィルターを洗浄した洗浄液が逆洗用ポート34および排出チューブを経由して逆洗エリア10に排出され、所定の逆洗処理が行なわれる。
On the other hand, when the
<第3の実施の形態>
図4は第3の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。同図(a)がインク供給時の態様、(b)が逆洗時の態様をそれぞれ示している。両図に示すように、本形態に係る逆洗用切替弁ユニット51には、その本体52に、インク供給ポート53、逆洗用ポート54および接続ポート55の3種類の開口が形成されている。本体52の中央部には空間である切換室56が形成されている。切換室56は、本形態の場合、本体52の中央部に形成された大きな空間である中央空間56Aと、中央空間56Aの両側に対称に配設された連絡室56B,56Cとを有する。ここで、連絡室56Bにはインク供給ポート53との間を連通する流路57が、連絡室56Cには逆洗用ポート54との間を連通する流路68が開口しており、それぞれの外周側は可撓性部材であるフィルム部材58,59で閉塞されている。フィルム部材58,59の内面には、ロッド62の左右の端部が固着されている。ロッド62は連絡室56B、中央空間56A、連絡室56Cを貫通して配設されており、中央空間56A内で弁体60を固着している。弁体60の左右両端には、連絡室56Bとの間を開閉するための開閉パッド60Aおよび連絡室56Cとの間を開閉するための開閉パッド60Bが固着されている。また、弁体60の連絡室56B側の端面と本体52との間にはロッド62が貫通するバネ63が介装されている。すなわち、バネ63の一端が弁体60の連絡室56B側の端面に当接するとともに、他端が本体52に当接している。かかる状態でバネ63は、弁体60およびロッド62を連絡室56C側に押圧する。この結果、図4(a)に示す通常時には、バネ63のバネ力で弁体60が連絡室56C側に押圧されるので、開閉パッド60Bが中央空間56Aと連絡室56Cとの間を閉塞する。ここで、中央空間56Aおよび接続ポート55との間は流路69で連通されており、この流路69を介して当該逆洗用切替弁ユニット51を記録ヘッド1に連通させることができる。
<Third Embodiment>
FIG. 4 is a cross-sectional view of the switching valve unit for backwashing according to the third embodiment. FIG. 4A shows an aspect when supplying ink, and FIG. 5B shows an aspect when backwashing. As shown in both figures, the backwashing switching
一方、フィルム部材59に外部から圧力が作用した場合には、バネ63によるバネ力に抗し、ロッド62を介して弁体60が連絡室56B側に移動される。この結果、開閉パッド60Bが本体52から離間し、中央空間56Aと連絡室56Cとの間が開放される。同時に開閉パッド60Aが本体52に当接されるので、中央空間56Aと連絡室56Bとの間は閉塞される。すなわち、図4(b)に示す状態となる。これが、逆洗時の状態である。本形態の場合、逆洗時にフィルム部材59を押圧する外力は、ポンプ100を駆動して連絡室56Cを負圧にすることにより作用する大気圧を利用する。
On the other hand, when pressure is applied to the
かかる本形態においては、記録ヘッド1にインクを供給する通常時には、逆洗用切替弁ユニット51を図4(a)の状態にしておく。この場合には、インクカートリッジ2からのインクが、インク供給ポート53を経由して図4(a)に矢印C1に示すように流れることにより、接続ポート55に連通している記録ヘッド1に供給される。
In this embodiment, at the normal time of supplying ink to the
一方、フィルターの逆洗時には、上述のように、連絡室56Cが負圧になり、これにより作用する大気圧によって、逆洗用切替弁ユニット51が図4(b)の状態になる。その状態でさらにポンプ100で洗浄液を引込むことにより、記録ヘッド1のノズルから吸い込まれ、フィルターを逆洗した洗浄液が、接続ポート55から図4(b)に矢印C2に示すように流れる。かくして、フィルターを洗浄した洗浄液が逆洗用ポート54および排出チューブを経由して逆洗エリア10に排出され、所定の逆洗処理が行なわれる。
On the other hand, at the time of backwashing of the filter, as described above, the
このように本形態によれば第1および第2の実施の形態とは異なり、物理的な接触を伴うことなく、ポンプ100を駆動して所定の負圧を発生させれば逆洗状態に切替えることができる。
As described above, according to the present embodiment, unlike the first and second embodiments, if the
なお、本形態では弁体60は、2枚の板材をロッド62に所定間隔を隔てて固着することによって形成しても勿論構わない。
In this embodiment, the
<第4の実施の形態>
図5〜図7は第4の実施の形態に係る逆洗用切替弁ユニットの断面図である。図5がインクをインクジェットヘッドに供給した後の吐出前の態様、図6がインク吐出直後の態様、図7が逆洗時の態様をそれぞれ示している。各図に示すように、本形態に係る逆洗用切替弁ユニット71には、その本体72に、インク供給ポート73、逆洗用ポート74および接続ポート75の3種類の開口が形成されている。
<Fourth embodiment>
5-7 is sectional drawing of the switching valve unit for backwashing based on 4th Embodiment. FIG. 5 shows a mode before ejection after ink is supplied to the inkjet head, FIG. 6 shows a mode immediately after ink ejection, and FIG. 7 shows a mode during backwashing. As shown in each drawing, the backwashing switching
本体72の内部には空間である切換室76が形成されている。切換室76は、中央部76Aと、中央部76Aに対して対称に形成された連絡室76B,76Cとの3つの区画からなる。連絡室76Bは、本体72の内周面から中央部に突出するフランジ部72Aに区画されてインク供給ポート73との間を連通する流路77を中央部76Aに連通させている。また、連絡室76Cは、本体72の内周面から中央部に突出するフランジ部72Bに区画されて逆洗用ポート74との間を連通する流路88を中央部76Aに連通させている。
A switching
弁体80,81は、相対向する板材からなり、バネ84を挟んでバネ84の両側に配設してある。ここで弁体80,81は相離れる方向(弁体80は左方向、弁体81は右方向)に移動するように付勢されている。そして、弁体80,81およびバネ84が一体となってスライド部材85と本体72との間の空間を閉塞しつつスライド部材85上を水平方向に摺動可能に配設されている。
The
かくして図5に示すインクの吐出前には、バネ84のバネ力により弁体80、81がフランジ部72A,72Bの端面にそれぞれ当接して中央部76Aと連絡室76B,76Cとの間を閉塞している。
Thus, before the ink is discharged as shown in FIG. 5, the
一方、図6に示すインクの吐出直後には中央部76Aが負圧になることにより大気圧を受けてフィルム部材78が撓み、ロッド82が連絡室76C側へ押されることにより、ロッド82の先端に当接された弁体80を同方向(図中右方向)に移動させるので、連絡室76Bと中央部76Aとの間が開放される。この結果、図中に矢印D1で示すように、インクカートリッジ2から流路77および連絡室76Bを介して中央部76Aにインクが充填される。このとき、弁体81は連絡室76Cに至る通路を閉じているので、連絡室76Cには中央部76Aに作用する負圧が作用せず、フィルム部材79およびロッド83は、図5に示す状態が維持される。インクの充填が終了し、中央部76Aが大気圧に回復するとフィルム部材78およびロッド82も図5の状態に戻る。
On the other hand, immediately after the ink is discharged as shown in FIG. 6, the
図7に示す逆洗時には図5の状態にある逆洗用切替弁ユニット71のポンプ100を駆動し、記録ヘッド1のノズルを介して洗浄液を引き込む。このことにより、連絡室76Cが負圧になり大気圧が作用することでフィルム部材79が内側(連絡室76C側)に撓む。この結果、ロッド83及び弁体81は連絡室76B側(図中左側)へ移動して連絡室76Cと中央部76Aとの間が開放される。その後もポンプ100を駆動することで、記録ヘッド1のノズルを介して洗浄液を引き込む。なお、記録ヘッド1のノズルを介して洗浄液を引き込む際には、中央部76Aに負圧が作用することでフィルム部材78が内側(中央部76A側)に撓もうとする。これによってロッド82は連絡室76C側(図中右側)へ移動しようとする。このときロッド83にかかる力がロッド82にかかる力よりも大きくなるように調整しておくことで、弁体80をフランジ部72Aの端面に押し付けるとともに、弁体81の移動により中央部76Aと連絡室76Cとの間を開放して両者を連通させることができる。かくして、中央部76Aから連絡室76Bに至る流路を閉塞した状態で中央部76Aと連絡室76Cとの間を開放することができるので、図中に矢印D2で示すように、逆洗用ポート74を介して流路89に流入した洗浄液を、流路88のみを介し、逆洗用ポート74および排出チューブを経由して逆洗エリア10に排出される。
At the time of backwashing shown in FIG. 7, the
図7に示すように、ロッド83にかかる力をロッド82にかかる力よりも大きくするための構成は種々考えられるが、例えばロッド83を、ロッド82のフィルム部材78の固着位置よりも、より変位量が大きいよりフィルム部材79の中央部に固着することが考えられる。あるいは、フィルム部材79の面積をフィルム部材78の面積よりも大きくすることも考えられる。
As shown in FIG. 7, various configurations for making the force applied to the
かかる本形態においては、逆洗用切替弁ユニット71が自己封止機能も有するので、平常時には、逆洗用切替弁ユニット71を図5の状態にしておく。かかる状態でインクを吐出させることにより、中央部76Aに作用する負圧で中央部76Aと連絡室76Bおよび流路77の間が開放され、図6の状態になり、インクカートリッジ2からのインクが、図6に矢印D1に示すように流れることにより、記録ヘッド1に所定量供給される。
In this embodiment, since the backwashing switching
一方、フィルターの逆洗時には、ポンプ100で洗浄液を引込むことにより、図7の状態になり、記録ヘッド1のノズルから吸い込まれ、フィルターを逆洗した洗浄液が、図7に矢印D2に示すように流れることにより、フィルターを洗浄した洗浄液が外部に排出され、所定の逆洗処理が行なわれる。
On the other hand, when the filter is backwashed, the cleaning liquid is drawn in by the
<他の実施の形態>
本発明に係る逆洗用切替弁ユニット11、31、51、71は、記録ヘッド1に最初から組み込んで構成することも、また後付けにより搭載させることもできる。
また、以下の変形例を組み合わせてもよいし、逆洗用切替弁ユニットの構造も上述の例に限られず、他の構造を用いてもよい。
<Other embodiments>
The backwash switching
Further, the following modifications may be combined, and the structure of the backwash switching valve unit is not limited to the above example, and other structures may be used.
また、上述したインクジェット式記録装置Iでは、インクジェット式記録ヘッド1がキャリッジ3に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド1が装置本体4に固定されて、紙等の記録シートSを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、いわゆるライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
In the ink jet recording apparatus I described above, the ink
また、上述したインクジェット式記録装置Iでは、ポンプ100は逆洗エリア10にあり、洗浄後の洗浄液も逆洗エリア10に排出されたが、特にこれに限定されない。例えば、ポンプ100や洗浄後の洗浄液の排出先がキャリッジ3上にあってもよいし、キャリッジ3外で逆洗エリア10とは異なる場所にあってもよい。
Further, in the ink jet recording apparatus I described above, the
また、例えば、第1の実施の形態において、弁体20,21が連絡室16C側に高い弾性を有し、ロッド22が押された際に、弁体20が流路を閉塞した後に弁体21が流路を開放するようにしてもよい。そして、他の実施の形態においても同様に、一方の流路が閉塞された後に他方の流路が解放されるようにしてもよい。
Further, for example, in the first embodiment, the
なお、上記した例では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッド1を、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置Iを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
In the above-described example, the ink
I インクジェット式記録装置(記録装置)、 1 インクジェット式記録ヘッド(記録ヘッド)、 11,31,51,71 逆洗用切替弁ユニット、 12,32,52,72 本体、 13,33,53,73 インク供給ポート、 14,34,54,74 逆洗用ポート、 15,35,55,75 接続ポート、 16,36,56,76 切替室、 17,28,29,37,38,45,57,68,69,77,88,89 流路、 20,21,40,41,60,80,81 弁体、 100 ポンプ I Inkjet recording device (recording device), 1 Inkjet recording head (recording head), 11, 31, 51, 71 Backwash switching valve unit, 12, 32, 52, 72 Main body, 13, 33, 53, 73 Ink supply port, 14, 34, 54, 74 Backwash port, 15, 35, 55, 75 Connection port, 16, 36, 56, 76 Switching chamber, 17, 28, 29, 37, 38, 45, 57, 68, 69, 77, 88, 89 flow path, 20, 21, 40, 41, 60, 80, 81 valve body, 100 pump
Claims (8)
前記第1の流路と前記切替室との間および前記第2の流路と前記切替室との間をそれぞれ開閉するとともに、前記開閉を一方が開となると他方が閉となるように動作する弁体とを有することを特徴とする逆洗用切替弁ユニット。 A first flow path for allowing the liquid ejected from the liquid ejecting head to flow toward the switching chamber; a second flow path for discharging the cleaning liquid during backwashing from the switching chamber; and the liquid ejecting head from the switching chamber. A third flow path for flowing the liquid toward the flow path and flowing the cleaning liquid introduced from the flow path of the liquid jet head toward the switching chamber;
Open and close between the first flow path and the switching chamber and between the second flow path and the switching chamber, and operate so that when one is opened, the other is closed A switching valve unit for backwashing comprising a valve body.
前記弁体はロッドを介して一体的に連結され、一方の弁体を介して作用するバネ力により通常時には前記第1の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第2の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉される一方、
逆洗時には前記バネ力に抗して前記ロッドを押すことにより前記弁体を一体的に移動させて前記第2の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第1の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉されることを特徴とする逆洗用切替弁ユニット。 In the switching valve unit for backwashing according to claim 1,
The valve body is integrally connected via a rod, and the first flow path and the switching chamber are normally communicated with each other by a spring force acting via one valve body, and at the same time, the first While the valve body is opened and closed so as to block between the flow path of 2 and the switching chamber,
At the time of backwashing, the valve body is integrally moved by pushing the rod against the spring force so that the second flow path and the switching chamber communicate with each other, and the first The switching valve unit for backwashing characterized in that the valve element is opened and closed so that the space between the flow path and the switching chamber is closed.
前記弁体はロッドを介して一体的に連結され、一方の弁体を介して作用するバネ力により通常時には前記第1の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第2の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉される一方、
逆洗時には前記第2の流路に作用するポンプの負圧と大気圧との差に基づく外力で前記バネ力に抗して前記ロッドを押すことにより前記弁体を一体的に移動させて前記第2の流路と前記切替室との間が連通されると同時に、前記第1の流路と前記切替室との間が閉塞されるように前記弁体が開閉されることを特徴とする逆洗用切替弁ユニット。 In the switching valve unit for backwashing according to claim 1,
The valve body is integrally connected via a rod, and the first flow path and the switching chamber are normally communicated with each other by a spring force acting via one valve body, and at the same time, the first While the valve body is opened and closed so as to block between the flow path of 2 and the switching chamber,
At the time of backwashing, the valve body is moved integrally by pushing the rod against the spring force with an external force based on the difference between the negative pressure of the pump acting on the second flow path and the atmospheric pressure. The valve body is opened and closed so that the second channel and the switching chamber communicate with each other, and the first channel and the switching chamber are closed. Switching valve unit for backwashing.
前記第1の流路側と前記第2の流路側との間を移動可能に前記切替室内に配設され、両者の間隔が伸縮可能にバネにより連結された2枚の弁体を有し、
前記切替室内に液体が充填されている状態では、前記弁体のそれぞれが、前記バネのバネ力により前記第1の流路側および前記第2の流路側に移動して前記第1の流路と前記切替室との間、および前記第2の流路と前記切替室の間をいずれも閉塞し、
前記第2の流路と前記切替室との間の連通状態を遮断した状態で、前記液体を前記切替室から第3の流路を介して外部に排出した際に切替室が負圧になることにより前記第1の流路側の弁体を前記第2の流路側に移動させることにより前記第1の流路と前記切替室との間を連通させて前記切替室への液体の供給を可能とする一方、
逆洗時には、前記第2の流路に作用するポンプの負圧と大気圧との差に基づく第2の流路側におけるロッドの、前記第1の流路から第2の流路に至る方向の変位量よりも前記切替室内の前記負圧と大気圧との差に基づく第1の流路側における他のロッドの前記方向の変位量よりも大きくなるようにすることで前記ロッドの先端を第2の流路側の弁体に当接させ、前記弁体を第1の流路側に移動させることで前記第1の流路と前記切替室との間の流路を閉じるとともに、前記第2の流路と前記切替室との間の流路を開くことを特徴とする逆洗用切替弁ユニット。 In the switching valve unit for backwashing according to claim 1,
Two valve bodies are disposed in the switching chamber so as to be movable between the first flow path side and the second flow path side, and the distance between the two is connected by a spring so as to expand and contract,
In a state where the switching chamber is filled with liquid, each of the valve bodies moves to the first flow path side and the second flow path side by the spring force of the spring, and the first flow path and Blocking between the switching chamber and between the second flow path and the switching chamber,
The switching chamber has a negative pressure when the liquid is discharged from the switching chamber to the outside through the third channel in a state where the communication state between the second channel and the switching chamber is blocked. As a result, the valve body on the first flow path side is moved to the second flow path side, so that the liquid can be supplied to the switching chamber by communicating between the first flow path and the switching chamber. While
At the time of backwashing, the rod on the second flow path side based on the difference between the negative pressure of the pump acting on the second flow path and the atmospheric pressure is in the direction from the first flow path to the second flow path. The tip end of the rod is made to be larger than the displacement amount in the direction of the other rod on the first flow path side based on the difference between the negative pressure and the atmospheric pressure in the switching chamber. The flow path between the first flow path and the switching chamber is closed by bringing the valve body into contact with the flow path side valve body and moving the valve body toward the first flow path side. A switching valve unit for backwashing characterized in that a flow path between a path and the switching chamber is opened.
逆洗処理に際し、前記液体噴射ヘッドを非印字エリア移動した際、前記ロッドの先端が装置本体側の固定部に当接されることで、前記バネ力に抗して前記ロッドを押す力を得るように構成したことを特徴とする液体噴射装置。 In a liquid jet recording apparatus equipped with a liquid jet recording head having the backwashing switching valve unit according to claim 2,
When the liquid ejecting head is moved in a non-printing area during backwashing, the rod tip is brought into contact with a fixing portion on the apparatus main body side, thereby obtaining a force for pushing the rod against the spring force. A liquid ejecting apparatus configured as described above.
逆洗処理に際し、前記液体噴射ヘッドを非印字エリア移動した際、フラッシング用のキャップに液体噴射ヘッドを装着する際にノズル面が相対的に低下する低下量を利用して装置本体側の凸部に先端を当接させた前記ロッドを上方に押し込むようにすることで、前記バネ力に抗して前記ロッドを押す力を得るように構成したことを特徴とする液体噴射装置。 In a liquid jet recording apparatus equipped with a liquid jet recording head having the backwashing switching valve unit according to claim 2,
When the liquid ejecting head is moved to a non-printing area during backwashing processing, a convex portion on the apparatus main body side is utilized by using a reduction amount in which the nozzle surface is relatively lowered when the liquid ejecting head is attached to the flushing cap. A liquid ejecting apparatus configured to obtain a force to push the rod against the spring force by pushing the rod having a tip abutted on the top upward.
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