JP2019098545A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッドにインクを供給するサブタンクを備えるインクジェット記録装置において、インクジェットヘッド内の清掃等を行うときに、インクジェットヘッドのノズルからのインクの噴射が開始されても、正圧となっているサブタンク内の圧力の低下を抑制することが可能なインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクジェット記録装置１は、インク滴を吐出するインクジェットヘッド２と、インクジェットヘッド２にインクを供給するサブタンク５と、サブタンク５内の圧力を正圧にするための正圧ポンプ７と、サブタンク５内の圧力を負圧にするための負圧ポンプ８と、開閉弁９を介してサブタンク５が接続されるエアチャンバー１０と、正圧ポンプ７とエアチャンバー１０とを接続する配管経路と負圧ポンプ８とエアチャンバー１０とを接続する配管経路とに配管経路の切替えを行う切替弁１１とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷対象物への印刷等を行うためのインクジェット記録装置に関する。

従来、インク滴を吐出して紙媒体に印刷を行うインクジェット記録装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のインクジェット記録装置は、複数のノズルが形成されるインクジェットヘッド（記録ヘッド）と、インクジェットヘッドにインクを供給するサブタンクとを備えている。サブタンクには、三方電磁弁を介して、正圧ポンプと負圧ポンプとが接続されている。三方電磁弁は、サブタンクと正圧ポンプとを接続する配管経路と、サブタンクと負圧ポンプとを接続する配管経路とに配管経路の切替えを行う。三方電磁弁と負圧ポンプとの間の配管経路には、エアチャンバーが配置されている。

特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、インクジェット記録装置の通常使用時には、サブタンクと負圧ポンプとが接続されており、サブタンク内は、負圧ポンプによって負圧に保たれている。また、このインクジェット記録装置では、サブタンクおよびインクジェットヘッド内の清掃を行う際に、三方電磁弁を正圧側に切り替えて、正圧ポンプによってサブタンク内を加圧し、インクジェットヘッドのノズルからインクを噴射させている。

特開２００３−１８２１０４号公報

特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、サブタンクおよびインクジェットヘッド内の清掃を行う際に、インクジェットヘッドのノズルからのインクの噴射が開始されると、正圧となっているサブタンク内の圧力がインクの噴射に伴って低下する。そのため、このインクジェット記録装置では、サブタンクおよびインクジェットヘッド内の清掃を行う際に、インクジェットヘッドのノズルから所定量のインクを継続的に噴射することができなくなるおそれがある。

そこで、本発明の課題は、インクジェットヘッドにインクを供給するサブタンクを備えるインクジェット記録装置において、インクジェットヘッド内の清掃等を行うときに、インクジェットヘッドのノズルからのインクの噴射が開始されても、正圧となっているサブタンク内の圧力の低下を抑制することが可能なインクジェット記録装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のインクジェット記録装置は、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドにインクを供給するサブタンクと、サブタンク内の圧力を正圧にするための正圧ポンプと、サブタンク内の圧力を負圧にするための負圧ポンプと、開閉弁を介してサブタンクが接続されるエアチャンバーと、正圧ポンプとエアチャンバーとを接続する配管経路と負圧ポンプとエアチャンバーとを接続する配管経路とに配管経路の切替えを行う切替弁とを備えることを特徴とする。

本発明のインクジェット記録装置では、正圧ポンプとサブタンクとの間の配管経路にエアチャンバーが配置されるとともに、エアチャンバーとサブタンクとの間の配管経路に開閉弁が配置されている。そのため、本発明では、正圧ポンプによってエアチャンバー内の圧力を所定の圧力まで高めた状態で開閉弁を開状態に切り替えることで、インクジェットヘッド内の清掃等を行うときに、インクジェットヘッドのノズルからのインクの噴射が開始されても、正圧となっているサブタンク内の圧力の低下を抑制することが可能になる。また、本発明では、負圧ポンプとサブタンクとの間の配管経路にエアチャンバーが配置されているため、インクジェットヘッドからインク滴を吐出して印刷等を行うときに、負圧となっているサブタンク内の圧力の、インクジェットヘッドからのインク滴の吐出に伴う変動を抑制することが可能になる。

さらに、本発明では、切替弁とサブタンクとの間の配管経路にエアチャンバーが配置されており、正圧ポンプおよび負圧ポンプを共通のエアチャンバーに接続することができる。そのため、本発明では、正圧ポンプと切替弁との間の配管経路に配置されるエアチャンバーと、負圧ポンプと切替弁との間の配管経路に配置されるエアチャンバーとが個別に設けられている場合と比較して、インクジェット記録装置の構成を簡素化することが可能になる。

本発明において、たとえば、負圧ポンプは、インクジェットヘッドのノズルからのインク滴の滴下を抑制してノズル内のインクのメニスカスが維持されるように、サブタンク内の圧力を負圧にする。また、本発明において、たとえば、正圧ポンプは、正圧ポンプとエアチャンバーとが接続されるとともに、開閉弁が閉じている状態で起動し、開閉弁は、正圧ポンプが起動してエアチャンバー内の圧力が所定の圧力まで高まると、開状態に切り替わる。

本発明において、インクジェット記録装置は、インクジェットヘッドおよびサブタンクが搭載されるキャリッジと、主走査方向への移動が可能となるようにキャリッジを保持する装置本体とを備え、エアチャンバーは、キャリッジに搭載され、正圧ポンプおよび負圧ポンプは、装置本体に取り付けられていることが好ましい。このように構成すると、エアチャンバーがキャリッジに搭載されているため、エアチャンバーとサブタンクとの間の配管経路を短くすることが可能になる。したがって、正圧ポンプによってエアチャンバー内の圧力を所定の圧力まで高めた状態で開閉弁を開状態にすることで、インクジェットヘッド内の清掃等を行うときに、開閉弁を開状態にした後、短時間で、サブタンク内の圧力を高めて、インクジェットヘッドのノズルからインクを噴射することが可能になる。

本発明において、たとえば、サブタンクには、複数のインクジェットヘッドが接続されている。この場合には、サブタンクに１個のインクジェットヘッドのみが接続されている場合と比較して、インクジェットヘッド内の清掃等を行うときに、インクジェットヘッドのノズルからのインクの噴射が開始されると、サブタンク内の圧力がより低下しやすくなるが、本発明では、サブタンクの中の圧力の低下を抑制することが可能になる。

本発明において、エアチャンバーには、複数のサブタンクが接続されていることが好ましい。インクジェット記録装置が複数のサブタンクを備えている場合、エアチャンバーに１個のサブタンクのみが接続されていると、サブタンクと同数のエアチャンバーが必要になって、インクジェット記録装置の構成が複雑になるが、このように構成すると、インクジェット記録装置が複数のサブタンクを備えていても、エアチャンバーの数を減らすことが可能になる。したがって、インクジェット記録装置が複数のサブタンクを備えていても、インクジェット記録装置の構成を簡素化することが可能になる。

本発明において、エアチャンバーは、瓶状に形成されるチャンバー瓶と、チャンバー瓶の口を塞ぐ蓋とを備え、エアチャンバーと開閉弁とを接続する配管、および、エアチャンバーと切替弁とを接続する配管は、蓋に繋がっており、チャンバー瓶は、蓋に着脱可能に取り付けられていることが好ましい。本発明のインクジェット記録装置では、負圧ポンプの作動時に、サブタンクから負圧ポンプに向かって流れ出したインクがエアチャンバーの中に流れ込むおそれがあるが、このように構成すると、配管が繋がっていないチャンバー瓶を蓋から取り外すことで、チャンバー瓶の中に流れ込んだインクをチャンバー瓶から容易に排出することが可能になる。

以上のように、本発明では、インクジェットヘッドにインクを供給するサブタンクを備えるインクジェット記録装置において、インクジェットヘッド内の清掃等を行うときに、インクジェットヘッドのノズルからのインクの噴射が開始されても、正圧となっているサブタンク内の圧力の低下を抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるインクジェット記録装置の構成を説明するためのブロック図である。 図１に示すエアチャンバーの構成を説明するための概略図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（インクジェット記録装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるインクジェット記録装置１の構成を説明するためのブロック図である。図２は、図１に示すエアチャンバー１０の構成を説明するための概略図である。

本形態のインクジェット記録装置１は、たとえば、印刷用紙等の印刷対象物に印刷を行うための装置である。このインクジェット記録装置１は、インク滴を吐出するインクジェットヘッド２（以下、「ヘッド２」とする。）と、ヘッド２が搭載されるキャリッジ３とを備えている。また、インクジェット記録装置１は、主走査方向への移動が可能となるようにキャリッジ３を保持する装置本体４と、キャリッジ３を主走査方向へ移動させるキャリッジ駆動機構（図示省略）とを備えている。さらに、インクジェット記録装置１は、ヘッド２にインクを供給するサブタンク５と、サブタンク５にインクを供給するメインタンク（図示省略）とを備えている。

また、インクジェット記録装置１は、サブタンク５の中の圧力を正圧にするための正圧ポンプ７と、サブタンク５の中の圧力を負圧にするための負圧ポンプ８と、開閉弁９を介してサブタンク５が接続されるエアチャンバー１０と、正圧ポンプ７および負圧ポンプ８とエアチャンバー１０との間の配管経路に配置される切替弁としての三方弁１１とを備えている。開閉弁９は、電磁弁である。三方弁１１も、電磁弁である。三方弁１１は、正圧ポンプ７とエアチャンバー１０とを接続する配管経路と、負圧ポンプ８とエアチャンバー１０とを接続する配管経路とに配管経路の切替えを行う。

サブタンク５には、複数のヘッド２が接続されている。本形態では、１個のサブタンク５に２個のヘッド２が接続されており、１個のサブタンク５から２個のヘッド２にインクが供給される。エアチャンバー１０には、複数のサブタンク５が接続されている。本形態では、１個のエアチャンバー１０に４個のサブタンク５が開閉弁９を介して接続されており、４個のサブタンク５のそれぞれと１個のエアチャンバー１０との間の配管経路に開閉弁９が配置されている。また、三方弁１１には、２個のエアチャンバー１０が接続されている。

本形態のインクジェット記録装置１は、１個の正圧ポンプ７と、１個の負圧ポンプ８と、１個の三方弁１１と、２個のエアチャンバー１０と、８個の開閉弁９と、８個のサブタンク５と、１６個のヘッド２とを備えている。また、本形態では、サブタンク５、開閉弁９、エアチャンバー１０および三方弁１１は、キャリッジ３に搭載され、正圧ポンプ７および負圧ポンプ８は、装置本体４に取り付けられている。なお、図１では、８個の開閉弁９のうちの４個の開閉弁９と、８個のサブタンク５のうちの４個のサブタンク５と、１６個のヘッド２のうちの８個のヘッド２との図示を省略している。また、図示を省略するメインタンクは、装置本体４に取り付けられている。

エアチャンバー１０は、瓶状に形成されるチャンバー瓶１４と、チャンバー瓶１４の口を塞ぐ蓋１５とを備えている。エアチャンバー１０と開閉弁９とを接続する配管１６、および、エアチャンバー１０と三方弁１１とを接続する配管１７は、蓋１５に繋がっている。蓋１５は、キャリッジ３のフレームに固定されている。チャンバー瓶１４は、蓋１５に着脱可能に取り付けられている。たとえば、蓋１５の内周側にメネジが形成されるとともに、チャンバー瓶１４に、蓋１５のメネジに螺合するオネジが形成されており、蓋１５に対してチャンバー瓶１４を図２の矢印の方向へ回転させることで、チャンバー瓶１４を蓋１５に取り付けたり、チャンバー瓶１４を蓋１５から取り外したりする。配管１６、１７は、柔軟性を有する樹脂製のチューブである。

正圧ポンプ７と三方弁１１とを接続する配管１８、および、負圧ポンプ８と三方弁１１とを接続する配管１９は、柔軟性を有する樹脂製のチューブである。配管１８、１９の大半部分は、ケーブルベヤ（登録商標）２０に収容されている。ケーブルベヤ（登録商標）２０の一端は、装置本体４に固定され、ケーブルベヤ（登録商標）２０の他端は、キャリッジ３に固定されている。

インクジェット記録装置１において、印刷対象物に印刷を行うときには、負圧ポンプ８とエアチャンバー１０とを接続する配管経路が構成されている。また、印刷対象物に印刷を行うときには、負圧ポンプ８は駆動し、正圧ポンプ７は停止している。また、印刷対象物に印刷を行うときには、開閉弁９が常時、開状態となっており、サブタンク５の中は、負圧ポンプ８によって負圧に保たれている。そのため、ヘッド２のノズルからのインクの漏れを防止することが可能になっている。すなわち、負圧ポンプ８は、ヘッド２のノズルからのインク滴の滴下を抑制してノズル内のインクのメニスカスが維持されるように、サブタンク５内の圧力を負圧にしている。

また、インクジェット記録装置１において、ヘッド２の中の清掃等を行うときには、負圧ポンプ８が停止し、かつ、開閉弁９が閉状態に切り替わるとともに、正圧ポンプ７とエアチャンバー１０とを接続する配管経路が構成されるように三方弁１１が切り替わった後、正圧ポンプ７が起動する。すなわち、正圧ポンプ７は、正圧ポンプ７とエアチャンバー１０とが接続されるとともに、開閉弁９が閉じている状態で起動する。正圧ポンプ７が起動してから所定時間が経過して、エアチャンバー１０の中の圧力が所定の圧力となると、開閉弁９が閉状態から開状態に切り替わる。すなわち、正圧ポンプ７によってエアチャンバー１０の中の圧力を所定の圧力まで高めた状態で開閉弁９が開状態に切り替わる。すなわち、開閉弁９は、正圧ポンプ７が起動してエアチャンバー１０の中の圧力が所定の圧力まで高まると、開状態に切り替わる。開閉弁９が開状態に切り替わると、サブタンク５の中の圧力が正圧となって、ヘッド２のノズルからインクが噴射される。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、正圧ポンプ７とサブタンク５との間の配管経路にエアチャンバー１０が配置されるとともに、エアチャンバー１０とサブタンク５との間の配管経路に開閉弁９が配置されている。また、本形態では、ヘッド２の中の清掃等を行うときに、正圧ポンプ７が起動してから所定時間が経過して、エアチャンバー１０の中の圧力が所定の圧力となると、開閉弁９が閉状態から開状態に切り替わって、ヘッド２のノズルからインクが噴射される。そのため、本形態では、ヘッド２の中の清掃等を行うときに、ヘッド２のノズルからのインクの噴射が開始されても、正圧となっているサブタンク５の中の圧力の低下を抑制することが可能になる。

特に本形態では、サブタンク５に２個のヘッド２が接続されているため、サブタンク５に１個のヘッド２のみが接続されている場合と比較して、ヘッド２の中の清掃等を行うときに、ヘッド２のノズルからのインクの噴射が開始されると、サブタンク５の中の圧力がより低下しやすくなるが、本形態では、正圧となっているサブタンク５の中の圧力の低下を抑制することが可能になる。

本形態では、負圧ポンプ８とサブタンク５との間の配管経路にエアチャンバー１０が配置されている。また、本形態では、ヘッド２からインク滴を吐出して印刷を行うときに、開閉弁９が常時、開状態となっており、サブタンク５の中は、負圧ポンプ８によって負圧に保たれている。そのため、本形態では、ヘッド２からインク滴を吐出して印刷を行うときに、負圧となっているサブタンク５の中の圧力の、ヘッド２からのインク滴の吐出に伴う変動を抑制することが可能になる。

本形態では、三方弁１１とサブタンク５との間の配管経路にエアチャンバー１０が配置されており、正圧ポンプ７および負圧ポンプ８を共通のエアチャンバー１０に接続することができる。そのため、本形態では、正圧ポンプ７と三方弁１１との間の配管経路に配置されるエアチャンバーと、負圧ポンプ８と三方弁１１との間の配管経路に配置されるエアチャンバーとが個別に設けられている場合と比較して、インクジェット記録装置１の構成を簡素化することが可能になる。

また、本形態では、１個のエアチャンバー１０に４個のサブタンク５が接続されているため、１個のエアチャンバー１０に１個のサブタンク５のみが接続されていて、インクジェット記録装置１がサブタンク５と同数のエアチャンバー１０を備えている場合と比較して、インクジェット記録装置１の構成を簡素化することが可能になる。

本形態では、サブタンク５およびエアチャンバー１０がキャリッジ３に搭載されている。そのため、本形態では、サブタンク５とエアチャンバー１０との間の配管経路を短くすることが可能になる。また、本形態では、ヘッド２の中の清掃等を行うときに、正圧ポンプ７が起動してから所定時間が経過して、エアチャンバー１０の中の圧力が所定の圧力となると、開閉弁９が閉状態から開状態に切り替わるため、開閉弁９が開状態になった後、短時間で、サブタンク５の中の圧力を高めて、ヘッド２のノズルからインクを噴射することが可能になる。

本形態では、蓋１５がキャリッジ３のフレームに固定されるとともに、エアチャンバー１０と開閉弁９とを接続する配管１６、および、エアチャンバー１０と三方弁１１とを接続する配管１７は、蓋１５に繋がっている。また、本形態では、チャンバー瓶１４は、蓋１５に着脱可能に取り付けられている。そのため、本形態では、負圧ポンプ８の作動時に、サブタンク５から負圧ポンプ８に向かって流れ出したインクがエアチャンバー１０の中に流れ込んだとしても、配管１６、１７が繋がっていないチャンバー瓶１４を蓋１５から取り外すことで、チャンバー瓶１４の中に流れ込んだインクをチャンバー瓶１４から容易に排出することが可能になる。

なお、本形態では、三方弁１１がキャリッジ３に搭載されている一方で、負圧ポンプ８が装置本体４に取り付けられているため、負圧ポンプ８と三方弁１１との間の配管経路が長くなる。すなわち、配管１９の長さが長くなる。また、本形態では、配管１９の大半部分は、ケーブルベヤ（登録商標）２０に収容されている。そのため、本形態では、負圧ポンプ８の作動時に、サブタンク５から負圧ポンプ８に向かって流れ出したインクが配管１９の中に流れ込むと、流れ込んだインクを配管１９の中から排出することは困難になる。しかしながら、本形態では、三方弁１１とサブタンク５との間の配管経路にエアチャンバー１０が配置されているため、配管１９へのインクの流入を防止することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態において、三方弁１１は、装置本体４に取り付けられていても良い。また、エアチャンバー１０は、装置本体４に取り付けられていても良いし、開閉弁９は、装置本体４に取り付けられていても良い。また、上述した形態において、サブタンク５に接続されるヘッド２の数は１個であっても良いし、エアチャンバー１０に接続されるサブタンク５の数は１個であっても良い。さらに、上述した形態において、エアチャンバー１０は、たとえば、直方体の箱状に形成された密閉容器であっても良い。また、上述した形態では、インクジェット記録装置１は、印刷対象物に印刷を行うための装置であるが、インクジェット記録装置１は、印刷以外の用途で使用されても良い。

１ インクジェット記録装置
２ ヘッド（インクジェットヘッド）
３ キャリッジ
４ 装置本体
５ サブタンク
７ 正圧ポンプ
８ 負圧ポンプ
９ 開閉弁
１０ エアチャンバー
１１ 三方弁（切替弁）
１４ チャンバー瓶
１５ 蓋
１６ 配管（エアチャンバーと開閉弁とを接続する配管）
１７ 配管（エアチャンバーと切替弁とを接続する配管）

Claims (7)

1. インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドにインクを供給するサブタンクと、前記サブタンク内の圧力を正圧にするための正圧ポンプと、前記サブタンク内の圧力を負圧にするための負圧ポンプと、開閉弁を介して前記サブタンクが接続されるエアチャンバーと、前記正圧ポンプと前記エアチャンバーとを接続する配管経路と前記負圧ポンプと前記エアチャンバーとを接続する配管経路とに配管経路の切替えを行う切替弁とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記負圧ポンプは、前記インクジェットヘッドのノズルからのインク滴の滴下を抑制して前記ノズル内のインクのメニスカスが維持されるように、前記サブタンク内の圧力を負圧にすることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 前記正圧ポンプは、前記正圧ポンプと前記エアチャンバーとが接続されるとともに、前記開閉弁が閉じている状態で起動し、
   前記開閉弁は、前記正圧ポンプが起動して前記エアチャンバー内の圧力が所定の圧力まで高まると、開状態に切り替わることを特徴とする請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
4. 前記インクジェットヘッドおよび前記サブタンクが搭載されるキャリッジと、主走査方向への移動が可能となるように前記キャリッジを保持する装置本体とを備え、
   前記エアチャンバーは、前記キャリッジに搭載され、
   前記正圧ポンプおよび前記負圧ポンプは、前記装置本体に取り付けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
5. 前記サブタンクには、複数の前記インクジェットヘッドが接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
6. 前記エアチャンバーには、複数の前記サブタンクが接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記エアチャンバーは、瓶状に形成されるチャンバー瓶と、前記チャンバー瓶の口を塞ぐ蓋とを備え、
   前記エアチャンバーと前記開閉弁とを接続する配管、および、前記エアチャンバーと前記切替弁とを接続する配管は、前記蓋に繋がっており、
   前記チャンバー瓶は、前記蓋に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインクジェット記録装置。

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