JP2023170408A - Inkjet printing device and ink recovery method - Google Patents
Inkjet printing device and ink recovery method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023170408A JP2023170408A JP2022082138A JP2022082138A JP2023170408A JP 2023170408 A JP2023170408 A JP 2023170408A JP 2022082138 A JP2022082138 A JP 2022082138A JP 2022082138 A JP2022082138 A JP 2022082138A JP 2023170408 A JP2023170408 A JP 2023170408A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- tank
- pipe
- inkjet printing
- recovery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 114
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 81
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 26
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012056 semi-solid material Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
本開示は、インクジェット印刷装置及びインク回収方法に関する。 The present disclosure relates to an inkjet printing device and an ink recovery method.
近年、インクジェット装置を用いてデバイスを製造する方法が注目されている。インクジェット装置は、液滴吐出を行う複数のノズルを有し、ノズルと印刷対象物との位置関係を制御しながらノズルから液滴を吐出することで、印刷対象物の印刷を行う。この種のインクジェット印刷装置の1つとして、ラインヘッドを備える構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。ラインヘッドは、印刷対象物の幅方向に並設された複数のモジュールヘッド、言い換えれば、複数の吐出口を有する液滴吐出ヘッドを備える。このラインヘッドを、主走査方向と同一水平面内で直交する方向である副走査方向に並べて配置することで、幅の大きい印刷対象物に対して、1度の搬送工程で、インクを一括で塗布することができる。 In recent years, methods of manufacturing devices using inkjet apparatuses have been attracting attention. An inkjet device has a plurality of nozzles that eject droplets, and prints a print object by ejecting droplets from the nozzles while controlling the positional relationship between the nozzles and the print object. As one type of inkjet printing device, a configuration including a line head is known (see, for example, Patent Document 1). The line head includes a plurality of module heads arranged in parallel in the width direction of the printing target, in other words, a droplet ejection head having a plurality of ejection ports. By arranging these line heads side by side in the sub-scanning direction, which is a direction orthogonal to the main-scanning direction within the same horizontal plane, ink can be applied all at once to large printing objects in one transport process. can do.
印刷装置内に満たされている旧インクを新インクに入れ替える場合、循環配管内に存在する純粋な旧インクの回収後、洗浄液を循環配管内に充填させることで、循環配管に残った旧インクを薄める。以後、循環配管内の旧インクの濃度が、運用上問題のない目標濃度になるまで、循環配管内の液体の回収、循環配管内への洗浄液の充填を繰り返す。循環配管内の旧インクの濃度が目標濃度になったら、循環配管内内の液体の回収と、循環配管内への新インクの充填とを、循環配管内の新インクの濃度が目標濃度になるまで繰り返す。 When replacing the old ink filled in the printing device with new ink, the old ink remaining in the circulation piping can be removed by filling the cleaning liquid into the circulation piping after collecting the pure old ink present in the circulation piping. dilute. Thereafter, the recovery of the liquid in the circulation pipe and the filling of the cleaning liquid into the circulation pipe are repeated until the concentration of the old ink in the circulation pipe reaches a target concentration that does not cause any operational problems. When the concentration of the old ink in the circulation piping reaches the target concentration, the liquid in the circulation piping is recovered and the new ink is filled into the circulation piping until the concentration of the new ink in the circulation piping reaches the target concentration. Repeat until.
しかしながら、適切にインクを吐出するために循環配管の構成に制約があるため、特許文献1に記載のような装置では、インクの回収方法および回収手段を柔軟に設計することができない。よって、適切にインクを回収することが困難になる。 However, since there are restrictions on the configuration of the circulation piping in order to appropriately discharge ink, the apparatus described in Patent Document 1 cannot flexibly design the ink recovery method and recovery means. Therefore, it becomes difficult to properly collect ink.
本開示は、インクを適切に回収することを容易に実現できるインクジェット印刷装置及びインク回収方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide an inkjet printing device and an ink recovery method that can easily realize appropriate recovery of ink.
本開示のインクジェット印刷装置は、インクを貯留するインクタンクと、インクを吐出する複数の液滴吐出部を有するヘッドユニットと、前記インクタンクと前記ヘッドユニットとの間でインクを循環させるための循環配管と、前記ヘッドユニット内及び前記循環配管内のインクを回収するための回収配管と、を備える。 An inkjet printing apparatus of the present disclosure includes an ink tank that stores ink, a head unit that has a plurality of droplet ejection sections that eject ink, and a circulation system that circulates ink between the ink tank and the head unit. and a collection pipe for collecting ink within the head unit and the circulation pipe.
本開示のインク回収方法は、インクを貯留するインクタンクと、インクを吐出する複数の液滴吐出部を有するヘッドユニットと、前記インクタンクと前記ヘッドユニットとの間でインクを循環させるための循環配管と、回収配管と、を備えるインクジェット印刷装置が行うインク回収方法であって、前記インクジェット印刷装置は、前記ヘッドユニット内及び前記循環配管内のインクを、前記回収配管を介して回収する。 The ink recovery method of the present disclosure includes an ink tank for storing ink, a head unit having a plurality of droplet ejection sections for ejecting ink, and a circulation system for circulating ink between the ink tank and the head unit. An ink recovery method performed by an inkjet printing apparatus including piping and a collection piping, wherein the inkjet printing apparatus collects ink in the head unit and the circulation piping via the collection piping.
本開示のインクジェット印刷装置及びインク回収方法によれば、インクを適切に回収することを容易に実現できる。 According to the inkjet printing device and ink collection method of the present disclosure, it is possible to easily collect ink appropriately.
[実施形態]
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、インクジェット印刷装置の概略構成を示す模式図である。図2Aは、回収配管の内径を適切に設定しない場合の状態を示す断面図である。図2Bは、回収配管の内径を適切に設定した場合の状態を示す断面図である。図3Aは、回収配管の内径の設定方法を示す縦断面図である。図3Bは、図3AのB-B線に沿う断面図である。なお、以下の説明及び各図において、インクジェット印刷装置からのインクの吐出方向に平行な方向をZ軸方向、インクジェット印刷装置を構成するヘッドユニットの走査方向をY軸方向、Z軸方向及びY軸方向に直交する方向をX軸方向と規定する。なお、本実施形態では、Z軸方向が鉛直方向であり、インクの吐出方向が-Z方向である場合について説明する。
[Embodiment]
Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an inkjet printing apparatus. FIG. 2A is a cross-sectional view showing a state in which the inner diameter of the recovery pipe is not set appropriately. FIG. 2B is a sectional view showing a state when the inner diameter of the recovery pipe is appropriately set. FIG. 3A is a longitudinal cross-sectional view showing a method of setting the inner diameter of the recovery pipe. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3A. In the following explanation and each figure, the direction parallel to the ink ejection direction from the inkjet printing device is the Z-axis direction, the scanning direction of the head unit that constitutes the inkjet printing device is the Y-axis direction, and the Z-axis direction and the Y-axis. The direction perpendicular to this direction is defined as the X-axis direction. In this embodiment, a case will be described in which the Z-axis direction is the vertical direction and the ink ejection direction is the -Z direction.
まず、インクジェット印刷装置の概略構成について説明する。図1に示されるように、インクジェット印刷装置1は、インクタンクユニット10と、ヘッドユニット20と、循環配管30と、回収配管40と、を備える。なお、図1では、構成の理解を容易にするために、それぞれ1つずつのヘッドユニット20、循環配管30及び回収配管40の組を、1つだけ図示しているが、インクジェット印刷装置1は、ヘッドユニット20、循環配管30及び回収配管40の組を複数備える。
First, a schematic configuration of an inkjet printing device will be described. As shown in FIG. 1, the inkjet printing apparatus 1 includes an
インクタンクユニット10は、本開示のインクタンクの一例である。インクタンクユニット10は、インタンク11と、アウトタンク12と、バッファタンク13と、供給タンク14と、回収タンク15と、中間タンク16と、を備える。インタンク11、アウトタンク12及びバッファタンク13は、ヘッドユニット20より上方に配置されている。
The
インタンク11には、循環配管30を構成する往路配管31の一端(上端)が接続されている。インタンク11は、往路配管31を介してヘッドユニット20に送液する液体を貯蔵する。
One end (upper end) of an
アウトタンク12には、循環配管30を構成する復路配管32の一端(上端)が接続されている。アウトタンク12は、復路配管32を介して、ヘッドユニット20から戻ってくる液体を貯蔵する。
One end (upper end) of a
バッファタンク13は、インタンク11とアウトタンク12の間に配置されている。バッファタンク13は、第1ポンプP1が配置された配管17Aを介してインタンク11に接続されている。バッファタンク13は、第2ポンプP2が配置された配管17Bを介してアウトタンク12に接続されている。バッファタンク13は、インタンク11にインクを供給したり、アウトタンク12からインクを回収したりする。
供給タンク14は、配管17Cを介してバッファタンク13に接続されている。供給タンク14は、バッファタンク13に液体を供給する。
回収タンク15は、配管17Cから分岐した配管17Dを介してバッファタンク13に接続されている。回収タンク15は、バッファタンク13から送液される液体であって、ヘッドユニット20内及び循環配管30内の洗浄に利用されたインク又は洗浄液を貯蔵する。
The
中間タンク16には、回収配管40の一端(上端)が接続されている。中間タンク16は、配管17Eを介してバッファタンク13に接続されている。
One end (upper end) of a
また、各タンク11,12,13,14,15,16には、空気圧回路が配置されている。液体の循環に必要なインタンク11、アウトタンク12及びバッファタンク13には、液面センサが配置されている。インタンク11、アウトタンク12及びバッファタンク13の液面の位置は、第1,第2ポンプP1,P2の駆動状態により制御される。
Further, each
インクジェット印刷装置1は、空気圧回路及び第1,第2ポンプP1,P2を含む液体循環装置により、液体に駆動圧力を印加して、作動中に、インクタンクユニット10とヘッドユニット20との間で液体を絶えず循環させることが好ましい。
The inkjet printing apparatus 1 applies a driving pressure to the liquid by a liquid circulation device including a pneumatic circuit and first and second pumps P1 and P2, and during operation, a liquid circulation device is used to circulate the liquid between the
ヘッドユニット20は、上流側分配タンク21と、複数の液滴吐出部22(図1では、1つの液滴吐出部22のみを図示)と、下流側分配タンク23と、を備える。
The
上流側分配タンク21には、往路配管31の他端(下端)が接続されている。上流側分配タンク21は、往路配管31を介してインタンク11から供給されるインクを、液滴吐出部22に供給する。
The other end (lower end) of the
液滴吐出部22は、圧電アクチュエータ、振動板、圧力室及びノズル等を含む。液滴吐出部22は、上流側分配タンク21から供給されるインクを、圧電アクチュエータを駆動させることによりノズルから吐出する。
The
下流側分配タンク23には、復路配管32の他端(下端)が接続されている。下流側分配タンク23には、液滴吐出部22に供給されたインクのうち、液滴吐出部22から吐出されなかったインクが流入する。下流側分配タンク23に流入したインクは、復路配管32を介して、アウトタンク12に戻る。
The other end (lower end) of the
循環配管30は、インクタンクユニット10とヘッドユニット20との間で、インクを循環させる。循環配管30は、往路配管31と、復路配管32と、を備える。往路配管31は、鉛直下方に延びる第1往路鉛直部31Aと、第1往路鉛直部31Aの下端から斜め下方に延びる往路傾斜部31Bと、往路傾斜部31Bの下端から鉛直下方に延びる第2往路鉛直部31Cと、を備える。復路配管32は、鉛直下方に延びる第1復路鉛直部32Aと、第1復路鉛直部32Aの下端から斜め下方に延びる復路傾斜部32Bと、復路傾斜部32Bの下端から鉛直下方に延びる第2復路鉛直部32Cと、を備える。第1,第2往路鉛直部31A,31C、及び、第1,第2復路鉛直部32A,32Cは、液体を鉛直方向に案内する。往路傾斜部31B及び復路傾斜部32Bは、液体を水平面に対して傾斜する方向に案内する。つまり、循環配管30は、水平方向に延びる部位であって、液体を水平方向に案内する部位を有さないように構成されている。
The
第2往路鉛直部31Cの途中には、往路用流路切替部51が配置されている。第2復路鉛直部32Cの途中には、復路用流路切替部52が配置されている。往路用流路切替部51及び復路用流路切替部52は、本開示の流路切替部の一例である。往路用流路切替部51には、回収配管40の他端(下側の端部)が接続されている。往路用流路切替部51と復路用流路切替部52とは、流路切替部接続配管53により接続されている。往路用流路切替部51及び復路用流路切替部52は、例えば弁により構成され、これらに接続された所定の配管から流入する液体を、残りの配管のうち少なくとも1つの配管に流出させるように構成されている。
An outgoing flow
往路配管31における第1往路鉛直部31A及び往路傾斜部31Bを含む部位と、復路配管32における第1復路鉛直部32A及び復路傾斜部32Bを含む部位とは、ヘッドユニット20のY軸方向の移動に追従するように曲がっている。本実施形態では、往路傾斜部31B及び復路傾斜部32Bの水平面に対する傾斜角度は。3°に設定されているが、3°を超える角度、又は、3°未満の角度であっても良い。往路傾斜部31B及び復路傾斜部32Bの傾斜角度が大きくなると、インクタンクユニット10の液面とヘッドユニット20のノズル面との水頭差が大きくなり、その分、インクタンクユニット10を構成するタンク内の圧力を下げる必要が発生する。この場合、インクに含まれる溶媒の蒸発が促進されることにより、インクの粘度が上昇して、粘度が上昇したインクがヘッドユニット20のノズルを詰まらせてしまう恐れがある。往路傾斜部31B及び復路傾斜部32Bの傾斜角度を設計する際、上述された要因、又は、設備の高さ制限等の要因を考慮して、設計を行えば良い。
The portion of the
往路配管31及び復路配管32の長さは、各ヘッドユニット20の位置に依存するため、それぞれ異なっている。インクタンクユニット10から一番離れたヘッドユニット20までの往路配管31及び復路配管32の長さは4720mm、一番近いヘッドユニット20までの往路配管31及び復路配管32の長さは880mmに設定されている。
The lengths of the
往路配管31及び復路配管32の内径は、式(1)に示されるハーゲンポアズイユの圧力損失の式に基づいて、往路配管31及び復路配管32に接続されたヘッドユニット20毎に算出されている。
The inner diameters of the
式(1)において、流体密度ρ、粘度μ及び流量Qを定数と考えることが可能であるため、それらを定数C1として、ヘッドユニット20毎の圧力損失ΔFが、10-1[kPa]の桁まで等しくなるような往路配管31及び復路配管32の内径D、及び、長さLを算出した。
In equation (1), it is possible to consider the fluid density ρ, viscosity μ, and flow rate Q as constants, so if they are constant C 1 , the pressure loss ΔF for each
回収配管40は、ヘッドユニット20内及び循環配管30内のインクを回収するために配置されている。回収配管40は、鉛直下方に延びる第1回収鉛直部40Aと、第1回収鉛直部40Aの下端から斜め下方に延びる回収傾斜部40Bと、回収傾斜部40Bの下端から鉛直下方に延びる第2回収鉛直部40Cと、第2回収鉛直部40Cの下端と往路用流路切替部51とを接続する回収接続部40Dと、を備える。第1,第2回収鉛直部40A,40Cは、液体を鉛直方向に案内する。回収傾斜部40Bは、液体を水平面に対して傾斜する方向に案内する。
The
回収配管40における第1回収鉛直部40A及び回収傾斜部40Bを含む部位は、ヘッドユニット20のY軸方向の移動に追従するように曲がっている。本実施形態では、回収傾斜部40Bの水平面に対する傾斜角度は。3°に設定されているが、3°を超える角度、又は、3°未満の角度であっても良い。
A portion of the
回収接続部40Dの途中の部位は、バイパス配管54を介して、流路切替部接続配管53に接続されている。このような構成により、復路用流路切替部52から流出する液体を、往路用流路切替部51を経由せずに、回収配管40に流入させることができる。
An intermediate portion of the
また、回収配管40としては、その内径が往路配管31及び復路配管32の内径よりも小さい細い配管を使用している。回収配管40の内径を適切に設定しないと、図2Aに示されるように、回収配管40内のインクEのメニスカスEmが壊れて、インクEの気液分離が発生する。しかし、回収配管40の内径を適切に設定すると、図2Bに示されるように、回収配管40内のインクEのメニスカスEmが壊れずに、メニスカスEmがが空気層Kに押されることにより、インクEを送液することができる。回収配管40の内径は、中間タンク16に負圧を印加して、回収配管40を介してインクを吸い上げる際に、水平面に平行な部位が回収配管40に存在していても、インクのメニスカスが壊れない(途切れない)ことを満たす大きさに設定されている。
Further, as the
回収配管40の内径の設定方法について、図3A及び図3Bを用いて説明する。図3Aに示されるTは配管81に対するインクEの界面張力、θは配管81に対するインクEの接触角、Rは配管81の内半径を、それぞれ表す。図3Bに示されるMgは単位長さ当たりのインクEの重力、φは水平面に対する角度、rは半径方向長さを、それぞれ表す。図3Bに示されるように、単位長さ当たりのインクEの重力Mgに比べて、界面張力Tsinθの上方向の成分が大きければ、インクEのメニスカスが壊れて、配管81の径方向でのインクEの気液分離が発生しないと言える。回収配管40の内径の設定に用いる式を、以下の式(2)に示す。
A method for setting the inner diameter of the
インクEの界面張力T、接触角θ、流体密度ρはそれぞれ30[mN/m]、65°、950[kg/m3]であり、それらを式(2)に代入すると、配管81の内半径Rは、1.8mm未満になる。本実施形態では、回収配管40の内径を、式(2)から得られた結果を満たす2mmに設定した。なお、使用する液体の物性値T、θ、ρの値により、回収配管40の上記式(2)を満たす内半径Rは変化する。
The interfacial tension T, contact angle θ, and fluid density ρ of the ink E are 30 [mN/m], 65°, and 950 [kg/m 3 ], respectively, and when these are substituted into equation (2), the inside of the
次に、本実施形態のインクジェット印刷装置1の動作について説明する前に、従来のインクジェット印刷装置9について説明する。図4は、従来のインクジェット印刷装置の概略構成を示す模式図である。図5A及び図5Bは、従来の課題を示す循環配管の断面図である。なお、インクジェット印刷装置9におけるインクジェット印刷装置1と同じ構成については、同一符号及び同一名称を付し、説明を省略、又は、簡略にする。 Next, before explaining the operation of the inkjet printing apparatus 1 of this embodiment, a conventional inkjet printing apparatus 9 will be explained. FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional inkjet printing device. FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views of circulation piping illustrating conventional problems. Note that the same components in the inkjet printing device 9 as in the inkjet printing device 1 are given the same reference numerals and names, and the explanation will be omitted or simplified.
図4に示されるように、インクジェット印刷装置9は、インクタンクユニット91と、複数のヘッドユニット20と、循環配管92と、を備える。図4では、構成の理解を容易にするために、それぞれ1つずつのヘッドユニット20及び循環配管92の組を、1つだけ図示しているが、インクジェット印刷装置9は、ヘッドユニット20及び循環配管92の組を複数備える。
As shown in FIG. 4, the inkjet printing device 9 includes an
インクタンクユニット91は、インクタンクユニット10が備える構成のうち、中間タンク16及び配管17E以外の構成を備える。
The
循環配管92は、往路配管93と、復路配管94と、を備える。往路配管93は、第1往路鉛直部31Aと、第1往路鉛直部31Aの下端から水平方向に延びる往路水平部93Bと、往路水平部93Bの下端に接続された第2往路鉛直部31Cと、を備える。復路配管94は、第1復路鉛直部32Aと、第1復路鉛直部32Aの下端から水平下方に延びる復路水平部94Bと、復路水平部94Bに接続された第2復路鉛直部32Cと、を備える。往路水平部93B及び復路水平部94Bは、液体を水平方向に案内する。つまり、循環配管92は、水平方向に延びる部位であって、液体を水平方向に案内する部位を有するように構成されている。
The
従来のインクジェット印刷装置9と本実施形態のインクジェット印刷装置1とを比較すると、インクジェット印刷装置9に回収配管40が配置されていない点と、循環配管92が液体を水平方向に案内する往路水平部93B及び復路水平部94Bを有する点と、が相違する。このような相違点を有する従来のインクジェット印刷装置9は、例えば、アウトタンク12に負圧を印加する一方で、インタンク11に正圧を印加することにより、矢印D9に示される方向への空気の流れを形成する。循環配管92内及びヘッドユニット20内のインクは、矢印D9に示される空気の流れと同じ方向に案内されて、アウトタンク12で回収される。つまり、従来のインクジェット印刷装置9は、回収配管40と比べて内径が大きい循環配管92を用いて、循環配管92内及びヘッドユニット20内のインクを回収する。
Comparing the conventional inkjet printing device 9 and the inkjet printing device 1 of this embodiment, it is found that the inkjet printing device 9 is not provided with the
図4に示されるインクジェット印刷装置9では、1台のヘッドユニット20を使用する印刷装置に比べてノズルが多いため、インクの分流量が増える。分流量が増えると、一時的な流量変化により圧力損失が急激に変化するため、その変化を抑えることを目的として、インクジェット印刷装置9では、循環配管92の内径を大きくしている。しかしながら、循環配管92の内径を大きくすると、インクジェット印刷装置9内のインクを回収する際、図5Aに示されるように、循環配管92内においてインクEのメニスカスEmが壊れて、循環配管92の径方向での気液分離が発生し、気層のみが流動的に吸い上げられて、液層であるインクEの回収が困難になる。そのため、循環配管92内のインクEを回収する際、図5Bに示されるように、インクEが循環配管92内に滞留する恐れがある。このように、従来のインクジェット印刷装置9では、適切なインクの吐出と適切なインクの回収を両立させるためには、循環配管92の設計に制約があった。
Since the inkjet printing apparatus 9 shown in FIG. 4 has more nozzles than a printing apparatus using one
また、往路水平部93Bにおいて、インクが重力により下方に案内されないため、インクのメニスカスが壊れると、往路水平部93Bに滞留する恐れがある。以上説明したように、従来のインクジェット印刷装置9は、循環配管92内及びヘッドユニット20内のインクを完全に回収することは困難であった。
Furthermore, since the ink is not guided downward by gravity in the outward
なお、インクジェット印刷装置9におけるインク交換時に使用する洗浄液についても、インクと同様の方法により回収される。このため、インクジェット印刷装置9は、循環配管92内及びヘッドユニット20内の洗浄液を完全に回収することが困難な場合があった。
Note that the cleaning liquid used when replacing ink in the inkjet printing device 9 is also recovered in the same manner as ink. Therefore, in the inkjet printing apparatus 9, it may be difficult to completely recover the cleaning liquid inside the
次に、本実施形態のインクジェット印刷装置1の動作について説明する。まず、インクジェット印刷装置1の運転中におけるインクの循環方法について、図1を参照しながら説明する。 Next, the operation of the inkjet printing apparatus 1 of this embodiment will be explained. First, a method for circulating ink during operation of the inkjet printing apparatus 1 will be described with reference to FIG. 1.
インクジェット印刷装置1は、往路配管31における往路用流路切替部51よりも上側の部位が下側の部位のみに連通する循環状態になるように、往路用流路切替部51を制御する。インクジェット印刷装置1は、復路配管32における復路用流路切替部52よりも上側の部位が下側の部位のみに連通する循環状態になるように、復路用流路切替部52を制御する。図1の矢印Jに示されるように、液体循環装置は、インクを常に一定方向に流す。つまり、インクは、インタンク11から往路配管31を介してヘッドユニット20に流れ、復路配管32を介してアウトタンク12に流れる。液体循環装置は、アウトタンク12、バッファタンク13及びインタンク11における液面制御を行い、インクタンクユニット10とヘッドユニット20との間で、インクを循環させる。なお、インクジェット印刷装置1におけるインク交換時に使用する洗浄液についても、インクと同様の方法により循環される。
The inkjet printing apparatus 1 controls the outgoing flow
次に、インクジェット印刷装置1におけるインクの回収方法について、図6を参照しながら説明する。図6は、インクジェット印刷装置におけるインクの簡略された回収方法の説明図である。図7は、インクジェット印刷装置におけるインクの回収方法の説明図である。インクジェット印刷装置1のインクを回収する際、往路配管31内のインクの回収処理、復路配管32内のインクの回収処理、及び、ヘッドユニット20内のインクの回収処理を、それぞれ別々に行う。なお、インクジェット印刷装置1におけるインク交換時に使用する洗浄液についても、インクと同様の方法により回収される。
Next, a method for collecting ink in the inkjet printing apparatus 1 will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is an explanatory diagram of a simplified ink recovery method in an inkjet printing device. FIG. 7 is an explanatory diagram of an ink recovery method in an inkjet printing device. When recovering ink from the inkjet printing apparatus 1, recovery processing for ink in the
まず、往路配管31内のインクの回収処理を行う場合、インクジェット印刷装置1は、往路配管31における往路用流路切替部51よりも上側の部位が回収配管40のみに連通する回収状態になるように、往路用流路切替部51を制御する。そして、インクジェット印刷装置1は、中間タンク16に負圧を印加する一方で、インタンク11に正圧を印加する。このような制御により、図6の矢印D1に示される方向への空気の流れが形成され、当該空気の流れにより、往路配管31内のインクは、往路用流路切替部51及び回収配管40を経由して、中間タンク16に案内される。
First, when recovering ink in the
復路配管32内のインクの回収処理を行う場合、インクジェット印刷装置1は、復路配管32における復路用流路切替部52よりも上側の部位が流路切替部接続配管53のみに連通する回収状態になるように、復路用流路切替部52を制御する。インクジェット印刷装置1は、流路切替部接続配管53を介してインクが回収配管40又は往路配管31に流れることを阻止する回収状態になるように、往路用流路切替部51を制御する。そして、インクジェット印刷装置1は、中間タンク16に負圧を印加する一方で、アウトタンク12に正圧を印加する。このような制御により、図6の矢印D2に示される方向への空気の流れが形成され、当該空気の流れにより、復路配管32内のインクは、復路用流路切替部52、流路切替部接続配管53、バイパス配管54及び回収配管40を経由して、中間タンク16に案内される。なお、流路切替部接続配管53が回収配管40のみに連通する回収状態になるように往路用流路切替部51を制御して、流路切替部接続配管53内のインクを、往路用流路切替部51及び回収配管40を経由させて、中間タンク16に案内するようにしても良い。
When performing the recovery process for ink in the
ヘッドユニット20内のインクの回収処理を行う場合、インクジェット印刷装置1は、復路配管32における復路用流路切替部52よりも上側の部位が下側の部位のみに連通する回収状態になるように、復路用流路切替部52を制御する。インクジェット印刷装置1は、往路配管31における往路用流路切替部51よりも下側の部位が回収配管40のみに連通する回収状態になるように、往路用流路切替部51を制御する。そして、インクジェット印刷装置1は、中間タンク16に負圧を印加する一方で、アウトタンク12に正圧を印加する。このような制御により、図6の矢印D3に示される方向への空気の流れが形成され、当該空気の流れにより、ヘッドユニット20内のインクは、往路配管31における往路用流路切替部51よりも下側の部位、往路用流路切替部51及び回収配管40を経由して、中間タンク16に案内される。また、図6の矢印D3に示される方向への空気の流れにより、往路配管31における往路用流路切替部51よりも下側の部位内、及び、復路配管32における復路用流路切替部52よりも下側の部位内のインクも、中間タンク16に案内される。
When performing the ink recovery process in the
なお、以下のようにして、ヘッドユニット20内のインクの回収処理を行っても良い。インクジェット印刷装置1は、往路配管31における往路用流路切替部51よりも上側の部位が下側の部位のみに連通する回収状態になるように、往路用流路切替部51を制御する。インクジェット印刷装置1は、復路配管32における復路用流路切替部52よりも下側の部位が流路切替部接続配管53のみに連通する回収状態になるように、復路用流路切替部52を制御する。そして、インクジェット印刷装置1は、中間タンク16に負圧を印加する一方で、インタンク11に正圧を印加する。このような制御により、往路用流路切替部51、ヘッドユニット20、復路用流路切替部52、流路切替部接続配管53、バイパス配管54、回収配管40の順に流れる空気の流れが形成され、当該空気の流れにより、ヘッドユニット20内のインクは、中間タンク16に案内される。また往路配管31における往路用流路切替部51よりも下側の部位内、及び、復路配管32における復路用流路切替部52よりも下側の部位内のインクも、中間タンク16に案内される。
Note that the ink recovery process within the
インクジェット印刷装置1は、上述された往路配管31内、復路配管32内及びヘッドユニット20内のインクの回収処理を行った後、中間タンク16に溜められたインクを、図6の矢印D4で示されるように、バッファタンク13を経由させて、回収タンク15に送液する。
After the inkjet printing apparatus 1 performs the above-described recovery process for the ink in the
なお、往路用流路切替部51及び復路用流路切替部52の制御により、往路配管31と復路配管32の少なくとも一方の内部のインクと、ヘッドユニット20内のインクの回収を、同時に行っても良い。また、中間タンク16に溜められたインクを、図示されない廃液タンクに直接送液するようにしても良い。また、インクが溜められた中間タンク16をインクジェット印刷装置1から取り外し、当該取り外された中間タンク16内のインクを回収するようにしても良い。
Note that under the control of the forward flow
上記説明では図6を用いたが、図7に示されるように、インクジェット印刷装置1は、ヘッドユニット20、循環配管30及び回収配管40の組を複数備える(図7では、2組のみを図示)。インクジェット印刷装置1のインクを回収する際には、インクジェット印刷装置1は、上述されたように、インタンク11、アウトタンク12、中間タンク16、各組の往路用流路切替部51及び復路用流路切替部52を回収状態になるように制御して、矢印D1,D2,D3で示される方向の空気の流れを形成して、各組のヘッドユニット20内及び循環配管30内のインクを中間タンク16に案内する。そして、インクジェット印刷装置1は、中間タンク16に溜められたインクを、矢印D4で示されるように、バッファタンク13を経由させて、回収タンク15に送液する。
Although FIG. 6 was used in the above description, as shown in FIG. 7, the inkjet printing apparatus 1 includes a plurality of sets of a
上述されたように、インクジェット印刷装置1は、循環配管30とは異なる回収配管40を用いて、ヘッドユニット20内及び循環配管30内のインクを回収する。このため、インク回収時におけるインク(液体)のメニスカスの破壊を考慮することなく、インクの吐出を適切に行えるように、循環配管30の設計を行うことができる。また、回収配管40の内径をインクのメニスカスが壊れない大きさにすることにより、インクを容易に回収することができる。また、回収配管40の内径を洗浄液(液体)のメニスカスが壊れない大きさにすることにより、洗浄液を容易に回収することができる。したがって、循環配管30の構成に制約を伴うことなく、インクを適切に回収することを容易に実現できるインクジェット印刷装置1を提供することができる。
As described above, the inkjet printing apparatus 1 uses the
なお、循環配管30とは異なる回収配管40を用いてインクを回収するインクジェット印刷装置1において、回収配管40内にポンプを配置することもできる。このような構成にすれば、回収時に回収配管40内のポンプを駆動させることによりインクの回収効率を上げることができる一方で、循環配管30を用いるインクの吐出に影響を与えることがない。また、循環配管30が可撓性を有する場合、インク又は洗浄液の回収時に、第1往路鉛直部31A及び往路傾斜部31Bのうち少なくとも一方を水平面に対して直交するように変形させることもできる。このような構成にすれば、往路配管31又は復路配管32内のインク又は洗浄液を自重により下方に流すことができ、往路配管31又は復路配管32内にインク又は洗浄液が残ることを抑制することができる。
In addition, in the inkjet printing apparatus 1 that collects ink using a
回収配管40の内径は、循環配管30の内径よりも小さい。内径が小さい配管では、液体の体積を表面積で除した値が小さく、体積力に対して表面力が支配的となる。すなわち、界面張力の影響が顕著となる。したがって、回収配管40を用いた液体(インク及び洗浄液のうち少なくとも一方)の回収中に、回収配管40内で液体のメニスカスが壊れることを抑制することができ、液体を容易に回収することができる。また、循環配管30の内径を十分に大きくすることにより、印刷時における圧力損失が急激に変化することを抑制することができる。
The inner diameter of the
循環配管30は、水平方向に液体を案内する部位を有さないように構成されている。このため、循環配管30内の液体を重力により下方へ移動させることができる。したがって、下方へ移動した液体を回収配管40を利用して回収することにより、液体の回収効率を上げることができる。
The
インクジェット印刷装置1は、往路用流路切替部51及び復路用流路切替部52を循環状態にすることにより、インクをインクタンクユニット10とヘッドユニット20との間で循環させる一方で、回収状態にすることにより、ヘッドユニット20内及び循環配管30内のインクを回収するように構成されている。このため、往路用流路切替部51及び復路用流路切替部52の状態を制御するだけで、インクの循環状態と回収状態とを切り替えることができる。
The inkjet printing apparatus 1 circulates the ink between the
次に、インクジェット印刷装置1におけるインクの交換処理について、図8を参照しながら説明する。図8は、インクジェット印刷装置1におけるインクの交換処理を示すフローチャートである。 Next, ink replacement processing in the inkjet printing apparatus 1 will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 is a flowchart showing ink replacement processing in the inkjet printing apparatus 1.
インクジェット印刷装置1に旧インクが入っている状態において、旧インクを新インクに入れ替える場合、図8に示されるように、インクジェット印刷装置1は、旧インクの循環を停止する(ステップS1)。この後、インクジェット印刷装置1は、上述されたインクの回収方法を用いて、循環配管30内及びヘッドユニット20内の旧インクを回収する(ステップS2)。
When replacing old ink with new ink while the inkjet printing device 1 contains old ink, the inkjet printing device 1 stops circulating the old ink, as shown in FIG. 8 (step S1). After that, the inkjet printing apparatus 1 collects the old ink in the
次に、インクジェット印刷装置1は、循環配管30及びヘッドユニット20を洗浄する(ステップS3)。ステップS3の処理において、インクジェット印刷装置1は、循環配管30内及びヘッドユニット20内を供給タンク14から供給される洗浄液で満たす処理と、上述されたインクの回収方法を用いて循環配管30内及びヘッドユニット20内の液体を回収する処理とを、回収後の液体に含まれる洗浄液の濃度が、例えば99.9%以上になるまで繰り返す。回収後の液体に含まれる洗浄液の濃度計測は、屈折率計を用いて行うことができる。洗浄液の屈折率と液体に含まれる洗浄液の濃度は比例関係にあたるため、予め洗浄液の屈折率を計測しておくことにより、液体に含まれる洗浄液の濃度を計測することができる。なお、液体に含まれる洗浄液の濃度計測は、屈折率計ではなく、分光器又はその他の計測機を用いて行われても良い。
Next, the inkjet printing apparatus 1 cleans the
循環配管30及びヘッドユニット20の洗浄処理が終了したら、インクジェット印刷装置1は、循環配管30内及びヘッドユニット20内の洗浄液を除去する(ステップS4)。ステップS4の処理において、インクジェット印刷装置1は、循環配管30内及びヘッドユニット20内を供給タンク14から供給される新インクで満たす処理と、上述されたインクの回収方法を用いて循環配管30内及びヘッドユニット20内の液体を回収する処理とを、回収後の液体に含まれる新インクの濃度が、例えば99.9%以上になるまで繰り返す。回収後の液体に含まれる新インクの濃度計測は、ステップS3の処理における洗浄液の濃度計測と同様の方法により行われても良い。回収後の液体に含まれる新インクの濃度が例えば99.9%以上になったら、インクジェット印刷装置1は、循環配管30内及びヘッドユニット20内を新インクで満たす(ステップS5)。以上により、インクジェット印刷装置1におけるインクの交換処理が終了する。なお、本実施形態では、インクは、着色剤だけではなく、はんだ、並びに、液晶ディスプレイ(例えば、カラーフィルター)、ペロブスカイト太陽光電池、および、電池のセパレーターなどを製造するための半固体および液体の材料等を含む。
When the cleaning process for the
上述されたように、循環配管30とは異なる回収配管40を用いることにより、ヘッドユニット20内及び循環配管30内の液体を容易に回収することができるため、インクの交換処理の所要時間を削減することができる。
As described above, by using the
[変形例]
なお、本開示は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
[Modified example]
Note that the present disclosure is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit.
例えば、図9に示されるインクジェット印刷装置100は、インクタンクユニット110と、ヘッドユニット20と、循環配管30と、回収配管40と、を備える。図9では、構成の理解を容易にするために、それぞれ1つずつのヘッドユニット20、循環配管30及び回収配管40の組を、1つだけ図示しているが、インクジェット印刷装置100は、ヘッドユニット20、循環配管30及び回収配管40の組を複数備える。インクタンクユニット110は、インクタンク111と、中間タンク16と、を備える。インクタンク111には、往路配管31の一端(上端)と、復路配管32の一端(上端)と、配管17Cの上端と、が接続されている。インクタンク111は、配管117Aを介して中間タンク16に接続されている。往路配管31の第1往路鉛直部31Aの途中には、ポンプP3が配置されている。インクジェット印刷装置100のインクを回収する際には、インクジェット印刷装置100は、インタンク11又はアウトタンク12の代わりにインクタンク111に正圧を印加すること以外は、上記実施形態の回収方法と同様に、中間タンク16、往路用流路切替部51及び復路用流路切替部52を制御して、矢印D1,D2,D3で示される方向の空気の流れを形成して、インクを中間タンク16に案内する。インクジェット印刷装置100は、中間タンク16に溜められたインクを、矢印D4で示されるように、インクタンク111を経由させて、回収タンク15に送液する。
For example, an
往路配管31に、往路傾斜部31Bの代わりに往路水平部93Bを設けても良いし、復路配管32に、復路傾斜部32Bの代わりに復路水平部94Bを設けても良い。
The
本開示は、インクジェット印刷装置及びインク回収方法に適用することができる。 The present disclosure can be applied to an inkjet printing device and an ink recovery method.
1,9,100 インクジェット印刷装置
10,91,110 インクタンクユニット
11 インタンク
12 アウトタンク
13 バッファタンク
14 供給タンク
15 回収タンク
16 中間タンク
17A,17B,17C,17D,17E,81,117A 配管
20 ヘッドユニット
21 上流側分配タンク
22 液滴吐出部
23 下流側分配タンク
30,92 循環配管
31,93 往路配管
31A 第1往路鉛直部
31B 往路傾斜部
31C 第2往路鉛直部
32,94 復路配管
32A 第1復路鉛直部
32B 復路傾斜部
32C 第2復路鉛直部
40 回収配管
40A 第1回収鉛直部
40B 回収傾斜部
40C 第2回収鉛直部
40D 回収接続部
51 往路用流路切替部
52 復路用流路切替部
53 流路切替部接続配管
54 バイパス配管
93B 往路水平部
94B 復路水平部
111 インクタンク
E インク
Em メニスカス
K 空気層
P1 第1ポンプ
P2 第2ポンプ
P3 ポンプ
1,9,100
Claims (5)
インクを吐出する複数の液滴吐出部を有するヘッドユニットと、
前記インクタンクと前記ヘッドユニットとの間でインクを循環させるための循環配管と、
前記ヘッドユニット内及び前記循環配管内のインクを回収するための回収配管と、を備える、
インクジェット印刷装置。 an ink tank that stores ink;
a head unit having a plurality of droplet ejection sections that eject ink;
circulation piping for circulating ink between the ink tank and the head unit;
a collection pipe for collecting ink within the head unit and the circulation pipe;
Inkjet printing equipment.
請求項1に記載のインクジェット印刷装置。 The inner diameter of the recovery pipe is smaller than the inner diameter of the circulation pipe.
The inkjet printing device according to claim 1.
前記循環配管は、水平方向にインクを案内する部位を有さない、
請求項1に記載のインクジェット印刷装置。 The ink tank is arranged above the head unit,
The circulation piping does not have a portion that guides the ink in a horizontal direction.
The inkjet printing device according to claim 1.
前記回収配管と前記循環配管との接続部位には、インクを前記循環配管内で循環させる循環状態と、インクを前記回収配管を介して回収する回収状態とを切り替える流路切替部が配置されている、
請求項1に記載のインクジェット印刷装置。 The recovery piping is connected to the circulation piping,
A flow path switching unit is disposed at a connection portion between the recovery piping and the circulation piping to switch between a circulation state in which the ink is circulated within the circulation piping and a recovery state in which the ink is collected through the recovery piping. There is,
The inkjet printing device according to claim 1.
前記インクジェット印刷装置は、
前記ヘッドユニット内及び前記循環配管内のインクを、前記回収配管を介して回収する、
インク回収方法。 An ink tank for storing ink, a head unit having a plurality of droplet ejection sections for ejecting ink, a circulation pipe for circulating ink between the ink tank and the head unit, and a collection pipe. An ink recovery method performed by an inkjet printing device comprising:
The inkjet printing device includes:
collecting ink in the head unit and the circulation pipe via the collection pipe;
How to collect ink.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022082138A JP2023170408A (en) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | Inkjet printing device and ink recovery method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022082138A JP2023170408A (en) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | Inkjet printing device and ink recovery method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023170408A true JP2023170408A (en) | 2023-12-01 |
Family
ID=88928208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022082138A Pending JP2023170408A (en) | 2022-05-19 | 2022-05-19 | Inkjet printing device and ink recovery method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023170408A (en) |
-
2022
- 2022-05-19 JP JP2022082138A patent/JP2023170408A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5531872B2 (en) | Liquid discharge head unit and image forming apparatus | |
US9994040B2 (en) | Liquid ejection apparatus, liquid ejection method, and liquid ejection head | |
JP5428893B2 (en) | Liquid discharge head unit and image forming apparatus | |
JP5475389B2 (en) | Droplet ejection head, droplet ejection apparatus having the droplet ejection head, and method of collecting bubbles in the droplet ejection head | |
JP5257139B2 (en) | Image forming apparatus | |
US8132898B2 (en) | Recording head and recording apparatus | |
KR20080098266A (en) | Bubble removing apparatus for inkjet printer and bubble removing method using the same | |
JP6547393B2 (en) | Liquid injection device | |
JP6578888B2 (en) | Liquid ejection device and intermediate reservoir | |
JP2007296755A (en) | Suction recovery method for ink-jet recording device, and ink-jet recording device | |
JP2010076413A (en) | Liquid supply device and liquid jetting apparatus | |
US7992987B2 (en) | Fluid ejecting apparatus | |
JP5995184B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2011051108A (en) | Liquid jetting apparatus | |
JP2010179534A (en) | Liquid jetting apparatus, and liquid jetting method | |
US20090073217A1 (en) | Method of removing air from an ink jet device, and ink jet device | |
JP2004009475A (en) | Ink jet recording device and ink supply device used therein | |
JP2023170408A (en) | Inkjet printing device and ink recovery method | |
JP5402425B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2010076414A (en) | Liquid supply device and liquid jetting apparatus | |
JP4708762B2 (en) | Inkjet recording device | |
JP2021014021A (en) | Liquid jet head and liquid jet system | |
CN111347787B (en) | Liquid ejecting apparatus and supply system | |
JP2019025663A (en) | Liquid storage container and liquid discharge device | |
JP2018118484A (en) | Liquid discharge device and method for driving liquid discharge device |