JP4242680B2 - インクジェット記録装置におけるインク供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置におけるインク供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェット記録装置においては、サブタンク内のインクをインクタンクに回収し、記録ヘッド内のインクを廃液タンク内に回収している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２４６９１７号公報（第１ページ、第１図）
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、ヘッドキャリッジ６に記録ヘッド８と該記録ヘッド８と連通するサブタンク１０を搭載し、機体側にインクタンク３４と洗浄液タンク３８を配置し、前記インクタンク３４からこれに対応する前記サブタンク１０に管路を通じてインクを供給し、前記記録ヘッド８のノズルから印字媒体にインクを吐出して印字を行うインクジェット記録装置であって、前記サブタンク１０に電磁弁５８を介して連結する機体側に配置された正圧エアーポンプ２８と、吐出口が第１の電磁弁５０を介し管路を通じて前記インクタンク３４に連結するとともに吐出口が該第１の電磁弁５０を介し管路を通じて前記サブタンク１０に連結し、吸入口が第２の電磁弁４８と第３の電磁弁５２を介し管路を通じて前記インクタンク３４に連結するとともに、前記第２の電磁弁４８を介し管路を通じて前記サブタンク１０に連結するポンプ３０と、前記洗浄液タンク３８と前記第３の電磁弁５２とを接続する管路に接続する第４の電磁弁５４とを備え、前記ポンプ３０の駆動によって前記インクタンク３４内のインクが前記第３の電磁弁５２、第２の電磁弁４８、ポンプ３０、第１の電磁弁５０を通じて対応する前記サブタンク１０内に供給されるように前記第１、第２及び第３の電磁弁を制御し、前記ポンプ３０の駆動によって前記サブタンク１０内のインクが前記第２の電磁弁４８、ポンプ３０、第１の電磁弁５０を通じて対応する前記インクタンク３４内に回収されるように前記第１、第２及び第３の電磁弁を制御し、前記ポンプ３０の駆動によって前記洗浄液タンク３８内の洗浄液が前記第４の電磁弁５４、第３の電磁弁５２、第２の電磁弁４８、ポンプ３０、第１の電磁弁５０を通じて対応する前記サブタンク１０内に供給されるように前記第１、第２、第３及び第４の電磁弁を制御し、前記正圧エアーポンプ２８の駆動によって空気が前記サブタンク１０内に圧送され、該サブタンク１０内の洗浄液が前記記録ヘッド８のノズルを通じて外部に排出されるように前記正圧エアーポンプ２８とサブタンク１０間の電磁弁５８を制御するようにしたものである。
また本発明は、前記第４の電磁弁５４を空気取入口を有する三方電磁弁とし、前記ポンプ３０の駆動によって、前記第４の電磁弁５４の空気取入口から入った空気が前記第３の電磁弁５２、第２の電磁弁４８、ポンプ３０、第１の電磁弁５０及び管路を通じて前記サブタンク１０に圧送され、前記第４の電磁弁５４と前記サブタンク１０間の管路内の洗浄液が該サブタンク１０内に排出されるように前記第４の電磁弁５４、第３の電磁弁５２、第２の電磁弁４８及び第１の電磁弁５０を制御するようにしたものである。
また本発明は、前記ポンプ３０がダイヤフラムポンプであることを特徴とするものである。
また本発明は、前記管路がチューブにより構成されていることを特徴とするものである。
また本発明は、前記第１乃至第４の各電磁弁５０，４８，５２，５４が三方電磁弁であることを特徴とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ヘッドキャリッジに記録ヘッドと該記録ヘッドと連通するサブタンクを搭載し、前記サブタンクに機体側に配置したインクタンクからインクを供給し、前記記録ヘッドのノズルから印字媒体にインクを吐出して印字を行うインクジェット記録装置において、前記サブタンクに主搬送路の一方を連結し、該主搬送路の他方側を、ポンプとその前後の第１と第２の電磁弁と該電磁弁の中の一方の電磁弁に連結する第３の電磁弁とを含むインク供給部と、前記ポンプと前記第１と第２の電磁弁を共通とするインク回収部と、前記ポンプと前記第１、第２、及び第３の電磁弁を共通とする洗浄液供給部とに分岐し、前記電磁弁を切り替え、前記インクタンクから前記サブタンクへのインクの供給と、前記サブタンクからの前記インクタンクへのインクの回収と、前記洗浄液タンクから前記サブタンクへの洗浄液の供給とをそれぞれ前記ポンプを通じて行うようにし、前記サブタンク内の洗浄液を該サブタンクにエアーの圧力をかけ前記記録ヘッドのノズルを通じて外部に排出し、前記サブタンクと記録ヘッドの洗浄を行うようにしたものである。
また本発明は、前記主搬送路を、機体側に配置したインクタンクの近傍で前記インク供給部とインク回収部と洗浄液供給部に分岐したものである。
また本発明は、前記洗浄液供給部に三方電磁弁を追加して空気供給部を分岐し、前記ポンプの駆動によって前記洗浄液供給部に空気を圧送し前記洗浄液供給部内及び主搬送路内の洗浄液を前記サブタンク内に排出するようにしたものである。
また本発明は、前記ポンプがダイヤフラムポンプであることを特徴とするものである。
また本発明は、前記主搬送路及び分岐部がチューブにより構成されているものである。
また本発明は、前記電磁弁が三方電磁弁であることを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図２において、符号２はインクジェットプリンターのＹレールであり、機体４に支持具を介して固設されている。６はヘッドキャリッジであり、上部が前記Ｙレール２に、これに沿って即ちＹ軸方向に往復動可能に連結している。前記ヘッドキャリッジ６の記録ヘッド搭載部６ａには、複数個のインクジェット記録ヘッド８が取り付けられ、各記録ヘッド８のヘッド本体は、ヘッドキャリッジ８のヘッド搭載部６ａに穿設された開口部６０に遊嵌し、このヘッド本体と一体的な枠体がヘッドキャリッジ６のヘッド搭載部６ａに固定されている。前記ヘッドキャリッジ６のサブタンク支持部には、複数個のサブタンク１０が取り付けられ、該各サブタンク１０と、これらに対応する各記録ヘッド８とは、チューブを介して連結している。前記キャリッジ６の記録ヘッド搭載部６ａの左右両側には、ＵＶランプ（紫外線ランプ）を備えた紫外線照射装置１２，１２が設けられている。
【０００７】
１４は、プリント基板などの板状の印字媒体を取り付けるためのバキューム機能を備えたプラテンであり、機体４に床面に対して水平に固設されたＸレール（図示省略）上に移動可能に支持されている。前記プラテン１４及びヘッドキャリッジ６は、それぞれコントローラによって制御されるＸＹ駆動装置に連係している。インクジェットプリンターが印字動作をスタートすると、ヘッドキャリッジ６は、Ｙレール２に沿って主走査方向に往復駆動され、プラテン１０は、Ｙレール２に対して直角な副走査方向に駆動されるように構成されている。また、印字動作時、インクジェット記録ヘッド８には、サブタンク１０を通じて紫外線硬化型インクが供給され、該インクが記録ヘッド８の底面に開口するノズルから、プラテン１４上の印字媒体に向けて吐出されるように構成されている。
【０００８】
図１は、本装置のインク供給、洗浄システムを示している。イエロー１、イエロー２、ホワイト１、ホワイト２の各サブタンク１０は、機体４側に配置された負圧ポンプ１６にエアーチャンバー１８を介して連結し、記録ヘッド８からインクが漏れないように、サブタンク１０の内部が負圧に保たれている。図中、３ＷＢは三方電磁弁であり、共通口ＣＯＭと、分岐口ＯＮ、分岐口ＯＦＦを有している。分岐口ＯＮは、電磁弁３ＷＤがオンのとき、ＣＯＭと導通し、オフのときＣＯＭとの間が遮断される。分岐口ＯＦＦは、電磁弁３ＷＤがオフのとき、ＣＯＭと導通し、オンのときＣＯＭとの間が遮断されるように構成されている。
【０００９】
２ＷＤは二方電磁弁、２０，２２，２４，２６はフイルタ、２８は正圧エアーポンプ、３０，３２はダイアフラムポンプである。３４は白色のインクを収納するインクタンク、３６は黄色のインクを収納するインクタンク、３８は洗浄タンクであり、これらメインタンクは機体４に配設されたキャビネット内に収納されている。前記インクタンク３４，３６及び洗浄液タンク３８は、チューブから成る主搬送路４０を介して、サブタンク１０に連結している。４２は、記録ヘッド８がプラテン１４から離れた待機位置に移動したとき、記録ヘッド８の下方に位置するように、待機位置に設けられた廃液受け皿であり、この廃液受け皿４２にパイプを介して廃液タンク４４が連結している。
【００１０】
上記した構成において、図３に示すように、パワースイッチを投入すると（ステップ１）、負圧ポンプ１６が作動し、二方電磁弁４６が導通状態となる。このスイッチを入れた時点では、サブタンク１０のインクが沈降している可能性があるため、サブタンク１０のインクを一度インクタンク３４，３６に回収してから（ステップ２）インクをまたサブタンク１０に供給する（ステップ３）。そうすることでサブタンク１０内のインクもある程度攪拌され、サブタンク１０内のインクの沈降の問題も解消される。なお、インクタンク３４，３６では、数時間おきに自動的に攪拌処理を行っている。パワースイッチオフで全ての機器がオフとなる。
【００１１】
なお、パワースイッチがオフとなってもサブタンク１０は負圧の状態で維持されるので、非印字時中にインクが記録ヘッド８から漏れることがない。ホワイトのインクタンク３４から対応するホワイト１のサブタンク１０へのインクの供給のときは、電磁弁５０をオン、電磁弁４８，５２，５４，５６，５８，６０をオフとする。なお、ホワイト２のサブタンク１０へインクを供給するときは、電磁弁５６をオンとする。該状態でポンプ３０が駆動されると、インクタンク３４からチューブ、電磁弁５２，４８ポンプ３０、電磁弁５０を含むインク供給部と、主搬送路４０とを経てホワイト１のサブタンク１０へインクの供給が行われる。
【００１２】
ホワイト１のサブタンク１０のインクセンサがＨiレベルの信号をコントローラに出力すると、ポンプ３０の駆動が停止し、ホワイト１のサブタンク１０へのインク供給が完了する。このとき、負圧ポンプ１６はオン、正圧ポンプ２８はオフとなっている。なお、記録ヘッド８とサブタンク１０に設けたヒータがオンとされ、コントローラは、インクの温度制御も実施する。他のサブタンク１０へのインクの供給も同様な原理により行われる。
【００１３】
次にホワイト１のサブタンク１０からインクタンク３４へインクを回収するときは、電磁弁４８をオン、電磁弁５０，５２，５４，５６，５８，６０をオフとする。該状態でポンプ３０が駆動されると、主搬送路４０と電磁弁４８、ポンプ３０、電磁弁５０、チューブを含むインク回収部を経て、ホワイト１のサブタンク１０内のインクが対応するホワイトインクのインクタンク３４に回収される。このとき、図５に示すように、ホワイト１のサブタンク１０のセンサＳがLOWレベルになってもインク回収動作が数秒続行され、サブタンク１０内のインク供給管Ｐの下端よりインクの液位が低くなったところで、インク回収動作が停止する。
【００１４】
これにより、サブタンク１０、インクタンク３４間の、主搬送路４０とインク回収部のチューブ内に残っているインクがすべて回収される。このインク回収時では、負圧ポンプ１６はオン、正圧ポンプ２８はオフの状態となっている。
つぎにヘッド洗浄動作について図４を参照して説明する。
ヘッド洗浄動作は次の工程を順次１度あるいは数度繰り返し行うことにより記録ヘッド内、サブタンク、及びチューブを確実に洗浄する。
【００１５】
（洗浄液供給工程）
サブタンク１０と記録ヘッド８の洗浄は、サブタンク１０のインクを回収した状態で行う（ステップ１）。ホワイト１，２のサブタンク１０と、対応する記録ヘッド８を洗浄する場合には、電磁弁５０，５２をオン、電磁弁４８は常にオフ、電磁弁５４，５８，６０をオフとする。電磁弁５６はホワイト１のサブタンク１０を洗浄するときはオフ、ホワイト２のサブタンク１０を洗浄するときはオンとする。該状態でポンプ３０をオンとして、ホワイト１のサブタンク１０に、主搬送路４０、チューブ、電磁弁５４，５２，４８、ダイアフラムポンプ３０、電磁弁５０を含む洗浄液供給部を通じ、洗浄液を供給する（ステップ２）。このとき、負圧ポンプ１６をオンとし、正圧ポンプ２８はオフである。サブタンク１０のインクセンサがＨiレベルになったらポンプ３０及び電磁弁５０，５２をオフとする。
【００１６】
（洗浄液の吐出工程Ａ）（ステップ３）
負圧ポンプをオンの状態とし、電磁弁５８，６０をオン、電磁弁４８をオフ、電磁弁５０，５２，５４をオフとする。電磁弁５６はオンオフどちらでも良い。ポンプ３０がオフの状態で、正圧エアーポンプ２８をオンとし、サブタンク１０内の洗浄液を押し出す。ホワイト１のサブタンク１０から押し出された洗浄液は、記録ヘッド８から廃液受け皿４２に落下し廃液タンク４４に回収される。サブタンク１０のセンサがLOWレベルになった後、洗浄液吐出動作を数秒は稼働させておき、サブタンク１０内の洗浄液が無くなったら、正圧ポンプ２８をオフ、電磁弁５８，６０をオフとする。
【００１７】
（チューブ内の洗浄液の排出工程）（ステップ４）
負圧ポンプ１６をオンとし、電磁弁５０，５２，５４をオン、電磁弁４８はオフ、電磁弁５８，６０はオフ、電磁弁５６は、洗浄液を無くす経路により、オンオフを変更する。ホワイト１のサブタンク１０の経路の場合はオフとする。正圧ポンプ２８をオフの状態として、ポンプ３０をオンとし、フイルタ２６から入ってきた、電磁弁５４を経由した空気で、洗浄液供給部及び主搬送路４０を構成するチューブ内の洗浄液をサブタンク１０側に全て排出させる。所定時間経過後、ポンプ３０を停止する。
【００１８】
（洗浄液の吐出工程Ｂ）（ステップ５）
上記洗浄液の吐出工程Ａの動作を行い、サブタンク１０に排出されてきたチューブ内に残っていた洗浄液の排出を実施する。次にコントローラは洗浄が終了したか否か判断し、否定を判断したときは、ステップ２に戻り、肯定を判断すると、洗浄動作を終了する（ステップ６）。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成したので、供給チューブ及びポンプまでのほとんどの洗浄ができる。また、インクの回収後にはほとんどのインク経路においてインクが存在しないのでメンテナンスも楽である。さらに紫外線硬化型インクを使用した装置においては光によってインクが硬化してしまうのであるが、ポンプを含む全ての部分でインクが洗浄されているので硬化によるインク詰まりなどの心配もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本装置のインク供給、洗浄の系統図である。
【図２】インクジェット記録装置の外観図である。
【図３】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の説明図である。
【符号の説明】
２ Ｙレール
４ 機体
６ ヘッドキャリッジ
８ インクジェット記録ヘッド
１０ サブタンク
１２ 紫外線照射装置
１４ プラテン
１６ 負圧ポンプ
１８ エアーチャンバー
２０ フイルタ
２２ フイルタ
２４ フイルタ
２６ フイルタ
２８ 正圧エアーポンプ
３０ ダイアフラムポンプ
３２ ダイアフラムポンプ
３４ インクタンク
３６ インクタンク
３８ 洗浄液タンク
４０ 主搬送路
４２ 廃液受け皿
４４ 廃液タンク
４６ 二方電磁弁
４８ 三方電磁弁
５０ 三方電磁弁
５２ 三方電磁弁
５４ 三方電磁弁
５６ 三方電磁弁
５８ 三方電磁弁
６０ 三方電磁弁

Claims (5)

1. ヘッドキャリッジ６に記録ヘッド８と該記録ヘッド８と連通するサブタンク１０を搭載し、機体側にインクタンク３４と洗浄液タンク３８を配置し、前記インクタンク３４からこれに対応する前記サブタンク１０に管路を通じてインクを供給し、前記記録ヘッド８のノズルから印字媒体にインクを吐出して印字を行うインクジェット記録装置であって、前記サブタンク１０に電磁弁５８を介して連結する機体側に配置された正圧エアーポンプ２８と、吐出口が第１の電磁弁５０を介し管路を通じて前記インクタンク３４に連結するとともに吐出口が該第１の電磁弁５０を介し管路を通じて前記サブタンク１０に連結し、吸入口が第２の電磁弁４８と第３の電磁弁５２を介し管路を通じて前記インクタンク３４に連結するとともに、前記第２の電磁弁４８を介し管路を通じて前記サブタンク１０に連結するポンプ３０と、前記洗浄液タンク３８と前記第３の電磁弁５２とを接続する管路に接続する第４の電磁弁５４とを備え、前記ポンプ３０の駆動によって前記インクタンク３４内のインクが前記第３の電磁弁５２、第２の電磁弁４８、ポンプ３０、第１の電磁弁５０を通じて対応する前記サブタンク１０内に供給されるように前記第１、第２及び第３の電磁弁を制御し、前記ポンプ３０の駆動によって前記サブタンク１０内のインクが前記第２の電磁弁４８、ポンプ３０、第１の電磁弁５０を通じて対応する前記インクタンク３４内に回収されるように前記第１、第２及び第３の電磁弁を制御し、前記ポンプ３０の駆動によって前記洗浄液タンク３８内の洗浄液が前記第４の電磁弁５４、第３の電磁弁５２、第２の電磁弁４８、ポンプ３０、第１の電磁弁５０を通じて対応する前記サブタンク１０内に供給されるように前記第１、第２、第３及び第４の電磁弁を制御し、前記正圧エアーポンプ２８の駆動によって空気が前記サブタンク１０内に圧送され、該サブタンク１０内の洗浄液が前記記録ヘッド８のノズルを通じて外部に排出されるように前記正圧エアーポンプ２８とサブタンク１０間の電磁弁５８を制御するようにしたことを特徴とするインク供給装置。
2. 前記第４の電磁弁５４を空気取入口を有する三方電磁弁とし、前記ポンプ３０の駆動によって、前記第４の電磁弁５４の空気取入口から入った空気が前記第３の電磁弁５２、第２の電磁弁４８、ポンプ３０、第１の電磁弁５０及び管路を通じて前記サブタンク１０に圧送され、前記第４の電磁弁５４と前記サブタンク１０間の管路内の洗浄液が該サブタンク１０内に排出されるように前記第４の電磁弁５４、第３の電磁弁５２、第２の電磁弁４８及び第１の電磁弁５０を制御するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置におけるインク供給装置。
3. 前記ポンプ３０がダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置におけるインク供給装置。
4. 前記管路がチューブにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置におけるインク供給装置。
5. 前記第１乃至第４の各電磁弁５０，４８，５２，５４が三方電磁弁であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置におけるインク供給装置。

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