JP5058751B2 - Image recording device - Google Patents
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Description
本発明は、複数のノズルが形成されたインクジェットヘッド等の記録ヘッドを用いた画像記録装置に係り、記録ヘッドの画像記録装置本体からの切り離し構造を改善した画像記録装置に関する。
The present invention relates to an image recording apparatus using a recording head of an ink jet head or the like in which a plurality of nozzles are formed, regarding images recording apparatus having an improved disconnecting structure of the image recording apparatus body of the recording head.
例えば、インクジェット記録装置では、記録速度を高速化するためにライン型インクジェットプリンタが提案されている。このライン型インクジェットプリンタは、用紙等の記録媒体の搬送方向と直交する方向に1つ又は複数のインクジェットヘッドを記録媒体の幅長以上となるようにライン状に配列して構成している。そして、これらインクジェットヘッドの例えば下方に記録媒体を1度搬送、いわゆる記録媒体を1パスして画像記録を行う。これにより、短い記録ヘッドを左右に往復運動をさせながら記録媒体にインクを吐出することによって画像を記録するシリアル型インクジェットプリンタよりも格段に記録速度が速くなる。 For example, in an inkjet recording apparatus, a line-type inkjet printer has been proposed in order to increase the recording speed. This line type ink jet printer is configured by arranging one or a plurality of ink jet heads in a line shape in a direction perpendicular to the conveyance direction of a recording medium such as paper so as to be equal to or larger than the width of the recording medium. Then, the recording medium is conveyed once, for example, below these ink jet heads, and image recording is performed by one pass of the so-called recording medium. As a result, the recording speed is remarkably faster than that of a serial ink jet printer that records an image by ejecting ink onto a recording medium while reciprocating a short recording head left and right.
ラインヘッドは、一般的に、ヘッド作製の技術的な難易度及びこれに伴うコスト的な点から複数個の短い例えばインクジェットヘッドを記録媒体の搬送幅方向に配列して構成している。また、近年では、インクジェットヘッド等の内部の温度上昇を抑えること、若しくはインクの不吐出を軽減させることを目的としてインクジェットヘッドからインクを吐出させる動作を行いながらインクジェットヘッド内をインクが連続的に流れるように構成したインクジェットヘッドが使用されている。 In general, a line head is configured by arranging a plurality of short, for example, ink jet heads in the conveyance width direction of a recording medium from the technical difficulty of head production and the cost associated therewith. Further, in recent years, ink continuously flows in an inkjet head while performing an operation of ejecting ink from the inkjet head for the purpose of suppressing temperature rise inside the inkjet head or the like or reducing non-ejection of ink. An ink jet head configured as described above is used.
このような短いインクジェットヘッドを複数並べて構成したラインヘッドは、プリンタ製造工場、若しくは市場において、少なくとも1個以上の不良のインクジェットヘッドが存在する場合、この不良のインクジェットヘッドのみを交換する作業を行う必要がある。インクジェットヘッドを交換可能とするためには、インクジェットヘッドと当該インクジェットヘッドにインクを供給するためのインク供給経路とを着脱可能なインクジョイント部によって連結することが一般的である。しかるに、不良のインクジェットヘッドを交換する場合は、不良のインクジェットヘッドをインクジョイント部から取り外し、良品のインクジェットヘッドをインクジョイント部に取り付ける。この交換の際、不良のインクジェットヘッド内若しくはインク供給径路内にインクが残留しているために、この残留インクがインクジョイント部から流出する。流出したインクは、インクジェット記録装置内を汚してしまうだけでなく、当該装置を駆動させるための電気回路等に掛かってしまうと当該装置自体にダメージを与えてしまうおそれもある。 A line head configured by arranging a plurality of such short inkjet heads needs to replace only the defective inkjet head when there is at least one defective inkjet head in a printer manufacturing factory or market. There is. In order to make the ink jet head replaceable, it is common to connect the ink jet head and an ink supply path for supplying ink to the ink jet head by a removable ink joint portion. However, when replacing a defective inkjet head, the defective inkjet head is removed from the ink joint portion, and a good inkjet head is attached to the ink joint portion. At the time of this replacement, since ink remains in the defective inkjet head or ink supply path, the residual ink flows out from the ink joint portion. The leaked ink not only stains the inside of the ink jet recording apparatus, but may also damage the apparatus itself if it is applied to an electric circuit or the like for driving the apparatus.
このような問題を解決する技術として例えば特許文献1がある。この特許文献1は、インクタンクにチューブの一端部を接続し、このチューブの他端部を印字ヘッドに接続し、この印字ヘッドの内部には、空気を貯めておくエアーバッファを形成し、さらに上記チューブのうちインクタンクの近傍部分に、チューブを開閉する弁を設置し、印字ヘッドをキャップするキャップと吸引ポンプをチューブで繋ぎ、キャップには、当該キャップを大気に連通させる大気開放弁を接続することを開示する。
As a technique for solving such a problem, there is, for example,
このようなエアーバッファを形成した印字ヘッドからインクを排出する手順を説明すると、印字ヘッド交換ボタンが押されることにより印字ヘッドのノズルがキャップで覆われる。このとき、大気開放弁は閉じているので、キャップは大気に連通していない。次に、インク流路を塞ぎ、チューブにインクが流れないようにする。次に、吸引ポンプが稼動することにより、印字ヘッド内のインクが吸引ポンプに吸引されると共に、エアーバッファ内の空気が膨張する。この膨張によって印字ヘッド内のインクはいっそう確実に排出される。印字ヘッド内の全てのインクが排出されるまで吸引ポンプは稼動する。次に、大気開放弁を開くことによりキャップに空気が送り込まれ、キャップ内と印字ヘッド内が大気圧になる。この状態でキャリッジから印字ヘッドを取り外しても、印字ヘッドからインクが垂れることはない。また、チューブにはインクが残ったままであるので、チューブ内のインクを無駄に捨てずに済む。 The procedure for discharging ink from the print head having such an air buffer will be described. When the print head replacement button is pressed, the nozzle of the print head is covered with a cap. At this time, since the atmosphere release valve is closed, the cap does not communicate with the atmosphere. Next, the ink flow path is closed to prevent ink from flowing into the tube. Next, when the suction pump is operated, the ink in the print head is sucked by the suction pump and the air in the air buffer expands. By this expansion, the ink in the print head is more reliably discharged. The suction pump operates until all the ink in the print head is discharged. Next, air is sent into the cap by opening the air release valve, and the inside of the cap and the inside of the print head become atmospheric pressure. Even if the print head is removed from the carriage in this state, ink does not drip from the print head. Further, since ink remains in the tube, it is not necessary to waste ink in the tube.
又、特許文献1は、印字ヘッドにエアーバッファを設けずに、チューブの途中にエアーバッファを設け、このエアーバッファの天井部分をゴム製にした点についても開示する。このような構成であれば、印字ヘッド交換ボタンが押されると、印字ヘッドのノズルがキャップで覆われる。次に、インク流路を塞ぎ、チューブにインクが流れないようにする。次に、吸引ポンプが稼動することにより印字ヘッド内のインクが吸引ポンプに吸引されると共に、エアーバッファ内が負圧になる。この負圧によってエアーバッファの天井部分が萎んでエアーバッファの容積が減少し、この結果、風船が萎むように印字ヘッド内のインクが排出される。次に、大気開放弁が開くことによりキャップに空気が送り込まれ、キャップ内とエアーバッファ内が大気圧になり、エアーバッファにインクが入り込む。この状態でキャリッジから印字ヘッドを取り外しても、印字ヘッドからインクが垂れることはない。又、チューブ内には、インクが残ったままであるので、チューブ内のインクを無駄に捨てずに済む。
インクが例えば基板やその他の電装類に付着すると、ショートによる破損、誤動作を引き起こす。特許文献1は、印字ヘッド交換の際、インクを印字ヘッド内より抜き取ってから交換作業を行うというものである。
If ink adheres to, for example, a substrate or other electrical equipment, it may cause damage or malfunction due to a short circuit. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 describes that when replacing the print head , the ink is removed from the print head and then the replacement operation is performed.
しかしながら、特許文献1は、吸引ポンプの稼動よって印字ヘッド内の全てのインクを排出するので、この印字ヘッド外に排出されたインクは、インクジェット記録装置内のインク供給系統の外部に排出されるものと考察される。従って、特許文献1は、印字ヘッド内のインク抜き動作を行うことで、無駄なインク(廃液)が発生する。さらに特許文献1では、印字ヘッド内部のインクが充分に抜き取れないことも容易に考察できる。例えば、特許文献1における図面図5に示すようにインク室の重力方向の上部にインク経路が接続されている構造であるので、ノズル部から空気が入り込んできた最初の時点ではある程度インクは出て行くかもしれないが、ある時点からは、ノズルから入り込んだ空気が出て行くだけになってしまい、印字ヘッド内部のインクは残るものと考察される。
However, since
本発明の目的は、インクが垂れることなく記録ヘッドをインク経路から切り離すことができる画像記録装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a picture image recording device that can be detached from the ink path of the recording head without dripping ink.
本発明の主要な局面に係る画像記録装置は、インクを吐出する複数のノズルと、前記ノズルに供給するための前記インクを流入するインク流入口と、前記ノズルから吐出されなかった前記インクを流出するインク流出口と、を有する記録ヘッドを複数個備え、前記記録ヘッドに対して前記インクを循環させる画像記録装置において、前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向上方に配置され、前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な上部タンクと、前記各記録ヘッドに前記インクを分配するために前記上部タンクから供給された前記インクを貯留する分配タンクと、一端が前記上部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記分配タンク内の前記インクに浸された第1の供給路と、前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記分配タンク内の前記インクに浸され、他端が前記インク流入口に接続された第2の供給路と、前記各記録ヘッドで吐出されたかった前記インクを回収し、貯留する回収タンクと、前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向下方に配置され、前記回収タンクで回収した前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な下部タンクと、前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記インク流出口に接続され、他端が前記回収タンク内の前記インクに浸された第1の排出路と、一端が前記回収タンク内の前記インクに浸され、他端が前記下部タンク内の前記インクに浸された第2の排出路と、 一端が前記下部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記上部タンク内の前記インクに浸された帰還路と、前記帰還路に設けられ、前記下部タンク内の前記インクを前記上部タンクに送るポンプと、を備え、前記記録ヘッドを取り外す際、前記下部タンクを大気と連通し、前記第2の供給路における前記一端が前記ノズル面より重力方向上方となるような位置に前記分配タンクを配置し、及び前記第1の排出路における前記他端が前記ノズル面より重力方向下方、且つ前記下部タンク内のインク液面より重力方向上方となるような位置に前記回収タンクを配置した状態で、前記各記録ヘッドのうちいずれか1つの前記記録ヘッドにおける前記インク流入口と前記第2の供給路の前記他端との接続を解除する、又は前記各記録ヘッドのうちいずれか1つの前記記録ヘッドにおける前記インク流出口と前記第1の排出路の前記一端との接続を解除する。
An image recording apparatus according to a main aspect of the present invention includes a plurality of nozzles that eject ink, an ink inlet that feeds the ink to be supplied to the nozzle, and the ink that has not been ejected from the nozzle. In an image recording apparatus comprising a plurality of recording heads each having an ink outlet for circulating the ink to the recording heads, the recording heads are arranged above the nozzle surface on which the nozzles are formed in the gravity direction. An upper tank that can communicate with or shut off the atmosphere storing the ink, a distribution tank that stores the ink supplied from the upper tank to distribute the ink to the recording heads, and one end of the upper tank. A first supply path immersed in the ink in the upper tank and the other end immersed in the ink in the distribution tank; and provided for each recording head. A second supply path whose one end is immersed in the ink in the distribution tank and the other end is connected to the ink inlet, and the ink which is desired to be ejected by each recording head is collected and stored. A recovery tank, a lower tank that is disposed below the nozzle surface on which the nozzles of the recording heads are formed in the gravitational direction, and that communicates with or shuts off the atmosphere that stores the ink recovered in the recovery tank; Provided for each recording head, one end is connected to the ink outlet, the other end is immersed in the ink in the recovery tank, and one end is immersed in the ink in the recovery tank. A second discharge path in which the other end is immersed in the ink in the lower tank; and a return in which one end is immersed in the ink in the lower tank and the other end is immersed in the ink in the upper tank. Road and before A pump that is provided in a return path and sends the ink in the lower tank to the upper tank. When the recording head is removed, the lower tank communicates with the atmosphere, and the one end in the second supply path The distribution tank is disposed at a position above the nozzle surface in the gravitational direction, and the other end of the first discharge path is below the nozzle surface in the gravitational direction, and the ink liquid level in the lower tank In a state where the recovery tank is arranged at a position that is more upward in the gravitational direction, the ink inlet and the other end of the second supply path in any one of the recording heads. The connection is released, or the connection between the ink outlet and one end of the first discharge path in any one of the recording heads is released.
本発明の主要な局面に係る他の画像記録装置は、インクを吐出する複数のノズルと、前記ノズルに供給するための前記インクを流入するインク流入口と、前記ノズルから吐出されなかった前記インクを流出するインク流出口と、を有する記録ヘッドを複数個備え、前記記録ヘッドに対して前記インクを循環させる画像記録装置において、前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向上方に配置され、前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な上部タンクと、前記各記録ヘッドに前記インクを分配するために前記上部タンクから供給された前記インクを貯留する分配タンクと、一端が前記上部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記分配タンク内の前記インクに浸された第1の供給路と、前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記分配タンク内の前記インクに浸され、他端が前記インク流入口に接続された第2の供給路と、前記各記録ヘッドで吐出されたかった前記インクを回収し、貯留する大気と連通、又は遮断可能な回収タンクと、前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向下方に配置され、前記回収タンクで回収した前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な下部タンクと、前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記インク流出口に接続され、他端が前記回収タンク内の前記インクに浸された第1の排出路と、一端が前記回収タンク内の前記インクに浸され、他端が前記下部タンク内の前記インクに浸された第2の排出路と、一端が前記下部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記上部タンク内の前記インクに浸された帰還路と、前記帰還路に設けられ、前記下部タンク内の前記インクを前記上部タンクに送るポンプと、一端が前記分配タンク内の前記インクに浸され、他端が前記各第1の排出路の前記他端より重力方向上方で前記回収タンク内の前記インクに浸されたバイパス経路と、を備え、 前記記録ヘッドを取り外す際、前記下部タンクを大気と連通し、前記第2の供給路における前記一端が前記ノズル面より重力方向上方となるような位置に前記分配タンクを配置し、前記第1の排出路における前記他端及び前記バイパス経路における前記他端が前記ノズル面より重力方向下方、且つ前記下部タンク内のインク液面より重力方向上方となるような位置に前記回収タンクを配置した状態で、前記回収タンクを大気と連通する。
Another image recording apparatus according to a main aspect of the present invention includes a plurality of nozzles that eject ink, an ink inlet that feeds the ink to be supplied to the nozzle, and the ink that is not ejected from the nozzle. In an image recording apparatus comprising a plurality of recording heads having an ink outlet for flowing out, and circulating the ink with respect to the recording heads, a gravity direction above the nozzle surface on which the nozzles of each recording head are formed An upper tank that is disposed in the air and that can communicate with or shut off the atmosphere that stores the ink, a distribution tank that stores the ink supplied from the upper tank to distribute the ink to the recording heads, and one end Is immersed in the ink in the upper tank and the other end is immersed in the ink in the distribution tank; and for each recording head A second supply path having one end immersed in the ink in the distribution tank and the other end connected to the ink inlet; and collecting and storing the ink that was desired to be ejected by each recording head. A collection tank that can communicate with or shut off from the atmosphere, and is arranged below the nozzle surface on which the nozzles of each recording head are formed in the gravity direction, and communicates with the atmosphere that stores the ink collected in the collection tank, or A lower tank that can be shut off, a first discharge path that is provided for each of the recording heads, has one end connected to the ink outlet, and the other end immersed in the ink in the recovery tank, and one end connected to the ink A second discharge path immersed in the ink in the recovery tank and the other end immersed in the ink in the lower tank, one end immersed in the ink in the lower tank, and the other end in the upper tank Before A return path immersed in ink, a pump provided in the return path, for sending the ink in the lower tank to the upper tank, one end immersed in the ink in the distribution tank, and the other end A bypass path immersed in the ink in the recovery tank above the other end of the first discharge path, and when the recording head is removed, the lower tank communicates with the atmosphere, The distribution tank is disposed at a position where the one end of the second supply path is above the nozzle surface in the gravitational direction, and the other end of the first discharge path and the other end of the bypass path are the nozzle surface. The recovery tank is communicated with the atmosphere in a state where the recovery tank is disposed at a position lower in the gravitational direction and higher in the gravitational direction than the ink liquid level in the lower tank.
本発明の主要な局面に係る他の画像記録装置は、インクを吐出する複数のノズルと、前記ノズルに供給するための前記インクを流入するインク流入口と、前記ノズルから吐出されなかった前記インクを流出するインク流出口と、を有する記録ヘッドを複数個備え、前記記録ヘッドに対して前記インクを循環させる画像記録装置において、前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向上方に配置され、前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な上部タンクと、前記各記録ヘッドに前記インクを分配するために前記上部タンクから供給された前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な分配タンクと、一端が前記上部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記分配タンク内の前記インクに浸された第1の供給路と、前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記分配タンク内の前記インクに浸され、他端が前記インク流入口に接続された第2の供給路と、前記各記録ヘッドで吐出されたかった前記インクを回収し、貯留する回収タンクと、前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向下方に配置され、前記回収タンクで回収した前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な下部タンクと、前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記インク流出口に接続され、他端が前記回収タンク内の前記インクに浸された第1の排出路と、一端が前記回収タンク内の前記インクに浸され、他端が前記下部タンク内の前記インクに浸された第2の排出路と、一端が前記下部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記上部タンク内の前記インクに浸された帰還路と、
前記帰還路に設けられ、前記下部タンク内の前記インクを前記上部タンクに送るポンプと、を備え、前記記録ヘッドを取り外す際、前記下部タンクを大気と連通し、前記第2の供給路における前記一端が前記ノズル面より重力方向上方となるような位置に前記分配タンクを配置し、及び前記第1の排出路における前記他端が前記ノズル面より重力方向下方、且つ前記下部タンク内のインク液面より重力方向上方となるような位置に前記回収タンクを配置した状態で、前記分配タンクを大気と連通する。
Another image recording apparatus according to a main aspect of the present invention includes a plurality of nozzles that eject ink, an ink inlet that feeds the ink to be supplied to the nozzle, and the ink that is not ejected from the nozzle. In an image recording apparatus comprising a plurality of recording heads having an ink outlet for flowing out, and circulating the ink with respect to the recording heads, a gravity direction above the nozzle surface on which the nozzles of each recording head are formed And an upper tank that can communicate with or shut off the atmosphere that stores the ink, and communicate with the atmosphere that stores the ink supplied from the upper tank to distribute the ink to the recording heads, or A distribution tank that can be shut off, and a first supply having one end immersed in the ink in the upper tank and the other end immersed in the ink in the distribution tank. A path, a second supply path provided at each recording head, one end immersed in the ink in the distribution tank, and the other end connected to the ink inlet, and discharged from each recording head. A collecting tank that collects and stores the ink that was desired, and communicates with the atmosphere that stores the ink collected in the collecting tank, disposed below the nozzle surface on which the nozzles of the recording heads are formed in the gravity direction; Alternatively, a lower tank that can be shut off, a first discharge path provided for each of the recording heads, one end connected to the ink outlet, and the other end immersed in the ink in the recovery tank, and one end A second discharge path immersed in the ink in the recovery tank and the other end immersed in the ink in the lower tank; one end immersed in the ink in the lower tank; In the tank A feedback path immersed in the ink,
A pump that is provided in the return path and sends the ink in the lower tank to the upper tank, and when removing the recording head, the lower tank communicates with the atmosphere, and the second supply path The distribution tank is disposed at a position where one end is above the nozzle surface in the gravity direction, and the other end of the first discharge path is below the nozzle surface in the gravity direction, and the ink liquid in the lower tank The distribution tank is communicated with the atmosphere in a state where the collection tank is disposed at a position above the surface in the gravity direction.
本発明は、インクが垂れることなく記録ヘッドをインク経路から切り離すことができる画像記録装置を提供できる。
This onset Ming can provide images recording device that can be detached from the ink path of the recording head without dripping ink.
以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1はインクジェット記録装置のインク経路の構成図を示す。このインクジェット記録装置は、複数のインクタンク1−1〜1−4が設けられている。これらインクタンク1−1〜1−4内には、それぞれシアン(C)、ブラック(K)、マゼンタ(M)及びイエロー(Y)の色の各インク2−1〜2−4が収容されている。なお、図1はシアン(C)のインク2−1に対するインク経路のみを示し、他のKMY色のインク経路については、C色のインク経路と同一構成なので省略する。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of an ink path of an ink jet recording apparatus. The ink jet recording apparatus is provided with a plurality of ink tanks 1-1 to 1-4. These ink tanks 1-1 to 1-4 contain inks 2-1 to 2-4 of cyan (C), black (K), magenta (M), and yellow (Y), respectively. Yes. FIG. 1 shows only the ink path for the cyan (C) ink 2-1, and the other KMY color ink paths have the same configuration as the C color ink path, and are therefore omitted.
各インクタンク1−1〜1−4には、それぞれ各インク経路管3−1〜3−4が接続されている。これらインク経路管3−1〜3−4には、それぞれ各開放弁4−1〜4−4が設けられている。そして、インク経路管3−1〜3−4の各下端口は、上部サブインクタンク5内のインク2−1−1〜2−4−1に浸されている。なお、上部サブインクタンク5は、各インクタンク1−1〜1−4の高さ位置よりも低い高さ位置に設けられている。より詳細には、上部サブインクタンク5の液面高さより各インクタンク1−1〜1−4が高い位置に設けられている。
上部サブインクタンク5内は、4つの室に仕切られ、それぞれCKMY色の各インク2−1〜2−4を収容する。この上部サブインクタンク5には、センサ6が装着されている。センサ6は、各インクタンク1−1〜1−4から供給されるCKMY色の各インク2−1〜2−4が一定量に達したことを検知する。
The ink path pipes 3-1 to 3-4 are connected to the ink tanks 1-1 to 1-4, respectively. These ink path pipes 3-1 to 3-4 are provided with open valves 4-1 to 4-4, respectively. The lower end ports of the ink path pipes 3-1 to 3-4 are immersed in the ink 2-1-1 to 2-4-1 in the upper
The upper
また、上部サブインクタンク5には、チューブ7が設けられている。このチューブ7は、一端側を上部サブインクタンク5内の各インク2−1〜2−4に浸し、かつ他端側を分配タンク8に接続する。さらに上部サブインクタンク5には、チューブ9が設けられている。このチューブ9は、一端側を上部サブインクタンク5に接続し、かつ他端側を共通気室10に接続する。なお、チューブ9は、上部サブインクタンク5内の各インク2−1〜2−4に浸されていない。
共通気室10には、開放弁11が設置されている。この開放弁11は、共通気室10の内部を大気に開放することを可能とする。この開放弁11は、例えば電磁弁が用いられる。
The upper
An
分配タンク8は、上部サブインクタンク5の高さ位置よりも低い高さ位置に設けられている。この分配タンク8には、上部サブインクタンク5からチューブ7を通ってC色のインク(以下、C色インクと称する)2−1が供給される。この分配タンク8は、C色インク2−1をインクジェット方式の複数のインクヘッドすなわち複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3に分配する。すなわち、分配タンク8には、複数の第1のインク経路13−1〜13−3を介して各インクジェットヘッド12−1〜12−3が接続されている。この分配タンク8は、インク充填時及びインク循環時において、当該分配タンク8内に含まれる気泡等を残さないために図示する如く傾斜して設置するのが好ましい。
The
複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3は、搬送される用紙等の記録媒体の搬送方向と直交する方向に配列されている。これらインクジェットヘッド12−1〜12−3は、記録媒体の幅長(記録媒体の搬送方向と直交する方向の長さ)以上の範囲となるように固設することでラインヘッドを形成している。 The plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 are arranged in a direction orthogonal to the conveyance direction of a recording medium such as a sheet to be conveyed. These inkjet heads 12-1 to 12-3 form a line head by being fixed so as to be in a range not less than the width of the recording medium (the length in the direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium). .
これらインクジェットヘッド12−1〜12−3の下面には、それぞれ複数のノズルがライン状に設けられ、ノズル列を形成している。このノズル列の形成された各インクジェットヘッド12−1〜12−3の下面をノズル面と称する。これらインクジェットヘッド12−1〜12−3は、それぞれ下方に搬送される記録媒体に対して複数のノズルからC色インク2−1を吐き出し、記録媒体上に画像記録を行う。 A plurality of nozzles are provided in a line shape on the lower surfaces of the inkjet heads 12-1 to 12-3 to form a nozzle row. The lower surface of each of the inkjet heads 12-1 to 12-3 on which the nozzle row is formed is referred to as a nozzle surface. Each of these inkjet heads 12-1 to 12-3 discharges C-color ink 2-1 from a plurality of nozzles to a recording medium conveyed downward, and performs image recording on the recording medium.
なお、図1は図示する煩雑化を避けるため3個のインクジェットヘッド12−1〜12−3を示しているが、実際には、例えば6個のインクジェットヘッドを使用し、これらインクジェットヘッドの各ノズル列の端部が一部重なりあるように千鳥状に配置することでラインヘッドを構成している。他のKMY色のインクジェットヘッドについてもC色のインクジェットヘッド12−1〜12−3と同一に構成されている。又、ラインヘッドを構成するためのインクジェットヘッドの個数は、6個に限らず、任意の個数に設定可能である。 1 shows three inkjet heads 12-1 to 12-3 in order to avoid the complication shown in the drawing, but actually, for example, six inkjet heads are used, and each nozzle of these inkjet heads is used. The line head is configured by staggered arrangement so that the ends of the rows partially overlap. The other KMY inkjet heads are also configured in the same manner as the C inkjet heads 12-1 to 12-3. Further, the number of ink jet heads for constituting the line head is not limited to six and can be set to an arbitrary number.
図2は複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の具体的な構成図を示す。なお、図2及び後述する図3乃至図10においては、煩雑化を避けるために第1のジョイント部30−1〜30−3、及び第2のジョイント部31−1〜31−3は省略して示している。これらインクジェットヘッド12−1〜12−3は、インク供給口15、インク経路管21、インク室14、インク排出口16、ノズル20が形成されている。インク供給口15とインク排出口16とは、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の本体上面17に設けられている。インク供給口15には、第1のインク経路管13−1〜13−3が接続され、これら第1のインク経路管13−1〜13−3を通してC色インク2−1がインク室14内に供給される。インク排出口16には、第2のインク経路管18−1〜18−3の一端が接続され、これら第2のインク経路管18−1〜18−3を通してインク室14内のC色インク2−1を排出する。
FIG. 2 shows a specific configuration diagram of the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3. In FIG. 2 and FIGS. 3 to 10 described later, the first joint portions 30-1 to 30-3 and the second joint portions 31-1 to 31-3 are omitted in order to avoid complication. It shows. The ink jet heads 12-1 to 12-3 are formed with an
複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の本体下面19には、ライン状に複数のノズル20が設けられている。これらノズル20は、インク室14に連通している。これによりインク室14内のC色インク2−1を複数のノズル20に供給する。このインク室14は、インク排出口16を通して負圧が加わり、それに伴ってインク供給口15から空気が進入した場合、当該インク室14内のインクがその表面張力によって一体的にインク排出口16に引っ張られる開口面積に形成されている。すなわち、インク室14は、C色インク2−1の表面張力によってメニスカスの形成を維持した状態でインク排出口16に引っ張られる開口面積に形成されている。
なお、メニスカスは、C色インク2−1の表面張力によってそのインク表面が内部方向に凹んだ凹曲面に形成された状態である。このインク室14は、例えば直径径φ5以下の管状に形成されている。
A plurality of
The meniscus is a state in which the ink surface is formed in a concave curved surface that is recessed inward due to the surface tension of the C-color ink 2-1. The
複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の本体内部には、インク供給口15とインク室14との間を接続し、かつインク室14とインク排出口16との間を接続するインク経路管21が設けられている。このインク経路管21もC色インク2−1の表面張力によって当該インク2−1を一体的にインク排出口16に引っ張る開口面積に形成されている。このインク経路管21は、例えば直径φ5以下に形成されている。
Inside the main bodies of the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3, an ink path pipe that connects the
次に、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内における例えばC色インク2−1の排出作用について説明する。
第2のインク経路管18−1〜18−3の他端は、後述する集積タンク24内のC色インク2−1内に浸されている。集積タンク24は、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の高さ位置よりも低い高さ位置に設けられている。より詳細には、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面の高さ位置が集積タンク24内のインク液面高さより高い位置となっている。第1のインク経路管13−1〜13−3、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内のインク室14及びインク経路管21、第2のインク経路管18−1〜18−3内は、C色インク2−1により満たされている。
Next, the discharging action of, for example, the C color ink 2-1 in the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 will be described.
The other ends of the second ink path pipes 18-1 to 18-3 are immersed in C-color ink 2-1 in the
この状態で、例えば、図3に示すように第1のインク経路管13−1〜13−3に、該第1のインク経路管13−1〜13−3内を大気開放するための弁23が設けられていれば、弁23が開放されると、複数の第1のインク経路管13−1〜13−3から複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のインク経路管21及びインク室14、第2のインク経路管18−1〜18−3内は、大気開放になる。なお、第1のインク経路管13−1〜13−3に弁23を設けているが、第1のインク経路管13−1〜13−3から複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のインク室14及びインク経路管21、第2のインク経路管18−1〜18−3内を大気開放することができれば、他の手段を用いてもよい。これにより、複数の第1のインク経路管13−1〜13−3、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内のインク室14及びインク経路管21、第2のインク経路管18−1〜18−3内に満たされているC色インク2−1は、集積タンク24に向かって流れる。これは集積タンク24内のC色インク2−1の液面高さがインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面の高さ位置よりも低い高さ位置に設定されているので、インクジェットヘッド12−1〜12−3と集積タンク24の高低差によってC色インク2−1が自然落下することによる。
In this state, for example, as shown in FIG. 3, a
このとき、C色インク2−1は、図4に示すように例えば径5φ以下のインク経路管21及びインク室14内を流れることによりその表面張力によって凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的にインク排出口16側に引っ張られる。なお、図4に示す拡大部分にメニスカス25の形成を示す。これにより、C色インク2−1は、インク室14内で複数に離散することなくインク排出口16側に引っ張られる。
そして、C色インク2−1は、メニスカス25を形成した状態を維持して一体的にインク排出口16側に引っ張られ、メニスカス25の部分が図5に示すように第2のインク経路管18−1〜18−3側のインク経路管21内を流れるときも、例えば径5φ以下のインク経路管21内を流れることによりその表面張力によって凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的にインク排出口16側に引っ張られる。なお、図5に示す拡大部分にメニスカス25の形成を示す。
この結果、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内に存在するC色インク2−1は、全て排出し、当該インクジェットヘッド12−1〜12−3内に残ることがない。
At this time, as shown in FIG. 4, the C-color ink 2-1 maintains a state in which a
The C-color ink 2-1 maintains the state where the
As a result, all the C color inks 2-1 present in the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 are discharged and do not remain in the inkjet heads 12-1 to 12-3.
図6は複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の別の具体的な構成図を示す。なお、図2と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。これらインクジェットヘッド12−1〜12−3内には、それぞれインク室26が形成されている。このインク室26は、所定容量のC色インク2−1を収容する大きさの容積に形成されている。すなわち、このインク室26の容量は、上記インク室14の容量よりも大きな容量に形成されている。
FIG. 6 shows another specific configuration diagram of the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3. The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. An
又、インク供給口15は、インクジェットヘッドの本体上面17に設けられている。これに対してインク排出口16は、インクジェットヘッドの本体下面19側の重力の加わる方向の下部に設けられている。
The
次に、インクジェットヘッド12−1〜12−3内における例えばC色インク2−1の排出作用について説明する。
第2のインク経路管18−1〜18−3の他端は、図示しないが上記同様に、集積タンク24内のC色インク2−1内に浸されている。複数の第1のインク経路管13−1〜13−3、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内のインク室26及び第2のインク経路管18−1〜18−3内は、C色インク2−1により満たされている。
Next, the discharging action of, for example, the C color ink 2-1 in the inkjet heads 12-1 to 12-3 will be described.
The other ends of the second ink path pipes 18-1 to 18-3 are immersed in the C color ink 2-1 in the
この状態で、例えば、図7に示すように第1のインク経路管13−1〜13−3に、該第1のインク経路管13−1〜13−3内を大気開放するための弁23が設けられていれば、弁23が開放されると、上記同様に複数の第1のインク経路管13−1〜13−3から複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のインク室26、第2のインク経路管18−1〜18−3内は、大気開放になる。これにより、複数の第1のインク経路管13−1〜13−3、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内のインク室26及び複数の第2のインク経路管18−1〜18−3内に満たされているC色インク2−1は、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3と集積タンク24の高低差によって自然落下により集積タンク24に向かって流れる。図8はインク室26内のC色インク2−1が自然落下すなわち自身の重量によりインク排出口16側に引っ張られ、集積タンク24に向かって流れる途中を示す。
In this state, for example, as shown in FIG. 7, the first ink path pipes 13-1 to 13-3 are provided with a
そして、C色インク2−1は、図9に示すように第2のインク経路管18−1〜18−3内を流れるときも、これら第2のインク経路管18−1〜18−3が例えば直径φ5以下に形成されているので、その表面張力によって凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的に集積タンク24に向かって引っ張られる。
この結果、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内に存在するC色インク2−1は、全て排出し、当該インクジェットヘッド12−1〜12−3内に残ることがない。
When the C ink 2-1 flows in the second ink path pipes 18-1 to 18-3 as shown in FIG. 9, the second ink path pipes 18-1 to 18-3 are For example, since it is formed to have a diameter of φ5 or less, it is pulled toward the
As a result, all the C color inks 2-1 present in the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 are discharged and do not remain in the inkjet heads 12-1 to 12-3.
図10は複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の別の具体的な構成図を示す。なお、図6と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。これらインクジェットヘッド12−1〜12−3内には、それぞれインク室26が形成されている。このインク室26は、所定容量のC色インク2−1を収容する大きさの容積に形成されている。すなわち、このインク室26の容量は、上記インク室14の容量よりも大きな容量に形成されている。インク供給口15とインク排出口16とは、インクジェットヘッド12−1〜12−3の本体上面17に設けられている。
FIG. 10 shows another specific configuration diagram of the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3. The same parts as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. An
インク室26の下部には、排出口27が設けられている。この排出口27とインク排出口16との間には、インク経路管28が設けられている。このインク経路管28は、インC色インク2−1の表面張力によって当該インク2−1を一体的にインク排出口16に引っ張る開口面積に形成されている。このインク経路管28は、例えば径5φ以下に形成されている。なお、複数の第2のインク経路管18−1〜18−3の他端は、後述する集積タンク24内のC色インク2−1内に浸されている。集積タンク24は、インクジェットヘッド12−1〜12−3の高さ位置よりも低い高さ位置に設けられている。
A
次に、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内における例えばC色インク2−1の排出作用について説明する。
弁23が開放されると、上記同様に複数の第1のインク経路管13−1〜13−3から複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内のインク室26及びインク経路管28、第2のインク経路管18−1〜18−3内は、大気開放になる。これにより、複数の第1のインク経路管13−1〜13−3、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内のインク室26及びインク経路管28、複数の第2のインク経路管18−1〜18−3内に満たされているC色インク2−1は、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3と集積タンク24の高低差によって集積タンク24に向かって流れる。
Next, the discharging action of, for example, the C color ink 2-1 in the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 will be described.
When the
このとき、C色インク2−1は、インク室26から排出口27を介してインク経路管28内を表面張力によって凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的に流れ、インク排出口16側へと引っ張られる。そして、第2のインク経路管18−1〜18−3内を流れるときも、これら第2のインク経路管18−1〜18−3が例えば直径φ5以下に形成されているので、その表面張力によって凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的に集積タンク24に向かって引っ張られる
この結果、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内に存在するC色インク2−1は、全て排出し、当該インクジェットヘッド12−1〜12−3内に残ることがない。
At this time, the C-color ink 2-1 flows integrally from the
As a result, all the C color inks 2-1 present in the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 are discharged and do not remain in the inkjet heads 12-1 to 12-3.
図1において複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3における各インク供給口15には、それぞれ各第1のジョイン部30−1〜30−3を介して各第1のインク経路管13−1〜13−3に連結されている。これら第1のジョイン部30−1〜30−3は、各インクジェットヘッド12−1〜12−3の各インク供給口15と各第1のインク経路管13−1〜13−3との間をそれぞれ着脱可能とする。
又、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3における各インク排出口16には、それぞれ各第2のジョイン部31−1〜31−3を介して各第2のインク経路管18−1〜18−3に連結されている。これら第2のジョイン部30−1〜30−3は、各インクジェットヘッド12−1〜12−3の各インク排出口16と各第2のインク経路管18−1〜18−3との間をそれぞれ着脱可能とする。
これにより、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3は、第1のジョイン部30−1〜30−3及び第2のジョイン部31−1〜31−3によって第1のインク経路管13−1〜13−3及び第2のインク経路管18−1〜18−3から切り離すことを可能とする。
In FIG. 1, each
Further, each
As a result, the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 includes the first ink path tube 13-by the first join portions 30-1 to 30-3 and the second join portions 31-1 to 31-3. 1 to 13-3 and the second ink path pipes 18-1 to 18-3.
複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の高さ位置よりも下方には、集積タンク24が設けられている。より詳細には、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面の高さ位置が集積タンク24内のインク液面高さより高い位置となっている。この集積タンク24には、第2のインク経路管18−1〜18−3の他端が設けられている。この集積タンク24は、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3に流入したC色インク2−1のうち複数のノズル20から吐き出されなかったインク2−1を集積する。第2のインク経路管18−1〜18−3の他端は、集積タンク24内のインク2−1内に浸されている。この集積タンク24には、大気開放弁32が設けられている。この大気開放弁32は、インク充填時に使用される。この大気開放弁32は、例えば電磁弁が用いられる。
An
下部サブインクタンク33は、集積タンク24の高さ位置よりも下方に設けられている。これら下部サブインクタンク33と集積タンク24との間は、チューブ34により連結され、集積タンク24に集積されたC色インク2−1は、チューブ34を通って下部サブインクタンク33に導かれ、この先端は、下部サブインクタンク33内の集積タンク24から収容されたC色インク2−1内に浸されている。
The lower
この下部サブインクタンク33には、チューブ35が設けられている。このチューブ35は、一端を下部サブインクタンク33内のインク2−1内に浸されている。このチューブ35の一端には、つまり下部サブインクタンク33内のインク2−1内に浸されている側には、インク供給量調節器36が配置されている。このチューブ35の他端には、液体ポンプ37を介して上部サブインクタンク5に接続されている。従って、液体ポンプ37は、下部サブインクタンク33内のインク2−1を強制的に吸い上げ、チューブ35を通して上部サブインクタンク5に戻す。
The lower
ここで、第2のインク経路管18−1〜18−3、集積タンク24、下部サブインクタンク33、及びチューブ34は、第1の排出系を構成する。この第1の排出系は、第2のインク経路管18−1〜18−3を通して複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内のインク室14内に水筒差Bによって発生する負圧を加えて、少なくとも複数のノズル20にC色インク2−1の表面張力によるメニスカスを形成させ、かつインク供給口15、若しくはインク排出口16がインクジェットヘッド12−1〜12−3のいずれかから取り外されると、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内からC色インク2−1を排出させる。
Here, the second ink path pipes 18-1 to 18-3, the
又、分配タンク8と第1のインク経路管13−1〜13−3、第2のインク経路管18−1〜18−3、チューブ34は、第2の排出系を構成する。この第2の排出系は、第1の排出系の働きによって大気が集積タンク24に入り込み、下部インクタンク33のインク液面との水筒差がインクジェットヘッド12−1〜12−3に働かなくなってからも、高さ関係がH>E>Dによって発生する水頭差によってインクジェットヘッド12−1〜12−3内のインクを集積タンク24に流し続け、このインクはチューブ34を通して自然落下により下部インクタンク33に排出される。
The
インク供給量調節器36は、液体ポンプ37によって吸い上げられるインク2−1の量を下部サブインクタンク33のインク液面の高さによって自己調整する。すなわち、インク供給量調節器36は、液体ポンプ37にインク2−1を供給するチューブ35の下部サブインクタンク33の供給口の先端に設けられている。このインク供給量調節器36は、下部サブインクタンク33内のC色インク2−1の液面が低下すると、液体ポンプ37への供給口を狭くして液体ポンプ37へのインク供給量を減らし、かつ下部サブインクタンク33内のインク液面が上昇すると、液体ポンプ37への供給口を広くして液体ポンプ37へのインク供給量を増やす。
The ink
又、下部サブインクタンク33には、チューブ38を介して圧力調整共通気室39が接続されている。チューブ38は、一端を下部サブインクタンク33内のインク2−1に浸さずに下部サブインクタンク33に対して接続し、かつ他端を圧力調整共通気室39に接続する。
この圧力調整共通気室39は、2つの圧力調整共通気室39−1、39−2が設けられている。圧力調整共通気室39−1には、開放弁40が設けられている。この開放弁40は、圧力調整共通気室39−1内を大気開放することを可能にする。この開放弁40は、例えば電磁弁を用いる。一方、圧力調整共通気室39−2は、異常時、下部サブインクタンク33内のインク2−1の進入をそのラビリンス構造により遮る。この圧力調整共通気室39−2には、圧力調整機構41が設置されている。
Further, a pressure adjustment
The pressure adjustment
この圧力調整機構41は、ベローズ形状部41−1と、錘部41−2とにより構成される。錘部41−2を上下させる際のベローズ形状部41−1のバネ定数は、極めて小さい値を有する。アーム42が錘部41−2の下部に設けられている。このアーム42は、圧力調整機構41を持ち上げることを可能とする。つまり、アーム42によって錘部41−2を上下動させ、ベローズ形状部41−1を伸縮させる。
The
次に、上記の如く構成された装置におけるインク経路のインクの流れについて説明する。
上部サブインクタンク5内のC色インク2−1は、センサ6によって液面高さが監視される。このセンサ6が上部サブインクタンク5内のインク2−1の液面高さを検知しなければ、開放弁4−1が開放される。これにより、インクタンク1−1内のC色インク2−1は、インク経路管3−1を通して上部サブインクタンク5に供給される。ところで、記録動作時においてC色インク2−1は、上部サブインクタンク5から分配タンク8、第1のインク経路管13−1〜13−3、インクジェットヘッド12−1〜12−3、第2のインク経路18−1〜18−3、集積タンク24、チューブ34、下部サブインクタンク33、チューブ35、液体ポンプ37に流れ、再び、上部サブインクタンク5に戻るというインク経路を繰り返し循環する。
Next, the ink flow in the ink path in the apparatus configured as described above will be described.
The liquid level height of the C color ink 2-1 in the upper
一般的に、インクジェットヘッド12−1〜12−3の複数のノズル20は、負圧に保たれている。これによって、複数のノズル20には、凹む曲面に形成されるメニスカスが形成され、正常な記録動作ができるように構成されている。本装置のインク経路は、例えばC色インク2−1を上記の如く繰り返し循環させながら複数のノズル20における負圧を加えるために以下の構成をなっている。
In general, the plurality of
すなわち、集積タンク24の開放弁32を閉じた状態で、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3における複数のノズル20と、これらノズル20よりも上方の位置に設けられた上部サブインクタンク5内のC色インク2−1のインク液面との間を距離Aに設定する。
このような設定で共通気室10に設置されている開放弁11を開放することによって上部サブインクタンク5内を大気開放にする。これにより、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3には、一定の正圧力が掛かる。
That is, with the
By opening the
さらに下部サブインクタンク33内のC色インク2−1のインク液面と、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の複数のノズル20との間を距離Bに設定する。これと共に、圧力調整共通気室39−1に設けられている開放弁40を開放し、この状態で、圧力調整機構41におけるベローズ形状部41−1及び錘部41−2をアーム42で持ち上げ、開放弁40を閉じる。この後、アーム42を下げて下部サブインクタンク33内の圧力を一定の負圧にする。これにより、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3に一定の負圧がかかる。
Further, a distance B is set between the ink level of the C-color ink 2-1 in the lower
下部サブインクタンク33内の負圧力は、錘41−2の重さを変えることによって可変である。この負圧力と、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3と上部サブインクタンク5内のインク液面との距離Aによる正圧力とのバランスをとることで、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の複数のノズル20に対して所定の負圧を発生させることが可能となる。
しかるに、C色インク2−1は、上部サブインクタンク5から複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の内部を通過して下部サブインクタンク33に流れることが可能になる。
The negative pressure in the lower
However, the C color ink 2-1 can flow from the upper
上記距離Bは、例えばC色インク2−1を上記の如く上部サブインクタンク5から分配タンク8、第1のインク経路管13−1〜13−3、インクジェットヘッド12−1〜12−3、第2のインク経路18−1〜18−3、集積タンク24、チューブ34、下部サブインクタンク33、チューブ35、液体ポンプ37に流れ、再び、上部サブインクタンク5に循環させない場合、共通気室10の開放弁11を大気に対して閉じ、共通気室39の開放弁40を大気に対して開放した状態で、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の複数のノズル20に正常なメニスカスが形成できるように設定されている。
なお、集積タンク24に設けられている開放弁32は、本装置のインク経路内にC色インク2−1を充填するとき、又は本装置のインク経路内からC色インク2−1を排出するときに開放され、これら以外は、常に閉じられている。
The distance B is, for example, the C color ink 2-1 from the upper
The
次に、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のうち例えばインクジェットヘッド12−1の交換について図11を参照して説明する。
図11はインクジェットヘッド12−1の交換の説明に必要なインクジェットヘッド12−1〜12−3の周りの位置関係の図を示す。なお、上部サブインクタンク5と、この上部サブインクタンク5の内部を大気開放可能な開放弁11と、下部サブインクタンク33と、この下部サブインクタンク33の内部を大気開放可能な開放弁40とは、それぞれ位置関係を見やすくするために簡略化して示す。又、分配タンク8及び集積タンク24の各天面は、その位置関係を見やすくするために傾斜を付けずに示す。
Next, for example, replacement of the inkjet head 12-1 among the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 will be described with reference to FIG.
FIG. 11 is a diagram showing the positional relationship around the ink jet heads 12-1 to 12-3 necessary for explaining the replacement of the ink jet head 12-1. The upper
共通気室10に設けられた開放弁11及び集積タンク24に設けられた大気開放弁32は、それぞれ閉じられている。圧力調整共通気室39−1に設けられた開放弁40は、開放されている。この状態は、本装置のインク経路においてインク循環動作が行われていない状態である。この状態であれば、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の複数のノズル20には、距離(高低差)Bによって生じる負圧が当該各ノズル20に形成されたメニスカスを破壊しない範囲で掛かっている。
The
この状態で、分配タンク8、第1のインク経路管13−1〜13−3、インクジェットヘッド12−1〜12−3、第2のインク経路18−1〜18−3、集積タンク24、下部サブインクタンク33等の各ユニットの高さ方向の位置関係は、次の通りである。集積タンク24内のインク液面高さをC、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3と集積タンク24とを連通する第2のインク経路管18−1〜18−3における集積タンク24内に浸されている接続口部の高さをD、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の複数のノズル20のノズル面の高さ位置をE、分配タンク8内のインク液面高さをF、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3と分配タンク8とを連通する第1のインク経路管13−1〜13−3における分配タンク8内に浸されている接続口部の高さをHとする。
In this state, the
これら複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の複数のノズル20のノズル面の高さ位置Eと、分配タンク8内のインク液面高さFと、第1のインク経路管13−1〜13−3を分配タンク8内に浸している接続口部の高さHと、さらには第1のインク経路管13−1〜13−3と、第1のジョイント部30−1〜30−3と、第2のジョイント部31−1〜31−3は、集積タンク24内に浸されている第2のインク経路18−1〜18−3の端部高さDよりも高い位置に設定されている。
又、集積タンク24内に浸されている第2のインク経路管18−1〜18−3の接続口部の高さDは、集積タンク24内のインク液面高さCよりも下方の高さ位置に設定されている事が望ましい。下部サブインクタンク33内におけるC色インク2−1のインク液面高さJは、第2のインク経路管18−1〜18−3及びこの第2のインク経路管18−1〜18−3の集積タンク24内への接続口部高さDよりも下方の高さ位置に設定されている。
The height position E of the nozzle surfaces of the plurality of
Further, the height D of the connection port of the second ink path pipes 18-1 to 18-3 immersed in the
次に、例えばインクジェットヘッド12−1の交換時のC色インク2−1の流れについて説明する。
インクジェットヘッド12−1を交換する場合、先ず、図12に示すように第1のジョイント部30−1の一方のジョイント端部30Aと他方のジョイント端部30Bとが切り離される。これにより、第1のジョイント部30−1によってインクジェットヘッド12−1と第1のインク経路管13−1との間が切り離される。これにより、切り離された部分は、大気開放される。 このように切り離された第1のジョイント部30−1の一方のジョイント端部30A、すなわち第1のジョイント部30−1におけるインクジェットヘッド12−1側のジョイント端部30Aには、下部サブインクタンク33内のインク液面高さとの差によって発生する負圧が掛かっている。これにより、インクジェットヘッド12−1と第1のインク経路管13−1とを切り離した瞬間に、インクジェットヘッド12−1の内部及び第2のインク経路管18−1内のC色インク2−1は、集積タンク24に向かって矢印Ha方向に流れ始める。
Next, for example, the flow of the C-color ink 2-1 when the inkjet head 12-1 is replaced will be described.
When replacing the inkjet head 12-1, first, as shown in FIG. 12, one
つまり、このとき、インクジェットヘッド12−1が例えば上記図2に示す構成であれば、インクジェットヘッド12−1のインク室14及び第2のインク経路管18−1内に満たされているC色インク2−1は、集積タンク24に向かって流れる。これは集積タンク24がインクジェットヘッド12−1の高さ位置よりも低い高さ位置に設けられているので、インクジェットヘッド12−1と集積タンク24の高低差によってC色インク2−1が自然落下することによる。このとき、C色インク2−1は、その表面張力によってインクジェットヘッド12−1内において、図5に示すように凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的にインク排出口16側に引っ張られる。
That is, at this time, if the inkjet head 12-1 has the configuration shown in FIG. 2, for example, the C ink filled in the
そして、C色インク2−1は、第2のインク経路管18−1を流れる時においても、表面張力によって凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的に集積タンク24側に引っ張られる。この結果、インクジェットヘッド12−1内に存在するC色インク2−1は、全て排出し、当該インクジェットヘッド12−1内に残ることがない。
Even when the C-color ink 2-1 flows through the second ink path tube 18-1, the state where the
又、インクジェットヘッド12−1が上記図6に示す構成であれば、インクジェットヘッド12−1のインク室14及び第2のインク経路管18−1内に満たされているC色インク2−1は、インクジェットヘッド12−1と集積タンク24の高低差によって自然落下により集積タンク24に向かって流れる。そして、C色インク2−1は、第2のインク経路管18−1内を流れるときも、その表面張力によって凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的に集積タンク24に向かって引っ張られる。この結果、インクジェットヘッド12−1内に存在するC色インク2−1は、全て排出し、当該インクジェットヘッド12−1内に残ることがない。
If the inkjet head 12-1 is configured as shown in FIG. 6, the C color ink 2-1 filled in the
又、インクジェットヘッド12−1が上記図10に示す構成であれば、インクジェットヘッド12−1のインク室26及び第2のインク経路管18−1内に満たされているC色インク2−1は、当該インクジェットヘッド12−1と集積タンク24の高低差によって集積タンク24に向かって流れる。このとき、C色インク2−1は、その表面張力によって凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的にインク排出口16側に引っ張られる。この結果、インクジェットヘッド12−1内に存在するC色インク2−1は、全て排出し、当該インクジェットヘッド12−1内に残ることがない。
If the inkjet head 12-1 is configured as shown in FIG. 10, the C-color ink 2-1 filled in the
一方、第1のジョイント部30−1の他方のジョイント端部30B、すなわち第1のジョイント部30−1における分配タンク8側のジョイント端部30Bには、他のインクジェットヘッド12−2、12−3を介して下部サブインクタンク33内のインク液面高さとの差によって発生する負圧が掛かっている。つまり、この時、第1のインク経路13−2及び13−3のC色インク2−1は、高低差によりメニスカスを形成した状態を維持して一体的に集積タンク24側(矢印Hc方向)に流れている。これにより、第1のインク経路管13−1内のインク2−1は、分配タンク8に向かって矢印Hb方向に流れ始める。この結果、第1のジョイント部30−1からは、C色インク2−1の垂れはない。
On the other hand, the other
分配タンク8内に向かって第1のインク経路13−1内のC色インク2−1が流れ始め、当該第1のインク経路13−1内の全てのC色インク2−1が分配タンク8内に流入すると、この時点から分配タンク8内には、空気が流入し始める。この分配タンク8内に空気が入り始めると、まず、上部サブタンク5と分配タンク8とを接続するチューブ7が図11に示すように略高さ位置Fで分配タンク8内のC色インク2−1と切り離される。このとき、開放弁11は、閉じられているので、上部サブタンク5からチューブ7を通して分配タンク8に向かってC色インク2−1は供給されない。このように上部サブタンク5から分配タンク8に向かってC色インク2−1が供給されないようにチューブ7の内径は、例えばφ5以下等に設定されている。そして、さらに分配タンク8内に空気が混入すると、第1のインク経路管13−2、13−3が分配タンク8内のC色インク2−1と図13に示すように略高さ位置Hで切り離される。この高さ位置Hは、集積タンク24内のインク液面の高さ位置C、及び集積タンク24内に浸されている第2のインク経路18−1〜18−3の端部高さDよりも高いので、第1のインク経路管13−2、13−3内のC色インク2−1は、引き続き集積タンク24に向かって流れ続ける。
又、集積タンク24内にも第2のインク経路管18−1内のインク2−1が無くなると、空気が吸い込まれ始める。集積タンク24が空気を吸い始めるまでは、当該集積タンク24に供給されるC色インク2−1のインク量は、下部サブインクタンク33に流入するC色インク2−1のインク量と等しくなる。
The C color ink 2-1 in the first ink path 13-1 starts to flow into the
Further, when the ink 2-1 in the second ink path pipe 18-1 runs out in the
集積タンク24に空気が入り始めると、この集積タンク24内のインク液面Cは、図14に示すように低下し、液面C’となる。この液面C’の高さ位置は、前述した高さ位置Dよりも高い位置に設定されているため、集積タンク24内のインク液面と第2のインク経路管18−1〜18−3の接続口部とは、直ぐに途切れることがない。つまり、上記したように第1のインク経路18−2及び18−3のC色インク2−1は、第1の排出系による排出作用と、第2の排出系による排出作用により分配タンク8側から流れ続ける。
When air begins to enter the
但し、集積タンク24に接続されているチューブ34から流れ落ちるインク量と、集積タンク24に流れ込むインク量と、集積タンク24に流入する空気量とによって図11に示す集積タンク24内のインク液面の高さ位置Cの低下するスピードは変化する。このため、全てのインクジェットヘッド12−1〜12−3内と、第1及び第2のインク経路管13−1〜13−3、18−1〜18−3内と、第1及び第2のジョイント部30−1〜30−3、31−1〜31−3内のC色インク2−1が集積タンク24にすべて流れきるまで集積タンク24内のインク液面の高さ位置Cが第2のインク経路管18−1〜18−3における集積タンク24内に浸されている接続口部の高さDにならないよう第1のインク経路管13−1〜13−3、第2のインク経路18−1〜18−3等のインク流路の内径、さらには分配タンク8、第1のインク経路管13−1〜13−3、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3、第2のインク経路18−1〜18−3、集積タンク24、下部サブインクタンク33等の各ユニットの配置等が上記した位置関係の範囲で設定される事が望ましい、但し、仮に全てのインクジェットヘッド12−2〜12−3からインクが無くなる前にインク液面の高さ位置Cが第2のインク経路管18−1〜18−3における集積タンク24内に浸されている接続口部の高さDになってしまったとしても、流れるスピードは遅くなるが、インクジェットヘッド12−2〜12−3内のインクは第2の排出系による排出作用により集積タンク24に流れ続ける。
なお、下部サブインクタンク33内のインク液面高さJは、上記したインク2−1の流れによって上昇するが、上記した各ユニットの高さ位置関係を保つように設定される。
However, the ink level in the
The ink level J in the lower
第1のジョイント部30−1を切り離すことによって、全ての複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内のC色インク2−1、第1及び第2のインク経路管13−1〜13−3、18−1〜18−3及び第1及び第2のジョイント部30−1〜30−3、31−1〜31−3内の全てのC色インク2−1は流出するので、インクジェットヘッド12−1に接続されている第2のジョイント部31−1を切り離し、インクジェットヘッド12−1と第2のインク経路管18−1との間を切り離してもこれらインクジェットヘッド12−1と第2のインク経路管18−1からインク2−1は、垂れはない。 By separating the first joint portion 30-1, the C ink 2-1 and the first and second ink path tubes 13-1 to 13- in all of the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3. 3, 18-1 to 18-3 and all the C color inks 2-1 in the first and second joint portions 30-1 to 30-3 and 31-1 to 31-3 flow out. Even if the 2nd joint part 31-1 connected to 12-1 is cut | disconnected and between the inkjet head 12-1 and the 2nd ink path | route pipe | tube 18-1 is cut | disconnected, these inkjet head 12-1 and 2nd The ink 2-1 from the ink path tube 18-1 does not sag.
又、2個以上のヘッド交換すなわち各インクジェットヘッド12−2、12−3を交換する場合も、これらインクジェットヘッド12−2、12−3の第1のジョイン部30−2、30−3、第2のジョイン部31−2、31−3を切り離すときでも、上記の如く全ての複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内、第1及び第2のインク経路管13−1〜13−3、18−1〜18−3及び第1及び第2のジョイント部30−1〜30−3、31−1〜31−3内の全てのインク2−1は流出するので、インク2−1が垂れることはない。なお、ヘッド交換を行なう際、最初に切り離すジョイント部は、第1のジョイン部30−2、30−3、又は第2のジョイン部31−1〜31−3のいずれであってもよい。 Further, when two or more heads are exchanged, that is, when the inkjet heads 12-2 and 12-3 are exchanged, the first join portions 30-2 and 30-3 of the inkjet heads 12-2 and 12-3, Even when the two join portions 31-2 and 31-3 are separated, the first and second ink path tubes 13-1 to 13-3 in all the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 as described above. , 18-1 to 18-3 and all the ink 2-1 in the first and second joint portions 30-1 to 30-3, 31-1 to 31-3 flow out, so that the ink 2-1 It will not sag. In addition, when performing head replacement, the joint part to be disconnected first may be any of the first join parts 30-2 and 30-3 or the second join parts 31-1 to 31-3.
このように上記第1の実施の形態によれば、図2に示すような負圧が加わると、C色インク2−1がその表面張力によってメニスカス25の形成を維持した状態で一体的にインク排出口16に引っ張られる開口面積を有するインク室14を形成した複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を設けたので、インクジェットヘッド12−1が第1のインク経路管13−1から取り外されると、第2のインク経路管18−1から集積タンク24、下部サブインクタンク33のインク経路を通してインクジェットヘッド12−1に加わる負圧によりインクジェットヘッド12−1内のC色インク2−1を第2のインク経路管18−1から集積タンク24に向かって排出し、これと共に、インクジェットヘッド12−1に対して分配タンク8から他のインクジェットヘッド12−2、12−3、集積タンク24、下部サブインクタンク33を通して加わる負圧により第1のインク経路管13−1からC色インク2−1を排出することができる。
As described above, according to the first embodiment, when a negative pressure as shown in FIG. 2 is applied, the C color ink 2-1 is integrally formed with the surface tension maintaining the formation of the
これにより、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内に存在するC色インク2−1は、インク室14内を流れることによりその表面張力によって凹面状のメニスカス25を形成した状態を維持して一体的にインク排出口16側に引っ張られて全て排出され、当該インクジェットヘッド12−1〜12−3内に残ることがない。これにより、これらインクジェットヘッド12−1〜12−3をインクジェット記録装置に用いれば、これらインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換する際に、C色インク2−1等を各インクジェットヘッド12−1〜12−3内から抜き取ってから交換作業を行うことができる。この結果、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内に存在するC色インク2−1を全て集積タンク24側に排出でき、これらインクジェットヘッド12−1〜12−3内に残ることがなく、無駄にC色インク2−1が垂れ落ちることがない。
As a result, the C-color ink 2-1 existing in the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 maintains the state in which the
又、図6に示すような所定容量のC色インク2−1を収容する大きさの容積を有するインク室26が形成され、かつインクジェットヘッドの本体下面19側の重力の加わる方向の下部にインク排出口16を設けた複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を設けたので、これらインクジェットヘッド12−1〜12−3をインクジェット記録装置に用いても、これらインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換する際に、これらインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換する際に、C色インク2−1を各インクジェットヘッド12−1〜12−3内から抜き取ってから交換作業を行うことができ、無駄にC色インク2−1を垂らすことがない。
In addition, an
さらに、図10に示すように所定容量のC色インク2−1を収容する大きさの容積を有するインク室26が形成され、かつC色インク2−1の表面張力によって当該インク2−1を一体的にインク排出口16に引っ張る開口面積に形成されたインク経路管28を設けた複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を設けたので、これらインクジェットヘッド12−1〜12−3をインクジェット記録装置に用いても、これらインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換する際に、C色インク2−1を各インクジェットヘッド12−1〜12−3内から抜き取ってから交換作業を行うことができ、無駄にC色インク2−1を垂らすことがない。
Further, as shown in FIG. 10, an
上記第1の実施の形態は、C色インク2−1に対するインク経路について説明したが、他のKMY色のインクに対するインク経路もC色インク2−1のインク経路と同一構成を有するので、他のKMY色のインクのインク経路についても上記同様に、インクジェットヘッド12−1〜12−3を交換する際に、KMY色のインクを各インクジェットヘッド12−1〜12−3内から抜き取ってから交換作業を行うことができ、無駄にKMY色のインクが垂れることはない。 In the first embodiment, the ink path for the C color ink 2-1 has been described. However, the ink paths for the other KMY inks have the same configuration as the ink path of the C color ink 2-1, so that Similarly, when replacing the ink-jet heads 12-1 to 12-3, the ink path of the KMY-colored ink is extracted after the KMY-colored ink is extracted from the ink-jet heads 12-1 to 12-3. Work can be performed, and KMY color ink does not drastically drop.
次に、上記第1の実施の形態の変形例について説明する。
第1の変形例は、各ユニット、すなわち第1のインク経路管13−1〜13−3、第2のインク経路18−1〜18−3等のインク流路の内径、さらには分配タンク8、第1のインク経路管13−1〜13−3、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3、第2のインク経路18−1〜18−3、集積タンク24、下部サブインクタンク33等の高さ方向の位置関係を上記第1の実施の形態と同様の高さ位置関係とし、図15に示すように分配タンク8に大気開放用の弁43を設置する。この弁43は、例えば電磁弁が用いられる。
Next, a modification of the first embodiment will be described.
In the first modification, the inner diameters of the ink flow paths of each unit, that is, the first ink path pipes 13-1 to 13-3, the second ink paths 18-1 to 18-3, and the
このような大気開放用の弁43を設置した場合、この弁43を開放して分配タンク8を大気開放してから複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の交換作業を行うようにしてもよい。つまり、弁43を開放すると、第1のインク経路13−1〜13−3内のC色インク2−1は、インクジェットヘッド12−1〜12−3及び第2のインク経路18−1〜18−3を介して、集積タンク24側へと流れる。そして、分配タンク8内のインク液面高さが高さ位置Hになると第1のインク経路13−1〜13−3内には空気が混入し始める。なお、前述したように上部サブタンク5からチューブ7を通して分配タンク8に向かってC色インク2−1は供給されない。これにより、すべてのインクジェットヘッド12−1〜12−3内、第1のインク経路13−1〜13−3内、第2のインク経路18−1〜18−3内のC色インク2−1は、空となるためインクジェットヘッドを交換する際に、垂れる恐れがない。このように大気開放用の弁43を設置しても上記第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。又、下部サブインクタンク33の気室部分の容積を充分大きくとれば、上部サブインクタンク6の開放弁11を大気開放してから複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の交換作業を行うようにしても上記第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
When such an
第2の変形例は、図16(a)(b)に示すように例えば第1のジョイン部30−1と第2のジョイン部31−1とを一体化してジョイン部44を構成する。このジョイン部44は、例えば第1のインク経路管13−1又は第2のインク経路18−1のいずれか一方が先にインクジェットヘッド12−1と切り離されるように構成されている。同図(a)は第1のインク経路管13−1、第2のインク経路18−1とインクジェットヘッド12−1とが接続された状態を示し、同図(b)は第1のインク経路管13−1、第2のインク経路18−1とインクジェットヘッド12−1とが切り離された状態を示す。なお、同図(b)は第1のインク経路管13−1が第2のインク経路18−1よりも先にインクジェットヘッド12−1から切り離され、次に第2のインク経路18−1がインクジェットヘッド12−1から切り離される状態を示す。このような構成であっても上記第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
In the second modification, as shown in FIGS. 16A and 16B, for example, the first join part 30-1 and the second join part 31-1 are integrated to form the
第3の変形例は、図17に示すように集積タンク24と分配タンク8とを第3のインク経路としてのインク経路45により連結し、かつこのインク経路45の集積タンク24への連結口の高さ位置Gを高さ位置D、すなわち複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3と集積タンク24とを連通する第2のインク経路管18−1〜18−3における集積タンク24内に浸されている接続口部の高さ位置Dよりも高い位置に設定する。なお、インク経路45の端部は、集積タンク24及び分配タンク8内のインク液にそれぞれ浸されている。
In the third modification, as shown in FIG. 17, the
大気開放弁32を大気開放すると、この大気開放弁32から入った空気によってインク経路45と集積タンク24との液面が切断される。この状態で、インク経路45の集積タンク24側の端部の高さ位置Gは、切り離された集積タンク24のインク液面Cよりも高くなるので、インク経路45内のC色インク2−1は、分配タンク8側に流れ始める。このインク経路45内のC色インク2−1が全て分配タンク8内に流入すると、この分配タンク8内に空気が流入し始める。これ以降、上記第1の実施の形態におけるC色インク2−1の流れと同様の流れとなる。この結果、上記第1の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
When the
第4の変形例は、集積タンク24を複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換しないときに任意の高さ位置すなわち複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面Eよりも高い位置に移動し、かつ複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換するときに予め設定された高さ位置すなわち集積タンク24を複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面Eよりも低い高さ位置に移動することを可能とする。
In the fourth modification, when the
実際のインクジェット記録装置の設計において、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面の高さEよりも集積タンク24の高さ位置を下方に配置することは、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面の高さ位置Eの直下に記録媒体が搬送されることを考慮すると、スペース的に困難な場合やコスト的に高額なものになる場合が予想される。
しかるに、インクジェット記録装置が記録動作を行っている際、集積タンク24を例えば図18に示すように複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面Eよりも高い位置に配置し、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換するときのみに上記図11に示すように集積タンク24を複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面Eよりも低い高さ位置に配置してから複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の交換作業を行うことにしてもよい。
In the design of an actual ink jet recording apparatus, disposing the height position of the
However, when the ink jet recording apparatus is performing a recording operation, the
上記第1の実施の形態及び上記第1乃至第4の変形例において、下部サブインクタンク33は、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換する際、開放弁40を開放することによって大気に開放される。これにより、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の交換作業時に下部サブインクタンク33に流れ落ちるC色インク2−1は、自然落下による。
In the first embodiment and the first to fourth modifications, the lower
このような本装置において、図1に示すように複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換する前に、開放弁40を開放し、この状態で圧力調整機構41におけるベローズ形状部41−1及び錘部41−2をアーム42により持ち上げ、開放弁40を閉じる。この後、アーム42を下げることで下部サブインクタンク33内の圧力を大気圧より低い状態にする。この後、上記第1の実施の形態及び上記第1乃至第4の変形例のうちいずれか1つの複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の交換動作を実施した場合、下部サブインクタンク33に落ちるC色インク2−1の落下速度は速くなる。これにより、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3内及び第1のジョイン部30−1〜30−3、第2のジョイン部31−1〜31−3内のC色インク2−1を排除して無くすまでに要する時間を短縮することが可能である。
In such an apparatus, as shown in FIG. 1, before replacing the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3, the
次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1及び図11と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図19はインクジェット記録装置におけるインクジェットヘッド12−1の交換の説明に必要な複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3の周りのインク経路の構成図を示す。このインク経路は、下部サブインクタンク33内に流すC色インク2−1のインク量を最小限のインク量にする構成である。なお、このインク経路においても上部サブインクタンク5と、この上部サブインクタンク5内部を大気開放可能とする開放弁11と、下部サブインクタンク33と、この下部サブインクタンク33内部を大気開放可能とする開放弁40とは、各ユニットの高さ方向の位置関係を見やすくするために簡略化して示す。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIGS. 1 and 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
FIG. 19 shows a configuration diagram of ink paths around a plurality of ink jet heads 12-1 to 12-3 necessary for explaining the replacement of the ink jet head 12-1 in the ink jet recording apparatus. This ink path is configured to minimize the ink amount of the C-color ink 2-1 that flows into the lower
複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3は、上記図2、上記図6又は上記図10のいずれかに示す複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3が用いられる。
分配タンク8内のインク液面の高さFは、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面、集積タンク24内のインク液面の高さC、第1のインク経路管13−1〜13−3及び第2のインク経路管18−1〜18−3、及び複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3と集積タンク24とを連通する第2のインク経路管18−1〜18−3の集積タンク24に対する接続口部よりも下方に高さ位置である。
As the plurality of ink jet heads 12-1 to 12-3, the plurality of ink jet heads 12-1 to 12-3 shown in any of FIG. 2, FIG. 6, or FIG.
The height F of the ink liquid level in the
複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3と分配タンク8とを連通する第1のインク経路管13−1〜13−3の分配タンク8内への接続口部は、分配タンク8内のインク液面の高さFより下方の高さ位置であると共に、複数の第1のインク経路管13−1〜13−3のうち例えば1本の第1のインク経路管13−1の接続口部が分配タンク8内のインク液面Fからの距離が他の各第1のインク経路管13−2、13−3の接続口部よりも短い高さ位置に配管されている。すなわち第1のインク経路管13−1の接続口部の高さ位置はMに設定され、他の各第1のインク経路管13−2、13−3の接続口部の高さ位置はKに設定されている。
The connection ports to the
分配タンク8内には、C色インク2−1のインク液面の上方に空間50が形成されている。この分配タンク8には、大気開放管51が接続されている。この大気開放管51には、大気開放弁52が設けられている。この大気開放弁52は、例えば電磁弁が用いられる。この大気開放弁52は、分配タンク8内の上方の空間50を大気開放可能とする。
A
複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面と分配タンク8のインク液面との高低差に存在する分配タンク8内の空間50は、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3に存在するC色インク2−1のインク量と第1及び第2のインク経路管13−1〜13−3、18−1〜18−3内に存在するC色インク2−1の量とを合わせたインク量よりも大きい容量に形成されている。
The
開放弁11、大気開放弁52、大気開放弁32は閉じられている。開放弁40は、開放されている。この状態では、本装置のインク経路においてインク循環動作が行われていない。複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面と下部サブインクタンク33内のインク液面の高さとの間の高低差Bによって作り出される負圧が、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズルに形成されたメニスカスを破壊しない範囲で掛かっている。
The
さらに、集積タンク24内に浸されているインク経路34の端部の高さ位置Lは、集積タンク24内に浸された第2のインク経路管18−1〜18−3の端部よりも下側に設定される。なお、インク経路34の端部の高さ位置Lと第2のインク経路管18−1〜18−3の端部との高低差は、できる限り小さく設定されている。
Furthermore, the height position L of the end portion of the
次に、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のうち例えばインクジェットヘッド12−1の交換について説明する。
複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換する場合、先ず、大気開放弁52が大気開放される。この大気開放の瞬間、下部サブインクタンク33より高い高さ位置でかつ分配タンク8よりも下流側のC色インク2−1は、全て下部サブインクタンク33に向かって流れ始める。
この動作に伴い、分配タンク8のインク液面の高さFは低下し始め、このインク液面の高さFが例えば分配タンク8のインク液面の高さFからの距離が短く設定された1本の第1のインク経路13−1の端部に達すると、この第1のインク経路13−1の端部から空気を吸い込み始める。
Next, for example, replacement of the inkjet head 12-1 among the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 will be described.
When replacing the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3, first, the
With this operation, the height F of the ink liquid surface of the
第1のインク経路13−1の端部から吸い込まれた空気は、例えば一個のインクジェットヘッド12−1内のC色インク2−1を流し出して当該インクジェットヘッド12−1内を空にした後、集積タンク24内に入り始める。この集積タンク24に空気が入り込むと、その他のインクジェットヘッド12−2、12−3の第2のインク経路管18−2、18−3内のC色インク2−1は、集積タンク24のインク液面と切り離される。これにより、第2のインク経路管18−2、18−3内部のC色インク2−1は、分配タンク8側に流れ始める。
この際、集積タンク24のインク液面の高さCと集積タンク24に浸されているインク経路34の端部のとの距離は、小さく設定されているので、下部サブインクタンク33に落ちるC色インク2−1は、非常に少なくすることが可能である。
For example, after the air sucked from the end of the first ink path 13-1 flows out the C-color ink 2-1 in one inkjet head 12-1 to empty the inkjet head 12-1. , Begins to enter the
At this time, the distance between the height C of the ink liquid level of the
分配タンク8内の空間50において、初期のインク液面の高さFと、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3のノズル面Eとの間にある気室部分の体積は、集積タンク24側から逆流してくるC色インク2−1のインク量よりも大きく設定してある。これにより、最終的には、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3と第1及び第2のインク経路管13−1〜13−3、18−1〜18−3内とのC色インク2−1は、全て排除することが可能になる。
この状態において、複数のインクジェットヘッド12−1〜12−3を交換すれば、第1のジョイン部30−1〜30−3及び第2のジョイン部31−1〜31−3を切り離す際に、C色インク2−1が垂れることを回避することが可能となる。これと共に、下部サブインクタンク33に流れ落ちるC色インク2−1のインク量は、最小限のインク量に少なくできる。
In the
In this state, if the plurality of inkjet heads 12-1 to 12-3 are replaced, when the first join portions 30-1 to 30-3 and the second join portions 31-1 to 31-3 are separated, It is possible to avoid the C color ink 2-1 from dripping. At the same time, the ink amount of the C-color ink 2-1 flowing down to the lower
このように上記第2の実施の形態によれば、上記第1の実施の形態の効果に加えて、集積タンク24のインク液面の高さCと集積タンク24に浸されているインク経路34の端部の高さ位置Lとの距離は、小さく設定しているので、下部サブインクタンク33に落ちるC色インク2−1のインク量は、最小限のインク量に非常に少なくすることが可能である。
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the height C of the ink level of the
なお、上記第2の実施の形態は、大気開放弁52を開放させたが、これに限らず、大気開放弁52を開放する代わりに大気開放弁32を開放してもよい。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
In the second embodiment, the
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1−1〜1−4:インクタンク、2−1〜2−4:インク、3−1〜3−4:インク経路管、4−1〜4−4:開放弁、5:上部サブインクタンク、6:センサ、7:チューブ、8:分配タンク、9:チューブ、10:共通気室、11:開放弁、12−1〜12−3:インクジェットヘッド、13−1〜13−3:第1のインク経路管、14:インク室、15:インク供給口、16:インク排出口、17:インクジェットヘッドの本体上面、18−1〜18−3:第2のインク経路管、19:インクジェットヘッドの本体下面、20:ノズル、21:インク経路管、23:弁、24:集積タンク、25:メニスカス、26:インク室、27:排出口、28:インク経路管、30−1〜30−3:第1のジョイン部、31−1〜31−3:第2のジョイン部、30A:第1のジョイント部の一方のジョイント端部、30B:第1のジョイント部の他方のジョイント端部、32:大気開放弁、33:下部サブインクタンク、34:チューブ、35:チューブ、36:インク供給量調節器、37:液体ポンプ、38:チューブ、39:圧力調整共通気室、39−1,39−2:圧力調整共通気室、40:開放弁、41:圧力調整機構、41−1:ベローズ形状部、41−2:錘部、42:アーム、43:大気開放用の弁、44::ジョイン部、45:インク経路、50:空間、51:大気開放管、52:大気開放弁。 1-1 to 1-4: ink tank, 2-1 to 2-4: ink, 3-1 to 3-4: ink path pipe, 4-1 to 4-4: release valve, 5: upper sub ink tank , 6: sensor, 7: tube, 8: distribution tank, 9: tube, 10: common air chamber, 11: release valve, 12-1 to 12-3: inkjet head, 13-1 to 13-3: first 14: ink chamber, 15: ink supply port, 16: ink discharge port, 17: upper surface of main body of inkjet head, 18-1 to 18-3: second ink path tube, 19: inkjet head Lower surface of main body, 20: nozzle, 21: ink path pipe, 23: valve, 24: accumulation tank, 25: meniscus, 26: ink chamber, 27: discharge port, 28: ink path pipe, 30-1 to 30-3: 1st join part, 31-1 to 31-3: 2nd Join part, 30A: One joint end of the first joint part, 30B: The other joint end of the first joint part, 32: Atmospheric release valve, 33: Lower sub ink tank, 34: Tube, 35: Tube: 36: Ink supply amount regulator, 37: Liquid pump, 38: Tube, 39: Pressure adjustment common air chamber, 39-1, 39-2: Pressure adjustment common air chamber, 40: Release valve, 41: Pressure adjustment Mechanism, 41-1: bellows-shaped part, 41-2: weight part, 42: arm, 43: valve for opening to the atmosphere, 44 :: join part, 45: ink path, 50: space, 51: atmosphere opening pipe, 52: Atmospheric release valve.
Claims (7)
前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向上方に配置され、前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な上部タンクと、
前記各記録ヘッドに前記インクを分配するために前記上部タンクから供給された前記インクを貯留する分配タンクと、
一端が前記上部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記分配タンク内の前記インクに浸された第1の供給路と、
前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記分配タンク内の前記インクに浸され、他端が前記インク流入口に接続された第2の供給路と、
前記各記録ヘッドで吐出されたかった前記インクを回収し、貯留する回収タンクと、
前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向下方に配置され、前記回収タンクで回収した前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な下部タンクと、
前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記インク流出口に接続され、他端が前記回収タンク内の前記インクに浸された第1の排出路と、
一端が前記回収タンク内の前記インクに浸され、他端が前記下部タンク内の前記インクに浸された第2の排出路と、
一端が前記下部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記上部タンク内の前記インクに浸された帰還路と、
前記帰還路に設けられ、前記下部タンク内の前記インクを前記上部タンクに送るポンプと、を備え、
前記記録ヘッドを取り外す際、前記下部タンクを大気と連通し、前記第2の供給路における前記一端が前記ノズル面より重力方向上方となるような位置に前記分配タンクを配置し、及び前記第1の排出路における前記他端が前記ノズル面より重力方向下方、且つ前記下部タンク内のインク液面より重力方向上方となるような位置に前記回収タンクを配置した状態で、前記各記録ヘッドのうちいずれか1つの前記記録ヘッドにおける前記インク流入口と前記第2の供給路の前記他端との接続を解除する、又は前記各記録ヘッドのうちいずれか1つの前記記録ヘッドにおける前記インク流出口と前記第1の排出路の前記一端との接続を解除する、ことを特徴とする画像記録装置。 A plurality of recording heads having a plurality of nozzles for ejecting ink, an ink inflow port for flowing in the ink to be supplied to the nozzles, and an ink outflow port for flowing out the ink that has not been ejected from the nozzles An image recording apparatus for circulating the ink with respect to the recording head;
An upper tank that is disposed above the nozzle surface on which the nozzles of each recording head are formed in the gravitational direction and communicates with or shuts off the atmosphere storing the ink;
A distribution tank for storing the ink supplied from the upper tank to distribute the ink to the recording heads;
A first supply path having one end immersed in the ink in the upper tank and the other end immersed in the ink in the distribution tank;
A second supply path provided for each of the recording heads, having one end immersed in the ink in the distribution tank and the other end connected to the ink inlet;
A collection tank for collecting and storing the ink that was desired to be ejected by each of the recording heads;
A lower tank disposed below the nozzle surface on which the nozzles of each recording head are formed in the gravitational direction and capable of communicating with or blocking the atmosphere storing the ink collected by the collection tank;
A first discharge path provided for each of the recording heads, having one end connected to the ink outlet and the other end immersed in the ink in the recovery tank;
A second discharge path having one end immersed in the ink in the recovery tank and the other end immersed in the ink in the lower tank;
A return path having one end immersed in the ink in the lower tank and the other end immersed in the ink in the upper tank;
A pump that is provided in the return path and sends the ink in the lower tank to the upper tank;
When removing the recording head, the distribution tank is disposed at a position where the lower tank communicates with the atmosphere, and the one end of the second supply path is above the nozzle surface in the gravitational direction, and the first Of the recording heads in a state where the other end of the discharge path is below the nozzle surface in the gravity direction and above the ink liquid surface in the lower tank in the gravity direction. The connection between the ink inlet and the other end of the second supply path in any one of the recording heads, or the ink outlet in any one of the recording heads; An image recording apparatus, wherein the connection with the one end of the first discharge path is released.
前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向上方に配置され、前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な上部タンクと、
前記各記録ヘッドに前記インクを分配するために前記上部タンクから供給された前記インクを貯留する分配タンクと、
一端が前記上部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記分配タンク内の前記インクに浸された第1の供給路と、
前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記分配タンク内の前記インクに浸され、他端が前記インク流入口に接続された第2の供給路と、
前記各記録ヘッドで吐出されたかった前記インクを回収し、貯留する大気と連通、又は遮断可能な回収タンクと、
前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向下方に配置され、前記回収タンクで回収した前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な下部タンクと、
前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記インク流出口に接続され、他端が前記回収タンク内の前記インクに浸された第1の排出路と、
一端が前記回収タンク内の前記インクに浸され、他端が前記下部タンク内の前記インクに浸された第2の排出路と、
一端が前記下部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記上部タンク内の前記インクに浸された帰還路と、
前記帰還路に設けられ、前記下部タンク内の前記インクを前記上部タンクに送るポンプと、
一端が前記分配タンク内の前記インクに浸され、他端が前記各第1の排出路の前記他端より重力方向上方で前記回収タンク内の前記インクに浸されたバイパス経路と、を備え、
前記記録ヘッドを取り外す際、前記下部タンクを大気と連通し、前記第2の供給路における前記一端が前記ノズル面より重力方向上方となるような位置に前記分配タンクを配置し、前記第1の排出路における前記他端及び前記バイパス経路における前記他端が前記ノズル面より重力方向下方、且つ前記下部タンク内のインク液面より重力方向上方となるような位置に前記回収タンクを配置した状態で、前記回収タンクを大気と連通する、ことを特徴とする画像記録装置。 A plurality of recording heads having a plurality of nozzles for ejecting ink, an ink inflow port for flowing in the ink to be supplied to the nozzles, and an ink outflow port for flowing out the ink that has not been ejected from the nozzles An image recording apparatus for circulating the ink with respect to the recording head;
An upper tank that is disposed above the nozzle surface on which the nozzles of each recording head are formed in the gravitational direction and communicates with or shuts off the atmosphere storing the ink;
A distribution tank for storing the ink supplied from the upper tank to distribute the ink to the recording heads;
A first supply path having one end immersed in the ink in the upper tank and the other end immersed in the ink in the distribution tank;
A second supply path provided for each of the recording heads, having one end immersed in the ink in the distribution tank and the other end connected to the ink inlet;
A recovery tank that recovers the ink that was desired to be ejected by each of the recording heads, and communicates with or shuts off the stored atmosphere;
A lower tank disposed below the nozzle surface on which the nozzles of each recording head are formed in the gravitational direction and capable of communicating with or blocking the atmosphere storing the ink collected by the collection tank;
A first discharge path provided for each of the recording heads, having one end connected to the ink outlet and the other end immersed in the ink in the recovery tank;
A second discharge path having one end immersed in the ink in the recovery tank and the other end immersed in the ink in the lower tank;
A return path having one end immersed in the ink in the lower tank and the other end immersed in the ink in the upper tank;
A pump provided in the return path, for sending the ink in the lower tank to the upper tank;
A bypass path in which one end is immersed in the ink in the distribution tank and the other end is immersed in the ink in the recovery tank above the other end of each first discharge path in the direction of gravity.
When removing the recording head, the distribution tank is disposed at a position where the lower tank communicates with the atmosphere, and the one end of the second supply path is above the nozzle surface in the direction of gravity. In a state where the recovery tank is arranged at a position where the other end in the discharge path and the other end in the bypass path are below the nozzle surface in the gravity direction and above the ink liquid surface in the lower tank. An image recording apparatus, wherein the recovery tank communicates with the atmosphere.
前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向上方に配置され、前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な上部タンクと、
前記各記録ヘッドに前記インクを分配するために前記上部タンクから供給された前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な分配タンクと、
一端が前記上部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記分配タンク内の前記インクに浸された第1の供給路と、
前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記分配タンク内の前記インクに浸され、他端が前記インク流入口に接続された第2の供給路と、
前記各記録ヘッドで吐出されたかった前記インクを回収し、貯留する回収タンクと、
前記各記録ヘッドの前記ノズルが形成されたノズル面より重力方向下方に配置され、前記回収タンクで回収した前記インクを貯留する大気と連通、又は遮断可能な下部タンクと、
前記各記録ヘッド毎に設けられ、一端が前記インク流出口に接続され、他端が前記回収タンク内の前記インクに浸された第1の排出路と、
一端が前記回収タンク内の前記インクに浸され、他端が前記下部タンク内の前記インクに浸された第2の排出路と、
一端が前記下部タンク内の前記インクに浸され、他端が前記上部タンク内の前記インクに浸された帰還路と、
前記帰還路に設けられ、前記下部タンク内の前記インクを前記上部タンクに送るポンプと、を備え、
前記記録ヘッドを取り外す際、前記下部タンクを大気と連通し、前記第2の供給路における前記一端が前記ノズル面より重力方向上方となるような位置に前記分配タンクを配置し、及び前記第1の排出路における前記他端が前記ノズル面より重力方向下方、且つ前記下部タンク内のインク液面より重力方向上方となるような位置に前記回収タンクを配置した状態で、前記分配タンクを大気と連通する、ことを特徴とする画像記録装置。 A plurality of recording heads having a plurality of nozzles for ejecting ink, an ink inflow port for flowing in the ink to be supplied to the nozzles, and an ink outflow port for flowing out the ink that has not been ejected from the nozzles An image recording apparatus for circulating the ink with respect to the recording head;
An upper tank that is disposed above the nozzle surface on which the nozzles of each recording head are formed in the gravitational direction and communicates with or shuts off the atmosphere storing the ink;
A distribution tank capable of communicating with or blocking the atmosphere storing the ink supplied from the upper tank to distribute the ink to the recording heads;
A first supply path having one end immersed in the ink in the upper tank and the other end immersed in the ink in the distribution tank;
A second supply path provided for each of the recording heads, having one end immersed in the ink in the distribution tank and the other end connected to the ink inlet;
A collection tank for collecting and storing the ink that was desired to be ejected by each of the recording heads;
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A pump that is provided in the return path and sends the ink in the lower tank to the upper tank;
When removing the recording head, the distribution tank is disposed at a position where the lower tank communicates with the atmosphere, and the one end of the second supply path is above the nozzle surface in the gravitational direction, and the first In the state where the recovery tank is disposed at a position such that the other end of the discharge path is below the nozzle surface in the gravitational direction and above the ink liquid surface in the lower tank, An image recording apparatus characterized by communicating.
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