JP4350187B2

JP4350187B2 - Inkjet recording device

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Publication number: JP4350187B2
Application number: JP852099A
Authority: JP
Inventors: 洋泰長谷部; 誠伊田; 眞坂井; 秀明神内
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2019-01-14
Also published as: JP2000203050A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドに備えられた噴射ノズルからインクを噴射して対象物にパターン形成するインクジェット記録装置に関し、特に、噴射ノズルから連続的に噴射される粒状のインクを必要時にのみ偏向し、この偏向量に応じて所望のパターン形成を行わせるようにしたコンティニュアス形のインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の工業製品に、文字、図形等の種々のパターンを形成するための好便な記録装置として、従来から、コンティニュアス形のインクジェット記録装置が広く用いられている。
【０００３】
図２は、コンティニュアス形のインクジェット記録装置の概略構成を示す模式図である。本図に示す如くインクジェット記録装置は、本体ケース１と記録ヘッド２とを連結チューブ３により連結して構成されている。本体ケース１の内部には、印字用のインクが貯留されたインクタンクＴ₁及び補充インクタンクＴ₂と、前記インクの溶剤が貯留された溶剤タンクＴ₃とが備えられている。
【０００４】
インクタンクＴ₁には、インク又は溶剤の送給、及び記録ヘッド２から後述の如く回収されるインク又は溶剤の送給のための送給管10と、記録ヘッド２にインクを供給するための供給管11と、外気に連通する排気管12とが接続されている。送給管10の中途には、ポンプＰ₁が介装されており、インクタンクＴ₁へのインク又は溶剤の送給は、このポンプＰ₁の動作により行われるようになしてある。また供給管11の中途には、インク供給用のポンプＰ₂、フィルタＦ₁及びレギュレータＲが介装されており、インクタンクＴ₁の内部に貯留されたインクは、ポンプＰ₂の動作により送出され、フィルタＦ₁により異物を除去し、またレギュレータＲにより圧力を調整して、後述の如く、連結チューブ３の内部を経て記録ヘッド２に供給されるようになしてある。
【０００５】
補充インクタンクＴ₂には、インクタンクＴ₁に補充用のインクを送給するための補充管13が接続されている。この補充管13は、電磁開閉弁Ｖ₁を介して前記送給管10に接続されており、補充インクタンクＴ₂内に貯留された補充用のインクは、電磁開閉弁Ｖ₁が開放されたとき、前記ポンプＰ₁の動作により補充管13及び送給管10を経てインクタンクＴ₁内に供給されるようになしてある。この供給は、後述する動作によりインクタンクＴ₁内のインクが減少したとき、減少分を補填し、インクタンクＴ₁内のインク残量を適正に保つべく行われる。
【０００６】
溶剤タンクＴ₃には、その内部に貯留された溶剤の送給のための送給管14が接続されている。この送給管14は、電磁開閉弁Ｖ₁に並設された電磁開閉弁Ｖ₂を介して前記送給管10に接続されており、溶剤タンクＴ₃内に貯留された溶剤は、電磁開閉弁Ｖ₂が開放されたとき、前記ポンプＰ₁の動作により送給管14及び送給管10を経てインクタンクＴ₁内に供給されるようになしてある。この供給は、インクタンクＴ₁内のインクに含まれる溶剤成分が蒸発により失われたとき、この喪失分を補填し、前記インクの濃度を適正に保つべく行われる。
【０００７】
また送給管14の中途には、溶剤供給用のポンプＰ₃及びフィルタＦ₂が介装され、この送給管14は、前記電磁開閉弁Ｖ₂の上流側にて分岐管 14aに接続されており、前記電磁開閉弁Ｖ₂を閉じた状態で前記ポンプＰ₂を駆動すると、溶剤タンクＴ₃内の溶剤は、前記フィルタＦ₂により塵埃を除去されて分岐管 14aに導入され、後述の如く、連結チューブ３の内部を経て記録ヘッド２に直接的に供給されるようになしてある。なおこの供給は、記録ヘッド２に後述の如く内蔵された噴射ノズル20を、インクの供給系及び回収系を含めて洗浄すべく行われる。この洗浄は、特に、インクジェット記録装置の運転休止に際して行われる。
【０００８】
また前記送給管10には、電磁開閉弁Ｖ₁，Ｖ₂と並設された電磁開閉弁Ｖ₃を介して溶剤回収管16が接続され、更に、これらの電磁開閉弁Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃の下流側にインク回収管15が接続されている。溶剤回収管16は、前記噴射ノズル20の洗浄に使用された溶剤を回収すべく設けてあり、この溶剤回収管16に回収される溶剤は、電磁開閉弁Ｖ₃を開放して前記ポンプＰ₁を動作させることにより、送給管10を経てインクタンクＴ₁内に戻されて回収される。またインク回収管15は、前記噴射ノズル20から後述の如く噴射され、印字に供されなかった余剰インクを回収すべく設けてあり、このインク回収管15に回収される余剰インクは、前記ポンプＰ₁の動作により送給管10を経てインクタンクＴ₁内に戻されて回収される。
【０００９】
記録ヘッド２は、後述の如く送給されるインクを一方向に噴射する噴射ノズル20と、該噴射ノズル20による噴射流に正対するように配された回収用のガター21と、噴射ノズル20からガター21に至る噴射経路に沿って並設された帯電電極22及び偏向電極23とを、箱形をなすハウジング24の内部に備えて構成されている。
【００１０】
図３は、噴射ノズル20の概略構成を示す模式図である。噴射ノズル20は、その内部にインク又は溶剤が供給される中空の本体ブロック2aと、この本体ブロック2aの一側に、その振動片を内側に突出させて取付けられたピエゾ振動子2bとを備えてなる。本体ブロック2aには、ピエゾ振動子2bの取付け側と逆側の端壁を内外に貫通する小径の噴射孔2cと、ピエゾ振動子2bの取付け側と同側の周壁を内外に貫通する供給口2dと、同じく逆側の周壁を内外に貫通する排出口2eとが形成されている。本体ブロック2aの内部には、前記噴射孔2cの形成位置に向けて縮径するノズル部が設けてあり、前記ピエゾ振動子2bは、その振動片の先端を噴射孔2cの近傍に臨ませて配してある。
【００１１】
以上の如く構成された噴射ノズル20においては、本体ブロック2aの内部に、前記供給口2dを経て所定の圧力に維持されたインクを導入すると、このインクが小径の噴射孔2cを経て所定の速度にて噴射される。このとき、前記ピエゾ振動子2bに所定の電圧を印加して振動させると、噴射孔2cを経て噴射されるインクの噴流は、図示の如く、前記振動に応じて波形にくびれた形態となり、このくびれが噴射方向への移動に応じて徐々に深くなり、表面張力により相互に分離して、球状のインク粒Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃…となって飛翔する。なおこのとき前記排出口2eは閉止しておく。
【００１２】
前記帯電電極22は、前述の如くインク粒Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃…への分離が生じる位置に配設し、また前記偏向電極23は、前記分離が生じる位置の直後に配設してあり、相互に分離して飛翔する各インク粒Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃…は、帯電電極22の配設位置を通過するとき、これに印加された電圧に応じて個々に異なる電位に帯電せしめられて偏向電極23の配設位置を通過する。偏向電極23には高圧の直流電圧が印加され、該偏向電極23の配設位置には、所定の強度の電界が形成されており、この配設位置を通過するインク粒Ｉ₁，Ｉ₂，Ｉ₃…は、前記電界の作用により各別の帯電量に応じて偏向される。
【００１３】
このように偏向されたインク粒は、記録ヘッド２のハウジング24に形成された送出口25を経て外部に飛び出し、図示しない対象物に衝突せしめられて付着し、該対象物の表面に、文字、図形等の所望のパターンを形成する。また、前記帯電電極22の通過時に帯電されなかった一部のインク粒は、偏向電極23の配設位置にて偏向されることなく直進し、ハウジング24内部の回収用のガター21に捕捉される。
【００１４】
以上の如き記録ヘッド２と本体ケース１とを連結する連結チューブ３は、可撓性材料からなる中空のチューブであり、インク供給チューブ30、溶剤供給チューブ31、インク回収チューブ32、及び溶剤回収チューブ33を内包している。前記チューブ30，31，32，33の夫々は、本体ケース１の内部に延長され、インク供給チューブ30の延長端は、インクの供給管11に、溶剤供給チューブ31の延長端は、溶剤の供給管14から分岐された分岐管 14aに、インク回収チューブ32の延長端は、インク回収管15に、溶剤回収チューブ33の延長端は、溶剤回収管16に夫々連結されている。
【００１５】
また前記チューブ30，31，32，33の夫々は、記録ヘッド２の内部にも延長されており、インク供給チューブ30及び溶剤供給チューブ31の延長端は、各別の電磁開閉弁Ｋ₁，Ｋ₂を介して噴射ノズル20に設けられた前記供給口2dに連結され、またインク回収チューブ32の延長端は、噴射ノズル20に正対して配された回収用のガター21に連結され、更に溶剤回収チューブ33の延長端は、噴射ノズル20に設けられた前記排出口2eに連結されている。
【００１６】
而して、記録ヘッド２へのインクの供給は、前記電磁開閉弁Ｋ₁を開放し、前記供給口2dをインク供給チューブ30に接続してなされ、供給されたインクが噴射ノズル20から噴射され、帯電電極22及び偏向電極23の前述した作用により記録ヘッド２から送出されてパターン形成に用いられる。このようなインクの噴射に際しては、噴射ノズル20に設けた排出口2eが閉止されるが、この閉止は、本体ケース１内の電磁開閉弁Ｖ₃を閉状態とすることにより実現される。
【００１７】
また、帯電電極22及び偏向電極23の作用により偏向されずに直進し、ガター21に捕捉された一部のインクは、前記ポンプＰ₁の動作により吸引され、インク回収チューブ32及び送給管10を経てインクタンクＴ₁に回収される。このとき前記ポンプＰ₁には、ガター21に捕捉されたインクと共に空気が吸引されるが、この空気は、前記インクタンクＴ₁内に導入された後、該インクタンクＴ₁に接続された前記排気管12を経て外気に排出される。
【００１８】
一方、前記電磁開閉弁Ｋ₂を開放して前記供給口2dを溶剤供給チューブ31に接続し、本体ケース１内部の溶剤供給用のポンプＰ₃を動作させると、溶剤タンクＴ₃に貯留された溶剤が、供給管14、分岐管 14a及び溶剤供給チューブ31を経て記録ヘッド２内部の噴射ノズル20に供給される。この供給は、例えば、インクジェット記録装置の運転休止の間に、インクの噴射を休止した状態にある噴射ノズル20を、インクの供給系，回収系を含めて溶剤により洗浄すべくなされるものであり、このような洗浄は、残留したインクの凝固により、前記噴射ノズル20の内部を含めたインクの供給系及び回収系の各部に発生する詰まりを未然に防止するために不可欠なものである。
【００１９】
このとき本体ケース１内部の電磁開閉弁Ｖ₃を開放しておくと、記録ヘッド２に供給された溶剤の大部分は、溶剤回収チューブ33を経て本体ケース１内に還流し、溶剤回収管16及び送給管10を経てインクタンクＴ₁に戻される。また記録ヘッド２に供給された溶剤の一部は、噴射ノズル20から噴射されてガター21に捕捉され、インク回収管32を経て本体ケース１内に還流し、送給管10を経てインクタンクＴ₁に戻される。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
さて、以上の如く構成された従来のインクジェット記録装置においては、噴射の休止に際して噴射ノズル20の洗浄が前述の如く行われる結果、運転休止後、次回の起動までの待機期間中、噴射ノズル20の本体ブロック2aの内部が溶剤で満たされた状態となる。
【００２１】
ところが、前記溶剤としては、パターン形成時におけるインクの乾燥及び定着を早めるべく、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の気化性に優れた溶剤が用いられているため、例えば、運転休止期間が長期に亘る場合、本体ブロック2a内に満たされた溶剤が蒸発して失われ、この溶剤中にわずかに残留するインク成分が本体ブロック2a内の各部において凝固し、付着する虞れがあり、この付着が、小径の噴射孔2cの近傍に生じた場合、前記運転休止後の再起動に際して噴射ノズル20からのインクの噴射に支障を来すという問題があった。
【００２２】
この問題は、前記溶剤による噴射ノズル20の洗浄時間を長くし、洗浄後に本体ブロック2a内に満たされた溶剤中のインク成分を可及的に減じることにより解消し得る。ところがこのようにした場合、洗浄後にインクタンクＴ₁に戻される多量の溶剤により該インクタンクＴ₁内のインクの濃度（粘度）が低下し、運転を再開した後、噴射ノズル20から噴射されたインクの前述した粒状化が粘度不足により阻害され、良好な印字がなされなくなるという新たな問題が発生し、前記粘度の低下が過度に進行している場合、印字が不可能になる虞れさえあった。
【００２３】
このような問題を解消するため、噴射ノズル20の本体ブロック2aの内部を溶剤により洗浄した後、前記噴射孔2cを経て空気を吸い込み、この空気により本体ブロック2aの内部を満たして待機するようにしたインクジェット記録装置が提案されている。
【００２４】
このような空気の吸い込みは、図２に示す如く構成されたインクジェット記録装置においては、例えば、印字ヘッド２の内部の前記電磁開閉弁Ｋ₁，Ｋ₂を共に閉止し、また本体ケース１内部の前記電磁開閉弁Ｖ₃を開放し、この状態で前記ポンプＰ₁を駆動することにより実現することができる。また空気の吸い込み専用のエアポンプを別個に設けてもよい。
【００２５】
この構成によれば、前記空気の吸い込みにより本体ブロック2aの内部から洗浄に用いられた溶剤が排出されるから、該溶剤中のインク成分が本体ブロック2a内に凝固し、付着する虞れを軽減でき、前述した問題を有効に解消することができる。ところが一方、コンティニュアス形のインクジェット記録装置は、製造年月日、製造番号等の印字を行うために、各種の工業製品の製造ラインにおいて用いられ、前記記録ヘッド２は、塵埃の多い劣悪な環境に配置されることが多く、このような環境下にて前述の如く空気の吸い込みを行った場合、空気中に含まれる塵埃が本体ブロック2a内に導入されて小径の噴射孔2cに詰まる虞れがあり、インクが付着した場合と同様に、運転の再開後の噴射ノズル20からのインクの噴射に支障を来すという問題があった。
【００２６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、噴射の休止後の待機中に噴射ノズルに詰まりが発生する虞れを軽減し、運転の再開後、直ちに正常な噴射状態が得られ、パターン形成に支障を来すことのないインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１発明に係るインクジェット記録装置は、記録ヘッドのハウジング内部に設けられ、インクを噴射するための噴射ノズルと、前記噴射ノズルに供給されるインクを貯留するためのインクタンクと、前記インクタンクから前記噴射ノズルにインクを供給するためのインク供給経路と、前記噴射ノズルと対向して配置されるガターと、前記ガターにより捕捉されたインクを回収するためのインク回収経路と、前記噴射ノズル内部を洗浄するための溶剤を貯留するための溶剤タンクと、前記溶剤タンクから前記噴射ノズルに溶剤を供給するための溶剤供給経路と、前記噴射ノズルに連結され、前記噴射ノズルの洗浄に用いられた溶剤を回収するための溶剤回収経路とを備えるインクジェット記録装置において、前記インク供給経路に介装された第１の電磁開閉弁と、
前記溶剤供給経路に介装された第２の電磁開閉弁と、前記噴射ノズルの洗浄に用いられた溶剤を前記溶剤回収経路を介して吸引するためのポンプと、前記噴射ノズルの洗浄の後に前記ハウジング内部に清浄な空気を供給する給気手段とを更に備え、前記インクジェット記録装置は前記第１及び第２の電磁開閉弁を共に閉止した状態で前記ポンプを駆動することにより前記給気手段により供給された前記ハウジング内部の清浄な空気を前記噴射ノズル内部に吸気することを特徴とする。
【００２８】
本発明においては、運転の休止に伴ってインクの噴射を休止する噴射ノズルの内部、より具体的には本体ブロックの内部を、まず溶剤により洗浄し、その後吸気手段により記録ヘッドのハウジング内に空気を供給し、この状態で噴射孔を経て噴射ノズルの内部に空気を吸気して、この吸気に先立って前記給気手段によりハウジング内に供給された清浄な空気により噴射ノズルの内部を満たし、この状態で運転再開までの間待機する。
【００２９】
本発明の第２発明に係るインクジェット記録装置は、記録ヘッドのハウジングに備えられたインクの噴射ノズルの内部を、その噴射の休止に際し、前記インクの溶剤により洗浄した後、噴射孔から吸気される空気により満たす構成としたインクジェット記録装置において、前記噴射孔からの吸気を、前記噴射の休止中に所定の時間毎に行わせる制御手段を具備することを特徴とする。
【００３０】
本発明においては、運転休止中にインクの噴射を休止している噴射ノズルの内部に所定時間毎に空気を吸引し、この吸気により噴射ノズルの内部にわずかに残るインクを定期的に除去しつつ運転再開までの間待機して、この間における詰まりの発生を防ぎ、運転再開後、噴射ノズルからのインクの噴射が良好になされるようにする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す模式図である。図示の如く本発明に係るインクジェット記録装置は、図２に示す従来の装置と同様に、本体ケース１と記録ヘッド２とを連結チューブ３により連結して構成されている。
【００３２】
本体ケース１の内部には、インクタンクＴ₁、補充インクタンクＴ₂及び溶剤タンクＴ₃が備えられ、またこれらのタンクＴ₁，Ｔ₂，Ｔ₃の相互間、並びにインクタンクＴ₁及び溶剤タンクＴ₃と記録ヘッド２との間にてインク又は溶剤を授受するための配管（送給管10、供給管11、補充管13、送給管14、分岐管 14a、インク回収管15、溶剤回収管16）が備えられ、更にこれらの配管に介装された電磁開閉弁Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃が備えられている。これらの構成は、図２に示す従来の装置と同様であり、共通する構成部材に同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３３】
また記録ヘッド２は、その一側にインクの送出口25が開設された矩形箱形のハウジング24の内部に、噴射ノズル20、ガター21、帯電電極22及び偏向電極23を備え、また噴射ノズル20への送給経路を切り換える電磁開閉弁Ｋ₁，Ｋ₂を備えて構成されている。これらの構成は、図２に示す従来の装置と同様であり、更に噴射ノズル20の構成は、図３に示す従来の噴射ノズル20と同様であり、共通する構成部材に同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３４】
また記録ヘッド２と本体ケース１とを連結する連結チューブ３は、可撓性材料からなる中空のチューブであり、インク供給チューブ30、溶剤供給チューブ31、インク回収チューブ32及び溶剤回収チューブ33を内包している。これらの構成、並びに、本体ケース１内の前記配管との連結関係、及び記録ヘッド２内の構成部材との連結関係もまた図２に示す従来の装置と同様であり、共通する構成部材に同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。なお、図１においては、連結チューブ３が短寸の筒体として示されているが、該連結チューブ３の長さは、本体ケース１と記録ヘッド２との離反距離に応じて適宜に設定することが可能であることは言うまでもない。
【００３５】
以下に本発明に係るインクジェット記録装置の従来と異なる構成について述べる。本体ケース１の内部には、エアポンプＡＰが備えられ、このエアポンプＡＰの吸い込み側は、吸込管17により本体ケース１の外部に連通させてある。またエアポンプＡＰの吐出側は、本体ケース１の内部を前記連結チューブ３との連結部に向けて延設され、その中途にエアフィルタＡＦを備えた給気管18が接続されている。
【００３６】
また連結チューブ３には、前記インク供給チューブ30、溶剤供給チューブ31、インク回収チューブ32及び溶剤回収チューブ33と並行する態様に給気チューブ34が内包されている。この給気チューブ34は、本体ケース１の内部に延長されており、この延長端は前記給気管18に連結されている。また前記給気チューブ34は、記録ヘッド２のハウジング24内にも延長されており、この延長端は前記ハウジング24の内部に開放されている。
【００３７】
以上の構成により前記エアポンプＡＰが駆動された場合、本体ケース１の外部に連通する前記吸込管17を経て外気が吸い込まれ、前記給気管18に導入され、これの中途の前記エアフィルタＡＦの通過により、塵埃を除去された清浄な空気となって給気チューブ34に送出されて、該給気チューブ34の他方の開口端から記録ヘッド２のハウジング24内に供給されることとなる。
【００３８】
また記録ヘッド２の内部には、２つの電磁開閉弁Ｋ₁，Ｋ₂が備えられ、記録ヘッド２内部の噴射ノズル20は、一方の電磁開閉弁Ｋ₁が開放されたとき前記インク供給チューブ30に、他方の電磁開閉弁Ｋ₂が開放されたとき溶剤供給チューブ31に夫々接続され、また電磁開閉弁Ｋ₁，Ｋ₂が共に閉止されたときには、インク供給チューブ30及び溶剤供給チューブ31のいずれにも接続されないようにしてある。
【００３９】
このように構成された本発明に係るインクジェット記録装置においては、電磁開閉弁Ｋ₁を開放し、本体ケース１内部のポンプＰ₁及びＰ₂を駆動すると、図２に示す従来の装置におけると同様に、インクタンクＴ₁内部のインクが、前記ポンプＰ₂の動作により噴射ノズル20に供給されて噴射され、帯電電極22及び偏向電極23の前述した作用により偏向されて、ハウジング24に形成された送出口25を経て外部に送り出され、対象物に衝突、付着して所望のパターン形成がなされる。
【００４０】
また噴射ノズル20から噴射されたインクの一部は、帯電電極22及び偏向電極23の作用により偏向されずに直進してガター21に捕捉され、前記ポンプＰ₁の動作により吸引されて、インク回収チューブ32及び送給管10を経てインクタンクＴ₁に回収される。このとき前記ポンプＰ₁にインクと共に吸引される空気は、前記インクタンクＴ₁に接続された排気管12を経て外気に排出される。
【００４１】
図１に示すインクジェット記録装置においては、本体ケース１内部の溶剤回収管16の中途に、その内部圧力を検出する圧力センサ４が取付けてある。溶剤回収管16は、前述したインクの噴射がなされる間には前記電磁開閉弁Ｖ₃の閉止により閉じられた管となっており、これの内部圧力は、溶剤回収チューブ33を介して連通されている記録ヘッド２内部の噴射ノズル20の内圧と等しい。前記圧力センサ７の検出圧力は、噴射ノズル20から噴射されようとするインクの圧力であり、この検出圧力は、図示しない制御部に与えられ、インクの送給のための前記ポンプＰ₂の駆動制御に用いられている。これにより、噴射ノズル20の内部圧力、即ち、噴射ノズル20から噴射されるインクの速度を正確に管理することができ、該インクによる前述したパターン形成を精度良く行わせることができる。
【００４２】
以上の運転動作は、インク送給用のポンプＰ₂が、前記圧力センサ７の検出圧力に応じて駆動制御される点を除けば、従来の装置の運転動作と同様であるが、本発明に係るインクジェット装置においては、噴射ノズル20からのインクの噴射を休止し、前述した運転動作を休止する際に、前記噴射ノズル20を清浄化するために以下の如き特徴的な動作が行われる。
【００４３】
噴射ノズル20からのインクの噴射を休止する際には、まず、電磁開閉弁Ｋ₂を開放して噴射ノズル20を溶剤供給チューブ31に接続し、また本体ケース１内部のポンプＰ₁及びポンプＰ₃を駆動し、更に、本体ケース１内部の電磁開閉弁Ｖ₃を開放する。これにより、溶剤タンクＴ₃に貯留された溶剤が、前記ポンプＰ₃の動作により、供給管14、分岐管 14a及び溶剤供給チューブ31を経て記録ヘッド２内部の噴射ノズル20に供給され、この溶剤により噴射ノズル20の内部、より具体的には、本体ブロック2a（図３参照）の内部が洗浄される。
【００４４】
この洗浄によりインクが混じった溶剤の大部分は、前記排出口2e（図３参照）に接続された溶剤回収チューブ33を経て本体ケース１内に還流し、溶剤回収管16に導入されて、前記ポンプＰ₁の動作により、開放された電磁開閉弁Ｖ₃及び送給管10を経てインクタンクＴ₁に戻される。また記録ヘッド２に供給された溶剤の一部は、噴射ノズル20の噴射孔2c（図３参照）から噴射されて直進し、ガター21に捕捉された後、このガター21に接続されたインク回収チューブ32を経て本体ケース１内に還流し、インク回収管15に導入されて、前記ポンプＰ₁の動作により送給管10を経てインクタンクＴ₁に戻される。
【００４５】
このような洗浄を所定時間継続した後、本体ケース１内部のエアポンプＡＰを所定時間駆動して前記吸込管17を経て外気を吸い込み、エアフィルタＡＦの通過により清浄化された空気を、給気管18及び給気チューブ34を経て記録ヘッド２のハウジング24内に供給する。この供給に伴いハウジング24内の空気は、主として前記送出口25を経て外気に送出され、ハウジング24の内部は、エアポンプＡＰにの動作により供給される清浄な空気により満たされる。
【００４６】
次いで、記録ヘッド２内部の電磁開閉弁Ｋ₁，Ｋ₂を共に閉止して、記録ヘッド２内部の噴射ノズル20とインク供給チューブ30及び溶剤供給チューブ31との連通を絶ち、これと共に、本体ケース１内部の前記ポンプＰ₁を駆動し、更に電磁開閉弁Ｖ₃を開放する。これにより、噴射ノズル20の内部、より具体的には、本体ブロック2aの内部に滞留するインク混じりの溶剤は、前記ポンプＰ₁に吸引されて溶剤回収チューブ33を経て本体ケース１内に還流し、溶剤回収管16に導入されて、開放された電磁開閉弁Ｖ₃及び送給管10を経てインクタンクＴ₁に戻される。
【００４７】
このとき、電磁開閉弁Ｋ₁，Ｋ₂が共に閉状態にあり、噴射ノズル20の本体ブロック2aの内部は、噴射孔2cを介して記録ヘッド２のハウジング24内に連通するのみである。従って前記本体ブロック2aの内部は、前述した溶剤の吸引に伴って噴射孔2cを経て吸気される空気により満たされる。またこのとき、噴射孔2cの外側に連通する前記ハウジング24の内部は、先に供給された清浄な空気により満たされていることから、本体ブロック2aの内部は、塵埃を含まない清浄な空気により満たされることとなる。
【００４８】
以上の如く本発明に係るインクジェット装置においては、インクの噴射を休止した噴射ノズル20の清浄化が、溶剤による洗浄の後、記録ヘッド２のハウジング24内に清浄な空気を供給しておき、この空気を噴射ノズル20内に吸引する手順により行われるから、次なる運転の再開までの間の待機期間中、噴射ノズル20の内部が清浄な空気により満たされた状態となり、噴射孔2cの周辺にインクの凝固及び塵埃の付着が生じる虞れが殆どなく、運転の再開後、直ちに正常な噴射状態が得られ、パターン形成に支障を来すことがない。
【００４９】
噴射ノズル20の噴射休止に際して以上の如く行われる清浄化動作においては、ポンプＰ₁，Ｐ₂及びエアポンプＡＰの駆動，停止、電磁開閉弁Ｋ₁，Ｋ₂の開閉、並びに電磁開閉弁Ｖ₃の開閉が必要となるが、これらは、タイマを含んで構成された図示しない制御部の動作により、前記タイマの計時により夫々のタイミング及び継続時間を設定して各別に発せられる制御信号に応じて自動的に行わせるようにしてある。
【００５０】
また前述した清浄化動作の間、前記ポンプＰ₁の動作により、記録ヘッド２内部のガター21に接続されたインク回収チューブ32、及び本体ケース１内において前記インク回収チューブ32に連結されたインク回収管15中に残るインクも吸引されてインクタンクＴ₁に戻り、これらのインク回収チューブ32及びインク回収管15の内部は、前記ガター21を経て吸気される前記ハウジング24内部の清浄な空気により満たされる。従って、運転休止の間、前記インク回収チューブ32及びインク回収管15に詰まりが発生する虞れもなく、運転再開後にインクの回収が阻害されることもない。
【００５１】
このように本発明においては、噴射ノズル20及びガター21を含むインクの供給系及び回収系が、前記タイマを利用した簡単な制御により、溶剤による洗浄の後空気を吸引する手順により清浄化されるから、前記噴射ノズル20及びガター21の周壁に膜状に残留しているインクをも確実に除去することができ、インクの凝固による各部の詰まりの発生を確実に排除することができ、更に、吸引される空気が記録ヘッド２のハウジング24内に予め導入された清浄な空気であることから、前述した如く、運転休止の間の待機期間中に、塵埃の付着による各部の詰まりの発生も有効に防止することができる。
【００５２】
また前記制御部は、前記タイマによる計時を運転休止の期間中にも継続し、この計時が予め設定された所定時間に達する毎に前述した吸気動作、即ち、電磁開閉弁Ｋ₁，Ｋ₂を共に閉止し、ポンプＰ₁を駆動し、更に電磁開閉弁Ｖ₃を開放する動作を行う構成としてある。
【００５３】
これにより、夜間、休日等、長期に亘る運転の休止中に噴射ノズル20の内部に定期的に空気が吸い込まれ、該噴射ノズル20内にわずかに残り、内壁面に膜状に付着するインクを回収、除去することができる。特に、前記吸気が噴射孔2cからなされるから、該噴射孔2cの目詰まりの発生を確実に防ぐことができる。またこのことが、溶剤を用いることなく空気の吸気のみによって実現されるから、溶剤の消費量が増すこともない。
【００５４】
なおこのとき、所定時間毎の前述した吸気に先立ってハウジング24内への吸気動作、即ち、本体ケース１内部のエアポンプＡＰの動作を行わせ、前記ハウジング24内に清浄な空気を給気するようにすれば一層好ましい。
【００５５】
【発明の効果】
以上詳述した如く第１発明に係るインクジェット記録装置においては、運転の休止に伴ってインクの噴射を休止する記録ヘッドの噴射ノズルの内部を溶剤により洗浄した後、噴射孔から吸気される空気により満たす前に、給気手段の動作により、記録ヘッドのハウジング内に清浄な空気を導入するから、この後の前記給気により前記噴射ノズルの内部に清浄な空気が満たされ、運転休止の間に、インクの凝固、塵埃の付着に起因する噴射ノズルの詰まりの発生を未然に防止することができ、その後の運転再開に際し、直ちに正常な噴射状態が得られ、パターン形成に支障を来す虞れを緩和することができる。
【００５６】
また第２発明に係るインクジェット記録装置においては、噴射休止中の噴射ノズルの内部に所定の時間毎に吸気がなされるから、運転再開までの間、噴射ノズルの内部にわずかに残るインクが前記吸気により確実に除去され、この間における噴射ノズルの詰まりの発生を効果的に防止することができ、運転再開後、直ちに正常な噴射状態が得られパターン形成に支障を来す虞れを緩和し得ると共に、このために溶剤諸費量が増し、ランニングコストの増加を招くこともない等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】従来のインクジェット記録装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】噴射ノズルの概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１本体ケース
２記録ヘッド
2a 本体ブロック
2c 噴射孔
３連結チューブ
17 吸込管
18 給気管
34 給気チューブ
ＡＰエアポンプ
ＡＦエアフィルタ
Ｔ₁ インクタンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus that forms a pattern on an object by ejecting ink from an ejection nozzle provided in a recording head, and in particular, deflects granular ink continuously ejected from the ejection nozzle only when necessary, The present invention relates to a continuous-type ink jet recording apparatus in which a desired pattern is formed according to the deflection amount.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, continuous ink jet recording apparatuses have been widely used as convenient recording apparatuses for forming various patterns such as characters and figures on various industrial products.
[0003]
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a continuous ink jet recording apparatus. As shown in the figure, the ink jet recording apparatus is configured by connecting a main body case 1 and a recording head 2 by a connecting tube 3. In the main body case 1, an ink tank T in which printing ink is stored is stored.₁And refill ink tank T₂And a solvent tank T in which the ink solvent is stored._ThreeAnd are provided.
[0004]
Ink tank T₁1 includes a feeding pipe 10 for feeding ink or a solvent, and feeding ink or a solvent recovered from the recording head 2 as described later, and a feeding pipe 11 for supplying the recording head 2 with ink. The exhaust pipe 12 communicated with the outside air is connected. In the middle of the supply pipe 10, the pump P₁Is installed, and ink tank T₁Ink or solvent delivery to the pump P₁This is done by the operation. Further, in the middle of the supply pipe 11, an ink supply pump P is provided.₂, Filter F₁And a regulator R, and an ink tank T₁The ink stored inside the pump P₂Filter F₁The foreign matter is removed by the above-mentioned method, and the pressure is adjusted by the regulator R so as to be supplied to the recording head 2 through the connection tube 3 as will be described later.
[0005]
Refill ink tank T₂Ink tank T₁A replenishment pipe 13 for feeding replenishment ink is connected to the. This replenishment pipe 13 has an electromagnetic on-off valve V₁Is connected to the feeding pipe 10 via the refilling ink tank T.₂The replenishment ink stored in the inside is the electromagnetic on-off valve V.₁When is opened, the pump P₁The ink tank T passes through the refilling pipe 13 and the feeding pipe 10 by the operation of₁It is supposed to be supplied inside. This supply is performed by an operation described later by the ink tank T.₁When the ink inside decreases, the decrease is compensated and the ink tank T₁This is done in order to keep the ink remaining amount in the inside appropriately.
[0006]
Solvent tank T_ThreeIs connected to a feeding pipe 14 for feeding the solvent stored therein. This feed pipe 14 is provided with an electromagnetic on-off valve V₁Solenoid valve V installed in parallel₂Is connected to the feed pipe 10 via the solvent tank T_ThreeThe solvent stored in the electromagnetic valve V₂When is opened, the pump P₁The ink tank T passes through the feed pipe 14 and the feed pipe 10 by the operation of₁It is supposed to be supplied inside. This supply is the ink tank T₁When the solvent component contained in the ink is lost due to evaporation, this loss is compensated and the concentration of the ink is maintained appropriately.
[0007]
In the middle of the supply pipe 14, a solvent supply pump P_ThreeAnd filter F₂The feed pipe 14 is connected to the electromagnetic on-off valve V.₂Is connected to the branch pipe 14a on the upstream side of the solenoid valve Va.₂With the pump closed, the pump P₂Drive the solvent tank T_ThreeThe solvent in the filter F₂Thus, the dust is removed and introduced into the branch pipe 14a, and is supplied directly to the recording head 2 through the inside of the connecting tube 3 as will be described later. This supply is performed to clean the ejection nozzle 20 incorporated in the recording head 2 as will be described later, including the ink supply system and the recovery system. This cleaning is performed particularly when the ink jet recording apparatus is stopped.
[0008]
Further, the feed pipe 10 has an electromagnetic on-off valve V.₁, V₂Solenoid valve V in parallel with_ThreeThe solvent recovery pipe 16 is connected via the₁, V₂, V_ThreeAn ink recovery pipe 15 is connected to the downstream side. The solvent recovery pipe 16 is provided to recover the solvent used for cleaning the spray nozzle 20, and the solvent recovered in the solvent recovery pipe 16 is an electromagnetic on-off valve V._ThreeOpen the pump P₁By operating the ink tank T through the feed pipe 10₁Returned inside and collected. The ink collection tube 15 is provided to collect excess ink ejected from the ejection nozzle 20 as described later and not used for printing. The excess ink collected in the ink collection tube 15 is supplied to the pump P.₁Ink tank T through feed pipe 10₁Returned inside and collected.
[0009]
The recording head 2 includes an ejection nozzle 20 that ejects ink to be fed in one direction as will be described later, a collection gutter 21 that is arranged so as to face the ejection flow by the ejection nozzle 20, and an ejection nozzle 20. A charging electrode 22 and a deflection electrode 23 arranged side by side along the injection path leading to the gutter 21 are provided inside a housing 24 having a box shape.
[0010]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the injection nozzle 20. The ejection nozzle 20 includes a hollow main body block 2a into which ink or a solvent is supplied, and a piezo vibrator 2b attached to one side of the main body block 2a with the vibrating piece protruding inward. It becomes. The main body block 2a has a small-diameter injection hole 2c that penetrates the end wall on the opposite side to the attachment side of the piezoelectric vibrator 2b inward and outward, and a supply port that penetrates the peripheral wall on the same side as the attachment side of the piezoelectric vibrator 2b inward and outward Similarly, 2d and a discharge port 2e penetrating the opposite peripheral wall inward and outward are formed. Inside the main body block 2a, there is provided a nozzle portion that is reduced in diameter toward the formation position of the injection hole 2c, and the piezoelectric vibrator 2b has the tip of the vibrating piece facing the vicinity of the injection hole 2c. It is arranged.
[0011]
In the ejection nozzle 20 configured as described above, when ink maintained at a predetermined pressure is introduced into the main body block 2a through the supply port 2d, the ink passes through the small-diameter ejection hole 2c and reaches a predetermined speed. It is injected at. At this time, when a predetermined voltage is applied to the piezo vibrator 2b to vibrate, the jet of ink ejected through the ejection holes 2c is constricted in a waveform according to the vibration, as shown in the figure. As the constriction gradually deepens as it moves in the ejection direction, it separates from each other due to surface tension, resulting in spherical ink particles I₁, I₂, I_Three... and fly. At this time, the discharge port 2e is closed.
[0012]
As described above, the charging electrode 22 has the ink particles I.₁, I₂, I_ThreeThe deflection electrode 23 is arranged immediately after the position where the separation occurs, and the ink particles I fly separately from each other.₁, I₂, I_ThreeWhen passing through the position where the charging electrode 22 is disposed, each is charged to a different potential according to the voltage applied thereto, and passes through the position where the deflection electrode 23 is disposed. A high-voltage DC voltage is applied to the deflection electrode 23, and an electric field having a predetermined intensity is formed at the position where the deflection electrode 23 is disposed, and the ink particles I passing through the position are arranged.₁, I₂, I_ThreeAre deflected in accordance with the respective charge amounts by the action of the electric field.
[0013]
The ink particles deflected in this way jump out to the outside through a delivery port 25 formed in the housing 24 of the recording head 2, collide with and adhere to a target object (not shown), and a character, A desired pattern such as a figure is formed. Further, some of the ink particles that are not charged when passing through the charging electrode 22 go straight without being deflected at the position where the deflection electrode 23 is disposed, and are captured by the collection gutter 21 inside the housing 24. .
[0014]
The connecting tube 3 that connects the recording head 2 and the main body case 1 as described above is a hollow tube made of a flexible material, and includes an ink supply tube 30, a solvent supply tube 31, an ink recovery tube 32, and a solvent recovery tube. Contains 33. Each of the tubes 30, 31, 32 and 33 is extended inside the main body case 1, the extended end of the ink supply tube 30 is connected to the ink supply tube 11, and the extended end of the solvent supply tube 31 is supplied to the solvent. The extended end of the ink recovery tube 32 is connected to the ink recovery tube 15 and the extended end of the solvent recovery tube 33 is connected to the solvent recovery tube 16 to the branch tube 14a branched from the tube 14, respectively.
[0015]
Each of the tubes 30, 31, 32, and 33 is also extended to the inside of the recording head 2, and the extended ends of the ink supply tube 30 and the solvent supply tube 31 are connected to separate electromagnetic on-off valves K, respectively.₁, K₂The extended end of the ink recovery tube 32 is connected to a recovery gutter 21 arranged in front of the injection nozzle 20 to further recover the solvent. An extended end of the tube 33 is connected to the discharge port 2e provided in the injection nozzle 20.
[0016]
Thus, the ink is supplied to the recording head 2 by the electromagnetic on-off valve K.₁And the supply port 2d is connected to the ink supply tube 30. The supplied ink is ejected from the ejection nozzle 20, and sent out from the recording head 2 by the above-described action of the charging electrode 22 and the deflection electrode 23. Used for pattern formation. When such ink is ejected, the discharge port 2e provided in the ejection nozzle 20 is closed. This closing is performed by the electromagnetic on-off valve V in the main body case 1._ThreeThis is realized by closing the.
[0017]
In addition, a part of the ink that goes straight without being deflected by the action of the charging electrode 22 and the deflecting electrode 23 and is captured by the gutter 21₁The ink tank T is sucked by the operation of the ink tank T and passes through the ink collection tube 32 and the feed tube 10.₁To be recovered. At this time, the pump P₁In this case, air is sucked together with the ink captured by the gutter 21, and this air is absorbed by the ink tank T.₁After being introduced into the ink tank T₁It is exhausted to the outside air through the exhaust pipe 12 connected to the outside.
[0018]
On the other hand, the electromagnetic on-off valve K₂Is opened, the supply port 2d is connected to the solvent supply tube 31, and the solvent supply pump P inside the main body case 1 is connected._Three, The solvent tank T_ThreeThe solvent stored in the recording head 2 is supplied to the ejection nozzle 20 in the recording head 2 through the supply pipe 14, the branch pipe 14 a and the solvent supply tube 31. This supply is made, for example, in order to clean the ejection nozzle 20 in a state where the ejection of the ink is suspended during the suspension of the operation of the ink jet recording apparatus, with the solvent including the ink supply system and the recovery system. Such cleaning is indispensable in order to prevent clogging occurring in each part of the ink supply system and the recovery system including the inside of the ejection nozzle 20 due to coagulation of the remaining ink.
[0019]
At this time, the electromagnetic on-off valve V inside the body case 1_ThreeIs opened, most of the solvent supplied to the recording head 2 flows back into the main body case 1 through the solvent recovery tube 33, and passes through the solvent recovery tube 16 and the feed tube 10 to the ink tank T.₁Returned to A part of the solvent supplied to the recording head 2 is ejected from the ejection nozzle 20 and captured by the gutter 21, returns to the main body case 1 through the ink recovery pipe 32, and passes through the feed pipe 10 to the ink tank T.₁Returned to
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional ink jet recording apparatus configured as described above, the ejection nozzle 20 is cleaned as described above when the ejection is stopped. As a result, after the operation is suspended, the ejection nozzle 20 is in a standby period until the next activation. The inside of the main body block 2a is filled with the solvent.
[0021]
However, as the solvent, a solvent having excellent vaporization properties such as methyl ethyl ketone (MEK) is used in order to speed up drying and fixing of the ink at the time of pattern formation. For example, when the operation suspension period is long, The solvent filled in the main body block 2a evaporates and is lost, and there is a possibility that the ink component slightly remaining in this solvent solidifies and adheres to each part in the main body block 2a. When it occurs in the vicinity of the ejection hole 2c, there is a problem that the ejection of ink from the ejection nozzle 20 is hindered upon restart after the operation stop.
[0022]
This problem can be solved by lengthening the cleaning time of the jet nozzle 20 with the solvent and reducing the ink component in the solvent filled in the main body block 2a as much as possible after the cleaning. However, in this case, the ink tank T is washed after washing.₁The ink tank T by a large amount of solvent returned to₁After the ink density (viscosity) in the ink drops and restarts operation, the above-mentioned granulation of the ink ejected from the ejection nozzle 20 is hindered by insufficient viscosity, resulting in a new problem that prevents good printing. However, when the decrease in the viscosity is excessively advanced, there is a possibility that printing may become impossible.
[0023]
In order to solve such a problem, after the inside of the main body block 2a of the injection nozzle 20 is washed with a solvent, air is sucked through the injection holes 2c, and this air fills the inside of the main body block 2a and waits. An inkjet recording apparatus has been proposed.
[0024]
In the ink jet recording apparatus configured as shown in FIG. 2, for example, the air on-off valve K in the print head 2 is sucked in.₁, K₂And the electromagnetic on-off valve V inside the main body case 1 is closed._ThreeIn this state, the pump P₁This can be realized by driving. An air pump dedicated to sucking air may be provided separately.
[0025]
According to this configuration, the solvent used for cleaning is discharged from the inside of the main body block 2a due to the suction of the air, so that the ink component in the solvent is solidified in the main body block 2a and is less likely to adhere. And the above-mentioned problems can be effectively solved. On the other hand, the continuous type ink jet recording apparatus is used in the production line of various industrial products in order to print the production date, production number, etc., and the recording head 2 is inferior with much dust. If the air is sucked in as described above in such an environment, dust contained in the air may be introduced into the main body block 2a and clog the small-diameter injection hole 2c. As in the case where the ink is adhered, there is a problem that the ejection of the ink from the ejection nozzle 20 after the restart of the operation is hindered.
[0026]
The present invention has been made in view of such circumstances, and reduces the possibility of clogging of the injection nozzle during standby after the suspension of injection, and after resuming operation, a normal injection state is obtained immediately, An object of the present invention is to provide an inkjet recording apparatus that does not hinder pattern formation.
[0027]
[Means for Solving the Problems]
An ink jet recording apparatus according to the first aspect of the present invention provides:An ejection nozzle provided inside the housing of the recording head for ejecting ink, an ink tank for storing ink supplied to the ejection nozzle, and for supplying ink from the ink tank to the ejection nozzle An ink supply path; a gutter disposed opposite to the ejection nozzle; an ink recovery path for recovering ink captured by the gutter; and a solvent for cleaning the interior of the ejection nozzle. A solvent tank; a solvent supply path for supplying a solvent from the solvent tank to the spray nozzle; and a solvent recovery path connected to the spray nozzle for recovering the solvent used for cleaning the spray nozzle. An ink jet recording apparatus comprising: a first electromagnetic on-off valve interposed in the ink supply path;
A second electromagnetic on-off valve interposed in the solvent supply path, a pump for sucking the solvent used for cleaning the injection nozzle through the solvent recovery path, and after cleaning the injection nozzle And an air supply means for supplying clean air to the inside of the housing, and the ink jet recording apparatus drives the pump with both the first and second electromagnetic on-off valves closed by the air supply means. The supplied clean air inside the housing is sucked into the injection nozzle.
[0028]
In the present invention, the inside of the ejection nozzle that stops the ejection of ink when the operation is stopped, more specifically, the inside of the main body block is first cleaned with a solvent, and then the air is introduced into the housing of the recording head by the intake means. In this state, air is sucked into the inside of the injection nozzle through the injection hole, and the inside of the injection nozzle is filled with clean air supplied into the housing by the air supply means prior to the intake, Wait until the operation resumes.
[0029]
According to a second aspect of the present invention, an ink jet nozzle provided in a housing of a print head is cleaned by the ink solvent and then sucked from the jet hole when the jet is stopped. The ink jet recording apparatus configured to be filled with air is characterized by comprising control means for performing intake air from the ejection holes at predetermined intervals during the pause of the ejection.
[0030]
In the present invention, air is sucked into the ejection nozzles, which are not ejecting ink during the operation stop, every predetermined time, and the ink remaining in the ejection nozzles is periodically removed by this intake air. Wait until the operation is resumed to prevent clogging during this period, and after the operation is resumed, ink is ejected from the ejection nozzles satisfactorily.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to the present invention. As shown in the drawing, the ink jet recording apparatus according to the present invention is configured by connecting a main body case 1 and a recording head 2 by a connecting tube 3 as in the conventional apparatus shown in FIG.
[0032]
Inside the main body case 1 is an ink tank T.₁, Refill ink tank T₂And solvent tank T_ThreeAnd these tanks T₁, T₂, T_ThreeBetween each other and the ink tank T₁And solvent tank T_ThreePiping for transferring ink or solvent between the recording head 2 and the recording head 2 (feed pipe 10, supply pipe 11, replenishment pipe 13, feed pipe 14, branch pipe 14a, ink recovery pipe 15, solvent recovery pipe 16 ), And an electromagnetic on-off valve V interposed in these pipes₁, V₂, V_ThreeIs provided. These configurations are the same as those of the conventional apparatus shown in FIG. 2, and the same reference numerals are given to common components, and detailed description thereof is omitted.
[0033]
The recording head 2 includes an ejection nozzle 20, a gutter 21, a charging electrode 22 and a deflection electrode 23 in a rectangular box-shaped housing 24 in which an ink delivery port 25 is opened on one side thereof. Solenoid valve K that switches the supply route to₁, K₂It is configured with. These structures are the same as those of the conventional apparatus shown in FIG. 2, and the structure of the injection nozzle 20 is the same as that of the conventional injection nozzle 20 shown in FIG. 3, and the same reference numerals are given to common components. Therefore, detailed description is omitted.
[0034]
The connection tube 3 that connects the recording head 2 and the main body case 1 is a hollow tube made of a flexible material, and includes the ink supply tube 30, the solvent supply tube 31, the ink recovery tube 32, and the solvent recovery tube 33. is doing. These structures, as well as the connection relationship with the piping in the main body case 1 and the connection relationship with the structural members in the recording head 2, are also the same as those in the conventional apparatus shown in FIG. Detailed description will be omitted. In FIG. 1, the connecting tube 3 is shown as a short cylinder, but the length of the connecting tube 3 is appropriately set according to the separation distance between the main body case 1 and the recording head 2. It goes without saying that it is possible.
[0035]
The configuration different from the conventional one of the ink jet recording apparatus according to the present invention will be described below. An air pump AP is provided inside the main body case 1, and a suction side of the air pump AP is communicated with the outside of the main body case 1 by a suction pipe 17. On the discharge side of the air pump AP, the inside of the main body case 1 is extended toward the connecting portion with the connecting tube 3, and an air supply pipe 18 having an air filter AF is connected in the middle thereof.
[0036]
Further, the connection tube 3 includes an air supply tube 34 in parallel with the ink supply tube 30, the solvent supply tube 31, the ink recovery tube 32, and the solvent recovery tube 33. The air supply tube 34 is extended inside the main body case 1, and the extended end is connected to the air supply tube 18. The air supply tube 34 is also extended into the housing 24 of the recording head 2, and the extended end is open to the inside of the housing 24.
[0037]
When the air pump AP is driven by the above configuration, the outside air is sucked through the suction pipe 17 communicating with the outside of the main body case 1 and introduced into the air supply pipe 18 and passes through the air filter AF in the middle thereof. As a result, clean air from which dust has been removed is sent to the air supply tube 34 and supplied from the other opening end of the air supply tube 34 into the housing 24 of the recording head 2.
[0038]
Inside the recording head 2 are two electromagnetic on-off valves K.₁, K₂The jet nozzle 20 in the recording head 2 is connected to one electromagnetic on-off valve K.₁When the ink is opened, the other electromagnetic on-off valve K is connected to the ink supply tube 30.₂Are connected to the solvent supply tube 31 respectively, and the electromagnetic on-off valve K₁, K₂When both are closed, the ink supply tube 30 and the solvent supply tube 31 are not connected.
[0039]
In the ink jet recording apparatus according to the present invention configured as described above, the electromagnetic on-off valve K₁Open the pump P inside the body case 1₁And P₂Is driven, as in the conventional apparatus shown in FIG.₁The ink inside the pump P₂Is supplied to the injection nozzle 20 by the above operation and is injected, deflected by the above-described action of the charging electrode 22 and the deflection electrode 23, sent to the outside through the delivery port 25 formed in the housing 24, and collides with the object. It adheres and a desired pattern formation is made.
[0040]
Further, a part of the ink ejected from the ejection nozzle 20 goes straight without being deflected by the action of the charging electrode 22 and the deflection electrode 23 and is captured by the gutter 21, and the pump P₁The ink tank T passes through the ink collection tube 32 and the feed tube 10 by the operation of₁To be recovered. At this time, the pump P₁The air sucked together with the ink is the ink tank T₁It is discharged to the outside air through the exhaust pipe 12 connected to.
[0041]
In the ink jet recording apparatus shown in FIG. 1, a pressure sensor 4 for detecting the internal pressure is attached in the middle of the solvent recovery pipe 16 inside the main body case 1. The solvent recovery pipe 16 is connected to the electromagnetic on-off valve V during the above-described ink ejection._ThreeThe internal pressure of the tube is equal to the internal pressure of the ejection nozzle 20 in the recording head 2 communicated through the solvent recovery tube 33. The detected pressure of the pressure sensor 7 is the pressure of the ink that is about to be ejected from the ejection nozzle 20, and this detected pressure is given to a control unit (not shown) to supply the pump P for ink supply.₂It is used for drive control. Accordingly, the internal pressure of the ejection nozzle 20, that is, the speed of the ink ejected from the ejection nozzle 20, can be accurately managed, and the above-described pattern formation with the ink can be performed with high accuracy.
[0042]
The above operation is performed by the ink feeding pump P.₂However, in the ink jet apparatus according to the present invention, the ejection of ink from the ejection nozzle 20 is the same as that of the conventional apparatus except that the driving control is performed according to the pressure detected by the pressure sensor 7. In order to clean the spray nozzle 20, the following characteristic operation is performed when the operation is stopped.
[0043]
When the ink ejection from the ejection nozzle 20 is stopped, first, the electromagnetic on-off valve K₂Is opened, the injection nozzle 20 is connected to the solvent supply tube 31, and the pump P inside the main body case 1 is connected.₁And pump P_Three, And the electromagnetic on-off valve V inside the body case 1_ThreeIs released. As a result, the solvent tank T_ThreeThe solvent stored in the pump P_ThreeIs supplied to the jet nozzle 20 in the recording head 2 through the supply pipe 14, the branch pipe 14a and the solvent supply tube 31, and the inside of the jet nozzle 20 by this solvent, more specifically, the main body block 2a (see FIG. 3) is cleaned.
[0044]
Most of the solvent mixed with ink by this washing is refluxed into the main body case 1 through the solvent recovery tube 33 connected to the discharge port 2e (see FIG. 3), introduced into the solvent recovery tube 16, and Pump P₁The electromagnetic on-off valve V opened by the operation of_ThreeAnd the ink tank T through the feed pipe 10₁Returned to Further, a part of the solvent supplied to the recording head 2 is ejected from the ejection hole 2c (see FIG. 3) of the ejection nozzle 20 and goes straight, and is captured by the gutter 21, and then the ink connected to the gutter 21 is recovered. It returns to the inside of the main body case 1 through the tube 32 and is introduced into the ink recovery pipe 15 so that the pump P₁Ink tank T through feed pipe 10₁Returned to
[0045]
After such cleaning is continued for a predetermined time, the air pump AP in the main body case 1 is driven for a predetermined time, the outside air is sucked through the suction pipe 17, and the air purified by the passage of the air filter AF is supplied to the air supply pipe 18. Then, the air is supplied into the housing 24 of the recording head 2 through the air supply tube 34. With this supply, the air in the housing 24 is mainly sent to the outside air through the delivery port 25, and the inside of the housing 24 is filled with clean air supplied by the operation of the air pump AP.
[0046]
Next, an electromagnetic on-off valve K inside the recording head 2₁, K₂Are closed, the communication between the ejection nozzle 20 in the recording head 2 and the ink supply tube 30 and the solvent supply tube 31 is cut off. At the same time, the pump P in the main body case 1 is disconnected.₁, And the solenoid valve V_ThreeIs released. As a result, the ink-mixed solvent staying inside the ejection nozzle 20, more specifically inside the main body block 2 a, is removed from the pump P.₁And is returned to the main body case 1 through the solvent recovery tube 33, introduced into the solvent recovery tube 16, and opened._ThreeAnd the ink tank T through the feed pipe 10₁Returned to
[0047]
At this time, the electromagnetic on-off valve K₁, K₂Are both in a closed state, and the inside of the main body block 2a of the ejection nozzle 20 only communicates with the inside of the housing 24 of the recording head 2 through the ejection hole 2c. Accordingly, the inside of the main body block 2a is filled with air sucked through the injection holes 2c as the solvent is sucked. At this time, since the inside of the housing 24 communicating with the outside of the injection hole 2c is filled with the previously supplied clean air, the inside of the main body block 2a is filled with clean air that does not contain dust. It will be satisfied.
[0048]
As described above, in the ink jet apparatus according to the present invention, the cleaning of the ejection nozzle 20 that has stopped ejecting ink supplies clean air into the housing 24 of the recording head 2 after cleaning with a solvent. Since it is performed by the procedure of sucking air into the injection nozzle 20, the inside of the injection nozzle 20 is filled with clean air during the standby period until the next restart of operation, and around the injection hole 2c. There is almost no possibility of ink coagulation and dust adhesion, and a normal ejection state can be obtained immediately after resumption of operation, and pattern formation is not hindered.
[0049]
In the cleaning operation performed as described above when the injection nozzle 20 is stopped, the pump P₁, P₂And air pump AP drive, stop, electromagnetic on-off valve K₁, K₂Open / close and solenoid valve V_ThreeHowever, these operations are performed according to control signals generated by setting respective timings and durations by counting the timers by the operation of a control unit (not shown) including a timer. It is supposed to be done automatically.
[0050]
Also, during the cleaning operation described above, the pump P₁As a result of this operation, the ink collection tube 32 connected to the gutter 21 inside the recording head 2 and the ink remaining in the ink collection tube 15 connected to the ink collection tube 32 in the main body case 1 are also sucked into the ink tank T.₁Returning to FIG. 2, the insides of the ink collection tube 32 and the ink collection tube 15 are filled with clean air inside the housing 24 that is sucked through the gutter 21. Therefore, there is no possibility that the ink collection tube 32 and the ink collection tube 15 are clogged during the operation stop, and the ink collection is not hindered after the operation is resumed.
[0051]
As described above, in the present invention, the ink supply system and recovery system including the ejection nozzle 20 and the gutter 21 are cleaned by a procedure of sucking air after washing with a solvent by simple control using the timer. From this, it is possible to reliably remove the ink remaining in a film shape on the peripheral walls of the ejection nozzle 20 and the gutter 21, and to reliably eliminate the occurrence of clogging of each part due to the solidification of the ink, Since the air to be sucked is clean air previously introduced into the housing 24 of the recording head 2, as described above, the occurrence of clogging of each part due to the adhesion of dust is also effective during the standby period during the operation stop. Can be prevented.
[0052]
Further, the control unit continues the time counting by the timer even during the suspension of operation, and every time this time reaches a predetermined time set in advance, the above-described intake operation, that is, the electromagnetic on-off valve K₁, K₂Are closed together and the pump P₁, And the solenoid valve V_ThreeIs configured to perform the operation of releasing the.
[0053]
As a result, the air is periodically sucked into the inside of the ejection nozzle 20 during a long-term suspension of operation such as at night or on holidays, and the ink that remains slightly in the ejection nozzle 20 and adheres to the inner wall surface in a film form. It can be recovered and removed. In particular, since the intake air is made from the injection hole 2c, occurrence of clogging of the injection hole 2c can be reliably prevented. In addition, since this is realized only by air intake without using a solvent, the consumption of the solvent does not increase.
[0054]
At this time, the intake operation into the housing 24, that is, the operation of the air pump AP in the main body case 1 is performed prior to the above-described intake at every predetermined time, so that clean air is supplied into the housing 24. This is more preferable.
[0055]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the ink jet recording apparatus according to the first aspect of the present invention, the inside of the ejection nozzle of the recording head that suspends the ejection of ink as the operation is suspended is washed with a solvent, and then the air sucked from the ejection holes is used. Prior to filling, clean air is introduced into the housing of the recording head by the operation of the air supply means. In addition, it is possible to prevent the occurrence of clogging of the ejection nozzle due to ink coagulation and dust adhesion, and when the operation is resumed thereafter, a normal ejection state can be obtained immediately, which may hinder pattern formation. Can be relaxed.
[0056]
In the ink jet recording apparatus according to the second aspect of the invention, since the intake air is taken into the ejection nozzles during ejection pauses at predetermined intervals, the ink that remains slightly in the ejection nozzles until the operation is resumed And can effectively prevent clogging of the injection nozzle during this period, and after resuming operation, a normal injection state can be obtained immediately and the possibility of hindering pattern formation can be alleviated. For this reason, the present invention has excellent effects such as an increase in various solvent costs and no increase in running cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a conventional inkjet recording apparatus.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an injection nozzle.
[Explanation of symbols]
1 Body case
2 Recording head
2a Body block
2c injection hole
3 Connecting tube
17 Suction pipe
18 Air supply pipe
34 Air supply tube
AP air pump
AF air filter
T₁ Ink tank

Claims

An ejection nozzle provided inside the housing of the recording head for ejecting ink;
An ink tank for storing ink supplied to the ejection nozzle;
An ink supply path for supplying ink from the ink tank to the ejection nozzle;
A gutter arranged to face the spray nozzle;
An ink collection path for collecting the ink captured by the gutter;
A solvent tank for storing a solvent for cleaning the inside of the injection nozzle;
A solvent supply path for supplying a solvent from the solvent tank to the spray nozzle;
In an ink jet recording apparatus that is connected to the jet nozzle and includes a solvent recovery path for recovering the solvent used for cleaning the jet nozzle.
A first electromagnetic on-off valve interposed in the ink supply path;
A second electromagnetic on-off valve interposed in the solvent supply path;
A pump for sucking the solvent used for cleaning the spray nozzle through the solvent recovery path;
An air supply means for supplying clean air into the housing after cleaning the spray nozzle;
The ink jet recording apparatus sucks clean air inside the housing supplied by the air supply means into the jet nozzle by driving the pump with both the first and second electromagnetic on-off valves closed. An ink jet recording apparatus.

The air supply means includes an air pump for sucking outside air;
An air supply path for supplying outside air sucked by the air pump to the injection nozzle;
The ink jet recording apparatus according to claim 1, further comprising an air filter provided in the air supply path.