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JP4629465B2 - Inkjet recording device - Google Patents

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JP4629465B2
JP4629465B2 JP2005069263A JP2005069263A JP4629465B2 JP 4629465 B2 JP4629465 B2 JP 4629465B2 JP 2005069263 A JP2005069263 A JP 2005069263A JP 2005069263 A JP2005069263 A JP 2005069263A JP 4629465 B2 JP4629465 B2 JP 4629465B2
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守 岡野
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Description

本発明は、噴出するインク粒子で生産ラインに搬送される被印字物に印字や模様を描くインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an ink jet recording apparatus that draws a print or a pattern on a printing material conveyed to a production line with ejected ink particles.

インクジェット記録装置は、例えば、特開2001−138544号公報(特許文献1)に示すように、インクを貯留するインク容器、インクを供給するインク供給ポンプ、および操作制御部が備わる本体と、本体から供給されるインクをインク粒子として噴出するノズル、インク粒子に帯電させる帯電電極、帯電したインク粒子に偏向をかける偏向電極、及び印字に使われなかったインク粒子を捕収するガターが備わる印字ヘッドと、本体から印字ヘッドにインクを供給するインク供給路、ガターで捕収されたインク粒子をインク容器に戻すインク回収路とを有し、本体に回収されたインク粒子を吸うインク回収ポンプを備えた構成になっている。   An ink jet recording apparatus includes, for example, a main body including an ink container for storing ink, an ink supply pump for supplying ink, and an operation control unit as disclosed in JP-A-2001-138544 (Patent Document 1). A print head provided with a nozzle that ejects the supplied ink as ink particles, a charging electrode that charges the ink particles, a deflection electrode that deflects the charged ink particles, and a gutter that collects ink particles that were not used for printing; An ink supply path for supplying ink from the main body to the print head, an ink recovery path for returning the ink particles collected by the gutter to the ink container, and an ink recovery pump for sucking the ink particles recovered by the main body It is configured.

特開2001−138544号公報JP 2001-138544 A

印字に使われないインク粒子をガターより回収するには、ガターのところの気圧を負圧にする必要があるが、負圧は0気圧までしか下げられない。インクジェット記録装置の構造においてガターは大気に開放されており、インク回収ポンプによって作り出せるガターから回収ポンプまでの差圧は、最大でも大気圧分までの差圧しか作り出せない。インクジェット記録装置本体と印字ヘッド間のインク回収流路の長さは、最大でも大気圧分までの差圧でインクをガターからインク容器が備わる本体へ回収可能である長さという制限を設けざるを得なくなり、ユーザの設備に対応した柔軟な対応に阻害を与えていた。   In order to collect ink particles that are not used for printing from the gutter, it is necessary to make the pressure at the gutter negative, but the negative pressure can only be reduced to 0 atm. In the structure of the ink jet recording apparatus, the gutter is open to the atmosphere, and the differential pressure from the gutter to the recovery pump that can be generated by the ink recovery pump can only generate a differential pressure up to the atmospheric pressure at the maximum. The length of the ink recovery flow path between the ink jet recording apparatus main body and the print head must be limited so that the ink can be recovered from the gutter to the main body equipped with the ink container with a differential pressure up to the atmospheric pressure at the maximum. It was impossible to obtain, and the flexible response corresponding to the user's equipment was hindered.

本発明は、上記の問題に鑑み、ガターからインクの回収がよく行われ、インク回収路の長さにも余裕をもたせることができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus in which ink is often collected from a gutter, and the length of the ink collection path can be provided.

本発明は、インクを貯留するインク容器、前記インクを供給するインク供給ポンプ、および操作制御部が備わる本体と、前記本体から供給されるインクをインク粒子として噴出するノズル、前記インク粒子に帯電させる帯電電極、帯電したインク粒子に偏向をかける偏向電極、及び印字に使われなかったインク粒子を捕収するガターが備わる印字ヘッドと、前記本体から前記印字ヘッドに前記インクを供給するインク供給路、前記ガターで回収されたインク粒子を前記インク容器に戻すインク回収路、および前記操作制御部と印字ヘッドとを結ぶ各種信号線が這わされているケーブルとを有するインクジェット記録装置において、前記ガターに捕収されたインク粒子を前記インク容器に送るインク回収ポンプを前記印字ヘッドに設けたことを特徴とする。   The present invention provides a main body including an ink container for storing ink, an ink supply pump for supplying the ink, and an operation control unit, a nozzle for ejecting ink supplied from the main body as ink particles, and charging the ink particles. A charging electrode, a deflection electrode for deflecting charged ink particles, a print head provided with a gutter for collecting ink particles that have not been used for printing, an ink supply path for supplying the ink from the main body to the print head, An ink jet recording apparatus having an ink recovery path for returning ink particles recovered by the gutter to the ink container, and a cable having various signal lines connecting the operation control unit and the print head are captured by the gutter. An ink recovery pump for supplying the collected ink particles to the ink container is provided in the print head. And butterflies.

本発明によれば、ガターからインク回収ポンプまでの差圧を、大気圧以上にする事を可能にし、インク回収路の差圧による長さの制限なくし、従来以上のインク回収路の長さを持った、ユーザの設備に柔軟な対応を行なうことが可能なインクジェット記録装置を提供できる。   According to the present invention, the differential pressure from the gutter to the ink recovery pump can be set to atmospheric pressure or higher, the length of the ink recovery path is not limited, and the length of the ink recovery path is longer than that of the conventional one. It is possible to provide an inkjet recording apparatus that can flexibly cope with user equipment.

以下、本発明の実施例を従来例と比較しながら説明する。   Examples of the present invention will be described below in comparison with conventional examples.

まず、図2を引用して本発明の実施例に係わるインクジェット記録装置の外観構成から説明する。   First, an external configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

インクジェット記録装置は制御系・循環系を収納した本体600と、インクを噴出し、インク粒子を作成するノズルを有する印字ヘッド610と、及び本体600と印字ヘッド610の循環系と制御系を結ぶケーブル620を備えて構成されている。   The ink jet recording apparatus includes a main body 600 containing a control system and a circulation system, a print head 610 having nozzles that eject ink and create ink particles, and a cable connecting the circulation system and the control system of the main body 600 and the print head 610. 620 is configured.

このケーブル620は、ユーザ設備の都合により、本体600の設置場所と印字ヘッド610の設置場所が離れている場合にも対応できるよう長くすることが要求される。4m程度の長さは必要である。   The cable 620 is required to be long enough to cope with the case where the installation location of the main body 600 and the installation location of the print head 610 are separated due to the convenience of user equipment. A length of about 4 m is necessary.

本体600には、ユーザが印字内容や印字仕様等の入力及び、制御内容や装置運転状況等の表示が可能な液晶パネル630や、制御系の操作制御部が備わる。   The main body 600 is provided with a liquid crystal panel 630 on which a user can input print contents and print specifications, and display control contents and device operating conditions, and an operation control unit of a control system.

印字ヘッド610はステンレス製のカバーで覆われており、その内部にはインク粒子を作成し、インク粒子の飛翔を制御する印字部が収められている。カバー底面に設けられた穴615は、インク粒子が通るためのものである。   The print head 610 is covered with a stainless steel cover, and a print unit for creating ink particles and controlling the flying of the ink particles is housed in the print head 610. The hole 615 provided on the bottom surface of the cover is for the ink particles to pass through.

図1を引用して本発明の実施例に係わるインクジェット記録装置のインク循環経路に付いて述べる。   The ink circulation path of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本体600は、インク容器1、インク供給ポンプ3、インク調整弁3、フィルタ12等を有する。   The main body 600 includes an ink container 1, an ink supply pump 3, an ink adjustment valve 3, a filter 12, and the like.

印字ヘッド610は、本体600から供給されるインクをインク粒子8として噴出するノズル4、インク粒子に帯電させる帯電電極7、帯電したインク粒子8に偏向をかける上/下の偏向電極9.10、印字に使われなかったインク粒子8を捕収するガター11、及びインク回収ポンプ14が備わる。   The print head 610 includes a nozzle 4 that ejects ink supplied from the main body 600 as ink particles 8, a charging electrode 7 that charges the ink particles, an upper / lower deflection electrode 9.10 that deflects the charged ink particles 8, A gutter 11 for collecting ink particles 8 not used for printing and an ink recovery pump 14 are provided.

ケーブル620は、印字ヘッド610と本体600を結ぶ。4m程度の長さは、必要である。   A cable 620 connects the print head 610 and the main body 600. A length of about 4 m is necessary.

このケーブル620には、本体600から印字ヘッド610にインクを供給するインク供給路21、ガター11で捕収されたインク粒子8をインク容器に戻すインク回収路22、および操作制御部と印字ヘッド610とを結ぶ各種信号線が這わされている。   The cable 620 includes an ink supply path 21 that supplies ink from the main body 600 to the print head 610, an ink collection path 22 that returns the ink particles 8 collected by the gutter 11 to the ink container, and an operation control unit and the print head 610. Various signal lines are connected to each other.

ここで、従来例を示す図3と比べると、本発明の実施例では印字ヘッド610にインク回収ポンプ14を備えているのに対し、従来例では本体600にインク回収ポンプ14を備えるところが違う。他は、本発明の実施例と従来例は共通している。   Here, compared with FIG. 3 showing the conventional example, the embodiment of the present invention is different in that the print head 610 is provided with the ink recovery pump 14, whereas the conventional example is provided with the ink recovery pump 14 in the main body 600. Otherwise, the embodiment of the present invention and the conventional example are common.

すなわち、本発明の実施例では印字ヘッド610の内部にインク回収ポンプ14を配置している。これにより、ガター11からインク回収ポンプ14までの距離を従来例のものに比べ大幅に短くする事が可能になった。このため、インク回収ポンプ14が、捕収によりガター11に存在するインクを強い負圧(大気圧に比べて)により強力に吸引でき、大半のインク回収路をインク回収ポンプ14の加圧によるインク容器に搬送する事が可能になる。   That is, in the embodiment of the present invention, the ink recovery pump 14 is disposed inside the print head 610. As a result, the distance from the gutter 11 to the ink recovery pump 14 can be significantly shortened compared to the conventional example. For this reason, the ink collection pump 14 can strongly suck the ink present in the gutter 11 by collection with a strong negative pressure (compared to the atmospheric pressure), and the ink collected by pressurizing the ink collection pump 14 in most ink collection paths. It can be transported to the container.

従来のものでは負圧による差圧は大気圧分までであったが、本発明の実施例のような加圧によるインク搬送が大半を占めるものになれば差圧の制限がなくなり、ケーブル620(インク回収路)の長さを十分に長くできる。   In the prior art, the differential pressure due to the negative pressure is up to the atmospheric pressure, but if the ink conveyance by pressurization occupies most of the pressure as in the embodiment of the present invention, there is no restriction on the differential pressure, and the cable 620 ( The length of the ink recovery path) can be made sufficiently long.

また、印字ヘッド610は様々な方向に据え付けられなくてはならないので、インク回収ポンプ14は方向性を持たない逆止弁を用いたポンプを用いる。一例として図4に本発明に使用する回収ポンプ14を挙げる。なお、ポンプの構造は本実施例に制限されるものではない。   In addition, since the print head 610 must be installed in various directions, the ink recovery pump 14 uses a pump using a check valve having no directionality. As an example, FIG. 4 shows a recovery pump 14 used in the present invention. The structure of the pump is not limited to this embodiment.

インク回収ポンプ14は、ダイヤフラム式ポンプである。   The ink recovery pump 14 is a diaphragm pump.

このインク回収ポンプは、本体ケース40と、本体ケース40内で往復移動するダイヤフラム41と、ダイヤフラム41の片側と本体ケース40内との間に存在するインク室42と、インク室42に連通するように設けたインクイン側ポート45、およびインクアウト側ポート46と、インクイン側ポート45に設けたイン側逆止弁43と、インクアウト側ポート46に設けたアウト側逆止弁44とを有する。   This ink recovery pump communicates with the ink chamber 42, the main body case 40, the diaphragm 41 that reciprocates in the main body case 40, the ink chamber 42 that exists between one side of the diaphragm 41 and the main body case 40, and so on. An ink-in side port 45, an ink-out side port 46, an in-side check valve 43 provided in the ink-in side port 45, and an out-side check valve 44 provided in the ink-out side port 46. .

そして、インクイン側ポート45をガター11に連通するように接続し、インクアウト側ポート46をインク回収路22に連通するように接続している。   The ink-in side port 45 is connected to communicate with the gutter 11, and the ink-out side port 46 is connected to communicate with the ink recovery path 22.

イン側逆止弁43及びアウト側逆止弁44は、ポンプが動作していないときは本体ケース40に密着し、大気とインク室42の圧力差を無くすようにしている。   The in-side check valve 43 and the out-side check valve 44 are in close contact with the main body case 40 when the pump is not operating so as to eliminate the pressure difference between the atmosphere and the ink chamber 42.

図5は、インク回収ポンプ14がインク粒子8をガター11から吸引する動作を示す。   FIG. 5 shows an operation in which the ink recovery pump 14 sucks the ink particles 8 from the gutter 11.

ダイヤフラム41が、インク室42の体積を大きくするよう反逆止弁方向に移動すると、インク室42には負圧を生じ、イン側逆止弁43を吸引する。イン側逆止弁43が吸引された事によりインク室42の負圧はインクイン側ポート45を通過し、その先のガター11まで到達しインク粒子8を吸引する。   When the diaphragm 41 moves in the direction of the check valve so as to increase the volume of the ink chamber 42, a negative pressure is generated in the ink chamber 42 and the in-side check valve 43 is sucked. As the in-side check valve 43 is sucked, the negative pressure in the ink chamber 42 passes through the ink-in side port 45, reaches the gutter 11 ahead of it, and sucks the ink particles 8.

逆にアウト側逆止弁44はインク室42の負圧に吸引され回収ポンプ本体40と密着しインク室42の負圧がインクアウト側ポート46に伝わらないよう遮断する。   Conversely, the out-side check valve 44 is sucked by the negative pressure in the ink chamber 42 and is in close contact with the recovery pump main body 40 to block the negative pressure in the ink chamber 42 from being transmitted to the ink-out side port 46.

図6は、インク回収ポンプ14がインク粒子8をインク容器1へ圧送する動作を示す。   FIG. 6 shows an operation in which the ink recovery pump 14 pumps the ink particles 8 to the ink container 1.

ダイヤフラム41が、インク室42の体積を小さくするよう逆止弁方向に移動するとインク室42は正圧を生じ、アウト側逆止弁44を押し上げる。インク室42の体積が小さくなりアウト側逆止弁44を押し上げられた事によりインク室42に吸引されたインク粒子8はインクアウト側ポート46を通過し、インク容器1へ排出される。   When the diaphragm 41 moves in the direction of the check valve so as to reduce the volume of the ink chamber 42, the ink chamber 42 generates a positive pressure and pushes up the out-side check valve 44. The ink particles 8 sucked into the ink chamber 42 due to the volume of the ink chamber 42 being reduced and the out-side check valve 44 being pushed up pass through the ink-out side port 46 and are discharged to the ink container 1.

逆にイン側逆止弁43はインク室42の正圧に押され回収ポンプ本体40と密着しインク室42の正圧がインクイン側ポート45に伝わらないよう遮断する。   Conversely, the in-side check valve 43 is pushed by the positive pressure in the ink chamber 42 and is in close contact with the recovery pump body 40 to block the positive pressure in the ink chamber 42 from being transmitted to the ink-in side port 45.

このように、ダイヤフラム41の往復作動により、ガター11に捕収されたインク粒子8を吸引してインク容器1側に搬送することが行われる。   In this way, the ink particles 8 collected by the gutter 11 are sucked and conveyed to the ink container 1 side by the reciprocating operation of the diaphragm 41.

また、このタイヤフラム式のインク回収ポンプ14は、往復作動するダイヤフラムと、イン側逆止弁、およびアウト側逆止弁で構成される簡単なもので、据付方向による性能変化しないので、任意の向きで据付できる良さがある。   The tire diaphragm type ink recovery pump 14 is a simple one composed of a reciprocating diaphragm, an in-side check valve, and an out-side check valve, and the performance does not change depending on the installation direction. There is a good point that it can be installed in the direction.

図7はインク回収ポンプとの位置関係と圧力の関係を示す。この図を引用してインクの吸引、搬送について述べる。   FIG. 7 shows the positional relationship and pressure relationship with the ink recovery pump. Ink suction and conveyance will be described with reference to this figure.

図7の(a)−1、(a)−2は、本発明の実施例に関するものである。図7の(b)−1、(b)−2は、従来例に関するものである。   (A) -1 and (a) -2 in FIG. 7 relate to the embodiment of the present invention. (B) -1 and (b) -2 in FIG. 7 relate to the conventional example.

Pは、インク回収ポンプで、タイヤフラム式のポンプを用いている。   P is an ink recovery pump, which uses a tire frame type pump.

図7の(a)−1、(a)−2は、インク回収ポンプの吐出側の圧力変化を計測した。   7 (a) -1 and (a) -2 measured the pressure change on the discharge side of the ink recovery pump.

図7の(b)−1、(b)−2は、インク回収ポンプの吸込側の圧力変化を計測した。   (B) -1 and (b) -2 in FIG. 7 measured the pressure change on the suction side of the ink recovery pump.

図7の(a)−2に示すようにインク回収ポンプの吐出口の0m近くでは、上側/下側の圧力がともに高く、離れるに従い上側/下側の圧力が下がる。しかし、インク回収ポンプから圧力が下がっても、上側/下側の圧力差は残っている。この圧力差により、インクは搬送される。このため、本発明の実施例では、ケーブル(インク回収路)の長さが長くても、インク粒子をインク容器に搬送することができる。   As shown in FIG. 7 (a) -2, near 0 m of the discharge port of the ink recovery pump, the upper / lower pressures are both high, and the upper / lower pressures decrease with increasing distance. However, even if the pressure drops from the ink recovery pump, the upper / lower pressure difference remains. The ink is transported by this pressure difference. For this reason, in the Example of this invention, even if the length of a cable (ink collection path) is long, an ink particle can be conveyed to an ink container.

一方、図7の(b)−2に示すようにインク回収ポンプの吸込口の0m近くでは、上側/下側の負圧が大きく、しかも上側/下側の圧力差が大きくなっている。しかし、吐出口から離れるに従い上側/下側の負圧が大気圧に近づく、とともに上側/下側の圧力が無くなる。   On the other hand, as shown in FIG. 7B-2, near 0 m of the suction port of the ink recovery pump, the upper / lower negative pressure is large and the upper / lower pressure difference is large. However, as the distance from the discharge port increases, the upper / lower negative pressure approaches the atmospheric pressure, and the upper / lower pressure disappears.

すなわち、インク回収ポンプの吸込口から離れると、上側/下側の圧力までも無くなるので、インク回収ポンプから離れるガターには吸い込み作用が働かなくなる。このため、従来例のものでは、ケーブル(インク回収路)の長さを長くできない。   That is, when the ink collection pump is separated from the suction port, even the upper / lower pressures are eliminated, so that the suction action does not work on the gutter separated from the ink collection pump. For this reason, in the conventional example, the length of the cable (ink recovery path) cannot be increased.

本発明によれば、インク回収ポンプを印字ヘッドに設けたので、ガター内のインクを強力に吸引でき、インク回収ポンプから離れたインク容器にインクを送ることできる。   According to the present invention, since the ink recovery pump is provided in the print head, the ink in the gutter can be strongly sucked, and the ink can be sent to the ink container away from the ink recovery pump.

本発明の実施例に係わるもので、インクジェット記録装置のインク循環経路の簡略図。FIG. 3 is a simplified diagram of an ink circulation path of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係わるもので、インクジェット記録装置の外観図。1 is an external view of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 従来のインクジェット記録装置のインク循環経路の簡略図。6 is a simplified diagram of an ink circulation path of a conventional ink jet recording apparatus. 本発明の実施例に係わるもので、インク回収ポンプの簡略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a simplified diagram of an ink recovery pump according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係わるもので、インク回収ポンプのインク吸引動作を示す図。The figure which concerns on the Example of this invention and shows the ink suction operation | movement of an ink collection | recovery pump. 本発明の実施例に係わるもので、インク回収ポンプのインク排出動作を示す図。The figure which concerns on the Example of this invention and shows the ink discharge operation | movement of an ink collection | recovery pump. 本発明の実施例に係わるもので、インク回収ポンプとの位置関係と圧力の関係を示すグラフ。The graph which concerns on the Example of this invention and shows the positional relationship and pressure relationship with an ink collection | recovery pump.

符号の説明Explanation of symbols

1…インク容器、3…インク供給ポンプ、4…ノズル、7…帯電電極、8…インク粒子、9.10…上/下の偏向電極、11…ガター、21…インク供給路、22…インク回収路、610…印字ヘッド、600…本体、620…ケーブル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ink container, 3 ... Ink supply pump, 4 ... Nozzle, 7 ... Charging electrode, 8 ... Ink particle, 9.10 ... Upper / lower deflection electrode, 11 ... Gutter, 21 ... Ink supply path, 22 ... Ink collection Road, 610 ... print head, 600 ... main body, 620 ... cable.

Claims (3)

インクを貯留するインク容器、前記インクを供給するインク供給ポンプ、および操作制御部が備わる本体と、
前記本体から供給されるインクをインク粒子として噴出するノズル、前記インク粒子に帯電させる帯電電極、帯電したインク粒子に偏向をかける偏向電極、及び印字に使われなかったインク粒子を捕収するガターが備わる印字ヘッドと、
前記本体から前記印字ヘッドに前記インクを供給するインク供給路、前記ガターで捕収されたインク粒子を前記インク容器に戻すインク回収路、および前記操作制御部と印字ヘッドとを結ぶ各種信号線が這わされているケーブルとを有するインクジェット記録装置において、
前記ガターに捕収されたインク粒子を前記インク容器に送るインク回収ポンプを前記印字ヘッドの内部設け、前記インク回収ポンプから前記ガターに至る長さが前記インク回収ポンプから前記インク容器に至る長さよりも短いことを特徴とするインクジェット記録装置。
A main body provided with an ink container for storing ink, an ink supply pump for supplying the ink, and an operation control unit;
A nozzle that ejects ink supplied from the main body as ink particles, a charging electrode that charges the ink particles, a deflection electrode that deflects the charged ink particles, and a gutter that collects ink particles that have not been used for printing. A print head, and
An ink supply path for supplying the ink from the main body to the print head, an ink recovery path for returning the ink particles collected by the gutter to the ink container, and various signal lines connecting the operation control unit and the print head. In an inkjet recording apparatus having a cable that has been wound,
An ink recovery pump that sends ink particles collected in the gutter to the ink container is provided inside the print head , and a length from the ink recovery pump to the gutter is a length from the ink recovery pump to the ink container. An ink jet recording apparatus characterized by being shorter than that .
請求項1記載のインクジェット記録装置において、
前記インク回収ポンプは、本体ケースと、前記本体ケース内で往復移動するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの片側と前記本体ケース内との間に存在するインク室と、前記インク室に連通するように設けたインクイン側ポート、およびインクアウト側ポートと、前記インクイン側ポートに設けたイン側逆止弁と、前記インクアウト側ポートに設けたアウト側逆止弁とを有する、ことを特徴とするインクジェット記録装置。
The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein
The ink recovery pump is provided to communicate with the ink chamber, a main body case, a diaphragm that reciprocates in the main body case, an ink chamber that exists between one side of the diaphragm and the main body case, and the ink chamber. ink in side port and the and ink out side port, the in-side check valve provided in the ink in side port, that having a and out-side check valve provided in the ink-out side port, and wherein the Inkjet recording apparatus.
請求項記載のインクジェット記録装置において、
前記インクイン側ポートを前記ガター側に連通するように接続し、
前記インクアウト側ポートを前記インク回収路側に連通するように接続したことを特徴とするインクジェット記録装置。
The inkjet recording apparatus according to claim 2 .
Connect the ink-in side port to communicate with the gutter side,
An ink jet recording apparatus, wherein the ink out side port is connected to communicate with the ink recovery path side .
JP2005069263A 2005-03-11 2005-03-11 Inkjet recording device Expired - Fee Related JP4629465B2 (en)

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