JP4147878B2

JP4147878B2 - Cleaning method for unit of ink jet recording apparatus

Info

Publication number: JP4147878B2
Application number: JP2002277258A
Authority: JP
Inventors: 冰王
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP2004114335A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッファタンクに貯留したインクを印字ヘッドへ供給するようにしたインクジェット記録装置において印字ヘッド、バッファタンク及びマニホールドからなるユニットの洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、入力信号に基づいてインクを被記録媒体に噴射して記録するインクジェット記録装置において、印字ヘッドにバッファタンクを接続したものがある。これは例えば、特許文献１に記載されているように、インクをインク供給源からチューブを介してバッファタンクに供給し、インク中に含まれる気泡をバッファタンク内で分離して印字ヘッドに供給する。さらにバッファタンク内に蓄積した気泡を、別のチューブを経て外部の廃インク溜めに排出するか、インクとともにインク供給源に回収する構成となっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６０３８８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
発明者は、バッファタンクを印字ヘッドに接続したのち、製造工程において中に混入した異物を除くために、内部に洗浄液等を圧力をもって供給し、その後、空気圧によって洗浄液を除くことを考えた。しかし、洗浄液が少量ではあるが空気の流れによってバファタンク内の角に押しやられ、残留してしまうことがわかった。さらに、この残留した洗浄液が、バッファタンクと印字ヘッドのユニット、あるいはインクジェット記録装置の輸送中の動揺で、バッファタンクからマニホールド及び印字ヘッドに流れ込み、狭い流路内で気泡をつくったり膜を張ったりする。この後、印字ヘッド内に新規にインクを充填して、記録動作を開始しようとすると、洗浄液の気泡や膜が印字ヘッドの噴射チャンネルを閉塞し、ドッド抜けを生じるという事態になっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題を解消すべくなされたものであって、洗浄後の洗浄液を確実に除去し、記録動作時に残留洗浄液によって印字ヘッドが閉塞することのないようにしたインクジェット記録装置のユニットの洗浄方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数の噴射チャンネルを有する印字ヘッドと、その印字ヘッドに供給するインクを貯留するバッファタンクと、そのバッファタンクと印字ヘッドとの間に位置しバッファタンクから供給されたインクを印字ヘッドの複数の噴射チャンネルに分配するマニホールドとを、前記印字ヘッドからインク滴を噴射する記録動作状態にあるとき、前記バッファタンクの下方に前記印字ヘッドが位置する一体のユニットとし、前記バッファタンクは、前記記録動作状態にあるとき上面となる天井壁、そのバッファタンク内へインクを供給するインク流入筒、及びそのバッファタンク内からインク及び気泡を排出する排出口を有するインクジェット記録装置であって、前記天井壁は、前記ユニットを、前記印字ヘッドが上で前記排出口が前記バッファタンクの最も下となる倒立状態に置いたとき、前記排出口に向けて下降する傾斜面となる形状に形成されているインクジェット記録装置の前記ユニットの洗浄方法において、前記ユニットを前記倒立状態に置き、洗浄に際して前記バファタンク内に注入した洗浄液を前記排出口から排出させる。
【０００７】
これにより、印字ヘッド、マニホールド及びバッファタンクからなる一体のユニットを前記倒立状態に置くことで、残留した洗浄液を空気圧あるいは重力等により完全に排出することを可能にする。
【０００８】
上記構成において好ましくは前記ユニットが、前記記録動作状態にあるとき、前記バッファタンクは、前記天井壁を前記排出口に向けて高くなる傾斜面として備え、バッファタンク内でインク中から分離した気泡を捕捉して前記排出口から排出するものである。つまり、記録動作状態において気泡を排出するための排出口を利用して、上記のように残留した洗浄液を排出することを可能にする。
【０００９】
さらに上記構成において好ましくは前記ユニットが、前記記録動作状態にあるとき、インク供給源から前記インク流入筒を通して前記バッファタンクにインクを供給する第１インク流路と、前記バッファタンクの排出口から前記インク供給源にインクを回収する第２インク流路と、前記インク供給源、第１インク流路、バッファタンク及び第２インク流路の間でインクを循環させて気泡を除去するポンプとをさらに備え、記録動作状態において発生する気泡を効果的に排出することを可能にする。
【００１０】
また、好ましくは前記バッファタンクは、前記ユニットが、前記記録動作状態において下となる内面をほぼ平坦とし、その平坦な内面の外周から立ち上がった側面、またその平坦な内面と対向する前記傾斜面の天井面を有する。つまり、記録動作状態において、バッファタンク内に十分な量のインクを貯留し、また気泡を傾斜面の高いところに溜めて排出口からの排出を効率よく行う。一方、製造工程において、ユニットを倒立状態として上記のように残留した洗浄液を排出することを可能にする。
【００１１】
また、好ましくは前記バッファタンクは、前記ユニットが、前記記録動作状態において下となる内面よりも上方へ突出した位置に前記マニホールドと連通する連通孔を開口し、かつその突出した位置にフィルタを備える。フィルタをバッファタンク内面に装着するために、その装着部分を突出した形状としたものにおいて、上記の構成により、製造工程における洗浄後、残留した洗浄液を排出することを可能にする。
また、好ましくは前記インク流入筒から高圧で洗浄液を注入して、内部の異物を前記洗浄液とともに前記印字ヘッド及び前記排出口から除去する。
また、好ましくは前記倒立状態において、前記インク流入筒から高圧で空気を注入して、前記洗浄液を前記排出口から排出する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。図１に示すように、ヘッドユニット１は、複数の噴射チャンネル２ａを有する印字ヘッド２と、全ての噴射チャンネルにインクを分配するマニホールド３と、さらにバッファタンク５とを、ホルダ４に取付けネジ６にて固定してユニット化したものである。
【００１３】
インク供給源は、インクカートリッジ３０及びサブタンク３２からなる。インクカートリッジ３０は可撓性のチューブ３１を介してサブタンク３２の底面と接続し、第１ポンプ３３の駆動により、インクカートリッジ３０内のインクをサブタンク３２に補充供給する。サブタンク３２の底面は可撓性チューブ製の第１インク流路３４を通してバッファタンク５のインク流入筒８にインクを供給すべく接続している。また、可撓性チューブ製の第２インク流路３５をバッファタンク５の排出口９から前記サブタンク３２にインクを回収すべく接続しており、その途中部分にインク循環用ポンプ３６を備えている。サブタンク３２はその上面に大気開放部３２ａを備え、特開平１１−１９８３９３号公報に記載のものと同様に、バッファタンク５から回収されるインクをサブタンク３２で減速してその中に混入した気泡を分離し、大気に排出させる。
【００１４】
インクカートリッジ３０とサブタンク３２とは、キャリッジ外の静止部分に設置されている。サブタンク３２内のインク液面は印字ヘッド２の噴射チャンネルの噴射口開口面よりも低く設定し、記録動作時にはポンプ３６を停止し、噴射口開口面に負圧が作用するようにしている。
【００１５】
次に、印字ヘッド２について説明すると、特開２００１−２６０３８８号公報等に開示されている公知の構造と同様に、下面に複数の噴射チャンネルに連通する噴射口を列状に開口し、アクチュエータの駆動により噴射口からインク滴を噴射する構成である。アクチュエータとしては、噴射チャンネルの側壁を圧電材料で構成して、その圧電材料の変形によりインクを噴射させるものの他、インクを局部的に沸騰させてその圧力で噴射させるなど公知の各種の構成が利用できる。この印字ヘッド２は、図面の紙面に対して直交する方向に２個（一方のみ図示）並列に設けている。マニホールド３は各印字ヘッド２の上面にそれぞれ接続しており、マニホールド内のマニホールド室３ａが全噴射チャンネルにわたって連通するように延びている。マニホールド室３ａの一端から上方に導入管１２が突出し、後述するバッファタンク５の連通孔１０にシール管１８、１８を介して接続している。マニホールド室３ａの天井面３ｂすなわち噴射チャンネルの上端に対向する面は、導入管１２に近い位置から離れるにしたがい下降するように傾斜し、マニホールド室３ａの断面を小さくしている。
【００１６】
バッファタンク５は、合成樹脂製の下向きに開口したケース７とそのケースの開口下面を密閉して覆う合成樹脂製の底板５ａとからなる。ケース７は、天井壁７ａから上下にインク流入筒８を突出した状態に設け、そのインク流入筒８の下端は底板５ａの近傍にて開口している。また、天井壁７ａの一側寄り部位には、インク及び気泡を排出するための排出口９を開口し、天井壁７ａの内面は、図１から明らかなように、ケースの側壁がわで低く排出口９に向けて高くなるように傾斜面に形成している。この傾斜面の傾斜角度は、本インクジェット記録装置を搭載した記録装置本体（図示せず）をテーブル等の載置面に載せたときの許容される傾き角度（装置許容傾き角度）よりも大きい角度とし、記録装置本体が許容角度内で傾斜して置かれても排出口９が天井壁内面の最も高い位置にあるようにしている。この傾斜面の傾斜角度は、５度〜１５度程度であり、より好ましくは１０度程度とする。
【００１７】
ケース７は、天井壁７ａの外周からほぼまっすぐに側壁７ｂを垂下させ、その下端内周に、底板５ａを嵌合、密着させている。底板５ａはほぼ平坦な板状をなしており、側壁７ｂは底板５ａの外周から直角に立ち上がっている状態にある。底板５ａは、２個の連通孔１０，１０を貫通形成している。各連通孔１０は、それを囲む筒状の壁を下向きに突出させ、外周２個のマニホールド３、印字ヘッド２に接続している。また、各連通孔１０は底板５ａの上面側（バッファタンク５の内部）に突出した突部１０ａに開口し、各連通孔１０を覆うフィルタ１１はその突部１０ａの上面に、熱溶着により突部１０ａの一部を溶かして固定してある。フィルタ１１は、バッファタンク５から印字ヘッド２に供給するインクから気泡や異物を捕捉するものである。底板５ａが平坦な板状であることは、フィルタ１１を熱溶着する作業を容易にする。
【００１８】
第１可撓性チューブ１３は、一端をバッファタンク５におけるインク流入筒８に接続し、他端をキャリッジ上の基板１９に設けた接続部材１４に接続している。この可撓性チューブ１３は前記第１インク流路３４の一部を構成している。また、第２可撓性チューブ１５は、一端をバッファタンク５における排出口９に接続し、他端をキャリッジ上の基板１９に設けた接続部材１６に接続している。この可撓性チューブ１５は前記第２インク流路３５の一部を構成している。バッファタンク５、第１可撓性チューブ１３及び可撓性チューブ１５は、キャリッジに取り付けたカバー体１７により覆って保護している。
【００１９】
上記印字ヘッド２から接続部材１４，１６までのインク流路を構成する各部材を搭載したキャリッジは、被記録媒体上の記録位置と退避位置との間を移動可能であり、退避位置において、吸引パージのための吸引キャップ３７が、印字ヘッド２と対向するように位置している。吸引パージ時には、吸引キャップ３７が印字ヘッド２の前面（下面）に噴射口を覆って密着し、吸引パイプ３８及び吸引ポンプ３９を介して廃インク溜め４０にインクを排出する。
【００２０】
記録装置に最初にインクカートリッジ３０を搭載して印字ヘッド２にインクを充填する場合や、インクカートリッジ３０を交換した場合には、まず第１ポンプ３３を駆動させてサブタンク３２に所定量のインクを溜める。次いで、吸引キャップ３７で印字ヘッド２の噴射口を覆った状態で、インク循環用ポンプ３６を駆動させてバッファタンク５内を負圧にして、サブタンク３２内のインクを第１インク流路３４を介して、インク流入筒８からバッファタンク５内へ供給する。その後、吸引ポンプ３９を駆動させることにより、バッファタンク５内のインクを、連通孔１０から導入管１２、マニホールド室３ａを介して、印字ヘッド２の噴射チャンネルに充填する。
【００２１】
印字ヘッド２からインク滴を噴射する記録動作中は、循環ポンプ３６の駆動を停止する。印字ヘッド２からのインク噴射にともない、バッファタンク５内のインクが減少すると、バッファタンク５内の圧力低下によりサブタンク３から第１インク流路３４を通ってインクが補給される。バッファタンク５内には、インク流入筒８の下端がインク液面よりも下にあるようにインクが貯留されており、バッファタンク５へのインクの流入時に空気を巻き込まず、気泡の発生を極力抑えることができる。
【００２２】
第１インク流路３４を構成する可撓性チューブの壁面から空気がインク中に溶解し、それが時間の経過とともに気泡となってバッファタンク５内に流入する。バッファタンク５内で重力によりインクと気泡とを分離する。大部分の気泡は浮上してその天井部分に溜まる。さらに、気泡がインク中に浮遊したり、バッファタンク５の内面やフィルタ１１の箇所に捕捉される等して存在するので、定期的に循環ポンプ３６を所定時間だけ駆動する循環パージを実行する。
【００２３】
つまり、サブタンク３２→第１インク流路３４→バッファタンク５→第２インク流路３５→サブタンク３２の循環路により、インクを循環させると、バッファタンク５内の気泡がインクとともにサブタンク３２に回収される。そのインクはサブタンク３２内で流速を落とし、気泡をその浮力により分離し、大気開放部３２ａから大気に放出する。このとき、吸引キャップ３７で印字ヘッド２の噴射口を覆って、密閉状態とするが、吸引ポンプ３９は作動させない。なお、印字ヘッド２における噴射チャンネルまたは噴射口がインクの乾燥等により詰まりを生じた場合に、吸引キャップ３７で印字ヘッド２の噴射口を覆って、吸引ポンプ３９による吸引パージにより、その詰まりを除去することができる。
【００２４】
上記循環パージにおいて、バッファタンク５の天井壁７ａの内面が傾斜面であり、その最も高い位置に排出口９を設けていることにより、当該バッファタンク５の内部全体がインクで満たされた状態になるとき、気泡は前記傾斜面を伝って最も高い位置の排出口９に確実に移行し、第２インク流路３５を介してサブタンク３２に回収され確実に排出できる。
【００２５】
上記インクジェット記録装置の製造工程において、印字ヘッド２、マニホールド３及びバッファタンク５はホルダ４に一体に組み付けられ、ユニット化される。この状態において、インク流入筒８から高圧で洗浄液を注入し、内部に残留した異物を洗浄液とともに、インクジェット２の噴射口及びバッファタンク５の排出口９から除去する。この後、インク流入筒８から高圧で空気を注入して、内部に残留している洗浄液を除去する。
【００２６】
洗浄液を除去する際、ユニットは図２に示すように倒立状態に置く。この状態では、排出口９がバッファタンクの最も下に位置し、かつ、天井壁７ａが下となって排出口９に向けて下降する傾斜面となっている。また側壁７ｂは傾斜した天井壁７ａから鈍角に立ち上がっている。このため、インク流入筒８から高圧で空気を注入すると、空気流は、フィルタ１１の抵抗により多くの部分が底板５ａ、側壁７ｂ、天井壁７ａに沿って流れる。また、重力による作用も加わって、洗浄液は、底板５ａと側壁７ｂの角、側壁７ｂと天井壁７ａの角に滞留することなく天井壁７ａの傾斜に沿って流れて排出口９から押し出される。このようにユニットを倒立状態に置くと、洗浄液の流れに対して障壁となるものがなく、流れが滞留するような角がない。唯一、排出口９と反対側のインク流入筒８と天井壁７ａの角が、天井壁７ａに沿って下降する洗浄液に対して障壁となるが、その幅（紙面と直交する方向の幅）は僅かであり、その幅方向の両端は側壁（紙面と平行な方向に延びる側壁７ｂ）と間隔をおいているから、実質的な障害とならない。なお、洗浄液の除去は、空気流を用いることなく、重力の作用のみによっても行うことができることは明らかである。
【００２７】
仮に、図１の記録動作状態と同じ正立状態で洗浄液の除去を行おうとすると、底板５ａと側壁７ｂの角、底板５ａと突部１０ａの角に、洗浄液の一部が空気流によって吹き寄せられ、連通孔１０や排出口９から出ていくことができない。この残留した洗浄液が、輸送中に印字ヘッド２やマニホールド３内で気泡や膜となって、印字ヘッドの噴射チャンネルを閉塞することになるのは、前述したとおりである。
【００２８】
インク流入筒８から注入した空気の一部は、フィルタ１１を通って、マニホールド３及び印字ヘッド２内に流れ、そのマニホールド３及び印字ヘッド２内の洗浄液を噴射口から放出する。
【００２９】
図３は、本発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態では、バッファタンク５の天井壁７ａを底板５ａと平行に形成し、排出口９を直交する２つの側壁７ｂの角でありかつ天井壁７ａと側壁７ｂの角に形成している。このため、前述の実施の形態のように、記録動作状態において、気泡を傾斜した天井壁７ａの高いところに集めるという効果はないが、インクを循環させることによりインクとともに気泡をサブタンク３２に回収するという機能は達成することができる。
【００３０】
前述の実施の形態と同様に、洗浄液によって洗浄後、洗浄液を排出するには、図３に示すように、排出口９が最も下に位置するように、ユニットを水平面Ｈに対して倒立状態でかつ傾斜して置く。これにより、排出口９に隣接する天井壁７ａ及び側壁７ｂは、排出口９に向け下降した傾斜面となる。したがって、インク流入筒８から空気を注入すると、前述の実施の形態と同様に空気流と重力とにより、バッファタンク５内の洗浄液を排出口９から除去することができ、また、マニホールド３と印字ヘッド２内の洗浄液も除去することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明のインクジェット記録装置のユニットの洗浄方法は、印字ヘッド、マニホールド及びバッファタンクからなる一体のユニットを倒立状態に置いたときに、前記印字ヘッドが上で前記排出口が前記バッファタンクの最も下となり、かつ前記天井壁がその排出口に向けて下降する傾斜面となるから、製造工程においてバッファタンク内に残留した洗浄液を空気圧あるいは重力等により完全に排出することができる。したがって、従来のように、残留した洗浄液が、輸送中に印字ヘッドやマニホールド内で気泡や膜となって、印字ヘッドの噴射チャンネルを閉塞するということがなく、優れた品質の記録動作を行うことができる。
【００３２】
そして、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ユニットが、記録動作状態にあるとき、前記バッファタンクは、前記天井壁を前記排出口に向けて高くなる傾斜面として備え、バッファタンク内でインク中から分離した気泡を捕捉して前記排出口から排出するものであるから、記録動作状態において気泡を排出するための排出口を利用して、上記のように残留した洗浄液を排出することができ、洗浄液を排出するために特別な構成を設ける必要がなく、安価に製造することができる。
【００３３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記ユニットが、記録動作状態にあるとき、インク供給源から前記インク流入筒を通して前記バッファタンクにインクを供給する第１インク流路と、前記バッファタンクの排出口から前記インク供給源にインクを回収する第２インク流路と、前記インク供給源、第１インク流路、バッファタンク及び第２インク流路の間でインクを循環させて気泡を除去するポンプとをさらに備えたことで、記録動作状態において発生する気泡を効果的に排出することができる。
【００３４】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記バッファタンクは、前記ユニットが、前記記録動作状態において下となる内面をほぼ平坦とし、その平坦な内面の外周から立ち上がった側面、またその平坦な内面と対向する前記傾斜面の天井面を有する。つまり、記録動作状態において、バッファタンク内に十分な量のインクを貯留し、また気泡を傾斜面の高いところに溜めて排出口からの排出を効率よく行うことができる。一方、製造工程において洗浄後、ユニットを倒立状態として上記のように残留した洗浄液を排出することができる。
【００３５】
請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれかに記載の発明において、前記バッファタンクは、前記ユニットが、前記記録動作状態において下となる内面よりも上方へ突出した位置に前記マニホールドと連通する連通孔を開口し、かつその突出した位置にフィルタを備えることで、フィルタをバッファタンク内面に装着するために、その装着部分を突出した形状としたものでも、上記の構成により、製造工程における洗浄後、残留した洗浄液を良好に排出することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記インク流入筒から高圧で洗浄液を注入して、内部の異物を洗浄液とともに前記印字ヘッド及び前記排出口から除去することができる。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記倒立状態において、前記インク流入筒から高圧で空気を注入して、前記洗浄液を前記排出口から排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置の図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置の製造工程において、洗浄液を除去する工程を示す説明図である。
【図３】他の実施の形態のインクジェット記録装置の製造工程において、洗浄液を除去する工程を示す説明図である。
【符号の説明】
２印字ヘッド
３マニホールド
５バッファタンク
５ａ底板
７ケース
７ａ天井壁
８インク流入筒
９排出口
１０連通孔
１１フィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a print head in the ink jet recording apparatus to supply the ink stored in the server Ffatanku to the print head, a method of cleaning unit comprising a buffer tank and the manifold.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is an ink jet recording apparatus that records ink by ejecting ink onto a recording medium based on an input signal, in which a buffer tank is connected to a print head. For example, as described in Patent Document 1, ink is supplied from an ink supply source to a buffer tank through a tube, and bubbles contained in the ink are separated in the buffer tank and supplied to the print head. . Further, the bubbles accumulated in the buffer tank are discharged to an external waste ink reservoir through another tube, or are collected together with ink in an ink supply source.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-260388
[Problems to be solved by the invention]
The inventor considered that, after connecting the buffer tank to the print head, in order to remove foreign matter mixed in during the manufacturing process, cleaning liquid or the like was supplied to the inside with pressure, and thereafter the cleaning liquid was removed by air pressure. However, it was found that although the amount of the cleaning liquid was small, it was pushed to the corner of the buffer tank by the air flow and remained. Furthermore, the remaining cleaning liquid flows into the manifold and the print head from the buffer tank due to shaking during transportation of the buffer tank and print head unit or the ink jet recording apparatus, creating bubbles and forming a film in the narrow flow path. To do. After that, when ink is newly filled in the print head and the recording operation is started, bubbles or a film of the cleaning liquid closes the ejection channel of the print head, thereby causing a dropout.
[0005]
The present invention has been made to solve such problems, and it is an ink jet recording apparatus that reliably removes the cleaning liquid after cleaning and prevents the print head from being blocked by the residual cleaning liquid during the recording operation . A unit cleaning method is provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve this technical problem, the inventions of claim 1, a print head having a plurality of ejection channels, a buffer tank for storing ink to be supplied to the print head, and the buffer tank and the print head And a manifold that distributes ink supplied from the buffer tank to the plurality of ejection channels of the print head in a recording operation state in which ink droplets are ejected from the print head. The buffer tank is an integrated unit in which the print head is located , and the buffer tank has a ceiling wall as an upper surface when in the recording operation state, an ink inflow cylinder that supplies ink into the buffer tank, and ink and bubbles from the buffer tank. An inkjet recording apparatus having a discharge port for discharging the unit, wherein the ceiling wall includes the unit The when the outlet print head above was placed in an inverted state most a below the buffer tank, the unit of the ink jet recording apparatus which is formed in a shape comprising an inclined surface descending towards the discharge port In the cleaning method, the unit is placed in the inverted state, and the cleaning liquid injected into the buffer tank at the time of cleaning is discharged from the discharge port.
[0007]
As a result, by placing the integrated unit comprising the print head, manifold and buffer tank in the inverted state , the remaining cleaning liquid can be completely discharged by air pressure or gravity.
[0008]
Preferably, in the above configuration, when the unit is in the recording operation state , the buffer tank is provided with an inclined surface with the ceiling wall becoming higher toward the discharge port, and bubbles separated from the ink in the buffer tank are provided. It captures and discharges from the outlet. That is, the remaining cleaning liquid can be discharged as described above by using the discharge port for discharging bubbles in the recording operation state.
[0009]
Furthermore, in the above configuration, preferably, when the unit is in the recording operation state , the first ink flow path for supplying ink to the buffer tank from the ink supply source through the ink inflow tube, and the discharge port of the buffer tank A second ink flow path for collecting ink in the ink supply source; and a pump for circulating air between the ink supply source, the first ink flow path, the buffer tank, and the second ink flow path to remove bubbles. It is possible to effectively discharge bubbles generated in the recording operation state.
[0010]
Preferably, in the buffer tank, the unit has a substantially flat inner surface in the recording operation state , a side surface rising from the outer periphery of the flat inner surface, and the inclined surface facing the flat inner surface. Has a ceiling surface. That is, in the recording operation state, a sufficient amount of ink is stored in the buffer tank, and the bubbles are stored at a high position on the inclined surface to efficiently discharge from the discharge port. On the other hand, in the manufacturing process makes it possible to discharge the washing liquid remaining as above the units as an inverted state.
[0011]
Preferably, the buffer tank has a communication hole communicating with the manifold at a position where the unit protrudes upward from an inner surface which is lower in the recording operation state , and a filter is provided at the protruding position. . In order to mount the filter on the inner surface of the buffer tank, the mounting portion has a protruding shape. With the above configuration, the remaining cleaning liquid can be discharged after cleaning in the manufacturing process.
Preferably, a cleaning liquid is injected at a high pressure from the ink inflow cylinder, and foreign matter inside is removed together with the cleaning liquid from the print head and the discharge port.
Preferably, in the inverted state, air is injected at a high pressure from the ink inflow cylinder, and the cleaning liquid is discharged from the discharge port.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the head unit 1 includes a print head 2 having a plurality of ejection channels 2 a, a manifold 3 that distributes ink to all ejection channels, and a buffer tank 5. It is fixed and unitized with.
[0013]
The ink supply source includes an ink cartridge 30 and a sub tank 32. The ink cartridge 30 is connected to the bottom surface of the sub tank 32 via a flexible tube 31, and the ink in the ink cartridge 30 is replenished and supplied to the sub tank 32 by driving the first pump 33. The bottom surface of the sub tank 32 is connected to supply ink to the ink inflow cylinder 8 of the buffer tank 5 through the first ink flow path 34 made of a flexible tube. Further, a second ink flow path 35 made of a flexible tube is connected from the discharge port 9 of the buffer tank 5 to the sub tank 32 so as to collect ink, and an ink circulation pump 36 is provided in the middle thereof. . The sub tank 32 has an air release portion 32a on the upper surface thereof, and in the same manner as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-198393, the ink recovered from the buffer tank 5 is decelerated by the sub tank 32 and bubbles mixed therein are removed. Separate and vent to atmosphere.
[0014]
The ink cartridge 30 and the sub tank 32 are installed in a stationary part outside the carriage. The ink liquid level in the sub tank 32 is set lower than the ejection port opening surface of the ejection channel of the print head 2, and the pump 36 is stopped during the recording operation so that negative pressure acts on the ejection port opening surface.
[0015]
Next, the print head 2 will be described. Similarly to the known structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-260388, etc., the ejection ports communicating with a plurality of ejection channels are opened in a row on the lower surface, The ink droplets are ejected from the ejection port by driving. As actuators, the side wall of the ejection channel is made of a piezoelectric material and ink is ejected by deformation of the piezoelectric material, as well as various known constructions such as local boiling of the ink and ejection at that pressure. it can. Two print heads 2 (only one is shown) are provided in parallel in a direction orthogonal to the paper surface of the drawing. The manifold 3 is connected to the upper surface of each print head 2 and extends so that the manifold chamber 3a in the manifold communicates with all the ejection channels. An introduction pipe 12 protrudes upward from one end of the manifold chamber 3a, and is connected to a communication hole 10 of a buffer tank 5 described later via seal pipes 18 and 18. The ceiling surface 3b of the manifold chamber 3a, that is, the surface facing the upper end of the injection channel is inclined so as to descend from the position close to the introduction pipe 12, and the cross section of the manifold chamber 3a is reduced.
[0016]
The buffer tank 5 is composed of a case 7 opened downward made of synthetic resin and a bottom plate 5a made of synthetic resin that hermetically covers and covers the lower surface of the opening of the case. The case 7 is provided in a state in which the ink inflow cylinder 8 protrudes up and down from the ceiling wall 7a, and the lower end of the ink inflow cylinder 8 is opened in the vicinity of the bottom plate 5a. Further, a discharge port 9 for discharging ink and bubbles is opened in a portion near one side of the ceiling wall 7a, and the inner wall of the ceiling wall 7a has a low side wall as shown in FIG. An inclined surface is formed so as to be higher toward the discharge port 9. The inclination angle of the inclined surface is larger than an allowable inclination angle (apparatus allowable inclination angle) when a recording apparatus main body (not shown) equipped with the inkjet recording apparatus is placed on a mounting surface such as a table. The discharge port 9 is located at the highest position on the inner surface of the ceiling wall even when the recording apparatus main body is inclined at an allowable angle. The inclination angle of this inclined surface is about 5 to 15 degrees, more preferably about 10 degrees.
[0017]
In the case 7, the side wall 7b is suspended substantially straight from the outer periphery of the ceiling wall 7a, and the bottom plate 5a is fitted and adhered to the inner periphery of the lower end thereof. The bottom plate 5a has a substantially flat plate shape, and the side wall 7b rises at a right angle from the outer periphery of the bottom plate 5a. The bottom plate 5a has two communication holes 10 and 10 formed therethrough. Each communication hole 10 has a cylindrical wall surrounding it projecting downward, and is connected to the outer peripheral two manifolds 3 and the print head 2. Each communication hole 10 opens to a protrusion 10a protruding to the upper surface side (inside the buffer tank 5) of the bottom plate 5a, and the filter 11 covering each communication hole 10 protrudes from the upper surface of the protrusion 10a by thermal welding. A part of the portion 10a is melted and fixed. The filter 11 captures bubbles and foreign matters from the ink supplied from the buffer tank 5 to the print head 2. The bottom plate 5a having a flat plate shape facilitates the work of thermally welding the filter 11.
[0018]
The first flexible tube 13 has one end connected to the ink inflow cylinder 8 in the buffer tank 5 and the other end connected to a connection member 14 provided on the substrate 19 on the carriage. The flexible tube 13 constitutes a part of the first ink flow path 34. The second flexible tube 15 has one end connected to the discharge port 9 in the buffer tank 5 and the other end connected to a connection member 16 provided on the substrate 19 on the carriage. The flexible tube 15 constitutes a part of the second ink flow path 35. The buffer tank 5, the first flexible tube 13, and the flexible tube 15 are covered and protected by a cover body 17 attached to the carriage.
[0019]
The carriage on which the members constituting the ink flow path from the print head 2 to the connection members 14 and 16 are mounted can move between the recording position and the retracted position on the recording medium. A suction cap 37 for purging is positioned so as to face the print head 2. During the suction purge, the suction cap 37 is in close contact with the front surface (lower surface) of the print head 2 so as to cover the ejection port, and the ink is discharged to the waste ink reservoir 40 via the suction pipe 38 and the suction pump 39.
[0020]
When the ink cartridge 30 is first installed in the recording apparatus and the print head 2 is filled with ink, or when the ink cartridge 30 is replaced, the first pump 33 is first driven to supply a predetermined amount of ink to the sub tank 32. Accumulate. Next, in a state where the ejection port of the print head 2 is covered with the suction cap 37, the ink circulation pump 36 is driven to make negative pressure in the buffer tank 5, so that the ink in the sub tank 32 passes through the first ink flow path 34. Then, the ink is supplied from the ink inflow cylinder 8 into the buffer tank 5. Thereafter, the suction pump 39 is driven to fill the ink in the buffer tank 5 into the ejection channel of the print head 2 from the communication hole 10 through the introduction pipe 12 and the manifold chamber 3a.
[0021]
During the recording operation in which the ink droplets are ejected from the print head 2, the driving of the circulation pump 36 is stopped. When the ink in the buffer tank 5 decreases as the ink is ejected from the print head 2, the ink is replenished from the sub tank 3 through the first ink flow path 34 due to the pressure drop in the buffer tank 5. In the buffer tank 5, ink is stored so that the lower end of the ink inflow cylinder 8 is below the ink level, and air is not involved when the ink flows into the buffer tank 5, thereby generating bubbles as much as possible. Can be suppressed.
[0022]
Air dissolves in the ink from the wall surface of the flexible tube constituting the first ink flow path 34, and the air flows into the buffer tank 5 as air bubbles as time passes. Ink and bubbles are separated by gravity in the buffer tank 5. Most bubbles rise and accumulate on the ceiling. Furthermore, since air bubbles are present in the ink or trapped on the inner surface of the buffer tank 5 or the location of the filter 11, a circulation purge for periodically driving the circulation pump 36 for a predetermined time is executed.
[0023]
That is, when the ink is circulated through the circulation path of the sub tank 32 → the first ink flow path 34 → the buffer tank 5 → the second ink flow path 35 → the sub tank 32, the bubbles in the buffer tank 5 are collected in the sub tank 32 together with the ink. The The ink drops the flow velocity in the sub tank 32, separates the bubbles by the buoyancy, and discharges the air from the atmosphere opening portion 32a to the atmosphere. At this time, the suction cap 37 covers the ejection port of the print head 2 to make it sealed, but the suction pump 39 is not operated. When the ejection channel or ejection port in the print head 2 is clogged due to ink drying or the like, the ejection port of the print head 2 is covered with the suction cap 37, and the clog is removed by suction purge by the suction pump 39. can do.
[0024]
In the circulation purge, the inner surface of the ceiling wall 7a of the buffer tank 5 is an inclined surface, and the discharge port 9 is provided at the highest position, so that the entire interior of the buffer tank 5 is filled with ink. In this case, the bubbles are surely transferred to the discharge port 9 at the highest position along the inclined surface, and are collected in the sub tank 32 through the second ink flow path 35 and can be reliably discharged.
[0025]
In the manufacturing process of the ink jet recording apparatus, the print head 2, the manifold 3, and the buffer tank 5 are integrally assembled with the holder 4 and unitized. In this state, the cleaning liquid is injected from the ink inflow cylinder 8 at a high pressure, and the foreign matter remaining inside is removed together with the cleaning liquid from the ejection port 9 of the inkjet 2 and the discharge port 9 of the buffer tank 5. Thereafter, air is injected at a high pressure from the ink inflow cylinder 8 to remove the cleaning liquid remaining inside.
[0026]
When removing the cleaning solution, the unit is placed upside down as shown in FIG. In this state, the discharge port 9 is positioned at the bottom of the buffer tank, and the ceiling wall 7a is on the lower side and is an inclined surface that descends toward the discharge port 9. The side wall 7b rises at an obtuse angle from the inclined ceiling wall 7a. For this reason, when air is injected from the ink inflow cylinder 8 at a high pressure, a large part of the airflow flows along the bottom plate 5a, the side wall 7b, and the ceiling wall 7a due to the resistance of the filter 11. In addition, due to the action of gravity, the cleaning liquid flows along the inclination of the ceiling wall 7a without being accumulated at the corners of the bottom plate 5a and the side wall 7b and the corners of the side wall 7b and the ceiling wall 7a and is pushed out from the discharge port 9. When the unit is placed in the inverted state in this way, there is no barrier to the flow of the cleaning liquid, and there is no corner where the flow stays. Only the corner of the ink inflow cylinder 8 and the ceiling wall 7a on the opposite side of the discharge port 9 becomes a barrier against the cleaning liquid descending along the ceiling wall 7a, but its width (width in the direction perpendicular to the paper surface) is Since both ends in the width direction are spaced from the side wall (side wall 7b extending in the direction parallel to the paper surface), there is no substantial obstacle. It is obvious that the cleaning liquid can be removed only by the action of gravity without using an air flow.
[0027]
If the cleaning liquid is to be removed in the same upright state as in the recording operation state of FIG. 1, a part of the cleaning liquid is blown to the corners of the bottom plate 5a and the side wall 7b and the corners of the bottom plate 5a and the protrusion 10a by the air flow. It is impossible to exit from the communication hole 10 or the discharge port 9. As described above, the remaining cleaning liquid becomes air bubbles or a film in the print head 2 or the manifold 3 during transportation and closes the ejection channel of the print head.
[0028]
Part of the air injected from the ink inflow cylinder 8 passes through the filter 11 and flows into the manifold 3 and the print head 2, and discharges the cleaning liquid in the manifold 3 and the print head 2 from the ejection port.
[0029]
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the ceiling wall 7a of the buffer tank 5 is formed in parallel with the bottom plate 5a, and the discharge port 9 is formed at the corner of the two side walls 7b orthogonal to each other and at the corner of the ceiling wall 7a and the side wall 7b. . Therefore, unlike the above-described embodiment, in the recording operation state, there is no effect of collecting the bubbles at a high position on the inclined ceiling wall 7a, but the bubbles are collected in the sub tank 32 together with the ink by circulating the ink. This function can be achieved.
[0030]
As in the above-described embodiment, in order to discharge the cleaning liquid after cleaning with the cleaning liquid, the unit is turned upside down with respect to the horizontal plane H so that the discharge port 9 is at the lowest position as shown in FIG. And tilt it. As a result, the ceiling wall 7 a and the side wall 7 b adjacent to the discharge port 9 become inclined surfaces that descend toward the discharge port 9. Therefore, when air is injected from the ink inflow cylinder 8, the cleaning liquid in the buffer tank 5 can be removed from the discharge port 9 by the air flow and gravity as in the above-described embodiment, and the manifold 3 and the print can be printed. The cleaning liquid in the head 2 can also be removed.
[0031]
【The invention's effect】
As described above, the unit cleaning method of the ink jet recording apparatus according to the first aspect of the present invention is such that when the integrated unit composed of the print head, the manifold and the buffer tank is placed in an inverted state , the print head the outlet is the most under the buffer tank above, and the because the ceiling wall that Do an inclined surface descending toward its outlet, pressure washing liquid remaining in the buffer tank in the manufacturing process or gravity, etc. Can be completely discharged. Therefore, unlike the conventional case, the remaining cleaning liquid does not become bubbles or a film in the print head or manifold during transportation, and does not block the ejection channel of the print head, and performs an excellent quality recording operation. Can do.
[0032]
The invention according to claim 2 is the inclined surface according to claim 1, wherein when the unit is in a recording operation state , the buffer tank is inclined so that the ceiling wall becomes higher toward the discharge port. Since the bubble separated from the ink in the buffer tank is captured and discharged from the discharge port, the discharge port for discharging the bubble in the recording operation state is used to make the residual as described above. Therefore, it is not necessary to provide a special configuration for discharging the cleaning liquid, and it can be manufactured at low cost.
[0033]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the unit is in a recording operation state , a first ink is supplied from the ink supply source to the buffer tank through the ink inflow cylinder . An ink flow path, a second ink flow path for collecting ink from the outlet of the buffer tank to the ink supply source, and the ink supply source, the first ink flow path, the buffer tank, and the second ink flow path. By further including a pump that circulates ink and removes bubbles, bubbles generated in the recording operation state can be effectively discharged.
[0034]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the second aspect, the buffer tank is configured such that the unit has a substantially flat inner surface which is lower in the recording operation state , and rises from an outer periphery of the flat inner surface. It has the ceiling surface of the said inclined surface facing a side surface and its flat inner surface. That is, in the recording operation state, a sufficient amount of ink can be stored in the buffer tank, and the bubbles can be stored at a high position on the inclined surface to be efficiently discharged from the discharge port. On the other hand, after cleaning in the manufacturing process, the cleaning liquid remaining as described above can be discharged by turning the unit upside down.
[0035]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, the buffer tank is located at a position where the unit projects upward from an inner surface which is lower in the recording operation state . By opening the communication hole communicating with the manifold and providing the filter at the protruding position, in order to mount the filter on the inner surface of the buffer tank, the mounting portion has a protruding shape. After cleaning in the manufacturing process, the remaining cleaning liquid can be discharged well.
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the cleaning liquid can be injected at a high pressure from the ink inflow cylinder, and foreign matter inside can be removed together with the cleaning liquid from the print head and the discharge port. .
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, in the inverted state, the cleaning liquid can be discharged from the discharge port by injecting air at a high pressure from the ink inflow cylinder.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a process of removing a cleaning liquid in the manufacturing process of the ink jet recording apparatus of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a process of removing a cleaning liquid in a manufacturing process of an ink jet recording apparatus according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
2 Print head 3 Manifold 5 Buffer tank 5a Bottom plate 7 Case 7a Ceiling wall 8 Ink inflow cylinder 9 Discharge port 10 Communication hole 11 Filter

Claims

A print head having a plurality of ejection channels, a buffer tank that stores ink to be supplied to the print head, and a plurality of ejections of the print head that are located between the buffer tank and the print head and supplied from the buffer tank. The manifold distributed to the channels is an integrated unit in which the print head is positioned below the buffer tank when in a recording operation state in which ink droplets are ejected from the print head , and the buffer tank is in the recording operation state The ink jet recording apparatus has a ceiling wall that is an upper surface when it is, an ink inflow cylinder that supplies ink into the buffer tank, and a discharge port that discharges ink and bubbles from the buffer tank. the unit, the outlet said print head on said buffer tank When placed upside down most a lower, in the cleaning method of the unit of the ink jet recording apparatus which is formed in a shape comprising an inclined surface descending towards the discharge port,
A method for cleaning a unit of an ink jet recording apparatus , wherein the unit is placed in the inverted state, and the cleaning liquid injected into the buffer tank during cleaning is discharged from the discharge port .

When the unit is in the recording operation state , the buffer tank includes the ceiling wall as an inclined surface that rises toward the discharge port, captures bubbles separated from the ink in the buffer tank, and discharges the buffer tank. 2. The method for cleaning a unit of an ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the unit is discharged from an outlet.

When the unit is in the recording operation state , the ink is supplied from the ink supply source to the buffer tank through the ink inflow tube, and the ink is supplied from the discharge port of the buffer tank to the ink supply source. And a second ink channel to be collected, and a pump for removing bubbles by circulating ink between the ink supply source, the first ink channel, the buffer tank, and the second ink channel. A method for cleaning a unit of an ink jet recording apparatus according to claim 2.

The buffer tank has a side surface rising from an outer periphery of the flat inner surface and a ceiling surface of the inclined surface facing the flat inner surface, with the unit having a substantially flat inner surface in the recording operation state . The method for cleaning a unit of an ink jet recording apparatus according to claim 2.

The buffer tank includes a communication hole that communicates with the manifold at a position where the unit protrudes upward from an inner surface which is lower in the recording operation state , and a filter is provided at the protruding position. A method for cleaning a unit of an ink jet recording apparatus according to any one of claims 2 to 4.

2. A method for cleaning a unit of an ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein a cleaning liquid is injected at a high pressure from the ink inflow cylinder, and foreign matter inside is removed from the print head and the discharge port together with the cleaning liquid .

2. The method for cleaning an ink jet recording apparatus unit according to claim 1, wherein in the inverted state, air is injected at a high pressure from the ink inflow cylinder, and the cleaning liquid is discharged from the discharge port .