喷墨记录装置和头清洗装置的制作方法

喷墨记录装置和头清洗装置
1.本技术是申请号为201980008323.6、申请日为2019年1月24日的发明名称为“喷墨记录装置”的申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及喷墨记录装置的头清洗功能。


背景技术：

3.作为本技术领域的背景技术，有日本特开2015-136934号公报(专利文献1)。专利文献1中，作为喷墨记录装置的头清洗方法，公开了从头内部的清洗喷嘴向喷嘴喷出口喷出清洗液进行清洗。然后，通过进行干燥工序而排除喷嘴堵塞的发生原因这一点。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2015-136934号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.专利文献1的方法中，从头内部的清洗喷嘴向喷嘴喷出口喷出清洗液时，存在清洗液向头外部流出的可能性。
9.喷墨记录装置较多在食品、饮用水、药品、化妆品等卫生方面的管理重要的生产线中使用。因此，要求清洗液和墨不向喷墨记录装置的内部和周边的设备、地面等流出。
10.于是，本发明的目的在于提供一种避免清洗液向喷墨记录装置周边流出，具有将清洗中使用后的清洗液保存在密闭性高的容器内的打印头清洗功能的喷墨记录装置。
11.用于解决课题的技术方案
12.本发明鉴于上述背景技术，举其一例是一种喷墨记录装置，其包括：主体，其具有收纳用于在打印对象物上进行打印的墨液的墨液容器和用于收纳清洗液的清洗液容器；打印头，其具有与所述墨容器连接来喷出加压供给的墨液的喷嘴、使打印中使用的墨液颗粒带电的带电电极、使因所述带电电极而带电的墨液颗粒偏转的偏转电极、以及回收打印中没有被使用的墨液颗粒的流槽；和头清洗单元，其具有用于喷出清洗液的清洗喷嘴和能够供打印头插入的插入口。
13.发明效果
14.根据本发明，能够提供具有能够避免清洗液向喷墨记录装置周边流出且排除喷嘴堵塞原因的打印头用的头清洗单元的喷墨记录装置。
附图说明
15.图1是表示实施例1中的喷墨记录装置的使用状态的立体图。
16.图2是表示实施例1中的喷墨记录装置的通路结构的图。
17.图3是实施例1中的头清洗单元的截面图。
18.图4是实施例1中的插入了打印头的头清洗单元的截面图。
19.图5a是表示实施例1中的头清洗单元与废液容器的连接状态的截面图。
20.图5b是表示实施例1中的从头清洗单元拆下废液容器后的状态的截面图。
21.图6是实施例1中的头清洗单元的动作的流程图。
22.图7是表示喷墨记录装置的工作原理的立体图。
23.图8是实施例2中的头清洗单元的截面图。
24.图9是实施例3中的头清洗单元的截面图。
具体实施方式
25.以下，使用附图说明本发明的实施例。
26.实施例1
27.图1是表示本实施例中的喷墨记录装置400的使用状态的立体图。图1中，1是喷墨记录装置主体，2是打印头，3是操作显示部，4是导管(打印头)，5是导管(头清洗单元)，300是头清洗单元(外部单元)。喷墨记录装置400在喷墨记录装置主体1中具有操作显示部3，在外部具有打印头2和头清洗单元300，喷墨记录装置主体1与打印头2通过约3000mm的导管4连接，喷墨记录装置主体1与头清洗单元300通过约3500mm的导管5连接。
28.另外，13是打印数字和/或文字的打印对象物，15是运送打印对象物13的输送带，16是计测输送带15的运送距离的旋转编码器，17是打印传感器，18是将打印头以任意的姿态固定的支架，19是用于将打印头2固定在支架18上的固定用夹具。
29.喷墨记录装置400例如安装在生产食品和饮料等的工厂内的生产线上，喷墨记录装置主体1设置在使用者能够进行操作的位置，打印头2设置在能够靠近在输送带15等生产线上供给的打印对象物13的位置。此时也可以在打印头2上安装固定用夹具19并固定在支架18上。在输送带15等生产线上设置了为了无论供给速度如何都以相同的宽度打印，而对喷墨记录装置400输出与供给速度相应的信号的编码器16，和检测打印对象物13来对喷墨记录装置400输出指示进行打印的信号的打印传感器17，它们分别与喷墨记录装置主体1内的未图示的控制部连接。控制部与来自编码器16和打印传感器17的信号相应地控制对从喷嘴喷出的墨液颗粒的带电量和带电时机，在打印对象物13通过打印头2附近的期间使带电、偏转的墨液颗粒附着于打印对象物13而进行打印。
30.头清洗单元300设置在打印头2的附近。此时，为了使头清洗单元300具有设置的自由度，导管5比导管4长。对打印头进行清洗和干燥时将打印头2设置于头清洗单元300。这样，通过导管5而从喷墨记录装置主体1对头清洗单元300输送的空气和溶剂(以下也称为清洗液)从头清洗单元内的喷嘴喷出，对打印头2进行清洗和干燥。
31.接着，对于喷墨记录装置的工作原理使用图7进行说明。图7中，20是主墨液容器，7a是墨液，24是对墨液加压并将其送出的泵(供给用)，9是施加电压时以规定频率振动的电致变形元件，8是喷出墨液的喷嘴，7b是墨液柱。10是使墨液颗粒带电的带电电极，7c是墨液颗粒，11是接地偏转电极，12是正偏转电极，13是被打印的打印对象物，14是回收没有进行打印的墨液颗粒的流槽。
32.主墨液容器20内的墨液7a被泵(供给用)24吸引、加压而成为墨液柱7b并从喷嘴8
喷出。喷嘴8中具有电致变形元件9，对墨液以规定频率施加振动而使从喷嘴8喷出的墨液柱7b成为颗粒。由此生成的墨液颗粒7c的数量由对电致变形元件9施加的起振电压的频率决定，与该频率数量相同。墨液颗粒7c通过由带电电极10施加与打印信息对应的大小的电压而被赋予电荷。
33.因带电电极10而带电的墨液颗粒7c在接地偏转电极11与正偏转电极12之间的电场中飞行。偏转电场在被施加了1～7kv的高电压的正偏转电极12与设置的接地偏转电极11之间形成，带电的墨液颗粒7c承受与其带电量成正比的力而偏转，向打印对象物13飞行并命中。
34.此时，墨液颗粒7c的偏转方向的命中位置与带电量相应地变化，进而生产线使打印对象物13在与偏转方向正交的方向上移动，由此能够使颗粒也在与偏转方向正交的方向上命中，由多个命中墨液颗粒7d构成文字进行打印。打印中未使用的墨液颗粒7c在正偏转电极12之间直线地飞行，被流槽14捕捉后，被泵(回收用)25吸引而被回收至主墨液容器20中。
35.接着，对于本实施例中的喷墨记录装置400的墨液供给通路进行说明。图2是表示本实施例中的喷墨记录装置的通路结构的图。图2中，在喷墨记录装置主体1中具有保持进行循环的墨液7a的主墨液容器20，在主墨液容器20中具有检测主墨液容器20内的液体是否达到了对于在内部保持而言适当的量即基准液面水平的液面传感器46。
36.主墨液容器20为了得知主墨液容器20内的墨液7a的粘度而经由通路201与粘度测定器43连接。粘度测定器43经由通路202与进行通路的开闭的电磁阀(供给用)34连接，电磁阀(供给用)34经由通路203与为了对墨液7a进行吸引、压送而使用的泵(供给用)24连接。然后，泵(供给用)24经由通路204与除去墨液7a中混入的异物的过滤器(供给用)28连接。
37.过滤器(供给用)28经由通路205与将从泵(供给用)24压送来的墨液7a调整为适合打印的压力的调压阀33连接，调压阀33具有经由通路206测定对喷嘴8供给的墨液7a的压力的压力传感器31。压力传感器31经由通过导管4内的通路207与控制是否对喷嘴8供给墨液7a用的切换阀42连接。
38.切换阀42经由通路209与具有喷出墨液7a的喷出口的喷嘴8连接。另外，切换阀42是三通型电磁阀，在切换阀42上连接了墨液供给用的通路207和清洗用的通路237，能够对喷嘴8切换墨液和溶剂的供给。在喷嘴8的喷出口的直线前进方向上，配置了对墨液颗粒7c施加规定的电荷量用的带电电极10、使打印中使用的墨液颗粒7c偏转用的偏转电极12、和捕捉因为打印中不使用所以并不带电、偏转而是直线前进地飞行的墨液颗粒7c用的流槽14。
39.接着对于墨液回收通路进行说明。图2中，流槽14经由通过导管4内的通路212与在喷墨记录装置主体1内配置的除去墨液中混入的异物的过滤器(回收用)30连接，过滤器(回收用)29经由通路213与进行通路的开闭的电磁阀(回收用)35连接。
40.电磁阀(回收用)35经由通路214与吸引被流槽14捕捉的墨液颗粒7c的泵(回收用)25连接。泵(回收用)25经由通路215和通路216与主墨液容器20连接。另外，主墨液容器20与排气通路217连接，排气通路217采用了与喷墨记录装置主体1的外部连通的结构。
41.接着对于墨补充通路进行说明。图2中，在喷墨记录装置主体1中，具有保持补充用的墨液的辅助墨液容器21，辅助墨液容器21经由通路221与进行通路的开闭的电磁阀36连
接。然后，电磁阀36经由通路222连接至与墨液供给通路203连接的汇流通路223。
42.接着，对于墨液循环通路进行说明。图2中，构成为在打印头2内具有的喷嘴8上，在墨液供给用的通路207以外，也经由通过导管4内的通路225与在喷墨记录装置主体1内具有的进行流路的开闭的电磁阀37连接。电磁阀37经由通路226与进行来自喷嘴8的墨液的吸引的泵(循环用)26连接。然后，泵(循环用)26经由通路227与连接至墨液回收通路215的汇流通路228连接。
43.接着对于溶剂补充通路进行说明。图2中，在喷墨记录装置主体1中，具有保持溶剂补充用的溶剂6的溶剂容器22，溶剂容器22经由通路231与为了对溶剂6进行吸引、压送而使用的泵(溶剂用)27连接。泵(溶剂用)27经由通路232和分支通路235与进行流路的开闭用的电磁阀(溶剂补充用)38连接，电磁阀(溶剂补充用)38经由通路233与主墨液容器20连接。
44.接着对于清洗通路进行说明。图2中，构成为泵(溶剂用)27经由通路232中存在的分支通路235和通路236，与进行流路的开闭用的电磁阀(清洗用)39连接。然后，电磁阀(清洗用)39经由通路237与用于控制是否对喷嘴8输送清洗用的溶剂的切换阀42连接。
45.接着对于头清洗单元通路进行说明。图2中，构成为通路236经由分支通路238和通路239与进行流路的开闭用的电磁阀(头清洗单元用)40连接，电磁阀(头清洗单元用)40经由通路240与在喷墨记录装置主体1内配置的除去溶剂中混入的异物的过滤器(头清洗单元用)30连接。过滤器(头清洗单元用)30经由通路241与清洗喷嘴242连接，清洗喷嘴242具有喷出溶剂6的清洗喷嘴口242a和242b。另外，该清洗喷嘴口的数量也存在单个的情况和多个的情况。
46.接着对于干燥通路进行说明。图2中，通路243与供给空气的安装在外部的空气压缩机连接。或者，与在喷墨记录装置主体1内部具有的供给空气的泵连接。通路243与进行通路的开闭用的电磁阀(空气供给用)41连接，电磁阀(空气供给用)41经由通路244与烘干喷嘴(空气喷嘴)245连接。烘干喷嘴245具有喷出空气的烘干喷嘴口245a。另外，该烘干喷嘴口的数量也存在单个的情况和多个的情况。
47.接着对于废液通路进行说明。图2中，从清洗喷嘴口242a～b喷出的溶剂6经由容器连接部51，对头清洗单元300内的废液容器23供给。
48.接着，对于头清洗单元300的排气通路进行说明。图2中，与头清洗单元内部59连通的结构的通路246通过导管5经由位于喷墨记录装置400的喷墨记录装置主体1内的汇流通路247与排气通路217连接。
49.图3表示本实施例中的头清洗单元300的截面图。另外，图4表示本实施例中的插入了打印头2的头清洗单元300的截面图，图5表示头清洗单元300中具有的头清洗单元主体50和废液容器23的截面图。
50.图3～图5a、图5b中，50是头清洗单元主体，23是废液容器，51是容器连接部，52是插入口，53是头清洗单元盖部，54是密封部，55是溶剂托盘，56是连接通路，57是传感器(打印头用)，58是传感器(废液容器用)，60是密封塞。
51.首先，对于头清洗单元300的使用状态使用图3～图5a、图5b进行说明。图3中，头清洗单元300具有打印头2能够插入的插入口52，插入口52是在未插入打印头2的情况下为了使头清洗单元内部59的气氛不会与外部空气混合而被头清洗单元盖部53遮挡的结构。即，头清洗单元盖部53被扭簧61这样的施力部件以封闭插入口52的方式施力。另外，溶剂托盘
55是对头清洗单元内部59供给的溶剂6对通过容器连接部51的连接通路56供给的结构，容器连接部51以对连接通路56供给的溶剂6不向外部泄漏地对头清洗单元300内的废液容器23供给的方式与废液容器23以可拆装的状态连接。另外，头清洗单元300具有作为能够检测是否在头清洗单元300上安装了打印头2的头检测单元的传感器(打印头用)57，且具有作为能够检测是否在头清洗单元300上安装了废液容器23的容器检测单元的传感器(废液容器用)58。另外，传感器57、58的位置并不限定于图示的位置，配置在能够检测打印头2或废液容器23的位置即可。例如，传感器(废液容器用)58也可以在配置在连接通路56的位置。另外，也可以使用在打印头2和废液容器23中具有的传感器。
52.图4中，插入了打印头2的头清洗单元300中，密封部54与打印头2密合，避免清洗液从连接通路56以外流出，使头清洗单元内部的气氛不会与外部空气混合。另外，头清洗单元盖部53是将打印头2从插入口52拆下时、为了使头清洗单元内部59的气氛与外部空气不会混合而再次以遮挡插入口52的方式用施力部件施力的结构。另外，清洗喷嘴口242a和242b是以使溶剂6与打印头2中具有的喷嘴8、带电电极10、接地偏转电极11、正偏转电极12、流槽14接触的位置和方向设置的。进而，烘干喷嘴口245a是以能够用从烘干喷嘴245供给的空气使打印头2中具有的喷嘴8、带电电极10、接地偏转电极11、正偏转电极12、流槽14上附着的溶剂6干燥的位置和方向设备的。
53.头清洗单元300能够从清洗喷嘴口242a和242b对头清洗单元内部59供给通过导管(头清洗单元)5后的溶剂6，能够对打印头2进行清洗。清洗中已使用的溶剂6从溶剂托盘55通过连接通路56对废液容器23供给。此时，也可以使用喷墨记录装置主体1的循环通路从打印头2内部的喷嘴8吸引从清洗喷嘴口242a和242b喷出的溶剂6。另外，头清洗单元300能够从烘干喷嘴口245a对头清洗单元内部59供给通过导管(头清洗单元)5后的空气，能够使打印头2干燥。
54.图5a表示处于头清洗单元主体50的容器连接部51与废液容器23连接的状态的头清洗单元300的截面图，图5b表示处于从容器连接部51拆下废液容器23后的状态的头清洗单元300的截面图。图5b中，废液容器23具有溶剂6的情况下，废液容器23因为废液容器23中具有可拆装的密封塞60，所以能够将外部空气与废液容器23内部的气氛阻断，能够避免溶剂6从废液容器23向外部流出。
55.在图6中示出本实施例中的头清洗单元的工作流程。图6中，首先在步骤101中，由喷墨记录装置400中具有的操作显示部3示出指示了头清洗单元300的功能开始的状态，开始自动清洗。
56.接着，步骤102中，用头清洗单元300中具有的传感器(废液容器用)和废液容器23中具有的传感器判断废液容器23是否已与头清洗单元300中具有的容器连接部51连接。废液容器23并未与容器连接部51连接的情况下前进至步骤109，废液容器23已与容器连接部51连接的情况下前进至步骤103。
57.接着，步骤103中，用头清洗单元300中具有的传感器(打印头用)和打印头2中具有的传感器判断打印头2是否已插入头清洗单元300中具有的插入口52中。打印头2并未插入插入口52中的情况下前进至步骤109，打印头2已插入插入口52中的情况下前进至步骤104。
58.步骤104中，执行下述清洗流程：使用喷墨记录装置400内的溶剂6和通路，使电磁阀、泵工作而使溶剂6从清洗喷嘴242喷出，对打印头2进行清洗，对废液容器23供给清洗中
已使用的溶剂6。
59.接着，步骤105中，执行使喷墨记录装置400内的电磁阀、泵工作而使空气从烘干喷嘴245喷出，使打印头2干燥的干燥流程。
60.接着，步骤106中，使喷墨记录装置400内的电磁阀、泵的工作停止，进行自动清洗的停止处理。
61.步骤107是对作业者示出已正常地进行了步骤104～106的步骤的结束消息显示处理。
62.最后，步骤108中，示出已正常结束头清洗单元300的功能的状态，结束自动清洗。
63.步骤109中示出在步骤102和步骤103中判断为并非能够正常使用头清洗单元300的功能的状态的状态，进行自动清洗的中断处理。
64.步骤110是对作业者示出处于步骤109的状态的处理，例如输出“打印头未设置在清洗单元上。”或者“未设置废液容器。”等消息。步骤111表示进行了步骤109～110的处理、已停止的状态。
65.另外，在步骤104和步骤105中，也可以使作业者能够选择电磁阀、泵的动作不同的种类的流程。
66.如以上所述，本实施例包括具有能够供喷墨记录装置的打印头插入的插入口的头清洗单元、从喷墨记录装置的清洗液容器对头清洗单元供给清洗液的通路、对头清洗单元的内侧供给清洗液的喷嘴、和使清洗液不向装置周边流出地回收清洗液的容器。
67.由此，通过对喷墨记录装置400中具有的头清洗单元300插入打印头2，在内部用溶剂对其清洗、并使其干燥，能够排除喷嘴堵塞的发生原因。另外，能够用密封部54和密封塞60避免溶剂向装置周边流出。进而，通过密封塞60将内部与外部空气阻断的废液容器23能够从头清洗单元300拆下而能够移动至其他场所，因此作业者能够进行与作业者的设备相符的废液处理流程。
68.另外，以上说明中，按照头清洗单元300具有头清洗单元主体50和废液容器23进行了说明，但废液容器23也可以与头清洗单元300分体地在头清洗单元300的外部安装。另外，头清洗单元300也可以具有在喷墨记录装置400或其他设备中安装的适配器。
69.另外，以上说明中，按照头清洗单元300具有清洗喷嘴和烘干喷嘴进行了说明，但也可以采用清洗喷嘴用和烘干喷嘴用的不同的单元。
70.实施例2
71.图8是本实施例中的头清洗单元的截面图。图8中，对于与图5a相同的结构附加相同的附图标记，省略其说明。图8中与图5a的不同点是具有与废液容器23连接的废液箱74这一点。
72.图8表示与头清洗单元300连接的废液容器23和与废液容器23连接的状态的废液箱74的截面图。图8中，71、72表示通路(废液用)，73表示通路开闭龙头，74表示废液箱，81表示废液。
73.头清洗单元300以能够从容器连接部51拆下的状态具有经由通路71和72与废液箱74连接的废液容器23。换言之，废液容器23具有能够将内部的废液向外部排出的配管。通路71与废液容器23、通路72与废液箱74分别以可拆下的状态连接。
74.头清洗单元300能够使废液容器23内的溶剂6通过打开通路开闭龙头73进行自由
落体运动而经由通路71和通路72对废液箱74供给。
75.这样，根据本实施例，喷墨记录装置400中具有的头清洗单元300能够不从容器连接部51拆下废液容器23地将废液容器23内的溶剂6丢弃。另外，通路71能够从废液容器23拆下，因此也能够如实施例1中所述地从容器连接部51将废液容器23拆下，进行丢弃处理。因此，作业者能够进行与作业者的设备相符的废液处理流程。
76.实施例3
77.图9是本实施例中的头清洗单元的截面图。图9中，对于与图4相同的结构附加相同的附图标记，省略其说明。图9中与图4的不同点，是具有能够与外部排气装置93连接的结构这一点。
78.图9表示能够与外部排气装置93连接的结构的头清洗单元300的截面图。图9中91表示排气口，92表示导管(排气)，93表示外部排气装置。头清洗单元300具有排气口91，排气口91能够经由导管92使头清洗单元内部59的气氛与外部排气装置93连通。
79.这样，根据本实施例，喷墨记录装置400中具有的头清洗单元300能够从喷墨记录装置主体1的排气通路217以外的通路将头清洗单元内部59的气氛向外部排出。因此，作业者能够进行与作业者的设备相符的排气处理。
80.另外，本发明不限定于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了易于理解地说明本发明而详细说明的，并不限定于必须具有说明的全部结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，也能够在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，能够追加、删除、置换其他结构。
81.附图标记说明
82.1：喷墨记录装置主体，2：打印头，5：导管(头清洗单元)，6：溶剂，8：喷嘴，14：流槽，20：主墨液容器，21：辅助墨液容器，22：溶剂容器，23：废液容器，30：过滤器(头清洗单元用)，38：电磁阀(溶剂补充用)，39：电磁阀(清洗用)，40：电磁阀(头清洗单元用)，41：电磁阀(空气供给用)，50：头清洗单元主体，51：容器连接部，52：插入口，53：头清洗单元盖部，54：密封部，55：溶剂托盘，56：连接通路，57：传感器(打印头用)，58：传感器(废液容器用)，59：头清洗单元内部，60：密封塞，61：扭簧，71、72：通路(废液用)，73：通路开闭龙头，74：废液箱，81：废液，91：排气口，92：导管(排气)，93：外部排气装置，236～237：通路(清洗用)，239～241：通路(头清洗单元用)，242：清洗喷嘴，242a～b：清洗喷嘴口，243～244：通路(空气供给用)，245：烘干喷嘴，245a：烘干喷嘴口，246：通路(排气用)，300：头清洗单元，400：喷墨记录装置。