JP2007301904A

JP2007301904A - Liquid injection device and its manufacturing method

Info

Publication number: JP2007301904A
Application number: JP2006134272A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Ishikawa; 博之石川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-11-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid injection device that suppresses running costs while effectively consuming liquid, and its manufacturing method. <P>SOLUTION: The liquid injection device is provided with a head unit, which has a liquid injection head 10 having a liquid channel including a pressure chamber communicating with nozzles so as to discharge liquid-droplets from the nozzles while imparting pressure to the liquid in the pressure chamber, and a cleaning device 40 that performs a suction operation for discharging the liquid in the pressure chamber while sucking inside the pressure chamber from the nozzles with a prescribed suction force. The suction force by the cleaning device 40 is set on the basis of a channel resistance value (an R value) of the liquid channel. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧力室内の液体に圧力を付与してノズルから液滴を吐出させる液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head that applies pressure to a liquid in a pressure chamber and ejects liquid droplets from a nozzle, and a manufacturing method thereof.

ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置があり、具体的には、例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写機等が挙げられる。インクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、発熱素子等によって液体を沸騰させ、そのときに生じる気泡圧で液滴を吐出させるものや、液滴が充填された圧力室の容積を、圧電素子の変位によって膨張又は収縮させることでノズルから液滴を吐出させるものなどがある。さらに、例えば、静電気力を利用して圧力室の容積を変化させることで、ノズルから液滴を吐出させるようにしたものがある。 As a liquid ejecting apparatus having a liquid ejecting head for ejecting liquid droplets from a nozzle, there is an ink jet recording apparatus having an ink jet recording head for ejecting ink droplets. Machine. As an ink jet recording head, for example, a liquid is boiled by a heating element or the like, and a liquid droplet is ejected by a bubble pressure generated at that time, or a volume of a pressure chamber filled with the liquid droplet is changed by a displacement of a piezoelectric element. There are some which discharge droplets from a nozzle by expanding or contracting. Further, for example, there is a device in which droplets are ejected from a nozzle by changing the volume of a pressure chamber using electrostatic force.

例えば、静電駆動方式のインクジェット式記録ヘッドとしては、複数のノズルが形成されたノズルプレートと、ノズルに連通するインクキャビティ（圧力室）及びインクリザーバ（共通液室）が形成され、インクキャビティの底面に可撓性電極が設けられたキャビティプレートと、可撓性電極に一定間隔で対向配置された個別電極（固定電極）が設けられた電極基板とが貼り付けられて構成され、上記インクキャビティとインクリザーバとが、ノズルプレートに形成されたインク供給路（供給口）を介して連通させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。 For example, an electrostatic drive type ink jet recording head includes a nozzle plate in which a plurality of nozzles are formed, an ink cavity (pressure chamber) and an ink reservoir (common liquid chamber) communicating with the nozzles. The ink cavity is formed by attaching a cavity plate having a flexible electrode on the bottom surface and an electrode substrate having individual electrodes (fixed electrodes) arranged facing the flexible electrode at regular intervals. And an ink reservoir communicate with each other via an ink supply path (supply port) formed in the nozzle plate (see, for example, Patent Document 1).

このようなインクジェット式記録ヘッドは、ノズルからインク滴を記録媒体上に吐出しているため、例えば、ノズル近傍のインクが増粘したり、インク内に気泡が存在したりすること等により、吐出不良が発生するという問題がある。このため、インクジェット式記録装置では、一般に、ノズルプレートの表面にキャップ部材を押しつけた状態で、キャップ内を吸引することで、すなわちインクキャビティ内を吸引することで、ノズルからインクを排出する吸引動作が実施されている（例えば、特許文献２参照）。 Since such an ink jet recording head ejects ink droplets from a nozzle onto a recording medium, for example, the ink is ejected due to thickening of ink near the nozzle or the presence of bubbles in the ink. There is a problem that defects occur. For this reason, in an ink jet recording apparatus, generally, a suction operation for discharging ink from a nozzle by sucking the inside of the cap with the cap member pressed against the surface of the nozzle plate, that is, by sucking the inside of the ink cavity. (For example, refer to Patent Document 2).

ここで、インクカートリッジ等のインク供給手段のインクの残量は、一般的に、計算によって求められている。例えば、吸引動作を実施する場合、１回の吸引動作に対応して予め設定されたインク消費量（設定消費量）を、インク供給手段の全液体量から累積的に減算することによってインク残量が算出されている。そして、この計算上のインク残量に基づいてインク供給手段の交換が要求される。 Here, the remaining amount of ink in the ink supply means such as an ink cartridge is generally obtained by calculation. For example, when a suction operation is performed, the ink remaining amount is obtained by cumulatively subtracting a preset ink consumption (set consumption) corresponding to one suction operation from the total liquid amount of the ink supply means. Is calculated. Then, the ink supply means needs to be replaced based on the calculated ink remaining amount.

また、各インクジェット式記録ヘッドに形成されている圧力室を含むインク流路の流路抵抗は、記録ヘッド毎にある程度のばらつきが生じてしまう。インク流路は、例えば、シリコン基板をエッチングすること等によって形成されるため、各ヘッドのインク流路を寸法誤差なく形成することは実質的に不可能である。そして、このようなインク流路の形状の寸法誤差等によるばらつきに伴って、各記録ヘッドのインク流路の流路抵抗値には、記録ヘッド毎にある程度のばらつきがある。 Further, the flow path resistance of the ink flow path including the pressure chamber formed in each ink jet recording head has a certain degree of variation for each recording head. Since the ink flow path is formed, for example, by etching a silicon substrate, it is substantially impossible to form the ink flow path of each head without dimensional error. Along with such variation due to the dimensional error of the shape of the ink flow path, the flow path resistance value of the ink flow path of each print head varies to some extent for each print head.

そして、このようにインク流路の流路抵抗値が異なると、上述した吸引動作を一定の条件で実施しても、インクの流速が異なるため、各記録ヘッドで吸引動作によるインク消費量が異なってしまう。例えば、インク流路の流路抵抗値が大きいヘッドの場合には、インク消費量は少なくなり、インク流路の流路抵抗値が小さいヘッドの場合、インク消費量は多くなる。 If the flow resistance values of the ink flow paths are different in this way, even if the suction operation described above is performed under a certain condition, the ink flow rate is different. End up. For example, in the case of a head having a large flow path resistance value of the ink flow path, the ink consumption amount is reduced, and in the case of a head having a small flow path resistance value of the ink flow path, the ink consumption amount is increased.

また、吸引動作においては、一定値以上の流速でインクをノズルから排出させる必要があるため、吸引動作の条件は、インクの流路抵抗値が最大のものに合わせて設定され、上記設定消費量は、インク流路の流路抵抗値が最小のもの、すなわち、インク消費量が最大のものに合わせて設定される。 In the suction operation, it is necessary to discharge the ink from the nozzle at a flow rate equal to or higher than a certain value. Therefore, the conditions of the suction operation are set according to the maximum ink flow path resistance value, and the above-mentioned set consumption amount Is set in accordance with the minimum ink flow path resistance value, that is, the maximum ink consumption.

このため、インク流路の流路抵抗が比較的大きいインクジェット式記録ヘッドでは、設定消費量が実際の消費量よりも多くなり、インク供給手段の計算上のインクの残量と実際のインクの残量とが一致しないという問題が生じる。具体的には、インク供給手段内に使用できるインクがまだ残っているにも拘わらずインク供給手段を交換しなければならなくなり、インクを無駄に廃棄しなければならず、ランニングコストも増加してしまうという問題がある。 For this reason, in an ink jet recording head having a relatively large flow path resistance of the ink flow path, the set consumption amount is larger than the actual consumption amount, and the calculated ink remaining amount and the actual ink remaining amount are calculated. The problem arises that the amount does not match. Specifically, the ink supply means must be replaced even though there is still usable ink in the ink supply means, and the ink must be wasted, which increases the running cost. There is a problem of end.

勿論、このような問題は、インク滴以外の液滴を吐出する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置においても同様に存在する。 Needless to say, such a problem also exists in a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head that ejects liquid droplets other than ink droplets.

特開平１１−１９８３８６号公報（特許請求の範囲、第１図等）Japanese Patent Laid-Open No. 11-198386 (Claims, FIG. 1 etc.) 特開２００４−３３０７５０号公報（段落［００４０］等）JP 2004-330750 A (paragraph [0040] etc.)

本発明は、このような事情に鑑み、液体を有効に消費することができ、ランニングコストを抑えることができる液体噴射装置及びその製造方法を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a liquid ejecting apparatus that can effectively consume liquid and that can reduce running costs, and a manufacturing method thereof.

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、ノズルに連通する圧力室を含む液体流路を有し前記圧力室内の液体に圧力を付与して前記ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドを有するヘッドユニットと、前記ノズルから前記圧力室内を所定の吸引力で吸引して当該圧力室内の液体を排出させる吸引動作を実行する吸引手段とを具備し、前記吸引手段による前記吸引力が、前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて設定されていることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる第１の態様では、液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）のばらつきに伴う液体消費量の最小値と最大値との差が極めて小さくなる。そして、このように液体消費量の最小値と最大値との差が小さくなることで、圧力室内の液体に混入している気泡を確実に排出することができるだけの最低流速を確保しつつ、液体消費量を必要最低限に抑えることができる。さらに、液体供給手段の計算上の液体残量と実際の液体残量との差が小さくなり、またこの差の各噴射装置でのばらつきも小さくなる。これにより、全ての噴射装置において、実質的に個体差無く、液体供給手段内の液体を効率的に使用することができる。 A first aspect of the present invention that solves the above problem is a liquid ejecting head that has a liquid flow path including a pressure chamber communicating with a nozzle, applies pressure to the liquid in the pressure chamber, and ejects liquid droplets from the nozzle. And a suction unit that performs a suction operation for sucking the pressure chamber from the nozzle with a predetermined suction force and discharging the liquid in the pressure chamber, and the suction force by the suction unit is The liquid ejecting apparatus is set based on a flow path resistance value (R value) of the liquid flow path.
In the first aspect, the difference between the minimum value and the maximum value of the liquid consumption accompanying the variation in the flow path resistance value (R value) of the liquid flow path is extremely small. In addition, the difference between the minimum value and the maximum value of the liquid consumption is reduced in this way, so that the liquid can be discharged while ensuring the minimum flow velocity that can surely discharge bubbles mixed in the liquid in the pressure chamber. Consumption can be minimized. Furthermore, the difference between the calculated liquid remaining amount of the liquid supply means and the actual liquid remaining amount is reduced, and the variation of the difference among the ejection devices is also reduced. Thereby, in all the injection apparatuses, the liquid in a liquid supply means can be used efficiently without individual difference.

本発明の第２の態様は、前記吸引力の設定として、前記吸引手段による吸引速度が前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて調整されていることを特徴とする第１の態様の液体噴射装置にある。
かかる第２の態様では、吸引手段の吸引速度を調整することで、液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）のばらつきに伴う液体消費量の最小値と最大値との差がより確実に小さくなる。 According to a second aspect of the present invention, as the setting of the suction force, a suction speed by the suction means is adjusted based on a flow path resistance value (R value) of the liquid flow path. In the liquid ejecting apparatus of the aspect.
In the second aspect, by adjusting the suction speed of the suction means, the difference between the minimum value and the maximum value of the liquid consumption accompanying the variation in the flow resistance value (R value) of the liquid flow path can be more reliably ensured. Get smaller.

本発明の第３の態様は、前記吸引手段がチューブポンプによって前記圧力室内を吸引するものであり、前記吸引力の設定として、前記チューブポンプの回転速度が前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて調整されていることを特徴とする第２の態様の液体噴射装置。
かかる第３の態様では、チューブポンプの回転速度を調整することで、液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）のばらつきに伴う液体消費量の最小値と最大値との差がより確実に小さくなる。 According to a third aspect of the present invention, the suction means sucks the pressure chamber by a tube pump, and the rotation speed of the tube pump is set to a flow resistance value of the liquid flow path ( The liquid ejecting apparatus according to the second aspect is adjusted based on (R value).
In the third aspect, by adjusting the rotation speed of the tube pump, the difference between the minimum value and the maximum value of the liquid consumption accompanying the variation in the flow resistance value (R value) of the liquid flow path can be more reliably ensured. Get smaller.

本発明の第４の態様は、前記吸引力の設定として、１回の吸引動作での前記吸引手段による吸引時間が前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて調整されていることを特徴とする第２又は３の態様の液体噴射装置にある。
かかる第４の態様では、吸引時間をさらに調整することで、液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）のばらつきに伴う液体消費量の最小値と最大値との差がより確実に小さくなる。 In the fourth aspect of the present invention, as the setting of the suction force, the suction time by the suction means in one suction operation is adjusted based on the channel resistance value (R value) of the liquid channel. The liquid ejecting apparatus according to the second or third aspect is characterized in that.
In the fourth aspect, by further adjusting the suction time, the difference between the minimum value and the maximum value of the liquid consumption accompanying the variation in the channel resistance value (R value) of the liquid channel is more reliably reduced. .

本発明の第５の態様は、前記吸引手段がチューブポンプによって前記圧力室内を吸引するものであり、前記吸引力の設定として、１回のクリーニング動作での前記チューブポンプの回転数が前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて調整されていることを特徴とする第４の態様の液体噴射装置にある。
かかる第５の態様では、チューブポンプの回転数（回転時間）を調整することで、インク流路の流路抵抗値（Ｒ値）のばらつきに伴う液体消費量の最小値と最大値との差がより確実に小さくなる。 According to a fifth aspect of the present invention, the suction means sucks the pressure chamber by a tube pump, and the number of rotations of the tube pump in one cleaning operation is set as the liquid flow rate as a setting of the suction force. The liquid ejecting apparatus according to the fourth aspect is adjusted based on a flow path resistance value (R value) of the path.
In the fifth aspect, by adjusting the rotation speed (rotation time) of the tube pump, the difference between the minimum value and the maximum value of the liquid consumption accompanying the variation in the flow path resistance value (R value) of the ink flow path. Is more reliably reduced.

本発明の第６の態様は、前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）が記録される記録手段を前記ヘッドユニットに具備すると共に、前記記録手段から前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）を読み取る読み取り手段を具備することを特徴とする第１〜５の何れかの態様の液体噴射装置にある。
かかる第６の態様では、Ｒ値に基づいて吸引手段の吸引力を容易に設定することが可能となる。 According to a sixth aspect of the present invention, the head unit includes recording means for recording a flow path resistance value (R value) of the liquid flow path, and the flow resistance value of the liquid flow path from the recording means. The liquid ejecting apparatus according to any one of the first to fifth aspects is provided with a reading unit that reads (R value).
In the sixth aspect, the suction force of the suction means can be easily set based on the R value.

本発明の第７の態様は、ノズルに連通する圧力室を含む液体流路を有し前記圧力室内の液体に圧力を付与して前記ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドを有するヘッドユニットと、前記ノズルから前記圧力室内を吸引して当該圧力室内の液体を排出させる吸引動作を実行する吸引手段とを具備する液体噴射装置の製造方法であって、前記液体噴射ヘッドの前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）を取得し、前記吸引手段による前記吸引力を前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて設定することを特徴とする液体噴射装置の製造方法にある。
かかる第７の態様では、液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）のばらつきに伴う液体消費量の最小値と最大値との差を極めて小さくすることができる。そして、このようにインク消費量の最小値と最大値との差が小さくなることで、圧力室内の液体に混入している気泡を確実に排出することができるだけの最低流速を確保しつつ、液体消費量を必要最低限に抑えることができる。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a head unit having a liquid flow path including a pressure chamber communicating with a nozzle and having a liquid ejecting head that applies a pressure to the liquid in the pressure chamber and discharges a droplet from the nozzle. And a suction unit that performs a suction operation for sucking the pressure chamber from the nozzle and discharging the liquid in the pressure chamber, wherein the liquid flow path of the liquid jet head A method for manufacturing a liquid ejecting apparatus, comprising: obtaining a flow path resistance value (R value) and setting the suction force by the suction unit based on a flow path resistance value (R value) of the liquid flow path is there.
In the seventh aspect, the difference between the minimum value and the maximum value of the liquid consumption accompanying the variation in the flow path resistance value (R value) of the liquid flow path can be made extremely small. In addition, the difference between the minimum value and the maximum value of the ink consumption is reduced in this way, so that the liquid can be discharged while ensuring the minimum flow velocity that can surely discharge bubbles mixed in the liquid in the pressure chamber. Consumption can be minimized.

本発明の第８の態様は、前記ヘッドユニットを製造する工程として、前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）を取得する取得工程と、取得した流路抵抗値（Ｒ値）を当該ヘッドユニットに記録する記録工程とを有すると共に、前記ヘッドユニットを搭載する工程として、前記ヘッドユニットに記録されている前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）を読み取る読取工程と、読み取った流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて前記吸引手段による前記吸引力を設定する設定工程とを有することを特徴とする第７の態様の液体噴射装置の製造方法にある。
かかる第８の態様では、Ｒ値に基づいて吸引力を比較的容易に設定することができる。 According to an eighth aspect of the present invention, as the process of manufacturing the head unit, an acquisition step of acquiring a flow path resistance value (R value) of the liquid flow path, and an acquired flow path resistance value (R value) A recording step of recording in the head unit, and as a step of mounting the head unit, a reading step of reading a flow path resistance value (R value) of the liquid channel recorded in the head unit, And a setting step of setting the suction force by the suction means based on a flow path resistance value (R value).
In the eighth aspect, the suction force can be set relatively easily based on the R value.

本発明の第９の態様は、前記液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）を、前記液体流路の寸法値から算出することを特徴とする第７又は８の態様の液体噴射装置の製造方法にある。
かかる第９の態様では、液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）が比較的容易に得られ、且つＲ値のばらつきに伴う液体消費量の最小値と最大値との差をより確実に小さくすることができる。 According to a ninth aspect of the present invention, in the liquid ejecting apparatus according to the seventh or eighth aspect, the flow path resistance value (R value) of the liquid flow path is calculated from a dimension value of the liquid flow path. In the manufacturing method.
In the ninth aspect, the channel resistance value (R value) of the liquid channel can be obtained relatively easily, and the difference between the minimum value and the maximum value of the liquid consumption accompanying the variation in the R value can be more reliably ensured. Can be small.

本発明の第１０の態様は、前記液体流路の寸法値が、前記ノズルの内径及び長さ、並びに各圧力室に供給される液体が貯留される貯留部と各圧力室とを繋ぐ供給路の幅、長さ及び深さであることを特徴とする第９の態様の液体噴射装置の製造方法にある。
かかる第１０の態様では、液体流路の流路抵抗値（Ｒ値）が比較的容易に得られ、且つＲ値のばらつきに伴う液体消費量の最小値と最大値との差をより確実に小さくすることができる。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a supply path in which the dimension value of the liquid flow path connects the internal diameter and length of the nozzle, and the storage section storing the liquid supplied to each pressure chamber and each pressure chamber. In the method of manufacturing a liquid ejecting apparatus according to the ninth aspect, the width, length, and depth of the liquid ejecting apparatus are the same.
In the tenth aspect, the channel resistance value (R value) of the liquid channel can be obtained relatively easily, and the difference between the minimum value and the maximum value of the liquid consumption accompanying the variation in the R value can be more reliably ensured. Can be small.

以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments.

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の概略斜視図である。
本実施形態の液体噴射装置は、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を有するインクジェット式記録装置（以下、記録装置）１であり、図１に示すように、記録ヘッドを有するヘッドユニット２（２Ａ及び２Ｂ）は、インク供給手段を構成するインクカートリッジ３（３Ａ及び３Ｂ）が着脱可能に設けられ、このヘッドユニット２を搭載したキャリッジ４は、装置本体５に取り付けられたキャリッジ軸６に軸方向移動自在に設けられている。なお、ヘッドユニット２Ａ及び２Ｂは、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a liquid ejecting apparatus according to Embodiment 1 of the invention.
The liquid ejecting apparatus of the present embodiment is an ink jet recording apparatus (hereinafter referred to as a recording apparatus) 1 having an ink jet recording head (hereinafter referred to as a recording head) that discharges ink droplets. As shown in FIG. The head unit 2 (2A and 2B) having the ink cartridge 3 (3A and 3B) constituting the ink supply means is detachably provided, and the carriage 4 on which the head unit 2 is mounted is attached to the apparatus main body 5. The carriage shaft 6 is provided so as to be movable in the axial direction. The head units 2A and 2B eject a black ink composition and a color ink composition, respectively.

また、キャリッジ軸６の一端部近傍には、駆動モータ７が設けられており、駆動モータ７の軸の先端部には外周に溝を有する第１のプーリ７ａが設けられている。さらに、キャリッジ軸６の他端部近傍には、駆動モータ７の第１のプーリ７ａに対応する第２のプーリ７ｂが回転自在に設けられており、これら第１のプーリ７ａと第２のプーリ７ｂとの間には環状でゴム等の弾性部材からなるタイミングベルト８が掛けられている。 A drive motor 7 is provided in the vicinity of one end of the carriage shaft 6, and a first pulley 7 a having a groove on the outer periphery is provided at the tip of the shaft of the drive motor 7. Further, a second pulley 7b corresponding to the first pulley 7a of the drive motor 7 is rotatably provided in the vicinity of the other end portion of the carriage shaft 6, and the first pulley 7a and the second pulley are provided. A timing belt 8 made of an elastic member such as rubber is hung between the belt 7b.

そして、駆動モータ７の駆動力がタイミングベルト８を介してキャリッジ４に伝達されることで、ヘッドユニット２を搭載したキャリッジ４はキャリッジ軸６に沿って移動される。一方、装置本体５にはキャリッジ４に沿ってプラテン９が設けられている。このプラテン９は図示しない紙送りモータの駆動力により回転できるようになっており、給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン９に巻き掛けられて搬送されるようになっている。 Then, the driving force of the driving motor 7 is transmitted to the carriage 4 via the timing belt 8, so that the carriage 4 on which the head unit 2 is mounted is moved along the carriage shaft 6. On the other hand, the apparatus body 5 is provided with a platen 9 along the carriage 4. The platen 9 can be rotated by a driving force of a paper feed motor (not shown), and a recording sheet S which is a recording medium such as paper fed by a paper feed roller is wound around the platen 9 and conveyed. It has become so.

また、キャリッジ４の移動方向の端部であるプラテン９の側方の非印字領域には、詳しくは後述するが、記録ヘッドのノズル近傍のインクを吸引する吸引動作を実行する吸引手段であるクリーニング装置４０が設けられている。 Further, in a non-printing area on the side of the platen 9 that is the end of the carriage 4 in the moving direction, as will be described in detail later, cleaning is a suction unit that performs a suction operation for sucking ink near the nozzles of the recording head. A device 40 is provided.

次に、実施形態１に係る記録ヘッドの構成について説明する。図２は、記録ヘッドの概略斜視図であり、図３は、その断面図である。本実施形態に係る記録ヘッド１０は、いわゆる静電駆動方式の記録ヘッドであり、キャビティ基板１１と、このキャビティ基板１１の両面にそれぞれ接合されるノズルプレート２０及び電極基板３０とで構成されている。 Next, the configuration of the recording head according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic perspective view of the recording head, and FIG. 3 is a cross-sectional view thereof. The recording head 10 according to the present embodiment is a so-called electrostatic drive type recording head, and includes a cavity substrate 11 and a nozzle plate 20 and an electrode substrate 30 respectively bonded to both surfaces of the cavity substrate 11. .

キャビティ基板１１は、例えば、面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方面側に開口する圧力室（キャビティ）１２がその幅方向に複数並設されている。また、本実施形態では、図２に示すように、キャビティ基板１１には、複数の圧力室１２が並設された列が２列形成されている。さらに、キャビティ基板１１には、各列の圧力室１２に共通するインク室（貯留部）となる共通インク室１３が形成されており、この共通インク室１３は、後述するインク供給路を介して各圧力室１２に連通されている。また、共通インク室１３の底壁には、共通インク室１３にインクを供給するためのインク供給孔１４が形成されている。また、キャビティ基板１１には、共通インク室１３の外側に、後述する個別電極に接続される個別端子部を露出させるための貫通孔１５が形成されている。なお、この貫通孔１５は、キャビティ基板１１の共通インク室１３とは反対側の端面まで連続的に形成されていてもよい。 The cavity substrate 11 is made of, for example, a silicon single crystal substrate having a plane orientation (110), and a plurality of pressure chambers (cavities) 12 opened on one side thereof are arranged in the width direction. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the cavity substrate 11 is formed with two rows in which a plurality of pressure chambers 12 are arranged in parallel. Further, the cavity substrate 11 is formed with a common ink chamber 13 serving as an ink chamber (reservoir) common to the pressure chambers 12 in each row. The common ink chamber 13 is connected via an ink supply path described later. The pressure chambers 12 communicate with each pressure chamber 12. An ink supply hole 14 for supplying ink to the common ink chamber 13 is formed on the bottom wall of the common ink chamber 13. The cavity substrate 11 is formed with a through hole 15 on the outside of the common ink chamber 13 for exposing an individual terminal portion connected to an individual electrode described later. The through hole 15 may be continuously formed up to the end surface of the cavity substrate 11 opposite to the common ink chamber 13.

なお、各圧力室１２の底壁は、圧力室１２内に圧力変化を生じさせるための振動板１６として機能し、且つこの振動板１６を変位させる静電気力を発生させるための共通電極としての役割を兼ねている。そして、キャビティ基板１１の貫通孔１５近傍には、ノズルプレート２０の後述する露出孔内に露出されて図示しない駆動配線が接続される共通端子部１７が形成されている。 The bottom wall of each pressure chamber 12 functions as a diaphragm 16 for causing a pressure change in the pressure chamber 12 and also serves as a common electrode for generating an electrostatic force that displaces the diaphragm 16. Doubles as In the vicinity of the through hole 15 of the cavity substrate 11, a common terminal portion 17 is formed which is exposed in an exposure hole described later of the nozzle plate 20 and is connected to a drive wiring (not shown).

ノズルプレート２０は、例えば、面方位（１００）のシリコン単結晶基板からなり、各圧力室１２に連通する複数のノズル２１が形成されている。そして、このノズルプレート２０は、キャビティ基板１１の開口面側に接合され、圧力室１２及び共通インク室１３の一方の面を形成している。また、ノズルプレート２０のキャビティ基板１１とは反対側の面には、ノズル２１に対応する領域に亘って厚さ方向の一部を除去したノズル段差部２２が形成されている。 The nozzle plate 20 is made of, for example, a silicon single crystal substrate having a plane orientation (100), and a plurality of nozzles 21 communicating with the pressure chambers 12 are formed. The nozzle plate 20 is bonded to the opening surface side of the cavity substrate 11 to form one surface of the pressure chamber 12 and the common ink chamber 13. Further, a nozzle step portion 22 is formed on the surface of the nozzle plate 20 opposite to the cavity substrate 11 by removing a part in the thickness direction over a region corresponding to the nozzle 21.

ここで、各ノズル２１は、インク滴が吐出される側に設けられてノズル段差部２２内に開口する略円形の小径部２１ａと、小径部２１ａよりも大きい径を有し小径部２１ａと圧力室１２とを連通する大径部２１ｂとからなる。そして、全てのノズル２１（小径部２１ａ）は、このノズル段差部２２内に開口しており、本実施形態では、このノズル段差部２２内のノズルプレート２０の表面がノズル面となる。 Here, each nozzle 21 is provided on the ink droplet ejection side and has a substantially circular small-diameter portion 21a that opens into the nozzle step portion 22, and has a diameter larger than that of the small-diameter portion 21a. The large-diameter portion 21 b communicates with the chamber 12. All the nozzles 21 (small-diameter portions 21a) are opened in the nozzle step portion 22, and in this embodiment, the surface of the nozzle plate 20 in the nozzle step portion 22 is a nozzle surface.

また、このノズルプレート２０のキャビティ基板１１との接合面には、圧力室１２と共通インク室１３との境界に対応する領域に、これら各圧力室１２と共通インク室１３とを連通するインク供給路２３が形成されている。また、ノズルプレート２０には、共通インク室１３の外側に対応する位置に、キャビティ基板１１の貫通孔１５に連通し、後述する個別端子部と共に共通端子部１７を露出させる露出孔２４が形成されている。なお、この露出孔２４は、貫通孔１５と同様に、共通インク室１３とは反対側の端面まで連続的に形成されていてもよい。 In addition, on the joint surface of the nozzle plate 20 with the cavity substrate 11, an ink supply that communicates each of the pressure chambers 12 and the common ink chamber 13 with a region corresponding to the boundary between the pressure chamber 12 and the common ink chamber 13. A path 23 is formed. The nozzle plate 20 is formed with an exposure hole 24 that communicates with the through hole 15 of the cavity substrate 11 at a position corresponding to the outside of the common ink chamber 13 and exposes the common terminal portion 17 together with the individual terminal portion described later. ing. The exposure hole 24 may be formed continuously up to the end surface opposite to the common ink chamber 13, similarly to the through hole 15.

また、このノズルプレート２０の表面、本実施形態では、ノズル段差部２２内には、例えば、フッ素含有シランカップリング化合物等からなる撥水撥油性材料からなる撥液膜２５が形成されている。これにより、ノズルプレート２０の表面（ノズル面）へのインク滴の付着を抑えている。 Further, a liquid repellent film 25 made of a water / oil repellent material made of, for example, a fluorine-containing silane coupling compound is formed on the surface of the nozzle plate 20, in the present embodiment, in the nozzle step portion 22. Thereby, adhesion of ink droplets to the surface (nozzle surface) of the nozzle plate 20 is suppressed.

一方、電極基板３０は、シリコン単結晶基板に近い熱膨張率を有する、例えば、ホウ珪酸ガラス等のガラス基板からなり、キャビティ基板１１の振動板１６側の面に接合されている。この電極基板３０の振動板１６に対向する領域には、各圧力室１２に対応して溝３１が形成されている。また、電極基板３０には、キャビティ基板１１のインク供給孔１４に対応する位置には、このインク供給孔１４に連通するインク導入孔３２が形成されている。そして、図示しないインクカートリッジ等のインク供給手段からこのインク導入孔３２及びインク供給孔１４を介して共通インク室１３にインクが充填されるようになっている。 On the other hand, the electrode substrate 30 is made of a glass substrate such as borosilicate glass having a thermal expansion coefficient close to that of a silicon single crystal substrate, and is bonded to the surface of the cavity substrate 11 on the vibration plate 16 side. A groove 31 corresponding to each pressure chamber 12 is formed in a region of the electrode substrate 30 facing the diaphragm 16. In addition, an ink introduction hole 32 communicating with the ink supply hole 14 is formed in the electrode substrate 30 at a position corresponding to the ink supply hole 14 of the cavity substrate 11. The common ink chamber 13 is filled with ink from an ink supply means such as an ink cartridge (not shown) through the ink introduction hole 32 and the ink supply hole 14.

また、各溝３１には、振動板１６を変位させる静電気力を発生させるための個別電極３３が、振動板１６との間に所定の間隔を確保した状態でそれぞれ配置されている。また、溝３１内には、キャビティ基板１１の貫通孔１５に対向する領域に、図示しない駆動配線が接続される個別端子部３４が形成されており、この個別端子部３４と各個別電極３３とはリード電極３５によって接続されている。なお、図示しないが、これら各個別電極３３及びリード電極３５は絶縁膜によって封止され、また個別端子部３４と共通端子部１７との間には、接続配線を介して駆動電圧パルスを印加するための発振回路が接続されている。 Further, in each groove 31, individual electrodes 33 for generating an electrostatic force that displaces the diaphragm 16 are arranged in a state where a predetermined gap is secured between the diaphragms 16. In the groove 31, an individual terminal portion 34 to which a drive wiring (not shown) is connected is formed in a region facing the through hole 15 of the cavity substrate 11, and the individual terminal portion 34 and each individual electrode 33 are connected to each other. Are connected by a lead electrode 35. Although not shown, each individual electrode 33 and the lead electrode 35 are sealed with an insulating film, and a driving voltage pulse is applied between the individual terminal portion 34 and the common terminal portion 17 via a connection wiring. For this purpose, an oscillation circuit is connected.

そして、このような記録ヘッド１０では、発振回路によって個別電極３３と振動板１６（キャビティ基板１１）との間に駆動電圧を印加すると、これら個別電極３３と振動板１６との隙間に発生する静電気力によって振動板１６が個別電極３３側に撓み変形して、圧力室１２の容積が拡大し、駆動電圧の印加を解除すると、振動板１６が元の状態に復帰し、圧力室１２の容積が収縮する。そして、このとき発生する圧力室１２内の圧力変化によって、圧力室１２内のインクの一部が、ノズル２１からインク滴として吐出される。 In such a recording head 10, when a driving voltage is applied between the individual electrode 33 and the diaphragm 16 (cavity substrate 11) by the oscillation circuit, static electricity generated in the gap between the individual electrode 33 and the diaphragm 16. When the vibration plate 16 is bent and deformed by the force to the individual electrode 33 side, the volume of the pressure chamber 12 is expanded and the application of the drive voltage is released, the vibration plate 16 returns to the original state, and the volume of the pressure chamber 12 is reduced. Shrink. Then, due to the pressure change in the pressure chamber 12 generated at this time, a part of the ink in the pressure chamber 12 is ejected from the nozzle 21 as an ink droplet.

また、上述したように、このような記録ヘッド１０を有するヘッドユニット２が搭載された記録装置１には、吸引手段であるクリーニング装置４０が非印字領域に設けられており（図１参照）、このクリーニング装置４０によって所定のタイミングで吸引動作が実行される。なお、吸引動作とは、ノズル２１から圧力室１２内を所定の吸引力で吸引して圧力室１２内のインクをノズル２１から排出させる動作であり、これにより印刷不良の発生を防止している。 Further, as described above, the recording apparatus 1 equipped with such a head unit 2 having the recording head 10 is provided with a cleaning device 40 as a suction means in a non-printing area (see FIG. 1). The cleaning device 40 performs a suction operation at a predetermined timing. The suction operation is an operation of sucking the pressure chamber 12 from the nozzle 21 with a predetermined suction force to discharge the ink in the pressure chamber 12 from the nozzle 21, thereby preventing the occurrence of printing defects. .

図４に示すように、本実施形態に係るクリーニング装置４０を構成する吸引キャップ４１は、記録ヘッド１０のノズルプレート２０に対向して、ノズルプレート２０に穿設された複数のノズル２１の全てを覆うように設けられている。具体的には、吸引キャップ４１は、ノズルプレート２０に対向する側の面に吸引口４１ａを有し、この吸引口４１ａの縁部がノズルプレート２０の表面に当接することでノズル２１の全てを覆うようになっている。また、吸引キャップ４１には、吸引口４１ａと反対側の面に吸引口４１ａと連通する連通口４１ｂが設けられ、この連通口４１ｂには吸引装置４２が吸引管４３を介して接続されている。 As shown in FIG. 4, the suction cap 41 constituting the cleaning device 40 according to the present embodiment opposes the nozzle plate 20 of the recording head 10, and removes all of the plurality of nozzles 21 formed in the nozzle plate 20. It is provided to cover. Specifically, the suction cap 41 has a suction port 41 a on the surface facing the nozzle plate 20, and the edge of the suction port 41 a abuts the surface of the nozzle plate 20, so that all of the nozzles 21 are placed. It comes to cover. The suction cap 41 is provided with a communication port 41b communicating with the suction port 41a on the surface opposite to the suction port 41a. A suction device 42 is connected to the communication port 41b via a suction tube 43. .

この吸引装置４２としては、吸引動作時に、所定の流速が得られる程度の吸引力で圧力室１２内を吸引できるものであれば、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、チューブポンプを用いている。このチューブポンプである吸引装置４２は、例えば、図５に示すように、可撓性チューブ４４の外形を円弧状に規制するチューブ支持面４５ａを有するポンプフレーム４５と、ステッピングモータ等の図示しない駆動手段に接続された駆動軸４６によって回動されるポンプホイル４７と、このポンプホイル４７の周縁部に回転可能に取り付けられた２つのローラ４８とを有する。そして、このような吸引装置４２では、ポンプホイル４７を、駆動軸４６を中心として回転させることにより、可撓性チューブ４４が各ローラ４８によって順次押し潰され、これにより圧力室１２内が吸引されるようになっている。 The suction device 42 is not particularly limited as long as the suction chamber 42 can suck the inside of the pressure chamber 12 with a suction force at which a predetermined flow velocity can be obtained during the suction operation. For example, in this embodiment, a tube pump is used. ing. As shown in FIG. 5, for example, the suction device 42 that is a tube pump includes a pump frame 45 having a tube support surface 45a that regulates the outer shape of the flexible tube 44 in an arc shape, and a drive (not shown) such as a stepping motor. The pump wheel 47 is rotated by a drive shaft 46 connected to the means, and two rollers 48 are rotatably attached to the peripheral edge of the pump wheel 47. In such a suction device 42, the flexible tube 44 is sequentially crushed by each roller 48 by rotating the pump wheel 47 about the drive shaft 46, and thereby the inside of the pressure chamber 12 is sucked. It has become so.

そして、このようなクリーニング装置４０の動作が後述する吸引制御手段によって制御されることで、例えば、電源投入時あるいは印刷の合間等の所定のタイミングで上述した吸引動作が実行される。具体的には、吸引キャップ４１をノズルプレート２０に密着させた状態で、チューブポンプである吸引装置４２によって吸引口４１ａ内を負圧にして圧力室１２内を所定の吸引力で吸引することにより、ノズル２１から圧力室１２内のインクを排出させる。これにより、圧力室１２内のノズル２１近傍の増粘したインクや、インクに混入している気泡等をノズル２１から排出することができ、印刷不良の発生を防止することができる。なお、吸引キャップ４１は、電源ＯＦＦ時等にノズル２１の全てを覆うことでノズル２１近傍のインクの乾燥及び増粘を防止する役割も果たす。 The operation of the cleaning device 40 is controlled by a suction control unit to be described later, so that the above-described suction operation is executed at a predetermined timing such as when the power is turned on or during printing. Specifically, with the suction cap 41 in close contact with the nozzle plate 20, the suction device 42, which is a tube pump, makes the suction port 41 a negative and sucks the pressure chamber 12 with a predetermined suction force. Then, the ink in the pressure chamber 12 is discharged from the nozzle 21. Thereby, the thickened ink in the vicinity of the nozzle 21 in the pressure chamber 12, the bubbles mixed in the ink, and the like can be discharged from the nozzle 21, and the occurrence of printing failure can be prevented. The suction cap 41 also serves to prevent drying and thickening of ink near the nozzle 21 by covering all of the nozzle 21 when the power is turned off.

ここで、図６に、このような記録装置１の機能ブロック図を示す。図６に示すように、本実施形態に係る記録装置１では、実際に印刷を行う機構部となる記録ヘッド１０と、記録ヘッド１０のノズル２１近傍のインクを吸引する吸引装置４２を含むクリーニング装置４０と、この記録ヘッド１０及びクリーニング装置４０の動作を制御する制御部５０とを有する。また、制御部５０は、印刷制御手段５１、記録ヘッド駆動回路５２、印刷位置制御手段５３、吸引制御手段５４と、算出手段５５とを有する。 Here, FIG. 6 shows a functional block diagram of such a recording apparatus 1. As shown in FIG. 6, the recording apparatus 1 according to the present embodiment includes a cleaning apparatus including a recording head 10 that is a mechanism unit that actually performs printing, and a suction device 42 that sucks ink in the vicinity of the nozzles 21 of the recording head 10. 40 and a control unit 50 that controls the operation of the recording head 10 and the cleaning device 40. The control unit 50 includes a print control unit 51, a recording head drive circuit 52, a print position control unit 53, a suction control unit 54, and a calculation unit 55.

印刷制御手段５１は、記録ヘッド１０の印刷動作を制御し、例えば、印刷信号の入力に伴って記録ヘッド駆動回路５２を介して記録ヘッド１０の駆動を制御してノズル２１からインク滴を吐出させる。印刷位置制御手段５３は、印刷時等に、記録ヘッド１０の主走査方向及び副走査方向の位置決めを行う。詳しくは、印刷位置制御手段５３は、駆動モータ７を駆動してキャリッジ４を主走査方向に移動することで記録ヘッド１０の主走査方向の位置決めを行い、また図示しない紙送りモータを駆動してプラテン９を回転させて記録シートＳを副走査方向に移動することで記録シートＳに対する記録ヘッド１０の副走査方向の位置決めを行う。 The print control unit 51 controls the printing operation of the recording head 10 and, for example, controls the driving of the recording head 10 via the recording head driving circuit 52 in accordance with the input of a print signal, thereby ejecting ink droplets from the nozzles 21. . The printing position control means 53 positions the recording head 10 in the main scanning direction and the sub scanning direction during printing or the like. Specifically, the printing position control means 53 drives the drive motor 7 to move the carriage 4 in the main scanning direction to position the recording head 10 in the main scanning direction, and drives a paper feed motor (not shown). By rotating the platen 9 and moving the recording sheet S in the sub scanning direction, the recording head 10 is positioned in the sub scanning direction with respect to the recording sheet S.

また、吸引制御手段５４は、クリーニング装置４０の動作を制御して記録ヘッド１０のノズル２１近傍のインクを吸引する吸引動作を行わせる。詳しくは、吸引制御手段５４は、印刷位置制御手段５３を介して記録ヘッド１０を吸引キャップ４１に対向する位置に移動し、記録ヘッド１０を吸引キャップ４１でキャッピングする。そして、詳しくは後述するが、制御部５０等に設けられる記憶部５６に記憶された回転速度等の駆動条件に基づいて、吸引装置４２を駆動することで、圧力室１２内を所定の吸引力で吸引する吸引動作を行わせる。 Further, the suction control unit 54 controls the operation of the cleaning device 40 to perform a suction operation for sucking ink in the vicinity of the nozzles 21 of the recording head 10. Specifically, the suction control unit 54 moves the recording head 10 to a position facing the suction cap 41 via the printing position control unit 53, and caps the recording head 10 with the suction cap 41. As will be described in detail later, the suction chamber 42 is driven based on the driving conditions such as the rotation speed stored in the storage unit 56 provided in the control unit 50 and the like, and thereby the inside of the pressure chamber 12 has a predetermined suction force. Make the suction operation to suck.

さらに、算出手段５５は、印刷時のインク滴の吐出回数や、吸引動作の実施回数等の条件に基づいてインク供給手段（インクカートリッジ）のインク残量を算出する。例えば、吸引動作の場合、１回の吸引動作で消費する計算上のインク消費量が予め設定されている。そして、算出手段５５は、吸引動作を実施する際に、この計算上のインク消費量（以下、「設定消費量」という）を、吸引動作の回数に応じてインク供給手段の全インク量から累積的に減算することによってインク供給手段のインク残量を算出する。また、例えば、インク供給手段が所定のインク残量となった時点で、例えば、インク交換ランプを点灯させる等により、ユーザにインク供給手段の交換を促す。 Further, the calculation unit 55 calculates the remaining amount of ink in the ink supply unit (ink cartridge) based on conditions such as the number of ink droplet ejections during printing and the number of times of suction operation. For example, in the case of a suction operation, a calculated ink consumption amount consumed in one suction operation is set in advance. Then, when performing the suction operation, the calculation unit 55 accumulates the calculated ink consumption (hereinafter referred to as “set consumption”) from the total ink amount of the ink supply unit according to the number of suction operations. The remaining amount of ink in the ink supply means is calculated by subtracting them. Further, for example, when the ink supply unit reaches a predetermined ink remaining amount, the user is prompted to replace the ink supply unit by, for example, lighting an ink replacement lamp.

このような本発明に係る記録装置１では、吸引動作を行う際のクリーニング装置（吸引手段）４０による吸引力が、記録ヘッド１０のインク流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて設定されている。なお、クリーニング装置４０の吸引力の設定とは、例えば、吸引動作を実行した際の吸引管４３内の流速（吸引速度）や、１回の吸引動作を実施する時間（吸引時間）等を設定することをいう。 In such a recording apparatus 1 according to the present invention, the suction force by the cleaning device (suction means) 40 when performing the suction operation is set based on the channel resistance value (R value) of the ink channel of the recording head 10. Has been. The setting of the suction force of the cleaning device 40 is, for example, the setting of the flow rate (suction speed) in the suction tube 43 when the suction operation is executed, the time for performing one suction operation (suction time), and the like. To do.

例えば、本実施形態では、記録ヘッド１０のインク流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて吸引装置４２の駆動条件を調整することで、上記吸引力の設定を行っている。本実施形態に係る吸引装置４２は、ステッピングモータである駆動手段で駆動されるチューブポンプであるため、Ｒ値に基づいてこの駆動手段の回転速度が調整されている。また、インク流路の流路抵抗値（Ｒ値）とは、以下に説明するように、例えば、ノズル２１及びインク供給路２３の寸法に基づいて算出される値である。 For example, in the present embodiment, the suction force is set by adjusting the driving condition of the suction device 42 based on the flow path resistance value (R value) of the ink flow path of the recording head 10. Since the suction device 42 according to the present embodiment is a tube pump that is driven by driving means that is a stepping motor, the rotational speed of the driving means is adjusted based on the R value. Further, the flow path resistance value (R value) of the ink flow path is a value calculated based on, for example, the dimensions of the nozzle 21 and the ink supply path 23 as described below.

以下、このようなインクジェット式記録装置の製造方法、具体的には、吸引装置４２の回転速度の設定に関する部分について説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing such an ink jet recording apparatus, specifically, a part related to setting of the rotation speed of the suction apparatus 42 will be described.

まず、記録ヘッド１０を具備するヘッドユニット２を製造する際に、記録ヘッド１０のインク流路の寸法を測定する。例えば、本実施形態では、ノズル２１（小径部２１ａ）の直径φｎ及びノズル２１の長さＬｎ、インク供給路２３の幅Ｗｓ、長さＬｓ及び深さＤｓを測定し、これらインク流路の寸法から、下記数式に基づいてインク流路の流路抵抗（Ｒ値）を算出する。 First, when the head unit 2 including the recording head 10 is manufactured, the dimensions of the ink flow path of the recording head 10 are measured. For example, in this embodiment, the diameter φn of the nozzle 21 (small diameter portion 21a), the length Ln of the nozzle 21, the width Ws, the length Ls, and the depth Ds of the ink supply path 23 are measured, and the dimensions of these ink flow paths are measured. Then, the flow path resistance (R value) of the ink flow path is calculated based on the following mathematical formula.

Ｒ値＝Ａ（Ｌｎ／φｎ^４）＋Ｂ（Ｌｓ／（Ｗｓ^３×Ｄｓ））
（Ａ，Ｂは定数）
次いで、このように算出したＲ値をヘッドユニット２に記録する。このヘッドユニット２への記録方法は、ヘッドユニット２をキャリッジ４に搭載する際に、記録したＲ値を読み取り可能な方法であればよく、例えば、本実施形態では、ヘッドユニット２の側面にＲ値を直接書き込むようにしている。 R value = A (Ln / φn ⁴ ) + B (Ls / (Ws ³ × Ds))
(A and B are constants)
Next, the R value calculated in this way is recorded in the head unit 2. The recording method for the head unit 2 may be any method that can read the recorded R value when the head unit 2 is mounted on the carriage 4. The value is written directly.

そして、Ｒ値を記録したヘッドユニット２をキャリッジ４に搭載する際に、ヘッドユニット２の側面に記録されているＲ値を読み取り、読み取ったＲ値に基づいて吸引装置４２の回転速度（吸引装置４２を構成する駆動手段の回転速度）を、制御部５０の記憶部５６に記憶させる。例えば、本実施形態では、ヘッドユニット２に記載されているＲ値を作業者が目視によって読み取ってヘッドユニット２をキャリッジ４に搭載し、その後、記録装置１に所定の検査装置（コンピュータ）を接続して記録装置１の検査あるいは調整等を行っている。そして、この検査装置によって記録装置１の検査等を行う際に、この検査装置にＲ値を入力することで、Ｒ値に基づいた吸引装置４２の回転速度が、駆動条件として、制御部５０の記憶部５６に書き込まれるようになっている。 Then, when the head unit 2 on which the R value is recorded is mounted on the carriage 4, the R value recorded on the side surface of the head unit 2 is read, and the rotation speed of the suction device 42 (suction device) is based on the read R value. , The rotational speed of the driving means constituting 42) is stored in the storage unit 56 of the control unit 50. For example, in the present embodiment, an R value described in the head unit 2 is visually read by an operator, the head unit 2 is mounted on the carriage 4, and then a predetermined inspection device (computer) is connected to the recording apparatus 1. Thus, the inspection or adjustment of the recording apparatus 1 is performed. When the recording apparatus 1 is inspected by this inspection apparatus, the rotation speed of the suction device 42 based on the R value is input to the inspection apparatus as a driving condition. The data is written in the storage unit 56.

具体的には、下記表１に示すようなＲ値と、吸引装置４２の回転速度を決定するポンプ設定の基準値、ポンプ設定値の係数等が関連付けられたテーブルを検査装置に記憶させておき、検査装置にＲ値が入力されると、このテーブルに基づいて吸引装置４２の回転速度（ポンプ設定値）が記録装置１の制御部５０の記憶部５６に書き込まれることになる。 Specifically, a table in which the R value as shown in Table 1 below is associated with the reference value of the pump setting that determines the rotation speed of the suction device 42, the coefficient of the pump setting value, and the like is stored in the inspection device. When the R value is input to the inspection device, the rotation speed (pump setting value) of the suction device 42 is written in the storage unit 56 of the control unit 50 of the recording device 1 based on this table.

ここで、本実施形態では、吸引装置４２の駆動手段はステッピングモータであるため、上記表１に示すように、回転速度を設定する値（ポンプ設定の基準値）として、例えば、１秒毎のステップ数ｐ＿０１〜ｐ＿４００がそれぞれ設定されている。また、流路抵抗値（Ｒ値）は、Ｒ値の数値範囲に応じて複数のランクＡ〜Ｅ（Ａ：Ｒ値最大）に分けられており、各ランク毎に、ポンプ設定値の係数が、ポンプ設定の基準値ｐ＿０１〜ｐ＿４００に対応してそれぞれ設定されている。そして、検査装置にＲ値が入力されると、このようなテーブルを参照して、Ｒ値のランクに対応するポンプ設定値の係数が選択されると共に、選択された係数に基づいて算出されたポンプ設定値（駆動手段の回転速度）が制御部５０の記憶部５６に書き込まれる。例えば、Ｒ値がランクＣである場合、基準値ｐ＿０１〜ｐ＿４００のそれぞれに対応する係数を乗じた値、例えば、ｐ＿０１×０．７５、ｐ＿０２×０．０７等が、ポンプ設定値として制御部５０の記憶部５６に書き込まれる。なお、テーブルとしては、Ｒ値と、各ランクのＲ値に対応するポンプ設定値がそれぞれ関連づけられたもの等であってもよいことは言うまでもない。 Here, in this embodiment, since the driving means of the suction device 42 is a stepping motor, as shown in Table 1 above, as a value for setting the rotational speed (pump setting reference value), for example, every second The number of steps p_01 to p_400 is set. Further, the flow path resistance value (R value) is divided into a plurality of ranks A to E (A: R value maximum) according to the numerical value range of the R value, and the coefficient of the pump set value is determined for each rank. These are set corresponding to the reference values p_01 to p_400 of the pump setting. When the R value is input to the inspection apparatus, the pump setting value coefficient corresponding to the rank of the R value is selected with reference to such a table, and calculated based on the selected coefficient. The pump set value (rotation speed of the driving means) is written in the storage unit 56 of the control unit 50. For example, when the R value is rank C, values obtained by multiplying coefficients corresponding to the reference values p_01 to p_400, for example, p_01 × 0.75, p_02 × 0.07, and the like are set as the pump setting values by the control unit 50. Is stored in the storage unit 56. Needless to say, the table may be one in which the R value is associated with the pump setting value corresponding to the R value of each rank.

そして、吸引動作を実施する際には、吸引制御手段５４が、この記憶部５６に記憶されたポンプ設定値に基づいてチューブポンプである吸引装置４２の駆動を制御する。 Then, when performing the suction operation, the suction control means 54 controls the driving of the suction device 42 that is a tube pump based on the pump setting value stored in the storage unit 56.

このように、インク流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて記録装置１毎に吸引装置４２の回転速度の設定を変化させることで、すなわち、吸引力を変化させることで、吸引動作によるインク消費量は、インク流路の流路抵抗値（Ｒ値）の変化に応じて、例えば、図７に実線で示すように変化するため、インク消費量の最小値Ｃ１と最大値Ｃ２との差は極めて小さい。一方、従来の記録装置では、吸引動作によるインク消費量は、図７に点線で示すように、流路抵抗値（Ｒ値）の増加に伴って直線的に低下するため、インク消費量の最小値Ｃ１と最大値Ｃ２′との差は本発明に係る記録装置と比較してかなり大きくなる。 As described above, the suction operation is performed by changing the setting of the rotation speed of the suction device 42 for each recording device 1 based on the channel resistance value (R value) of the ink channel, that is, by changing the suction force. The ink consumption amount due to the ink flow amount changes, for example, as shown by the solid line in FIG. 7 in accordance with the change in the flow path resistance value (R value) of the ink flow path, so that the minimum value C1 and the maximum value C2 The difference is very small. On the other hand, in the conventional recording apparatus, the ink consumption by the suction operation decreases linearly as the flow path resistance value (R value) increases as shown by the dotted line in FIG. The difference between the value C1 and the maximum value C2 'is considerably larger than that of the recording apparatus according to the present invention.

そして、本発明では、このようにインク消費量の最小値Ｃ１と最大値Ｃ２との差が小さくなることで、圧力室１２内のインクに混入している気泡を確実に排出することができるだけの最低流速を確保しつつ、インク消費量を必要最低限に抑えることができる。したがって、インクカートリッジ（インク供給手段）の寿命を延ばすことができる。 In the present invention, since the difference between the minimum value C1 and the maximum value C2 of the ink consumption is reduced in this way, bubbles mixed in the ink in the pressure chamber 12 can be surely discharged. Ink consumption can be suppressed to the minimum necessary while ensuring the minimum flow rate. Therefore, the life of the ink cartridge (ink supply means) can be extended.

また、上述した「設定消費量」は、実際のインク消費量の最大値Ｃ２に設定される。このため、インク供給手段の計算上のインク残量と実際のインク残量との差が小さくなり、またこの差の各記録装置でのばらつきも小さくなる。これにより、全ての記録装置において、実質的に個体差無く、インク供給手段（インクカートリッジ）内のインクを効率的に使用することができる。すなわち、インク供給手段内のインクをほぼ完全に使用することができるようになる。よって、ランニングコストを抑えた液体噴射装置を実現することができる。 The “set consumption” described above is set to the maximum value C2 of the actual ink consumption. For this reason, the difference between the calculated ink remaining amount and the actual ink remaining amount of the ink supply means is reduced, and the variation of each difference in each printing apparatus is also reduced. Thereby, in all the recording apparatuses, the ink in the ink supply means (ink cartridge) can be used efficiently with substantially no individual difference. That is, the ink in the ink supply means can be used almost completely. Therefore, a liquid ejecting apparatus with reduced running cost can be realized.

なお、本実施形態では、流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて、吸引手段の吸引速度の調整として吸引装置４２の回転速度の調整を行うようにしたが、吸引手段の吸引時間の調整として吸引装置４２の回転数（回転時間）の調整をさらに行うようにしてもよい。これにより、インク供給手段内のインクをさらに有効に利用することができる。 In this embodiment, the rotation speed of the suction device 42 is adjusted as adjustment of the suction speed of the suction means based on the flow path resistance value (R value). However, as adjustment of the suction time of the suction means. The rotation speed (rotation time) of the suction device 42 may be further adjusted. Thereby, the ink in an ink supply means can be utilized more effectively.

また、本実施形態では、ヘッドユニット２の側面にＲ値を記録し、ヘッドユニット２をキャリッジ４に搭載する際に、記録したＲ値を目視によって読み取り、読み取ったＲ値を検査装置に書き込むことで、制御部５０の記憶部５６に吸引装置４２の回転速度（ポンプ設定値）が書き込まれるようにしたが、勿論、吸引装置４２の回転速度の設定方法（記録装置の製造方法）は、このような方法に限定されるものではない。例えば、Ｒ値を、バーコード、ＱＲコード等にコード化してヘッドユニット２の側面に貼付し、ヘッドユニット２をキャリッジ４に搭載する際に、所定のコードリーダによってＲ値を読み取るようにしてもよい。 In the present embodiment, the R value is recorded on the side surface of the head unit 2, and when the head unit 2 is mounted on the carriage 4, the recorded R value is visually read and the read R value is written in the inspection apparatus. Thus, the rotational speed (pump setting value) of the suction device 42 is written in the storage unit 56 of the control unit 50. Of course, the rotational speed setting method of the suction device 42 (the manufacturing method of the recording device) It is not limited to such a method. For example, the R value is encoded into a bar code, a QR code or the like and affixed to the side surface of the head unit 2, and when the head unit 2 is mounted on the carriage 4, the R value may be read by a predetermined code reader. Good.

また、本実施形態では、Ｒ値に基づいて駆動手段（吸引装置４２）の回転速度が制御部５０の記憶部５６に書き込まれるようにしたが、これに限定されず、例えば、上記表１のようなテーブルを記録装置１の制御部５０の記憶部５６に記憶させておき、この制御部５０の記憶部５６にＲ値を書き込むことで、記録装置１の制御部５０でＲ値に基づいて吸引装置４２の回転速度が設定されるようにしてもよい。また、この場合、例えば、Ｒ値をヘッドユニット２に取り付けられた集積回路（ＩＣ）に記録するようにしてもよい。そして、記録装置１に、ヘッドユニット２がキャリッジに搭載された状態で、ヘッドユニット２のＩＣが接触可能な位置にＩＣからＲ値を読み取る読み取り装置を設けておき、読み取り装置で読み取ったＲ値が制御部５０の記憶部５６に書き込まれるようにしてもよい。 In the present embodiment, the rotational speed of the driving means (suction device 42) is written in the storage unit 56 of the control unit 50 based on the R value. However, the present invention is not limited to this. Such a table is stored in the storage unit 56 of the control unit 50 of the recording apparatus 1, and the R value is written in the storage unit 56 of the control unit 50, so that the control unit 50 of the recording apparatus 1 is based on the R value. The rotation speed of the suction device 42 may be set. In this case, for example, the R value may be recorded on an integrated circuit (IC) attached to the head unit 2. The recording apparatus 1 is provided with a reading device that reads the R value from the IC at a position where the IC of the head unit 2 can be contacted with the head unit 2 mounted on the carriage, and the R value read by the reading device. May be written in the storage unit 56 of the control unit 50.

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態では、インク流路の流路抵抗値（Ｒ値）に基づいて、吸引手段による吸引力（吸引装置の回転速度）を調整するようにしたが、例えば、Ｒ値に基づいて設定消費量をさらに調整するようにしてもよい。例えば、流路抵抗値（Ｒ値）の各ランクの範囲を変化させる等により、流路抵抗値（Ｒ値）のばらつきに伴うインク消費量が図８のような変化を示す場合、すなわち、Ｒ値の各ランクでの最大インク消費量Ｃ２（Ｃ２ａ〜Ｃ２ｅ）に差が生じる場合には、Ｒ値のランクに応じて、設定消費量をさらに調整するようにしてもよい。例えば、「設定消費量」が各ランクの最大インク消費量Ｃ２（Ｃ２ａ〜Ｃ２ｅ）となるように調整するようにしてもよい。これにより、インク消費量の最小値Ｃ１と最大値Ｃ２との差をさらに小さくすることができるため、インク供給手段のインクをさらに有効に消費することができる。 (Other embodiments)
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to the said embodiment. In the above-described embodiment, the suction force (rotation speed of the suction device) by the suction means is adjusted based on the flow path resistance value (R value) of the ink flow path. However, for example, it is set based on the R value. The consumption amount may be further adjusted. For example, when the ink consumption due to variations in the flow resistance value (R value) changes as shown in FIG. 8 by changing the range of each rank of the flow resistance value (R value), that is, R When there is a difference in the maximum ink consumption C2 (C2a to C2e) in each rank of values, the set consumption may be further adjusted according to the rank of the R value. For example, the “set consumption” may be adjusted to be the maximum ink consumption C2 (C2a to C2e) of each rank. As a result, the difference between the minimum value C1 and the maximum value C2 of the ink consumption can be further reduced, so that the ink of the ink supply means can be consumed more effectively.

また、上述の実施形態では、例えば、表１に示したようなテーブルに基づいて、Ｒ値に応じた吸引装置の回転速度を設定するようにしたが、これに限定されず、例えば、所定の計算式に基づいてＲ値に応じた吸引装置の回転速度を設定するようにしてもよい。さらに上述の実施形態では、Ｒ値をインク流路の寸法から算出するようにしたが、これに限定されず、例えば、記録ヘッドにおいてノズルから実際にインク滴を吐出させ、その吐出量（流量）に基づいてインク流路の流路抵抗値（Ｒ値）を算出するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, for example, the rotation speed of the suction device according to the R value is set based on the table shown in Table 1, but the present invention is not limited to this. You may make it set the rotational speed of the attraction | suction apparatus according to R value based on a calculation formula. Furthermore, in the above-described embodiment, the R value is calculated from the dimensions of the ink flow path. However, the present invention is not limited to this. For example, an ink droplet is actually ejected from a nozzle in a recording head, and the ejection amount (flow rate) is The flow path resistance value (R value) of the ink flow path may be calculated based on the above.

また、上述の実施形態では、インクジェット式記録ヘッドとして、静電駆動方式の記録ヘッドを例示したが、勿論、インクジェット式記録ヘッドの駆動方式は、特に限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the electrostatic drive type recording head is exemplified as the ink jet type recording head. However, the driving method of the ink jet type recording head is not particularly limited.

さらに、上述した実施形態では、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置を挙げて本発明を説明したが、本発明は広く液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置にも勿論適用することができる。具体的には、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を具備する液体噴射装置が挙げられる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention has been described with reference to an ink jet recording apparatus including an ink jet recording head as an example of the liquid ejecting apparatus. However, the present invention is widely intended for all liquid ejecting apparatuses. Of course, the present invention can also be applied to a liquid ejecting apparatus including a liquid ejecting head that ejects liquid other than ink. Specifically, for example, various recording heads used in image recording apparatuses such as printers, color material ejection heads used in the manufacture of color filters such as liquid crystal displays, electrodes such as organic EL displays and FEDs (surface emitting displays) Examples thereof include a liquid ejecting apparatus including an electrode material ejecting head used for forming, a bioorganic matter ejecting head used for biochip production, and the like.

実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a recording apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る記録ヘッドの概略斜視図である。2 is a schematic perspective view of a recording head according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the recording head according to the first embodiment. 実施形態１に係るクリーニング装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a cleaning device according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る吸引装置の概略平面図である。1 is a schematic plan view of a suction device according to Embodiment 1. FIG. 実施形態１に係る記録装置の制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram of the recording apparatus according to the first embodiment. 流路抵抗値とインク消費量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a flow-path resistance value and ink consumption. 流路抵抗値とインク消費量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a flow-path resistance value and ink consumption.

Explanation of symbols

１記録装置、２ヘッドユニット、３インクカートリッジ、４キャリッジ、５装置本体、６キャリッジ軸、７駆動モータ、８タイミングベルト、９プラテン、１０記録ヘッド、１１キャビティ基板、１２圧力室、１３共通インク室、１４インク供給孔、１５貫通孔、１６振動板、１７共通端子部、２０ノズルプレート、２１ノズル、２２ノズル段差部、２３インク供給路、２４露出孔、２５撥液膜、３０電極基板、３１溝、３２インク導入孔、３３個別電極、３４個別端子部、３５リード電極、４０クリーニング装置、４２吸引装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording device, 2 Head unit, 3 Ink cartridge, 4 Carriage, 5 Apparatus main body, 6 Carriage shaft, 7 Drive motor, 8 Timing belt, 9 Platen, 10 Recording head, 11 Cavity substrate, 12 Pressure chamber, 13 Common ink chamber , 14 ink supply hole, 15 through hole, 16 diaphragm, 17 common terminal portion, 20 nozzle plate, 21 nozzle, 22 nozzle stepped portion, 23 ink supply path, 24 exposed hole, 25 liquid repellent film, 30 electrode substrate, 31 Groove, 32 Ink introduction hole, 33 Individual electrode, 34 Individual terminal section, 35 Lead electrode, 40 Cleaning device, 42 Suction device

Claims

A head unit having a liquid flow path including a pressure chamber communicating with the nozzle and having a liquid ejecting head for applying a pressure to the liquid in the pressure chamber and discharging droplets from the nozzle; and a predetermined amount in the pressure chamber from the nozzle A suction unit that performs a suction operation for discharging the liquid in the pressure chamber by sucking with the suction force of the pressure chamber, and the suction force by the suction unit is set to a channel resistance value (R value) of the liquid channel. A liquid ejecting apparatus which is set based on the above.

2. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein as the setting of the suction force, a suction speed by the suction unit is adjusted based on a flow path resistance value (R value) of the liquid flow path.

The suction means sucks the pressure chamber with a tube pump, and the rotation speed of the tube pump is adjusted based on the flow resistance value (R value) of the liquid flow path as the setting of the suction force. The liquid ejecting apparatus according to claim 2, wherein the liquid ejecting apparatus is a liquid ejecting apparatus.

3. The suction force is set based on a flow resistance value (R value) of the liquid flow path as a setting of the suction force based on a flow resistance value (R value) of the liquid flow path. 4. The liquid ejecting apparatus according to 3.

The suction means sucks the pressure chamber with a tube pump, and the number of rotations of the tube pump in one cleaning operation is the flow resistance value (R value) of the liquid flow path as a setting of the suction force. The liquid ejecting apparatus according to claim 4, wherein the liquid ejecting apparatus is adjusted on the basis of

The head unit includes recording means for recording the flow path resistance value (R value) of the liquid flow path, and reading means for reading the flow path resistance value (R value) of the liquid flow path from the recording means. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, further comprising:

A head unit having a liquid flow path including a pressure chamber communicating with a nozzle and having a liquid ejecting head for applying a pressure to the liquid in the pressure chamber and ejecting liquid droplets from the nozzle; and suctioning the pressure chamber from the nozzle And a suction unit that performs a suction operation for discharging the liquid in the pressure chamber.
Acquiring a flow path resistance value (R value) of the liquid flow path of the liquid ejecting head, and setting the suction force by the suction means based on the flow path resistance value (R value) of the liquid flow path. A method for manufacturing a liquid ejecting apparatus.

As the process of manufacturing the head unit, an acquisition process of acquiring a flow path resistance value (R value) of the liquid flow path, and a recording process of recording the acquired flow path resistance value (R value) in the head unit. In addition, as a step of mounting the head unit, a reading step of reading a flow channel resistance value (R value) of the liquid flow channel recorded in the head unit, and a read flow channel resistance value (R value) The liquid ejecting apparatus manufacturing method according to claim 7, further comprising a setting step of setting the suction force by the suction unit based on the setting step.

The method for manufacturing a liquid ejecting apparatus according to claim 7, wherein a flow path resistance value (R value) of the liquid flow path is calculated from a dimension value of the liquid flow path.

The dimension value of the liquid flow path is the inner diameter and length of the nozzle, and the width, length, and depth of the supply path that connects the storage section storing the liquid supplied to each pressure chamber and each pressure chamber. The method for manufacturing a liquid ejecting apparatus according to claim 9, wherein the liquid ejecting apparatus is provided.