JP2008246860A - Inkjet recording device - Google Patents

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JP2008246860A JP2007091430A JP2007091430A JP2008246860A JP 2008246860 A JP2008246860 A JP 2008246860A JP 2007091430 A JP2007091430 A JP 2007091430A JP 2007091430 A JP2007091430 A JP 2007091430A JP 2008246860 A JP2008246860 A JP 2008246860A
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Kenichi Satake
健一 佐武
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Kyocera Document Solutions Inc
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Kyocera Mita Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet recording device having a feeding system not leaving air in an ink feeding path when filling with ink. <P>SOLUTION: In the inkjet recording device 1, a valve drive control section 53 can fill the inside of a head 2 with the ink and discharge air in a second tube 5 having a solenoid valve 51 into an ink tank 3 by opening and closing the solenoid valve 51 when not printing and when driving a pump 41 arranged in a first tube 4. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、インク滴を吐出することで印字を行うインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to an inkjet recording apparatus that performs printing by ejecting ink droplets.

従来、インクジェット記録装置において、インク滴を吐出するヘッドにインクを供給する種々の機構が提案されている。   Conventionally, in an ink jet recording apparatus, various mechanisms for supplying ink to a head for ejecting ink droplets have been proposed.

例えば特許文献1には、複数のインク吐出口と共通液室とを備えるヘッドを有するインクジェット記録装置であって、インクを貯留するインク供給タンクから、供給管によりインクを共通液室に供給するようになっている第一のインクジェット記録装置が記載されている。この供給管は閉回路部を備えており、この閉回路部には、吐出口がヘッド側に連通する回復ポンプが設けられている。また、第一のインクジェット記録装置には、循環管が設けられており、この循環管には電磁弁が設けられている。   For example, Patent Document 1 discloses an ink jet recording apparatus having a head including a plurality of ink discharge ports and a common liquid chamber, and supplies ink from an ink supply tank that stores ink to the common liquid chamber through a supply pipe. A first ink jet recording apparatus is described. The supply pipe is provided with a closed circuit portion, and a recovery pump whose discharge port communicates with the head side is provided in the closed circuit portion. The first ink jet recording apparatus is provided with a circulation pipe, and this circulation pipe is provided with an electromagnetic valve.

第一のインクジェット記録装置は、印字時には電磁弁を閉じて、供給管の、回復ポンプが設けられていない分岐管を経て、インク供給タンクからインクをその自重により共通液室へ補給する。   The first ink jet recording apparatus closes the electromagnetic valve at the time of printing, and replenishes the common liquid chamber with ink by its own weight from the ink supply tank through the branch pipe of the supply pipe not provided with the recovery pump.

一方、共通液室や供給系に残留する気泡の除去と共にヘッドを冷却するために実施される回復動作時には、第一のインクジェット記録装置は、電磁弁を開き、さらに回復ポンプを起動して、供給管により共通液室にインクを送り込み、共通液室から循環管によりインクをインク供給タンクに戻して循環させる。   On the other hand, during the recovery operation that is performed to cool the head along with the removal of bubbles remaining in the common liquid chamber and supply system, the first inkjet recording device opens the solenoid valve and starts the recovery pump to supply Ink is fed into the common liquid chamber through the pipe, and the ink is returned from the common liquid chamber to the ink supply tank through the circulation pipe and circulated.

また、インクが満たされていない状態のヘッド及び供給管にインクを充填させる初期充填時に、第一のインクジェット記録装置は、回復ポンプにより供給管を経て共通液室にインクを送り、気泡の排出と共にインクを吐出口から吐出させる。   Also, at the time of initial filling in which ink is filled in the head and the supply pipe that are not filled with ink, the first inkjet recording apparatus sends ink to the common liquid chamber through the supply pipe by the recovery pump, and discharges the bubbles. Ink is ejected from the ejection port.

特許文献1にはさらに、供給管が閉回路部を備えず、供給管に設けられた回復ポンプの吐出口がインク供給タンク側に連通し、インク供給タンクの上部に空気弁を設けた点以外は、第一のインクジェット記録装置と同一の構成である第二のインクジェット記録装置が記載されている。   Further, Patent Document 1 further includes that the supply pipe does not have a closed circuit portion, the discharge port of the recovery pump provided in the supply pipe communicates with the ink supply tank side, and an air valve is provided above the ink supply tank. Describes a second inkjet recording apparatus having the same configuration as the first inkjet recording apparatus.

第二のインクジェット記録装置で、印字時には空気弁を開き、インク供給タンクからインクをその自重により共通液室へ補給する。一方、第二のインクジェット記録装置では、回復動作時には、空気弁を閉じて回復ポンプを起動して、供給管により供給液室にインクを送り込み、供給液室から循環管によりインクを供給タンクに戻して循環させる。
特開平3−234652号公報(1991年10月18日公開)
In the second ink jet recording apparatus, the air valve is opened during printing, and the ink is supplied from the ink supply tank to the common liquid chamber by its own weight. On the other hand, in the second ink jet recording apparatus, during the recovery operation, the air valve is closed and the recovery pump is started, ink is supplied to the supply liquid chamber through the supply pipe, and ink is returned from the supply liquid chamber to the supply tank through the circulation pipe. Circulate.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-234652 (released on October 18, 1991)

しかし、従来の技術では、インク供給系路における気泡の除去等が充分であるとはいえず、改良の余地があった。   However, in the conventional technique, it cannot be said that the removal of bubbles in the ink supply path is sufficient, and there is room for improvement.

例えば特許文献1の第一のインクジェット記録装置では、初期充填時にポンプを駆動しても、回復ポンプが設けられていない上記分岐管には空気が残留する。この空気は印字時にヘッドに入り、吐出不良の原因となる。   For example, in the first inkjet recording apparatus of Patent Document 1, even if the pump is driven during initial filling, air remains in the branch pipe where no recovery pump is provided. This air enters the head during printing and causes ejection failure.

また、特許文献1の第二のインクジェット記録装置では、回復動作時にヘッドに負圧がかかる。その結果、インク吐出口から空気を取り込んでしまう虞がある。   Further, in the second ink jet recording apparatus of Patent Document 1, negative pressure is applied to the head during the recovery operation. As a result, air may be taken in from the ink discharge port.

そこで、本発明は、従来の技術の問題点に鑑み、ヘッド内に気泡がない状態で印字の実行が可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of performing printing in a state where there is no bubble in the head in view of the problems of the conventional technology.

上記課題を解決するために、本発明のインクジェット記録装置は、インク滴を吐出するノズルと、少なくとも2個で一対となるインク供給口と、一対となるインク供給口同士を連通させると共に、各インク供給口を上記ノズルにそれぞれ連通させるインク流路と、を備えるヘッドと、インクを貯留するインクタンクと、一対となるインク供給口のうち少なくとも1つのインク供給口と、上記インクタンクと、を連通させる第一チューブと、一対となるインク供給口のうち他のインク供給口と、上記インクタンクと、を連通させる第二チューブと、上記第一チューブを介して上記インクタンクから上記ヘッドに向けてインクを送るポンプと、上記第二チューブに設けられ、開閉可能な弁と、上記ポンプを制御するポンプ制御部と、上記弁の開閉を制御する弁制御部と、を備え、上記ヘッドと上記インクタンクは、上記ノズル内のインクメニスカスの表面張力によって、第二チューブを介して上記インクタンクから上記ヘッドへインクが供給されるように配されており、上記ポンプ制御部は、印字時には上記ポンプを停止させ、非印字時には上記ポンプを稼動させることができるようになっており、上記弁制御部は、印字時には、上記弁を開けることで、上記インクメニスカスの表面張力によって上記インクタンクから上記ヘッドへインクを供給させると共に、非印字時で上記ポンプが稼働中に、上記弁を開閉させることができるようになっている。   In order to solve the above-described problems, an ink jet recording apparatus according to the present invention communicates at least two nozzles for ejecting ink droplets, a pair of ink supply ports, and a pair of ink supply ports. A head including an ink flow path that communicates each of the supply ports with the nozzles, an ink tank that stores ink, at least one of the pair of ink supply ports, and the ink tank communicate with each other. A first tube to be communicated, a second tube that communicates with the other ink supply port of the pair of ink supply ports, and the ink tank, and the ink tank to the head via the first tube. A pump for sending ink; a valve provided in the second tube, which can be opened and closed; a pump controller for controlling the pump; and opening and closing the valve A valve control unit for controlling, and the head and the ink tank are arranged so that ink is supplied from the ink tank to the head via the second tube by the surface tension of the ink meniscus in the nozzle. The pump control unit can stop the pump during printing and can operate the pump during non-printing. The valve control unit can open the valve during printing. Ink is supplied from the ink tank to the head by the surface tension of the ink meniscus, and the valve can be opened and closed while the pump is operating during non-printing.

本発明のインクジェット記録装置は、印字時には、ノズル内のインクメニスカスの表面張力を利用して、第二チューブを介してインクタンクからヘッドへインクを供給することができる。その一方で、上記インクジェット記録装置が、非印字時に、ポンプを稼動しつつ弁を開けると、第一チューブを通ってヘッドへ送られたインクは、さらに第二チューブを通ってインクタンクへと戻される。これによって、第一及び第二チューブ内の空気がインクタンク内に排出される。そして、インクジェット記録装置は、ポンプ稼動中に弁を閉じて、インクが第二チューブ内を通れないようにすることで、ヘッド内にインクを充填させることができる。   The ink jet recording apparatus of the present invention can supply ink from the ink tank to the head via the second tube by utilizing the surface tension of the ink meniscus in the nozzle during printing. On the other hand, when the ink jet recording apparatus opens the valve while operating the pump during non-printing, the ink sent to the head through the first tube is further returned to the ink tank through the second tube. It is. As a result, the air in the first and second tubes is discharged into the ink tank. The ink jet recording apparatus can fill the ink in the head by closing the valve while the pump is operating so that the ink cannot pass through the second tube.

また、本発明のインクジェット記録装置は、上記第二チューブの端部は、上記インクタンク内で上記第一チューブの端部より上方に配されることが好ましい。   In the ink jet recording apparatus of the present invention, it is preferable that the end of the second tube is disposed above the end of the first tube in the ink tank.

本発明のインクジェット記録装置は、非印字時に、ポンプを稼動しつつ弁を開けると、第一チューブを通ってヘッドへ送られたインクは、さらに第二チューブを通ってインクタンクへと戻される。これによって、第一及び第二チューブ内の空気がインクタンク内に排出される。そして、インクジェット記録装置は、ポンプ稼動中に弁を閉じて、インクが第二チューブ内を通れないようにすることで、ヘッド内にインクを充填させることができる。   In the ink jet recording apparatus of the present invention, when the valve is opened while the pump is operating during non-printing, the ink sent to the head through the first tube is further returned to the ink tank through the second tube. As a result, the air in the first and second tubes is discharged into the ink tank. The ink jet recording apparatus can fill the ink in the head by closing the valve while the pump is operating so that the ink cannot pass through the second tube.

本発明の実施の一形態について、以下、図面を参照して説明する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〔1〕インクジェット記録装置1の概要
図1は、本実施形態のインクジェット記録装置1の要部構成を示す図面である。
[1] Outline of Inkjet Recording Apparatus 1 FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of an inkjet recording apparatus 1 according to the present embodiment.

インクジェット記録装置1は、インクを吐出して図示しない用紙上に画像(文字を含む)を印字するヘッド2と、インクを貯留するインクタンク3とを備える。ヘッド2は、図示しない用紙に対向し、インクを吐出するインク吐出面23と、ヘッド2のインク吐出面23とは逆側に設けられた2つの供給口21、22とを備える。インクタンク3には、内部から外部に通じる通気孔3hが形成されている。   The ink jet recording apparatus 1 includes a head 2 that ejects ink and prints an image (including characters) on a sheet (not shown), and an ink tank 3 that stores the ink. The head 2 includes an ink discharge surface 23 that discharges ink and faces two sheets (not shown), and two supply ports 21 and 22 that are provided on the opposite side of the ink discharge surface 23 of the head 2. The ink tank 3 is formed with a vent hole 3h communicating from the inside to the outside.

インクジェット記録装置1はさらに、このインクタンク3から供給口21に至る第一チューブ4、インクタンク3から供給口22に至る第二チューブ5、第一チューブ4によりインクタンク3からヘッド2に向けてインクを送るポンプ41、及び、第二チューブ5におけるインクの流れを調整する電磁弁51を備える。第一チューブ4、第二チューブ5、ポンプ41、電磁弁51は、インクタンク3からヘッド2へ至るインク供給路を構成している。   The ink jet recording apparatus 1 further has a first tube 4 extending from the ink tank 3 to the supply port 21, a second tube 5 extending from the ink tank 3 to the supply port 22, and the first tube 4 from the ink tank 3 toward the head 2. A pump 41 for feeding ink and an electromagnetic valve 51 for adjusting the flow of ink in the second tube 5 are provided. The first tube 4, the second tube 5, the pump 41, and the electromagnetic valve 51 constitute an ink supply path from the ink tank 3 to the head 2.

また、インクジェット記録装置1は、非印字時にヘッド2を覆うキャップ6を備えており、キャップ6には、キャップ6に溜まったインクを排出するための排出口61が設けられている。図示しないが、排出口61からインクを排出するためのポンプ等が設けられていてもよい。   Further, the inkjet recording apparatus 1 includes a cap 6 that covers the head 2 when not printing, and the cap 6 is provided with a discharge port 61 for discharging the ink accumulated in the cap 6. Although not shown, a pump or the like for discharging ink from the discharge port 61 may be provided.

第一チューブ4及び第二チューブ5は、インクタンク3内に端部4T及び5Tをそれぞれ備えており、端部4Tは端部5Tよりも下方に配される。このとき、端部4Tと端部5Tとの高さの差dは、端部5Tから出た気泡が端部4Tから第一チューブ4内に入らない程度であれば、特に限定されるものではない。   The first tube 4 and the second tube 5 are respectively provided with end portions 4T and 5T in the ink tank 3, and the end portion 4T is disposed below the end portion 5T. At this time, the height difference d between the end portion 4T and the end portion 5T is not particularly limited as long as the bubbles coming out from the end portion 5T do not enter the first tube 4 from the end portion 4T. Absent.

ポンプ41としては、第一チューブ4内のインクを移動させることができる装置を適宜用いることができるが、特にチューブポンプが好適に用いられる。   As the pump 41, a device capable of moving the ink in the first tube 4 can be used as appropriate, and a tube pump is particularly preferably used.

そして、インクジェット記録装置1はさらに、ポンプ41を駆動するポンプ駆動部42、ポンプ駆動部42の動作を制御するポンプ駆動制御部43、弁51を駆動する弁駆動部52、及び弁駆動部52の動作を制御する弁駆動制御部53を備える。   The inkjet recording apparatus 1 further includes a pump drive unit 42 that drives the pump 41, a pump drive control unit 43 that controls the operation of the pump drive unit 42, a valve drive unit 52 that drives the valve 51, and a valve drive unit 52. A valve drive control unit 53 that controls the operation is provided.

〔2〕ヘッド2の構造
ヘッド2の構造について説明する。図2はヘッド2の外観を示す斜視図であり、図3はヘッド2を構成する本体下部20bを上方向(図1のA方向)から見た平面図、図4はヘッド2を下方向(図1のB方向)から見た端面図、図5は図2のX‐X’矢視断面図、図6は図2及び図3のY‐Y’矢視断面図、図7は図3の一部を拡大した平面図、図8は図7のZ‐Z’矢視断面図である。なお、説明の便宜上、図3では、後述の共通流路27を点線で示すと共に、フレキシブルケーブル33等の部材を適宜省略している。
[2] Structure of Head 2 The structure of the head 2 will be described. 2 is a perspective view showing the external appearance of the head 2, FIG. 3 is a plan view of the lower body 20b constituting the head 2 as viewed from above (A direction in FIG. 1), and FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line XX ′ of FIG. 2, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line YY ′ of FIGS. 2 and 3, and FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line ZZ ′ of FIG. For convenience of explanation, in FIG. 3, a common channel 27 described later is indicated by a dotted line, and members such as the flexible cable 33 are appropriately omitted.

図2に示すように、ヘッド2は、ヘッド本体20及びフレキシブルケーブル33等を備える。ヘッド本体20は、本体上部20aと本体下部20bとに分けられる。   As shown in FIG. 2, the head 2 includes a head body 20, a flexible cable 33, and the like. The head main body 20 is divided into a main body upper portion 20a and a main body lower portion 20b.

図2及び図5に示すように、本体下部20b上には圧電素子32が配されており、フレキシブルケーブル33はこれらの圧電素子32を駆動する回路(図示せず)に、図示しないヘッド駆動部からの駆動信号を伝達するようになっている。   As shown in FIGS. 2 and 5, piezoelectric elements 32 are arranged on the main body lower portion 20 b, and the flexible cable 33 is connected to a circuit (not shown) for driving these piezoelectric elements 32 in a head driving unit (not shown). The drive signal from is transmitted.

図4に示すように、本体下部20bの下面に設けられた吐出面23には、微小径を有する吐出口25が複数形成されている。ヘッド2は、図示しない用紙搬送部によって方向Dに搬送される用紙に向けて、吐出口25からインクを吐出することで、用紙に印字するようになっている。吐出面23の長手方向(方向Dに直交する方向)の大きさは、用紙の印字領域の最大幅Eより大きく、吐出口25は、吐出面23の長手方向において少なくとも最大幅Eをカバーするように、複数設けられる。   As shown in FIG. 4, a plurality of discharge ports 25 having a minute diameter are formed on the discharge surface 23 provided on the lower surface of the main body lower portion 20b. The head 2 prints on a sheet by ejecting ink from the ejection port 25 toward a sheet conveyed in the direction D by a sheet conveying unit (not shown). The size of the discharge surface 23 in the longitudinal direction (direction perpendicular to the direction D) is larger than the maximum width E of the print area of the paper, and the discharge port 25 covers at least the maximum width E in the longitudinal direction of the discharge surface 23. A plurality are provided.

図3及び図6に示すように、本体下部20b内には、それぞれ1つの吐出口25からインクを吐出する複数の吐出ユニット2aが吐出面23に平行に並べられている。さらに本体下部20b内には、ヘッド2の長手方向に平行に延び、かつ互いに平行な複数の共通流路27が設けられ、1個の共通流路27から複数の吐出ユニット2aにインクが供給されるようになっている。また、各共通流路27と本体上部20aの下記第二インク溜204とは、インク分配口201によって連通されている。本実施形態では、共通流路27の長手方向端部の近傍にそれぞれ1個ずつ、つまり、1個の共通流路27当たり、インク分配口201が2つずつ設けられている。   As shown in FIGS. 3 and 6, a plurality of ejection units 2 a that eject ink from one ejection port 25 are arranged in parallel to the ejection surface 23 in the main body lower portion 20 b. Further, a plurality of common flow paths 27 extending in parallel to the longitudinal direction of the head 2 and parallel to each other are provided in the main body lower portion 20b, and ink is supplied from one common flow path 27 to the plurality of ejection units 2a. It has become so. Further, each common flow path 27 and the following second ink reservoir 204 in the main body upper portion 20a are communicated with each other by an ink distribution port 201. In the present embodiment, one ink distribution port 201 is provided in the vicinity of the end in the longitudinal direction of the common flow path 27, that is, two for each common flow path 27.

また、本体上部20aはインク供給口21及び22を備えており、本体上部20a内部には、インク供給口21及び22に連通する第一インク溜202、第一インク溜202の底部に設けられたフィルタ203、フィルタ203を介して第一インク溜202と連通する第二インク溜204、及び、第二インク溜204の底部から共通流路27まで連続するインク分配口201等が設けられる。インク分配口201は共通流路27に連通している。   The main body upper portion 20 a includes ink supply ports 21 and 22. The main body upper portion 20 a has a first ink reservoir 202 communicating with the ink supply ports 21 and 22 and a bottom portion of the first ink reservoir 202. A filter 203, a second ink reservoir 204 that communicates with the first ink reservoir 202 via the filter 203, and an ink distribution port 201 that continues from the bottom of the second ink reservoir 204 to the common flow path 27 are provided. The ink distribution port 201 communicates with the common flow path 27.

なお、インク供給口は、本実施形態では1個のヘッド2当たり2箇所(インク供給口21及び22)設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。この他にも、2つで一対のインク供給口、又は3つ以上で一対のインク供給口を、複数の共通流路のそれぞれに設けるなど、ヘッド1個当たりに2個以上のインク供給口を設けてもよい。   In this embodiment, two ink supply ports (ink supply ports 21 and 22) are provided for each head 2 in the present embodiment, but the present invention is not limited to this. In addition to this, two or more pairs of ink supply ports, or three or more pairs of ink supply ports are provided in each of the plurality of common flow paths, and two or more ink supply ports are provided for each head. It may be provided.

インク供給口21又は22から送られてくるインクは、第一インク溜202、フィルタ203、第二インク溜204を順に通って、インク分配口201から共通流路27へと送られ、吐出ユニット2aに供給される。また、逆の経路を通って、インク供給口21からインクが送り出されることもある。   The ink sent from the ink supply port 21 or 22 passes through the first ink reservoir 202, the filter 203, and the second ink reservoir 204 in this order, and is sent from the ink distribution port 201 to the common flow path 27 to be discharged from the ejection unit 2a. To be supplied. Further, the ink may be sent out from the ink supply port 21 through the reverse path.

図7及び図8に示すように、吐出ユニット2aは、吐出口25に対して1つずつ設けられた加圧室26、加圧室26内から吐出口25まで連続するノズル24、並びに加圧室26の上方に設けられた圧電素子32及び個別電極31を備える。加圧室26と共通流路27とは供給孔28で連通されている(図6参照)。加圧室26の上壁は、複数の加圧室26に渡って連続して形成された振動板29で構成されている。振動板29上には、同様に複数の加圧室26に渡って連続して形成された共通電極30が積層されている。共通電極30上には、加圧室26毎に別個の圧電素子32が設けられており、共通電極30と共に圧電素子32を挟むようにこれも加圧室26毎に別個の個別電極31が設けられる。吐出面23の吐出口25以外の領域は、撥水膜23aで覆われており、インクの付着を防止している。   As shown in FIGS. 7 and 8, the discharge unit 2 a includes a pressurization chamber 26 provided for each discharge port 25, a nozzle 24 continuous from the pressurization chamber 26 to the discharge port 25, and pressurization. A piezoelectric element 32 and an individual electrode 31 provided above the chamber 26 are provided. The pressurizing chamber 26 and the common flow path 27 are communicated with each other through a supply hole 28 (see FIG. 6). The upper wall of the pressurizing chamber 26 is composed of a diaphragm 29 formed continuously over the plurality of pressurizing chambers 26. On the vibration plate 29, a common electrode 30 formed in a similar manner continuously over the plurality of pressurizing chambers 26 is laminated. A separate piezoelectric element 32 is provided for each pressurizing chamber 26 on the common electrode 30, and a separate individual electrode 31 is also provided for each pressurizing chamber 26 so as to sandwich the piezoelectric element 32 together with the common electrode 30. It is done. A region other than the discharge port 25 on the discharge surface 23 is covered with a water-repellent film 23a to prevent ink adhesion.

図示しないヘッド駆動部から、フレキシブルケーブル33を介して個別電極31に駆動パルスが印加されることで、各圧電素子32は個別に駆動される。この駆動による圧電素子32の変形が振動板29に伝えられ、振動板29の変形によって加圧室26は圧縮される。その結果、加圧室26内のインクに圧力が加わり、ノズル24を通ったインクが吐出口25からインク滴となって用紙上に吐出される。こうして、インクにより用紙上に画像が記録される。   Each piezoelectric element 32 is individually driven by applying a driving pulse to the individual electrode 31 from a head driving unit (not shown) via the flexible cable 33. The deformation of the piezoelectric element 32 due to this driving is transmitted to the vibration plate 29, and the pressurizing chamber 26 is compressed by the deformation of the vibration plate 29. As a result, pressure is applied to the ink in the pressurizing chamber 26, and the ink that has passed through the nozzles 24 is ejected from the ejection port 25 as ink droplets onto the paper. Thus, an image is recorded on the paper with ink.

〔3〕ポンプ41及び弁51の駆動の制御
(3-1)インク充填動作
ポンプ駆動制御部43及び弁駆動制御部53は、ポンプ駆動部42及び弁駆動部52を駆動して、非印字時に、ヘッド2、並びに、第一チューブ4、第二チューブ5、及びポンプ41等を含むインク供給路にインクを充填するインク充填動作を実行させる。
[3] Control of drive of pump 41 and valve 51 (3-1) Ink filling operation The pump drive control unit 43 and the valve drive control unit 53 drive the pump drive unit 42 and the valve drive unit 52 so that they are not printing. The ink filling operation for filling the ink supply path including the head 2 and the first tube 4, the second tube 5, the pump 41, and the like is executed.

具体的には、
1)ポンプ駆動制御部43が、ポンプ駆動部42を制御してポンプ41を所定時間稼動させる。
In particular,
1) The pump drive control unit 43 controls the pump drive unit 42 to operate the pump 41 for a predetermined time.

2)上記1)によりポンプ41が稼働している間に、弁駆動制御部53が、弁駆動部52を制御して電磁弁51の開閉を1回以上繰り返させる。   2) While the pump 41 is operating according to the above 1), the valve drive control unit 53 controls the valve drive unit 52 to repeat opening and closing of the electromagnetic valve 51 one or more times.

3)弁駆動制御部53が、弁駆動部52を制御して電磁弁51を開くことで、インク供給路及びヘッド2内の圧力を緩やかに低下させる。   3) The valve drive control unit 53 controls the valve drive unit 52 to open the electromagnetic valve 51, thereby gradually reducing the pressure in the ink supply path and the head 2.

4)ポンプ駆動制御部43が、ポンプ駆動部42を制御してポンプ41を停止させる。   4) The pump drive control unit 43 controls the pump drive unit 42 to stop the pump 41.

上記1)及び2)の動作中、ポンプ41が稼動することで、端部4Tからインクが取り込まれ、第一チューブ4内をインクタンク3からヘッド2へと送られる。第一チューブ4及び第二チューブ5内における流体抵抗(インクの流れにくさ)は、ヘッド2内のそれより格段に小さい。そのため、電磁弁51が“開”となっているとき、第一チューブ4内をヘッド2へ送られたインクのほとんどは、第二チューブ5を通って、端部5Tからインクタンク3に戻される。このときのインクの流れを図1中に実線矢印で示す。   During the operations 1) and 2), when the pump 41 is operated, ink is taken in from the end 4T and is sent from the ink tank 3 to the head 2 through the first tube 4. The fluid resistance (hardness of ink flow) in the first tube 4 and the second tube 5 is much smaller than that in the head 2. Therefore, when the electromagnetic valve 51 is “open”, most of the ink sent to the head 2 in the first tube 4 is returned to the ink tank 3 from the end portion 5T through the second tube 5. . The ink flow at this time is indicated by solid arrows in FIG.

このようにインクが流れることで、第一チューブ4、第二チューブ5、及びポンプ41等のインク供給路はインクで満たされる。そして、インク供給路中の気泡が端部5Tからインクタンク3内に排出される。このとき、端部4Tが端部5Tよりも下方に配されていることで、端部4Tから気泡が取り込まれることがない。   As the ink flows in this way, the ink supply paths such as the first tube 4, the second tube 5, and the pump 41 are filled with ink. Then, bubbles in the ink supply path are discharged into the ink tank 3 from the end portion 5T. At this time, bubbles are not taken in from the end 4T because the end 4T is arranged below the end 5T.

電磁弁51が“開”となっているときでも、第一チューブ4を通してヘッド2へ送られたインクの一部は、上述したようにインク供給口21を介してヘッド2内に取り込まれる。このインクは、第一インク溜202及び第二インク溜204、さらに共通流路27まで入ることはある。しかし、供給孔28が微細であるため、加圧室26にまではインクは到達しにくい。つまり、電磁弁51が“開”となっているときには、少なくとも加圧室26及びノズル24はインクで満たされにくい。   Even when the electromagnetic valve 51 is “open”, a part of the ink sent to the head 2 through the first tube 4 is taken into the head 2 through the ink supply port 21 as described above. This ink may enter the first ink reservoir 202, the second ink reservoir 204, and even the common flow path 27. However, since the supply hole 28 is fine, it is difficult for the ink to reach the pressurizing chamber 26. That is, when the electromagnetic valve 51 is “open”, at least the pressurizing chamber 26 and the nozzle 24 are not easily filled with ink.

上記2)の動作により、電磁弁51が“閉”となると、インクは第二チューブ5を通ることができなくなり、第二チューブ5内のインクによる圧力が高まる。この圧力によって、加圧室26及びノズル24にもインクが送られて、加圧室26及びノズル24にインクが充填される。このとき、余剰のインクが吐出口25から排出されるが、このインクはキャップ6で受けられて、排出口61からキャップ6外に排出される。   When the electromagnetic valve 51 is “closed” by the operation 2), the ink cannot pass through the second tube 5 and the pressure by the ink in the second tube 5 increases. By this pressure, ink is also sent to the pressurizing chamber 26 and the nozzle 24, and the pressurizing chamber 26 and the nozzle 24 are filled with ink. At this time, excess ink is discharged from the discharge port 25, but this ink is received by the cap 6 and discharged from the discharge port 61 to the outside of the cap 6.

上記2)の動作によると、ポンプ41の稼働中に、電磁弁51の“閉”と“開”とが少なくとも1回ずつ実行される。上述したように、電磁弁51を“開”とすることで、ヘッド2及びインク供給路内から気泡が除かれ、“閉”とすることでヘッド2内にインクが充填される。すなわち、弁駆動制御部53は、弁駆動部52を介して電磁弁51を閉開することで、インクをヘッド2及びインク供給路内に充填させると共に、気泡をヘッド2及びインク供給路内から取り除くことができる。このとき、気泡の除去という観点からは、“閉”を間に挟んで“開”が2回以上実行されることが好ましい。弁が“閉”となっている間に、気泡の浮力によって第一インク溜202に集まった気泡は、その後に弁が“開”とされると、供給口21から供給口22へ向かうインクの流れによって第二チューブ5経由でインクタンク3に排出される。   According to the operation 2), during the operation of the pump 41, the solenoid valve 51 is “closed” and “opened” at least once. As described above, by opening the electromagnetic valve 51, bubbles are removed from the head 2 and the ink supply path, and ink is filled in the head 2 by closing. That is, the valve drive control unit 53 closes and opens the electromagnetic valve 51 via the valve drive unit 52 to fill the ink into the head 2 and the ink supply path, and to cause bubbles from the head 2 and the ink supply path. Can be removed. At this time, from the viewpoint of removing bubbles, “open” is preferably executed twice or more with “close” in between. While the valve is “closed”, the air bubbles gathered in the first ink reservoir 202 due to the buoyancy of the air bubbles are transferred to the supply port 22 from the supply port 21 when the valve is subsequently opened. The ink is discharged to the ink tank 3 through the second tube 5 by the flow.

このように気泡の除去とインクの充填が完了したところで、上記3)の動作により、吐出口25からのインクの排出が停止し、ノズル24内にインクメニスカスMが形成される。   Thus, when the bubble removal and the ink filling are completed, the discharge of the ink from the discharge port 25 is stopped by the operation 3), and the ink meniscus M is formed in the nozzle 24.

以上の動作によって、初期充填、又は印字後の回復が行われ、印字の準備が完了する。   Through the above operation, initial filling or recovery after printing is performed, and preparation for printing is completed.

(3-2)印字動作
印字時には、ポンプ41はポンプ駆動制御部43の制御下で停止されている。弁駆動制御部53は弁駆動部52を制御して、電磁弁51を開くと、ノズル24内のインクメニスカスMの表面張力によって、第二チューブ5を通してヘッド2内にインクが供給される。このときのインクの進行方向を図1に点線矢印で示す。
(3-2) Printing Operation During printing, the pump 41 is stopped under the control of the pump drive control unit 43. When the valve drive control unit 53 controls the valve drive unit 52 to open the electromagnetic valve 51, ink is supplied into the head 2 through the second tube 5 by the surface tension of the ink meniscus M in the nozzle 24. The traveling direction of the ink at this time is indicated by a dotted arrow in FIG.

ノズル24とインクタンク3との間の水頭差は、インクにかかる重力とインクメニスカスMによる表面張力(細いノズル24内にインクが入り込もうとする毛細管現象による表面張力)とのバランスによって、ノズル24内にインクが過不足なく供給される程度に調整されている。重力は、ヘッド24からインクタンク3に向けて流す方向に働き、メニスカスMの表面直力は、インクタンク3からヘッド2に向けてインクを移動させる方向に働く。ヘッド2がインクを吐出することでノズル24内のメニスカスMが後退すると、表面張力が大きくなるので、インクタンク3からノズル24に向けてインクが移動する。   The water head difference between the nozzle 24 and the ink tank 3 is caused by the balance between the gravity applied to the ink and the surface tension due to the ink meniscus M (the surface tension due to the capillary phenomenon in which the ink attempts to enter the thin nozzle 24). It is adjusted so that the ink is supplied without excess or deficiency. Gravity acts in the direction of flowing from the head 24 toward the ink tank 3, and the surface direct force of the meniscus M acts in the direction of moving ink from the ink tank 3 toward the head 2. When the meniscus M in the nozzle 24 moves backward due to the ejection of ink by the head 2, the surface tension increases, so that the ink moves from the ink tank 3 toward the nozzle 24.

本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。また、特許請求の範囲に記載した範囲内で、公知の技術を加える等の種々の変更を加えた技術についても、本発明の範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above embodiment. In addition, a technique obtained by adding various modifications such as adding a known technique within the scope of the claims is also included in the scope of the present invention.

図1は、本実施形態のインクジェット記録装置1の要部構成を示す図面である。FIG. 1 is a diagram showing a main configuration of an ink jet recording apparatus 1 according to the present embodiment. 図2はヘッド2の外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the head 2. 図3はヘッド2を上方向(図1のA方向)から見た平面図である。FIG. 3 is a plan view of the head 2 as viewed from above (direction A in FIG. 1). 図4はヘッド2を下方向(図1のB方向)から見た端面図である。FIG. 4 is an end view of the head 2 as viewed from below (direction B in FIG. 1). 図5は図2のX‐X’矢視断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along arrow X-X ′ in FIG. 2. 図6は図2及び図3のY‐Y’矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrows Y-Y ′ in FIGS. 2 and 3. 図7は図3の一部である吐出ユニット2aを示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a discharge unit 2a which is a part of FIG. 図8は図7のZ‐Z’矢視断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line Z-Z ′ in FIG. 7.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェット記録装置
2 ヘッド
20 ヘッド本体
20a 本体上部
20b 本体下部
21、22 供給口
23 吐出面
23a 撥水膜
24 ノズル
25 吐出口
26 加圧室
27 共通流路
28 供給孔
29 振動板
30 共通電極
31 個別電極
32 圧電素子
3 インクタンク
31 通気孔
4 第一チューブ
4T 端部
41 ポンプ
42 ポンプ駆動部
43 ポンプ駆動制御部
5 第二チューブ
51 電磁弁(弁の一例)
5T 端部
52 弁制御部
53 弁駆動制御部
M メニスカス面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet recording apparatus 2 Head 20 Head main body 20a Main body upper part 20b Main body lower part 21, 22 Supply port 23 Discharge surface 23a Water repellent film 24 Nozzle 25 Discharge port 26 Pressurization chamber 27 Common flow path 28 Supply hole 29 Diaphragm 30 Common electrode 31 Individual electrode 32 Piezoelectric element 3 Ink tank 31 Vent hole 4 First tube 4T End 41 Pump 42 Pump drive unit 43 Pump drive control unit 5 Second tube 51 Solenoid valve (an example of valve)
5T End 52 Valve control unit 53 Valve drive control unit M Meniscus surface

Claims (2)

インク滴を吐出するノズルと、少なくとも2個で一対となるインク供給口と、一対となるインク供給口同士を連通させると共に、各インク供給口を上記ノズルにそれぞれ連通させるインク流路と、を備えるヘッドと、
インクを貯留するインクタンクと、
一対となるインク供給口のうち少なくとも1つのインク供給口と、上記インクタンクと、を連通させる第一チューブと、
一対となるインク供給口のうち他のインク供給口と、上記インクタンクと、を連通させる第二チューブと、
上記第一チューブを介して上記インクタンクから上記ヘッドに向けてインクを送るポンプと、
上記第二チューブに設けられ、開閉可能な弁と、
上記ポンプを制御するポンプ制御部と、
上記弁の開閉を制御する弁制御部と、を備え、
上記ヘッドと上記インクタンクは、上記ノズル内のインクメニスカスの表面張力によって、第二チューブを介して上記インクタンクから上記ヘッドへインクが供給されるように配されており、
上記ポンプ制御部は、印字時には上記ポンプを停止させ、非印字時には上記ポンプを稼動させることができるようになっており、
上記弁制御部は、印字時には、上記弁を開けることで、上記インクメニスカスの表面張力によって上記インクタンクから上記ヘッドへインクを供給させると共に、非印字時で上記ポンプが稼働中に、上記弁を開閉させることができるようになっているインクジェット記録装置。
A nozzle that ejects ink droplets; at least two ink supply ports that form a pair; and an ink flow path that connects the pair of ink supply ports to each other and each of the ink supply ports to the nozzle. Head,
An ink tank for storing ink;
A first tube for communicating at least one ink supply port of the pair of ink supply ports and the ink tank;
A second tube that communicates the other ink supply port of the pair of ink supply ports with the ink tank;
A pump for sending ink from the ink tank to the head via the first tube;
A valve provided on the second tube and capable of opening and closing;
A pump control unit for controlling the pump;
A valve control unit for controlling the opening and closing of the valve,
The head and the ink tank are arranged so that ink is supplied from the ink tank to the head via the second tube by the surface tension of the ink meniscus in the nozzle,
The pump control unit can stop the pump during printing, and can operate the pump during non-printing,
The valve control unit opens the valve at the time of printing to supply ink from the ink tank to the head by the surface tension of the ink meniscus. An ink jet recording apparatus that can be opened and closed.
上記第二チューブの端部は、上記インクタンク内で上記第一チューブの端部より上方に配される請求項1に記載のインクジェット記録装置。   The inkjet recording apparatus according to claim 1, wherein an end of the second tube is disposed above the end of the first tube in the ink tank.
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