JP2010221443A - Droplet delivering apparatus - Google Patents

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Kazuo Sanada
和男 眞田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a droplet delivering apparatus which circulates a liquid in a predetermined direction with a space saving and simple constitution. <P>SOLUTION: A first wall face 82A with a plurality of nozzles 80, a pressure room 84 corresponding to each of the nozzles 80 and filled with an ink liquid fed between the first wall face 82A and an opposing second wall face 82B, a feeding path 86 for feeding the ink liquid to each of the pressure rooms 84, and a discharging path 88 for discharging the ink liquid filled in each of the pressure rooms 84, are formed. By a plurality of actuators 92 for delivery provided at parts corresponding to each of the nozzles 80 of the second wall face 82B, a pressure is applied to the ink liquid filled in the pressure room 84 to deliver the ink liquid from the nozzle 80. By a plurality of actuators 98 for circulation provided in accordance with the feeding path 86 on the side provided with the actuators 92 for delivery on the second wall face 82B, a pressure is applied on the ink liquid filled in the feeding path 86, and the ink liquid filled in the feeding path 86 and the discharging path 88 is moved in a predetermined direction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置に関する。   The present invention relates to a droplet discharge device that discharges droplets from a nozzle.

近年、ノズルから液滴を吐出させることで画像を構成するドットを記録媒体に形成する液滴吐出装置が普及している。   2. Description of the Related Art In recent years, liquid droplet ejection apparatuses that form dots on an image recording medium by ejecting liquid droplets from nozzles have become widespread.

ところで、この種の液滴吐出装置では、流通する液体が滞留することにより、液体の吐出不良が生じる可能性があるという問題があった。   By the way, this type of liquid droplet ejection apparatus has a problem that liquid ejection failure may occur due to the circulated liquid remaining.

この問題を解決するために、特許文献1には、インクを吐出するノズルプレートとインクに対して吐出圧を与える第1の圧電素子とを有するアレイと、貯蔵しているインクをアレイに対して供給するインク室と、インク室とアレイとを連絡するインク流路プレートと、インク流路プレートに配設され、印加される電圧に伴って振動することにより、インク流路プレート内のインクを循環させる第2の圧電素子とを備えたインクジェットプリンタが開示されている。   In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses an array having a nozzle plate that ejects ink and a first piezoelectric element that applies ejection pressure to the ink, and the stored ink to the array. An ink chamber to be supplied, an ink channel plate that communicates the ink chamber and the array, and an ink channel plate disposed on the ink channel plate and oscillating with the applied voltage to circulate the ink in the ink channel plate An ink jet printer including a second piezoelectric element is disclosed.

また、特許文献2には、インクを吐出するノズルが設けられているインク室を、インク吐出側とインク吸入側に2分し、それぞれにインク室内の容積変化を行わせる圧電素子を取り付けたインクジェットヘッドが開示されている。   Further, in Patent Document 2, an ink chamber in which a nozzle for ejecting ink is provided is divided into an ink ejection side and an ink suction side, and an inkjet in which a piezoelectric element for changing the volume in the ink chamber is attached. A head is disclosed.

また、特許文献3には、インク噴射系に2つの圧電素子をインク流路に直列に配置し、圧電素子間のインク流路の1箇所にインク吐出方向のみにインクを流通させる整流素子を設けたインクジェットヘッドが開示されている。   In Patent Document 3, two piezoelectric elements are arranged in series in the ink flow path in the ink ejecting system, and a rectifying element that distributes ink only in the ink discharge direction is provided at one position of the ink flow path between the piezoelectric elements. An inkjet head is disclosed.

一方、特許文献4及び特許文献5には、ノズルから吐出させるインクを循環させるために、所定方向へインクを送出するポンプを備えたインクジェットヘッドが開示されている。   On the other hand, Patent Literature 4 and Patent Literature 5 disclose an ink jet head including a pump that sends ink in a predetermined direction in order to circulate ink ejected from a nozzle.

特開平6−126958号公報JP-A-6-126958 特開平3−9845号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-9845 特開平4−99646号公報JP-A-4-99646 特開平6−143602号公報JP-A-6-143602 特開2008−254196号公報JP 2008-254196 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、第1の圧電素子と第2の圧電素子とが異なるプレートに配設されており、特許文献2に記載の技術では、圧力室を2分割し、各々のインク室に圧電素子を設けており、特許文献3に記載の技術では、圧電素子間のインク流路にインク吐出方向のみにインクを流通させる整流素子を設けているため、液体を所定の方向へ流通させるための構造が複雑である、という問題点があった。また、特許文献4,5に記載の技術では、液体を送出するポンプを小型化されていない、という問題点があった。   However, in the technique described in Patent Document 1, the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are arranged on different plates. In the technique described in Patent Document 2, the pressure chamber is divided into two parts. A piezoelectric element is provided in the ink chamber, and in the technique described in Patent Document 3, a rectifying element that circulates ink only in the ink discharge direction is provided in the ink flow path between the piezoelectric elements. There was a problem that the structure for distribution to the market was complicated. In addition, the techniques described in Patent Documents 4 and 5 have a problem that the pump for delivering the liquid is not downsized.

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、省スペースかつ簡易な構成で、液体を所定方向へ流通させることができる液滴吐出装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a droplet discharge device that can distribute liquid in a predetermined direction with a space-saving and simple configuration.

上記目的を達成するために、請求項1の液滴吐出装置は、複数のノズルを有する第1壁面及び当該第1壁面と対向する第2壁面とを備え、当該第1壁面と当該第2壁面との間に、前記ノズルの各々に対応しかつ供給された液体が充填される圧力室、及び前記圧力室の各々に前記液体を供給する供給路が形成されたヘッドと、前記第2壁面の前記ノズルの各々に対応する部分に設けられると共に、前記圧力室に充填された液体に圧力を付与して前記ノズルから液体を吐出させる複数の第1の圧力付与手段と、前記第2壁面の前記第1の圧力付与手段が設けられた側に、駆動されることにより充填された液体に圧力を付与するように、前記供給路に対応させて設けられた複数の第2の圧力付与手段と、前記供給路に充填された液体が所定方向に移動するように前記第2の圧力付与手段を駆動させる駆動手段と、を備えている。   In order to achieve the above object, a liquid droplet ejection apparatus according to claim 1 includes a first wall surface having a plurality of nozzles and a second wall surface facing the first wall surface, and the first wall surface and the second wall surface. A pressure chamber corresponding to each of the nozzles and filled with a supplied liquid, a head formed with a supply path for supplying the liquid to each of the pressure chambers, and the second wall surface A plurality of first pressure applying means provided at portions corresponding to each of the nozzles and applying pressure to the liquid filled in the pressure chamber to discharge the liquid from the nozzle; and the second wall surface A plurality of second pressure applying means provided corresponding to the supply path so as to apply pressure to the liquid filled by being driven on the side on which the first pressure applying means is provided; The liquid filled in the supply path moves in a predetermined direction. And a driving means for driving the second pressure applying means to.

請求項1に記載の液滴吐出装置によれば、複数のノズルを有する第1壁面及び当該第1壁面と対向する第2壁面とを備え、第1壁面と第2壁面との間に、ノズルの各々に対応しかつ供給された液体が充填される圧力室、及び圧力室の各々に液体を供給する供給路が形成されたヘッドを備え、第2壁面のノズルの各々に対応する部分に設けられる複数の第1の圧力付与手段によって、圧力室に充填された液体に圧力を付与してノズルから液体を吐出させる。   According to the droplet discharge device of claim 1, the first wall surface having a plurality of nozzles and the second wall surface facing the first wall surface are provided, and the nozzle is provided between the first wall surface and the second wall surface. And a head formed with a pressure chamber filled with the supplied liquid and a supply path for supplying the liquid to each of the pressure chambers, provided in a portion corresponding to each of the nozzles on the second wall surface. The plurality of first pressure applying means applies pressure to the liquid filled in the pressure chamber and discharges the liquid from the nozzle.

そして、第2壁面の第1の圧力付与手段が設けられた側に、供給路に対応させて設けられた複数の第2の圧力付与手段によって、供給路に充填された液体に圧力が付与され、駆動手段によって、供給路に充填された液体が所定方向に移動するように第2の圧力付与手段が駆動される。   Then, a pressure is applied to the liquid filled in the supply path by a plurality of second pressure application means provided corresponding to the supply path on the side of the second wall surface where the first pressure application means is provided. The second pressure applying means is driven by the driving means so that the liquid filled in the supply path moves in a predetermined direction.

このように、請求項1に記載の液滴吐出装置によれば、第2壁面の第1の圧力付与手段が設けられた側に、供給路に対応させて設けられた複数の第2の圧力付与手段が、供給路に充填された液体が所定方向に移動するように駆動されるので、省スペースかつ簡易な構成で、液体を所定方向へ流通させることができる。   Thus, according to the droplet discharge device of the first aspect, the plurality of second pressures provided corresponding to the supply path on the side of the second wall surface on which the first pressure applying unit is provided. Since the applying unit is driven so that the liquid filled in the supply path moves in a predetermined direction, the liquid can be circulated in the predetermined direction with a space-saving and simple configuration.

また、上記目的を達成するために、請求項2の液滴吐出装置は、複数のノズルを有する第1壁面及び当該第1壁面と対向する第2壁面とを備え、当該第1壁面と当該第2壁面との間に、前記ノズルの各々に対応しかつ供給された液体が充填される圧力室、前記圧力室の各々に前記液体を供給する供給路、及び前記圧力室の各々に充填された液体を排出する排出路が形成されたヘッドと、前記第2壁面の前記ノズルの各々に対応する部分に設けられると共に、前記圧力室に充填された液体に圧力を付与して前記ノズルから液体を吐出させる複数の第1の圧力付与手段と、前記第2壁面の前記第1の圧力付与手段が設けられた側に、駆動されることにより充填された液体に圧力を付与するように、前記供給路及び前記排出路の少なくとも一方に対応させて設けられた複数の第2の圧力付与手段と、前記供給路及び前記排出路に充填された液体が所定方向に移動するように前記第2の圧力付与手段を駆動させる駆動手段と、を備えている。   In order to achieve the above object, a droplet discharge device according to a second aspect includes a first wall surface having a plurality of nozzles and a second wall surface facing the first wall surface, the first wall surface and the first wall surface. A pressure chamber corresponding to each of the nozzles and filled with the supplied liquid, a supply path for supplying the liquid to each of the pressure chambers, and each of the pressure chambers are filled between two wall surfaces. The head is provided with a discharge path for discharging the liquid, and is provided in a portion corresponding to each of the nozzles of the second wall surface, and applies pressure to the liquid filled in the pressure chamber to discharge the liquid from the nozzle. The supply is performed so as to apply pressure to the liquid filled by being driven on the side of the second wall surface on which the first pressure applying means is provided and the plurality of first pressure applying means to be discharged. A path and at least one of the discharge paths A plurality of second pressure applying means provided, and a driving means for driving the second pressure applying means so that the liquid filled in the supply path and the discharge path moves in a predetermined direction. I have.

請求項1に記載の液滴吐出装置によれば、複数のノズルを有する第1壁面及び当該第1壁面と対向する第2壁面とを備え、第1壁面と第2壁面との間に、ノズルの各々に対応しかつ供給された液体が充填される圧力室、圧力室の各々に液体を供給する供給路、及び圧力室の各々に充填された液体を排出する排出路が形成されたヘッドを備え、第2壁面のノズルの各々に対応する部分に設けられる複数の第1の圧力付与手段によって、圧力室に充填された液体に圧力を付与してノズルから液体を吐出させる。   According to the droplet discharge device of claim 1, the first wall surface having a plurality of nozzles and the second wall surface facing the first wall surface are provided, and the nozzle is provided between the first wall surface and the second wall surface. A head formed with a pressure chamber corresponding to each of the pressure chambers, a supply path for supplying the liquid to each of the pressure chambers, and a discharge path for discharging the liquid filled in each of the pressure chambers. The pressure is applied to the liquid filled in the pressure chamber by a plurality of first pressure applying means provided at portions corresponding to each of the nozzles of the second wall surface, and the liquid is discharged from the nozzle.

そして、第2壁面の第1の圧力付与手段が設けられた側に、供給路及び排出路の少なくとも一方に対応させて設けられた複数の第2の圧力付与手段によって、供給路又は排出路に充填された液体に圧力が付与され、駆動手段によって、供給路及び排出路に充填された液体が所定方向に移動するように第2の圧力付与手段が駆動される。   Then, on the side of the second wall surface on which the first pressure applying means is provided, a plurality of second pressure applying means provided corresponding to at least one of the supply path and the discharge path is provided to the supply path or the discharge path. Pressure is applied to the filled liquid, and the second pressure applying means is driven by the driving means so that the liquid filled in the supply path and the discharge path moves in a predetermined direction.

このように、請求項2に記載の液滴吐出装置によれば、第2壁面の第1の圧力付与手段が設けられた側に、供給路及び排出路の少なくとも一方に対応させて設けられた複数の第2の圧力付与手段が、供給路及び排出路に充填された液体が所定方向に移動するように駆動するので、省スペースかつ簡易な構成で、液体を所定方向へ流通させることができる。   Thus, according to the droplet discharge device of the second aspect, the second wall surface is provided on the side on which the first pressure applying unit is provided, corresponding to at least one of the supply path and the discharge path. Since the plurality of second pressure applying units are driven so that the liquid filled in the supply path and the discharge path moves in a predetermined direction, the liquid can be circulated in the predetermined direction with a space-saving and simple configuration. .

なお、請求項1又は請求項2に記載の液滴吐出装置は、請求項3に記載の発明のように、前記第1の圧力付与手段及び前記第2の圧力付与手段を、圧電素子としてもよい。これにより、第1の圧力付与手段及び第2の圧力付与手段を簡易な構成とすることができる。   The liquid droplet ejection device according to claim 1 or 2, wherein the first pressure application unit and the second pressure application unit are piezoelectric elements as in the invention according to claim 3. Good. Thereby, a 1st pressure application means and a 2nd pressure application means can be made into a simple structure.

また、請求項1〜請求項3の何れか1項記載の液滴吐出装置は、請求項4に記載の発明のように、前記駆動手段が、圧力を付与することで移動する液体の体積が一定となるように複数の前記第2の圧力付与手段を駆動させてもよい。これにより、第2の圧力付与手段の駆動による液体の加減圧や脈動を抑制することができ、ノズルから液体があふれたり、空気が液体に混入することを防ぐことができる。   Further, in the droplet discharge device according to any one of claims 1 to 3, the volume of the liquid that moves when the driving unit applies pressure as in the invention according to claim 4. A plurality of the second pressure applying means may be driven so as to be constant. Thereby, pressure increase / decrease and pulsation of the liquid due to the driving of the second pressure applying means can be suppressed, and it is possible to prevent the liquid from overflowing from the nozzle and air from being mixed into the liquid.

また、請求項1〜請求項4の何れか1項記載の液滴吐出装置は、請求項5に記載の発明のように、前記第2の圧力付与手段に対応する液体が充填されている第1の領域の長さ及び断面積と、前記第2の圧力付与手段に対応していない液体が充填されている第2の領域の長さ及び断面積とを異ならせることによって、前記第1の領域のインピーダンスと前記第2の領域のインピーダンスとの比を、前記第2の圧力付与手段が駆動する速度に応じて異ならせてもよい。これにより、複数の第2の圧力付与手段を駆動させる速度を変えることによって、充填されている液体に流れを生じさせることができる。   In addition, the liquid droplet ejection device according to any one of claims 1 to 4 is a liquid droplet ejection device filled with a liquid corresponding to the second pressure applying unit, as in the invention according to claim 5. By making the length and cross-sectional area of the first region different from the length and cross-sectional area of the second region filled with the liquid not corresponding to the second pressure applying means, The ratio between the impedance of the region and the impedance of the second region may be varied according to the speed at which the second pressure applying unit is driven. Thereby, a flow can be generated in the filled liquid by changing the speed at which the plurality of second pressure applying means are driven.

また、請求項5に記載の液滴吐出装置は、請求項6に記載の発明のように、前記駆動手段が、液体を左方向に移動させる場合に、左方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与した状態から液体に圧力を付与しない状態とする共に、右方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与しない状態から液体に圧力を付与する状態とするように第1の速度で駆動させる第1の駆動、左方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与しない状態から液体に圧力を付与する状態とする共に、右方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与した状態から液体に圧力を付与しない状態とするように前記第1の速度における前記比よりも小さい前記比となる第2の速度で駆動させる第2の駆動を交互に繰り返させてもよい。これにより、簡易に、充填されている液体に左方向の流れを生じさせることができる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid droplet ejection device according to the sixth aspect of the invention, the second pressure located in the left direction when the driving means moves the liquid in the left direction. A state in which the applying unit is changed from a state in which pressure is applied to the liquid to a state in which no pressure is applied to the liquid, and the second pressure applying unit positioned in the right direction is applied to the liquid from a state in which no pressure is applied to the liquid The first drive for driving at the first speed so that the second pressure applying means located in the left direction is changed from the state in which no pressure is applied to the liquid to the state in which the pressure is applied to the liquid, and the right direction The second pressure applying means positioned at a second speed at which the ratio is smaller than the ratio at the first speed so that the pressure is not applied to the liquid from a state where the pressure is applied to the liquid. Alternate second drive to drive Ri may be returned. As a result, a leftward flow can be easily generated in the filled liquid.

また、請求項5に記載の液滴吐出装置は、請求項7に記載の発明のように、前記駆動手段が、液体を右方向に移動させる場合に、右方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与した状態から液体に圧力を付与しない状態とする共に、左方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与しない状態から液体に圧力を付与する状態とするように第1の速度で駆動させる第1の駆動、右方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与しない状態から液体に圧力を付与する状態とする共に、左方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与した状態から液体に圧力を付与しない状態とするように前記第1の速度における前記比よりも小さい前記比となる第2の速度で駆動させる第2の駆動を交互に繰り返させてもよい。これにより、簡易に、充填されている液体に右方向の流れを生じさせることができる。   Further, according to a fifth aspect of the present invention, in the droplet discharge device according to the seventh aspect, when the driving unit moves the liquid in the right direction, the second pressure positioned in the right direction is used. A state in which the applying unit is changed from a state in which pressure is applied to the liquid to a state in which no pressure is applied to the liquid, and the second pressure applying unit located in the left direction is applied to the liquid from a state in which no pressure is applied to the liquid The first drive for driving at the first speed so that the second pressure applying means located in the right direction is changed from the state in which no pressure is applied to the liquid to the state in which the pressure is applied to the liquid, and the left direction The second pressure applying means positioned at a second speed at which the ratio is smaller than the ratio at the first speed so that the pressure is not applied to the liquid from a state where the pressure is applied to the liquid. Alternate second drive to drive Ri may be returned. As a result, a rightward flow can be generated in the filled liquid.

以上説明した如く、本発明によれば、省スペースかつ簡易な構成で、液体を所定方向へ流通させることができる、という優れた効果を有する。   As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that the liquid can be circulated in a predetermined direction with a space-saving and simple configuration.

実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す側面図である。1 is a side view illustrating a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施の形態に係るインクジェットラインヘッドの構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the inkjet line head which concerns on embodiment. 実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of an electric system of an image forming apparatus according to an embodiment. 実施の形態に係る循環用アクチュエータの駆動の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the drive state of the actuator for circulation which concerns on embodiment. 実施の形態に係る画像形成装置において、インク液が循環する流路を示す模式図である。In the image forming apparatus according to the embodiment, it is a schematic diagram showing a flow path through which the ink liquid circulates. 実施の形態に係る循環用アクチュエータの駆動周波数に対する、流路のインピーダンスの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the impedance of a flow path to the drive frequency of the actuator for circulation concerning an embodiment. 実施の形態に係る画像形成装置における高速駆動と低速駆動とを交互に繰り返す場合に、循環用アクチュエータに印加される駆動電圧の大きさを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the magnitude of a drive voltage applied to a circulation actuator when high-speed driving and low-speed driving are alternately repeated in the image forming apparatus according to the embodiment. 実施の形態に係る画像形成装置におけるインク液の循環の開始から終了に至るまでの循環用アクチュエータに印加される駆動電圧の大きさを示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the magnitude of a drive voltage applied to a circulation actuator from the start to the end of ink liquid circulation in the image forming apparatus according to the embodiment. 他の形態に係るインクジェットラインヘッドの構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the inkjet line head which concerns on another form. 他の形態に係るインクジェットラインヘッドの構造例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the inkjet line head which concerns on another form.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明に係る液滴吐出装置を画像形成装置に適用して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the liquid droplet ejection apparatus according to the present invention is applied to an image forming apparatus.

まず、図1を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置10の全体構成を説明する。   First, the overall configuration of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

同図に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置10には、記録媒体としての枚葉紙(以下、「用紙」という)の搬送方向上流側に、用紙を給紙搬送する給紙搬送部12が設けられている。この給紙搬送部12の下流側には、用紙の搬送方向に沿って、用紙の記録面に処理液を塗布する処理液塗布部14、用紙の記録面にインク液により画像を形成する画像形成部16、記録面に形成された画像を乾燥させるインク乾燥部18、乾燥した画像を用紙に定着させる画像定着部20、画像が定着した用紙を排出する排出部21が設けられている。   As shown in the figure, in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, a sheet feeding unit that feeds and conveys a sheet upstream of a sheet as a recording medium (hereinafter referred to as “sheet”) is conveyed. A transport unit 12 is provided. On the downstream side of the paper feeding / conveying unit 12, a processing liquid application unit 14 that applies a processing liquid to the recording surface of the paper along the paper conveyance direction, and an image formation that forms an image with ink liquid on the recording surface of the paper A unit 16, an ink drying unit 18 that dries the image formed on the recording surface, an image fixing unit 20 that fixes the dried image on a sheet, and a discharge unit 21 that discharges the sheet on which the image is fixed are provided.

以下、各処理部について説明する。   Hereinafter, each processing unit will be described.

(給紙搬送部)   (Paper feed section)

給紙搬送部12には、用紙が積載される積載部22が設けられており、積載部22の用紙の搬送方向下流側(以下、「用紙の搬送方向」を省略する場合もある。)には、当該積載部22に積載された用紙を一枚ずつ給紙する給紙部24が設けられている。この給紙部24によって給紙された用紙は、複数のローラ26対で構成された搬送部28を経て、処理液塗布部14へ搬送される。   The sheet feeding / conveying unit 12 is provided with a stacking unit 22 on which sheets are stacked, and is downstream of the stacking unit 22 in the sheet conveying direction (hereinafter, “sheet conveying direction” may be omitted). Is provided with a paper feeding unit 24 that feeds the paper stacked on the stacking unit 22 one by one. The sheet fed by the sheet feeding section 24 is transported to the processing liquid coating section 14 via a transport section 28 composed of a plurality of pairs of rollers 26.

(処理液塗布部)   (Processing liquid application part)

処理液塗布部14では、外周面に用紙が巻き付けられ、回転することによって当該用紙を搬送する円筒状部材で構成される処理液塗布ドラム30が回転可能に配設されている。この処理液塗布ドラム30には、用紙の先端部を挟持して用紙を保持する保持部材32が設けられており、当該保持部材32を介して、処理液塗布ドラム30の表面に用紙を保持した状態で、処理液塗布ドラム30の回転によって当該用紙を下流側へ搬送する。   In the treatment liquid application unit 14, a treatment liquid application drum 30 composed of a cylindrical member that conveys the paper by rotating the paper around the outer peripheral surface is rotatably disposed. The processing liquid coating drum 30 is provided with a holding member 32 that holds the paper by sandwiching the leading end of the paper, and the paper is held on the surface of the processing liquid coating drum 30 via the holding member 32. In this state, the paper is conveyed downstream by the rotation of the treatment liquid coating drum 30.

なお、後述する中間搬送ドラム34、画像形成ドラム36、インク乾燥ドラム38及び画像定着ドラム40についても、処理液塗布ドラム30と同様に構成されると共に保持部材32が設けられている。そして、この保持部材32によって、上流側のドラムから下流側のドラムへの用紙の受け渡しが行われる。   Note that an intermediate conveyance drum 34, an image forming drum 36, an ink drying drum 38, and an image fixing drum 40, which will be described later, are configured in the same manner as the processing liquid coating drum 30 and are provided with a holding member 32. The holding member 32 transfers the paper from the upstream drum to the downstream drum.

処理液塗布ドラム30の上部には、処理液塗布ドラム30の周方向に沿って、処理液塗布装置42及び処理液乾燥装置44が配設されており、処理液塗布装置42によって、用紙の記録面に処理液が塗布され、処理液乾燥装置44によって、当該処理液が乾燥する。   A processing liquid coating device 42 and a processing liquid drying device 44 are disposed above the processing liquid coating drum 30 along the circumferential direction of the processing liquid coating drum 30. The treatment liquid is applied to the surface, and the treatment liquid is dried by the treatment liquid drying device 44.

ここで、処理液はインクと反応して色材(顔料)を凝集し、色材(顔料)と溶媒を分離促進する効果を有している。処理液塗布装置42には、処理液が貯留している貯留部46が設けられており、グラビアローラ48の一部が処理液に浸されている。   Here, the treatment liquid reacts with the ink to aggregate the color material (pigment) and has an effect of promoting separation of the color material (pigment) and the solvent. The treatment liquid application device 42 is provided with a storage portion 46 for storing the treatment liquid, and a part of the gravure roller 48 is immersed in the treatment liquid.

このグラビアローラ48にはゴムローラ50が圧接して配置されており、当該ゴムローラ50が用紙の記録面(表面)側に接触して処理液が塗布される。また、グラビアローラ48にはスキージ(図示省略)が接触しており、用紙の記録面に塗布する処理液塗布量を制御する。   A rubber roller 50 is disposed in pressure contact with the gravure roller 48, and the rubber roller 50 comes into contact with the recording surface (front surface) side of the paper to apply the processing liquid. Further, a squeegee (not shown) is in contact with the gravure roller 48 to control the amount of treatment liquid applied to the recording surface of the paper.

処理液膜厚はヘッド打滴の液滴(インク滴)より十分小さいことが理想である。例えば2plの打滴量の場合、ヘッド打滴の液滴の平均直径は15.6μmであり、処理液膜厚が厚い場合、インクドットは用紙の記録面と接触することなく処理液内で浮遊する。2plの打滴量で着弾ドット径を30μm以上得るには処理液膜厚を3μm以下にすることが好ましい。   Ideally, the treatment liquid film thickness is sufficiently smaller than the droplets (ink droplets) of the head droplets. For example, when the droplet volume is 2 pl, the average diameter of the droplets of the head droplet is 15.6 μm, and when the treatment liquid film thickness is thick, the ink dots float in the treatment liquid without contacting the recording surface of the paper. To do. In order to obtain a landing dot diameter of 30 μm or more with a droplet ejection amount of 2 pl, it is preferable to make the treatment liquid film thickness 3 μm or less.

一方、処理液乾燥装置44には、熱風ノズル54及び赤外線ヒータ56(以下、「IRヒータ56」という。)が処理液塗布ドラム30の表面に近接して配設されている。この熱風ノズル54及びIRヒータ56により、処理液中の水などの溶媒を蒸発させ、固体もしくは薄膜処理液層を用紙の記録面側に形成する。処理液乾燥工程で処理液を薄層化することで、画像形成部16でインク滴を打滴したドットが用紙表面と接触して必要なドット径が得られると共に、薄層化した処理液と反応し色材凝集して用紙表面に固定する作用が得られやすい。   On the other hand, in the treatment liquid drying device 44, a hot air nozzle 54 and an infrared heater 56 (hereinafter referred to as “IR heater 56”) are disposed close to the surface of the treatment liquid application drum 30. The hot air nozzle 54 and the IR heater 56 evaporate a solvent such as water in the processing liquid to form a solid or thin film processing liquid layer on the recording surface side of the paper. By thinning the treatment liquid in the treatment liquid drying step, the dots formed by the ink droplets in the image forming unit 16 come into contact with the paper surface to obtain a necessary dot diameter, and the thinned treatment liquid and It is easy to obtain an action of reacting and aggregating the coloring material and fixing to the paper surface.

このようにして、処理液塗布部14で記録面に処理液が塗布、乾燥された用紙は、処理液塗布部14と画像形成部16の間に設けられた中間搬送部58へ搬送される。   In this way, the paper on which the processing liquid has been applied and dried on the recording surface by the processing liquid application unit 14 is conveyed to an intermediate conveyance unit 58 provided between the processing liquid application unit 14 and the image forming unit 16.

(中間搬送部)   (Intermediate transport section)

中間搬送部58には、中間搬送ドラム34が回転可能に設けられており、中間搬送ドラム34に設けられた保持部材32を介して、中間搬送ドラム34の表面に用紙を保持し、中間搬送ドラム34の回転によって当該用紙を下流側へ搬送する。   An intermediate transport drum 58 is rotatably provided in the intermediate transport unit 58, and a sheet is held on the surface of the intermediate transport drum 34 via a holding member 32 provided in the intermediate transport drum 34. The sheet is conveyed to the downstream side by the rotation of 34.

(画像形成部)   (Image forming part)

画像形成部16には、画像形成ドラム36が回転可能に設けられており、画像形成ドラム36に設けられた保持部材32を介して、画像形成ドラム36の表面に用紙を保持し、画像形成ドラム36の回転によって当該用紙を下流側へ搬送する。   An image forming drum 36 is rotatably provided in the image forming unit 16, and a sheet is held on the surface of the image forming drum 36 via a holding member 32 provided on the image forming drum 36. The sheet is conveyed downstream by the rotation of 36.

画像形成ドラム36の上部には、画像形成ドラム36の表面に近接して、シングルパス方式のインクジェットラインヘッド64で構成されたヘッドユニット66が配設されている。このヘッドユニット66では、少なくとも基本色であるYMCKのインクジェットラインヘッド64が画像形成ドラム36の周方向に沿って配列され、処理液塗布部14で用紙の記録面に形成された処理液層上に各色の画像を形成する。   Above the image forming drum 36, a head unit 66 composed of a single-pass inkjet line head 64 is disposed adjacent to the surface of the image forming drum 36. In this head unit 66, at least the basic color YMCK inkjet line heads 64 are arranged along the circumferential direction of the image forming drum 36, and are formed on the processing liquid layer formed on the recording surface of the paper by the processing liquid coating unit 14. An image of each color is formed.

処理液はインク中に分散する色材(顔料)とラテックス粒子を処理液に凝集する効果を持たせ、用紙上で色材流れなど発生しない凝集体を形成する。インク液と処理液の反応の一例として、処理液内に酸を含有しPHダウンにより顔料分散を破壊し、凝集するメカニズムを用い色材滲み、各色インク間の混色、インク滴の着弾時の液合一による打滴干渉を回避する。   The treatment liquid has the effect of aggregating the color material (pigment) and latex particles dispersed in the ink into the treatment liquid, and forms an aggregate that does not generate color material flow on the paper. As an example of the reaction between the ink liquid and the treatment liquid, an acid is contained in the treatment liquid, the pigment dispersion is destroyed by PH down, the color material bleeds using a mechanism of agglomeration, color mixing between inks of each color, and ink droplet landing liquid Avoid droplet ejection interference due to coalescence.

インクジェットラインヘッド64は、画像形成ドラム36に配置された回転速度を検出するエンコーダ(図示省略)に同期して打滴を行うことで、高精度に着弾位置を決定すると共に、画像形成ドラム36の振れ、回転軸68の精度、ドラム表面速度に依存せず、打滴ムラを低減することが可能となる。   The ink jet line head 64 performs droplet ejection in synchronization with an encoder (not shown) that detects the rotational speed disposed on the image forming drum 36, thereby determining the landing position with high accuracy and at the same time. Irregular droplet ejection can be reduced without depending on the shake, the accuracy of the rotary shaft 68, and the drum surface speed.

(インク乾燥部)   (Ink drying section)

図1に示すインク乾燥部18には、インク乾燥ドラム38が回転可能に設けられており、インク乾燥ドラム38の上部には、インク乾燥部18の表面に近接して、熱風ノズル72及びIRヒータ74が複数配設されている。この熱風ノズル72及びIRヒータ74による温風によって、用紙の画像形成領域には、色材凝集作用により分離された溶媒が乾燥され、薄膜の画像層が形成される。   An ink drying drum 38 is rotatably provided in the ink drying unit 18 shown in FIG. 1. A hot air nozzle 72 and an IR heater are disposed above the ink drying drum 38 in the vicinity of the surface of the ink drying unit 18. A plurality of 74 are arranged. By the hot air from the hot air nozzle 72 and the IR heater 74, the solvent separated by the color material aggregating action is dried in the image forming area of the paper to form a thin image layer.

温風は用紙の搬送速度によっても異なるが、通常は50℃〜70℃に設定されている。蒸発した溶媒はエアーと共に画像形成装置10の外部へ排出されるが、エアーは回収される。このエアーは、冷却器/ラジエータ等で冷却してインク液として回収しても良い。   The hot air is usually set to 50 ° C. to 70 ° C., although it varies depending on the sheet conveyance speed. The evaporated solvent is discharged together with air to the outside of the image forming apparatus 10, but the air is recovered. This air may be cooled by a cooler / radiator or the like and recovered as an ink liquid.

記録面の画像が乾燥した用紙は、インク乾燥ドラム38の回転によって、インク乾燥部18と画像定着部20の間に設けられた中間搬送部76へ搬送されるが、中間搬送部76については、中間搬送部58と構成が略同一であるため説明を省略する。   The sheet on which the image on the recording surface is dried is conveyed to an intermediate conveyance unit 76 provided between the ink drying unit 18 and the image fixing unit 20 by the rotation of the ink drying drum 38. Since the configuration is substantially the same as that of the intermediate conveyance unit 58, description thereof is omitted.

(画像定着部)   (Image fixing part)

画像定着部20には、画像定着ドラム40が回転可能に設けられており、画像定着部20では、インク乾燥ドラム38上で形成された薄層の画像層内のラテックス粒子が加熱/加圧されて溶融し、用紙上に固着定着する機能を有する。   An image fixing drum 40 is rotatably provided in the image fixing unit 20. In the image fixing unit 20, latex particles in a thin image layer formed on the ink drying drum 38 are heated / pressurized. And has a function of fixing and fixing on the paper.

画像定着ドラム40の上部には、画像定着ドラム40の表面に近接して、加熱ローラ78が配設されている。この加熱ローラ78は熱伝導率の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプが組み込まれており、当該加熱ローラ78によって、ラテックスのTg温度以上の熱エネルギーが付与される。これにより、ラテックス粒子を溶融し、用紙上の凹凸に押し込み定着を行うと共に画像表面の凹凸をレベリングし光沢性を得ることを可能とする。   A heating roller 78 is disposed above the image fixing drum 40 in the vicinity of the surface of the image fixing drum 40. The heating roller 78 has a halogen lamp incorporated in a metal pipe made of aluminum or the like having good thermal conductivity, and the heating roller 78 applies thermal energy equal to or higher than the Tg temperature of the latex. As a result, the latex particles are melted and pressed into the irregularities on the paper for fixing, and the irregularities on the image surface are leveled to obtain glossiness.

加熱ローラ78の下流側には、定着ローラ79が設けられている、この定着ローラ79は画像定着ドラム40の表面に圧接した状態で配置され、画像定着ドラム40との間でニップ力を得るようにしている。このため、定着ローラ79又は画像定着ドラム40のうち、少なくとも一方は表面に弾性層を持ち、用紙に対して均一なニップ幅を持つ構成とする。   A fixing roller 79 is provided on the downstream side of the heating roller 78. The fixing roller 79 is disposed in pressure contact with the surface of the image fixing drum 40 so as to obtain a nip force with the image fixing drum 40. I have to. For this reason, at least one of the fixing roller 79 and the image fixing drum 40 has an elastic layer on the surface and a uniform nip width with respect to the sheet.

以上のような工程により、記録面の画像が定着した用紙は、画像定着ドラム40の回転によって、画像定着部20の下流側に設けられた排出部21側へ搬送される。   The sheet on which the image on the recording surface is fixed by the above-described process is conveyed to the discharge unit 21 side provided on the downstream side of the image fixing unit 20 by the rotation of the image fixing drum 40.

図2にインクジェットラインヘッド64の構造例を示す。図2(A)は、インクジェットラインヘッド64の縦断面図であり、図2(B)は、インクジェットラインヘッド64の横断面図である。   FIG. 2 shows a structural example of the inkjet line head 64. 2A is a longitudinal sectional view of the inkjet line head 64, and FIG. 2B is a transverse sectional view of the inkjet line head 64. As shown in FIG.

図2(A)及び図2(B)に示すように、本実施の形態に係るインクジェットラインヘッド64は、複数のノズル80を有する第1壁面82A及び当該第1壁面82Aと対向する第2壁面82Bとを備え、第1壁面82Aと第2壁面82Bとの間に、ノズル80の各々に対応しかつ供給されたインク液が充填される圧力室84、圧力室84の各々にインク液を供給する供給路86、及び圧力室84の各々に充填されたインク液を排出する排出路88が形成されている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the inkjet line head 64 according to the present embodiment includes a first wall surface 82A having a plurality of nozzles 80 and a second wall surface facing the first wall surface 82A. 82B, and the ink liquid is supplied to each of the pressure chamber 84 and the pressure chamber 84 filled with the supplied ink liquid corresponding to each of the nozzles 80 between the first wall surface 82A and the second wall surface 82B. A supply path 86 for discharging the ink and a discharge path 88 for discharging the ink liquid filled in each of the pressure chambers 84 are formed.

供給路86及び排出路88は、インク供給源たるインクタンク(不図示)と連通しており、供給路86は、分岐路90Aを介して上記インクタンクからインク液を圧力室84に供給し、排出路88は、分岐路90Bを介して圧力室84から流入してきたインク液をインクタンクへ循環させる。   The supply path 86 and the discharge path 88 communicate with an ink tank (not shown) as an ink supply source. The supply path 86 supplies ink liquid from the ink tank to the pressure chamber 84 via the branch path 90A. The discharge path 88 circulates the ink liquid flowing in from the pressure chamber 84 through the branch path 90B to the ink tank.

また、第2壁面82Bには、ノズル80の各々に対応する部分に設けられると共に、圧力室84に充填されたインク液に圧力を付与してノズル80からインク液を吐出させる複数の吐出用アクチュエータ92が備えられている。なお、吐出用アクチュエータ92には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられ、吐出用アクチュエータ92が設けられる上記部分は、共通電極と兼用される振動板94とされており、吐出用アクチュエータ92の振動板94と接触する面と反対の面には個別電極96が設けられている。   The second wall surface 82 </ b> B is provided at a portion corresponding to each of the nozzles 80 and applies a pressure to the ink liquid filled in the pressure chamber 84 to discharge the ink liquid from the nozzle 80. 92 is provided. The discharge actuator 92 is preferably a piezoelectric element using a piezoelectric material such as lead zirconate titanate or barium titanate, and the portion provided with the discharge actuator 92 is also used as a common electrode. A diaphragm 94 is provided, and an individual electrode 96 is provided on the surface of the discharge actuator 92 opposite to the surface in contact with the diaphragm 94.

吐出用アクチュエータ92は、個別電極96と共通電極間に駆動電圧が印加されることによって変形することで圧力室84の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル80からインク液が吐出される。また、インク液の吐出後、吐出用アクチュエータ92の変位が元に戻る際に、供給路86から分岐路90Aを通って新しいインクが圧力室84に再充填される。   The ejection actuator 92 is deformed by applying a drive voltage between the individual electrode 96 and the common electrode, so that the volume of the pressure chamber 84 is changed, and the ink liquid is ejected from the nozzle 80 due to the pressure change accompanying this. . Further, when the displacement of the ejection actuator 92 returns to its original state after the ejection of the ink liquid, new ink is refilled into the pressure chamber 84 from the supply path 86 through the branch path 90A.

本実施の形態に係る画像形成装置10は、画像情報から生成されるドット配置データに応じて各ノズル80に対応した吐出用アクチュエータ92の駆動を制御することにより、ノズル80からインク液を吐出させる。そして、用紙を一定の速度で副走査方向に搬送しながら、その搬送速度に合わせて各ノズル80のインク吐出タイミングを制御することによって、用紙上に画像情報により示される画像を形成する処理(以下、「画像形成処理」という。)を行う。   The image forming apparatus 10 according to the present embodiment causes the ink liquid to be ejected from the nozzles 80 by controlling the driving of the ejection actuators 92 corresponding to the respective nozzles 80 according to the dot arrangement data generated from the image information. . Then, a process of forming an image indicated by image information on the paper (hereinafter referred to as the image information) by controlling the ink ejection timing of each nozzle 80 in accordance with the transport speed while transporting the paper in the sub-scanning direction at a constant speed And “image forming process”).

また、本実施の形態に係る画像形成装置10は、第2壁面82Bの吐出用アクチュエータ92が設けられた側に、駆動されることにより充填されたインク液に圧力を付与するように、供給路86に対応させて設けられた循環用アクチュエータ98A,98Bが備えられている。なお、本実施の形態に係る画像形成装置10では、循環用アクチュエータ98A,98Bは2つが一組となって駆動する。また、図2(B)には、一組の循環用アクチュエータ98A,98Bのみが図示されているが、本実施の形態に係る画像形成装置10には複数組の循環用アクチュエータ98A,98Bが供給路86に対応させて設けられている。また、循環用アクチュエータ98A,98BについてA,Bを区別する必要がある場合は、符号の後にA,Bの何れかを付し、A,Bを区別する必要がない場合は、A,Bを省略する。   Further, the image forming apparatus 10 according to the present embodiment supplies the supply path so as to apply pressure to the ink liquid filled by being driven on the side on which the ejection actuator 92 of the second wall surface 82B is provided. Circulating actuators 98 </ b> A and 98 </ b> B provided corresponding to 86 are provided. In the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, two of the circulating actuators 98A and 98B are driven as a set. 2B shows only one set of circulating actuators 98A and 98B, a plurality of sets of circulating actuators 98A and 98B are supplied to the image forming apparatus 10 according to the present embodiment. Corresponding to the path 86 is provided. In addition, when it is necessary to distinguish between A and B for the circulating actuators 98A and 98B, either A or B is added after the code, and when it is not necessary to distinguish between A and B, A and B are added. Omitted.

循環用アクチュエータ98には、吐出用アクチュエータ92と同様に、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられ、循環用アクチュエータ98が設けられる上記部分は、共通電極と兼用される振動板94とされており、循環用アクチュエータ98の振動板94と接触する面と反対の面には個別電極96が設けられている。   Similarly to the discharge actuator 92, the circulation actuator 98 is preferably a piezoelectric element using a piezoelectric material such as lead zirconate titanate or barium titanate, and the above-mentioned portion where the circulation actuator 98 is provided is The diaphragm 94 is also used as a common electrode, and an individual electrode 96 is provided on the surface of the circulating actuator 98 opposite to the surface in contact with the diaphragm 94.

循環用アクチュエータ98は、個別電極96と共通電極間に駆動電圧が印加されることによって変形することで供給路86の容積が変化し、これに伴う圧力変化により供給路86に充填されているインク液が移動される。すなわち、循環用アクチュエータ98は、インク液を循環させるポンプとして機能する。   The circulation actuator 98 is deformed by applying a driving voltage between the individual electrode 96 and the common electrode, whereby the volume of the supply path 86 is changed, and the ink filled in the supply path 86 due to the pressure change accompanying this change. The liquid is moved. That is, the circulation actuator 98 functions as a pump for circulating the ink liquid.

なお、本実施の形態に係る画像形成装置10では、吐出用アクチュエータ92として用いられる圧電素子、及び循環用アクチュエータ98として用いられる圧電素子が同一のプロセスで形成される。圧電素子を振動板94上に形成する方法として、予め薄膜化した圧電素子を振動板94上に接合する方法、圧電素子の厚板を振動板94上に接合した後、接合した圧電素子を研削研摩する方法、及びゾルゲル法やスパッタ法などで振動板94上に圧電素子を製膜する方法等がある。また、圧電素子を区画化する方法としては、予め矩形状に区画化したものを接着する方法、プレート上の圧電素子をハンドル基板に仮接合した状態で、ウェットエッチング、ドライエッチングやサンドブラストにより区画化した後で一括して振動板94上に転写する方法、振動板94上の圧電素子を直接ウェットエッチング、ドライエッチングやサンドブラストにより区画化するなどの方法がある。   In the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, the piezoelectric element used as the ejection actuator 92 and the piezoelectric element used as the circulation actuator 98 are formed by the same process. As a method of forming the piezoelectric element on the vibration plate 94, a method in which a piezoelectric element that has been thinned in advance is bonded on the vibration plate 94, and after bonding a thick plate of the piezoelectric element on the vibration plate 94, the bonded piezoelectric element is ground. There are a method of polishing, a method of forming a piezoelectric element on the diaphragm 94 by a sol-gel method, a sputtering method, or the like. In addition, as a method of partitioning the piezoelectric element, a method in which a rectangular section is bonded is used, or the piezoelectric element on the plate is temporarily bonded to the handle substrate, and then partitioned by wet etching, dry etching, or sand blasting. After that, there are a method of transferring them collectively onto the vibration plate 94 and a method of partitioning the piezoelectric elements on the vibration plate 94 by direct wet etching, dry etching or sand blasting.

上記の方法によって、圧力室84に対応する振動板94上に吐出用アクチュエータ92として用いられる圧電素子、供給路86に対応する振動板94上に循環用アクチュエータ98として用いられる圧電素子がパターニングされる。なお、圧電素子を個別に貼りつけない限り、吐出用アクチュエータ92として用いられる圧電素子の厚みと、循環用アクチュエータ98として用いられる圧電素子の厚みは同じとなる。   By the above method, the piezoelectric element used as the discharge actuator 92 on the vibration plate 94 corresponding to the pressure chamber 84 and the piezoelectric element used as the circulation actuator 98 on the vibration plate 94 corresponding to the supply path 86 are patterned. . Unless the piezoelectric elements are individually attached, the thickness of the piezoelectric element used as the ejection actuator 92 and the thickness of the piezoelectric element used as the circulation actuator 98 are the same.

図3に、本実施の形態に係る画像形成装置10の電気系の要部構成を示す。   FIG. 3 shows the main configuration of the electrical system of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment.

画像形成装置10は、画像形成装置10全体の動作を司るCPU(Central Processing Unit)150、各種プログラムや各種パラメータ、及び各種テーブル情報等が予め記憶されたROM(Read Only Memory)152、CPU150による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるRAM(Random Access Memory)154、後述する外部インタフェース162を介して受信した画像情報等の、各種情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)156を備えている。   The image forming apparatus 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 150 that controls the operation of the entire image forming apparatus 10, a ROM (Read Only Memory) 152 in which various programs, various parameters, various table information, and the like are stored in advance. A RAM (Random Access Memory) 154 used as a work area at the time of program execution, and an HDD (Hard Disk Drive) 156 for storing various information such as image information received via an external interface 162 described later are provided. .

また、画像形成装置10は、画像形成処理を行う場合に画像形成部16、インク乾燥部18等の作動を制御する画像形成制御部158、各種の操作指示が入力される操作ボタンやテンキー、各種のメッセージ等を表示するためのディスプレイが設けられた操作部160、外部の端末装置との間で画像情報等の各種情報を送受信する外部インタフェース162を備えている。   The image forming apparatus 10 also includes an image forming control unit 158 that controls operations of the image forming unit 16 and the ink drying unit 18 when performing image forming processing, operation buttons and numeric keys for inputting various operation instructions, And an external interface 162 for transmitting and receiving various information such as image information to and from an external terminal device.

これらCPU150、ROM152、RAM154、HDD156、画像形成制御部158、操作部160、及び外部インタフェース162は、システムバス164を介して相互に電気的に接続されている。従って、CPU150は、ROM152、RAM154、及びHDD156へのアクセス、外部インタフェース162を介した上記端末装置との各種情報の送受信、画像形成制御部158を介した画像形成部16、インク乾燥部18等の作動の制御、及び操作部160に対する操作状態の把握や操作部160による各種のメッセージ等の表示を各々行なうことができる。   The CPU 150, ROM 152, RAM 154, HDD 156, image formation control unit 158, operation unit 160, and external interface 162 are electrically connected to each other via a system bus 164. Therefore, the CPU 150 accesses the ROM 152, RAM 154, and HDD 156, transmits and receives various information to and from the terminal device via the external interface 162, the image forming unit 16 via the image forming control unit 158, the ink drying unit 18, and the like. It is possible to control the operation, grasp the operation state with respect to the operation unit 160, and display various messages by the operation unit 160.

なお、画像形成制御部158は、画像形成処理を実行する場合は、画像情報に基づいてノズル80からインク滴が吐出するように吐出用アクチュエータ92に駆動電圧を印加して駆動させると共に、供給路86に充填されたインク液が所定方向に移動するように循環用アクチュエータ98A,98Bに駆動電圧を印加して駆動させる。   The image formation control unit 158 applies a drive voltage to the ejection actuator 92 so as to eject ink droplets from the nozzles 80 based on the image information, and drives the supply path when performing image formation processing. A driving voltage is applied to the circulating actuators 98A and 98B so that the ink liquid filled in the nozzle 86 moves in a predetermined direction.

次に、本実施の形態に係る画像形成装置10の本発明の作用について説明する。   Next, the operation of the present invention of the image forming apparatus 10 according to the present embodiment will be described.

各循環用アクチュエータ98によって押し出されるインク液の体積をΔV(nは循環用アクチュエータ98の数)とすると、本実施の形態に係る画像形成装置10は、次の(1)式に示すように、循環用アクチュエータ98によって押し出されるインク液の総体積が一定となるようにする。 When the volume of the ink pushed out by the circulation actuator 98 (the n number of circulating actuator 98) [Delta] V n and the image forming apparatus 10 according to this embodiment, as shown in the following equation (1) The total volume of the ink liquid pushed out by the circulation actuator 98 is made constant.

Figure 2010221443
Figure 2010221443

これにより、循環用アクチュエータ98が駆動しても、供給路86及び排出路88を流れるインク液の総量は一定となるので、循環用アクチュエータ98の駆動によるインク液の加減圧や脈動を抑制することができ、その結果、ノズル80からインク液があふれたり、空気がインク液に混入することを防ぐことができる。   As a result, even when the circulation actuator 98 is driven, the total amount of ink liquid flowing through the supply path 86 and the discharge path 88 is constant. As a result, it is possible to prevent the ink liquid from overflowing from the nozzle 80 and air from being mixed into the ink liquid.

次に、式(1)を満たしながら行う循環用アクチュエータ98の駆動を図4の模式図を参照して説明する。なお、図4に示す流路の両端のインピーダンスは等しいとする。   Next, driving of the circulating actuator 98 performed while satisfying the expression (1) will be described with reference to the schematic diagram of FIG. Note that the impedances at both ends of the flow path shown in FIG.

ここで、循環用アクチュエータ98Bを駆動させない場合を想定すると、循環用アクチュエータ98Aが駆動されることで、流路に充填されているインク液に圧力が付与され、押し出されたインク液は左右のインピーダンスが等しいため左右に等しく流れようとする。そのため、循環用アクチュエータ98Aのみの駆動では、インク液に一方向への流れは生じない。   Here, assuming that the circulating actuator 98B is not driven, when the circulating actuator 98A is driven, pressure is applied to the ink liquid filled in the flow path, and the pushed out ink liquid has left and right impedances. Since they are equal, they try to flow equally to the left and right. Therefore, when only the circulation actuator 98A is driven, the ink liquid does not flow in one direction.

しかし、循環用アクチュエータ98Bを図4(A)に示すように、予めインク液を押し出した状態にしておき、その後、図4(B)に示すように循環用アクチュエータ98Aをインク液に圧力を付与する(インク液を押し出す)状態となるように速い速度で駆動させると共に、循環用アクチュエータ98Bをインク液に圧力を付与しない(インク液を押し出さない)状態となるように遅い速度で駆動させる。すなわち、循環用アクチュエータ98Aによって流路を急峻に縮小させると共に、循環用アクチュエータ98Bによって流路を急峻に拡張させる。これにより、循環用アクチュエータ98Bの側にインク液を引き込む力が生じ、図4の右方向よりも左方向にインク液が流れやすくなり、図4の左方向にインク液の流れが生じる。なお、本実施の形態に係るインクジェットラインヘッド64のように、供給路86及び排出路88によって循環路が形成されているが、速い流れに対しては、図4の左方向のインピーダンスと比較し、右方向のインピーダンスは大きい状態(慣性が大きい状態、すなわち即応性がない状態)であり、図4の右方向には流れが生じにくい。   However, as shown in FIG. 4A, the circulating actuator 98B is previously pushed out of the ink liquid, and then the circulating actuator 98A applies pressure to the ink liquid as shown in FIG. 4B. In addition to being driven at a high speed so as to be in a state of being pushed out (pressing out the ink liquid), the circulating actuator 98B is driven at a low speed so as to be in a state where no pressure is applied to the ink liquid (no ink liquid is pushed out). That is, the flow path is sharply reduced by the circulation actuator 98A, and the flow path is sharply expanded by the circulation actuator 98B. As a result, a force for drawing the ink liquid is generated on the circulation actuator 98B side, the ink liquid flows more easily in the left direction than in the right direction in FIG. 4, and the ink liquid flows in the left direction in FIG. As in the inkjet line head 64 according to the present embodiment, a circulation path is formed by the supply path 86 and the discharge path 88, but compared to the impedance in the left direction in FIG. 4 for a fast flow. The impedance in the right direction is large (a state where inertia is large, that is, a state where there is no quick response), and a flow hardly occurs in the right direction in FIG.

一方、図4(B)に示す状態から図4(A)に示す状態へ、循環用アクチュエータ98A,98Bをゆっくり駆動させると、インク液の流れが十分に遅いので、インク液の左右方向への流れに差は生じない。   On the other hand, when the circulation actuators 98A and 98B are slowly driven from the state shown in FIG. 4B to the state shown in FIG. 4A, the flow of the ink liquid is sufficiently slow. There is no difference in flow.

上記のように、循環用アクチュエータ98A,98Bを図4(A)に示す状態から図4(B)に示す状態へ急峻に駆動させ、図4(B)に示す状態から図4(A)に示す状態へゆっくり駆動させることで、インク液に左方向の流れを生じさせることが可能となる。   As described above, the circulating actuators 98A and 98B are steeply driven from the state shown in FIG. 4A to the state shown in FIG. 4B, and the state shown in FIG. 4B is changed to FIG. 4A. By slowly driving to the state shown, it is possible to cause the ink liquid to flow in the left direction.

次に、上記説明したインク液の一方向への流れを、インク液が流れる流路のインピーダンスを用いて説明する。   Next, the flow in one direction of the ink liquid described above will be described using the impedance of the flow path through which the ink liquid flows.

図5に、本実施の形態に係る画像形成装置10のように、インク液が循環する流路の模式図を示す。図5に示す流路Zは、循環用アクチュエータ98A,98Bに対応するインク液が充填されている第1の領域、すなわち、本実施の形態では循環用アクチュエータ98A,98Bに対応する供給路86の領域を示している。一方、流路Zcircは、循環用アクチュエータ98A,98Bに対応しないインク液が充填されている第2の領域、すなわち、本実施の形態では流路Zを除く供給路86の領域及び排出路88を示す。 FIG. 5 shows a schematic diagram of a flow path through which the ink liquid circulates as in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment. The flow path Z shown in FIG. 5 is a first region filled with ink liquid corresponding to the circulation actuators 98A and 98B, that is, the supply path 86 corresponding to the circulation actuators 98A and 98B in this embodiment. Indicates the area. On the other hand, the flow path Z circ, the second region circulating actuator 98A, the ink that does not correspond to 98B are filled, i.e., regions and the discharge passage 88 of the supply passage 86 excluding the flow path Z in this embodiment Indicates.

時間をTとし、流路Zを流れるインク液の流速をUとすると、循環用アクチュエータ98A,98B間を流れるインク液の圧力差PA−Bは次の(2)式で表され、流路Zcircを流れるインク液の流速をUとすると、循環用アクチュエータ98A,98B間を流れるインク液の圧力差PA−Bは次の(3)式で表される。 The time is T, when the flow velocity of the ink flowing through the channel Z, and U 1, circulating actuator 98A, the pressure difference P A-B of the ink liquid flowing between 98B is expressed by the following equation (2), the flow When the flow velocity of the ink liquid flowing in the road Z circ and U 2, circulation actuator 98A, the pressure difference P a-B of the ink liquid flowing between 98B is expressed by the following equation (3).

Figure 2010221443
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Figure 2010221443
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なお、定数Rは,流路の抵抗の大きさを示しており、流路の長さをLとし、流路の断面積Sとすると、次の(4)式で表される。また、定数Mは流路を流れるインク液の慣性の大きさを示し、インク液の密度をDとすると、次の(5)式で表される。   The constant R indicates the magnitude of the resistance of the flow path. When the length of the flow path is L and the cross-sectional area S of the flow path is expressed by the following equation (4). The constant M indicates the magnitude of the inertia of the ink liquid flowing through the flow path. When the density of the ink liquid is D, it is expressed by the following equation (5).

Figure 2010221443
Figure 2010221443

Figure 2010221443
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ここで、流路Zのインピーダンスと流路Zcircのインピーダンスとの比(以下、「インピーダンス比」という。)が同じ場合は、循環用アクチュエータ98A,98Bの図4(A)に示す状態から図4(B)に示す状態への駆動、及び図4(B)に示す状態から図4(A)に示す状態への駆動の繰り返しでは、流速Uと流速Uとの比が同じとなるため、インク液は左に移動した後、同じ距離だけ右に移動することとなり、インク液に流れは生じず、インク液は循環しない。しかし、インピーダンス比が異なれば、上記駆動の繰り返しにおいて、流速Uと流速Uとの比も異なることとなり、インク液に流れが生じ、インク液は循環する。 Here, the ratio of the impedance of the impedance of the flow path Z and the channel Z circ (hereinafter, referred to as "impedance ratio".) If the same is circulated actuator 98A, from the state shown in FIG. 4 (A) of 98B Figure In the driving to the state shown in FIG. 4 (B) and the driving from the state shown in FIG. 4 (B) to the state shown in FIG. 4 (A), the ratio between the flow velocity U 1 and the flow velocity U 2 is the same. Therefore, after the ink liquid moves to the left, it moves to the right by the same distance, no flow occurs in the ink liquid, and the ink liquid does not circulate. However, different impedance ratio, the repetition of the driving, it is also the ratio of the flow velocity U 1 and velocity U 2 different, flow occurs in the ink liquid, ink liquid is circulated.

図6に、循環用アクチュエータ98が駆動する速度、すなわち循環用アクチュエータ98A,98Bの駆動周波数に対する、流路Zのインピーダンス、及び流路Zcircのインピーダンスの変化を示す。なお、インピーダンスの変化を示す切片aは定数Rの逆数(1/R)によって決定され、折点bは定数Mを定数Rで除した値(M/R)によって決定される。 6 shows the rate at which circulating actuator 98 is driven, i.e. circulating actuator 98A, with respect to the driving frequency of the 98B, the impedance of the channel Z, and a change in the impedance of the channel Z circ. The intercept a indicating the change in impedance is determined by the reciprocal of the constant R (1 / R), and the break point b is determined by the value obtained by dividing the constant M by the constant R (M / R).

図6(A)は、流路Zの長さと流路Zcircの長さとが異なる一方、断面積が同じ場合のインピーダンスの変化を示している。この場合、流路Zと流路Zcircのインピーダンスの周波数特性は、上下方向に異なるだけで、循環用アクチュエータ98の駆動周波数fである場合と駆動周波数fよりも大きい駆動周波数fである場合とで、流路Zと流路Zcircのインピーダンスの比(以下、「インピーダンス比」という。)は同じである。すなわち、循環用アクチュエータ98を駆動させる速度を変えてもインク液に流れは生じない。 6 (A) is one of the lengths of the flow path Z circ of the channel Z are different, the cross-sectional area indicates a change in the impedance of the same case. In this case, the frequency characteristic of the impedance of the flow path Z and the flow path Z circ is in the vertical direction differ only in case of the driving frequency f 1 and the driving frequency f greater driving frequency f 2 than the first circulation actuator 98 in a certain case, the impedance of the flow path Z and the flow path Z circ ratio (hereinafter, referred to as "impedance ratio".) is the same. That is, even if the speed at which the circulation actuator 98 is driven is changed, the ink liquid does not flow.

一方、図6(B)は、流路Zの長さ及び断面積と流路Zcircの長さ及び断面積が異なる場合の、インピーダンスの変化を示している。この場合、インピーダンス比は、循環用アクチュエータ98の駆動周波数fである場合と駆動周波数fである場合とで異なる。このことは、循環用アクチュエータ98を駆動周波数fに対応する速度で駆動させると、流路Zと流路Zcircにおける流れは略等しくなる一方、循環用アクチュエータ98を駆動周波数fに対応する速度で駆動させると、流路Zcircにおけるインク液に対する慣性が大きく、流路Zcircでは流れが生じにくくなり、インク液は流路Z間を流れる。すなわち、循環用アクチュエータ98を駆動させる速度を変えることで、インク液に流れが生じる。 On the other hand, FIG. 6 (B), when the length and cross-sectional area of the length and cross-sectional area and the flow path Z circ of the channel Z are different, indicates a change in impedance. In this case, the impedance ratio differs depending on whether the driving frequency f 1 of the circulating actuator 98 is the driving frequency f 2 . This means that, when driven at a speed corresponding circulation actuator 98 to the drive frequency f 1, while the flow is made substantially equal in the flow path Z and the channel Z circ, corresponding circulation actuator 98 to the driving frequency f 2 When driving at a speed greater inertia against the ink liquid in the channel Z circ, hardly flow occurs in the flow path Z circ, ink flows between the channel Z. That is, by changing the speed at which the circulating actuator 98 is driven, the ink liquid flows.

以上から、本実施の形態に係る画像形成装置10では、供給路86及び排出路88に充填されているインク液を循環させるために、画像形成制御部158によって、インク液を図4の左方向に移動させる場合は、左方向に位置する循環用アクチュエータ98Bをインク液に圧力を付与した状態(インク液を押し出す状態)からインク液に圧力を付与しない状態(インク液を押し出さない状態)とする共に、右方向に位置する循環用アクチュエータ98Aをインク液に圧力を付与しない状態からインク液に圧力を付与する状態とするように駆動周波数fに対応する速度で駆動させる高速駆動、循環用アクチュエータ98Bをインク液に圧力を付与しない状態からインク液に圧力を付与する状態とする共に、循環用アクチュエータ98Aをインク液に圧力を付与した状態からインク液に圧力を付与しない状態とするように駆動周波数fに対応する速度で駆動させる低速駆動を交互に繰り返す。 From the above, in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, in order to circulate the ink liquid filled in the supply path 86 and the discharge path 88, the image forming control unit 158 causes the ink liquid to flow in the left direction in FIG. Is moved from the state where pressure is applied to the ink liquid (state where the ink liquid is pushed out) to the state where pressure is not applied to the ink liquid (state where the ink liquid is not pushed out). both high-speed drive, circulating actuator to drive at a speed corresponding to the drive frequency f 2 to a state of applying a pressure to the ink liquid circulation actuator 98A positioned to the right from a state without applying pressure to the ink liquid 98B is changed from a state in which no pressure is applied to the ink liquid to a state in which the pressure is applied to the ink liquid, and the circulation actuator 98A is turned on. Click solution are alternately repeated low-speed drive for driving at a speed corresponding to the drive frequency f 1 to a state of not applying pressure to the ink liquid from a state in which pressure is applied to the.

すなわち、高速駆動では、図4(A)に示す状態から図4(B)に示す状態へ駆動周波数fに対応する速度で循環用アクチュエータ98を駆動させ、低速駆動では、図4(B)に示す状態から図4(A)に示す状態へ駆動周波数fに対応する速度で循環用アクチュエータ98を駆動させる。 That is, in high-speed driving, the circulating actuator 98 is driven at a speed corresponding to the driving frequency f 2 from the state shown in FIG. 4A to the state shown in FIG. 4B, and in low-speed driving, FIG. The circulating actuator 98 is driven at a speed corresponding to the drive frequency f 1 from the state shown in FIG. 4 to the state shown in FIG.

図7(A),(B)に、高速駆動と低速駆動とを交互に繰り返す場合に、循環用アクチュエータ98A,98Bに印加される駆動電圧の大きさを示す。図7(A),(B)の領域Aが、循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与しない状態からインク液に圧力を付与する状態へ変化させるための駆動電圧の変化を示し、領域Bが、循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与した状態からインク液に圧力を付与しない状態へ変化させるための駆動電圧の変化を示す。   7A and 7B show the magnitudes of the drive voltages applied to the circulating actuators 98A and 98B when high-speed driving and low-speed driving are alternately repeated. Regions A in FIGS. 7A and 7B show changes in driving voltage for changing the circulation actuator 98 from a state in which no pressure is applied to the ink liquid to a state in which the pressure is applied to the ink liquid. Shows the change in the driving voltage for changing the circulation actuator 98 from the state where the pressure is applied to the ink liquid to the state where the pressure is not applied to the ink liquid.

また、図8に、インク液の循環の開始から終了に至るまでの循環用アクチュエータ98に印加される駆動電圧の大きさを示す。なお、図8の領域Cが、循環用アクチュエータ98の高速駆動と低速駆動とによってインク液が循環されている状態である。   FIG. 8 shows the magnitude of the drive voltage applied to the circulation actuator 98 from the start to the end of the ink liquid circulation. A region C in FIG. 8 is a state where the ink liquid is circulated by the high-speed driving and the low-speed driving of the circulation actuator 98.

インク液の循環の開始前は、循環用アクチュエータ98は、駆動電圧が印加されていないため、インク液に圧力の変化が生じない程度の速度で駆動するように徐々に駆動電圧を印加させて、高速駆動と低速駆動とが可能な状態とする。また、インク液の循環の終了後は、循環用アクチュエータ98の駆動電圧を0Vとするために、インク液に圧力の変化が生じない程度の速度で駆動するように徐々に駆動電圧を変化させで、循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与しない状態にする。   Before starting the circulation of the ink liquid, since the driving actuator 98 is not applied with the driving voltage, the driving voltage is gradually applied so that the ink actuator is driven at a speed that does not cause a change in pressure. A state where high speed driving and low speed driving are possible. After the circulation of the ink liquid, in order to set the drive voltage of the circulation actuator 98 to 0 V, the drive voltage is gradually changed so that the ink liquid is driven at a speed that does not cause a change in pressure. Then, the circulating actuator 98 is brought into a state where no pressure is applied to the ink liquid.

以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る液滴吐出装置である画像形成装置10によれば、複数のノズル80を有する第1壁面82A及び当該第1壁面82Aと対向する第2壁面82Bとを備え、第1壁面82Aと第2壁面82Bとの間に、ノズル80の各々に対応しかつ供給されたインク液が充填される圧力室84、圧力室84の各々にインク液を供給する供給路86、及び圧力室84の各々に充填されたインク液を排出する排出路88が形成され、第2壁面82Bのノズル80の各々に対応する部分に設けられる複数の吐出用アクチュエータ92によって、圧力室84に充填されたインク液に圧力を付与してノズル80からインク液を吐出させる。そして、第2壁面82Bの吐出用アクチュエータ92が設けられた側に、供給路86に対応させて設けられた複数の循環用アクチュエータ98によって、供給路86に充填されたインク液に圧力が付与され、画像形成制御部158によって、供給路86及び排出路88に充填されたインク液が所定方向に移動するように循環用アクチュエータ98が駆動されるので、省スペースかつ簡易な構成で、インク液を所定方向へ流通させることができる。   As described above in detail, according to the image forming apparatus 10 that is the liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment, the first wall surface 82A having the plurality of nozzles 80 and the second wall surface facing the first wall surface 82A. 82B, and supply the ink liquid to each of the pressure chamber 84 and the pressure chamber 84 filled with the supplied ink liquid corresponding to each of the nozzles 80 between the first wall surface 82A and the second wall surface 82B. The discharge path 88 for discharging the ink liquid filled in each of the supply path 86 and the pressure chamber 84 is formed, and a plurality of discharge actuators 92 provided at portions corresponding to the respective nozzles 80 of the second wall surface 82B. Then, pressure is applied to the ink liquid filled in the pressure chamber 84 and the ink liquid is ejected from the nozzle 80. Then, pressure is applied to the ink liquid filled in the supply path 86 by a plurality of circulation actuators 98 provided in correspondence with the supply path 86 on the side where the discharge actuator 92 is provided on the second wall surface 82B. The circulation actuator 98 is driven by the image formation control unit 158 so that the ink liquid filled in the supply path 86 and the discharge path 88 moves in a predetermined direction, so that the ink liquid can be supplied in a space-saving and simple configuration. It can be distributed in a predetermined direction.

また、吐出用アクチュエータ92及び循環用アクチュエータ98を、圧電素子としたので、吐出用アクチュエータ92及び循環用アクチュエータ98を簡易な構成とすることができる。   Further, since the discharge actuator 92 and the circulation actuator 98 are piezoelectric elements, the discharge actuator 92 and the circulation actuator 98 can be configured simply.

また、画像形成制御部158は、圧力を付与することで移動するインク液の体積が一定となるように複数の循環用アクチュエータ98を駆動させるので、循環用アクチュエータ98の駆動によるインク液の加減圧や脈動を抑制することができ、ノズル80からインク液があふれたり、空気がインク液に混入することを防ぐことができる。   Further, since the image formation control unit 158 drives the plurality of circulation actuators 98 so that the volume of the ink liquid that moves by applying pressure is constant, the pressure increase / decrease of the ink liquid by driving the circulation actuator 98 is increased. And the pulsation can be suppressed, and the ink liquid can be prevented from overflowing from the nozzle 80 and air from being mixed into the ink liquid.

また、循環用アクチュエータ98に対応するインク液が充填されている流路Zの長さ及び断面積と、循環用アクチュエータ98に対応していないインク液が充填されている流路Zcircの長さ及び断面積とを異ならせることによって、流路Zのインピーダンスと流路Zcircのインピーダンスとの比を、循環用アクチュエータ98が駆動する速度(駆動周波数)に応じて異ならせるとしたので、複数の循環用アクチュエータ98を駆動させる速度を変えることによって、充填されている液体に流れを生じさせることができる。 The length of the channel Z circ ink liquid ink corresponding to circulate actuator 98 and the length and cross-sectional area of the flow path Z being filled, does not correspond to the circulation actuator 98 is filled and by varying the cross-sectional area, the ratio of the impedance of the impedance of the flow path Z and the flow path Z circ, since circulation actuator 98 has a varied according to the speed (driving frequency) to be driven, a plurality of By changing the speed at which the circulating actuator 98 is driven, a flow can be generated in the filled liquid.

また、画像形成制御部158が、インク液を左方向に移動させる場合に、左方向に位置する循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与した状態からインク液に圧力を付与しない状態とする共に、右方向に位置する循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与しない状態からインク液に圧力を付与する状態とするように第1の速度(駆動周波数fに対応する速度)で駆動させる高速駆動、左方向に位置する循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与しない状態からインク液に圧力を付与する状態とする共に、右方向に位置する循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与した状態からインク液に圧力を付与しない状態とするように第1の速度におけるインピーダンス比よりも小さいインピーダンス比となる第2の速度(駆動周波数fに対応する速度)で駆動させる低速駆動を交互に繰り返させるので、簡易に、充填されているインク液に左方向の流れを生じさせることができる。 Further, when the image formation control unit 158 moves the ink liquid to the left, the circulation actuator 98 positioned in the left direction is changed from the state in which the pressure is applied to the ink liquid to the state in which the pressure is not applied to the ink liquid. The high-speed driving of the circulating actuator 98 positioned in the right direction at a first speed (speed corresponding to the drive frequency f 2 ) so that the pressure is applied to the ink liquid from the state where the pressure is not applied to the ink liquid. Driving, the circulation actuator 98 positioned in the left direction is changed from a state in which no pressure is applied to the ink liquid to a state in which pressure is applied to the ink liquid, and the circulation actuator 98 positioned in the right direction is applied to the ink liquid. The second impedance ratio is smaller than the impedance ratio at the first speed so that no pressure is applied to the ink liquid from the state. Since the repeat speed slow drive for driving at (a speed corresponding to the drive frequency f 1) are alternately, it is possible to easily produce a left direction of flow in the ink liquid is filled.

以上、本発明を上記実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using the said embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment without departing from the gist of the invention, and embodiments to which such modifications or improvements are added are also included in the technical scope of the present invention.

また、上記実施の形態は、クレーム(請求項)にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における組み合わせにより種々の発明を抽出できる。上記実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。   The above embodiments do not limit the invention according to the claims (claims), and all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention. Not exclusively. The embodiments described above include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by combinations of a plurality of disclosed constituent elements. Even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the above embodiment, as long as an effect is obtained, a configuration in which these some constituent elements are deleted can be extracted as an invention.

例えば、上記実施の形態では、供給路86に対応して循環用アクチュエータ98を備えた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図9に示すように排出路88に対応して循環用アクチュエータ98を備える形態としてもよい。また、供給路86及び排出路88各々に対応して循環用アクチュエータ98を備える形態としてもよい。   For example, in the above embodiment, the case where the circulation actuator 98 is provided corresponding to the supply path 86 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the discharge path 88 is provided as shown in FIG. Correspondingly, a configuration in which a circulation actuator 98 is provided may be adopted. Alternatively, a circulation actuator 98 may be provided corresponding to each of the supply path 86 and the discharge path 88.

また、上記実施の形態では、供給路86及び排出路88を備えた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図10に示すように供給路86のみを備えた形態としてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the supply path 86 and the discharge path 88 were provided, this invention is not limited to this, The form provided only with the supply path 86 as shown in FIG. It is good.

また、上記実施の形態では、図4の左方向にインク液を移動させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、インク液は図4の右方向に移動させる形態としてもよい。   In the above embodiment, the case where the ink liquid is moved in the left direction in FIG. 4 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the ink liquid is moved in the right direction in FIG. Also good.

この形態の場合、画像形成制御部158は、右方向に位置する循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与した状態からインク液に圧力を付与しない状態とする共に、左方向に位置する循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与しない状態からインク液に圧力を付与する状態とするように第1の速度(駆動周波数fに対応する速度)で駆動させる高速駆動、右方向に位置する循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与しない状態からインク液に圧力を付与する状態とする共に、左方向に位置する循環用アクチュエータ98をインク液に圧力を付与した状態からインク液に圧力を付与しない状態とするように第1の速度におけるインピーダンス比よりも小さいインピーダンス比となる第2の速度(駆動周波数fに対応する速度)で駆動させる低速駆動を交互に繰り返させる。 In this case, the image formation control unit 158 changes the circulation actuator 98 positioned in the right direction from the state in which the pressure is applied to the ink liquid to the state in which the pressure is not applied to the ink liquid, and the circulation actuator 98 is positioned in the left direction. speed driving to drive the actuator 98 at a first speed (speed corresponding to the drive frequency f 2) to a state of applying a pressure to the ink liquid from a state that does not impart pressure to the ink liquid, circulation located in the right direction The actuator 98 is changed from a state where no pressure is applied to the ink liquid to a state where pressure is applied to the ink liquid, and the pressure is applied to the ink liquid from the state where the pressure is applied to the ink liquid by the circulating actuator 98 located in the left direction the second speed to a state which does not become smaller impedance ratio than the impedance ratio at the first speed (driving frequency f 1 The low-speed drive for driving at a response speed of) to repeat alternately.

すなわち、高速駆動では、図4(B)に示す状態から図4(A)に示す状態へ駆動周波数fに対応する速度で循環用アクチュエータ98を駆動させ、低速駆動では、図4(A)に示す状態から図4(B)に示す状態へ駆動周波数fに対応する速度で循環用アクチュエータ98を駆動させる。 That is, in the high speed drive, the circulating actuator 98 is driven at a speed corresponding to the drive frequency f 1 from the state shown in FIG. 4B to the state shown in FIG. 4A, and in the low speed drive, FIG. at a speed corresponding to FIG. 4 the driving frequency f 2 to the state shown in (B) to drive the circulation actuator 98 from the state shown in.

また、上記実施の形態では、2つの循環用アクチュエータ98を一組で駆動させる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、3つ以上の循環用アクチュエータ98を一組で駆動させる形態としてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the two circulation actuators 98 are driven in one set has been described. However, the present invention is not limited to this, and three or more circulation actuators 98 are combined in one set. It is good also as a form to drive.

10 画像形成装置(液滴吐出装置)
64 インクジェットラインヘッド(ヘッド)
80 ノズル
82A 第1壁面
82B 第2壁面
84 圧力室
86 供給路
88 排出路
96 吐出用アクチュエータ(第1の圧力付与手段)
98 循環用アクチュエータ(第2の圧力付与手段)
158 画像形成制御部(駆動手段)
10 Image forming device (droplet discharge device)
64 Inkjet line head (head)
80 Nozzle 82A First wall surface 82B Second wall surface 84 Pressure chamber 86 Supply path 88 Discharge path 96 Discharge actuator (first pressure applying means)
98 Circulating actuator (second pressure applying means)
158 Image formation control unit (drive means)

Claims (7)

複数のノズルを有する第1壁面及び当該第1壁面と対向する第2壁面とを備え、当該第1壁面と当該第2壁面との間に、前記ノズルの各々に対応しかつ供給された液体が充填される圧力室、及び前記圧力室の各々に前記液体を供給する供給路が形成されたヘッドと、
前記第2壁面の前記ノズルの各々に対応する部分に設けられると共に、前記圧力室に充填された液体に圧力を付与して前記ノズルから液体を吐出させる複数の第1の圧力付与手段と、
前記第2壁面の前記第1の圧力付与手段が設けられた側に、駆動されることにより充填された液体に圧力を付与するように、前記供給路に対応させて設けられた複数の第2の圧力付与手段と、
前記供給路に充填された液体が所定方向に移動するように前記第2の圧力付与手段を駆動させる駆動手段と、
を備えた液滴吐出装置。
A first wall surface having a plurality of nozzles and a second wall surface facing the first wall surface, and a liquid corresponding to and supplied to each of the nozzles is provided between the first wall surface and the second wall surface. A head formed with a pressure chamber to be filled, and a supply path for supplying the liquid to each of the pressure chambers;
A plurality of first pressure applying means provided at portions corresponding to each of the nozzles of the second wall surface, and applying pressure to the liquid filled in the pressure chamber to discharge the liquid from the nozzle;
A plurality of second walls provided in correspondence with the supply path so as to apply pressure to the liquid filled by being driven on the side of the second wall surface where the first pressure applying means is provided. Pressure applying means,
Driving means for driving the second pressure applying means so that the liquid filled in the supply path moves in a predetermined direction;
A droplet discharge device comprising:
複数のノズルを有する第1壁面及び当該第1壁面と対向する第2壁面とを備え、当該第1壁面と当該第2壁面との間に、前記ノズルの各々に対応しかつ供給された液体が充填される圧力室、前記圧力室の各々に前記液体を供給する供給路、及び前記圧力室の各々に充填された液体を排出する排出路が形成されたヘッドと、
前記第2壁面の前記ノズルの各々に対応する部分に設けられると共に、前記圧力室に充填された液体に圧力を付与して前記ノズルから液体を吐出させる複数の第1の圧力付与手段と、
前記第2壁面の前記第1の圧力付与手段が設けられた側に、駆動されることにより充填された液体に圧力を付与するように、前記供給路及び前記排出路の少なくとも一方に対応させて設けられた複数の第2の圧力付与手段と、
前記供給路及び前記排出路に充填された液体が所定方向に移動するように前記第2の圧力付与手段を駆動させる駆動手段と、
を備えた液滴吐出装置。
A first wall surface having a plurality of nozzles and a second wall surface facing the first wall surface, and a liquid corresponding to and supplied to each of the nozzles is provided between the first wall surface and the second wall surface. A head formed with a pressure chamber to be filled, a supply path for supplying the liquid to each of the pressure chambers, and a discharge path for discharging the liquid filled in each of the pressure chambers;
A plurality of first pressure applying means provided at portions corresponding to each of the nozzles of the second wall surface, and applying pressure to the liquid filled in the pressure chamber to discharge the liquid from the nozzle;
Corresponding to at least one of the supply path and the discharge path so as to apply pressure to the liquid filled by being driven on the side of the second wall surface on which the first pressure applying means is provided. A plurality of second pressure applying means provided;
Drive means for driving the second pressure applying means so that the liquid filled in the supply path and the discharge path moves in a predetermined direction;
A droplet discharge device comprising:
前記第1の圧力付与手段及び前記第2の圧力付与手段は、圧電素子である請求項1又は請求項2記載の液滴吐出装置。   The droplet discharge apparatus according to claim 1, wherein the first pressure applying unit and the second pressure applying unit are piezoelectric elements. 前記駆動手段は、圧力を付与することで移動する液体の体積が一定となるように複数の前記第2の圧力付与手段を駆動させる請求項1〜請求項3の何れか1項記載の液滴吐出装置。   4. The liquid droplet according to claim 1, wherein the driving unit drives the plurality of second pressure applying units so that the volume of the moving liquid is constant by applying the pressure. 5. Discharge device. 前記第2の圧力付与手段に対応する液体が充填されている第1の領域の長さ及び断面積と、前記第2の圧力付与手段に対応していない液体が充填されている第2の領域の長さ及び断面積とを異ならせることによって、前記第1の領域のインピーダンスと前記第2の領域のインピーダンスとの比を、前記第2の圧力付与手段が駆動する速度に応じて異ならせた請求項1〜請求項4の何れか1項記載の液滴吐出装置。   The length and cross-sectional area of the first area filled with the liquid corresponding to the second pressure applying means, and the second area filled with the liquid not corresponding to the second pressure applying means The ratio between the impedance of the first region and the impedance of the second region was made different according to the speed driven by the second pressure applying means. The droplet discharge device according to claim 1. 前記駆動手段は、液体を左方向に移動させる場合に、左方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与した状態から液体に圧力を付与しない状態とする共に、右方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与しない状態から液体に圧力を付与する状態とするように第1の速度で駆動させる第1の駆動、左方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与しない状態から液体に圧力を付与する状態とする共に、右方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与した状態から液体に圧力を付与しない状態とするように前記第1の速度における前記比よりも小さい前記比となる第2の速度で駆動させる第2の駆動を交互に繰り返させる請求項5に記載の液滴吐出装置。   In the case of moving the liquid to the left, the driving unit changes the second pressure applying unit positioned in the left direction from a state in which pressure is applied to the liquid to a state in which no pressure is applied to the liquid, and in the right direction. A first drive for driving the second pressure applying means positioned at a first speed so as to change the pressure from the state in which no pressure is applied to the liquid to the state in which the pressure is applied to the liquid; The pressure applying means is changed from a state where pressure is not applied to the liquid to a state where pressure is applied to the liquid, and the second pressure applying means located in the right direction is not applied with pressure from the state where pressure is applied to the liquid. 6. The droplet discharge device according to claim 5, wherein the second drive for driving at a second speed having the ratio smaller than the ratio at the first speed is alternately repeated so as to be in a state. 前記駆動手段は、液体を右方向に移動させる場合に、右方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与した状態から液体に圧力を付与しない状態とする共に、左方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与しない状態から液体に圧力を付与する状態とするように第1の速度で駆動させる第1の駆動、右方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与しない状態から液体に圧力を付与する状態とする共に、左方向に位置する前記第2の圧力付与手段を液体に圧力を付与した状態から液体に圧力を付与しない状態とするように前記第1の速度における前記比よりも小さい前記比となる第2の速度で駆動させる第2の駆動を交互に繰り返させる請求項5に記載の液滴吐出装置。   In the case of moving the liquid in the right direction, the driving unit changes the second pressure applying unit located in the right direction from a state in which pressure is applied to the liquid to a state in which pressure is not applied to the liquid, and in the left direction. A first drive for driving the second pressure applying means located at a first speed so as to change a state in which no pressure is applied to the liquid from a state in which no pressure is applied to the liquid; The pressure applying means is changed from a state where pressure is not applied to the liquid to a state where pressure is applied to the liquid, and the second pressure applying means located in the left direction is not applied with pressure from the state where pressure is applied to the liquid. 6. The droplet discharge device according to claim 5, wherein the second drive for driving at a second speed having the ratio smaller than the ratio at the first speed is alternately repeated so as to be in a state.
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