JP2012096510A - Fluid storage tank, fluid ejecting head unit and image forming apparatus - Google Patents

Fluid storage tank, fluid ejecting head unit and image forming apparatus Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that an air bubble is not efficiently discharged from a filter upstream chamber in a head tank.SOLUTION: An ink storage unit 22 of the head tank 4 is divided into the upstream chamber 35 and a down stream chamber 36 by a filter member 207 disposed in a direction along a droplet ejecting direction, and includes a first flow passage 27 for feeding ink to the upstream chamber 35 from the outside and a second flow passage 28 for discharging ink or gas to the outside from the upstream chamber 35 of the storage unit 22. The storage unit 22 includes a top surface 22a inclined in a height direction, wherein an opening 28a lead to the upstream chamber 35 of the second flow passage 28 is provided in the highest position in the height direction of the inclined top surface 22a and also the opening 28a lead to the upstream chamber 35 of the second flow passage 28 and an opening 27a lead to the upstream chamber 35 of the first flow passage 27 are provided in positions that are separated farthest from each other in the same wall surface (top surface 22a).

Description

本発明は液体収容タンク、液体吐出ヘッドユニット及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a liquid storage tank, a liquid discharge head unit, and an image forming apparatus.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile, a copying machine, a plotter, or a complex machine of these, for example, a liquid discharge recording type image forming using a recording head composed of a liquid discharge head (droplet discharge head) that discharges ink droplets. As an apparatus, an ink jet recording apparatus or the like is known. This liquid discharge recording type image forming apparatus means that ink droplets are transported from a recording head (not limited to paper, including OHP, and can be attached to ink droplets and other liquids). Yes, it is also ejected onto a recording medium or a recording medium, recording paper, recording paper, etc.) to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously). And a serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting liquid droplets while the recording head moves in the main scanning direction, and a line type head that forms images by ejecting liquid droplets without moving the recording head There are line type image forming apparatuses using

なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。   In the present application, the “image forming apparatus” of the liquid discharge recording method is an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or the like. In addition, “image formation” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply It also means that a droplet is landed on a medium). “Ink” is not limited to ink, but is used as a general term for all liquids capable of image formation, such as recording liquid, fixing processing liquid, and liquid. DNA samples, resists, pattern materials, resins and the like are also included. In addition, the “image” is not limited to a planar image, and includes an image given to a three-dimensionally formed image and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.

このような液体吐出方式の画像形成装置において、記録ヘッド側にヘッドタンク(ヘッドに一体的に設けられるタンクの意味であり、このようなタンクであれば、サブタンク、バッファタンクなども同義で使用する)を設け、装置本体側にメインタンクを配置して、メインタンクからサブタンクにインクを供給し、ヘッドタンクから記録ヘッドにインクを供給する方式が知られている。   In such a liquid ejection type image forming apparatus, a head tank (meaning a tank provided integrally with the head) on the recording head side is used, and in such a tank, a sub tank, a buffer tank, and the like are also used synonymously. ), A main tank is disposed on the apparatus main body side, ink is supplied from the main tank to the sub tank, and ink is supplied from the head tank to the recording head.

そして、ヘッドタンクとして、内部に不純物をろ過するフィルタを備え、フィルタ上流室側を面タンクに接続し、フィルタ下流室側から記録ヘッドにインクを供給するものが知られている。   As a head tank, there is known a head tank that includes a filter for filtering impurities, the filter upstream chamber side is connected to a surface tank, and ink is supplied to the recording head from the filter downstream chamber side.

ところで、液体吐出ヘッド内に気泡が混入すると滴噴射曲がりや滴吐出不良が発生することになるため、インク供給経路中の気泡を効率的に排出することが必要になる。   By the way, if bubbles are mixed in the liquid discharge head, droplet ejection bends and droplet discharge defects occur, and thus it is necessary to efficiently discharge the bubbles in the ink supply path.

従来、ヘッドタンクのフィルタ上流室の気泡排出に関しては、ノズルからインクとともに吸引排出するもの(特許文献1)、フィルタ上流室と下流室にそれぞれ気泡を排出するポートを設けるもの(特許文献2)、タンク内の上部に排出部を設けてインクを排出部から溢れさせることによって気泡を排出するもの(特許文献3)、ヘッドタンクからメインタンクへの還流経路を設けるもの(特許文献4)などが知られている。   Conventionally, regarding the bubble discharge in the filter upstream chamber of the head tank, a device that sucks and discharges ink together with ink from the nozzle (Patent Document 1), a port that discharges bubbles in the filter upstream chamber and the downstream chamber, respectively (Patent Document 2), There are known ones that discharge a bubble by providing a discharge part in the upper part of the tank and causing ink to overflow from the discharge part (Patent Document 3), and those that provide a reflux path from the head tank to the main tank (Patent Document 4). It has been.

特開2007−230042号公報JP 2007-230042 A 特開2007−144976号公報JP 2007-144976 A 特開2008−173816号公報JP 2008-173816 A 特開2006−068904号公報JP 2006-068904 A

しかしながら、特許文献1に開示の技術にあっては、気泡を排出するために吸引動作を実施する必要があり、それに伴いノズルを密閉するキャップやキャップ内を負圧にする吸引手段も設けなければならない。また、ノズルに気泡を巻き込んで排出するため、気泡がノズルから排出されずに流路に残った場合は、それが吐出不良の原因になるおそれがあるという課題がある。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to perform a suction operation in order to discharge bubbles, and accordingly, a cap for sealing the nozzle and a suction means for making the inside of the cap have a negative pressure must be provided. Don't be. Moreover, since bubbles are involved in and discharged from the nozzle, there is a problem that if bubbles remain in the flow path without being discharged from the nozzle, this may cause discharge failure.

特許文献2に開示の技術にあっては、排出ポートによりタンク内に残留した気泡をノズルを経由することなく排出することができるものの、上流室と下流室でそれぞれ独立した流路と開閉バルブを持つため、供給システムとしては大型となり、且つそれぞれ独立した制御を行わなければならないためオンデマンドでの作業性が悪くなるおそれがあるという課題がある。   In the technique disclosed in Patent Document 2, although air bubbles remaining in the tank can be discharged without passing through the nozzle by the discharge port, independent flow paths and open / close valves are provided in the upstream chamber and the downstream chamber, respectively. Therefore, there is a problem that the on-demand workability may be deteriorated because the supply system becomes large in size and must be controlled independently.

特許文献3に開示の技術にあっては、タンク内部に液面検知手段を設ける必要があり、タンク自体が大型、且つ複雑となり、小型化を図ることができないという課題がある。   In the technique disclosed in Patent Document 3, it is necessary to provide a liquid level detection means inside the tank, and there is a problem that the tank itself is large and complicated, and cannot be downsized.

特許文献4に開示の技術にあっては、還流時間や還流させるインク量を多量に必要とし、メンテナンス時間が長くなるおそれがある。また、供給経路内で発生した気泡はフィルタで捕捉されて上流室に溜まるため、気泡を溜める領域をフィルタ上流室に設ける必要があり、タンクが比較的大型となるという課題がある。   In the technique disclosed in Patent Document 4, a large amount of reflux time and the amount of ink to be refluxed are required, which may increase the maintenance time. Further, since bubbles generated in the supply path are captured by the filter and accumulated in the upstream chamber, it is necessary to provide a region for collecting bubbles in the filter upstream chamber, which causes a problem that the tank becomes relatively large.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドタンクのフィルタ上流室からの気泡を効率的に排出できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to efficiently discharge bubbles from a filter upstream chamber of a head tank.

上記の課題を解決するために、本発明に係る液体収容タンクは、
液滴を吐出するヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクであって、
前記ヘッドに供給する液体を収容する収容部を有し、
前記収容部はフィルタ部材によって上流室と下流室に分けられ、
前記上流室に外部から液体を供給する第1流路と、
前記上流室の液体又は気体を外部に排出する第2流路と、が設けられ、
前記第2流路の前記上流室への開口部は、前記上流室の高さ方向で最も高い位置に設けられ、
前記第2流路の前記上流室への開口部と前記第1流路の前記上流室への開口部は同じ壁面内で最も離れた位置に設けられている
構成とした。
In order to solve the above problems, the liquid storage tank according to the present invention is:
A liquid storage tank for storing liquid to be supplied to a head for discharging droplets,
An accommodating portion for accommodating a liquid to be supplied to the head;
The accommodating portion is divided into an upstream chamber and a downstream chamber by a filter member,
A first flow path for supplying liquid from outside to the upstream chamber;
A second flow path for discharging the liquid or gas in the upstream chamber to the outside, and
The opening to the upstream chamber of the second flow path is provided at the highest position in the height direction of the upstream chamber,
The opening to the upstream chamber of the second flow path and the opening to the upstream chamber of the first flow path are provided at the farthest positions in the same wall surface.

ここで、前記第1流路及び前記第2流路は前記上流室の天面に設けられている構成とできる。   Here, the first channel and the second channel may be provided on the top surface of the upstream chamber.

また、前記第2流路の前記開口部の開口径は前記第1流路の前記開口部の開口径より小さく、前記第2流路の前記開口部の流体抵抗は前記フィルタ部材が前記液体で濡れた状態の前記フィルタ部材の流体抵抗よりも小さい構成とできる。   The opening diameter of the opening of the second flow path is smaller than the opening diameter of the opening of the first flow path, and the fluid resistance of the opening of the second flow path is that the filter member is the liquid. It can be set as the structure smaller than the fluid resistance of the said filter member in the wet state.

本発明に係る液体吐出ヘッドユニットは、液滴を吐出するヘッドと、本発明に係る液体収容タンクとを一体にした構成とした。   The liquid discharge head unit according to the present invention has a configuration in which a head for discharging droplets and the liquid storage tank according to the present invention are integrated.

本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体収容タンク又は液体吐出ヘッドユニットを備えているものである。   The image forming apparatus according to the present invention includes the liquid storage tank or the liquid discharge head unit according to the present invention.

本発明に係る液体収容タンクによれば、上流室に外部から液体を供給する第1流路と、上流室の液体又は気体を外部に排出する第2流路と、が設けられ、第2流路の上流室への開口部は、上流室の高さ方向で最も高い位置に設けられ、第2流路の上流室への開口部と第1流路の上流室への開口部は同じ壁面内で最も離れた位置に設けられている構成としたので、初期充填(空状態への初めての充填或いは充填液が充填された状態から所要の液体を充填すること)時にヘッドタンクのフィルタ上流室から気泡を効率的に排出できるようになる。   According to the liquid storage tank of the present invention, the first flow path for supplying the liquid to the upstream chamber from the outside and the second flow path for discharging the liquid or gas in the upstream chamber to the outside are provided, and the second flow The opening to the upstream chamber of the passage is provided at the highest position in the height direction of the upstream chamber, and the opening to the upstream chamber of the second flow path and the opening to the upstream chamber of the first flow path are the same wall surface. Since the structure is provided at the farthest position in the head, the filter upstream chamber of the head tank at the time of initial filling (first filling to the empty state or filling of the required liquid from the state of filling the filling liquid) Air bubbles can be efficiently discharged from.

本発明に係る液体吐出ヘッドユニットによれば、ヘッドと本発明に係る液体収容タンクを一体にしているので、ヘッドタンクのフィルタ上流室から気泡を効率的に排出できるようになる。   According to the liquid discharge head unit according to the present invention, the head and the liquid storage tank according to the present invention are integrated, so that bubbles can be efficiently discharged from the filter upstream chamber of the head tank.

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体収容タンク又は液体吐出ヘッドユニットを備えているので、安定した滴吐出を行なって画像を形成することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, since the liquid storage tank or the liquid discharge head unit according to the present invention is provided, an image can be formed by performing stable droplet discharge.

本発明の第1実施形態を示す液体吐出ヘッドユニットを含むインク供給系の説明図である。It is explanatory drawing of the ink supply system containing the liquid discharge head unit which shows 1st Embodiment of this invention. 図1のA−A線に沿う模式的断面説明図である。It is typical cross-sectional explanatory drawing which follows the AA line of FIG. 図1のB−B線に沿う模式的断面説明図である。It is typical cross-sectional explanatory drawing which follows the BB line of FIG. 同液体吐出ヘッドユニットに対するインク初期充填動作の説明に供する模式的正面証明図である。FIG. 6 is a schematic front proof diagram for explaining an ink initial filling operation for the liquid ejection head unit. 同じく模式的正面説明図である。It is a typical front explanatory drawing similarly. 同じく図2と同様な模式的断面説明図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory view similar to FIG. 2. 同じく模式的正面説明図である。It is a typical front explanatory drawing similarly. 同じく図2と同様な模式的断面説明図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory view similar to FIG. 2. 同じく模式的正面説明図である。It is a typical front explanatory drawing similarly. 同じく図3と同様な模式的断面説明図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional explanatory view similar to FIG. 3. 同じく模式的正面説明図である。It is a typical front explanatory drawing similarly. 同じく模式的正面説明図である。It is a typical front explanatory drawing similarly. 同液体吐出ヘッドユニットからの滴吐出状態の説明に供する模式的正面証明図である。FIG. 6 is a schematic front proof diagram for explaining a droplet discharge state from the liquid discharge head unit. 本発明の第2実施形態を示す液体吐出ヘッドユニットの模式的正面説明図である。FIG. 6 is a schematic front explanatory view of a liquid discharge head unit showing a second embodiment of the present invention. 洗浄液で洗浄するときの空気の流れの説明に供する模式的正面説明図である。It is typical front explanatory drawing with which it uses for description of the flow of air when wash | cleaning with a washing | cleaning liquid. 本発明に係る画像形成装置の全体構成の一例の説明に供する模式的説明図である。1 is a schematic explanatory diagram for explaining an example of an overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態における画像形成装置について図1ないし図3を参照して説明する。なお、図1は同実施形態における画像形成装置のインク供給系の説明図、図2は図1のA−A線に沿うヘッドタンクの断面説明図、図3は図1のB−B線に沿う断面説明図である。
液体吐出ヘッドユニット(以下、単に「ヘッドユニット」ともいう。)1は、液滴を吐出するヘッド2と、ヘッド2に供給するインクを収容する液体収容タンク(以下、「ヘッドタンク」という。)4とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an explanatory diagram of an ink supply system of the image forming apparatus according to the embodiment, FIG. 2 is an explanatory sectional view of the head tank along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is along the line BB in FIG. FIG.
A liquid discharge head unit (hereinafter also simply referred to as “head unit”) 1 includes a head 2 that discharges droplets and a liquid storage tank that stores ink to be supplied to the head 2 (hereinafter referred to as “head tank”). 4 is provided.

ヘッド2は、液滴を吐出する複数のノズル11と、各ノズル11が連通する液室12と、各液室12にインクを供給する共通液室13と、共通液室13にインクを供給される供給口(インク供給ポート)14と、共通液室13からインクを排出する排出口(インク排出ポート)15などを備えている。   The head 2 is supplied with ink to a plurality of nozzles 11 that discharge droplets, a liquid chamber 12 that communicates with each nozzle 11, a common liquid chamber 13 that supplies ink to each liquid chamber 12, and a common liquid chamber 13. A supply port (ink supply port) 14 and a discharge port (ink discharge port) 15 for discharging ink from the common liquid chamber 13.

ヘッドタンク4は、タンクケース21内にヘッド2に供給するインクを収容するインク収容部22と、インク収容部22からインクをヘッド2の供給口14に供給する供給ポート24と、ヘッド2の排出口15から排出されるインクを第3流路(排出流路)39に排出する排出径路25とを備えており、前記インク収容部22は縦方向に配置されたインク中の不純物を濾過するフィルタ207によってフィルタ上流室(以下単に「上流室」という。)35とフィルタ下流室36に分けられている。フィルタ下流室(以下単に「下流室」という。)36は、連通経路204を介して供給ポート24に通じる供給経路203に連通している。   The head tank 4 includes an ink storage portion 22 that stores ink to be supplied to the head 2 in a tank case 21, a supply port 24 that supplies ink from the ink storage portion 22 to the supply port 14 of the head 2, and a discharge port of the head 2. A discharge passage 25 for discharging the ink discharged from the outlet 15 to a third flow path (discharge flow path) 39, and the ink container 22 is a filter for filtering impurities in the ink arranged in the vertical direction. 207 is divided into a filter upstream chamber (hereinafter simply referred to as “upstream chamber”) 35 and a filter downstream chamber 36. A filter downstream chamber (hereinafter simply referred to as “downstream chamber”) 36 communicates with a supply path 203 that communicates with the supply port 24 via a communication path 204.

そして、タンクケース21には、収容部22の上流室35に外部からインクを供給する第1流路(インク供給流路口)27と、収容部22の上流室35内からインク又は気体を外部に排出する第2流路(気泡排出経路)28が設けられている。   In the tank case 21, the first flow path (ink supply flow path port) 27 for supplying ink from the outside to the upstream chamber 35 of the storage section 22 and the ink or gas from the upstream chamber 35 of the storage section 22 to the outside A second flow path (bubble discharge path) 28 for discharging is provided.

ここで、収容部22は高さ方向に傾斜した天面22aを有し、第2流路28の上流室35への開口部28aは、傾斜した天面22aの高さ方向で最も高い位置、すなわち、上流室35の高さ方向で最も高い位置に設けられ、また、第2流路28の上流室35への開口部28aと第1流路27の上流室35への開口部27aは同じ壁面(天面22a)内で最も離れた位置に設けられている。   Here, the accommodating portion 22 has a top surface 22a inclined in the height direction, and the opening 28a to the upstream chamber 35 of the second flow path 28 is the highest position in the height direction of the inclined top surface 22a, That is, it is provided at the highest position in the height direction of the upstream chamber 35, and the opening 28a of the second flow path 28 to the upstream chamber 35 and the opening 27a of the first flow path 27 to the upstream chamber 35 are the same. It is provided in the most distant position in the wall surface (top surface 22a).

また、ヘッドタンク4のタンクケース21は、一方が開口した部材であり、開口部には可撓性の弾性変形可能な部材としてのフィルム部材23(図1中網掛けを付して示すもの)を貼り付けて、圧力変動を吸収する構成としている。   The tank case 21 of the head tank 4 is a member that is open on one side, and a film member 23 (shown with shading in FIG. 1) as a flexible elastically deformable member in the opening. Is attached to absorb pressure fluctuations.

一方、装置本体側には、ヘッドタンク4にインクを補充供給する交換可能なメインタンク(インクカートリッジ)5が配置されている。このインクタンク5は、先端部にバルブが付いた図示しない継手を設けており、インク供給経路51及びインク戻り経路53から着脱可能になっており、この継手から容易にメインタンク5の交換ができるようになっている。   On the other hand, a replaceable main tank (ink cartridge) 5 is disposed on the apparatus main body side to supply and replenish ink to the head tank 4. The ink tank 5 is provided with a joint (not shown) with a valve at the tip, and is detachable from the ink supply path 51 and the ink return path 53. The main tank 5 can be easily replaced from the joint. It is like that.

そして、メインタンク5からインク供給経路51を通じてインク供給用ポンプ52によりヘッドタンク4の第1流路27に送液される。また、ヘッドタンク4の排出経路25はインク戻り経路53を介してメインタンク5に接続され、インク戻り経路53には開閉弁(バルブ)54が介装されている。また、ヘッドタンク4の第2流路28にも開閉弁(バルブ)55が介装されている。   Then, the ink is supplied from the main tank 5 to the first flow path 27 of the head tank 4 by the ink supply pump 52 through the ink supply path 51. The discharge path 25 of the head tank 4 is connected to the main tank 5 via an ink return path 53, and an open / close valve (valve) 54 is interposed in the ink return path 53. An on-off valve (valve) 55 is also interposed in the second flow path 28 of the head tank 4.

また、このメインタンク5は、タンク5内のインクが外気へ長時間露出し、乾燥または凝固することを防止するための大気開放管56が設けられている。この大気開放管56の流路は、細長い管状の形状になっており、管内の湿度はその長さに沿って変化するため、メインタンク5内のインクが外気と直接接することを防止することができ、インクの乾燥または増粘や凝固することを防止するようになっている。   In addition, the main tank 5 is provided with an air release pipe 56 for preventing the ink in the tank 5 from being exposed to the outside air for a long time and drying or solidifying. The flow path of the air release pipe 56 has an elongated tubular shape, and the humidity in the pipe changes along its length, so that it is possible to prevent the ink in the main tank 5 from coming into direct contact with the outside air. It is possible to prevent the ink from drying or thickening or coagulating.

次に、この液体吐出ヘッドユニットに対するインク充填の流れについて図4ないし図13を参照して説明する。
まず、図4に示すように、第1流路27からヘッドタンク4の収容部22の上流室35にインク300が供給される。このとき、フィルタ207がインク300で濡れることで空気が透過しなくなり、上流室25内の空気は第2流路28からヘッドタンク4の外部へと排気される。なお、開閉弁55は開状態にされている。
Next, the flow of ink filling to the liquid discharge head unit will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 4, the ink 300 is supplied from the first flow path 27 to the upstream chamber 35 of the accommodating portion 22 of the head tank 4. At this time, the filter 207 gets wet with the ink 300, so that the air does not permeate, and the air in the upstream chamber 25 is exhausted from the second flow path 28 to the outside of the head tank 4. The on-off valve 55 is open.

そして、図5及び図6に示すように、上流室35内がインクで満たされると、上流室35内の空気は第2流路28からヘッドタンク4の外部へと排出される。ここで、第2流路28の開口部28aは上流室35の天面22aで、上流室35の空間で最も高い位置に設けられているため、上流室35内に充填されるインク300が第2流路28側に向かって空気を押し出すので、上流室35内は残留空気が無くインク300が充填される。   As shown in FIGS. 5 and 6, when the upstream chamber 35 is filled with ink, the air in the upstream chamber 35 is discharged from the second flow path 28 to the outside of the head tank 4. Here, since the opening 28a of the second flow path 28 is provided at the highest position in the space of the upstream chamber 35 on the top surface 22a of the upstream chamber 35, the ink 300 filled in the upstream chamber 35 is the first. Since air is pushed out toward the two flow paths 28, there is no residual air in the upstream chamber 35 and the ink 300 is filled.

その後、図7に示すように、第2流路28の開閉弁55を閉じる。開閉弁55を閉じることより、上流室35の圧力が高くなり、図8に示すように、インク300はフィルタ207を通過して下流室36へと流れる。このとき、第2流路28の開口部28aに加わる抵抗は、濡れた状態のフィルタ207を空気が透過するときの抵抗よりも低くなければならない。   Thereafter, as shown in FIG. 7, the on-off valve 55 of the second flow path 28 is closed. By closing the on-off valve 55, the pressure in the upstream chamber 35 increases, and the ink 300 flows through the filter 207 to the downstream chamber 36 as shown in FIG. At this time, the resistance applied to the opening 28a of the second flow path 28 must be lower than the resistance when air passes through the wet filter 207.

次に、フィルタ207を通過してインクは、図9及び図10に示すように、下流室36の開口部204から供給経路203に流入する。このとき、下流室36内の空気はヘッド2の共通流路13側に送られて後述する排出経路25を通じて排出される。   Next, the ink passes through the filter 207 and flows into the supply path 203 from the opening 204 of the downstream chamber 36 as shown in FIGS. 9 and 10. At this time, the air in the downstream chamber 36 is sent to the common flow path 13 side of the head 2 and discharged through the discharge path 25 described later.

その後、図11に示すように、ヘッド2からヘッドタンク4の排出経路25インクが充填される。   Thereafter, as shown in FIG. 11, the discharge path 25 ink from the head 2 to the head tank 4 is filled.

さらに、図12に示すように、ヘッドタンク4の排出経路25に充填されるインク300は戻し流路53を通じてインクタンク5に戻される。そして、ヘッド2、ヘッドタンク4及び戻し流路53の少なくとも開閉弁54より上流側の戻し流路51にインク300が充填された後に、同図12に示すように、開閉弁54を閉じることで、インク充填動作が完了する。   Further, as shown in FIG. 12, the ink 300 filled in the discharge path 25 of the head tank 4 is returned to the ink tank 5 through the return channel 53. Then, after the ink 300 is filled in at least the return passage 51 upstream of the opening / closing valve 54 of the head 2, the head tank 4 and the return passage 53, the opening / closing valve 54 is closed as shown in FIG. The ink filling operation is completed.

その後、図13に示すようにヘッド2のノズル11から液滴301を吐出させて画像を形成することができる。   Thereafter, as shown in FIG. 13, an image can be formed by discharging droplets 301 from the nozzles 11 of the head 2.

このように、ヘッドタンクのフィルタの上流室に外部から液体を供給する第1流路と、上流室の液体又は気体を外部に排出する第2流路とが設けられ、第2流路の上流室への開口部は、上流室の高さ方向で最も高い位置に設けられ、第2流路の上流室への開口部と第1流路の上流室への開口部は同じ壁面内で最も離れた位置に設けられている構成とすることで、ヘッドタンクのフィルタ上流室から気泡を効率的に排出できるようになる。   As described above, the first flow path for supplying the liquid from the outside to the upstream chamber of the filter of the head tank and the second flow path for discharging the liquid or gas in the upstream chamber to the outside are provided, and upstream of the second flow path. The opening to the chamber is provided at the highest position in the height direction of the upstream chamber, and the opening to the upstream chamber of the second flow path and the opening to the upstream chamber of the first flow path are the most in the same wall surface. By adopting a configuration provided at a distant position, air bubbles can be efficiently discharged from the filter upstream chamber of the head tank.

次に、本発明の第2実施形態に係るヘッドタンクについて図14を参照して説明する。
本実施形態は、下流室36と排出経路25とを連通する連通路37を設けている。
Next, a head tank according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, a communication path 37 that communicates the downstream chamber 36 and the discharge path 25 is provided.

これにより、ヘッドタンク4の下流室36にインクが充填されるときに、下流室36内の空気を排出経路25に排出できるようにして、ヘッド2内の流路内への空気の流入を低減することができる。   Thereby, when the downstream chamber 36 of the head tank 4 is filled with ink, the air in the downstream chamber 36 can be discharged to the discharge path 25 to reduce the inflow of air into the flow path in the head 2. can do.

上記各実施形態のヘッドタンクにおいて、液体置換(予めヘッドタンクに充填されている充填液を初期充填でインクに置換する)場合、ヘッドタンク内を洗浄液で洗浄する場合、図15に示すように、第2流路28を第1流路27から天面22aの最も離れた位置に設けることで、ヘッドタンク4内の気流が矢印40のように循環するため、澱み(滞留)が無く、効率的に洗浄を行うことができる。また、洗浄時に使用する液体(例えば洗浄液等)の供給口は、第1流路27ではなく第2流路28、あるいは、その両方を利用して行うこともできる。   In the head tank of each of the embodiments described above, in the case of liquid replacement (in which the filling liquid previously filled in the head tank is replaced with ink by initial filling), in the case where the inside of the head tank is washed with a cleaning liquid, as shown in FIG. By providing the second flow path 28 at the position farthest from the first flow path 27 on the top surface 22a, the air flow in the head tank 4 circulates as shown by the arrow 40, so there is no stagnation (stagnation) and efficient. Can be cleaned. Further, a supply port for a liquid (for example, a cleaning liquid) used for cleaning can be performed using the second channel 28 instead of the first channel 27, or both.

次に、上記各実施形態で説明した液体吐出ヘッドユニットを備える画像形成装置の一例について図16を参照して説明する。
この画像形成装置は、上記液体吐出ヘッドユニット1からなる記録ヘッド101を、キャリッジ103に搭載して、左右の側板100A、100B間に横架した主ガイドロッド104と図示しない副ガイド部材とで摺動自在に支持している。この記録ヘッド101は、タイミングベルト105を介して主走査モータ106によって主走査方向に移動走査される。一方、被記録媒体107は記録ヘッド101のノズル面11aと対向し、記録ヘッド101の移動方向と直交する方向に搬送ローラ109によって搬送され、記録ヘッド101から画像に応じて吐出されるインク滴が付着されて画像が形成される。
Next, an example of an image forming apparatus including the liquid discharge head unit described in each of the above embodiments will be described with reference to FIG.
In this image forming apparatus, a recording head 101 composed of the liquid discharge head unit 1 is mounted on a carriage 103, and is slid by a main guide rod 104 and a sub guide member (not shown) that are horizontally mounted between the left and right side plates 100A and 100B. Supports freely. The recording head 101 is moved and scanned in the main scanning direction by the main scanning motor 106 via the timing belt 105. On the other hand, the recording medium 107 is opposed to the nozzle surface 11a of the recording head 101, and is conveyed by the conveying roller 109 in a direction orthogonal to the moving direction of the recording head 101, and ink droplets ejected from the recording head 101 according to the image. An image is formed by adhesion.

記録ヘッド101へのインクの供給は、メインタンク5や大気開放管56等が納められたメインタンクユニット102からインク供給ポンプ52を経由してフレキシブルなインク供給径路51によってなされる。また、記録ヘッド101にはノズルから吐出又は排出されなかったインクをインク戻し径路53を通じてメインタンクユニット102に戻される。   Ink is supplied to the recording head 101 from the main tank unit 102 in which the main tank 5, the atmosphere release pipe 56, and the like are accommodated via the ink supply pump 52 through the flexible ink supply path 51. Ink that has not been ejected or discharged from the nozzles is returned to the main tank unit 102 through the ink return path 53.

また、記録領域外に設けられたキャップ部材111は、複数のノズル11を有するノズル面108をキャッピングする弾性体、好ましくはシリコンゴム等からなる。非記録時には、記録ヘッド101がキャップ部材111の上方まで移動し、キャップ部材111が図示していないキャップ移動機構によって移動してノズル面108をキャッピングする。このキャップ部材111内には、インク吸引の際の吸引容易化、キャップ内雰囲気湿潤化等のため、インク吸収シート112が設けられている。   The cap member 111 provided outside the recording area is made of an elastic body, preferably silicon rubber, for capping the nozzle surface 108 having the plurality of nozzles 11. At the time of non-recording, the recording head 101 moves to above the cap member 111, and the cap member 111 moves by a cap moving mechanism (not shown) to cap the nozzle surface 108. In the cap member 111, an ink absorbing sheet 112 is provided for facilitating suction during ink suction, moistening the atmosphere in the cap, and the like.

このキャップ部材111には、底面に2本のチューブ113、114が連結され、チューブ113は大気開放弁115を介して大気に連通される。チューブ114は吸引ポンプ116に接続され、キャップ部材111でノズル面108をキャッピングし、大気開放弁115を閉じた状態で、吸引ポンプ116を駆動してキャップ部材111内に負圧を発生させることで、記録ヘッド101のノズルからインクを吸引し、大気開放弁115を開放することでキャップ部材111内の空間117に溜まったインクを廃液タンク118に排出する。また、キャップ部材111は、大気開放弁115を閉じた状態でノズル面108に接触させ保持することで、記録ヘッド101のノズルの乾燥を防止する。   Two tubes 113, 114 are connected to the cap member 111 on the bottom surface, and the tube 113 communicates with the atmosphere via the atmosphere release valve 115. The tube 114 is connected to the suction pump 116, and the nozzle surface 108 is capped by the cap member 111, and the suction pump 116 is driven to generate a negative pressure in the cap member 111 with the atmosphere release valve 115 closed. Then, ink is sucked from the nozzles of the recording head 101 and the air release valve 115 is opened to discharge the ink accumulated in the space 117 in the cap member 111 to the waste liquid tank 118. Further, the cap member 111 prevents the nozzles of the recording head 101 from drying by contacting and holding the nozzle surface 108 with the atmosphere release valve 115 closed.

さらに、図示していないワイパ移動機構によってワイパーブレード(ワイパ部材)119を記録ヘッド101のノズル面108に接触する高さまで移動させ、記録ヘッド101を主走査方向に移動させてワイパーブレード119によりノズル面108に付着したインクや塵埃を払拭し、ノズル面108のメニスカスの生成やクリーニングを行うことができる。   Further, a wiper blade (wiper member) 119 is moved to a height at which it contacts the nozzle surface 108 of the recording head 101 by a wiper moving mechanism (not shown), and the recording head 101 is moved in the main scanning direction. The ink and dust adhering to 108 can be wiped off, and the meniscus on the nozzle surface 108 can be generated and cleaned.

なお、上記実施形態ではシリアル型画像形成装置に適用した例で説明しているが、ライン型画像形成装置にも同様に適用することができる。   In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to a serial type image forming apparatus has been described. However, the present invention can be similarly applied to a line type image forming apparatus.

1 液体吐出ヘッドユニット
2 ヘッド
4 ヘッドタンク
5 メインタンク
11 ノズル
13 共通液室
14 供給ポート
15 排出ポート
21 タンクケース
22 インク収容部
23 ダンパ部材(フィルム部材)
24 供給ポート
25 排出経路
35 フィルタ上流室
36 フィルタ下流室
51 インク供給経路
52 インク供給ポンプ
53 インク戻り流路
101 記録ヘッド(液体吐出ヘッドユニット)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge head unit 2 Head 4 Head tank 5 Main tank 11 Nozzle 13 Common liquid chamber 14 Supply port 15 Discharge port 21 Tank case 22 Ink storage part 23 Damper member (film member)
24 supply port 25 discharge path 35 filter upstream chamber 36 filter downstream chamber 51 ink supply path 52 ink supply pump 53 ink return flow path 101 recording head (liquid discharge head unit)

Claims (5)

液滴を吐出するヘッドに供給する液体を収容する液体収容タンクであって、
前記ヘッドに供給する液体を収容する収容部を有し、
前記収容部はフィルタ部材によって上流室と下流室に分けられ、
前記上流室に外部から液体を供給する第1流路と、
前記上流室の液体又は気体を外部に排出する第2流路と、が設けられ、
前記第2流路の前記上流室への開口部は、前記上流室の高さ方向で最も高い位置に設けられ、
前記第2流路の前記上流室への開口部と前記第1流路の前記上流室への開口部は同じ壁面内で最も離れた位置に設けられている
ことを特徴とする液体収容タンク。
A liquid storage tank for storing liquid to be supplied to a head for discharging droplets,
An accommodating portion for accommodating a liquid to be supplied to the head;
The accommodating portion is divided into an upstream chamber and a downstream chamber by a filter member,
A first flow path for supplying liquid from outside to the upstream chamber;
A second flow path for discharging the liquid or gas in the upstream chamber to the outside, and
The opening to the upstream chamber of the second flow path is provided at the highest position in the height direction of the upstream chamber,
The liquid storage tank, wherein the opening to the upstream chamber of the second flow path and the opening to the upstream chamber of the first flow path are provided at the farthest positions within the same wall surface.
前記第1流路及び前記第2流路は前記上流室の天面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液体収容タンク。   The liquid storage tank according to claim 1, wherein the first flow path and the second flow path are provided on a top surface of the upstream chamber. 前記第2流路の前記開口部の開口径は前記第1流路の前記開口部の開口径より小さく、前記第2流路の前記開口部の流体抵抗は前記フィルタ部材が前記液体で濡れた状態の前記フィルタ部材の流体抵抗よりも小さいことを特徴とする液体収容タンク。   The opening diameter of the opening of the second flow path is smaller than the opening diameter of the opening of the first flow path, and the fluid resistance of the opening of the second flow path is such that the filter member is wet with the liquid. A liquid storage tank having a smaller fluid resistance than that of the filter member in a state. 液滴を吐出するヘッドと、前記請求項1ないし3のいずれかに記載の液体収容タンクとを一体にしたことを特徴とする液体吐出ヘッドユニット。   4. A liquid discharge head unit comprising a head for discharging liquid droplets and the liquid storage tank according to claim 1. 請求項1ないし5のいずれかに記載の液体タンク又は請求項4に記載の液体吐出ヘッドユニットを備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the liquid tank according to claim 1 or the liquid discharge head unit according to claim 4.
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