JP2014046644A - Head tank, head unit and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はヘッドタンク、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 head tank, a 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。 As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying apparatus, a plotter, and a complex machine of these, for example, an ink jet recording apparatus is known as an image forming apparatus of a liquid discharge recording method using a recording head for discharging ink droplets. .
このような画像形成装置にあっては、記録ヘッドに供給する液体を一時的に貯留するヘッドタンク(サブタンク、バッファタンクなどとも称される)に気泡が混入した場合、滴吐出時に気泡がノズルまで侵入すると滴吐出不良や滴吐出不能が生じるため、気泡を排出する必要がある。 In such an image forming apparatus, when bubbles are mixed in a head tank (also referred to as a sub tank or a buffer tank) that temporarily stores a liquid to be supplied to the recording head, the bubbles may reach the nozzles during droplet discharge. If it enters, drop ejection failure or drop ejection failure occurs, so it is necessary to discharge bubbles.
従来、液体中に含まれる気泡をトラップ可能な気泡溜めを備え、流路抵抗が第1の流路抵抗値から第1の流路抵抗値よりも大きい第2の流路抵抗値までの間で変化可能な気泡トラップ流路と、気泡の浮力に抗して気泡を移送可能であり、流路抵抗が第1の流路抵抗値と第2の流路抵抗値との間となるように流路断面積が決定されている気泡非トラップ流路と、を互いに並列となるように備え、気泡トラップ流路の流路抵抗を変化させることにより、気泡トラップ流路と気泡非トラップ流路とを流れる液体の分配率を変化させる分配手段を備え、分配手段はヘッドから液滴を吐出するときには、気泡非トラップ流路よりも気泡トラップ流路側に多めに液体が流れるようにする構成したものが知られている(特許文献1)。 Conventionally, a bubble reservoir capable of trapping bubbles contained in a liquid is provided, and the flow path resistance is between the first flow path resistance value and the second flow path resistance value that is larger than the first flow path resistance value. The changeable bubble trap channel, the bubble can be transferred against the buoyancy of the bubble, and the flow rate resistance is between the first channel resistance value and the second channel resistance value. The bubble non-trapping channel having a determined cross-sectional area is provided in parallel with each other, and the bubble trap channel and the bubble non-trapping channel are changed by changing the channel resistance of the bubble trap channel. Distributing means for changing the distribution ratio of the flowing liquid is known, and the distributing means is configured so that when liquid droplets are ejected from the head, more liquid flows to the bubble trap channel side than the bubble non-trap channel. (Patent Document 1).
ところで、ヘッドタンクから記録ヘッドへの流路中に液体中の異物をろ過するフィルタ部材が配置されている場合、特に粘度の高い液体を使用するときには、記録ヘッドへの供給不足を生じないようにするためにフィルタ面積を大きくする必要がある。 By the way, when a filter member for filtering foreign matter in the liquid is arranged in the flow path from the head tank to the recording head, especially when a highly viscous liquid is used, a supply shortage to the recording head does not occur. Therefore, it is necessary to increase the filter area.
しかしながら、フィルタ面積を大きくすることは、記録ヘッドのノズルからヘッドタンク内の気泡排出を行うとき、ヘッドタンク内の液体を多く消費することになる。 However, increasing the filter area consumes a large amount of liquid in the head tank when discharging bubbles in the head tank from the nozzles of the recording head.
そのため、上述した特許文献1に開示されている構成のように、気泡トラップ流路と気泡非トラップ流路のいずれも同じフィルタ部材を通してヘッドに液体を供給するようにした場合、気泡排出のために無駄になる液体量が多くなるという課題がある。 Therefore, when the liquid is supplied to the head through the same filter member in both the bubble trap channel and the bubble non-trap channel as in the configuration disclosed in Patent Document 1 described above, the bubble is discharged. There is a problem that the amount of liquid that is wasted increases.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、供給不足を生じることなく、気泡排出動作に伴う無駄な液体消費を低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce wasteful liquid consumption accompanying the bubble discharging operation without causing insufficient supply.
上記の課題を解決するため、本発明に係るヘッドタンクは、
液滴を吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに供給する液体を収容したメインタンクとの間に配置され、前記記録ヘッドに供給する液体を一時的に貯留する液体貯留室を有するヘッドタンクであって、
前記液体貯留室と前記記録ヘッドを通じる第1流路と、
前記液体貯留室と前記記録ヘッドを通じる第2流路と、
前記第1流路内に配置された第1フィルタ部材と、
前記第2流路内に配置された第2フィルタ部材と、を備え、
前記第2流路の前記第2フィルタ部材より上流側の流路の少なくとも一部は、前記第1流路の前記第1フィルタ部材より上流側の流路よりも上方の位置に配置され、
前記第1フィルタ部材の面積は、前記第2フィルタ部材の面積よりも大きく、
少なくとも前記第1流路は、流体抵抗を変化可能であり、
前記記録ヘッドから液滴が吐出されるときには、前記第1流路の流体抵抗が前記第2流路の流体抵抗よりも小さい状態にあり、
前記液体貯留室への前記液体の供給が停止された状態で、前記記録ヘッド側から吸引が行われたときには、前記第1流路の流体抵抗が前記第2流路の流体抵抗よりも大きくなる
構成とした。
In order to solve the above problems, the head tank according to the present invention is:
A head tank having a liquid storage chamber that is disposed between a recording head that discharges droplets and a main tank that stores liquid to be supplied to the recording head and temporarily stores liquid to be supplied to the recording head. And
A first flow path through the liquid storage chamber and the recording head;
A second flow path through the liquid storage chamber and the recording head;
A first filter member disposed in the first flow path;
A second filter member disposed in the second flow path,
At least a part of the flow path upstream of the second filter member of the second flow path is disposed at a position above the flow path upstream of the first filter member of the first flow path,
The area of the first filter member is larger than the area of the second filter member,
At least the first flow path can change the fluid resistance;
When droplets are ejected from the recording head, the fluid resistance of the first flow path is smaller than the fluid resistance of the second flow path,
When suction is performed from the recording head side in a state where the supply of the liquid to the liquid storage chamber is stopped, the fluid resistance of the first flow path becomes larger than the fluid resistance of the second flow path. The configuration.
本発明によれば、供給不足を生じることなく、気泡排出動作に伴う無駄な液体消費を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce wasteful liquid consumption accompanying the bubble discharging operation without causing supply shortage.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る画像形成装置について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は同画像形成装置の機構部の側面説明図、図2は図1を矢示A方向から見た説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an explanatory side view of the mechanism of the image forming apparatus, and FIG. 2 is an explanatory view of FIG.
この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置であり、装置本体の内部に画像形成部2、搬送機構部5等を有し、装置本体の下方側に被記録媒体である用紙10を積載可能な給紙トレイ(給紙カセットを含み、給紙部の意味で使用する。)4を備えている。
This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and has an image forming unit 2, a transport mechanism unit 5 and the like inside the apparatus main body, and can stack
そして、この給紙トレイ4から給紙される用紙10を取り込み、搬送機構部5によって用紙10を垂直方向(鉛直方向に沿う方向)に間歇的に搬送しながら、画像形成部2によって水平方向に液滴を吐出させて所要の画像を記録した後、排紙搬送部6を通じて画像が形成された用紙10を更に上方向に搬送して、装置本体の上方側に設けられた排紙トレイ7に用紙10を排紙する。
Then, the
また、両面印刷を行うときには、一面(表面)印刷終了後、排紙搬送部6から反転部8内に用紙10を取り込み、搬送機構部5によって用紙10を逆方向(下方向)に搬送しながら反転させて他面(裏面)を印刷可能面として再度搬送機構部5に送り込み、他面(裏面)印刷終了後排紙トレイ7に用紙10を排紙する。
When performing double-sided printing, after the printing on one side (front surface) is completed, the
ここで、画像形成部2は、左右の側板101L、101R間に横架した主ガイド部材21及び従ガイド部材22で、記録ヘッド24を搭載したキャリッジ23を摺動自在に保持し、図示しないキャリッジ移動機構の主走査モータによって駆動プーリと従動プーリ間に架け渡したタイミングベルトを介して主走査方向に移動走査する。
Here, the image forming unit 2 slidably holds a
キャリッジ23には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド24a、24b(区別しないときは「記録ヘッド24」という。)を、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、滴吐出方向を水平方向に向けて装着している。つまり、液滴を吐出するノズルが形成されたノズル面が垂直方向に配置され、水平方向に向けて液滴を吐出する記録ヘッド24を備える水平打ち方式を採用している。
The
記録ヘッド24は、それぞれ複数の液滴を吐出するノズルが列設された2つのノズル列を有し、記録ヘッド24aの一方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、他方のノズル列はマゼンタ(Y)の液滴を、記録ヘッド24bの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、それぞれ吐出する。
The
また、キャリッジ23には、記録ヘッド24の各ノズル列に対応して各色のインクを供給するためのヘッドタンク29が搭載され、このヘッドタンク29には、装置本体に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジ(メインタンク)からインクが供給される。
In addition, a
なお、液体吐出ヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどの液体を吐出させる圧力を発生させる圧力発生手段(アクチュエータ手段)を備えたものなどを使用できる。 In addition, as the liquid discharge head, a piezoelectric actuator such as a piezoelectric element, a thermal actuator that uses liquid film boiling using an electrothermal transducer such as a heating resistor, a shape memory alloy actuator that uses a metal phase change due to a temperature change, A device equipped with pressure generating means (actuator means) for generating a pressure for discharging liquid, such as an electrostatic actuator using electrostatic force, can be used.
給紙トレイ4の用紙10は、給紙コロ(半月コロ)43と分離パッド44によって1枚ずつ分離されて装置本体内に給紙され、搬送ガイド部材45に沿って、搬送機構部5の搬送ベルト51と押えコロ48との間に送り込まれ、搬送ベルト51に吸着されて搬送される。
The
搬送機構部5は、駆動ローラである搬送ローラ52と従動ローラ53との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト51と、この搬送ベルト51を帯電させるための帯電ローラ54と、画像形成部2に対向する部分で搬送ベルト51の平面性を維持するプラテン部材55となどを有している。搬送ベルト51は、図示しない副走査駆動機構の副走査モータによってタイミングベルト及びタイミングプーリを介して搬送ローラ52が回転駆動されることによって、用紙搬送方向(副走査方向)に周回移動する。
The conveyance mechanism unit 5 includes an
排紙搬送部6は、排紙ガイド部材61と、排紙搬送ローラ62及び拍車63と、排紙ローラ64及び拍車65とが配置され、画像が形成された用紙10を排紙ローラ64及び拍車65間から排紙トレイ7上にフェイスダウンで排紙する。
The paper discharge conveyance unit 6 includes a paper
また、反転部8は、排紙トレイ7に一部を排出した用紙10をスイッチバック方式で反転して搬送ベルト51と押えコロ48との間に送り込むため、排紙経路と反転経路を切り替える切替爪81と、反転ガイド部材82と、反転ローラ83及び反転コロである拍車84と、従動ローラ53に対向する搬送補助ローラ85と、搬送ベルト51の逆搬送部分(用紙送り方向と逆方向に移動する部分)と、搬送ベルト51の逆搬送部分から分離された用紙10を、帯電ローラ54を迂回させて、搬送ベルト51と押えコロ48との間に案内する迂回ガイド部材86などを備えている。
The reversing
また、キャリッジ23の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド24のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構(メンテナンスユニット)9を配置している。
Further, a maintenance / recovery mechanism (maintenance unit) 9 for maintaining and recovering the state of the nozzles of the
この維持回復機構9のフレーム90には、記録ヘッド24の各ノズル面124(図1参照)をキャピングするための吸引キャップ91及び保湿キャップ92と、ノズル面124をワイピング(払拭)するワイパ部材(ワイパブレード:第1ワイパ部材)94などが保持されている。また、後述するように記録ヘッド24のガイド部材を払拭して清掃する清掃部材である払拭部材(第2ワイパ部材)202が設けられている。
A
吸引キャップ91はキャップホルダ93に保持されているが、その詳細は後述する。吸引キャップ91には吸引手段としての吸引ポンプ96を有する吸引排出経路97が接続され、吸引排出経路97は廃液タンク98に通じている。
The
ワイパ部材94はワイパホルダ194に保持され、ワイパホルダ194の両側(主走査方向)に設けられた突起が、副走査方向に配置されたワイピングガイド195のガイド溝にはまり込み、上下方向(記録ヘッド24のノズル配列方向)に移動され、記録ヘッド24のノズル面を上方向から下方向(図2の矢印方向)に向かって払拭する(これを「縦方向ワイピング」という。)。
The
また、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる予備吐出(空吐出)を行うときの液滴を受ける空吐出受け95を備えている。 Further, an empty discharge receiver 95 is provided for receiving droplets when performing preliminary discharge (empty discharge) for discharging droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened ink.
ここで、維持回復機構9のフレーム90内部には、図示しないキャッピング機構用ステッピングモータが配設され、キャッピング機構用ステッピングモータを正転回転すると、図示しないギアとカムを通じて、キャップホルダ93とともに吸引キャップ91が、図示しないキャップホルダとともに保湿キャップ92が、それぞれキャッピングとデキャップ動作を行う。また、キャッピング機構用ステッピングモータを逆転回転することで吸引ポンプ96が駆動される。
Here, a capping mechanism stepping motor (not shown) is disposed inside the
また、ワイパホルダ194に設けられたラックに噛み合うピニオンを駆動するワイパ駆動用のステッピングモータが設けられ、ステッピングモータを正転及び逆転駆動することで、ワイパ部材94を上下方向に移動させる。
Further, a wiper driving stepping motor for driving a pinion that meshes with a rack provided in the
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ4から用紙10が1枚ずつ分離給紙され、帯電された搬送ベルト51に用紙10が静電吸着され、搬送ベルト51の周回移動によって用紙10が垂直方向に搬送される。そこで、キャリッジ23を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド24を駆動することにより、停止している用紙10にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙10を所定量搬送後、次の行の記録を行い、記録が終了した用紙10を排紙トレイ7に排紙する。
In this image forming apparatus configured as described above, the
そして、記録ヘッド24のノズルの維持回復を行うときには、キャリッジ23をホーム位置である維持回復機構9に対向する位置に移動して、吸引キャップ91によるキャッピングを行ってノズルからの吸引排出を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
When the nozzle of the
また、両面印刷を行う場合には、第1面印刷は上述したとおりの動作を行い、用紙10の後端が反転部分岐(切替爪81)を通過すると、排紙ローラ64が反転駆動されて用紙10がスイッチバックされ、反転ガイド部材82側に案内され、反転ローラ83と拍車84の間で搬送され、搬送ベルト51の逆搬送部分と搬送補助ローラ85との間へと用紙10が送り込まれる。
In the case of performing duplex printing, the first surface printing performs the operation as described above, and when the rear end of the
これにより、用紙10は搬送ベルト51に吸着され、搬送ベルト51の周回移動によって搬送され、搬送ローラ52側で搬送ベルト51から分離されて、迂回ガイド部材86で案内され(迂回パスを経由し)、再度搬送ベルト51の正搬送部分(用紙搬送方向に移動する部分)とコロ48との間に送り込まれて搬送ベルト51に吸着され、再度記録ヘッド24による画像形成領域に吸着搬送されることで第2面印刷が行われた後、排紙トレイ7に排紙される。
As a result, the
次に、この画像形成装置における液体供給系の一例について図3を参照して説明する。図3は同インク供給系の模式的説明図である。 Next, an example of a liquid supply system in the image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic explanatory view of the ink supply system.
液体カートリッジ(メインタンク)200から供給ポンプ501によって供給経路506を介してヘッドタンク29に液体を供給し、供給ポンプ501とヘッドタンク29との間に圧力バッファ室502及びチョーク弁室503を設けている。
A liquid is supplied from the liquid cartridge (main tank) 200 to the
ここで、供給ポンプ501は、ダイヤフラムポンプであり、ポンプ室511の壁面の一部を変形可能なダイヤフラム512で形成し、ポンプ室511内にダイヤフラム512を外方に押すばね513を設けている。
Here, the
また、ポンプ室511の外側には、ダイヤフラム512を押すダイヤフラム押し部材515を配置して、ばね517の復元力でダイヤフラム押し部材515をダイヤフラム512側に押し付けている。一方、ダイヤフラム押し部材515のばね517とは反対側に偏心カム516を配置している。
Further, a
この供給ポンプ501は、ポンプ室511が膨張することで、液体カートリッジ200からインクを吸い上げ、ポンプ室513が収縮することで、ヘッドタンク29に液体を供給する。
The
つまり、偏心カム516を回転させることで、ダイヤフラム押し部材515がばね517の復元力によってポンプ室511側に押されてダイヤフラム512を押し、ポンプ室511が収縮して、圧力バッファ室502にインクを供給する。
That is, by rotating the eccentric cam 516, the
さらに、偏心カム516が回転することで、ダイヤフラム押し部材515がポンプ室511のダイヤフラム512から離れる方向に後退して、ポンプ室511内のばね513の復元力によりダイヤフラム512が外方向に押されてポンプ室511が膨張し、ポンプ室511へ液体カートリッジ200から液体を吸い上げる。
Further, when the eccentric cam 516 rotates, the
この供給ポンプ501にあっては、ポンプ室511内の圧力は、ばね517、513の復元力で発生するものであり、ポンプ室511の膨張時にはばね513の復元力で圧力が低下し、ポンプ室511の収縮時にはばね517の復元力によって圧力が増加する。
In this
ここで、偏心カム516の駆動が印刷中も継続している場合、供給ポンプ501の駆動による圧力低下と印刷による圧力低下によって、ヘッドタンク29内が過負圧となり、印刷品質を正常に維持することができなくなるおそれがある。
Here, when the drive of the eccentric cam 516 continues during printing, the inside of the
そこで、ここでは、ポンプ室511とヘッドタンク29の間で圧力を緩和する圧力バッファ室502を設けている。
Therefore, here, a
この圧力バッファ室502は、バッファ室521の壁面の一部が変形可能な部材である例えば弾性部材522で形成されて、容積変化が可能である。そして、弾性部材522を外側から内側に向かって加圧するばねなどの加圧部材523を設けている。
The
この圧力バッファ室502にポンプ室511から液体が供給されると、バッファ室521も液体で満たされ、加圧状態となる。記録ヘッド24から吐出された液体分をヘッドタンク29内に充填し、圧力バッファ室502から減った分の液体はポンプ室511から供給される。
When liquid is supplied to the
これにより、ポンプ室511の膨張及び収縮によってポンプ室511内の圧力増減が生じても、圧力バッファ室502がその圧力増減を緩和するように圧力増減するため、圧力バッファ室502の圧力低下はポンプ室511よりも小さく、印刷による圧力低下があってもヘッドタンク29内が過負圧にならない。保持したい圧力値にするには加圧部材523の加圧力で調整する。
Thus, even if the pressure in the
なお、圧力バッファ室502はポンプ室511とヘッドタンク29の間であれば、ポンプ室511内やヘッドタンク29内に組み込まれていても良い。
The
また、圧力バッファ室502の容積変化量はポンプ室511を押す駆動周期と記録ヘッド24からの単位時間当りの最大吐出量との積以上に設定する。駆動周期が短くなれば、圧力バッファ室502の容積も小さくすることができ、駆動周期が長ければ、圧力バッファ室502の容積も大きくなる。駆動周期を短くすると、ダイヤフラムポンプからなる供給ポンプ501を押す回数が多くなり、耐久性の高いものが要求される。
Further, the volume change amount of the
さらに、圧力バッファ室502の下流側とヘッドタンク29との間にチョーク弁室503を設けている。
Further, a
チョーク弁室503は、弁室531の壁面の一部が変形可能な弾性部材532で形成されている。そして、弾性部材532が内部側に変形したときに弾性部材532で閉じられる位置、ここでは、弁室531の下面に、ヘッドタンク29に通じる液体流出口530を設けている。
The
供給ポンプ501を停止し、記録ヘッド24側から液体を吸引することで弾性部材532が破線図示のように変形し、流出口530が閉塞される。これにより、チョーク弁室503より下流側は負圧が高まり、上流側から供給ポンプ501によって加圧することで、流体の速度を一気に高め、気泡を効率良く排出することができる。
When the
次に、本発明の第1実施形態について図4ないし図8を参照して説明する。図4は同実施形態に係るヘッドユニットの図6の矢印B方向から見た側面説明図、図5は図6の矢印C方向から見た側面説明図、図6は背面説明図、図7は図5のX1−X線に沿う断面説明図、図8は図5のX2−X線に沿う断面説明図である。 Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 is an explanatory side view of the head unit according to the embodiment as viewed from the direction of arrow B in FIG. 6, FIG. 5 is an explanatory side view from the direction of arrow C in FIG. 6, FIG. FIG. 8 is an explanatory sectional view taken along line X1-X in FIG. 5, and FIG. 8 is an explanatory sectional view taken along line X2-X in FIG.
ヘッドタンク29は、中継流路部材600を介して記録ヘッド24と連結されている。ここでは、ヘッドタンク29と記録ヘッド24とは中継流路部材600を含めて一体にしてヘッドユニットして構成しているが、これに限るものではない。
The
ここで、ヘッドタンク29は、タンクケース部材601の両面に変形可能な部材であるフィルム602、603が溶着されている。
Here, the
タンクケース部材601内には、液体カートリッジ200から供給される液体を一時的に貯留する液体貯留室604が設けられている。この液体貯留室604の壁面の一部はフィルム602で形成されている。
A
この液体貯留室604には、液体カートリッジ200側に接続されて液体が供給される供給路611と、流路612、流路613を介して液体が供給される。流路612と流路613との間には、液体中の異物をろ過するフィルタ部材610が設けられている。
The
また、液体貯留室604内には、流路613の液体貯留室604側への出口部分に弁617で加圧された弁体618が設けられている。そして、液体貯留室604の一壁面を形成するフィルム603にはシート部材615が接合されており、シート部材615と液体貯留室604の対向壁面との間には負圧ばね614が設けられている。そして、シート部材615と前述した弁体618との間にはレバー部材616が配置されている。
Further, in the
この構成により、液体貯留室604内の負圧が高くなったときには、フィルム603が内側に引き込まれるので、シート部材615がレバー部材616と接触し、弁ばね617で加圧されている弁体618が開放される。
With this configuration, when the negative pressure in the
弁体618が開放されることで、正圧側の供給路611から流路613を通じて液体貯留室604内に液体が供給される。液体貯留室604内に液体が供給されると、液体貯留室604内の圧力が高くなるので、フィルム603のシート部材615がレバー部材616から離れ、弁体618が流路613を閉じる。
By opening the
したがって、記録ヘッド24から液滴が吐出されてヘッドタンク29の液体貯留室604内の負圧が高くなると、弁体618が開いて供給側から液体が補充され、液体の補充によって液体貯留室604の負圧が低下すると弁体618が閉じて供給が停止されるという動作が繰り返される。
Accordingly, when the liquid droplets are ejected from the
そして、このヘッドタンク29においては、液体貯留室604と記録ヘッド24に通じる中継流路部材600との間に、第1流路621と第2流路622とが並列に設けられている。
In the
ここで、第1流路621は、液体貯留室604に通じる流路631と、流路631に通じる流路632と、流路632に通じる流路633と、一方が流路633に通じ、他方が中継流路部材600に通じる流路634で構成される。
Here, the
また、第2流路622は、液体貯留室604に通じる流路641と、流路641に通じる流路642と、流路642に通じる流路643と、一方が流路643に通じ、他方が中継流路部材600に通じる流路644で構成される。
The
そして、第1流路621の流路632と流路633との間には、液体中の異物をろ過する第1フィルタ部材635が配置されている。また、第2流路622の流路642と流路643との間には、液体中の異物をろ過する第2フィルタ部材645が配置されている。
And between the
ここで、第1フィルタ部材635の面積は、第2フィルタ部材645の面積よりも大きくしている。
Here, the area of the
また、第2流路622のうちの第2フィルタ部材645よりも上流側の流路である流路641、642は、第1流路621のうちの第1フィルタ部材635よりも上流側の流路である流路631、632よりも上方の位置(高い位置)に設けられている。
In addition, the
これにより、液体貯留室604内に混入した気泡は、浮力によって上昇するので、第2流路622の液体貯留室604に開口している流路642から第2フィルタ部材645の上流側の流路642に集められる。
As a result, the bubbles mixed in the
そして、第1流路621のうちの第1フィルタ部材635よりも上流側の流路である流路632の一部の壁面は、前述したように変形可能なフィルム602で形成されている。
In addition, a part of the wall surface of the
これにより、液体貯留室604への液体供給が可能な状態ではフィルム602は図7の状態に維持されるが、液体貯留室604への液体供給が停止された状態で、記録ヘッド24側から吸引されると、フィルム602が内方に変形して、流路632の流体抵抗が増加する方向に変化するので、第1流路621の流体抵抗も増加する方向に変化する。
Thus, the
また、第2流路622のうちの第2フィルタ部材645よりも上流側の流路である流路642の一部の壁面は、前述したように変形可能なフィルム602で形成されている。
In addition, a part of the wall surface of the
これにより、液体貯留室604への液体供給が可能な状態ではフィルム602は図8の状態に維持されるが、液体貯留室604への液体供給が停止された状態で、記録ヘッド24側から吸引されると、フィルム602が内方に変形して、流路642の流体抵抗が増加する方向に変化するので、第2流路622の流体抵抗も増加する方向に変化する。
Thus, the
ここで、第1流路621の流体抵抗は、流体抵抗値R1から流体抵抗値R2(R1<R2)まで変化するように、流路形状(流路径、流路長)やフィルム602の特性が設定されている。
Here, the flow path shape (flow path diameter, flow path length) and the characteristics of the
また、第2流路622の流体抵抗は、流体抵抗値R3から流体抵抗値R4(R3<R4)まで変化するように、流路形状(流路径、流路長)やフィルム602の特性が設定されている。
In addition, the fluid resistance of the
そして、第2流路622の流体抵抗の流体抵抗値R3、R4は、第1流路621の流体抵抗値R1と流体抵抗値R2との間(R1<R3、R4<R2)に設定している。
The fluid resistance values R3 and R4 of the fluid resistance of the
次に、本実施形態の作用について図9も参照して説明する。図9は同説明に供するフィルタ部材の要部断面説明図である。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view of a main part of a filter member provided for the description.
まず、記録ヘッド24から液滴を吐出しているときには、液体消費に応じて液体貯留室604にはメインタンクである液体カートリッジ200から液体が供給される。
First, when liquid droplets are being ejected from the
このとき、ヘッドタンク29のフィルム602は変形しない(圧力変動に応じて微動はする。)ので、第1流路621の流体抵抗は抵抗値R1となり、第2流路622の流体抵抗は抵抗値R3となり、R1<R3の関係にある。
At this time, since the
したがって、第2流路622よりも第1流路621の方が、液体が流れ易く、液体貯留室604の液体は、主に、第1流路621を通じて記録ヘッド24へ供給される。そして、この第1流路621に配置した第1フィルタ部材635は面積が大きいので、流れを阻害することもなく、記録ヘッド24への供給不足が生じることはない。
Therefore, the
一方、液体貯留室604に混入した気泡は、前述したように、より高い位置にある第2流路622の流路641から流路642内に進入し、第2フィルタ部材645によって止められ、流路642内に集まる。
On the other hand, as described above, the bubbles mixed in the
そこで、前述した液体供給系で説明したように、供給ポンプ501を停止し、記録ヘッド24のノズル面124をキャップ91でキャッピングして吸引ポンプ96を駆動して吸引を行うことで、チョーク弁室531の流出口530が閉塞されて、ヘッドタンク29の液体貯留室604への液体供給が停止する。
Therefore, as described in the liquid supply system described above, the
これによって、第1流路621、第2流路622は負圧が高まり、図9(b)に示すように、フィルム602がそれぞれ流路632、642の内方に向けて変形(変位)して、第1流路621、第2流路622に流体抵抗が増加する。
As a result, the negative pressure increases in the
このとき、第1流路621の流体抵抗は抵抗値R2となり、第2流路622の流体抵抗の抵抗値R4よりも高くなる(R2>R4)ので、第1流路621よりも第2流路622の方が、液体が流れ易くなる。これにより、第2流路622の流路642に集められた気泡が第2フィルタ部材645を通過して記録ヘッド24のノズルから吸引排出される。
流路
At this time, the fluid resistance of the
Flow path
そして、第2流路622の第2フィルタ部材645は第1フィルタ部材635よりも面積が小さく、第1フィルタ部材635を介して気泡を排出させる場合よりも、より大きな吸引力で、より少ない液体排出量で、気泡を吸引することができる。
The
以上のようにして、滴吐出時の供給不足を生じることなく、気泡排出に伴う無駄な液体消費を低減することができる。 As described above, useless liquid consumption associated with bubble discharge can be reduced without causing insufficient supply during droplet ejection.
次に、本発明の第2実施形態について図10を参照して説明する。図10は同実施形態に係るヘッドタンクのフィルタ部分の模式的説明図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic explanatory view of a filter portion of the head tank according to the embodiment.
本実施形態では、第2流路622を構成する第2フィルタ部材645の上流側流路642の壁面は変形しない壁面605としている。そして、第2流路622の流体抵抗は、流体抵抗値R3(R1<R3<R2)に設定している。
In the present embodiment, the wall surface of the
このように構成しても、記録ヘッド24から液滴を吐出するときには、主に第1流路621を通じて液体が供給され、第1流路621の第1フィルタ部材635の面積は第2流路622の第2フィルタ部材645の面積より大きいので、供給不足を生じることがない。
Even with this configuration, when droplets are ejected from the
そして、気泡排出を行うときには、第1流路621の流体抵抗が第2流路622の流体抵抗よりも大きくなるので、相対的に面積の小さい第2フィルタ部材645を配置した第2流路622を通じて液体を吸引することができて、無駄な液体消費を低減しながら、確実に気泡を排出できる。
When discharging bubbles, the fluid resistance of the
次に、本発明の第3実施形態について図11を参照して説明する。図11は同実施形態に係るヘッドタンクの液体貯留室からフィルタ上流側の流路部分の模式的説明図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic explanatory view of the flow path portion on the upstream side of the filter from the liquid storage chamber of the head tank according to the embodiment.
本実施形態では、液体貯留室604と第1流路621のフィルタ部材上流側の流路632とを通じる流路631の流体抵抗を、液体貯留室604と第2流路622のフィルタ部材上流側の流路642とを通じる流路641の流体抵抗よりも小さくしている。
In this embodiment, the fluid resistance of the
また、第1流路621の流路631の液体貯留室604への開口631aの位置を、第2流路622の流路641の液体貯留室604への開口641aの位置よりも、フィルム603に近い位置とし、フィルム603が一定量以上内方に、破線図示の位置まで変形することで、第1流路621の流路631の液体貯留室604への開口がほぼ塞がれるようにしている。
In addition, the position of the opening 631a of the
これにより、第1流路621の流体抵抗は、流路631の開口631aが開いているときの抵抗値R1からフィルム603でほぼ塞がれるときの抵抗値R2(R1<R2)まで変化する。そして、第2流路622の流体抵抗の抵抗値R3は、R1<R3<R2、の関係になるように流路641を形成している。
As a result, the fluid resistance of the
なお、流路632、642の壁面は前記フィルム602に代えて変形しない部材607で形成しているが、フィルム602で形成することもできる。
In addition, although the wall surface of the
このように構成しても、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 Even if comprised in this way, the effect similar to each said embodiment can be acquired.
次に、本発明の第4実施形態について図12を参照して説明する。図12は同実施形態に係るヘッドユニットの模式的説明図である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic explanatory diagram of the head unit according to the embodiment.
本実施形態では、第2流路を構成する第2フィルタ部材645の上流側の流路内に、液体を加熱する加熱手段608を配置している。なお、第1流路及び第2流路の流体抵抗は特に変化せず(変化させてもよい。)、第1流路の流体抵抗の方が第2流路の流体抵抗よりも小さく設定されている。
In the present embodiment, heating means 608 for heating the liquid is disposed in the flow path on the upstream side of the
そして、気泡排出動作を行うときには、加熱手段608によって第2流路側の液体を加熱して粘度を低下させ、第1流路よりも第2流路側の方を液体が流れ易くする。
When the bubble discharging operation is performed, the liquid on the second flow path side is heated by the
これにより、前記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 Thereby, the same effect as each said embodiment can be acquired.
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、OHP、布、ガラス、基板などを含み、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、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。 In the present application, the “paper” is not limited to paper, but includes OHP, cloth, glass, a substrate, etc., and means a material to which ink droplets or other liquids can be attached. , Recording media, recording paper, recording paper, and the like. In addition, image formation, recording, printing, printing, and printing are all synonymous.
また、「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。 The “image forming apparatus” means an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. “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 causing a droplet to land on the medium). ) Also means.
また、「インク」とは、特に限定しない限り、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。 The “ink” is not limited to an ink unless otherwise specified, but includes any liquid that can form an image, such as a recording liquid, a fixing processing liquid, or a liquid. Used generically, for example, includes DNA samples, resists, pattern materials, resins, and the like.
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 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.
また、本発明は、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置、ライン型画像形成装置のいずれにも適用することができる。 Further, the present invention can be applied to both a serial type image forming apparatus and a line type image forming apparatus, unless otherwise limited.
また、上記実施形態では、用紙を鉛直方向に沿う方向(垂直方向)に搬送し、液滴を水平方向に吐出する例で説明しているが、用紙を水平方向に搬送し、液滴を垂直方下向きに吐出する構成であっても、本発明を同様に適用することができる。 In the above-described embodiment, an example is described in which the paper is transported in the direction along the vertical direction (vertical direction) and the liquid droplets are discharged in the horizontal direction. However, the paper is transported in the horizontal direction and the liquid droplets are vertical. The present invention can be similarly applied to a configuration in which the ink is discharged downward.
2 画像形成部
4 給紙部
5 搬送機構
6 排紙搬送部
7 排紙トレイ
8 反転部
9 維持回復機構
10 用紙(被記録媒体)
23 キャリッジ
24 記録ヘッド
29 ヘッドタンク
51 搬送ベルト
91 吸引キャップ
97 吸引ポンプ
124 ノズル面
200 液体カートリッジ(メインタンク)
601 タンクケース部材
602、603 フィルム(変形可能な部材)
604 液体貯留室
621 第1流路
622 第2流路
631〜634 流路
635 第1フィルタ部材
641〜644 流路
645 第2フィルタ部材
2 Image forming unit 4 Paper feeding unit 5 Transport mechanism 6 Paper discharge transport unit 7
23
601
604
Claims (7)
前記液体貯留室と前記記録ヘッドを通じる第1流路と、
前記液体貯留室と前記記録ヘッドを通じる第2流路と、
前記第1流路内に配置された第1フィルタ部材と、
前記第2流路内に配置された第2フィルタ部材と、を備え、
前記第2流路の前記第2フィルタ部材より上流側の流路の少なくとも一部は、前記第1流路の前記第1フィルタ部材より上流側の流路よりも上方の位置に配置され、
前記第1フィルタ部材の面積は、前記第2フィルタ部材の面積よりも大きく、
少なくとも前記第1流路は、流体抵抗を変化可能であり、
前記記録ヘッドから液滴が吐出されるときには、前記第1流路の流体抵抗が前記第2流路の流体抵抗よりも小さい状態にあり、
前記液体貯留室への前記液体の供給が停止された状態で、前記記録ヘッド側から吸引が行われたときには、前記第1流路の流体抵抗が前記第2流路の流体抵抗よりも大きくなる
ことを特徴とするヘッドタンク。 A head tank having a liquid storage chamber that is disposed between a recording head that discharges droplets and a main tank that stores liquid to be supplied to the recording head and temporarily stores liquid to be supplied to the recording head. And
A first flow path through the liquid storage chamber and the recording head;
A second flow path through the liquid storage chamber and the recording head;
A first filter member disposed in the first flow path;
A second filter member disposed in the second flow path,
At least a part of the flow path upstream of the second filter member of the second flow path is disposed at a position above the flow path upstream of the first filter member of the first flow path,
The area of the first filter member is larger than the area of the second filter member,
At least the first flow path can change the fluid resistance;
When droplets are ejected from the recording head, the fluid resistance of the first flow path is smaller than the fluid resistance of the second flow path,
When suction is performed from the recording head side in a state where the supply of the liquid to the liquid storage chamber is stopped, the fluid resistance of the first flow path becomes larger than the fluid resistance of the second flow path. A head tank characterized by that.
前記液体貯留室と前記記録ヘッドを通じる第1流路と、
前記液体貯留室と前記記録ヘッドを通じる第2流路と、
前記第1流路内に配置された第1フィルタ部材と、
前記第2流路内に配置された第2フィルタ部材と、を備え、
前記第2流路は、前記第1流路よりも上方に配置され、
前記第1フィルタ部材の面積は、前記第2フィルタ部材の面積よりも大きく、
少なくとも前記第2流路内には、前記液体を加熱する加熱手段が配置され、
前記記録ヘッドから液滴が吐出されるときには、前記加熱手段による加熱が停止され、
前記液体貯留室への前記液体の供給が停止された状態で、前記記録ヘッド側から吸引が行われるときには、前記加熱手段による加熱が行われる
ことを特徴とするヘッドタンク。 A head tank that has a liquid storage chamber for storing a liquid to be supplied to a recording head that discharges droplets, and the liquid is supplied to the liquid storage chamber from the outside;
A first flow path through the liquid storage chamber and the recording head;
A second flow path through the liquid storage chamber and the recording head;
A first filter member disposed in the first flow path;
A second filter member disposed in the second flow path,
The second flow path is disposed above the first flow path,
The area of the first filter member is larger than the area of the second filter member,
At least in the second flow path, heating means for heating the liquid is disposed,
When droplets are ejected from the recording head, heating by the heating means is stopped,
The head tank, wherein when the suction from the recording head side is performed in a state where the supply of the liquid to the liquid storage chamber is stopped, heating by the heating unit is performed.
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