JP4296954B2

JP4296954B2 - Circulation pump for liquid discharge device

Info

Publication number: JP4296954B2
Application number: JP2004038560A
Authority: JP
Inventors: 正太西; 滋義平島; 正人中村; 明仁宮崎; 伸一堀井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2024-02-16
Also published as: JP2005225192A

Description

本発明は、液体吐出ノズルから所定の液体を対象物に吐出してドット又はドット列を形成する液体吐出装置の液体吐出ヘッドと液体タンクとの間で液体を循環させるための循環用ポンプに関し、詳しくは、上記液体吐出ノズル内に形成される液体表面のメニスカスを維持可能な低い圧力で液体を吸入する状態にて排出側からの液体の漏れを防止する液体吐出装置の循環用ポンプに係るものである。 The present invention relates to a circulation pump for circulating a liquid between a liquid discharge head and a liquid tank of a liquid discharge apparatus that discharges a predetermined liquid from a liquid discharge nozzle onto an object to form dots or dot rows, More specifically, the invention relates to a circulation pump of a liquid discharge device that prevents liquid leakage from the discharge side in a state where the liquid is sucked in at a low pressure capable of maintaining the meniscus of the liquid surface formed in the liquid discharge nozzle. It is.

従来の液体吐出装置、例えばインクジェット方式のインクジェットプリンタは、プリントヘッド内の液室に設置された発熱素子や圧電素子などの吐出駆動手段にエネルギーを付与して、上記液室内のインク（所定の液体）をインク吐出ノズルからインク滴として吐出し、記録紙に付着させて印画を行うもので、装置単価が安いと共に、ランニングコストが低く、高画質且つ小型であることから、一般に広く普及している。 A conventional liquid ejecting apparatus, for example, an ink jet printer of an ink jet system, applies energy to ejection driving means such as a heat generating element and a piezoelectric element installed in a liquid chamber in a print head, and ink (predetermined liquid in the liquid chamber). ) Are ejected as ink droplets from ink ejection nozzles and attached to recording paper for printing, and the unit price is low, the running cost is low, the image quality is small, and it is generally widespread. .

そして、上記インクジェットプリンタは、ノズル面に形成された複数のインク吐出ノズルからインクを吐出するプリントヘッドと、このプリントヘッド内の液室に供給するインクを蓄えたインクタンクとを備えたヘッドカートリッジを、装置本体部に着脱可能な状態に保持し、該ヘッドカートリッジの各インク吐出ノズルからインクを吐出して印画を行っている。 The inkjet printer includes a head cartridge that includes a print head that discharges ink from a plurality of ink discharge nozzles formed on a nozzle surface, and an ink tank that stores ink to be supplied to a liquid chamber in the print head. The apparatus main body is held in a detachable state, and ink is ejected from each ink ejection nozzle of the head cartridge to perform printing.

このようなインクジェットプリンタにおいては、インク吐出ノズルから例えばピコリットルオーダーのインク滴を安定して吐出させる必要があるが、上記インク吐出ノズルが微細な孔径に形成されているので、様々な要因によりインクの吐出不良が生じて印画品質が低下することがあった。このような要因の一つとして、プリントヘッド内及びその近傍に混入する気泡がある。そして、プリントヘッドへのインク供給管路内や液室内に気泡が混入すると、インク吐出ノズルから安定したインクの吐出ができないばかりか、インク不吐出を起こして印画不能に陥る場合がある。 In such an ink jet printer, it is necessary to stably eject, for example, picoliters of ink droplets from the ink ejection nozzle. However, since the ink ejection nozzle is formed to have a fine hole diameter, the ink ejection is caused by various factors. In some cases, the print quality deteriorates due to the discharge failure. One such factor is air bubbles mixed in and near the print head. If air bubbles are mixed in the ink supply pipe line or the liquid chamber to the print head, not only ink can not be stably ejected from the ink ejection nozzle, but also ink non-ejection may occur and printing may become impossible.

上記プリントヘッド内及びその近傍への気泡の混入原因としては、該プリントヘッドに対して着脱可能とされたインクタンクを交換する際にその着脱口に入る空気の巻き込み、温度や圧力の変化によるインク中の溶存空気の析出、印画中又は印画停止中の振動や衝撃によるインク吐出ノズルからの気泡の混入、インクタンクとプリントヘッドとの間のインク流路を構成する管路部材からの空気の浸透などがある。 The reason why air bubbles are mixed in and in the vicinity of the print head is as follows: when the ink tank that is made detachable from the print head is replaced, the air entering the attachment / detachment opening, the ink due to the change in temperature and pressure, etc. Precipitation of dissolved air in the air, mixing of bubbles from the ink ejection nozzle due to vibration or impact during printing or printing stop, and permeation of air from the pipe member constituting the ink flow path between the ink tank and the print head and so on.

このようにして混入した気泡を除去するために、従来は、プリントヘッド内部のインクをインクタンクに戻すインク循環流路を備え、ポンプによりインクタンクからインクを圧送して気泡を含んだインクごとインク吐出ノズルから吐出して廃棄すると共に、圧送しながらインクを上記インク循環流路を通じて循環させ、上記プリントヘッド内部及びインク流路内の気泡を排出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。 In order to remove the air bubbles mixed in this way, conventionally, an ink circulation flow path for returning the ink inside the print head to the ink tank is provided, and the ink together with the ink containing the air bubbles is pumped by the pump from the ink tank. There is one that discharges from the discharge nozzle and discards, and circulates the ink through the ink circulation flow path while pumping to discharge bubbles inside the print head and the ink flow path (for example, Patent Document 1). reference).

また、第２の従来例としては、プリントヘッドのインク流路から分岐した気泡排出管を設けると共に、この気泡排出管の延長上に吸引手段としての吸引ポンプを設け、この吸引ポンプを駆動することによりプリントヘッド内からインクと共に気泡も排出するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−１２９５０１号公報特開２００２−３３７３５２号公報 Further, as a second conventional example, a bubble discharge pipe branched from the ink flow path of the print head is provided, a suction pump as a suction means is provided on the extension of the bubble discharge pipe, and the suction pump is driven. In some cases, bubbles are discharged from the print head together with ink (for example, see Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-129501 JP 2002-337352 A

しかし、上記第１の従来例においては、プリントヘッドの全インク吐出ノズルからインクを吐出廃棄するので、記録紙（例えばＡ４判）の一辺の幅にわたってノズル部材が長尺に形成されたフルラインタイプのプリントヘッドに適用した場合は、ノズル数が多数であることからインク吐出ノズルより廃棄されるインク量が多くなって、インクが無駄に消費されて不経済である。また、この従来例では、インク循環時に圧送されてくるインクがインク吐出ノズルから廃棄されるのを防ぐためにゴムパッドをプリントヘッドのノズル面に圧接しなければならず、フルラインタイプのプリントヘッドに対して、広大なゴムパッドを圧接するには大掛かりな装置を必要とする上に、その圧接力が大きいことからプリントヘッドのノズル面や機構部を損傷させる虞がある。 However, in the first conventional example, since ink is discharged and discarded from all ink discharge nozzles of the print head, the full line type in which the nozzle member is formed long across the width of one side of the recording paper (for example, A4 size). When this print head is applied, the number of nozzles is large, so that the amount of ink discarded from the ink discharge nozzles is large, and the ink is wasted, which is uneconomical. Also, in this conventional example, in order to prevent the ink pumped during ink circulation from being discarded from the ink discharge nozzle, the rubber pad must be pressed against the nozzle surface of the print head, which is different from the full line type print head. In addition, a large-scale device is required for press-contacting a vast rubber pad, and since the press-contact force is large, there is a risk of damaging the nozzle surface and mechanism of the print head.

また、第２の従来例においては、上記第１の従来例におけるインクの大量廃棄による不経済や、広大なゴムパッドを圧接する大掛かりな装置の問題は解消されるが、インク吐出ノズル内に形成されるインク表面のメニスカスを維持可能な低いレベルの負圧を設定した吸引ポンプによってインクを吸引しなければならない。しかし、そのような弱い吸引力の吸引ポンプは、構造上吸入弁及び排出弁を開く開弁圧が低く設定されているため、上記排出弁のシール性が弱い状態となっており、そのポンプの運転を停止した途端にポンプ室内のインクが排出弁から漏れ始めることがあった。これに対処するため、排出側の流路に電磁弁などの流路開閉手段を設置してポンプ動作時以外はその流路を遮断する必要があった。しかし、そのような流路開閉手段を設置するのは、部品代や工数、インクジェットプリンタへの技術的な配置スペース等を考慮すると、量産には適応しないものであった。 Further, in the second conventional example, the inconvenience due to a large amount of ink disposal in the first conventional example and the problem of a large-scale apparatus that presses a large rubber pad are solved, but the ink is formed in the ink discharge nozzle. The ink must be sucked by a suction pump set at a low level of negative pressure capable of maintaining the meniscus on the ink surface. However, the suction pump with such a weak suction force has a low valve opening pressure for opening the suction valve and the discharge valve because of its structure, and thus the sealing performance of the discharge valve is weak. As soon as the operation was stopped, ink in the pump chamber sometimes started to leak from the discharge valve. In order to cope with this, it has been necessary to install a channel opening / closing means such as an electromagnetic valve in the channel on the discharge side and shut off the channel except during pump operation. However, the installation of such channel opening / closing means is not suitable for mass production in consideration of the part cost, the number of man-hours, the technical arrangement space for the ink jet printer, and the like.

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、簡単な構造を有するものであって、液体吐出ノズル内に形成される液体表面のメニスカスを維持可能な低い圧力で液体を吸入する状態にて排出側からの液体の漏れを防止する液体吐出装置の循環用ポンプを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention addresses such problems and has a simple structure in which the liquid is sucked at a low pressure that can maintain the meniscus of the liquid surface formed in the liquid discharge nozzle. Another object of the present invention is to provide a circulation pump for a liquid discharge device that prevents leakage of liquid from the discharge side.

本発明による液体吐出装置の循環用ポンプは、ノズル面に形成された複数の液体吐出ノズルから所定の液体を吐出する液体吐出ヘッドと、この液体吐出ヘッドに供給する液体を蓄えた液体タンクとの間で液体を循環させるように構成された液体吐出装置の上記液体吐出ヘッドと液体タンクとの間で液体を循環させるための循環用ポンプであって、ポンプケース内に形成されたポンプ室の一側部に設けられた液体の吸入口及び排出口と、上記ポンプ室の他側部に配置された伸縮変形可能な膜部材と、上記ポンプ室内に設けられ上記膜部材を外側に押して該ポンプ室へ液体を吸入させる復帰手段と、上記ポンプ室外に設けられ上記膜部材を内側に押して該ポンプ室から液体を排出させる作動部と、上記ポンプ室の吸入口に連通して設けられ外部から該ポンプ室内へ液体を吸入可能とする吸入弁と、上記ポンプ室の排出口に連通して設けられ該ポンプ室内から外部へ液体を排出可能とする排出弁と、上記作動部に押圧力を付与する駆動部とを備え、上記排出弁を開く開弁圧の絶対値を、上記吸入弁を開く開弁圧の絶対値よりも大きくしたものである。 A circulation pump of a liquid discharge apparatus according to the present invention includes a liquid discharge head that discharges a predetermined liquid from a plurality of liquid discharge nozzles formed on a nozzle surface, and a liquid tank that stores liquid to be supplied to the liquid discharge head. A circulation pump for circulating a liquid between the liquid discharge head and a liquid tank of a liquid discharge apparatus configured to circulate a liquid between the pump chamber and a pump chamber formed in the pump case. A liquid suction port and a discharge port provided on the side, a stretchable / deformable membrane member disposed on the other side of the pump chamber, and the pump chamber provided in the pump chamber by pushing the membrane member outward A return means for sucking liquid into the pump chamber, an operating portion provided outside the pump chamber for pushing the membrane member inward to discharge the liquid from the pump chamber, and an external portion provided in communication with the suction port of the pump chamber. A suction valve that allows suction of liquid into the pump chamber, a discharge valve that is provided in communication with a discharge port of the pump chamber and allows discharge of liquid from the pump chamber to the outside, and applies a pressing force to the operating portion And an absolute value of the valve opening pressure for opening the discharge valve is larger than the absolute value of the valve opening pressure for opening the intake valve.

このような構成により、ポンプケース内に形成されたポンプ室の一側部に液体の吸入口及び排出口を有し、上記ポンプ室の他側部には伸縮変形可能な膜部材を有し、上記ポンプ室の吸入口に連通して設けられた吸入弁で外部から該ポンプ室内へ液体を吸入可能とし、上記ポンプ室の排出口に連通して設けられた排出弁で該ポンプ室内から外部へ液体を排出可能とし、上記ポンプ室内に設けられた復帰手段で上記膜部材を外側に押して該ポンプ室へ液体を吸入させ、上記ポンプ室外に設けられた駆動部により押圧力が付与される作動部で上記膜部材を内側に押して該ポンプ室から液体を排出させるように動作する。このとき、上記排出弁を開く開弁圧の絶対値が上記吸入弁を開く開弁圧の絶対値よりも大きくされている。 With such a configuration, it has a liquid suction port and a discharge port on one side of the pump chamber formed in the pump case, and has a membrane member that can be expanded and contracted on the other side of the pump chamber, The suction valve provided in communication with the suction port of the pump chamber allows the liquid to be sucked into the pump chamber from the outside, and the discharge valve provided in communication with the discharge port of the pump chamber allows the liquid to be discharged from the pump chamber to the outside. An actuating unit that can discharge liquid, pushes the membrane member outward by a return means provided in the pump chamber, sucks the liquid into the pump chamber, and is given a pressing force by a drive unit provided outside the pump chamber Then, the membrane member is pushed inward to discharge the liquid from the pump chamber. At this time, the absolute value of the valve opening pressure for opening the discharge valve is set larger than the absolute value of the valve opening pressure for opening the intake valve.

請求項１に係る発明によれば、ポンプ室の排出口に連通して設けられた排出弁を開く開弁圧の絶対値が上記ポンプ室の吸入口に連通して設けられた吸入弁を開く開弁圧の絶対値よりも大きくされている状態で、上記吸入弁で外部からポンプ室内へ液体を吸入可能とし、上記排出弁でポンプ室内から外部へ液体を排出可能とすることができる。これにより、上記吸入弁を開く開弁圧の絶対値よりもその開弁圧が大きくされた排出弁により上記ポンプ室の排出口を塞いでシールし、液体吐出ノズル内に形成される液体表面のメニスカスを維持可能な低い圧力で液体を吸入する状態にて排出側からの液体の漏れを防止することができる。したがって、簡単な構造の循環用ポンプにて、液体吐出ヘッドと液体タンクとの間で液体を循環させて、液体に含まれる気泡を除去することができる。 According to the first aspect of the present invention, the absolute value of the valve opening pressure that opens the discharge valve provided in communication with the discharge port of the pump chamber opens the intake valve provided in communication with the suction port of the pump chamber. When the valve opening pressure is greater than the absolute value, the suction valve can suck liquid from the outside into the pump chamber, and the drain valve can drain liquid from the pump chamber to the outside. Accordingly, the discharge port of the pump chamber is closed and sealed by the discharge valve whose valve opening pressure is larger than the absolute value of the valve opening pressure for opening the suction valve, and the liquid surface formed in the liquid discharge nozzle is sealed. Liquid leakage from the discharge side can be prevented in a state where the liquid is sucked in at a low pressure capable of maintaining the meniscus. Therefore, it is possible to remove bubbles contained in the liquid by circulating the liquid between the liquid discharge head and the liquid tank with a circulation pump having a simple structure.

また、請求項２に係る発明によれば、上記吸入弁及び排出弁を開く開弁圧は、それぞれの弁体を閉側に付勢する弁付勢部材の付勢力で設定することにより、上記弁付勢部材の付勢力を適宜調整するだけで上記吸入弁及び排出弁の開弁圧を簡易に設定することができる。 According to the invention of claim 2, the valve opening pressure for opening the intake valve and the discharge valve is set by the urging force of the valve urging member that urges each valve body to the closed side, thereby The valve opening pressures of the intake valve and the discharge valve can be easily set only by appropriately adjusting the urging force of the valve urging member.

さらに、請求項３に係る発明によれば、上記吸入弁及び排出弁を開く開弁圧は、それぞれの弁体を弾性部材で構成し、その弁体に設けられるスリットの寸法、弁体の厚みや材質を変えて設定することにより、上記弾性部材から成る弁体のスリットの寸法、弁体の厚みや材質を適宜変えるだけで上記吸入弁及び排出弁の開弁圧を簡易に設定することができる。 Further, according to the invention according to claim 3, the valve opening pressure for opening the intake valve and the discharge valve is such that each valve body is constituted by an elastic member, the dimension of the slit provided in the valve body, the thickness of the valve body. By changing the material and the material, it is possible to easily set the valve opening pressure of the intake valve and the discharge valve by changing the dimension of the slit of the valve body made of the elastic member, the thickness and material of the valve body as appropriate. it can.

さらにまた、請求項４に係る発明によれば、上記吸入弁を開く開弁圧は、上記液体吐出ノズル内に形成される液体表面のメニスカスを維持可能な圧力にて液体を吸入可能に設定されていることにより、各液体吐出ノズルのメニスカスを破壊せずにノズルからの液体の無駄な吐出を防止できる。 Furthermore, according to the invention of claim 4, the valve opening pressure for opening the suction valve is set so that the liquid can be sucked at a pressure capable of maintaining the meniscus of the liquid surface formed in the liquid discharge nozzle. Accordingly, it is possible to prevent wasteful discharge of liquid from the nozzles without destroying the meniscus of each liquid discharge nozzle.

また、請求項５に係る発明によれば、上記吸入弁は、上記液体吐出ノズル内に形成される液体表面のメニスカスを維持困難な圧力になった際に液体の吸入量を制限する吸入圧規制構造を備えたことにより、上記吸入弁を開く開弁圧が液体表面のメニスカスを維持困難な圧力になった場合でも、その吸入弁の吸入圧規制構造により液体の吸入量を制限して各液体吐出ノズルのメニスカスを破壊しないようにできる。 According to a fifth aspect of the present invention, the suction valve restricts the suction amount of the liquid when the pressure becomes difficult to maintain the meniscus of the liquid surface formed in the liquid discharge nozzle. Even if the valve opening pressure that opens the suction valve becomes a pressure that makes it difficult to maintain the meniscus on the liquid surface, the suction amount of the liquid is restricted by the suction pressure regulating structure of the suction valve. The meniscus of the discharge nozzle can be prevented from being destroyed.

さらに、請求項６に係る発明によれば、上記駆動部は、上記作動部の端面を押圧する移動部材が最大押圧量の直後に引っ込んだ際に、上記作動部の動きをフリーとする期間を与えるように構成された直線往復運動機構であることにより、上記作動部への荷重状態を直線往復運動機構の仕様や配置、電気的制御等により簡単に設定して、循環用ポンプを作動させることができる。 Furthermore, according to the invention which concerns on Claim 6, when the moving member which presses the end surface of the said action | operation part retracts immediately after the maximum press amount, the said drive part is the period which makes the movement of the said action | operation part free. With the linear reciprocating mechanism configured to give, the state of load on the operating part can be easily set by the specification and arrangement of the linear reciprocating mechanism, electrical control, etc., and the circulation pump is operated Can do.

さらにまた、請求項７に係る発明によれば、上記駆動部は、上記作動部の端面を押圧するカム面が最大押圧部とその直後とで段差が形成されており、上記最大押圧部で押圧した直後に上記作動部の動きをフリーとする期間を与えるように構成されたカム機構であることにより、そのカム面の形状を検討することで上記作動部への荷重状態を簡単に設定できると共に、視覚的にも作動部に対する荷重タイミング等を簡易に確認して、循環用ポンプを作動させることができる。 Furthermore, according to the invention according to claim 7, the drive unit has a cam surface that presses the end surface of the operating unit, and a step is formed between the maximum pressing unit and immediately thereafter, and the driving unit is pressed by the maximum pressing unit. Immediately after the operation, the cam mechanism is configured to give a period during which the movement of the operating portion is free, so that the load state on the operating portion can be easily set by examining the shape of the cam surface. The circulation pump can be operated by visually confirming the load timing with respect to the operating portion easily.

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による液体吐出装置の循環用ポンプの実施形態を示す断面図であり、液体吐出装置の一例としてのインクジェットプリンタに適用された状態を示す断面図である。まず、本発明の循環用ポンプが適用されるインクジェットプリンタについて、図２を参照して説明する。図２は、上記インクジェットプリンタを示す側面断面図である。このインクジェットプリンタ１は、吐出対象物である記録紙の所定位置にインク滴を吐出して画像を形成するものであり、プリンタ本体部２と、ヘッドカートリッジ３と、記録紙トレイ４とを備えている。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a circulation pump of a liquid discharge apparatus according to the present invention, and is a cross-sectional view showing a state applied to an ink jet printer as an example of a liquid discharge apparatus. First, an inkjet printer to which the circulation pump of the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a side sectional view showing the ink jet printer. The ink jet printer 1 forms an image by ejecting ink droplets onto a predetermined position of a recording paper that is an ejection target, and includes a printer main body 2, a head cartridge 3, and a recording paper tray 4. Yes.

上記プリンタ本体部２は、装置本体部として記録紙に対して適正に印画を行わせるための記録紙搬送機構部や電気回路部を内部に納めたものであり、上面には後述のヘッドカートリッジ３を収納する収納部５が開口されている。そして、上記プリンタ本体部２の前面下部には、記録紙トレイ４が着脱可能状態に挿入されている。この記録紙トレイ４は、記録紙を重ねて収納するものであり、その上面部には上記プリンタ本体部２から排紙される記録紙の排紙受け部４ａが設けられている。 The printer main body 2 houses a recording paper transport mechanism and an electric circuit for appropriately printing on the recording paper as an apparatus main body, and a head cartridge 3 described later is provided on the upper surface. The storage part 5 for storing the is opened. A recording paper tray 4 is detachably inserted in the lower front portion of the printer body 2. The recording paper tray 4 stores recording paper in an overlapping manner, and a recording paper discharge receiving portion 4 a for discharging the recording paper from the printer main body 2 is provided on the upper surface portion thereof.

上記プリンタ本体部２の収納部５には、ヘッドカートリッジ３が矢印Ｚのように収納されて、着脱可能な状態に保持される。このヘッドカートリッジ３は、インクジェットプリンタ１において吐出対象物である記録紙にインク滴を吐出する装置部となるもので、インク（所定の液体）を収容するインクタンク（液体タンク）６を備えている。このインクタンク６は、カラー印画に対応して例えばイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの４個のタンクを備えており、それぞれ着脱可能とされている。そして、図１に示すように、上記インクタンク６と、プリントヘッド７と、インク供給管路８と、インク還流管路９と、循環用ポンプ１０と、バルブ装置１１とを備えて成る。 The head cartridge 3 is accommodated in the accommodating portion 5 of the printer main body 2 as indicated by an arrow Z and is held in a detachable state. The head cartridge 3 serves as a device unit that ejects ink droplets onto recording paper, which is an ejection target in the inkjet printer 1, and includes an ink tank (liquid tank) 6 that stores ink (predetermined liquid). . The ink tank 6 includes, for example, four tanks of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K corresponding to color printing, and each of them is detachable. As shown in FIG. 1, the ink tank 6, the print head 7, the ink supply line 8, the ink return line 9, the circulation pump 10, and the valve device 11 are provided.

上記プリントヘッド７は、記録紙にインクを吐出する液体吐出ヘッドとなるもので、内部に吐出すべきインク１２を収容する共通液室１３が構成されており、ノズル面を構成する薄板状のノズル部材１４には、多数のインク吐出ノズル（液体吐出ノズル）１５が列状に形成されている。ここでは、一例として記録紙（例えばＡ４判）の一辺の幅にわたってノズル部材１４が長尺に形成されたフルラインタイプのプリントヘッド７を示しており、その上面の略中央部にインク供給口１６を備え、両端部にインク排出口１７ａ，１７ｂを備えている。 The print head 7 serves as a liquid ejection head for ejecting ink onto a recording paper. The print head 7 includes a common liquid chamber 13 for containing ink 12 to be ejected therein, and is a thin plate-like nozzle that constitutes a nozzle surface. A large number of ink discharge nozzles (liquid discharge nozzles) 15 are formed in a row on the member 14. Here, as an example, a full-line type print head 7 in which a nozzle member 14 is formed long across the width of one side of a recording paper (for example, A4 size) is shown, and an ink supply port 16 is provided at a substantially central portion on the upper surface. And ink discharge ports 17a and 17b at both ends.

上記プリントヘッド７の上方には、インクタンク６が配置されている。このインクタンク６は、上記プリントヘッド７内の共通液室１３に供給するインク１２を蓄える液体タンクとなるもので、所定の容積の箱状に形成されており、天板に大気連通孔１８が穿設され、底板にはインク流出口１９が形成されると共に、インク還流口２０が形成されている。そして、これらのインク流出口１９及びインク還流口２０を、後述のインク供給管路８又はインク還流管路９との接続口として、上記インクタンク６がプリントヘッド７に対して着脱可能とされている。 An ink tank 6 is disposed above the print head 7. The ink tank 6 serves as a liquid tank for storing the ink 12 supplied to the common liquid chamber 13 in the print head 7. The ink tank 6 is formed in a box shape with a predetermined volume, and has an air communication hole 18 on the top plate. An ink outlet 19 is formed in the bottom plate, and an ink reflux 20 is formed in the bottom plate. The ink tank 6 can be attached to and detached from the print head 7 using the ink outlet 19 and the ink reflux port 20 as connection ports with an ink supply line 8 or an ink reflux line 9 described later. Yes.

上記インクタンク６のインク流出口１９とプリントヘッド７のインク供給口１６との間には、インク供給管路８が接続されている。このインク供給管路８は、上記インクタンク６からプリントヘッド７へインク１２を供給する液体供給管路となるもので、例えば柔軟性を有する樹脂チューブから成る。 An ink supply line 8 is connected between the ink outlet 19 of the ink tank 6 and the ink supply port 16 of the print head 7. The ink supply line 8 is a liquid supply line for supplying ink 12 from the ink tank 6 to the print head 7, and is made of, for example, a flexible resin tube.

また、上記プリントヘッド７の両端部のインク排出口１７ａ，１７ｂとインクタンク６のインク還流口２０との間には、インク還流管路９が接続されている。このインク還流管路９は、上記プリントヘッド７からインクタンク６にインク１２を戻す液体還流管路となるもので、例えば柔軟性を有する樹脂チューブから成り、一方のインク排出口１７ａに接続された第１の還流管路９ａと、他方のインク排出口１７ｂに接続された第２の還流管路９ｂとを途中で管継手等により接続して１本にまとめられている。 An ink return line 9 is connected between the ink discharge ports 17 a and 17 b at both ends of the print head 7 and the ink return port 20 of the ink tank 6. The ink reflux line 9 serves as a liquid reflux line for returning the ink 12 from the print head 7 to the ink tank 6 and is made of, for example, a flexible resin tube and connected to one ink discharge port 17a. The first reflux conduit 9a and the second reflux conduit 9b connected to the other ink discharge port 17b are connected to each other by a pipe joint or the like on the way.

さらに、上記インク還流管路９の途中には、循環用ポンプ１０が設けられている。この循環用ポンプ１０は、上記プリントヘッド７とインクタンク６との間でインク１２を循環させるため吸入、排出の圧力発生部となるもので、例えばダイヤフラムポンプから成る。そして、上記インクタンク６とインク供給管路８とプリントヘッド７とインク還流管路９と循環用ポンプ１０とで、図１において矢印で示す方向にインク１２が循環するインク循環系を構成している。 Further, a circulation pump 10 is provided in the middle of the ink reflux line 9. The circulation pump 10 serves as a pressure generation unit for suction and discharge for circulating the ink 12 between the print head 7 and the ink tank 6, and includes, for example, a diaphragm pump. The ink tank 6, the ink supply line 8, the print head 7, the ink reflux line 9, and the circulation pump 10 constitute an ink circulation system in which the ink 12 circulates in the direction indicated by the arrow in FIG. Yes.

この場合、図１の実施形態では、インクタンク６内のインク１２の液面とプリントヘッド７のノズル部材１４との高さの差Ｈにより、ノズル部材１４のインク吐出ノズル１５にはインクタンク６からの水頭圧が常にかかる。したがって、この水頭圧の作用により、プリントヘッド７の共通液室１３内に収容されたインク１２が自然に流れ出ることとなる。そこで、このインク１２の流出に対処するため、上記インク供給管路８の途中にバルブ装置１１が設けられている。このバルブ装置１１は、通常状態では閉じており、プリントヘッド７内の負圧発生により内部の開閉弁２１が開いてインクタンク６からプリントヘッド７へインク１２を供給可能とするものである。そして、このバルブ装置１１によって、プリントヘッド７のインク吐出ノズル１５からインク１２を吐出する度に、インクの供給動作が繰り返される。 In this case, in the embodiment of FIG. 1, the ink discharge nozzle 15 of the nozzle member 14 has the ink tank 6 due to the height difference H between the liquid level of the ink 12 in the ink tank 6 and the nozzle member 14 of the print head 7. The water head pressure from is always applied. Therefore, the ink 12 contained in the common liquid chamber 13 of the print head 7 naturally flows out by the action of the water head pressure. Therefore, a valve device 11 is provided in the middle of the ink supply pipe 8 in order to cope with the outflow of the ink 12. The valve device 11 is closed in a normal state, and the internal on-off valve 21 is opened by the generation of negative pressure in the print head 7 so that the ink 12 can be supplied from the ink tank 6 to the print head 7. The ink supply operation is repeated every time the ink 12 is discharged from the ink discharge nozzle 15 of the print head 7 by the valve device 11.

このように構成されたヘッドカートリッジ３を、図２においてプリンタ本体部２の収納部５に矢印Ｚのように収納して、図３に示すように、プリンタ本体部２に対してヘッドカートリッジ３を組み合わせることにより、プリンタ本体部２の駆動部３２の押圧力がヘッドカートリッジ３の循環用ポンプ１０の作動部２８に伝達可能となる。この場合、上記駆動部３２のプランジャー３５と循環用ポンプ１０の作動部２８とは、構造的には分離されていて、プリンタ本体部２の収納部５にヘッドカートリッジ３を矢印Ｚのように収納して両者が当接することにより、初めて上記循環用ポンプ１０が動作可能となる。 The head cartridge 3 configured as described above is stored in the storage portion 5 of the printer main body 2 in FIG. 2 as indicated by an arrow Z, and the head cartridge 3 is attached to the printer main body 2 as shown in FIG. By combining them, the pressing force of the drive unit 32 of the printer main body 2 can be transmitted to the operating unit 28 of the circulation pump 10 of the head cartridge 3. In this case, the plunger 35 of the drive unit 32 and the operation unit 28 of the circulation pump 10 are structurally separated, and the head cartridge 3 is placed in the storage unit 5 of the printer body 2 as indicated by the arrow Z. The circulating pump 10 can be operated for the first time only when the two are brought into contact with each other.

このような構造にすることで、ヘッドカートリッジ３における循環用ポンプ１０のインク供給系と、循環用ポンプ１０の電気駆動系とを分離して設計することができると共に、インクジェットプリンタ１の保守、整備時に、インク供給管路８やインク還流管路９の接続及び引き回しや、電気配線の引き回し等に煩わされずにヘッドカートリッジ３を着脱することができる。また、循環用ポンプ１０のインク供給系と電気駆動系とを分離して設計できることから、ヘッドカートリッジ３を小型化することができる。 With such a structure, the ink supply system of the circulation pump 10 and the electric drive system of the circulation pump 10 in the head cartridge 3 can be designed separately, and maintenance and maintenance of the inkjet printer 1 can be performed. At times, the head cartridge 3 can be attached and detached without being troubled by connection and routing of the ink supply line 8 and the ink reflux line 9 and routing of the electrical wiring. In addition, since the ink supply system and the electric drive system of the circulation pump 10 can be designed separately, the head cartridge 3 can be reduced in size.

なお、図３において、プリンタ本体部２の前面下部に挿入された記録紙トレイ４の挿入方向先端部の上部には、ローラから成る給紙手段５０が設けられており、記録紙トレイ４に収納された記録紙５１が随時供給できるようになっている。また、記録紙５１の供給方向には、対向する二つのローラから成る分離手段５２が設けられており、重ねて収納された記録紙５１を１枚ずつ分離して給紙できるようになっている。さらに、この分離手段５２により分離された記録紙５１の搬送方向の前方でプリンタ本体部２の上方部位には、記録紙５１の搬送方向を反転する反転ローラ５３が設けられている。 In FIG. 3, a paper feeding means 50 made of a roller is provided at the top of the front end of the recording paper tray 4 inserted in the lower front portion of the printer main body 2, and is stored in the recording paper tray 4. The recorded recording paper 51 can be supplied at any time. Further, a separating means 52 composed of two opposing rollers is provided in the supply direction of the recording paper 51 so that the recording paper 51 stored in an overlapping manner can be separated and fed one by one. . Further, a reversing roller 53 for reversing the conveyance direction of the recording paper 51 is provided in the upper part of the printer main body 2 in front of the conveyance direction of the recording paper 51 separated by the separating means 52.

そして、この反転ローラ５３で反転された記録紙５１の搬送方向の前方には、ベルト搬送手段５４及びプラテン板５５が設けられている。このベルト搬送手段５４は、前記プリントヘッド７（図２参照）に対する記録紙５１の供給側から排出側へ記録紙５１を搬送するもので、所定の経路上に搬送ベルトが配置されている。また、プラテン板５５は、上記プリントヘッド７のノズル面１４に対向するように配置され記録紙５１を支持してプリントヘッド７との位置関係を規定するもので、上記ベルト搬送手段５４を支持する架台を利用して取り付けられ、該ベルト搬送手段５４と共にプリントヘッド７に対して下降、又は上昇可能とされている。なお、上記プラテン板５５は、プリントヘッド７のインク吐出ノズル１５から吐出されるインクを受けるインクリザーバとしても機能するもので、記録紙５１の紙幅（Ａ４判）と同等又はそれより大きい長手方向の幅を有し、周囲に立上り片を有する細長い箱状に形成されている。 A belt conveying means 54 and a platen plate 55 are provided in front of the recording paper 51 reversed by the reversing roller 53 in the conveying direction. The belt conveying means 54 conveys the recording paper 51 from the supply side of the recording paper 51 to the discharge side to the print head 7 (see FIG. 2), and a conveying belt is arranged on a predetermined path. The platen plate 55 is disposed so as to face the nozzle surface 14 of the print head 7, supports the recording paper 51 and defines the positional relationship with the print head 7, and supports the belt conveying means 54. It is attached using a gantry and can be lowered or raised with respect to the print head 7 together with the belt conveying means 54. The platen plate 55 also functions as an ink reservoir that receives ink ejected from the ink ejection nozzles 15 of the print head 7, and has a longitudinal direction equal to or greater than the paper width (A4 size) of the recording paper 51. It is formed in an elongated box shape having a width and a rising piece around it.

次に、本発明による循環用ポンプ１０の具体的な構造について、図１を参照して説明する。この循環用ポンプ１０は、図１に示すように、ポンプケース４０内に形成されたポンプ室２２の一側部に設けられた液体の吸入口４１及び排出口４２と、上記ポンプ室２２の他側部に配置された伸縮変形可能な膜部材２７と、上記ポンプ室２２内に設けられ上記膜部材２７を外側に押して該ポンプ室２２へインク１２を吸入させる復帰バネ２９と、上記ポンプ室２２外に設けられ上記膜部材２７を内側に押して該ポンプ室２２からインク１２を排出させる作動部２８と、上記ポンプ室２２の吸入口４１に連通して設けられ外部から該ポンプ室２２内へインク１２を吸入可能とする吸入弁２３と、上記ポンプ室２２の排出口４２に連通して設けられ該ポンプ室２２内から外部へインク１２を排出可能とする排出弁２４と、上記作動部２８に押圧力を付与する駆動部３２とを備えて構成されている。 Next, a specific structure of the circulation pump 10 according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the circulation pump 10 includes a liquid suction port 41 and a discharge port 42 provided on one side of the pump chamber 22 formed in the pump case 40, and the pump chamber 22. A membrane member 27 that is extendable and deformable disposed on the side, a return spring 29 that is provided in the pump chamber 22 and pushes the membrane member 27 outward to suck the ink 12 into the pump chamber 22, and the pump chamber 22 An operating portion 28 that is provided outside and pushes the membrane member 27 inward to discharge the ink 12 from the pump chamber 22 and a suction port 41 of the pump chamber 22, and is provided in the pump chamber 22 from the outside. 12, a discharge valve 24 that communicates with the discharge port 42 of the pump chamber 22, and allows the ink 12 to be discharged from the inside of the pump chamber 22 to the outside. Pressing It is constituted by a driving unit 32 for imparting.

上記ポンプケース４０は、第１のポンプケース４０ａと第２のポンプケース４０ｂとを組み合わせて構成されており、上記第１のポンプケース４０ａにはポンプ室２２内に通じる吸入口４１及び排出口４２が形成されている。これらの吸入口４１及び排出口４２には、それらに連通してそれぞれ反対方向の逆止弁の作用をする吸入弁２３及び排出弁２４が設けられており、上記吸入口４１からポンプ室２２内にインク１２が流入し、排出口４２からインク１２が排出されるようになっている。ここで、上記第１のポンプケース４０ａに第２のポンプケース４０ｂが組み合わされることにより、上記吸入弁２３及び排出弁２４が固定され、全体として該吸入弁２３及び排出弁２４を備えた吸入口４１及び排出口４２を有するポンプケース４０を構成している。そして、上記吸入弁２３の上流側には吸入側の口金２５が突出すると共に、上記排出弁２４の下流側には排出側の口金２６が突出している。 The pump case 40 is configured by combining a first pump case 40a and a second pump case 40b, and the first pump case 40a has a suction port 41 and a discharge port 42 communicating with the pump chamber 22. Is formed. The suction port 41 and the discharge port 42 are provided with a suction valve 23 and a discharge valve 24 that communicate with them and act as check valves in opposite directions, respectively, from the suction port 41 to the pump chamber 22. The ink 12 flows into the nozzle 12 and the ink 12 is discharged from the discharge port 42. Here, when the second pump case 40b is combined with the first pump case 40a, the suction valve 23 and the discharge valve 24 are fixed, and the suction port provided with the suction valve 23 and the discharge valve 24 as a whole. A pump case 40 having 41 and a discharge port 42 is formed. A suction-side base 25 protrudes upstream of the suction valve 23, and a discharge-side base 26 protrudes downstream of the discharge valve 24.

上記膜部材２７は、ポンプケース４０内に組み込むことによってポンプ室２２を形成するもので、該ポンプ室２２にて上記吸入口４１及び排出口４２が形成された側と反対側の側部に配置されており、伸縮変形可能な薄膜状の部材、例えばシリコンゴム等で形成されている。なお、この膜部材２７は、上記ポンプケース４０と、循環用ポンプ１０の一部を構成するシリンダケース４３とによって挟持されて固定されている。 The membrane member 27 forms the pump chamber 22 by being incorporated in the pump case 40, and is disposed on the side of the pump chamber 22 opposite to the side where the inlet 41 and the outlet 42 are formed. It is made of a thin film-like member that can be expanded and contracted, such as silicon rubber. The membrane member 27 is sandwiched and fixed by the pump case 40 and a cylinder case 43 that constitutes a part of the circulation pump 10.

上記復帰バネ２９は、上記ポンプ室２２内にて上記膜部材２７を外側に押して該ポンプ室２２へインク１２を吸入させる復帰手段となるもので、該ポンプ室２２内に設けられており、所定のバネ圧を有するコイルバネから成る。この復帰バネ２９で上記膜部材２７を外側に押した場合は、上記ポンプ室２２内には負圧が発生する。 The return spring 29 serves as a return means that pushes the membrane member 27 outward in the pump chamber 22 to suck the ink 12 into the pump chamber 22, and is provided in the pump chamber 22, It consists of a coil spring having a spring pressure of When the membrane member 27 is pushed outward by the return spring 29, a negative pressure is generated in the pump chamber 22.

上記作動部２８は、上記膜部材２７を内側に押してポンプ室２２からインク１２を排出させるもので、上記ポンプ室２２の外側に設けられている。この作動部２８は、図１の例では、前記シリンダケース４３の内部に嵌合されており、矢印Ｐ，Ｑのように往復摺動可能に構成されている。なお、上記作動部２８で上記膜部材２７を内側に押した場合は、上記ポンプ室２２内には正圧が発生する。 The operating portion 28 pushes the membrane member 27 inward to discharge the ink 12 from the pump chamber 22, and is provided outside the pump chamber 22. In the example of FIG. 1, the operating portion 28 is fitted inside the cylinder case 43 and is configured to be able to reciprocate as indicated by arrows P and Q. When the membrane member 27 is pushed inward by the operating portion 28, positive pressure is generated in the pump chamber 22.

上記駆動部３２は、上記作動部２８に押圧力を付与するもので、該作動部２８の端面を押圧する移動部材が最大押圧量の直後に引っ込んだ際に、上記作動部２８の動きをフリーとする期間を与えるように構成された直線往復運動機構から成る。この直線往復運動機構としては、例えばソレノイドコイル３６でプランジャー（移動部材）３５を作動部２８に向けて前進、後退させて、該作動部２８を押圧したり、解除したりするものである。或いは、エアシリンダでピストン棒を作動部２８に向けて前進、後退させてもよい。なお、この駆動部３２は、図２及び図３に示す制御部３３によって動作が制御されるようになっている。すなわち、制御部３３から送られる電気的な制御信号により、例えばプランジャー３５の往復運動のタイミングやエネルギー等が制御される。 The driving unit 32 applies a pressing force to the operating unit 28, and when the moving member that presses the end surface of the operating unit 28 is retracted immediately after the maximum pressing amount, the movement of the operating unit 28 is free. A linear reciprocating mechanism configured to give a period of As this linear reciprocating mechanism, for example, a plunger (moving member) 35 is moved forward and backward toward the operating portion 28 by a solenoid coil 36 to press or release the operating portion 28. Alternatively, the piston rod may be moved forward and backward toward the operating portion 28 with an air cylinder. The operation of the drive unit 32 is controlled by the control unit 33 shown in FIGS. That is, for example, the timing and energy of the reciprocating motion of the plunger 35 are controlled by an electrical control signal sent from the control unit 33.

このような状態で、上記排出弁２４を開く開弁圧の絶対値が、上記吸入弁２３を開く開弁圧の絶対値よりも大きくされている。このとき、上記吸入弁２３はその弁体を閉側に付勢する付勢バネ（弁付勢部材）３１の付勢力（弾性力）で閉じられ、排出弁２４はその弁体を閉側に付勢する付勢バネ（弁付勢部材）３０の付勢力（弾性力）で閉じられるようになっており、吸入弁２３又は排出弁２４の上流側に掛かるインク圧力が上記付勢バネ３１又は付勢バネ３０の付勢力に優ったときにそれぞれの弁体が開くように構成されている。そして、上記吸入弁２３及び排出弁２４を開く開弁圧は、それぞれの弁体を閉側に付勢する付勢バネ３１及び付勢バネ３０の付勢力で設定されている。 In such a state, the absolute value of the valve opening pressure for opening the discharge valve 24 is made larger than the absolute value of the valve opening pressure for opening the intake valve 23. At this time, the suction valve 23 is closed by the urging force (elastic force) of the urging spring (valve urging member) 31 that urges the valve body to the closing side, and the discharge valve 24 closes the valve body to the closing side. The urging spring (valve urging member) 30 that is urged is closed by the urging force (elastic force) of the urging spring 30, and the ink pressure applied to the upstream side of the suction valve 23 or the discharge valve 24 is the urging spring 31 or Each valve body is configured to open when the biasing force of the biasing spring 30 is superior. The valve opening pressure for opening the intake valve 23 and the discharge valve 24 is set by the urging force of the urging spring 31 and the urging spring 30 that urge the respective valve bodies toward the closing side.

すなわち、図１の実施形態では、吸入弁２３の付勢バネ３１よりも排出弁２４の付勢バネ３０の方がその付勢力が大きくされている。例えば、付勢バネ３１となるコイルバネの線材よりも、付勢バネ３０となるコイルバネの線材の方がその直径が太くされている。そして、具体的には、上記排出弁２４の開弁圧は、少なくとも循環用ポンプ１０の運転停止時に該排出弁２４からインク漏れが生じないような圧力となるように付勢バネ３０の付勢力が設定されている。これにより、前記インク吐出ノズル１５内に形成されるインク表面のメニスカスを維持可能な低い圧力でインクを吸入する状態にて循環用ポンプ１０の排出側からのインク１２の漏れを防止することができる。 That is, in the embodiment of FIG. 1, the biasing force of the biasing spring 30 of the discharge valve 24 is greater than that of the biasing spring 31 of the suction valve 23. For example, the diameter of the wire of the coil spring that becomes the urging spring 30 is thicker than that of the coil spring that becomes the urging spring 31. Specifically, the urging force of the urging spring 30 is such that the valve opening pressure of the discharge valve 24 is at least a pressure that does not cause ink leakage from the discharge valve 24 when the operation of the circulation pump 10 is stopped. Is set. Thereby, leakage of the ink 12 from the discharge side of the circulation pump 10 can be prevented in a state where the ink is sucked in at a low pressure capable of maintaining the meniscus of the ink surface formed in the ink discharge nozzle 15. .

次に、このように構成された循環用ポンプ１０の動作について、図４を参照して説明する。まず、図１において、インクタンク６とインク供給管路８とプリントヘッド７とインク還流管路９と循環用ポンプ１０とが接続されてポンプ室２２内にインク１２が充満している状態が初期状態とする。これが図４（ａ）に示す状態である。 Next, the operation of the circulation pump 10 configured as described above will be described with reference to FIG. First, in FIG. 1, the ink tank 6, the ink supply line 8, the print head 7, the ink reflux line 9, and the circulation pump 10 are connected and the pump chamber 22 is filled with the ink 12. State. This is the state shown in FIG.

その後、図４（ｂ）に示すように、駆動部３２のソレノイドコイル３６を駆動してプランジャー３５を最大押圧量まで前進させて作動部２８を矢印Ｐのように押圧する。これにより、作動部２８がシリンダケース４３内を摺動して矢印Ｐ方向に移動し、上記ポンプ室２２の膜部材２７が復帰バネ２９の弾性力に抗して内側に変形してポンプ室２２の体積が圧縮された状態になる。すると、ポンプ室２２内に正圧が発生し、この正圧により押されて吸入弁２３は閉じ、排出弁２４が付勢バネ３０の弾性力に抗して開き、ポンプ室２２内のインク１２が排出弁２４を通って排出側の口金２６から図１に示すインクタンク６側に接続されたインク還流管路９内へ送られる。このときのインク１２の流量や圧力は、プランジャー３５の仕様や配置、電気的制御などにより適宜に設定すればよい。 Thereafter, as shown in FIG. 4B, the solenoid coil 36 of the drive unit 32 is driven to advance the plunger 35 to the maximum pressing amount and press the operating unit 28 as indicated by an arrow P. As a result, the operating portion 28 slides in the cylinder case 43 and moves in the direction of the arrow P, and the membrane member 27 of the pump chamber 22 is deformed inwardly against the elastic force of the return spring 29 to cause the pump chamber 22 to move. The volume of is in a compressed state. Then, a positive pressure is generated in the pump chamber 22, and is pressed by the positive pressure to close the suction valve 23, and the discharge valve 24 opens against the elastic force of the urging spring 30, and the ink 12 in the pump chamber 22 is opened. Is fed from the discharge-side cap 26 into the ink reflux line 9 connected to the ink tank 6 shown in FIG. The flow rate and pressure of the ink 12 at this time may be appropriately set according to the specifications and arrangement of the plunger 35, electrical control, and the like.

その後、図４（ｃ）に示すように、上記ソレノイドコイル３６の極性を逆にして駆動しプランジャー３５を矢印Ｑのように後退させ、上記作動部２８の押圧を解除する。ここで、上記駆動部３２は、上記作動部２８の端面を押圧するプランジャー３５が最大押圧量の直後に引っ込んだ際に、上記作動部２８の動きをフリーとする期間を与えるように構成されているので、図４（ｃ）において、上記プランジャー３５の先端面が作動部２８の端面から離れた状態が発生する。この状態では、上記膜部材２７は復帰バネ２９の弾性力のみによって元の形状に復元して行き、これと共に作動部２８もシリンダケース４３内を摺動して矢印Ｑ方向に移動する。 Thereafter, as shown in FIG. 4 (c), the solenoid coil 36 is driven with the polarity reversed, and the plunger 35 is moved backward as indicated by the arrow Q to release the pressing of the operating portion 28. Here, when the plunger 35 that presses the end face of the operating unit 28 is retracted immediately after the maximum pressing amount, the driving unit 32 is configured to give a period during which the movement of the operating unit 28 is free. Therefore, in FIG. 4C, a state occurs in which the distal end surface of the plunger 35 is separated from the end surface of the operating portion 28. In this state, the membrane member 27 is restored to its original shape only by the elastic force of the return spring 29, and at the same time, the operating portion 28 slides in the cylinder case 43 and moves in the arrow Q direction.

このとき、上記ポンプ室２２の膜部材２７が復帰バネ２９の弾性力によって外側に変形してポンプ室２２の体積が圧縮された状態（図４（ｂ）参照）から伸張されて元に戻る。すると、ポンプ室２２内に負圧が発生し、この負圧により引かれて排出弁２４は閉じ、吸入弁２３が付勢バネ３１の弾性力に抗して吸引されて開き、図１に示すプリントヘッド７側に接続されたインク還流管路９内のインク１２が吸入側の口金２５からポンプ室２２内へ吸入される。このように、上記作動部２８をプランジャー３５で矢印Ｐ，Ｑのように押圧し、解除することにより、吸入弁２３と排出弁２４とが交互に吸入側又は排出側の逆止弁の作用をして、循環用ポンプ１０によりプリントヘッド７側からインク１２を吸引し、インクタンク６側に排出することができる。 At this time, the membrane member 27 of the pump chamber 22 is deformed outward by the elastic force of the return spring 29, and the volume of the pump chamber 22 is expanded (see FIG. 4B) and returned to its original state. Then, a negative pressure is generated in the pump chamber 22, and the discharge valve 24 is closed by being pulled by the negative pressure, and the suction valve 23 is sucked and opened against the elastic force of the biasing spring 31, as shown in FIG. Ink 12 in the ink reflux line 9 connected to the print head 7 side is sucked into the pump chamber 22 from the base 25 on the suction side. In this way, when the operating portion 28 is pressed by the plunger 35 as indicated by arrows P and Q and released, the suction valve 23 and the discharge valve 24 alternately act as a check valve on the suction side or the discharge side. Then, the ink 12 can be sucked from the print head 7 side by the circulation pump 10 and discharged to the ink tank 6 side.

その後、この循環用ポンプ１０の運転を停止すると、図４（ａ）に示す初期状態のホームポジションに戻る。このとき、前述のように、上記排出弁２４を開く開弁圧の絶対値が上記吸入弁２３を開く開弁圧の絶対値よりも大きくされており、上記排出弁２４の開弁圧は、少なくとも循環用ポンプ１０の運転停止時に該排出弁２４からインク漏れが生じないような圧力となるように付勢バネ３０の付勢力が設定されているので、この運転停止の状態にて循環用ポンプ１０の排出側からのインク１２の漏れを防止することができる。 Thereafter, when the operation of the circulation pump 10 is stopped, the home position in the initial state shown in FIG. At this time, as described above, the absolute value of the valve opening pressure for opening the discharge valve 24 is larger than the absolute value of the valve opening pressure for opening the suction valve 23, and the valve opening pressure of the discharge valve 24 is The urging force of the urging spring 30 is set so that at least the pressure is such that no ink leaks from the discharge valve 24 when the operation of the circulation pump 10 is stopped. The leakage of the ink 12 from the 10 discharge side can be prevented.

そして、本発明では、上記吸入弁２３を開く開弁圧は、前記インク吐出ノズル１５内に形成されるインク表面のメニスカスを維持可能な圧力にてインク１２を吸入可能に設定されている。ここで、ノズル内のインク表面のメニスカスを維持可能な状態でインク１２を吸入するポンプ圧Ｐrは、次のように規定される。インク吐出ノズル１５のノズル径をφ、インクの表面張力をγ_L、ノズル壁面へのメニスカスの接触角をθ、とすると、必要とされるポンプ圧Ｐrは、
Ｐr≦２γ_L・ｃｏｓθ／φ＋（インク流路の圧力損失） …（１）
で表される低い圧力である。したがって、上記吸入弁２３の開弁圧は、上記式（１）のポンプ圧Ｐr程度で動作する低い圧力のものに設計すればよい。すなわち、式（１）で示されるポンプ圧Ｐr程度の圧力を発生する付勢バネ３１を選択すればよい。 In the present invention, the valve opening pressure for opening the suction valve 23 is set so that the ink 12 can be sucked at a pressure capable of maintaining the meniscus on the ink surface formed in the ink discharge nozzle 15. Here, the pump pressure Pr for sucking the ink 12 while maintaining the meniscus of the ink surface in the nozzle is defined as follows. If the nozzle diameter of the ink discharge nozzle 15 is φ, the surface tension of the ink is γ _L , and the contact angle of the meniscus to the nozzle wall surface is θ, the required pump pressure Pr is
Pr ≦ 2γ _L · cos θ / φ + (pressure loss of ink flow path) (1)
It is the low pressure represented by. Therefore, the valve opening pressure of the suction valve 23 may be designed to be a low pressure that operates at the pump pressure Pr of the above formula (1). That is, it is only necessary to select the biasing spring 31 that generates a pressure of about the pump pressure Pr represented by the expression (1).

以上のような構成と動作の循環用ポンプ１０では、シリンダ内をパッキンやＯリング等を備えたピストンが往復摺動する構造を有していないので、摺動抵抗を非常に低くすることができる。この場合、ポンプの駆動によるインク１２の流量や圧力は、前記復帰バネ２９の特性に依存するところが大きくなる。したがって、前記ポンプ室２２内に弱いバネ圧の復帰バネ２９を組み込むことにより、低い吸引力を発生できる循環用ポンプ１０を提供できる。このように、吸入弁２３の開弁圧は低く、排出弁２４の開弁圧は高くしてそれぞれ使い分けることで、弱い吸引力の循環用ポンプ１０でありながら、排出側からのインク１２の漏れに対するシール性の弱さを改善して、インク漏れを防止することができる。 The circulating pump 10 having the above-described configuration and operation does not have a structure in which a piston having a packing, an O-ring, or the like reciprocally slides in the cylinder, so that the sliding resistance can be very low. . In this case, the flow rate and pressure of the ink 12 by driving the pump greatly depend on the characteristics of the return spring 29. Therefore, the circulation pump 10 capable of generating a low suction force can be provided by incorporating a return spring 29 having a weak spring pressure in the pump chamber 22. In this way, the suction valve 23 has a low valve opening pressure and the discharge valve 24 has a high valve opening pressure, so that the circulation pressure of the pump 12 is weak, but the ink 12 leaks from the discharge side. It is possible to improve the weak sealing property against the ink and prevent ink leakage.

次に、上記のように構成された循環用ポンプ１０が組み込まれたヘッドカートリッジ３において、インク１２に含まれる気泡を除去するためのインク循環の動作について、図１を参照して説明する。このようなインク循環の動作は、そのヘッドカートリッジ３がセットされたインクジェットプリンタ１の起動時（電源投入時）、印画開始前、又は記録紙５１に所定の枚数印画するごと、或いは所定時間経過ごと、などに実行される。 Next, an ink circulation operation for removing bubbles contained in the ink 12 in the head cartridge 3 incorporating the circulation pump 10 configured as described above will be described with reference to FIG. Such an ink circulation operation is performed when the ink jet printer 1 in which the head cartridge 3 is set is started (when the power is turned on), before printing starts, every time a predetermined number of sheets are printed on the recording paper 51, or every elapse of a predetermined time. , Etc.

まず、前記インク還流管路９の途中に設けられた循環用ポンプ１０を、図３に示す駆動部３２のプランジャー３５で駆動して、作動部２８を矢印Ｐ方向に押圧した状態から矢印Ｑ方向に押圧解除する。すると、上記ポンプ室２２内に負圧が発生してインク還流管路９内のインク１２が矢印Ａのように吸引され、プリントヘッド７の両端部のインク排出口１７ａ，１７ｂから該プリントヘッド７内のインク１２も矢印Ｅ₁，Ｅ₂方向に吸引されて、循環用ポンプ１０に向かって流れる。次に、上記駆動部３２のプランジャー３５で作動部２８を矢印Ｐ方向に押圧することにより、上記ポンプ室２２内に正圧が発生してインク１２を後続のインク還流管路９内に押し出し、インク還流口２０からインクタンク６内に矢印Ｂのようにインク１２が送られる。これにより、プリントヘッド７のインク排出口１７ａ，１７ｂからインク還流管路９を介して、インクタンク６に向けてインク１２が流れる。 First, the circulation pump 10 provided in the middle of the ink reflux pipe 9 is driven by the plunger 35 of the drive unit 32 shown in FIG. Release the pressure in the direction. Then, a negative pressure is generated in the pump chamber 22 and the ink 12 in the ink reflux pipe 9 is sucked as indicated by an arrow A, and the print head 7 is discharged from the ink discharge ports 17a and 17b at both ends of the print head 7. The ink 12 inside is also sucked in the directions of arrows E ₁ and E ₂ and flows toward the circulation pump 10. Next, when the operating unit 28 is pressed in the direction of arrow P by the plunger 35 of the driving unit 32, a positive pressure is generated in the pump chamber 22, and the ink 12 is pushed out into the subsequent ink reflux line 9. The ink 12 is sent from the ink reflux port 20 into the ink tank 6 as indicated by the arrow B. As a result, the ink 12 flows from the ink discharge ports 17 a and 17 b of the print head 7 toward the ink tank 6 through the ink return conduit 9.

次に、このようにしてプリントヘッド７内からインク１２が流れ出ることにより、共通液室１３内の圧力が下がる。すると、バルブ装置１１内の開閉弁２１が開いて、インクタンク６内のインク１２が矢印Ｃのようにバルブ装置１１に向けて流れ、インク供給管路８内を矢印Ｄのように流れて、中央部のインク供給口１６からプリントヘッド７内へ流れ込む。これにより、上記循環用ポンプ１０の駆動により、プリントヘッド７内のインク１２が矢印Ｅ₁，Ｅ₂，Ａのように吸引されて矢印Ｂのようにインクタンク６へ流れ、インクタンク６内のインク１２が矢印Ｃ，Ｄのようにプリントヘッド７へ流れて、プリントヘッド７とインクタンク６との間でインク１２が循環する。 Next, as the ink 12 flows out of the print head 7 in this manner, the pressure in the common liquid chamber 13 decreases. Then, the on-off valve 21 in the valve device 11 opens, the ink 12 in the ink tank 6 flows toward the valve device 11 as indicated by the arrow C, and flows in the ink supply pipe 8 as indicated by the arrow D. It flows into the print head 7 from the ink supply port 16 at the center. As a result, when the circulation pump 10 is driven, the ink 12 in the print head 7 is sucked as indicated by arrows E ₁ , E ₂ , A and flows to the ink tank 6 as indicated by the arrow B. The ink 12 flows to the print head 7 as indicated by arrows C and D, and the ink 12 circulates between the print head 7 and the ink tank 6.

このとき、プリントヘッド７内では、その中央部から両端部に向けて矢印Ｅ₁，Ｅ₂方向に流れるインク循環となるので、該プリントヘッド７内に存在する気泡が両端部のインク排出口１７ａ，１７ｂからインク還流管路９内へ追いやられてインク還流口２０からインクタンク６内に入り、天板に穿設された大気連通孔１８から空気中に放出される。これにより、インク１２に含まれる気泡が除去される。 At this time, since the ink circulates in the direction of the arrows E ₁ and E ₂ from the central portion toward both ends in the print head 7, the bubbles present in the print head 7 cause the ink discharge ports 17 a at both ends. , 17b are driven into the ink return conduit 9 and enter the ink tank 6 through the ink return port 20, and are released into the air from the air communication hole 18 formed in the top plate. Thereby, bubbles contained in the ink 12 are removed.

図５は、本発明による液体吐出装置の循環用ポンプ１０の第２の実施形態を示す断面図である。この実施形態は、上記吸入弁２３は、前記インク吐出ノズル１５内に形成されるインク表面のメニスカスを維持困難な圧力になった際にインク１２の吸入量を制限する吸入圧規制構造を備えたものとされている。この吸入弁２３の吸入圧規制構造は、該吸入弁２３のポンプ室２２の吸入口４１への連通部位にストッパ５０を設けたものである。すなわち、図５（ｂ）に示すように膜部材２７が復帰バネ２９の弾性力によって外側に変形して元に戻る際に、ポンプ室２２の体積が圧縮された状態（図５（ａ）参照）から伸張されて負圧が発生し、この負圧による吸入圧がメニスカスを維持可能な設定値を超える場合に、上記吸入弁２３の弁体がストッパ５０に接触して停止し、吸入口４１によるインク１２の吸入量を制限して、吸入圧の安定性を向上するようになっている。ここで、上記ストッパ５０の長さは、前記式（１）で示されるポンプ圧Ｐr程度の圧力による吸入量に制限する寸法とすればよい。 FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the circulation pump 10 of the liquid ejection apparatus according to the present invention. In this embodiment, the suction valve 23 has a suction pressure regulating structure that restricts the suction amount of the ink 12 when the pressure of the meniscus on the ink surface formed in the ink discharge nozzle 15 becomes difficult to maintain. It is supposed to be. The suction pressure regulating structure of the suction valve 23 is such that a stopper 50 is provided at a portion where the suction valve 23 communicates with the suction port 41 of the pump chamber 22. That is, as shown in FIG. 5B, when the membrane member 27 is deformed outward by the elastic force of the return spring 29 and returns to the original state, the volume of the pump chamber 22 is compressed (see FIG. 5A). ) To generate a negative pressure, and when the suction pressure due to the negative pressure exceeds a set value capable of maintaining the meniscus, the valve body of the suction valve 23 comes into contact with the stopper 50 and stops. The suction amount of the ink 12 is limited to improve the suction pressure stability. Here, the length of the stopper 50 may be a dimension that restricts the suction amount by the pressure of the pump pressure Pr indicated by the formula (1).

このような吸入圧規制構造を備えることにより、仮に前記インク吐出ノズル１５内に形成されるインク表面のメニスカスを維持できないような圧力に近付いた場合でも、上記ストッパ５０の存在によって未然にメニスカスの破壊に至らないようにすることができる。 By providing such a suction pressure regulating structure, even if the pressure approaches a pressure at which the meniscus on the ink surface formed in the ink discharge nozzle 15 cannot be maintained, the meniscus is destroyed due to the presence of the stopper 50 in advance. Can be avoided.

図６は、本発明による液体吐出装置の循環用ポンプ１０の第３の実施形態を示す断面図である。この実施形態は、上記吸入弁２３及び排出弁２４を開く開弁圧は、それぞれの弁体（２３′，２４′）を弾性部材で構成し、その弁体に設けられるスリットの寸法、弁体の厚みや材質を変えて設定するようにしたものである。すなわち、前記ポンプケース４０内に配置されたそれぞれ反対方向の逆止弁の作用をする吸入弁２３′及び排出弁２４′を例えばゴム製の逆止弁で構成し、吸入弁２３′の山形状弁体の厚みを小さくし、排出弁２４′の山形状弁体の厚みを大きくし、それぞれの山形状弁体の頂点部分に小さなスリット又は切込みが入っており、山形状弁体の内側部分に正圧がかかったとき、又はその外側部分に負圧がかかったときに上記スリット又は切込みが開き、山形状弁体の外側部分に正圧がかかったとき、又はその内側部分に負圧がかかったときに上記スリット又は切込みが閉じるようになっている。 FIG. 6 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the circulation pump 10 of the liquid ejection apparatus according to the present invention. In this embodiment, the valve opening pressure for opening the intake valve 23 and the discharge valve 24 is configured such that each valve body (23 ', 24') is formed of an elastic member, the size of the slit provided in the valve body, the valve body The thickness and material are changed and set. That is, the suction valve 23 ′ and the discharge valve 24 ′, which are arranged in the pump case 40 and function as check valves in opposite directions, are constituted by, for example, rubber check valves. The thickness of the valve body is reduced, the thickness of the mountain-shaped valve body of the discharge valve 24 'is increased, and a small slit or notch is formed at the apex portion of each mountain-shaped valve body, When positive pressure is applied, or when negative pressure is applied to its outer part, the slit or notch is opened, and when positive pressure is applied to the outer part of the mountain-shaped valve body, or negative pressure is applied to its inner part. The slit or notch is closed when

このような吸入弁２３′及び排出弁２４′の構造により、上記排出弁２４′を開く開弁圧の絶対値が、上記吸入弁２３′を開く開弁圧の絶対値よりも大きくされており、また上記吸入弁２３′を開く開弁圧は、前記インク吐出ノズル１５内に形成されるインク表面のメニスカスを維持可能な圧力にてインク１２を吸入可能に設定されている。図６の実施形態では、弁体の厚みを変えることで上記吸入弁２３′及び排出弁２４′の開弁圧を設定するものとしたが、これに限られず、スリットの寸法や弁体の材質を変えて設定するようにしてもよい。 Due to the structure of the suction valve 23 ′ and the discharge valve 24 ′, the absolute value of the valve opening pressure for opening the discharge valve 24 ′ is made larger than the absolute value of the valve opening pressure for opening the suction valve 23 ′. The valve opening pressure for opening the suction valve 23 'is set so that the ink 12 can be sucked at a pressure capable of maintaining the meniscus on the ink surface formed in the ink discharge nozzle 15. In the embodiment of FIG. 6, the valve opening pressures of the intake valve 23 ′ and the discharge valve 24 ′ are set by changing the thickness of the valve body. However, the present invention is not limited to this. You may make it change and set.

図７は、本発明による液体吐出装置の循環用ポンプ１０の第４の実施形態を示す断面図である。この実施形態は、前記駆動部３２をカム機構としたものである。このカム機構は、図示外のモータで回転されるカム軸４５と、このカム軸４５に固定されたカム４６とを備えており、上記作動部２８の端面（カムフォロアとなる）を押圧するカム面４７が最大押圧部４７ａとその直後部分４７ｂとで段差ｄが形成されており、上記最大押圧部４７ａで押圧した直後に上記作動部２８の動きをフリーとする期間を与えるように構成されている。 FIG. 7 is a sectional view showing a fourth embodiment of the circulation pump 10 of the liquid ejection device according to the present invention. In this embodiment, the drive unit 32 is a cam mechanism. The cam mechanism includes a cam shaft 45 that is rotated by a motor (not shown) and a cam 46 that is fixed to the cam shaft 45, and a cam surface that presses an end surface (becomes a cam follower) of the operating unit 28. 47 has a step d formed by the maximum pressing portion 47a and the portion 47b immediately after the maximum pressing portion 47a, and is configured to give a period during which the movement of the operating portion 28 is free immediately after being pressed by the maximum pressing portion 47a. .

このようなカム機構（４５，４６）による循環用ポンプ１０の駆動のついて、図７（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。まず、図７（ａ）に示す初期状態では、上記カム４６のカム面４７の直後部分４７ｂと同じ半径を有する部分が上記作動部２８の端面に当接している。この状態では、ポンプの作動部２８が最も外側に出た状態となっており、膜部材２７が外側に変形してポンプ室２２にインク１２が充満している。 The driving of the circulation pump 10 by such a cam mechanism (45, 46) will be described with reference to FIGS. First, in the initial state shown in FIG. 7A, a portion having the same radius as the portion 47 b immediately after the cam surface 47 of the cam 46 is in contact with the end surface of the operating portion 28. In this state, the pump operating portion 28 is in the outermost state, the membrane member 27 is deformed outward, and the pump chamber 22 is filled with the ink 12.

その後、図７（ｂ）に示すように、駆動部３２のカム軸４５を回転させてカム４６を矢印Ｒ方向に回転し、カム面４７の最大押圧部４７ａの当接により作動部２８を矢印Ｐのように押圧する。これにより、作動部２８がシリンダケース４３内を摺動して矢印Ｐ方向に移動し、上記ポンプ室２２の膜部材２７が復帰バネ２９の弾性力に抗して内側に変形してポンプ室２２の体積が圧縮された状態になる。すると、ポンプ室２２内に正圧が発生し、この正圧により押されて吸入弁２３′は閉じ、排出弁２４′が開き、ポンプ室２２内のインク１２が排出弁２４′を通って排出側の口金２６から図１に示すインクタンク６側に接続されたインク還流管路９内へ送られる。このときのインク１２の流量や圧力は、排出弁２４′の仕様や配置などにより適宜に設定すればよい。 Thereafter, as shown in FIG. 7B, the cam shaft 45 of the drive unit 32 is rotated to rotate the cam 46 in the direction of the arrow R, and the operating unit 28 is moved to the arrow by the contact of the maximum pressing portion 47a of the cam surface 47. Press like P. As a result, the operating portion 28 slides in the cylinder case 43 and moves in the direction of the arrow P, and the membrane member 27 of the pump chamber 22 is deformed inwardly against the elastic force of the return spring 29 to cause the pump chamber 22 to move. The volume of is in a compressed state. Then, a positive pressure is generated in the pump chamber 22 and is pressed by the positive pressure to close the suction valve 23 ', the discharge valve 24' is opened, and the ink 12 in the pump chamber 22 is discharged through the discharge valve 24 '. 1 is fed into the ink reflux pipe 9 connected to the ink tank 6 shown in FIG. The flow rate and pressure of the ink 12 at this time may be appropriately set depending on the specification and arrangement of the discharge valve 24 '.

その後、図７（ｃ）に示すように、上記カム４６を矢印Ｒ方向にさらに回転し、カム面４７の最大押圧部４７ａが作動部２８の端面を通過してその直後部分４７ｂが上記作動部２８の端面に位置する。すると、上記最大押圧部４７ａとその直後部分４７ｂとの段差ｄにより、上記作動部２８への押圧が解除される。ここで、上記カム機構（４５，４６）は、上記最大押圧部４７ａで押圧した直後に上記作動部２８の動きをフリーとする期間を与えるように構成されているので、図７（ｃ）において、上記カム４６のカム面４７が作動部２８の端面から離れた状態が発生する。この状態では、上記膜部材２７は復帰バネ２９の弾性力のみによって元の形状に復元して行き、これと共に作動部２８もシリンダケース４３内を摺動して矢印Ｑ方向に移動する。 Thereafter, as shown in FIG. 7C, the cam 46 is further rotated in the direction of the arrow R, the maximum pressing portion 47a of the cam surface 47 passes through the end surface of the operating portion 28, and the portion 47b immediately thereafter is the operating portion. 28 is located on the end face. Then, the pressure on the operating portion 28 is released by the step d between the maximum pressing portion 47a and the portion 47b immediately after the maximum pressing portion 47a. Here, the cam mechanism (45, 46) is configured to give a period of time during which the movement of the operating portion 28 is free immediately after being pressed by the maximum pressing portion 47a. The cam surface 47 of the cam 46 is separated from the end surface of the operating portion 28. In this state, the membrane member 27 is restored to its original shape only by the elastic force of the return spring 29, and at the same time, the operating portion 28 slides in the cylinder case 43 and moves in the arrow Q direction.

このとき、上記ポンプ室２２の膜部材２７が復帰バネ２９の弾性力によって外側に変形してポンプ室２２の体積が圧縮された状態（図７（ｂ）参照）から伸張されて元に戻る。すると、ポンプ室２２内に負圧が発生し、この負圧により引かれて排出弁２４′は閉じ、吸入弁２３′が吸引されて開き、図１に示すプリントヘッド７側に接続されたインク還流管路９内のインク１２が吸入側の口金２５からポンプ室２２内へ吸入される。このように、上記作動部２８をカム４６で矢印Ｐ，Ｑのように押圧し、解除することにより、吸入弁２３′と排出弁２４′とが交互に吸入側又は排出側の逆止弁の作用をして、循環用ポンプ１０によりプリントヘッド７側からインク１２を吸引し、インクタンク６側に排出することができる。 At this time, the membrane member 27 of the pump chamber 22 is deformed outward by the elastic force of the return spring 29, and the volume of the pump chamber 22 is expanded (see FIG. 7B) and returned to its original state. As a result, a negative pressure is generated in the pump chamber 22, which is pulled by the negative pressure to close the discharge valve 24 ′, and the suction valve 23 ′ is sucked and opened, and the ink connected to the print head 7 side shown in FIG. The ink 12 in the reflux line 9 is sucked into the pump chamber 22 from the suction side cap 25. In this way, the operating portion 28 is pressed by the cam 46 as indicated by arrows P and Q and released, whereby the suction valve 23 'and the discharge valve 24' are alternately used as a check valve on the suction side or the discharge side. By acting, the ink 12 can be sucked from the print head 7 side by the circulation pump 10 and discharged to the ink tank 6 side.

その後、この循環用ポンプ１０の運転を停止すると、図７（ａ）に示す初期状態のホームポジションに戻る。このとき、前述のように、上記排出弁２４′を開く開弁圧の絶対値が上記吸入弁２３′を開く開弁圧の絶対値よりも大きくされており、上記排出弁２４′の開弁圧は、少なくとも循環用ポンプ１０の運転停止時に該排出弁２４′からインク漏れが生じないような圧力となるように弁体の厚みが設定されているので、この運転停止の状態にて循環用ポンプ１０の排出側からのインク１２の漏れを防止することができる。 Thereafter, when the operation of the circulation pump 10 is stopped, the home position in the initial state shown in FIG. At this time, as described above, the absolute value of the valve opening pressure for opening the discharge valve 24 'is larger than the absolute value of the valve opening pressure for opening the suction valve 23', and the valve opening of the discharge valve 24 'is opened. Since the thickness of the valve body is set so that the pressure does not cause ink leakage from the discharge valve 24 ′ at least when the operation of the circulation pump 10 is stopped, the pressure for circulation is set in this operation stopped state. Leakage of the ink 12 from the discharge side of the pump 10 can be prevented.

なお、図７に示すカム機構（４５，４６）による駆動部３２を、図４又は図５に示すプランジャー３５及びソレノイドコイル３６に替えてポンプの駆動部としてもよい。或いは、逆に図４又は図５に示すプランジャー３５及びソレノイドコイル３６による駆動部３２を、図７に示すカム機構（４５，４６）に替えてポンプの駆動部としてもよい。 7 may be replaced with the plunger 35 and the solenoid coil 36 shown in FIG. 4 or 5 as a pump drive unit. Or conversely, the drive part 32 by the plunger 35 and the solenoid coil 36 shown in FIG. 4 or 5 may be replaced with the cam mechanism (45, 46) shown in FIG.

また、図２及び図３の説明では、駆動部３２のプランジャー３５と循環用ポンプ１０の作動部２８とは、構造的には分離されていて、プリンタ本体部２の収納部５にヘッドカートリッジ３を矢印Ｚのように収納して両者が当接することにより、初めて上記循環用ポンプ１０が動作可能となるものとしたが、本発明はこれに限られず、駆動部３２全体をヘッドカートリッジ３側に取り付けて構成してもよい。 2 and 3, the plunger 35 of the drive unit 32 and the operation unit 28 of the circulation pump 10 are structurally separated, and the head cartridge is installed in the storage unit 5 of the printer main body 2. However, the present invention is not limited to this, and the entire drive unit 32 is arranged on the head cartridge 3 side. You may comprise and attach to.

また、以上の説明においては、循環用ポンプをインクジェットプリンタに適用した例について述べたが、本発明はこれに限らず、所定の液体を液体吐出ノズルから液滴として吐出するものであればどのようなものでもよい。例えば、記録方式がインクジェット方式のファクシミリ装置や複写機等の画像形成装置についても適用可能である。 In the above description, an example in which the circulation pump is applied to an ink jet printer has been described. However, the present invention is not limited to this, and any method may be used as long as a predetermined liquid is discharged as a droplet from a liquid discharge nozzle. It may be anything. For example, the present invention can also be applied to an image forming apparatus such as a facsimile apparatus or a copying machine whose recording system is an inkjet system.

さらに、液体吐出ノズルから吐出される液体はインクに限られず、液体吐出ヘッド（７）を駆動して所定の液体を吐出しドット又はドット列を形成するものであるならば、他の液体の吐出装置にも適用することができる。例えば、ＤＮＡ鑑定などにおいてＤＮＡ含有溶液をパレット上に吐出するための液体吐出装置、或いはプリント配線基板の配線パターンを形成するための導電性粒子を含む液体を吐出するための液体吐出装置等にも適用することができる。 Furthermore, the liquid ejected from the liquid ejection nozzle is not limited to ink, and other liquids may be ejected if the liquid ejection head (7) is driven to eject a predetermined liquid to form dots or dot rows. It can also be applied to devices. For example, a liquid ejecting apparatus for ejecting a DNA-containing solution onto a pallet in DNA identification or a liquid ejecting apparatus for ejecting a liquid containing conductive particles for forming a wiring pattern of a printed wiring board Can be applied.

本発明による液体吐出装置の循環用ポンプの実施形態を示す断面図であり、液体吐出装置の一例としてのインクジェットプリンタに適用された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows embodiment of the circulation pump of the liquid discharge apparatus by this invention, and is sectional drawing which shows the state applied to the inkjet printer as an example of a liquid discharge apparatus. 上記インクジェットプリンタを示す側面断面図であり、プリンタ本体部にヘッドカートリッジを組み合わせる前の状態を示す図である。It is side surface sectional drawing which shows the said inkjet printer, and is a figure which shows the state before combining a head cartridge with a printer main-body part. 同じく上記インクジェットプリンタを示す側面断面図であり、プリンタ本体部にヘッドカートリッジを組み合わせた状態を示す図である。FIG. 2 is a side cross-sectional view showing the ink jet printer, and shows a state in which a head cartridge is combined with the printer main body. 図１に示す循環用ポンプの動作を示す断面説明図である。It is a cross-sectional explanatory view showing the operation of the circulation pump shown in FIG. 本発明による循環用ポンプの第２の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the pump for circulation by this invention. 本発明による循環用ポンプの第３の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the circulation pump by this invention. 本発明の第４の実施形態による循環用ポンプ及びその動作を示す断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which shows the circulation pump by the 4th Embodiment of this invention, and its operation | movement.

Explanation of symbols

１…インクジェットプリンタ
２…プリンタ本体部
３…ヘッドカートリッジ
４…記録紙トレイ
５…収納部
６…インクタンク
７…プリントヘッド
８…インク供給管路
９，９ａ，９ｂ…インク還流管路
１０…循環用ポンプ
１４…ノズル部材
１５…インク吐出ノズル
１６…インク供給口
１７ａ，１７ｂ…インク排出口
１８…大気連通孔
１９…インク流出口
２０…インク還流口
２２…ポンプ室
２３，２３′…吸入弁
２４，２４′…排出弁
２７…膜部材
２８…作動部
２９…復帰バネ
３２…駆動部
３３…制御部
３５…プランジャー
３６…ソレノイドコイル
４０…ポンプケース
４１…吸入口
４２…排出口
４５…カム軸
４６…カム
４７…カム面
４７ａ…最大押圧部
４７ｂ…直後部分
５０…ストッパ（吸入圧規制構造） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet printer 2 ... Printer main-body part 3 ... Head cartridge 4 ... Recording paper tray 5 ... Storage part 6 ... Ink tank 7 ... Print head 8 ... Ink supply line 9, 9a, 9b ... Ink return line 10 ... For circulation Pump 14 ... Nozzle member 15 ... Ink discharge nozzle 16 ... Ink supply port 17a, 17b ... Ink discharge port 18 ... Atmospheric communication hole 19 ... Ink outlet 20 ... Ink return port 22 ... Pump chamber 23, 23 '... Suction valve 24, 24 '... discharge valve 27 ... membrane member 28 ... operating part 29 ... return spring 32 ... drive part 33 ... control part 35 ... plunger 36 ... solenoid coil 40 ... pump case 41 ... suction port 42 ... discharge port 45 ... camshaft 46 ... Cam 47 ... Cam surface 47a ... Maximum pressing portion 47b ... Immediate portion 50 ... Stopper (suction pressure regulating structure)

Claims

Liquid configured to circulate liquid between a liquid discharge head that discharges a predetermined liquid from a plurality of liquid discharge nozzles formed on the nozzle surface and a liquid tank that stores liquid supplied to the liquid discharge head A circulation pump for circulating a liquid between the liquid discharge head of the discharge device and a liquid tank,
A liquid inlet / outlet provided on one side of the pump chamber formed in the pump case, a stretchable / deformable membrane member disposed on the other side of the pump chamber, and provided in the pump chamber A return means for pushing the membrane member outward to suck the liquid into the pump chamber; an operating portion provided outside the pump chamber for pushing the membrane member inward to discharge the liquid from the pump chamber; and suction of the pump chamber A suction valve provided in communication with the opening and capable of sucking liquid from the outside into the pump chamber; and a discharge valve provided in communication with the discharge port of the pump chamber and capable of discharging liquid from the pump chamber to the outside. A drive unit for applying a pressing force to the operating unit,
A circulation pump for a liquid discharge apparatus, wherein the absolute value of the valve opening pressure for opening the discharge valve is larger than the absolute value of the valve opening pressure for opening the suction valve.

2. The circulation of the liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the valve opening pressure for opening the suction valve and the discharge valve is set by a biasing force of a valve biasing member that biases each valve body to the closed side. pump.

The valve opening pressure for opening the intake valve and the discharge valve is characterized in that each valve body is constituted by an elastic member and is set by changing the size of the slit provided in the valve body, the thickness and material of the valve body. The circulation pump of the liquid discharge apparatus according to claim 1.

2. The liquid according to claim 1, wherein the valve opening pressure for opening the suction valve is set so that the liquid can be sucked at a pressure capable of maintaining a meniscus on the surface of the liquid formed in the liquid discharge nozzle. Pump for circulation of discharge device.

5. The suction valve according to claim 4, wherein the suction valve includes a suction pressure regulating structure that restricts a suction amount of the liquid when a pressure at which it is difficult to maintain a meniscus on the liquid surface formed in the liquid discharge nozzle. The pump for circulation of the liquid discharge apparatus as described.

The drive unit is a linear reciprocating mechanism configured to give a period during which the movement of the operation unit is free when the moving member that presses the end face of the operation unit retracts immediately after the maximum pressing amount. The circulation pump of the liquid discharge apparatus according to claim 1.

The drive unit has a step in which the cam surface that presses the end face of the operating unit has a step formed between the maximum pressing unit and immediately after the cam unit, and the operation unit is free to move immediately after being pressed by the maximum pressing unit. The circulation pump of the liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein the circulation mechanism is a cam mechanism configured to provide the pressure.