JP4765342B2 - Droplet discharge device - Google Patents
Droplet discharge device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4765342B2 JP4765342B2 JP2005064510A JP2005064510A JP4765342B2 JP 4765342 B2 JP4765342 B2 JP 4765342B2 JP 2005064510 A JP2005064510 A JP 2005064510A JP 2005064510 A JP2005064510 A JP 2005064510A JP 4765342 B2 JP4765342 B2 JP 4765342B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- liquid
- discharge
- flow path
- suction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Description
本発明は、液滴を吐出する液滴吐出装置に関し、更に詳細には、インク滴を吐出して画像形成するのに最適な液滴吐出装置に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device that discharges droplets, and more particularly to a droplet discharge device that is optimal for forming an image by discharging ink droplets.
インクジェット記録ヘッドの吐出面から記録媒体へ向けてインク滴を吐出させて記録するインクジェット記録装置が多用されている。このようなインクジェット記録装置では、吐出液を収容する液体受け(キャップ)を、液体受けとして吐出面に対向する位置に配置している。 2. Description of the Related Art Inkjet recording apparatuses that perform recording by ejecting ink droplets from an ejection surface of an inkjet recording head toward a recording medium are widely used. In such an ink jet recording apparatus, a liquid receiver (cap) that stores the discharge liquid is disposed as a liquid receiver at a position facing the discharge surface.
インクジェット記録装置を長時間放置した後に記録を開始する場合、インクジェット記録ヘッドの回復動作として、キャップをヘッド吐出面に押付けて装着状態(ON状態)にし、吐出口(ノズル)近傍の増粘インクを吸い出して除去することを行っている。 When recording is started after leaving the ink jet recording apparatus for a long time, as a recovery operation of the ink jet recording head, the cap is pressed against the head discharge surface to be in the mounted state (ON state), and the thickened ink near the discharge port (nozzle) is applied. It is going to be sucked out and removed.
ところで、FWAプリンタ(紙幅ヘッド)では、紙幅相当を一括して印字する為に多数のノズルを備えている。そのため、一括して吸引を行う為には、ポンプに高い吸引能力が必要とされ、ポンプのサイズが大きくなりコストが嵩むという難点がある。このため、近年では、インクジェット記録ヘッドを構成する印字ユニット毎に分割して吸引する分割吸引を行うことにより、ポンプの小型化、低コスト化を実現させることが図られている。 By the way, an FWA printer (paper width head) is provided with a large number of nozzles for collectively printing the paper width equivalent. Therefore, in order to perform suction collectively, the pump needs to have a high suction capability, and there is a problem that the size of the pump increases and the cost increases. For this reason, in recent years, it has been attempted to realize downsizing and cost reduction of the pump by performing divided suction for each of the printing units constituting the ink jet recording head.
この分割吸引を行う際には、インクジェット記録ヘッドに形成されているノズル群毎に分割して吸引を行う。ノズル群とは、同一の個別流路に接続されている一群のノズルのことであり、印字ユニット単位毎のノズル(個別流路毎のノズル)のことである。 When this divided suction is performed, the suction is performed separately for each nozzle group formed in the ink jet recording head. The nozzle group is a group of nozzles connected to the same individual flow path, and is a nozzle for each printing unit (nozzle for each individual flow path).
ところが、分割吸引により一つの印字ユニットのノズル群のみに吸引圧を与えると、個別流路の上流側が接続している共通のインク供給流路に負圧が発生する。そして、この負圧が、隣接する非吸引の印字ユニットのノズル群におけるメニスカス保持圧を超えると、非吸引の印字ユニットのノズルから空気を吸入してしまうという問題がある。 However, when suction pressure is applied only to the nozzle group of one printing unit by divided suction, negative pressure is generated in the common ink supply flow path connected to the upstream side of the individual flow paths. When the negative pressure exceeds the meniscus holding pressure in the nozzle group of the adjacent non-suction printing unit, there is a problem that air is sucked from the nozzle of the non-suction printing unit.
なお、このような問題はFWAプリンタやプリンタ一般に限らず、このようにユニット毎に分割吸引を行っている場合にしばしば生じていた。
本発明は、上記事実を考慮して、液滴吐出ヘッドを構成する構成ユニット毎に分割吸引を行っても、隣接する構成ユニットのノズルから空気が吸引されることを防止した液滴吐出装置を提供することを課題とする。 In consideration of the above facts, the present invention provides a droplet discharge device that prevents air from being sucked from the nozzles of adjacent component units even if divided suction is performed for each component unit constituting the droplet discharge head. The issue is to provide.
本発明者は、分割吸引する際の分割単位が、同一の個別流路に接続されたノズル群(印字ユニット毎のノズル群)であることに着目した。そして、鋭意検討の結果、インクタンクから各個別流路に分割される分岐部までの流路(共通流路)の流路抵抗と、共通流路から分岐した後の各個別流路からノズルまでの流路抵抗と、の比の範囲を規定することにより、分岐部に発生する負圧を吐出ノズルの持つメニスカス保持圧以下になるように設定できることを見出し、更に検討を重ね、本発明を完成するに至った。 The present inventor has paid attention to the fact that the division unit for divided suction is a nozzle group (nozzle group for each printing unit) connected to the same individual flow path. As a result of intensive studies, the flow resistance of the flow path (common flow path) from the ink tank to the branch portion divided into the individual flow paths and the individual flow paths after branching from the common flow path to the nozzles It was found that by defining the range of the ratio of the flow path resistance of the discharge nozzle, the negative pressure generated at the branching portion can be set to be equal to or less than the meniscus holding pressure of the discharge nozzle, and further investigations are made to complete the present invention. It came to do.
請求項1に記載の発明は、吐出用の液体を貯留しているタンクと、前記タンクに接続された共通流路と、前記共通流路に接続され、前記共通流路を複数本の個別流路に分岐する分岐部と、液体を吐出する吐出ノズルを有して液滴吐出ヘッドを構成し、前記個別流路が接続された複数の構成ユニットと、前記吐出ノズルから吐出される吐出液を収容する液体受けと、前記構成ユニット毎に、前記液体受けを介して前記吐出ノズルから液体を吸い出す吸出手段と、を備え、一の前記構成ユニットに複数本の前記個別流路が接続され、前記吸引手段による吸引圧をPv、前記構成ユニットのメニスカス保持圧をPm、前記共通流路の流路抵抗をR1、前記タンクから前記吐出ノズルまでの全流路抵抗をRa、とすると、
R1/Ra < Pm/Pv
の関係が満たされている、ことを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a tank storing a discharge liquid, a common flow path connected to the tank, and a common flow path connected to the common flow path. a branching unit that branches the road, with a discharge nozzle for discharging the liquid constitutes a droplet discharge head, a plurality of constituent units before Symbol individual channels are connected, the discharge liquid discharged from the discharge nozzle And a suction means for sucking out liquid from the discharge nozzle via the liquid receiver for each of the constituent units, and a plurality of the individual flow paths are connected to one constituent unit, If the suction pressure by the suction means is Pv, the meniscus holding pressure of the component unit is Pm, the flow path resistance of the common flow path is R1, and the total flow path resistance from the tank to the discharge nozzle is Ra,
R1 / Ra <Pm / Pv
The relationship is satisfied.
上記の液滴吐出装置は、例えば、インク液を吐出して画像を形成する画像形成装置であるが、画像以外の用途に使用される装置であってもよい。例えば、半導体製造時に用いるパターン形成装置であってもよい。 The above-described droplet discharge device is, for example, an image forming device that discharges ink liquid to form an image, but may be a device that is used for purposes other than images. For example, it may be a pattern forming apparatus used during semiconductor manufacturing.
吸引によって分岐部に発生する圧力がノズルのメニスカス保持圧より小さくなるように設定すると、分割吸引を行っても隣接する吐出ノズルから空気が吸引されることはない。 If the pressure generated in the branch portion by suction is set to be smaller than the meniscus holding pressure of the nozzle, air will not be sucked from the adjacent discharge nozzles even if divided suction is performed.
ここで、以下の式に示すように、分岐部に発生する圧力(分岐部圧力)は、共通流路の流路抵抗と、タンクから吐出ノズルまでの全流路抵抗と、の比に上記の吸引圧を乗算したものである。 Here, as shown in the following equation, the pressure generated in the branch portion (branch portion pressure) is the above-mentioned ratio of the channel resistance of the common channel to the total channel resistance from the tank to the discharge nozzle. Multiply by suction pressure.
分岐部圧力=吸引圧×(共通流路の流路抵抗)/(上記の全流路抵抗)
=Pv×R1/Ra
ここで、上記の全流路抵抗とは、分割吸引によりインクの流れが発生する部分の流路抵抗の総和を指し、共通流路の流路抵抗、個別流路の流路抵抗、構成ユニットの流路抵抗、フィルタやバルブ等の流路抵抗、などを加算したものである。分割吸引によって直接吸引しない構成ユニット、個別流路の流路抵抗は含まない。また、個別流路が構成ユニットに並列に複数本接続されている場合には、流路抵抗はそれだけ減少した値となる。
Branch pressure = suction pressure × (channel resistance of common channel) / (all channel resistances above)
= Pv × R1 / Ra
Here, the total flow resistance refers to the sum of the flow resistances of the portions where the ink flow is generated by the divided suction, and the common flow resistance, the individual flow resistance, This is the sum of channel resistance, channel resistance such as filters and valves. It does not include the unit that does not suck directly by divided suction and the channel resistance of individual channels. Further, when a plurality of individual flow paths are connected in parallel to the constituent units, the flow path resistance is a value that is reduced accordingly.
上記の分岐部圧力がメニスカス保持圧よりも小さければ、すなわち、
Pv×R1/Ra < Pm
の関係を満たしていれば、構成ユニット毎に分割吸引を行っても、隣接する構成ユニットの吐出ノズルから空気が吸引されることはない。
If the above branch pressure is smaller than the meniscus holding pressure, that is,
Pv × R1 / Ra <Pm
If the above relationship is satisfied, air is not sucked from the discharge nozzles of the adjacent constituent units even if the divided suction is performed for each constituent unit.
上記の不等号式の両辺をPvで除算することにより、
R1/Ra < Pm/Pv
の条件式が導出される。
By dividing both sides of the above inequality expression by Pv,
R1 / Ra <Pm / Pv
Is derived.
請求項1に記載の発明により、構成ユニット毎に分割吸引を行っても、隣接する構成ユニットの吐出ノズルから空気が吸引されることを防止した液滴吐出装置が実現される。 According to the first aspect of the present invention, a droplet discharge device that prevents air from being sucked from the discharge nozzles of adjacent component units even when divided suction is performed for each component unit is realized.
また、各構成ユニットに複数本の個別流路を接続したことにより、各構成ユニットへの液体供給をスムーズに行うことができる。 Also, by connecting the plurality of individual channels in each component unit, it is possible to perform liquid supply to each component unit smoothly.
請求項2に記載の発明は、前記液体受けは前記構成ユニットと同数設けられていることを特徴とする。 The invention according to claim 2, wherein the receiving liquid is characterized by being al provided the same number as the configuration unit.
これにより、吐出ノズルの回復動作を行う際、構成ユニット或いは液体受けをあまり移動させる必要がないので、回復動作を著しく短時間で行うことができる。 Thereby, when performing the recovery operation of the discharge nozzle, it is not necessary to move the constituent unit or the liquid receiver so much, so that the recovery operation can be performed in a remarkably short time.
請求項3に記載の発明は、前記液体受けの個数は1つであり、前記液体受けを前記構成ユニットの吐出面に沿って移動させる移動機構が設けられていることを特徴とする。 The invention described in claim 3 is characterized in that the number of the liquid receivers is one, and a moving mechanism for moving the liquid receivers along the discharge surface of the constituent unit is provided.
これにより、液体受けの個数が大幅に低減しているので、装置を小型化し易い。 As a result, the number of liquid receivers is greatly reduced, and the apparatus can be easily downsized.
請求項4に記載の発明は、液体としてインク液を用いて画像形成を行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, an image is formed using an ink liquid as a liquid.
これにより、良好な画像を形成できる画像形成装置を実現させることができる。 Thereby, an image forming apparatus capable of forming a good image can be realized.
本発明によれば、液滴吐出ヘッドを構成する構成ユニット毎に分割吸引を行っても、隣接する構成ユニットのノズルから空気が吸引されることを防止した液滴吐出装置とすることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a droplet discharge device that prevents air from being sucked from the nozzles of adjacent component units even when divided suction is performed for each component unit constituting the droplet discharge head.
以下、液滴吐出装置としてインクジェット記録装置を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第2実施形態以下では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付してその説明を省略する。 Hereinafter, an ink jet recording apparatus will be exemplified as a droplet discharge apparatus, and an embodiment of the present invention will be described. In the second and subsequent embodiments, the same components as those already described are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[第1実施形態]
まず、第1実施形態について説明する。
[First Embodiment]
First, the first embodiment will be described.
(全体構成)
図1には、本発明の第1実施形態のインクジェット記録装置12が示されている。インクジェット記録装置12の筐体14内の下部には給紙トレイ16が備えられており、給紙トレイ16内に積層された用紙Pをピックアップロール18で1枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Pは、所定の搬送経路22を構成する複数の搬送ローラ対20で搬送される。以下、単に「搬送方向」というときは、記録媒体である用紙Pの搬送方向をいう。
(overall structure)
FIG. 1 shows an ink
給紙トレイ16の上方には、駆動ロール24及び従動ロール26に張架された無端状の搬送ベルト28が配置されている。搬送ベルト28の上方には記録ヘッドアレイ30が配置されており、搬送ベルト28の平坦部分28Fに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ30からインク滴が吐出される吐出領域SEとなっている。搬送経路22を搬送された用紙Pは、搬送ベルト28で保持されてこの吐出領域SEに至り、記録ヘッドアレイ30に対向した状態で、記録ヘッドアレイ30から画像情報に応じたインク滴が付着される。
Above the
そして、用紙Pを搬送ベルト28で保持した状態で周回させることで、吐出領域SE内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことができる。したがって、搬送ベルト28の表面が、本発明における用紙Pの周回経路となっている。
Then, by rotating the paper P while being held by the
なお、搬送ベルト28は、一例として、半導電性ポリイミド材(表面抵抗値1010〜1013Ω/□、体積抵抗値109〜1012Ω・cm)を、厚さ75μm、幅380mm、周長1000mmに成形したものを使用できる。また、駆動ロール24及び従動ロール26としては、一例として、φ50mmのSUSロールを使用できる。
For example, the
また、搬送ベルト28を設けずに、例えば円筒状あるいは円柱状に形成された搬送ローラの外周に、記録媒体(用紙P)を吸着保持して回転させる構成にしてもよい。ただし、本実施形態のように搬送ベルト28を使用すると平坦部分28Fが構成されるので、この平坦部分28Fに対応させて記録ヘッドアレイ30を配置でき、好ましい。
Further, without providing the
記録ヘッドアレイ30は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Pの幅(搬送方向と直交する方向の長さ)以上とされた長尺状とされ、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、サイアン(C)、及びブラック(K)の4色それぞれに対応した4つのインクジェット記録ヘッドユニット32(以下、単にヘッドユニット32という)が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。なお、それぞれのヘッドユニット32においてインク滴を吐出する方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものを適用できる。
In this embodiment, the
各ヘッドユニット32を構成するインクジェット記録ヘッド33(図5、図6参照)は、ヘッドコントローラ60によって制御されるようになっている。ヘッドコントローラ60は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口(ノズル)を決め、駆動信号をインクジェット記録ヘッド33に送る。
The inkjet recording head 33 (see FIGS. 5 and 6) constituting each
また、記録ヘッドアレイ30は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、インクジェット記録ヘッド33の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。
The
記録ヘッドアレイ30の近傍(本実施形態では搬送方向の両側)には、それぞれのヘッドユニット32に対応した4つのメンテナンスユニット34が配置されている。ヘッドユニット32に対してメンテナンスを行う場合には、図2に示すように、記録ヘッドアレイ30が上方へ移動し、搬送ベルト28との間に構成された間隙にメンテナンスユニット34が移動して入り込む。そして、吐出面であるノズル面33N(図3、図7参照)に対向した状態で、所定のメンテナンス動作(バキューム、ダミージェット、ワイピング、キャッピング等)を行う。
Four
なお、本実施形態では、4つのメンテナンスユニット34を2つずつの2組に分割し、記録ヘッドアレイ30、画像記録時には記録ヘッドアレイ30の搬送方向上流側及び搬送方向下流側にそれぞれ配置されるようにしている。
In the present embodiment, the four
図3にも詳細に示すように、記録ヘッドアレイ30の搬送方向上流側には、電源38が接続された帯電ロール36が配置されている。帯電ロール36は、従動ロール26との間で搬送ベルト28及び用紙Pを挟みつつ従動し、用紙Pを搬送ベルト28に押圧する押圧位置と、搬送ベルト28から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール26との間に所定の電位差が生じるため、用紙Pに電荷を与えて搬送ベルト28に静電吸着させることができる。
As shown in detail in FIG. 3, a charging
帯電ロール36としては、例えば、シリコーンゴムの表面に導電性カーボンを被覆し、体積抵抗値106〜107Ω・cm程度に調整したφ14mmのロールを使用することができる。
As the charging
また、電源38としては、図3では直流電源を挙げているが、用紙Pを所定電位に帯電させることが可能であれば、交流電源でもよい。
As the
なお、帯電ロール36よりもさらに搬送方向上流側には、図示しないレジロールが設けられており、用紙Pが搬送ベルト28と帯電ロール36との間に至る前に位置合わせされる。
A registration roll (not shown) is provided further on the upstream side in the transport direction than the charging
記録ヘッドアレイ30の搬送方向下流側には、剥離プレート40(図1、2参照)が配置されており、用紙Pを搬送ベルト28から剥離することができる。剥離プレート40としては、たとえば、厚さ0.5mm、幅330mm、長さ100mmのアルミプレートを使用することができる。
A peeling plate 40 (see FIGS. 1 and 2) is disposed on the downstream side in the transport direction of the
剥離された用紙Pは、剥離プレート40の搬送方向下流側で排出経路44を構成する複数の回動可能な排出ローラ対42で搬送され、筐体14の上部に設けられた排紙トレイ46に排出される。
The peeled paper P is transported by a plurality of rotatable discharge roller pairs 42 constituting a
剥離プレート40の下方には、駆動ロール24との間で搬送ベルト28を挟持可能はクリーニングロール48が配置されており、搬送ベルト28の表面をクリーニングするようになっている。
Below the peeling
給紙トレイ16と搬送ベルト28の間には、反転手段として、複数の反転用ローラ対50で構成された反転経路52が設けられており、片面に画像記録された用紙Pを反転させて搬送ベルト28に保持させることで、用紙Pの両面への画像記録を容易に行えるようになっている。
A reversing
また、インクジェット記録装置12には、4色の各インクをそれぞれ貯留するインクタンク54と、が設けられている。また、インクタンク54のインクは後述の第1インクライン69を経由して各ヘッドユニット32に供給されるようになっている。インクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、公知の各種インクを使用できる。なお、図1、図2では便宜上、インクタンク54をヘッドユニット32よりも上方に描いているが、実際には、図5に示すように、水頭差によりインクジェット記録ヘッド33に負圧を発生できる高さ位置にインクタンク54は配置されている。
Further, the ink
図4に示すように、インクジェット記録装置12の全体は、コントローラ56によって制御され、用紙Pの取出しから画像記録、排出、さらにはメンテナンスを含む動作が制御されるようになっている。また、記録画像に関する各種のデータ等は、画像コントローラ58からコントローラ56に送られる。たとえば、後述するように、第1帯電モードや第2帯電モードでの印加電圧等は、記録画像のデータなどに応じて、コントローラ56で制御される。また、インクジェット記録ヘッド33はヘッドコントローラ60によって制御されており、コントローラ56からヘッドコントローラ60へ信号が送信されるようになっている。なお、コントローラ56、ヘッドコントローラ60及び帯電ロール36は、電源38から電力供給を受けるようになっている。
As shown in FIG. 4, the entire
このような全体構成とされた本実施形態のインクジェット記録装置12では、上記したように、給紙トレイ16から取り出された用紙Pが搬送され、搬送ベルト28に至る。そして、帯電ロール36によって搬送ベルト28に押し付けられると共に、帯電ロール36からの印加電圧によって搬送ベルト28に吸着(密着)して保持される。この状態で、搬送ベルトの循環によって用紙Pが吐出領域SEを通過しつつ、記録ヘッドアレイ30からインク滴が吐出されて、用紙P上に画像が記録される。1パスのみで画像記録する場合には、剥離プレート40で用紙Pで搬送ベルト28から剥離し、排出ローラ対42で搬送して排紙トレイ46に排出する。これに対し、マルチパスで画像記録を行う場合には、必要な回数に達するまで用紙Pを周回させて吐出領域SEを通過させた後、剥離プレート40で用紙Pで搬送ベルト28から剥離し、排出ローラ対42で搬送して排紙トレイ46に排出する。
In the ink
(インク流動ライン)
以下、インク流動に関して一色(例えばイエロー)について説明し、他の色については同様の構成、作用であるので、その説明を省略する。
(Ink flow line)
Hereinafter, one color (for example, yellow) will be described with respect to ink flow, and the other colors have the same configuration and function, and thus description thereof will be omitted.
図5に示すように、インクジェット記録装置12には、ヘッドユニット32とインクタンク54とを接続する第1インクライン69が設けられている。この第1インクライン69はヘッドユニット32へのインク供給用ラインである。
As shown in FIG. 5, the ink
インクジェット記録ヘッド33は、複数の印字ユニット72で構成される。各印字ユニットの吐出面側には、それぞれ、吐出ノズル78(図7参照)が配列されており、吐出ノズル毎に設けられたインク室内の圧力を高めてインク滴を吐出ノズル78から吐出するようになっている。すなわち、図7に示すように、インクジェット記録ヘッド33の下面側は吐出面となっており、1024個×印字ユニット数の吐出ノズル78が配列されている。
The
そして、ヘッドユニット32内には、インクジェット記録ヘッド33と平行に設けられて第1インクライン69の端部が接続している分岐部80と、分岐部80と各印字ユニット72とにそれぞれ接続する個別流路82と、が形成されている。ここで、第1インクライン69は、各印字ユニット72についてのインク液が共通して流れるので共通流路である言える。
The
なお、ヘッドユニット32からインクタンク54へのインク帰還用ラインとして、インクタンク54とヘッドユニット32とを接続する第2インクライン(図示せず)を更に設け、ヘッドユニット32内に、第2インクラインの端部が接続している分岐部(図示せず)と、分岐部と各印字ユニット72とにそれぞれ接続する個別流路(図示せず)と、を更に形成していてもよい。これにより、インク液を循環させてインク中の気泡等を除去し易い。
A second ink line (not shown) that connects the
メンテナンスユニット34は、図5、図8に示すように、インクジェット記録装置12の回復動作時、ノズル面33Nからのインクを受けるキャップ88と、キャップ88で受けたインクを排出する排液ライン92と、ノズル面33Nをワイピングするワイピング機構(図示せず)と、を備えている。排液ライン92のインク流れ下流端にはバルブ94を介して廃インクタンク96が設けられている。また、インクジェット記録装置12は、キャップ88から排液ライン92へのインク送出し力(インク吸出し力)を与える吸引ポンプ(インクジェット記録ヘッド33の回復動作用ポンプ)98と、吸引ポンプ98を駆動させるモータ(図示せず)と、を備えている。このモータによる吸引ポンプ98の作動や吸引ポンプ98の吸引圧は、コントローラ56によって制御されている。また、図5に示すように、キャップ88の寸法は、印字ユニット毎に吸引できる寸法にされている。
As shown in FIGS. 5 and 8, the
メンテナンスユニット34を使用するには、メンテナンスする印字ユニット72のノズル面33Nにキャップ88を当接させ、吸引ポンプ98で吸引する。その後、キャップ88をノズル面33Nから離し、ワイピングする。
In order to use the
吸引するのに要する時間と消費インクとを低減させるために、吸引圧の立ち上がり及び立ち下がりは急峻なほうが望ましい。キャップ容量が大きい場合、すなわち同時に吸引する吐出ノズル数が多い場合、吸引ポンプ98による負圧を蓄積しておく圧力室を設け、ノズル面33Nから吸引する際にこの負圧を利用して吸引することも有効である。
In order to reduce the time required for suction and consumed ink, it is desirable that the suction pressure rises and falls sharply. When the cap capacity is large, that is, when the number of discharge nozzles to be sucked at the same time is large, a pressure chamber for storing the negative pressure by the
なお、図5に示したように、キャップ88や吸引ポンプ98の個数が何れも1つであって、図示しない可動ステージにより印字ユニット72の吸引を順次行ってもよいし、印字ユニット72と同数のキャップ88を備え、吸引ポンプ98に接続するキャップ88をバルブ等で順次切り替えることにより、印字ユニット72の吸引を順次行ってもよい。
As shown in FIG. 5, the number of
以下、図6に示す等価回路を用い、吸引ポンプ98の吸引圧を制御することを説明する。簡便の為、図6では、図5に示した4つの印字ユニット72のうち、吸引する印字ユニット72Vと、この印字ユニット72Vに隣接する非吸引の印字ユニット72Nと、をそれぞれ1ユニットずつ示す。
Hereinafter, the control of the suction pressure of the
印字ユニット72Vを吸引するとき、隣接する印字ユニット72Nの吐出ノズルのメニスカスが破壊されない限り、印字ユニット72Nのインク経路にはインク流動は生じない。従って、吸引ポンプ98による吸引圧をPv、インクタンク54の背圧をPh、印字ユニット72V、72Nのメニスカス保持圧をPm、共通流路である第1インクライン69の流路抵抗をR1、インクタンク54から吐出ノズル78までの全流路抵抗をRa、とすると、分岐部80におけるインク圧力は、
(Pv−Ph)×R1/Ra (1)
で求められる。分岐部80におけるインク圧力は、非吸引の印字ユニット72Nのインク圧力と同じであり、このインク圧力が印字ユニット72Nのメニスカス保持圧Pmを超えなければ、空気を吐出ノズル78内に引き込んでしまうことはない。従って、
(Pv−Ph)×R1/Ra < Pm (2)
が成立することによって、隣接する印字ユニット72Nで空気を吐出ノズル78内に引き込むことはない。
When the
(Pv−Ph) × R1 / Ra (1)
Is required. The ink pressure at the branching
(Pv−Ph) × R1 / Ra <Pm (2)
As a result, the
ここで、PhはPvに比べて著しく小さいので、
Pv×R1/Ra < Pm (3)
が成立することによって、隣接する印字ユニット72Nで空気を吐出ノズル78内に引き込むことはないとしてもよい。
Here, since Ph is significantly smaller than Pv,
Pv × R1 / Ra <Pm (3)
As a result, the air may not be drawn into the
Raについては、R1と、個別流路82の流路抵抗Rr1と、印字ユニット72の流路抵抗Ru1と、を加算したものである。
For Ra, R1, the channel resistance Rr1 of the
Ra = R1+Rr1+Ru1 (4)
分岐部80における負圧を小さくするためには、第1インクライン69の流路抵抗R1を小さく設計すれば良い。
Ra = R1 + Rr1 + Ru1 (4)
In order to reduce the negative pressure at the
上記の式(3)を満たすためには、1)インクジェット記録ヘッド33の流路抵抗を変更する(例えば、インクジェット記録ヘッド33内にフィルタを備える)、2)共通流路である第1インクライン69の流路抵抗を小さくする(例えば、流路径、流路長の調整、流路数増などを行う)、3)流路抵抗の大きいフィルタユニット等を個別流路82に配置する、等を行うことにより実現可能である。
In order to satisfy the above formula (3), 1) the flow path resistance of the
以上説明したように、本実施形態では、Pv、Pm、R1、Raが式(3)のように制御されているので、印字ユニット72毎に分割吸引を行った際、隣接する印字ユニット72の吐出ノズル78から空気が吸引されることが確実に防止される。
As described above, in this embodiment, Pv, Pm, R1, and Ra are controlled as shown in Expression (3). Therefore, when divided suction is performed for each
なお、各印字ユニット72にそれぞれ複数本の個別流路82が接続されていてもよい。これにより、印字ユニット72へのインク供給をスムーズに行うことができ、Pvの値を下げることができる。
A plurality of
また、図9に示すように、ヘッド内部に分岐部100を形成したインクジェット記録ヘッド103を用いてもよい。この場合、分岐部100にそれぞれ接続する複数の個別流路102と、吐出面側に配列され、個別流路102からそれぞれ供給されたインクを吐出する複数の印字素子112と、を設ける。これにより、個別流路長を短く出来るので、分割吸引時の気泡の除去性能が向上する。また、インクジェット記録装置を更に小型化できる。
Further, as shown in FIG. 9, an ink
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態に係るインクジェット記録装置では、図10、図11に示すように、平板状のヒータ(発熱抵抗体)124(図12参照)が配列された印字素子122を千鳥状に配列した紙幅のインクジェット記録ヘッド123が用いられている。印字素子122には、吐出面側に吐出ノズル138(図12参照)が配列されている。そして、本実施形態に係るインクジェット記録装置には、第1実施形態同様に、回復動作時に印字素子122から吐出されたインク滴を受けるキャップ148が設けられている。キャップ148の寸法は、印字素子122毎に吸引できる寸法にされている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. In the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the
インクジェット記録ヘッド123の上面側には、第1インクライン(共通流路)129が接続する第1接続口126が設けられている。
On the upper surface side of the
図11に示すように、インクジェット記録ヘッド123内には、第1接続口126からインクが流入する1つの分岐部130が形成されている。分岐部130は、流路抵抗が小さくなるように第1インクライン129と同等以上の断面積にされていることが望ましい。
As shown in FIG. 11, one
更に、インクジェット記録ヘッド123内には、分岐部130の下側に各印字素子122毎に設けられ分岐部130からインクが供給される複数のインク供給路(個別流路)132(図12参照)が設けられている。
Further, in the
また、インクジェット記録ヘッド123の上面側には、分岐部130からインクが流出する第2接続口128が形成されている。そして、本実施形態に係るインクジェット記録装置では、第2接続口128とインクタンク54とを接続する第2インクライン140が設けられている。第2インクライン140には、インクジェット記録ヘッド123からインクタンク54へインクを流動させる循環用ポンプ146が設けられており、インク循環時、第2インクライン140はインクジェット記録ヘッド123からインクタンク54へのインク帰還用ラインとして設けられている。
Further, a
また、本実施形態に係るインクジェット記録装置では、第1実施形態で説明したメンテナンス34と同様のメンテナンスユニット144を備えている。第1実施形態と同様、キャップ148や吸引ポンプ98の個数が何れも1つであって、図示しない可動ステージにより印字素子122の吸引を順次行ってもよいし、印字素子122と同数のキャップ148を備え、吸引ポンプ98に接続するキャップ148をバルブ等で順次切り替えることにより、印字素子122の吸引を順次行ってもよい。
Further, the ink jet recording apparatus according to the present embodiment includes a
図12に示すように、インク供給路132は印字素子122の略中央をほぼ貫通するように設けられている。ヒータ124は、図12(B)に示すように、吐出方向Zに対して直交向きで、千鳥状に600dpiのピッチで印字素子122の吐出ノズル138に合わせて並べられている。そして、ヒータ124と吐出ノズル138との間に、ヒータ124でインクを加熱するインク加熱室150が形成されており、インク供給路132、インク加熱室150、及び吐出ノズル138は連通している。
As shown in FIG. 12, the
なお、インク供給路132の両サイド(インク加熱室側)にはノズルプレート柱152がチャネル幅に合わせて配列されており、ノズルプレート柱152はフィルタとしても機能する。このノズルプレート柱152によってチャネル高さH1が決まる。また、インク加熱室150の下面から印字素子122の下面(吐出面)までの距離がノズル高さH2となる。また、インク加熱室150を形成しているインク流路壁154によってチャネル幅Bが決定される。
Note that
本実施形態では、インクタンク54から循環用ポンプ146によりインクを循環させインクジェット記録ヘッド123内にインクを充填する。そして、第1実施形態と同様、インクタンク54とインクジェット記録ヘッド123との水頭差によりインクジェット記録ヘッド123に負圧を発生させる。この状態ではインク加熱室150はインクで満たされている。
In this embodiment, ink is circulated from the
更に、ヒータ124に通電すると、インク加熱室150内のインクに発生する気泡の圧力により、インク滴Lが吐出ノズル138から吐出する。
Further, when the
本実施形態により、個別流路を著しく短くする事が可能であり、分割吸引時の気泡除去性を向上することができる。更に、共通流路と分岐部のインクを循環可能としているので、供給路全体の気泡を低減することができる。 According to this embodiment, the individual flow path can be remarkably shortened, and the bubble removability at the time of divided suction can be improved. Furthermore, since the ink in the common flow path and the branch portion can be circulated, bubbles in the entire supply path can be reduced.
なお、循環用ポンプ146は非動作時には流路抵抗とならない構成にされていることが望ましい。これにより、インク吐出時、循環用ポンプ146を作動させないで第1インクライン129及び第2インクライン140の両者からインクを供給することができる。
It is desirable that the
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, these embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, the scope of rights of the present invention is not limited to the above embodiment.
12 インクジェット記録装置(液滴吐出装置)
33 インクジェット記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)
54 インクタンク(タンク)
56 コントローラ(制御手段)
69 第1インクライン(共通流路)
72 印字ユニット(構成ユニット)
72N 印字ユニット(構成ユニット)
72V 印字ユニット(構成ユニット)
78 吐出ノズル
80 分岐部
82 個別流路
88 キャップ(液体受け)
98 吸引ポンプ(吸出手段)
100 分岐部
102 個別流路
103 インクジェット記録ヘッド(液滴吐出装置)
112 印字素子(構成ユニット)
122 印字素子(構成ユニット)
123 インクジェット記録ヘッド(液滴吐出装置)
129 第1インクライン(共通流路)
130 分岐部
132 インク供給路(個別流路)
138 吐出ノズル
140 第2インクライン(共通流路)
148 キャップ(液体受け)
12 Inkjet recording device (droplet ejection device)
33 Inkjet recording head (droplet ejection head)
54 Ink tank (tank)
56 controller (control means)
69 First ink line (common flow path)
72 Printing unit (component unit)
72N Printing unit (component unit)
72V printing unit (component unit)
78
98 Suction pump (suction means)
100 Branching
112 Printing element (component unit)
122 Printing element (component unit)
123 Inkjet recording head (droplet ejection device)
129 First ink line (common flow path)
130
138
148 Cap (liquid receiver)
Claims (4)
前記タンクに接続された共通流路と、
前記共通流路に接続され、前記共通流路を複数本の個別流路に分岐する分岐部と、
液体を吐出する吐出ノズルを有して液滴吐出ヘッドを構成し、前記個別流路が接続された複数の構成ユニットと、
前記吐出ノズルから吐出される吐出液を収容する液体受けと、
前記構成ユニット毎に、前記液体受けを介して前記吐出ノズルから液体を吸い出す吸出手段と、
を備え、
一の前記構成ユニットに複数本の前記個別流路が接続され、
前記吸引手段による吸引圧をPv、前記構成ユニットのメニスカス保持圧をPm、前記共通流路の流路抵抗をR1、前記タンクから前記吐出ノズルまでの全流路抵抗をRa、とすると、
R1/Ra < Pm/Pv
の関係が満たされている、ことを特徴とする液滴吐出装置。 A tank storing a liquid for discharge;
A common flow path connected to the tank;
A branch part connected to the common flow path and branching the common flow path into a plurality of individual flow paths;
A discharge nozzle for discharging the liquid constitutes a droplet discharge head, a plurality of constituent units before Symbol individual channels are connected,
A liquid receiver for containing a discharge liquid discharged from the discharge nozzle;
A suction means for sucking out liquid from the discharge nozzle via the liquid receiver for each of the constituent units;
With
A plurality of the individual flow paths are connected to one of the constituent units,
If the suction pressure by the suction means is Pv, the meniscus holding pressure of the component unit is Pm, the flow path resistance of the common flow path is R1, and the total flow path resistance from the tank to the discharge nozzle is Ra,
R1 / Ra <Pm / Pv
A droplet discharge apparatus characterized by satisfying the above relationship.
前記液体受けを前記構成ユニットの吐出面に沿って移動させる移動機構が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。 The number of the liquid receivers is one,
The droplet discharge device according to claim 1, further comprising a moving mechanism that moves the liquid receiver along a discharge surface of the constituent unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005064510A JP4765342B2 (en) | 2005-03-08 | 2005-03-08 | Droplet discharge device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005064510A JP4765342B2 (en) | 2005-03-08 | 2005-03-08 | Droplet discharge device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006247900A JP2006247900A (en) | 2006-09-21 |
JP4765342B2 true JP4765342B2 (en) | 2011-09-07 |
Family
ID=37088893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005064510A Expired - Fee Related JP4765342B2 (en) | 2005-03-08 | 2005-03-08 | Droplet discharge device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4765342B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014097618A (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-29 | Mimaki Engineering Co Ltd | Ink jet printer and method of restoring nozzle clogging |
JP7110750B2 (en) * | 2018-06-19 | 2022-08-02 | 株式会社リコー | Liquid circulation device, device for discharging liquid |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002264322A (en) * | 2001-03-14 | 2002-09-18 | Olympus Optical Co Ltd | Ink head and ink jet printer |
JP2004224044A (en) * | 2002-11-26 | 2004-08-12 | Toshiba Tec Corp | Image recording device and recording head maintenance method for the image recording device |
JP2005035117A (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Fuji Xerox Co Ltd | Maintenance device and recording apparatus |
-
2005
- 2005-03-08 JP JP2005064510A patent/JP4765342B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006247900A (en) | 2006-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8714715B2 (en) | Liquid jet head, liquid jet apparatus, and method of manufacturing liquid jet head | |
JP4682758B2 (en) | Droplet discharge device | |
JP2006247899A (en) | Liquid droplet delivering apparatus | |
JP2006247899A5 (en) | ||
US7467845B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2009045905A (en) | Head array unit and image forming apparatus | |
US20070052779A1 (en) | Ink supplying unit and inkjet image forming apparatus including the same | |
JP4710356B2 (en) | Droplet discharge device | |
JP2007253408A (en) | Ejection recovery device for liquid jet head, and image forming apparatus having the same | |
JP4569540B2 (en) | Recording medium transport mechanism and droplet discharge device | |
US8021063B2 (en) | Printer with staggered transporting belts | |
JP2006088564A (en) | Inkjet recording apparatus | |
JP2008062396A (en) | Liquid feeding apparatus, liquid feeding method, and image forming apparatus | |
JP2007223146A (en) | Liquid discharge head and image forming apparatus equipped with the same | |
JP2005313622A (en) | Droplet spray head and droplet spray device | |
JP4761130B2 (en) | Liquid ejecting apparatus and image forming apparatus | |
US8733891B2 (en) | Inkjet recording apparatus | |
JP2007185905A (en) | Maintenance method for inkjet recording device and maintenance device | |
JP4736120B2 (en) | Liquid ejecting apparatus and image forming apparatus | |
JP4765342B2 (en) | Droplet discharge device | |
JP2006088403A (en) | Inkjet recording device | |
JP2010046969A (en) | Liquid discharge device | |
JP2009101578A (en) | Inkjet recording head and inkjet recorder | |
JP3903089B2 (en) | Deaeration device, liquid discharge device, and ink jet recording apparatus | |
JP4678216B2 (en) | Droplet discharge head and droplet discharge apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100914 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110421 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4765342 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |