JP5814162B2 - Pressure adjusting device and ink jet recording apparatus - Google Patents

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JP5814162B2 JP2012050376A JP2012050376A JP5814162B2 JP 5814162 B2 JP5814162 B2 JP 5814162B2 JP 2012050376 A JP2012050376 A JP 2012050376A JP 2012050376 A JP2012050376 A JP 2012050376A JP 5814162 B2 JP5814162 B2 JP 5814162B2
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Description

本発明は、圧力調整装置およびインクジェット記録装置に係り、特に、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの背圧を調整するポンプが発生する脈流を緩衝するための緩衝室を備えた圧力調整装置およびインクジェット記録装置に関する。   The present invention relates to a pressure adjusting device and an ink jet recording apparatus, and in particular, a pressure adjusting device including a buffer chamber for buffering a pulsating flow generated by a pump that adjusts a back pressure of a droplet discharge head that discharges droplets. And an ink jet recording apparatus.

液体吐出ヘッドには、液体を吐出する複数のノズルと、複数のノズルにそれぞれ連通している複数の圧力室と、複数の圧力室へインクを供給するための共通流路と、が設けられている。このような液体吐出ヘッドにおいて、液体吐出ヘッド内の流路の圧力が変動すると、液滴発生プロセスに影響を与え、被吐出媒体に形成される画像の品質に影響を与えることになる。したがって、液滴吐出ヘッド内の流路の圧力と大気圧との圧力差は、一定に保持することが望まれる。   The liquid ejection head is provided with a plurality of nozzles for ejecting liquid, a plurality of pressure chambers respectively communicating with the plurality of nozzles, and a common flow path for supplying ink to the plurality of pressure chambers. Yes. In such a liquid discharge head, when the pressure in the flow path in the liquid discharge head fluctuates, the droplet generation process is affected, and the quality of an image formed on the discharge target medium is affected. Therefore, it is desirable to maintain a constant pressure difference between the pressure in the flow path in the droplet discharge head and the atmospheric pressure.

そのため、液体吐出ヘッドの流路の圧力を調整するため、ポンプによって発生する脈流を低減するためのバッファタンクを設けることが提案されている。このバッファタンク内の圧力を測定する方法としては、バッファタンク内の液室の圧力を測定する場合と、空気室の圧力を測定する場合の2種類がある。   Therefore, it has been proposed to provide a buffer tank for reducing the pulsating flow generated by the pump in order to adjust the pressure of the flow path of the liquid discharge head. There are two methods for measuring the pressure in the buffer tank: measuring the pressure of the liquid chamber in the buffer tank and measuring the pressure of the air chamber.

下記の特許文献1には、バッファタンク内の圧力を調整するため、液体室と気体室のそれぞれに圧力センサを設けた圧力調整装置が記載されている。また、特許文献2には、液体室にのみ圧力センサが設けられたインクジェット記録装置が記載されている。   Patent Document 1 below describes a pressure adjusting device in which a pressure sensor is provided in each of a liquid chamber and a gas chamber in order to adjust the pressure in the buffer tank. Patent Document 2 describes an ink jet recording apparatus in which a pressure sensor is provided only in a liquid chamber.

特開2008−200903号公報JP 2008-200903 A 特開2009−101516号公報JP 2009-101516 A

液体圧力を検知する圧力センサより、気体圧力を検知する圧力センサを使用する方が、コストダウンおよび装置の小型化の観点で望まれていた。   From the viewpoint of cost reduction and downsizing of the apparatus, it is desired to use a pressure sensor that detects gas pressure rather than a pressure sensor that detects liquid pressure.

しかしながら、バッファタンク内の空気室と液室を隔てる可動膜に弾性材料を用いた場合、気体室の圧力は、液体室の圧力と可動膜の弾性力の和に等しくなるため、可動膜が弛んでいる状態では、気体室と液体室の圧力値は一致するが、可動膜が張った状態では、異なる圧力値となる。   However, when an elastic material is used for the movable film that separates the air chamber and the liquid chamber in the buffer tank, the pressure in the gas chamber is equal to the sum of the pressure in the liquid chamber and the elastic force of the movable film, so that the movable film is relaxed. In the closed state, the pressure values of the gas chamber and the liquid chamber match, but when the movable film is stretched, the pressure values are different.

したがって、バッファタンク内の可動膜の初期化を行なう際、あるいは加圧パージなどの加圧時の膜固定制御においては、可動膜をバッファタンク内の壁に張り付け固定させる必要があるが、気体室内の圧力センサでは正確な液体圧力がわからないため、正常に制御できていなかった。   Therefore, when initializing the movable film in the buffer tank or in the film fixing control at the time of pressurization such as pressure purge, it is necessary to fix the movable film on the wall in the buffer tank. Since the accurate pressure of the liquid was not known with this pressure sensor, it could not be controlled normally.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、気体室の圧力センサを用いた場合においても、膜の固定制御を確実に実施することができる圧力調整装置およびインクジェット記録装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a pressure adjusting device and an ink jet recording apparatus capable of reliably performing film fixing control even when a pressure sensor in a gas chamber is used. For the purpose.

本発明は前記目的を達成するために、所定の容積を有する密閉された容器が第1の弾性膜によって第1の気室と第1の液室とに仕切られて構成されており、第1の液室が、ノズルおよび流路を有する液滴吐出ヘッドに連通する第1のタンクと、第1のタンクに液体を送液、または、排出する第1の送液手段と、第1の気室と一方の端が連通する第1の気体流路と、第1の気体流路の他方の端と連通する第1の気体貯留部と、第1の気室と第1の気体貯留部との連通又は遮断を切り換える第1の気体流路切換手段と、第1の気体貯留部と一方の端が連通され、他方の端が大気と連通する第1の大気連通路と、第1の気体貯留部の大気開放または大気との遮断を切り換える第1の大気連通路切換手段と、第1の気体流路上で、第1の気室と第1の気体流路切換手段の間に、第1の気室および第1の気体流路の圧力を検知する第1の気体圧力検知手段と、を備え、第1の弾性膜が第1の気室の壁面に張り付く第1の液室の圧力に対応する第1の気室の圧力をPairとした時、第1の気室の圧力Pairを記録する記録手段と、第1の気体流路切換手段が第1の気室と第1の気体貯留部と連通した状態、および、第1の大気連通路が大気と遮断した状態で、第1の送液手段を制御し、第1の液室に、第1の送液手段で第1の気体圧力検知手段の圧力がPairになるまで液体を送液した後、第1の気室と第1の気体貯留部とが遮断するように切り換える第1の気体流路切換手段を制御する第1の弾性膜固定制御手段と、を備える圧力調整装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is configured such that a sealed container having a predetermined volume is partitioned into a first air chamber and a first liquid chamber by a first elastic membrane, A first tank communicating with a droplet discharge head having a nozzle and a flow path, a first liquid feeding means for feeding or discharging a liquid to the first tank, and a first gas A first gas channel that communicates with one end of the chamber, a first gas reservoir that communicates with the other end of the first gas channel, a first gas chamber and a first gas reservoir A first gas flow path switching means for switching between communication and blocking, a first gas storage section, one end communicating with one end, and the other end communicating with the atmosphere, and a first gas A first atmosphere communication path switching means for switching between opening the atmosphere of the storage unit or blocking the atmosphere, and a first air chamber and a first gas on the first gas flow path; And a first gas pressure detecting means for detecting the pressure of the first air chamber and the first gas flow path between the body flow path switching means, and the first elastic membrane is provided in the first air chamber. when the pressure in the first air chamber corresponding to the pressure of the first liquid chamber stick to the wall and Pair 1, and recording means for recording the pressure Pair 1 of the first air chamber, a first gas flow passage change-over The first liquid chamber is controlled by controlling the first liquid feeding means in a state where the means communicates with the first air chamber and the first gas storage section and in a state where the first atmosphere communication path is cut off from the atmosphere. Then, after the liquid is supplied by the first liquid supply means until the pressure of the first gas pressure detection means becomes Pair 1 , the first air chamber and the first gas storage unit are switched to be shut off. And a first elastic film fixing control means for controlling the first gas flow path switching means.

本発明によれば、事前に、液室の圧力および気室の圧力を監視することで、液室の圧力から弾性膜が気室の壁面に張り付いたことを確認し、この液室の圧力に対応する気室の圧力をPairとして記録手段に記録しておく。そして、気体圧力検知手段を監視しながら、気体圧力検知手段がPairになるまで液体を送液し、気体圧力検知手段がPairとなった時点で、弾性膜を気室の壁面に張り付けることができる。したがって、その後、気室と気体貯留部とを遮断することで、弾性膜を気室の壁面に固定させることができる。 According to the present invention, by monitoring the pressure of the liquid chamber and the pressure of the air chamber in advance, it is confirmed from the pressure of the liquid chamber that the elastic film has stuck to the wall surface of the air chamber. The air chamber pressure corresponding to is recorded as Pair 1 in the recording means. Then, while monitoring the gas pressure detecting means, the gas pressure detecting means is feeding the liquid to a Pair 1, when the gas pressure detecting means becomes a Pair 1, pasting elastic film on the wall surface of the air chamber be able to. Therefore, after that, the elastic film can be fixed to the wall surface of the air chamber by shutting off the air chamber and the gas reservoir.

本発明の他の態様に係る圧力調整装置は、所定の容積を有する密閉された容器が第2の弾性膜によって第2の気室と第2の液室とに仕切られて構成されており、第2の液室が、ノズルおよび流路を有する液滴吐出ヘッドに連通する第2のタンクと、第2のタンクに液体を送液、または、排出する第2の送液手段と、第2の気室と一方の端が連通する第2の気体流路と、第2の気体流路の他方の端と連通する第2の気体貯留部と、第2の気室と第2の気体貯留部との連通又は遮断を切り換える第2の気体流路切換手段と、第2の気体貯留部と一方の端が連通され、他方の端が大気と連通する第2の大気連通路と、第2の気体貯留部の大気開放または大気との遮断を切り換える第2の大気連通路切換手段と、第2の気体流路上で、第2の気室と第2の気体流路切換手段の間に、第2の気室および第2の気体流路の圧力を検知する第2の気体圧力検知手段と、を備え、第2の弾性膜が第2の気室の壁面に張り付く第2の液室の圧力に対応する第2の気室の圧力をPairとした時、第2の気室の圧力Pairを記録する記録手段と、第2の気体流路切換手段が第2の気室と第2の気体貯留部と連通した状態、および、第2の大気連通路が大気と遮断した状態で、第2の送液手段を制御し、第2の液室に、第2の送液手段で第2の気体圧力検知手段の圧力がPairになるまで液体を送液した後、第2の気室と第2の気体貯留部とが遮断するように切り換える第2の気体流路切換手段を制御する第2の弾性膜固定制御手段と、を備えることが好ましい。 The pressure regulating device according to another aspect of the present invention is configured such that a sealed container having a predetermined volume is partitioned into a second air chamber and a second liquid chamber by a second elastic membrane, A second tank in which the second liquid chamber communicates with a droplet discharge head having a nozzle and a flow path; a second liquid feeding means for feeding or discharging a liquid to the second tank; A second gas channel that communicates with one end of the second gas channel, a second gas reservoir that communicates with the other end of the second gas channel, a second gas chamber and a second gas reservoir A second gas flow path switching means for switching communication or blocking with the unit, a second gas storage unit, one end communicating with the second gas communication unit, and the other end communicating with the atmosphere, A second atmosphere communication path switching means for switching between opening the atmosphere of the gas storage section or blocking the atmosphere, and a second air chamber and a second section on the second gas flow path. And a second gas pressure detecting means for detecting the pressure of the second gas chamber and the second gas flow path, and the second elastic membrane is the second air chamber. Recording means for recording the pressure Pair 2 of the second air chamber when the pressure of the second air chamber corresponding to the pressure of the second liquid chamber sticking to the wall surface of the gas is Pair 2, and the second gas flow path In a state where the switching means communicates with the second air chamber and the second gas storage section, and in a state where the second atmosphere communication path is cut off from the atmosphere, the second liquid feeding means is controlled, and the second liquid After the liquid is fed into the chamber until the pressure of the second gas pressure detecting means becomes Pair 2 by the second liquid feeding means, the second air chamber and the second gas storage section are shut off. It is preferable to include second elastic film fixing control means for controlling second gas flow path switching means for switching.

本発明の他の態様に係る圧力調整装置によれば、液滴吐出ヘッドへの供給側の第1のタンク、および、液滴吐出ヘッドからの排出側の第2のタンクを有する循環型の液供給装置においても膜固定化制御を確実に行なうことができる。   According to the pressure adjustment device of another aspect of the present invention, the circulation type liquid having the first tank on the supply side to the droplet discharge head and the second tank on the discharge side from the droplet discharge head The membrane immobilization control can be reliably performed also in the supply device.

本発明の他の態様に係る圧力調整装置は、第1のタンクおよび第2のタンクへの供給流路中にリリーフバルブを備えることが好ましい。   The pressure regulator according to another aspect of the present invention preferably includes a relief valve in the supply flow path to the first tank and the second tank.

本発明の他の態様に係る圧力調整装置によれば、供給流路中にリリーフバルブを備えているので、膜が張り付いた後に液体を供給しても、一定以上の圧力で開放することができるので、タンクおよび供給流路内の圧力が高くなることを防止することができる。   According to the pressure adjusting device according to another aspect of the present invention, since the relief valve is provided in the supply flow path, even if the liquid is supplied after the film is stuck, it can be opened at a pressure higher than a certain level. Since it can do, it can prevent that the pressure in a tank and a supply flow path becomes high.

本発明は前記目的を達成するために、上記記載の圧力調整装置を備えたインクジェット記録装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides an ink jet recording apparatus provided with the pressure adjusting device described above.

本発明によれば、上記記載の圧力調整装置は、供給される液体の圧力を調整することができるので、インクジェット記録装置に用いることで、インクの供給を安定して行なうことができる。   According to the present invention, since the pressure adjusting device described above can adjust the pressure of the supplied liquid, the ink can be stably supplied by being used in the ink jet recording apparatus.

本発明の圧力調整装置によれば、液室に圧力センサを設けず、気室の圧力センサを用いているので、装置の小型化とコストダウンを図ることができる。また、気室の圧力センサを使用した場合においても、正常に膜固定制御、を行なうことができる。   According to the pressure adjusting device of the present invention, since the pressure sensor of the air chamber is used without providing the pressure sensor in the liquid chamber, the size and cost of the device can be reduced. Further, even when a pressure sensor in the air chamber is used, the membrane fixing control can be normally performed.

非循環型インク供給装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a non-circulation type ink supply apparatus. 図1に示すインク供給装置に適用される圧力調整装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the pressure regulator applied to the ink supply apparatus shown in FIG. 図2に示す圧力調整装置に適用されるサブタンクの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the subtank applied to the pressure regulator shown in FIG. 図1に示すインク供給装置に適用される制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control part applied to the ink supply apparatus shown in FIG. 図1に示すインク供給装置をインクジェットヘッドのインク供給装置として適用した構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example which applied the ink supply apparatus shown in FIG. 1 as an ink supply apparatus of an inkjet head. 第1実施形態に係る膜固定制御の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the film | membrane fixing control which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る膜固定制御の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the film | membrane fixation control which concerns on 2nd Embodiment. インク供給量に対する液室と気室の圧力の関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the pressure of a liquid chamber and an air chamber with respect to the amount of ink supply. 図8に示すグラフ図における弾性膜の変形状態を説明する図である。It is a figure explaining the deformation | transformation state of the elastic film in the graph shown in FIG. 加圧パージの制御の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of control of pressurization purge. 図5に示す非循環型インク供給装置の圧力貯留工程の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the pressure storage process of the non-circulation type ink supply apparatus shown in FIG. 図5に示す非循環型インク供給装置のインク排出工程の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the ink discharge process of the non-circulation type ink supply apparatus shown in FIG. 循環型インク供給装置の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of a circulation type ink supply apparatus. 図13に示す循環型インク供給装置の圧力貯留工程の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the pressure storage process of the circulation type ink supply apparatus shown in FIG. 図13に示す循環型インク供給装置のインク排出工程の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the ink discharge process of the circulation type ink supply apparatus shown in FIG. 圧力調整装置の他の実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of other embodiment of a pressure regulator. 第3実施形態に係る弾性膜の膜位置初期化制御の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the film | membrane position initialization control of the elastic film which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係る弾性膜の膜位置初期化制御の流れを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the flow of the film | membrane position initialization control of the elastic film which concerns on 4th Embodiment. 本発明に係る圧力調整装置が適用されるインクジェット記録装置の概略構成を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus to which a pressure adjusting device according to the present invention is applied. 図19に示すインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドの構成例を示す平面透視図である。FIG. 20 is a perspective plan view illustrating a configuration example of an inkjet head mounted on the inkjet recording apparatus illustrated in FIG. 19. 図20に示すインクジェットヘッドのノズル配置を説明する平面図である。It is a top view explaining nozzle arrangement of the ink jet head shown in FIG. 図20に示すインクジェットヘッドの立体構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the three-dimensional structure of the inkjet head shown in FIG.

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、下記では、圧力調整装置を備える装置の一例としてインク供給装置について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following, an ink supply device will be described as an example of a device including a pressure adjustment device, but the present invention is not limited to this.

(非循環型インク供給装置の全体構成)
図1は、非循環型インク供給装置の全体構成を示すブロック図であり、図1に示すインク供給装置10は、液体の供給対象であるインクジェットヘッド(以下、単に「ヘッド」と記載することがある。)50へインクタンク52からインクを供給し、ヘッド50の内部圧力(背圧)をインクの送液量によって制御する非循環型のインク供給装置である。
(Overall configuration of non-circulating ink supply device)
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a non-circulating ink supply apparatus. The ink supply apparatus 10 shown in FIG. 1 may be described as an inkjet head (hereinafter simply referred to as “head”) that is a liquid supply target. This is a non-circular ink supply device that supplies ink from the ink tank 52 to the ink 50 and controls the internal pressure (back pressure) of the head 50 according to the amount of ink fed.

図1に示すように、インク供給装置10は、ヘッド50と連通する供給流路12と、ヘッド50と供給流路12との連通、非連通を切り換える供給バルブ14と、供給流路12の内部圧力の変動を抑制するように圧力調整を行う圧力調整装置である供給サブタンク18と、供給サブタンク18のヘッド50と反対側に接続される(供給サブタンク18とインクタンク52との間の供給流路12に接続される)供給ポンプ20と、を含んで構成される。   As shown in FIG. 1, the ink supply device 10 includes a supply channel 12 that communicates with the head 50, a supply valve 14 that switches between communication and non-communication between the head 50 and the supply channel 12, and the interior of the supply channel 12. A supply sub-tank 18 that is a pressure adjusting device that performs pressure adjustment so as to suppress fluctuations in pressure is connected to the opposite side of the head 50 of the supply sub-tank 18 (a supply flow path between the supply sub-tank 18 and the ink tank 52). And supply pump 20 (connected to 12).

供給バルブ14は、制御信号により開閉が制御されるノーマルクローズ型(または、ラッチ型)の電磁バルブが適用される。供給バルブ14が開かれるとともに供給ポンプ20を正転動作させると、インクタンク52から供給流路12へインクが流れ込み、供給サブタンク18内を通過して、インクがヘッド50へ送られる。   The supply valve 14 is a normally closed (or latched) electromagnetic valve whose opening / closing is controlled by a control signal. When the supply valve 14 is opened and the supply pump 20 is rotated forward, ink flows from the ink tank 52 into the supply flow path 12, passes through the supply sub tank 18, and is sent to the head 50.

図2は、図1に示すインク供給装置10における圧力調整装置の構成を示すブロック図である。図2に示す圧力調整装置は、供給サブタンク18を有し、供給サブタンク18は、可撓性を有する弾性膜22によって液室24と気室26に区画される構造を有する。液室24のインク流出口24Aは、供給流路12及び供給バルブ14を介してヘッド50と連通し、インク流入口24Bは、リリーフバルブ42、供給ポンプ20を介してインクタンク52と連通している(図1参照)。また、リリーフバルブ42は圧力開放流路43を介してインクタンク52と連通している。リリーフバルブ42および圧力開放流路43を設けることにより、供給サブタンク18、および、供給流路12内の圧力が高くなった場合に、圧力開放流路43を介してインクをインクタンク52に戻し、圧力を開放することができる。さらに、液室24は、ドレイン流路28及びドレインバルブ30を介してインクタンク52と連通している(図1参照)。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the pressure adjusting device in the ink supply device 10 shown in FIG. The pressure adjusting device shown in FIG. 2 includes a supply sub tank 18, and the supply sub tank 18 has a structure partitioned into a liquid chamber 24 and an air chamber 26 by a flexible elastic film 22. The ink outlet 24 A of the liquid chamber 24 communicates with the head 50 via the supply flow path 12 and the supply valve 14, and the ink inlet 24 B communicates with the ink tank 52 via the relief valve 42 and the supply pump 20. (See FIG. 1). The relief valve 42 is in communication with the ink tank 52 via the pressure release channel 43. By providing the relief valve 42 and the pressure release channel 43, when the pressure in the supply sub-tank 18 and the supply channel 12 becomes high, the ink is returned to the ink tank 52 via the pressure release channel 43, The pressure can be released. Further, the liquid chamber 24 communicates with the ink tank 52 via the drain flow path 28 and the drain valve 30 (see FIG. 1).

インク流入口24Bから液室24へインクが流入すると、流入したインクの体積に応じて弾性膜22が気室26側へ変形する。一方、インク流出口24Aから流出するインクの体積は変動しないので、供給流路12に圧力変動が生じたとしても、供給サブタンク18の作用によって当該圧力変動が抑制される。   When ink flows into the liquid chamber 24 from the ink inflow port 24B, the elastic film 22 is deformed toward the air chamber 26 according to the volume of the ink that has flowed in. On the other hand, since the volume of the ink flowing out from the ink outlet 24A does not fluctuate, even if the pressure fluctuation occurs in the supply flow path 12, the pressure fluctuation is suppressed by the action of the supply sub tank 18.

すなわち、供給サブタンク18は、ヘッド50の内圧変動や、供給ポンプ20の動作による脈流による供給流路12の内部圧力の変動を抑制する圧力調整機能を有している。ドレイン流路28は、気泡排出口27を介して液室24と連通しており、液室24内の液を強制的に排出させる際の流路であり、図1に示すドレインバルブ30が開かれると、液室24内のインクが所定の流路を介してインクタンク52へ送られる。   That is, the supply sub-tank 18 has a pressure adjustment function that suppresses fluctuations in the internal pressure of the head 50 and fluctuations in the internal pressure of the supply flow path 12 due to pulsating flow caused by the operation of the supply pump 20. The drain flow path 28 communicates with the liquid chamber 24 through the bubble discharge port 27, and is a flow path for forcibly discharging the liquid in the liquid chamber 24. The drain valve 30 shown in FIG. Then, the ink in the liquid chamber 24 is sent to the ink tank 52 through a predetermined flow path.

気室26は、エア流路32、エアコネクトバルブ34を介してエアタンク36と連通し、エアタンク36は大気連通流路38に設けられたエアバルブ40を介して大気と連通可能に構成されており、圧力センサ44がエア流路32に設けられている。エアコネクトバルブ34はノーマルオープン型の電磁バルブが適用され、エアバルブ40はノーマルクローズ型の電磁バルブが適用される。気室26は、エアコネクトバルブ34を開くことで、エアタンク36と連通させることができる。また、エアコネクトバルブ34およびエアバルブ40を開くことで、大気と連通させることができる。   The air chamber 26 communicates with an air tank 36 via an air flow path 32 and an air connect valve 34, and the air tank 36 is configured to be able to communicate with the atmosphere via an air valve 40 provided in the air communication flow path 38. A pressure sensor 44 is provided in the air flow path 32. The air connect valve 34 is a normally open type electromagnetic valve, and the air valve 40 is a normally closed type electromagnetic valve. The air chamber 26 can be communicated with the air tank 36 by opening the air connect valve 34. Further, the air connect valve 34 and the air valve 40 can be opened to communicate with the atmosphere.

気室26のバッファタンクとして機能するエアタンク36は、気室26の最大体積の3倍の体積を有していることが好ましい。なお、「気室26の最大体積」とは、弾性膜22が初期位置(上記の膜位置初期化制御により調整された位置)に位置する状態の気室26の体積である。エアタンク36の体積を大きくしておくと、インクジェットヘッドの加圧パージを実行する場合など、大きな圧力を必要とするときの容量を大きくすることができる。一方、エアタンク36の体積を大きくしすぎると、圧力制御の応答性が落ちるため、気室26の容積量とエアタンク36の容積量の総量には最適な値が存在する。また、圧力緩衝機能の観点から気室26の体積は大きい方が好ましい。しかし、弾性膜22の変形量は有限のために気室26の体積は弾性膜22の変形量により制限される。   The air tank 36 that functions as a buffer tank for the air chamber 26 preferably has a volume that is three times the maximum volume of the air chamber 26. The “maximum volume of the air chamber 26” is the volume of the air chamber 26 in a state where the elastic film 22 is located at the initial position (position adjusted by the above-described film position initialization control). If the volume of the air tank 36 is increased, the capacity when a large pressure is required, such as when performing a pressure purge of the inkjet head, can be increased. On the other hand, if the volume of the air tank 36 is increased too much, the responsiveness of the pressure control is lowered, so that there is an optimum value for the total volume of the air chamber 26 and the volume of the air tank 36. Further, it is preferable that the volume of the air chamber 26 is large from the viewpoint of the pressure buffering function. However, since the deformation amount of the elastic film 22 is limited, the volume of the air chamber 26 is limited by the deformation amount of the elastic film 22.

図3は、供給サブタンク18の構造例を示す断面図である。同図に示すように、供給サブタンク18は、弾性膜22を用いて密閉容器の内部を仕切り、弾性膜22の一方側を液室24とし、他方側を気室26としている。インク流入口24Bからインクが流入すると、液室24の圧力(インクの送液量)と気室26内の圧力がつり合うように弾性膜22が気室26側へ変形する。かかる構造によって、供給流路12に圧力変動が生じても供給サブタンク18がダンパとして機能する。また、インク流出口24A及びインク流入口24Bは液室24の弾性膜22と反対側の面に設けられており、下側から上方向へインクが供給される構造を有している。さらに、液室24の弾性膜22と反対側の面には、液室24に溜まった気泡を排出させるための気泡排出口27が設けられるとともに、気泡排出口27を介してドレイン流路28と連通している。気泡排出口27は気泡が上部から抜け易いため一番上部に設けられており、インク流出口24Aはヘッドに気泡が流れないように気泡が流れにくい一番下部に設けられている。   FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structural example of the supply sub tank 18. As shown in the figure, the supply sub-tank 18 partitions the inside of the sealed container using an elastic film 22, and one side of the elastic film 22 is a liquid chamber 24 and the other side is an air chamber 26. When ink flows from the ink inlet 24B, the elastic film 22 is deformed to the air chamber 26 side so that the pressure in the liquid chamber 24 (ink feeding amount) and the pressure in the air chamber 26 are balanced. With this structure, the supply sub tank 18 functions as a damper even if pressure fluctuation occurs in the supply flow path 12. Further, the ink outlet 24A and the ink inlet 24B are provided on the surface of the liquid chamber 24 opposite to the elastic film 22, and have a structure in which ink is supplied upward from the lower side. Furthermore, a bubble discharge port 27 for discharging bubbles accumulated in the liquid chamber 24 is provided on the surface of the liquid chamber 24 opposite to the elastic film 22, and the drain flow path 28 is connected to the drain channel 28 via the bubble discharge port 27. Communicate. The bubble discharge port 27 is provided at the uppermost portion because the bubbles can easily escape from the upper portion, and the ink outlet 24A is provided at the lowermost portion where the bubbles do not easily flow so as not to flow into the head.

図3に示す供給サブタンク18の気室26は、弾性膜22と対向する面(対向面)26Aが曲面で構成される、おわん型(ドーム型)形状を有しているので、弾性膜22が変形して対向面26Aに接触しても角が当たって弾性膜22が破損することがなく、弾性膜22の耐久性が確保されている。また、気室26の対向面26Aを構成する壁には大気連通流路38(図2参照)と連通するエア流路連通口26Bが設けられている。   The air chamber 26 of the supply sub-tank 18 shown in FIG. 3 has a bowl-shaped (dome-shaped) shape in which a surface (facing surface) 26A facing the elastic membrane 22 is a curved surface. Even if it deforms and comes into contact with the opposing surface 26A, the elastic film 22 is not damaged by hitting the corner, and the durability of the elastic film 22 is ensured. In addition, an air channel communication port 26 </ b> B that communicates with the atmosphere communication channel 38 (see FIG. 2) is provided on the wall that constitutes the facing surface 26 </ b> A of the air chamber 26.

(制御系の構成)
図4は、本例に示すインク供給装置10の制御系の概略構成を示すブロック図である。同図に示すインク供給装置10は、制御系を統括制御するシステム制御部70と、システム制御部70から送られる制御信号に基づいて供給ポンプ20の制御を行うポンプ制御部72と、供給バルブ14、及びドレインバルブ30、エアバルブ40等のバルブ類の開閉を制御するバルブ制御部74と、装置各部に異常が発生した場合にその旨を報知する表示装置75と、を具備している。
(Control system configuration)
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of the ink supply apparatus 10 shown in this example. The ink supply device 10 shown in FIG. 1 includes a system control unit 70 that performs overall control of the control system, a pump control unit 72 that controls the supply pump 20 based on a control signal sent from the system control unit 70, and a supply valve 14. And a valve controller 74 for controlling the opening and closing of valves such as the drain valve 30 and the air valve 40, and a display device 75 for notifying that when an abnormality occurs in each part of the apparatus.

図4に示すパラメータ記憶部80は、インク供給装置10の制御に用いられる各種パラメータや、制御の際に参照されるデータテーブルが格納されている。例えば、後述する圧力センサ44の気室の検出圧力と弾性膜22が気室26の対向面26Aに張り付く圧力であるPairとの関係を示すデータテーブル、供給サブタンク18の容積量と供給ポンプ20の駆動時間との関係を示すデータテーブル、および、供給ポンプ20の駆動時間とインクの送液量の関係を示すデータテーブル、または、などが格納される。   The parameter storage unit 80 shown in FIG. 4 stores various parameters used for control of the ink supply device 10 and a data table referred to during control. For example, a data table showing the relationship between the detected pressure of the air chamber of the pressure sensor 44 described later and Pair, which is the pressure at which the elastic film 22 sticks to the facing surface 26A of the air chamber 26, the volume of the supply subtank 18 and the A data table indicating the relationship with the driving time, a data table indicating the relationship between the driving time of the supply pump 20 and the amount of ink delivered, or the like are stored.

プログラム格納部82は、インク供給装置10の制御に使用されるプログラムが格納されている。システム制御部70は、プログラム格納部82に格納されている各種制御プログラムを読み出して実行し、パラメータ記憶部80に格納されている各種パラメータやデータテーブルを参照して、インク供給装置10を統括して制御する。   The program storage unit 82 stores a program used for controlling the ink supply apparatus 10. The system control unit 70 reads out and executes various control programs stored in the program storage unit 82, and controls the ink supply device 10 by referring to various parameters and data tables stored in the parameter storage unit 80. Control.

本例に示すインク供給装置10は、不図示のタイマーを具備し、インクの送液開始からの経過時間や、バルブの開閉からの経過時間が計測され、当該計測結果は不図示のメモリーに逐次書き込まれる。または、圧力センサ44から得られた気室26内の圧力情報に基づいて、供給バルブ14等のバルブ類の動作を制御するとともに、供給ポンプ20の動作が制御される。   The ink supply device 10 shown in this example includes a timer (not shown), measures the elapsed time from the start of ink feeding and the elapsed time from opening and closing of the valve, and the measurement results are sequentially stored in a memory (not shown). Written. Alternatively, based on the pressure information in the air chamber 26 obtained from the pressure sensor 44, the operation of the valves such as the supply valve 14 is controlled, and the operation of the supply pump 20 is controlled.

次に、非循環型インク供給装置10をマルチタイプのインクジェットヘッドのインク供給装置として適用した場合の構成例について説明する。図5に示す構成例は、非循環型インク供給装置10’からインクジェットヘッド50’へインクを供給する例を示している。なお、図5中、図1と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Next, a configuration example when the non-circulating ink supply device 10 is applied as an ink supply device of a multi-type inkjet head will be described. The configuration example shown in FIG. 5 shows an example in which ink is supplied from the non-circulating ink supply device 10 ′ to the inkjet head 50 ′. 5 that are the same as or similar to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図5に示すヘッド50’は、n個のヘッドモジュール51‐1〜51‐nをつなぎ合わせて構成されている。ヘッド50’を構成するヘッドモジュール51は、供給流路12と連通する供給側マニホールド54から各ヘッドモジュール51に対応して個別に分岐された流路を介してインクが供給される。該個別流路のそれぞれには、供給バルブ14‐1〜14‐nが設けられるとともに、ダンパ15‐1〜15−nが設けられている。   The head 50 ′ shown in FIG. 5 is configured by connecting n head modules 51-1 to 51-n. The head module 51 constituting the head 50 ′ is supplied with ink from a supply-side manifold 54 that communicates with the supply flow path 12 through a flow path that is individually branched corresponding to each head module 51. Each of the individual flow paths is provided with supply valves 14-1 to 14-n and dampers 15-1 to 15-n.

以上説明したインク供給装置10,10’は、供給サブタンク18に設けられる弾性膜22の位置初期化時(初期位置調整時)において、供給バルブ14、エアバルブ40の開閉が制御されるとともに、供給ポンプ20の回転方向の切換が行なわれる。   In the ink supply devices 10 and 10 'described above, the opening and closing of the supply valve 14 and the air valve 40 are controlled when the position of the elastic film 22 provided in the supply sub tank 18 is initialized (initial position adjustment), and the supply pump Twenty rotation directions are switched.

(膜固定制御)
≪第1実施形態≫
供給サブタンク18内の弾性膜22を固定化する制御について説明する。弾性膜22の固定化は、ヘッド50(図1参照)の内部圧力を正圧としてヘッド50内のインクを強制的に排出させる加圧パージを行なう場合に行なわれる。以下は、膜固定制御実行時における、供給バルブ14、エアコネクトバルブ34、エアバルブ40の制御および供給ポンプ20の制御について説明する。
(Membrane fixation control)
<< First Embodiment >>
Control for fixing the elastic film 22 in the supply sub tank 18 will be described. The elastic film 22 is fixed when a pressure purge for forcibly discharging the ink in the head 50 with the internal pressure of the head 50 (see FIG. 1) as a positive pressure is performed. Hereinafter, the control of the supply valve 14, the air connect valve 34, the air valve 40 and the control of the supply pump 20 when the membrane fixing control is executed will be described.

図6は、膜固定制御(ステップS110)のフローチャートである。膜固定制御は、弾性膜22を変形させて気室26の対向面26Aに貼り付けた状態とする工程である。膜固定制御が開始すると、供給バルブ14およびドレインバルブ30が閉じられ(ステップS112)、エアコネクトバルブ34が開かれるとともに(ステップS114)、エアバルブ40が開かれ(ステップS116)、気室26とエアタンク36が連通されるとともに大気連通される。   FIG. 6 is a flowchart of the membrane fixing control (step S110). The film fixing control is a process in which the elastic film 22 is deformed and attached to the facing surface 26A of the air chamber 26. When the membrane fixing control is started, the supply valve 14 and the drain valve 30 are closed (step S112), the air connect valve 34 is opened (step S114), the air valve 40 is opened (step S116), the air chamber 26 and the air tank 36 communicates with the atmosphere.

この状態で供給ポンプ20を正転動作させて液室24内を加圧する(ステップS118)。供給ポンプ20の正転駆動時間は、供給サブタンク18の容積量(気室26と液室24の容積量の和)とインクの送液速度により決定することができる。駆動時間を、(駆動時間)×(インクの供給速度)=(気室26と液室24の容量の和)により求めることにより、駆動時間が終了する時点では、供給サブタンク18内の弾性膜22を気室26の対向面26Aに張り付けることができる。また、駆動時間経過後は、液室24内に供給サブタンク18の容量分のインクを供給サブタンク18内に供給することができるので、弾性膜22が供給サブタンク18内のいずれの位置にあったとしても、弾性膜22を気室26の対向面26Aに貼り付けることができる。また、液室24へのインクの供給時にインクの送液量および液室24の圧力は監視していないが、リリーフバルブ42を有しているので、供給サブタンク18内の圧力が高くなることを防止することができる。   In this state, the supply pump 20 is rotated forward to pressurize the liquid chamber 24 (step S118). The normal rotation driving time of the supply pump 20 can be determined by the volume of the supply sub tank 18 (the sum of the volume of the air chamber 26 and the liquid chamber 24) and the ink feeding speed. By obtaining the drive time by (drive time) × (ink supply speed) = (sum of the capacities of the air chamber 26 and the liquid chamber 24), the elastic film 22 in the supply sub tank 18 is obtained when the drive time ends. Can be attached to the facing surface 26 </ b> A of the air chamber 26. Further, after the drive time has elapsed, the ink corresponding to the capacity of the supply subtank 18 can be supplied into the supply subtank 18 into the liquid chamber 24, so that the elastic film 22 is located at any position in the supply subtank 18. Alternatively, the elastic film 22 can be attached to the facing surface 26 </ b> A of the air chamber 26. Further, although the amount of ink fed and the pressure in the liquid chamber 24 are not monitored when the ink is supplied to the liquid chamber 24, the pressure in the supply subtank 18 increases because the relief valve 42 is provided. Can be prevented.

弾性膜22が気室26の対向面26Aに張り付いた状態となると、エアコネクトバルブ34が閉じられるとともに(ステップS122)、エアバルブ40が閉じられ(ステップS124)、膜位置固定制御が終了する(ステップS126)。   When the elastic membrane 22 is stuck to the facing surface 26A of the air chamber 26, the air connect valve 34 is closed (step S122), the air valve 40 is closed (step S124), and the membrane position fixing control is finished ( Step S126).

≪第2実施形態≫
次に、膜固定制御の第2実施形態について説明する。図7は第2実施形態に係る弾性膜22の膜固定制御の流れを示すフローチャートである。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of membrane fixation control will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a flow of film fixing control of the elastic film 22 according to the second embodiment.

まず、弾性膜22が気室26の対向面26Aに張り付く液室の圧力に対応する気室の圧力Pairを測定し、メモリーに記憶する。   First, the pressure Pair of the air chamber corresponding to the pressure of the liquid chamber where the elastic film 22 sticks to the facing surface 26A of the air chamber 26 is measured and stored in the memory.

Pairは、膜固定制御の前に、図8に示す液圧と空気圧との静的応答を測定することで決定しておく。図8は、供給サブタンク18内に供給するインクの量に対する気室の圧力および液室の圧力の関係を示すグラフである。なお、図8は、弾性膜の影響を受けない領域の中点を0mlとしている。   Pair is determined by measuring the static response between the hydraulic pressure and the air pressure shown in FIG. 8 before the membrane fixing control. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the pressure in the air chamber and the pressure in the liquid chamber with respect to the amount of ink supplied into the supply sub tank 18. In FIG. 8, the middle point of the region not affected by the elastic membrane is 0 ml.

図8に示す静的応答は、エアバルブ40を閉じ、エアコネクトバルブ34を開けた状態で、液室24にインクを供給し、液室24へのインクの供給量、液室24の圧力センサと、気室26の圧力センサの圧力を記録し、これらを繰り返すことで、図8に示す静的応答を測定する。   The static response shown in FIG. 8 is that the air valve 40 is closed and the air connect valve 34 is opened, ink is supplied to the liquid chamber 24, the amount of ink supplied to the liquid chamber 24, the pressure sensor in the liquid chamber 24, The pressure of the pressure sensor in the air chamber 26 is recorded, and the static response shown in FIG. 8 is measured by repeating these steps.

図8に示すように、供給サブタンク18内のインク量が−13mLから13mLの範囲(図8の(2)の領域)では、液室の圧力と気室の圧力が同じ数値を示している。この範囲においては、図9(a)に示すように、弾性膜22が張っておらず、弾性膜22の膜弾性力の影響は受けていない。そして、インク量が約13mLを超えると、液室の圧力が気室の圧力より高くなっており(図8の(1)の領域)、これは、図9(b)に示すように、弾性膜22が張っているため、膜弾性力が液室24にかかるからであり、液室24の圧力は、気室26からの空気圧力と弾性膜22の膜弾性力の和でつりあっている。その後、インク量が約23mLを超えると、液室24の圧力は急激に上昇する。これは弾性膜22が供給サブタンク18の気室26の対向面26Aに張り付き、供給サブタンク18内が剛体の箱の状態になったからである。   As shown in FIG. 8, when the ink amount in the supply sub tank 18 is in the range of −13 mL to 13 mL (region (2) in FIG. 8), the pressure in the liquid chamber and the pressure in the air chamber show the same numerical value. In this range, as shown in FIG. 9A, the elastic film 22 is not stretched and is not affected by the film elastic force of the elastic film 22. When the amount of ink exceeds about 13 mL, the pressure in the liquid chamber is higher than the pressure in the air chamber (region (1) in FIG. 8), which is elastic as shown in FIG. 9 (b). This is because the membrane elastic force is applied to the liquid chamber 24 because the membrane 22 is stretched, and the pressure in the liquid chamber 24 is balanced by the sum of the air pressure from the air chamber 26 and the membrane elastic force of the elastic membrane 22. Thereafter, when the ink amount exceeds about 23 mL, the pressure in the liquid chamber 24 rapidly increases. This is because the elastic film 22 sticks to the facing surface 26A of the air chamber 26 of the supply sub tank 18 and the inside of the supply sub tank 18 is in a rigid box state.

したがって、液室24の圧力が急激に上昇したインク供給量に対応する気室26の圧力をPair(図8においては、約0kPa)とすることで、圧力センサ44が指定圧力Pairに達することで、弾性膜22が気室26の対向面26Aに張り付いたと判定することができる。   Therefore, the pressure sensor 44 reaches the specified pressure Pair by setting the pressure of the air chamber 26 corresponding to the ink supply amount in which the pressure of the liquid chamber 24 has rapidly increased to Pair (about 0 kPa in FIG. 8). It can be determined that the elastic film 22 has adhered to the facing surface 26 </ b> A of the air chamber 26.

図7に戻り、弾性膜22の膜位置固定制御が開始されると(ステップS130)、供給バルブ14およびドレインバルブ30が閉じられ(ステップS132)、エアコネクトバルブ34が開かれ、エアバルブ40は閉じた状態のままとする(ステップS134)。これにより、気室26とエアタンク36が連通されるが、大気とは遮断した状態となる。   Returning to FIG. 7, when the film position fixing control of the elastic film 22 is started (step S130), the supply valve 14 and the drain valve 30 are closed (step S132), the air connect valve 34 is opened, and the air valve 40 is closed. The state remains unchanged (step S134). As a result, the air chamber 26 and the air tank 36 are communicated with each other, but the air chamber 26 and the air tank 36 are disconnected from each other.

この状態で供給ポンプ20を正転動作させて液室24内を加圧する(ステップS136)。液室24内へのインクの送液は、圧力センサ44により監視される圧力が事前に測定したPairになるまで駆動する(ステップS138)。上述したように、圧力センサ44をPairの値とすることで、弾性膜22が気室26の対向面26Aに張り付く圧力に達したと判断することができる。   In this state, the supply pump 20 is rotated forward to pressurize the liquid chamber 24 (step S136). The ink feeding into the liquid chamber 24 is driven until the pressure monitored by the pressure sensor 44 reaches the previously measured Pair (step S138). As described above, by setting the pressure sensor 44 to the value of Pair, it can be determined that the elastic film 22 has reached the pressure to stick to the facing surface 26 </ b> A of the air chamber 26.

ステップS138において、圧力センサ44の値がPairになったら(Yes判定)、エアバルブ40が開かれる(ステップS140)。これにより、気室26側の圧力が開放され、指定時間経過する(ステップS142)ことで弾性膜22を気室26の対向面26Aに張り付かせることができる(Yes判定)。次に、エアバルブ40が閉じられ、弾性膜22が気室26の対向面26Aに固定される(ステップS144)。   In step S138, when the value of the pressure sensor 44 becomes Pair (Yes determination), the air valve 40 is opened (step S140). As a result, the pressure on the air chamber 26 side is released, and the elastic film 22 can be stuck to the facing surface 26A of the air chamber 26 when the specified time elapses (step S142) (Yes determination). Next, the air valve 40 is closed, and the elastic film 22 is fixed to the facing surface 26A of the air chamber 26 (step S144).

その後、エアコネクトバルブ34が閉じられ(ステップS146)、膜位置固定制御が終了する(ステップS148)。   Thereafter, the air connect valve 34 is closed (step S146), and the film position fixing control ends (step S148).

(加圧パージ)
上記膜固定制御は、加圧パージなどの圧力を高くしてインクの送液を行いた場合などに、弾性膜22の影響を受けずにインクの送液を行なう必要がある時に行なわれる。以下、膜固定制御後に行なわれる動作の一例として加圧パージの方法について説明する。
(Pressure purge)
The film fixing control is performed when it is necessary to feed ink without being affected by the elastic film 22 when the ink is fed at a high pressure such as pressure purge. Hereinafter, a pressure purge method will be described as an example of an operation performed after the film fixing control.

図10は、加圧パージの制御の流れを示すフローチャートである。同図に示すように、加圧パージは、膜位置固定工程(ステップS220)、圧力貯留工程(ステップS240)、及びインク排出工程(ステップS240)から構成されている。   FIG. 10 is a flowchart showing the flow of control of pressure purge. As shown in the figure, the pressure purge is composed of a film position fixing process (step S220), a pressure storage process (step S240), and an ink discharging process (step S240).

膜位置固定工程(ステップS220)は、上述した方法により行うことができる。膜位置固定工程の終了後、圧力貯留工程(ステップS240)を行う。   The film position fixing step (step S220) can be performed by the method described above. After completion of the film position fixing process, a pressure storage process (step S240) is performed.

図11は、図1、5に示す非循環型インク供給装置の圧力貯留工程のフローチャートである。膜位置固定工程により、弾性膜22は気室26の対向面26Aに張り付いた状態で固定されると、圧力貯留工程が開始される。圧力貯留工程は、最大体積状態の液室24にインクを充填してパージに要する圧力を供給サブタンク18(及び供給流路12)に溜める工程である。すなわち、圧力貯留工程では、供給バルブ14が閉じられた状態で、圧力センサ44の検出圧力を監視しながら液室24を加圧して、圧力センサ44の検出圧力が指定圧力になるまで加圧を続ける(ステップS242)。圧力センサ44の検出圧力が指定圧力になると、液室24及び供給流路12はインクで満たされるととともに、供給サブタンク18内及び供給流路12内に所定の圧力が貯留され、圧力貯留工程は終了される(ステップS244)。   FIG. 11 is a flowchart of the pressure storage process of the non-circulating ink supply device shown in FIGS. When the elastic film 22 is fixed in a state of sticking to the facing surface 26A of the air chamber 26 by the film position fixing process, the pressure storage process is started. The pressure storage step is a step of filling the liquid chamber 24 in the maximum volume state with ink and storing the pressure required for purging in the supply sub tank 18 (and the supply flow path 12). That is, in the pressure storage process, with the supply valve 14 closed, the liquid chamber 24 is pressurized while monitoring the pressure detected by the pressure sensor 44, and the pressure is increased until the pressure detected by the pressure sensor 44 reaches the specified pressure. Continue (step S242). When the detected pressure of the pressure sensor 44 becomes a specified pressure, the liquid chamber 24 and the supply flow path 12 are filled with ink, and a predetermined pressure is stored in the supply subtank 18 and the supply flow path 12. The process ends (step S244).

図12は、インク排出工程のフローチャートである。インク排出工程は、圧力貯留工程により溜められた圧力を利用して、ヘッド50のノズルからインクを排出(パージ)させる工程である。まず、供給バルブ14が開かれる(ステップS262)。そうすると、圧力貯留工程によって溜められたインクがヘッド50内に流れ込むことで、ヘッド50の内部圧力が正圧となり、ヘッド50からインクが排出される。この時、ヘッド50の内部圧力が落ちないように、供給ポンプ20を加圧方向に動作させる(ステップS263)。   FIG. 12 is a flowchart of the ink discharging process. The ink discharge process is a process of discharging (purging) ink from the nozzles of the head 50 using the pressure accumulated in the pressure storage process. First, the supply valve 14 is opened (step S262). Then, the ink stored in the pressure storage process flows into the head 50, whereby the internal pressure of the head 50 becomes positive and the ink is discharged from the head 50. At this time, the supply pump 20 is operated in the pressurizing direction so that the internal pressure of the head 50 does not drop (step S263).

インクの排出が開始されると、供給バルブ14が開かれてからの経過時間が監視され(ステップS264)、所定時間が経過すると(Yes判定)、供給バルブ14が閉じられ(ステップS266)、供給ポンプ20を停止させて(ステップS268)、インク排出工程が終了される(ステップS270)。加圧パージが終了すると、バルブ制御及びポンプ制御は所定の状態へ遷移する。   When the ink discharge is started, the elapsed time since the supply valve 14 is opened is monitored (step S264). When the predetermined time has elapsed (Yes determination), the supply valve 14 is closed (step S266), and the supply is performed. The pump 20 is stopped (step S268), and the ink discharging process is ended (step S270). When the pressure purge is completed, the valve control and the pump control transition to predetermined states.

加圧パージを実行する際に、液室の容積が最大となる状態(圧力緩衝による圧力損失が発生しない状態)に弾性膜22を固定する。すなわち、弾性膜22を気室26の対向面26Aに張り付いた状態とする。かかる状態において供給サブタンク18及び供給流路12に圧力が貯留される。これにより、供給サブタンク18に圧力を貯留する時間が短縮されるとともに、加圧パージの圧力波がシャープになり(シャープな加圧曲線に基づく加圧特性を得ることができ)、気泡や異物をノズルから除去しやすくなるといった効果を得ることができる。   When the pressure purge is executed, the elastic membrane 22 is fixed in a state where the volume of the liquid chamber is maximized (a state where no pressure loss occurs due to pressure buffering). That is, the elastic film 22 is attached to the facing surface 26 </ b> A of the air chamber 26. In this state, pressure is stored in the supply sub tank 18 and the supply flow path 12. As a result, the time for storing pressure in the supply sub-tank 18 is shortened, the pressure wave of the pressure purge becomes sharp (a pressure characteristic based on a sharp pressure curve can be obtained), and bubbles and foreign matters are removed. The effect that it becomes easy to remove from a nozzle can be acquired.

(循環型インク供給装置の全体構成)
次に、循環型インク供給装置について説明する。図13に示すインク供給装置100は、循環系を備えた循環型である点で図1に示す非循環型インク供給装置と相違している。なお、以下の説明では、主として先に説明した非循環型のインク供給装置10と相違する構成について説明する。
(Overall configuration of circulating ink supply device)
Next, the circulation type ink supply device will be described. The ink supply device 100 shown in FIG. 13 is different from the non-circulation type ink supply device shown in FIG. 1 in that it is a circulation type provided with a circulation system. In the following description, a configuration different from the non-circulating ink supply device 10 described above will be mainly described.

(全体構成)
同図に示すインク供給装置100は、供給流路12と回収流路112とを有する。供給流路12には供給サブタンク18が設けられるとともに、回収流路112には回収サブタンク118が設けられている。供給サブタンク18は、供給ポンプ20及び所定のインク流路を介してインクタンク52と連通され、回収サブタンク118は回収ポンプ120及び所定のインク流路を介してインクタンク52と連通される。
(overall structure)
The ink supply apparatus 100 shown in the figure has a supply channel 12 and a recovery channel 112. A supply subtank 18 is provided in the supply channel 12, and a recovery subtank 118 is provided in the recovery channel 112. The supply sub tank 18 communicates with the ink tank 52 via the supply pump 20 and a predetermined ink flow path, and the recovery sub tank 118 communicates with the ink tank 52 via the recovery pump 120 and the predetermined ink flow path.

図13に示すヘッド50は、n個のヘッドモジュール51‐1,51‐2,…,51‐nがつなぎ合わせられた構造を有するヘッドであり、ヘッドモジュール51のそれぞれが供給バルブ14‐1,14‐2,…,14‐nを介して供給流路12と連通されるとともに、回収バルブ114‐1,114‐2,…,114‐nを介して回収流路112と連通される。   The head 50 shown in FIG. 13 is a head having a structure in which n head modules 51-1, 51-2,..., 51-n are connected to each other. , 14-n communicates with the supply flow path 12, and with the collection valves 114-1, 114-2,..., 114-n communicates with the recovery flow path 112.

供給側マニホールド54及び回収側マニホールド154は、供給流路12及び回収流路112とヘッド50との間に設けられるインクの一時貯留部である。供給側マニホールド54と回収側マニホールド154とは、バイパス流路190,192により連通され、バイパス流路190,192はそれぞれ、バイパス流路バルブ194,196が設けられている。   The supply side manifold 54 and the recovery side manifold 154 are temporary storage units for ink provided between the supply flow path 12 and the recovery flow path 112 and the head 50. The supply side manifold 54 and the recovery side manifold 154 are communicated with each other by bypass passages 190 and 192, and the bypass passages 190 and 192 are provided with bypass passage valves 194 and 196, respectively.

供給ポンプ20及び回収ポンプ120はチューブポンプが適用される。図10に示す供給ポンプ20は、インクタンク(バッファタンク)52からヘッド50へインクを供給する供給流路12の圧力(送液量)を制御し、回収ポンプ120はヘッド50からインクタンク52へインクを回収する(循環させる)回収流路112の圧力(送液量)を制御する。供給ポンプ20と回収ポンプ120は同一の性能(容量)を有するポンプを適用することができる。   A tube pump is applied to the supply pump 20 and the recovery pump 120. The supply pump 20 shown in FIG. 10 controls the pressure (liquid feeding amount) of the supply flow path 12 that supplies ink from the ink tank (buffer tank) 52 to the head 50, and the recovery pump 120 moves from the head 50 to the ink tank 52. The pressure (liquid feeding amount) of the recovery flow path 112 that recovers (circulates) the ink is controlled. A pump having the same performance (capacity) can be applied to the supply pump 20 and the recovery pump 120.

供給ポンプ20及び回収ポンプ120は、ヘッド50が動作を停止している期間(すなわち、インクが安定して流れている期間)は、一方向にのみ回転し、ヘッド50が吐出動作をしている期間に内部圧力が減少すると、供給ポンプ20は回転速度を増加させるとともに、回収ポンプ120は逆転してヘッド50の内部圧力を上昇させる。   The supply pump 20 and the recovery pump 120 rotate only in one direction during the period when the operation of the head 50 is stopped (that is, the period when the ink flows stably), and the head 50 performs the discharge operation. When the internal pressure decreases during the period, the supply pump 20 increases the rotation speed, and the recovery pump 120 reverses to increase the internal pressure of the head 50.

供給サブタンク18及び回収サブタンク118は、図3に図示した供給サブタンク18と同一の構造を有しているので、ここでの説明は省略する。なお、図10に図示した循環系(回収側)のドレイン流路128、ドレインバルブ130、大気連通流路138、エアバルブ140、圧力センサ144はそれぞれ、供給系のドレイン流路28、ドレインバルブ30、大気連通流路38、エアバルブ40、圧力センサ44に対応している。   The supply sub-tank 18 and the recovery sub-tank 118 have the same structure as the supply sub-tank 18 illustrated in FIG. 3, and thus description thereof is omitted here. Note that the drain flow path 128, the drain valve 130, the air communication flow path 138, the air valve 140, and the pressure sensor 144 in the circulation system (recovery side) illustrated in FIG. It corresponds to the atmosphere communication flow path 38, the air valve 40, and the pressure sensor 44.

なお、ドレインバルブ130は、ラッチタイプの電磁バルブが適用され、供給バルブ14、回収バルブ114、エアバルブ140はノーマルクローズ型の電磁バルブが適用される。また、エアコネクトバルブ34はノーマルオープン型の電磁バルブが適用される。   The drain valve 130 is a latch type electromagnetic valve, and the supply valve 14, the recovery valve 114, and the air valve 140 are normally closed type electromagnetic valves. The air connect valve 34 is a normally open electromagnetic valve.

図13に示すインク供給装置100は、インクタンク52と供給ポンプ20との間に脱気モジュール160及びインクの逆流を防止するための一方向弁162が設けられるとともに、供給ポンプ20と供給サブタンク18の間には、フィルタ164及び熱交換器(冷却加熱装置)166が設けられている。インクタンク52から送り出されたインクは脱気モジュール160によって脱気処理が施され、フィルタ164によって気泡や異物が除去され、熱交換器166による温度調整処理が施された後に供給サブタンク18へ送られる。   In the ink supply apparatus 100 shown in FIG. 13, a deaeration module 160 and a one-way valve 162 for preventing the backflow of ink are provided between the ink tank 52 and the supply pump 20, and the supply pump 20 and the supply subtank 18. Between these, a filter 164 and a heat exchanger (cooling heating device) 166 are provided. The ink sent out from the ink tank 52 is subjected to a deaeration process by the deaeration module 160, air bubbles and foreign matters are removed by the filter 164, a temperature adjustment process is performed by the heat exchanger 166, and then sent to the supply sub tank 18. .

また、脱気モジュール160と回収ポンプ120との間には、インクの逆流防止のための一方向弁170が設けられるとともに、フィルタ172が設けられ、インクタンク52から回収サブタンク118へインクが送られる場合にも、所定の脱気処理及びフィルタ処理が施される。   In addition, a one-way valve 170 for preventing back flow of ink is provided between the deaeration module 160 and the recovery pump 120, and a filter 172 is provided, and ink is sent from the ink tank 52 to the recovery sub tank 118. Even in this case, predetermined degassing processing and filtering processing are performed.

さらに、インク供給装置100は、安全弁(リリーフバルブ)174,176が設けられており、供給ポンプ20及び回収ポンプ120に異常が発生して供給流路12及び回収流路112の内部圧力が所定値よりも上昇した場合には、安全弁174,176が動作して供給流路12及び回収流路112の内部圧力を降下させる。また、供給ポンプ20及び回収ポンプ120を逆転動作させたときにインクの逆流を防止するための一方向弁178、180が設けられている。   Further, the ink supply device 100 is provided with safety valves (relief valves) 174 and 176, and an abnormality occurs in the supply pump 20 and the recovery pump 120, and the internal pressures of the supply flow path 12 and the recovery flow path 112 are a predetermined value. If the pressure rises further, the safety valves 174 and 176 operate to lower the internal pressures of the supply flow path 12 and the recovery flow path 112. In addition, one-way valves 178 and 180 are provided for preventing the back flow of ink when the supply pump 20 and the recovery pump 120 are operated in reverse.

図13に示すメインタンク56は、インクタンク52へ供給されるインクが貯留されている。インクタンク52内のインク量が減少すると、補充ポンプ182を動作させてメインタンク56内のインクがインクタンク52へ送られる。メインタンク56は、内部にフィルタ184が設けられている。   The main tank 56 shown in FIG. 13 stores ink supplied to the ink tank 52. When the ink amount in the ink tank 52 decreases, the replenishment pump 182 is operated to send the ink in the main tank 56 to the ink tank 52. The main tank 56 is provided with a filter 184 therein.

(循環の説明)
かかる構成を有するインク供給装置100は、供給ポンプ20と回収ポンプ120とを動作させて、供給側マニホールド54と回収側マニホールド154との間に差圧を設けてインクを循環させる。例えば、供給バルブ14及び回収バルブ114を開いた状態で、供給ポンプ20を正転動作させて供給側マニホールド54に負圧を発生させ、一方、回収ポンプ120を逆転動作させて回収側マニホールド154に供給側より低い負圧を発生させると、供給側マニホールド54からヘッド50を介して回収側マニホールド154へインクを流し、さらに回収流路112、回収サブタンク118等を介してインクを循環させることができる。
(Explanation of circulation)
The ink supply apparatus 100 having such a configuration operates the supply pump 20 and the recovery pump 120 to provide a differential pressure between the supply side manifold 54 and the recovery side manifold 154 to circulate ink. For example, with the supply valve 14 and the recovery valve 114 open, the supply pump 20 is rotated forward to generate negative pressure in the supply-side manifold 54, while the recovery pump 120 is operated in reverse to move to the recovery-side manifold 154. When a negative pressure lower than that on the supply side is generated, ink can flow from the supply side manifold 54 to the recovery side manifold 154 via the head 50, and further, the ink can be circulated via the recovery flow path 112, the recovery sub tank 118, and the like. .

インクを循環させるときは、第2のバイパス流路192に設けられた第2のバイパス流路バルブ196を開き、供給側マニホールド54と回収側マニホールド154とを第2のバイパス流路192を介して連通させるとよい。なお、バイパス流路190、192が加圧時における圧力損失が発生しない直径を有するものであれば、いずれか一方を備えていればよい。   When the ink is circulated, the second bypass passage valve 196 provided in the second bypass passage 192 is opened, and the supply side manifold 54 and the recovery side manifold 154 are connected via the second bypass passage 192. It is good to communicate. Any one of the bypass channels 190 and 192 may be provided as long as the bypass channels 190 and 192 have a diameter that does not cause pressure loss during pressurization.

(膜固定制御)
図13に示すインク供給装置100は、供給側の供給バルブ14、エアコネクトバルブ34、エアバルブ40および供給ポンプ20と、回収側の回収バルブ114、エアコネクトバルブ134、エアバルブ140および回収ポンプ120と、を独立に動作させることができるので、図6、図7を用いて説明した弾性膜22の膜固定制御にも適用することができる。すなわち、回収側においては、回収サブタンク118内を加圧とするためには、回収ポンプ120を逆転動作させることで、回収サブタンク118内を加圧とすることができる。
(Membrane fixation control)
The ink supply device 100 shown in FIG. 13 includes a supply valve 14 on the supply side, an air connect valve 34, an air valve 40, and a supply pump 20, a recovery valve 114, an air connect valve 134, an air valve 140, and a recovery pump 120 on the recovery side. Can be operated independently, and can be applied to the film fixing control of the elastic film 22 described with reference to FIGS. That is, on the collection side, in order to pressurize the collection subtank 118, the collection subtank 118 can be pressurized by rotating the collection pump 120 in the reverse direction.

(加圧パージ)
次に図13に示す循環型インク供給装置の加圧パージの方法について説明する。加圧パージの工程、および、膜位置固定工程については、非循環型インク供給装置を用いて同様の工程で行なうことができるため、圧力貯留工程(ステップS340)、インク排出工程(ステップS360)について説明する。
(Pressure purge)
Next, a pressure purge method of the circulation type ink supply device shown in FIG. 13 will be described. Since the pressure purge process and the film position fixing process can be performed in the same process using a non-circulating ink supply device, the pressure storage process (step S340) and the ink discharge process (step S360). explain.

図14は、圧力貯留工程のフローチャートである。図14に示す圧力貯留工程は、第1のバイパス流路バルブ194及び第2のバイパス流路バルブ196、回収バルブ114を閉じた後に(ステップS342〜346)、回収ポンプ120を加圧方向に動作させ(ステップS348)、回収側の圧力センサ144を監視しながら、指定圧力に達するまで回収サブタンク118に圧力を貯留する(ステップS350)。   FIG. 14 is a flowchart of the pressure storage process. In the pressure storage process shown in FIG. 14, after the first bypass flow path valve 194, the second bypass flow path valve 196, and the recovery valve 114 are closed (steps S342 to 346), the recovery pump 120 is operated in the pressurizing direction. The pressure is stored in the recovery sub tank 118 until the specified pressure is reached while monitoring the pressure sensor 144 on the recovery side (step S348) (step S350).

また、インク排出工程のフローチャートを図15に示す。図15に示すインク排出工程は、加圧パージを行う流路の供給バルブ14を開いた後に(ステップS362)、第1のバイパス流路バルブ194及び第2のバイパス流路バルブ196を開く(ステップS364〜ステップS366)。この時、圧力が落ちないように供給ポンプ20及び回収ポンプ120を加圧方向に動作させる(ステップS368〜ステップS370)。   FIG. 15 shows a flowchart of the ink discharging process. In the ink discharging process shown in FIG. 15, after the supply valve 14 of the flow path for performing pressure purge is opened (step S362), the first bypass flow path valve 194 and the second bypass flow path valve 196 are opened (step S362). S364 to step S366). At this time, the supply pump 20 and the recovery pump 120 are operated in the pressurizing direction so that the pressure does not drop (steps S368 to S370).

インクの排出が開始されてから所定時間経過すると(ステップS372のYes判定)、第2のバイパス流路バルブ196が閉じられ(ステップS374)、第1のバイパス流路バルブ194(ステップ3276)、供給バルブ14が閉じられる(ステップS378)。そして、回収ポンプ120が停止されるとともに(ステップS380)、供給ポンプ20が停止され(ステップS382)、インク排出工程は終了される(ステップS284)。   When a predetermined time has elapsed from the start of ink discharge (Yes in step S372), the second bypass flow path valve 196 is closed (step S374), the first bypass flow path valve 194 (step 3276) is supplied. The valve 14 is closed (step S378). Then, the recovery pump 120 is stopped (step S380), the supply pump 20 is stopped (step S382), and the ink discharge process is ended (step S284).

(圧力調整装置の他の実施例)
図16は、圧力調整装置(供給サブタンク18)の他の実施形態の構成を示す図である。図11に示す供給サブタンク18は、気室26が、大気連通流路38に設けられたエアバルブ40を介して大気と連通可能に構成されている点が図1、2に示す圧力調整装置と異なっている。したがって、気室26はエアバルブ40を開くことで、気室26を大気連通させることができる。また、大気連通流路38には、供給サブタンク18の気室26の内部圧力を検出する圧力センサ44を備える。
(Another embodiment of pressure adjusting device)
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of another embodiment of the pressure adjusting device (supply sub tank 18). The supply subtank 18 shown in FIG. 11 is different from the pressure regulator shown in FIGS. 1 and 2 in that the air chamber 26 is configured to be able to communicate with the atmosphere via an air valve 40 provided in the atmosphere communication channel 38. ing. Therefore, the air chamber 26 can communicate with the air chamber 26 by opening the air valve 40. Further, the atmosphere communication flow path 38 includes a pressure sensor 44 that detects the internal pressure of the air chamber 26 of the supply sub tank 18.

(膜位置初期化制御)
≪第3実施形態≫
次に図16の圧力調整装置を使用して、供給サブタンク18内の弾性膜の位置初期化制御について説明する。図17は、弾性膜22の膜位置初期化制御の流れを示すフローチャートである。本例に示す供給サブタンク18(図3、16参照)は、経時により弾性膜22の変形量(位置)が変化してしまう。弾性膜22の位置が変化すると、供給流路12の圧力制御にバラつきが生じてしまう。したがって、弾性膜22の初期位置調整が適宜実行され、供給流路12の圧力制御のバラつきが回避されている。弾性膜22の初期位置調整が実行されるタイミングとして、装置の立ち上げ時、加圧パージの実行後、供給ポンプ20の異常等により供給流路12内の圧力が大きく変化したときなどが挙げられる。
(Film position initialization control)
«Third embodiment»
Next, the position initialization control of the elastic film in the supply sub-tank 18 will be described using the pressure adjusting device of FIG. FIG. 17 is a flowchart showing the flow of the film position initialization control of the elastic film 22. In the supply sub-tank 18 (see FIGS. 3 and 16) shown in this example, the deformation amount (position) of the elastic film 22 changes with time. When the position of the elastic film 22 changes, the pressure control of the supply flow path 12 varies. Therefore, the initial position adjustment of the elastic film 22 is appropriately performed, and variations in the pressure control of the supply flow path 12 are avoided. Examples of the timing at which the initial position adjustment of the elastic film 22 is performed include when the pressure in the supply flow path 12 is greatly changed due to an abnormality of the supply pump 20 or the like after the start-up of the apparatus or after execution of the pressure purge. .

図17に示すように、弾性膜22の膜位置初期化制御が開始されると(ステップS10)、供給バルブ14が閉じられ(ステップS12)、供給流路12とヘッド50は非連通とされる。その後、エアバルブ40が開かれ(ステップS14)、気室26が大気解放される。この状態で供給ポンプ20を正転させて液室24内を加圧して液室24内にインクが送液される(ステップS16)。供給ポンプ20の駆動時間は、供給サブタンク18の容積量(気室26と液室24の容積量の和)とインクの送液速度により決定することができる。具体的には、駆動時間を、(駆動時間)×(インクの供給速度)=(気室26と液室24の容積量の和)を満たすように決定する。これにより、駆動時間が終了する時点では、供給サブタンク18内の容積量を満たす量のインクを供給サブタンク18に送液することができるので、供給サブタンク18内は液室24で満たすことができ、供給サブタンク18の弾性膜22を気室26の対向面26Aに張り付けることができる(ステップS18)。また、本実施形態においては、リリーフバルブ42を、供給流路12のインク流入口24B側に設けているので、供給サブタンク18へのインクの供給量、液室24の圧力値を監視しながら供給していないが、供給量が多くなってもリリーフバルブ42により、供給サブタンク18内の圧力が高くなることを防止することができる。   As shown in FIG. 17, when the film position initialization control of the elastic film 22 is started (step S10), the supply valve 14 is closed (step S12), and the supply flow path 12 and the head 50 are disconnected. . Thereafter, the air valve 40 is opened (step S14), and the air chamber 26 is released to the atmosphere. In this state, the supply pump 20 is rotated forward to pressurize the liquid chamber 24, and ink is fed into the liquid chamber 24 (step S16). The drive time of the supply pump 20 can be determined by the volume of the supply sub-tank 18 (the sum of the volume of the air chamber 26 and the liquid chamber 24) and the ink feeding speed. Specifically, the driving time is determined so as to satisfy (driving time) × (ink supply speed) = (sum of volume amounts of the air chamber 26 and the liquid chamber 24). Thereby, at the time when the driving time ends, an amount of ink that satisfies the volume in the supply sub-tank 18 can be sent to the supply sub-tank 18, so that the supply sub-tank 18 can be filled with the liquid chamber 24. The elastic film 22 of the supply sub tank 18 can be attached to the facing surface 26A of the air chamber 26 (step S18). In this embodiment, since the relief valve 42 is provided on the ink inlet 24B side of the supply flow path 12, the supply amount of ink supplied to the supply sub tank 18 and the pressure value of the liquid chamber 24 are monitored. However, even if the supply amount increases, the relief valve 42 can prevent the pressure in the supply sub tank 18 from increasing.

指定時間経過後(Yes判定)、エアバルブ40が閉じられ、大気と遮断される(ステップS20)。その後、供給ポンプ20を逆転駆動させて液室24を減圧して液室24からインクが排出される(ステップS22)。供給ポンプ20の駆動時間は、気室26の容積とインクの排出速度により決定することができる。駆動時間を、(駆動時間)×(インクの排出速度)=(気室26の容積)により求めることにより、駆動時間が終了する時点で気室26の容積量のインクを排出することができる(ステップS24)。気室26の容積は弾性膜22の弾性力が生じない状態とする。ステップS24で排出したインクの量により、弾性膜22の初期位置が決まるため、弾性膜22の弾性力が生じない状態とすることで、ポンプの脈動を抑制する圧力緩衝部としての効果を果たすことができる。   After the specified time has elapsed (Yes determination), the air valve 40 is closed and shut off from the atmosphere (step S20). Thereafter, the supply pump 20 is driven reversely to depressurize the liquid chamber 24, and ink is discharged from the liquid chamber 24 (step S22). The drive time of the supply pump 20 can be determined by the volume of the air chamber 26 and the ink discharge speed. By obtaining the drive time by (drive time) × (ink discharge speed) = (volume of the air chamber 26), the volume of ink in the air chamber 26 can be discharged at the time when the drive time ends ( Step S24). The volume of the air chamber 26 is set so that the elastic force of the elastic film 22 is not generated. Since the initial position of the elastic film 22 is determined by the amount of ink discharged in step S24, the effect of the pressure buffering part that suppresses the pulsation of the pump is achieved by setting the elastic film 22 in a state where no elastic force is generated. Can do.

指定時間経過後(Yes判定)、膜位置初期化制御が終了する(ステップS26)。ステップS24において、供給サブタンク18内から所定量(気室26の容積量)のインクが排出されており、弾性膜22はこのインクの排出量に対応して液室24を収縮させる方向に変形し、決められた初期位置に調整される。エアバルブ40を閉じた後に、インクを排出させることで、負圧の状態で膜位置を所望の位置に置くことができる。   After the designated time has elapsed (Yes determination), the film position initialization control ends (step S26). In step S24, a predetermined amount of ink (volume of the air chamber 26) has been discharged from the supply sub-tank 18, and the elastic film 22 is deformed in a direction to contract the liquid chamber 24 in accordance with the discharged amount of ink. , Adjusted to the determined initial position. By closing the air valve 40 and then discharging the ink, the film position can be set at a desired position in a negative pressure state.

≪第4実施形態≫
次に、膜位置初期化制御の第2実施形態について説明する。図18は第2実施形態に係る弾性膜22の膜位置初期化制御の流れを示すフローチャートである。
<< Fourth Embodiment >>
Next, a second embodiment of the film position initialization control will be described. FIG. 18 is a flowchart showing a flow of film position initialization control of the elastic film 22 according to the second embodiment.

弾性膜22の膜位置初期化制御が開始されると(ステップS30)、第1実施形態と同様に、供給バルブ14が閉じられる(ステップS32)。エアバルブ40は閉じたままとする。この状態で供給ポンプ20を正転させて液室24内を加圧して液室24内にインクが送液される(ステップS34)。液室24内へのインクの送液は、圧力センサ44により監視される圧力が、Pairになるまで駆動する(ステップS36)。   When the film position initialization control of the elastic film 22 is started (step S30), the supply valve 14 is closed as in the first embodiment (step S32). The air valve 40 remains closed. In this state, the supply pump 20 is rotated forward to pressurize the liquid chamber 24, and ink is fed into the liquid chamber 24 (step S34). The ink feeding into the liquid chamber 24 is driven until the pressure monitored by the pressure sensor 44 becomes Pair (step S36).

Pairは、膜固定制御と同様の方法で、図8に示す液圧と空気圧との静的応答を測定することで決定し、メモリーに記憶する。具体的には、エアバルブ40を閉じた状態で、液室24にインクを供給し、液室24へのインクの供給量、および、気室の圧力センサ、液室の圧力センサの圧力値を記録し、これらを繰り返すことで、図8に示す静的応答を測定する。弾性膜22に張力が生じた状態では、弾性膜22に膜弾性力が働くため、気室の圧力センサと液室の圧力センサとの間で数値に差が生じる(図8の(1)の領域)。その後、弾性膜22が供給サブタンク18の気室26の対向面26Aに張り付くと液室の圧力センサの数値が一定になる。この状態での気室の圧力センサの数値をPairとして記録しておくことで、気室の圧力センサの数値がPairに達した時点を、弾性膜22が気室26の対向面26Aに張り付いていると判定することができる。   Pair is determined by measuring the static response between the hydraulic pressure and the air pressure shown in FIG. 8 in the same manner as the membrane fixing control, and is stored in the memory. Specifically, ink is supplied to the liquid chamber 24 with the air valve 40 closed, and the amount of ink supplied to the liquid chamber 24, the pressure sensor of the air chamber, and the pressure value of the pressure sensor of the liquid chamber are recorded. By repeating these, the static response shown in FIG. 8 is measured. In a state where tension is generated in the elastic film 22, a film elastic force acts on the elastic film 22, so that a numerical value is different between the pressure sensor in the air chamber and the pressure sensor in the liquid chamber (see (1) in FIG. 8). region). Thereafter, when the elastic film 22 sticks to the facing surface 26A of the air chamber 26 of the supply sub tank 18, the numerical value of the pressure sensor in the liquid chamber becomes constant. By recording the value of the pressure sensor of the air chamber in this state as Pair, the elastic film 22 sticks to the facing surface 26A of the air chamber 26 when the value of the pressure sensor of the air chamber reaches Pair. Can be determined.

ステップS36において、圧力センサ44の値がPairになったら(Yes判定)、エアバルブ40が開かれる(ステップS38)。これにより、気室26側の圧力が開放され、指定時間経過する(ステップS40)ことで弾性膜22を気室26の対向面26Aに張り付かせることができる(Yes判定)。次に、エアバルブ40が閉じられ、弾性膜22が気室26の対向面26Aに固定される(ステップS42)。   In step S36, when the value of the pressure sensor 44 becomes Pair (Yes determination), the air valve 40 is opened (step S38). As a result, the pressure on the air chamber 26 side is released, and the elastic film 22 can be stuck to the facing surface 26A of the air chamber 26 by passing the specified time (step S40) (Yes determination). Next, the air valve 40 is closed, and the elastic film 22 is fixed to the facing surface 26A of the air chamber 26 (step S42).

その後、第1実施形態と同様に、供給ポンプ20を逆転駆動させて、液室24を減圧して液室24からインクが排出される(ステップS44)。供給ポンプ20の駆動時間についても、第1実施形態と同様に、(駆動時間)×(インクの排出速度)=(気室26の容積)を満たすように、決定することができる(ステップS46)。   Thereafter, similarly to the first embodiment, the supply pump 20 is driven in reverse to reduce the pressure of the liquid chamber 24 and the ink is discharged from the liquid chamber 24 (step S44). Similarly to the first embodiment, the driving time of the supply pump 20 can also be determined so as to satisfy (driving time) × (ink discharge speed) = (volume of the air chamber 26) (step S46). .

所定時間経過後(Yes判定)、供給サブタンク18内から所定量(気室26の容積量)のインクが排出されており、弾性膜22はこのインクの排出量に対応して液室24を収縮させる方向に変形し、決められた初期位置に調整され弾性膜22の膜位置初期化制御が終了する(ステップS48)。   After a predetermined time has elapsed (Yes determination), a predetermined amount of ink (volume of the air chamber 26) has been discharged from the supply sub-tank 18, and the elastic film 22 contracts the liquid chamber 24 in accordance with the amount of ink discharged. In this direction, the film is adjusted to a predetermined initial position, and the film position initialization control of the elastic film 22 is finished (step S48).

弾性膜の膜位置初期化制御を行なうことにより、供給サブタンク18内において液室24と気室26とを隔離させる弾性膜22の初期位置が適宜調整されるので、経時により弾性膜22の変形量(位置)が変化せず、圧力制御のバラつきが回避される。   By performing the film position initialization control of the elastic film, the initial position of the elastic film 22 that isolates the liquid chamber 24 and the air chamber 26 in the supply sub-tank 18 is appropriately adjusted. (Position) does not change, and variations in pressure control are avoided.

なお、図13に示す循環型のインク供給装置100においても、上記膜位置初期化制御を同様の方法により行なうことができる。   In the circulation type ink supply apparatus 100 shown in FIG. 13, the film position initialization control can be performed by the same method.

また、図16に示す圧力調整装置を用いて膜位置初期化制御の説明を行ったが、図1、5、13に示すインク供給装置のエアコネクトバルブ34、134、エアバルブ40、140の開閉を制御し、気室26と大気を連通させることで、図1、5、13に示すインク供給装置についても膜位置初期化制御を行なうことができる。この場合、第3実施形態の膜位置初期化制御は、エアコネクトバルブ34、エアバルブ40を開いた状態でインクの供給、排出を行い、エアコネクトバルブ34、エアバルブ40を閉じて終了する。第4実施形態の場合は、エアコネクトバルブ34を開け、エアバルブ40を閉じた状態でインクの供給、排出を行い、エアコネクトバルブ34を閉じて終了する。   Further, the film position initialization control has been described using the pressure adjusting device shown in FIG. 16, but the air connection valves 34 and 134 and the air valves 40 and 140 of the ink supply device shown in FIGS. By controlling the air chamber 26 and the atmosphere to communicate with each other, the film position initialization control can be performed for the ink supply devices shown in FIGS. In this case, the film position initialization control of the third embodiment is completed by supplying and discharging ink with the air connect valve 34 and the air valve 40 opened, and closing the air connect valve 34 and the air valve 40. In the case of the fourth embodiment, the air connect valve 34 is opened, the ink is supplied and discharged in a state where the air valve 40 is closed, and the air connect valve 34 is closed and the process ends.

また、図16に示す圧力調整装置を用いて第1実施形態の膜固定制御を行なうこともできる。エアバルブ40の開閉により大気と連通させることができるので、エアコネクトバルブ34、エアバルブ40の両方を開閉する場合と同じ作用を有することができる。   Further, the film fixing control of the first embodiment can be performed using the pressure adjusting device shown in FIG. Since the air valve 40 can be communicated with the atmosphere by opening and closing the air valve 40, it can have the same effect as when both the air connect valve 34 and the air valve 40 are opened and closed.

〔応用例〕
次に、上述したインク供給装置の応用例として、インクジェットヘッドのインク供給部に上述したインク供給装置10、100を適用したインクジェット記録装置について説明する。
[Application example]
Next, as an application example of the ink supply device described above, an ink jet recording apparatus in which the ink supply devices 10 and 100 described above are applied to the ink supply unit of the ink jet head will be described.

(インクジェット記録装置の全体構成)
図19は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示した構成図である。同図に示すインクジェット記録装置200は、色材を含有するインクと該インクを凝集させる機能を有する凝集処理液を用いて、所定の画像データに基づいて記録媒体214の記録面に画像を形成する二液凝集方式の記録装置である。
(Overall configuration of inkjet recording apparatus)
FIG. 19 is a configuration diagram showing the overall configuration of the ink jet recording apparatus according to the embodiment of the present invention. The ink jet recording apparatus 200 shown in the figure forms an image on a recording surface of a recording medium 214 based on predetermined image data using an ink containing a color material and an aggregating treatment liquid having a function of aggregating the ink. This is a two-liquid aggregation type recording apparatus.

インクジェット記録装置200は、主として、給紙部220、処理液塗布部230、描画部240、乾燥処理部250、定着処理部260、及び排出部270を備えて構成される。また、図19では図示を省略されているが、描画部240へインク供給を行うインク供給装置が設けられている。   The ink jet recording apparatus 200 mainly includes a paper feeding unit 220, a processing liquid application unit 230, a drawing unit 240, a drying processing unit 250, a fixing processing unit 260, and a discharge unit 270. Further, although not shown in FIG. 19, an ink supply device that supplies ink to the drawing unit 240 is provided.

処理液塗布部230、描画部240、乾燥処理部250、定着処理部260の前段に搬送される記録媒体214の受け渡しを行う手段として渡し胴232,242,252,262が設けられるとともに、処理液塗布部230、描画部240、乾燥処理部250、定着処理部260のそれぞれに記録媒体214を保持しながら搬送する手段として、ドラム形状を有する圧胴234,244,254,264が設けられている。   Transfer cylinders 232, 242, 252, and 262 are provided as means for delivering the recording medium 214 conveyed upstream of the processing liquid application unit 230, the drawing unit 240, the drying processing unit 250, and the fixing processing unit 260. As means for transporting the recording medium 214 while holding the recording medium 214 in each of the coating unit 230, the drawing unit 240, the drying processing unit 250, and the fixing processing unit 260, drum-shaped impression cylinders 234, 244, 254, and 264 are provided. .

渡し胴232〜262及び圧胴234〜264は、外周面の所定位置に記録媒体214の先端部を挟んで保持するグリッパー280A,280Bが設けられている。グリッパー280Aとグリッパー280Bにおける記録媒体214の先端部を挟んで保持する構造、及び他の圧胴又は渡し胴に備えられるグリッパーとの間で記録媒体214の受け渡しを行う構造を同一であり、かつ、グリッパー280Aとグリッパー280Bは、圧胴234の外周面の圧胴234の回転方向について180°移動させた対称位置に配置されている。   The transfer cylinders 232 to 262 and the impression cylinders 234 to 264 are provided with grippers 280A and 280B that hold the leading end portion of the recording medium 214 at predetermined positions on the outer peripheral surface. The structure in which the gripper 280A and the gripper 280B sandwich and hold the leading end portion of the recording medium 214 and the structure in which the recording medium 214 is transferred between the gripper provided in another impression cylinder or the transfer cylinder are the same, and The gripper 280 </ b> A and the gripper 280 </ b> B are arranged at symmetrical positions moved by 180 ° in the rotation direction of the pressure drum 234 on the outer peripheral surface of the pressure drum 234.

グリッパー280A,280Bにより記録媒体214の先端部を狭持した状態で渡し胴232〜262及び圧胴234〜264を所定の方向に回転させると、渡し胴232〜262及び圧胴234〜264の外周面に沿って記録媒体214が回転搬送される。   When the transfer cylinders 232 to 262 and the impression cylinders 234 to 264 are rotated in a predetermined direction with the gripper 280A and 280B holding the leading end of the recording medium 214, the outer circumferences of the transfer cylinders 232 to 262 and the impression cylinders 234 to 264 are rotated. The recording medium 214 is rotated and conveyed along the surface.

なお、図19中、圧胴234に備えられるグリッパー280A,280Bのみ符号を付し、他の圧胴及び渡し胴のグリッパーの符号は省略する。   In FIG. 19, only the grippers 280 </ b> A and 280 </ b> B provided in the pressure drum 234 are denoted by reference numerals, and the other grippers of the pressure drum and the transfer drum are omitted.

給紙部220に収容されている記録媒体(枚葉紙)214が処理液塗布部230に給紙されると、圧胴234の外周面に保持された記録媒体214の記録面に、凝集処理液(以下、単に「処理液」と記載することがある。)が付与される。なお、「記録媒体214の記録面」とは、圧胴234〜264の保持された状態における外側面であり、圧胴234〜264に保持される面と反対面である。   When the recording medium (sheet) 214 accommodated in the paper supply unit 220 is fed to the treatment liquid application unit 230, the aggregation process is performed on the recording surface of the recording medium 214 held on the outer peripheral surface of the impression cylinder 234. A liquid (hereinafter simply referred to as “treatment liquid”) is applied. The “recording surface of the recording medium 214” is an outer surface in a state where the pressure drums 234 to 264 are held, and is a surface opposite to a surface held by the pressure drums 234 to 264.

その後、凝集処理液が付与された記録媒体214は描画部240に送出され、描画部240において記録面の凝集処理液が付与された領域に色インクが付与され、所望の画像が形成される。   Thereafter, the recording medium 214 to which the aggregation processing liquid has been applied is sent to the drawing unit 240, and color ink is applied to the area of the recording surface to which the aggregation processing liquid has been applied, thereby forming a desired image.

さらに、該色インクによる画像が形成された記録媒体214は乾燥処理部250に送られ、乾燥処理部250において乾燥処理が施されるとともに、乾燥処理後に定着処理部260に送られ、定着処理が施される。乾燥処理及び定着処理が施されることで、記録媒体214上に形成された画像が堅牢化される。このようにして、記録媒体214の記録面に所望の画像が形成され、該画像が記録媒体214の記録面に定着した後に、排出部270から装置外部に搬送される。   Further, the recording medium 214 on which the image of the color ink is formed is sent to the drying processing unit 250, where the drying processing unit 250 performs the drying processing, and after the drying processing, the recording medium 214 is sent to the fixing processing unit 260 to perform the fixing processing. Applied. By performing the drying process and the fixing process, the image formed on the recording medium 214 is fastened. In this manner, a desired image is formed on the recording surface of the recording medium 214, and after the image is fixed on the recording surface of the recording medium 214, the image is conveyed from the discharge unit 270 to the outside of the apparatus.

以下、インクジェット記録装置200の各部(給紙部220、処理液塗布部230、描画部240、乾燥処理部250、定着処理部260、排出部270)について詳細に説明する。   Hereinafter, each part (the paper feeding unit 220, the processing liquid application unit 230, the drawing unit 240, the drying processing unit 250, the fixing processing unit 260, and the discharge unit 270) of the ink jet recording apparatus 200 will be described in detail.

(給紙部)
給紙部220は、給紙トレイ222と不図示の送り出し機構が設けられ、記録媒体214は給紙トレイ222から一枚ずつ送り出されるように構成されている。給紙トレイ222から送り出された記録媒体214は、渡し胴(給紙胴)232のグリッパー(不図示)の位置に先端部が位置するように不図示のガイド部材によって位置決めされて一旦停止する。そして、グリッパー(不図示)が記録媒体214の先端部を挟んで保持し、処理液胴234に備えられるグリッパーとの間で記録媒体214の受け渡しを行う。
(Paper Feeder)
The paper feeding unit 220 is provided with a paper feeding tray 222 and a feeding mechanism (not shown), and the recording medium 214 is configured to be fed one by one from the paper feeding tray 222. The recording medium 214 sent out from the paper feed tray 222 is positioned by a guide member (not shown) so as to be positioned at a gripper (not shown) of the transfer drum (paper feed drum) 232 and temporarily stops. A gripper (not shown) holds the leading end portion of the recording medium 214, and transfers the recording medium 214 to and from the gripper provided in the processing liquid cylinder 234.

(処理液塗布部)
処理液塗布部230は、給紙胴232から受け渡された記録媒体214を外周面に保持して記録媒体214を所定の搬送方向へ搬送する処理液胴(処理液ドラム)234と、処理液胴234の外周面に保持された記録媒体214の記録面に処理液を付与する処理液塗布部230と、含んで構成されている。処理液胴234を図17における反時計回りに回転させると、記録媒体214は処理液胴234の外周面に沿って反時計回り方向に回転搬送される。
(Processing liquid application part)
The processing liquid coating unit 230 includes a processing liquid drum (processing liquid drum) 234 that holds the recording medium 214 delivered from the paper feed cylinder 232 on the outer peripheral surface and transports the recording medium 214 in a predetermined transport direction, and a processing liquid. A treatment liquid application unit 230 that applies treatment liquid to the recording surface of the recording medium 214 held on the outer peripheral surface of the cylinder 234 is configured. When the processing liquid cylinder 234 is rotated counterclockwise in FIG. 17, the recording medium 214 is rotated and conveyed in the counterclockwise direction along the outer peripheral surface of the processing liquid cylinder 234.

図19に示す処理液塗布部230は、処理液胴234の外周面(記録媒体保持面)と対向する位置に設けられている。処理液塗布部230の構成例として、処理液が貯留される処理液容器と、処理液容器の処理液に一部が浸漬され、処理液容器内の処理液を汲み上げる汲み上げローラと、汲み上げローラにより汲み上げられた処理液を記録媒体214上に移動させる塗布ローラ(ゴムローラ)と、を含んで構成される態様が挙げられる。   The processing liquid application unit 230 shown in FIG. 19 is provided at a position facing the outer peripheral surface (recording medium holding surface) of the processing liquid cylinder 234. As a configuration example of the processing liquid application unit 230, a processing liquid container in which the processing liquid is stored, a pumping roller that is partially immersed in the processing liquid in the processing liquid container, and pumps up the processing liquid in the processing liquid container, and a pumping roller An embodiment including an application roller (rubber roller) that moves the pumped processing liquid onto the recording medium 214 is exemplified.

なお、該塗布ローラを上下方向(処理液胴234の外周面の法線方向)に移動させる塗布ローラ移動機構を備え、記録媒体214以外の部分に処理液の塗布を行わないように構成する態様が好ましい。また、記録媒体214の先端部を挟持するグリッパー280A、280Bは、周面から突出しないように配置されている。   Note that an application roller moving mechanism for moving the application roller in the vertical direction (the normal direction of the outer peripheral surface of the processing liquid cylinder 234) is provided, and the processing liquid is not applied to portions other than the recording medium 214. Is preferred. The grippers 280A and 280B that sandwich the leading end of the recording medium 214 are arranged so as not to protrude from the peripheral surface.

処理液塗布部230により記録媒体214に付与される処理液は、描画部240で付与されるインク中の色材(顔料)を凝集させる色材凝集剤を含有し、記録媒体214上で処理液とインクとが接触すると、インク中の色材と溶媒との分離が促進される。   The treatment liquid applied to the recording medium 214 by the treatment liquid application unit 230 contains a color material aggregating agent that aggregates the color material (pigment) in the ink applied by the drawing unit 240, and the treatment liquid is applied on the recording medium 214. And the ink come into contact with each other, the separation of the color material and the solvent in the ink is promoted.

処理液塗布部230は、記録媒体214に塗布される処理液量を計量しながら塗布することが好ましく、記録媒体214上の処理液の膜厚は、描画部240から打滴されるインク液滴の直径より十分に小さくすることが好ましい。   The treatment liquid application unit 230 is preferably applied while measuring the amount of the treatment liquid applied to the recording medium 214, and the film thickness of the treatment liquid on the recording medium 214 is determined by the ink droplets ejected from the drawing unit 240. It is preferable to make it sufficiently smaller than the diameter.

(描画部)
描画部240は、記録媒体214を保持して搬送する描画胴(描画ドラム)244と、記録媒体214を描画胴244に密着させるための用紙押さえローラ246と、記録媒体214にインクを付与するインクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yを備えている。描画胴244の基本構造は先に説明した処理液胴234と共通している。
(Drawing part)
The drawing unit 240 holds a recording medium 214 and conveys the drawing cylinder (drawing drum) 244, a sheet pressing roller 246 for bringing the recording medium 214 into close contact with the drawing cylinder 244, and an ink jet for applying ink to the recording medium 214. Heads 248M, 248K, 248C, 248Y are provided. The basic structure of the drawing cylinder 244 is common to the processing liquid cylinder 234 described above.

用紙押さえローラ246は、描画胴244の外周面に記録媒体214を密着させるためのガイド部材であり、描画胴244の外周面に対向し、渡し胴242と描画胴244との記録媒体214の受渡位置よりも記録媒体214の搬送方向下流側であり、且つ、インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yよりも記録媒体214の搬送方向上流側に配置される。   The sheet pressing roller 246 is a guide member for bringing the recording medium 214 into close contact with the outer peripheral surface of the drawing cylinder 244, faces the outer peripheral surface of the drawing cylinder 244, and delivers the recording medium 214 between the transfer cylinder 242 and the drawing cylinder 244. It is disposed downstream of the position in the transport direction of the recording medium 214 and upstream of the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y in the transport direction of the recording medium 214.

また、用紙押さえローラ246と記録媒体214の搬送方向における最上流側のインクジェットヘッド248Yとの間には、用紙浮き検出センサ(不図示)が配置されている。該用紙浮き検出センサは、記録媒体214がインクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yの直下に進入する直前の浮き量を検出している。本例に示すインクジェット記録装置200は、用紙浮き検出センサにより検出された記録媒体214の浮き量が所定のしきい値を超える場合には、その旨を報知するとともに記録媒体214の搬送を中断させるように構成されている。   Further, a paper floating detection sensor (not shown) is disposed between the paper pressing roller 246 and the uppermost ink jet head 248Y in the conveyance direction of the recording medium 214. The sheet floating detection sensor detects the amount of floating immediately before the recording medium 214 enters immediately below the inkjet heads 248M, 248K, 248C, 248Y. In the case where the floating amount of the recording medium 214 detected by the paper floating detection sensor exceeds a predetermined threshold, the inkjet recording apparatus 200 shown in this example notifies that fact and interrupts the conveyance of the recording medium 214. It is configured as follows.

渡し胴242から描画胴244に受け渡された記録媒体214は、グリッパー(符号省略)によって先端が保持された状態で回転搬送される際に、用紙押さえローラ246によって押圧され、描画胴244の外周面に密着する。このようにして、記録媒体214を描画胴244の外周面に密着させた後に、描画胴244の外周面から浮き上がりのない状態で、インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yの直下の印字領域に送られる。   The recording medium 214 transferred from the transfer cylinder 242 to the drawing cylinder 244 is pressed by the sheet pressing roller 246 when being rotated and conveyed with the front end held by a gripper (not shown), and the outer periphery of the drawing cylinder 244 Adhere to the surface. After the recording medium 214 is brought into close contact with the outer peripheral surface of the drawing cylinder 244 in this way, the recording medium 214 is sent to the print area immediately below the ink jet heads 248M, 248K, 248C, 248Y without being lifted from the outer peripheral surface of the drawing cylinder 244. It is done.

インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yはそれぞれ、マゼンダ(M)、黒(K)、シアン(C)、イエロー(Y)の4色のインクに対応しており、描画胴244の回転方向(図17における反時計回り方向)に上流側から順に配置されるとともに、インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yのインク吐出面(ノズル面)が描画胴244に保持された記録媒体214の記録面と対向するように配置される。なお、「インク吐出面(ノズル面)」とは、記録媒体214の記録面と対向するインクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yの面であり、後述するインクが吐出されるノズル(図19に符号308を付して図示する。)が形成される面である。   The inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y correspond to inks of four colors, magenta (M), black (K), cyan (C), and yellow (Y), respectively, and the rotation direction of the drawing cylinder 244 (see FIG. 17 (counterclockwise direction in FIG. 17) in order from the upstream side, and the ink discharge surfaces (nozzle surfaces) of the ink jet heads 248M, 248K, 248C, 248Y face the recording surface of the recording medium 214 held by the drawing cylinder 244. To be arranged. The “ink ejection surface (nozzle surface)” is a surface of the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y that faces the recording surface of the recording medium 214, and is a nozzle that ejects ink to be described later (reference numeral in FIG. 19). This is a surface on which 308 is attached).

また、図18に示すインクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yは、描画胴244の外周面に保持された記録媒体214の記録面とインクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yのノズル面が略平行となるように、水平面に対して傾けられて配置されている。   In addition, in the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y shown in FIG. 18, the recording surface of the recording medium 214 held on the outer peripheral surface of the drawing cylinder 244 and the nozzle surfaces of the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y are substantially parallel. In such a manner, it is arranged to be inclined with respect to the horizontal plane.

インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yは、記録媒体214における画像形成領域の最大幅(記録媒体214の搬送方向と直交する方向の長さ)に対応する長さを有するフルライン型のヘッドであり、記録媒体214の搬送方向と直交する方向に延在するように固定設置される。また、インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yのそれぞれは、詳細を後述するインク供給装置からインクが供給される。   The inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y are full-line heads having a length corresponding to the maximum width of the image forming area in the recording medium 214 (the length in the direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium 214). The recording medium 214 is fixedly installed so as to extend in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium 214. Inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y are each supplied with ink from an ink supply device that will be described in detail later.

インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yのノズル面(液体吐出面)には、記録媒体214の画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルがマトリクス配置されて形成されている。   On the nozzle surfaces (liquid ejection surfaces) of the inkjet heads 248M, 248K, 248C, 248Y, nozzles for ejecting ink are formed in a matrix arrangement over the entire width of the image forming area of the recording medium 214.

記録媒体214がインクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yの直下の印字領域に搬送されると、インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yから記録媒体214の凝集処理液が付与された領域に画像データに基づいて各色のインクが吐出(打滴)される。   When the recording medium 214 is transported to the printing area immediately below the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y, the image data is converted into the area where the aggregation processing liquid of the recording medium 214 is applied from the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y. Based on this, ink of each color is ejected (droplet ejection).

インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yから、対応する色インクの液滴が、描画胴244の外周面に保持された記録媒体214の記録面に向かって吐出されると、記録媒体214上で処理液とインクが接触し、インク中に分散する色材(顔料系色材)又は不溶化する色材(染料系色材)の凝集反応が発現し、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体214上に形成された画像における色材の移動(ドットの位置ずれ、ドットの色ムラ)が防止される。   When ink droplets of the corresponding color ink are ejected from the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y toward the recording surface of the recording medium 214 held on the outer peripheral surface of the drawing cylinder 244, processing is performed on the recording medium 214. The liquid and the ink come into contact with each other, and an aggregation reaction of the color material (pigment-based color material) dispersed in the ink or the color material (dye-based color material) to be insolubilized appears, and a color material aggregate is formed. This prevents color material movement (dot misalignment, dot color unevenness) in the image formed on the recording medium 214.

また、描画部240の描画胴244は、処理液塗布部230の処理液胴234に対して構造上分離しているので、インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yに処理液が付着することがなく、インクの吐出異常の要因を低減することができる。   Further, since the drawing cylinder 244 of the drawing unit 240 is structurally separated from the processing liquid cylinder 234 of the processing liquid application unit 230, the processing liquid does not adhere to the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y. In addition, the cause of abnormal ink ejection can be reduced.

なお、本例では、MKCYの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。   In this example, the configuration of MKCY standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special colors are used as necessary. Ink may be added. For example, it is possible to add an inkjet head that discharges light-colored ink such as light cyan and light magenta, and the arrangement order of the color heads is not particularly limited.

(乾燥処理部)
乾燥処理部250は、画像形成後の記録媒体214を保持して搬送する乾燥胴(乾燥ドラム)254と、該記録媒体214上の水分(液体成分)を蒸発させる乾燥処理を施す乾燥処理装置256を備えている。なお、乾燥胴254の基本構造は、先に説明した処理液胴234及び描画胴244と共通しているので、ここでの説明は省略する。
(Dry processing part)
The drying processing unit 250 holds a drying drum (drying drum) 254 that holds and conveys the recording medium 214 after image formation, and a drying processing device 256 that performs a drying process for evaporating moisture (liquid component) on the recording medium 214. It has. The basic structure of the drying cylinder 254 is the same as that of the processing liquid cylinder 234 and the drawing cylinder 244 described above, and a description thereof is omitted here.

乾燥処理装置256は、乾燥胴254の外周面に対向する位置に配置され、記録媒体214に存在する水分を蒸発させる処理部である。描画部240により記録媒体214にインクが付与されると、処理液とインクとの凝集反応により分離したインクの液体成分(溶媒成分)及び処理液の液体成分(溶媒成分)が記録媒体214上に残留してしまうので、かかる液体成分を除去する必要がある。   The drying processing device 256 is a processing unit that is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the drying drum 254 and evaporates moisture present in the recording medium 214. When ink is applied to the recording medium 214 by the drawing unit 240, the liquid component (solvent component) of the ink and the liquid component (solvent component) of the processing liquid separated by the aggregation reaction between the processing liquid and the ink are placed on the recording medium 214. Since it remains, it is necessary to remove such a liquid component.

乾燥処理装置256は、ヒータによる加熱、ファンによる送風、又はこれらを併用して記録媒体214上に存在する液体成分を蒸発させる乾燥処理を施し、記録媒体214上の液体成分を除去するための処理部である。記録媒体214に付与される加熱量及び送風量は、記録媒体214上に残留する水分量、記録媒体214の種類、及び記録媒体214の搬送速度(乾燥処理時間)等のパラメータに応じて適宜設定される。   The drying processing device 256 performs a drying process for evaporating a liquid component existing on the recording medium 214 by heating with a heater, blowing with a fan, or a combination thereof, and a process for removing the liquid component on the recording medium 214. Part. The amount of heating and the amount of air supplied to the recording medium 214 are appropriately set according to parameters such as the amount of moisture remaining on the recording medium 214, the type of the recording medium 214, and the conveyance speed (drying processing time) of the recording medium 214. Is done.

乾燥処理装置256による乾燥処理が行われる際に、乾燥処理部250の乾燥胴254は、描画部240の描画胴244に対して構造上分離しているので、インクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yにおいて、熱又は送風によるヘッドメニスカス部の乾燥によるインクの吐出異常の要因を低減することができる。   When the drying processing by the drying processing device 256 is performed, the drying cylinder 254 of the drying processing unit 250 is structurally separated from the drawing cylinder 244 of the drawing unit 240, and thus the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y. In this case, it is possible to reduce the cause of abnormal ink ejection due to drying of the head meniscus by heat or air blowing.

記録媒体214のコックリングの矯正効果を発揮させるために、乾燥胴254の曲率を0.002(1/mm)以上とするとよい。また、乾燥処理後の記録媒体の湾曲(カール)を防止するために、乾燥胴254の曲率を0.0033(1/mm)以下とするとよい。   In order to exhibit the cockling correction effect of the recording medium 214, the curvature of the drying drum 254 is preferably 0.002 (1 / mm) or more. In order to prevent the recording medium from being curved (curled) after the drying process, the curvature of the drying cylinder 254 is preferably 0.0033 (1 / mm) or less.

また、乾燥胴254の表面温度を調整する手段(例えば、内蔵ヒータ)を備え、該表面温度を50℃以上に調整するとよい。記録媒体214の裏面から加熱処理を施すことによって乾燥が促進され、次段の定着処理時における画像破壊が防止される。かかる態様において、乾燥胴254の外周面に記録媒体214を密着させる手段を具備するとさらに効果的である。記録媒体214を密着させる手段の一例として、真空吸着、静電吸着などが挙げられる。   In addition, a means (for example, a built-in heater) for adjusting the surface temperature of the drying drum 254 may be provided, and the surface temperature may be adjusted to 50 ° C. or higher. By performing heat treatment from the back surface of the recording medium 214, drying is promoted, and image destruction during the subsequent fixing process is prevented. In this embodiment, it is more effective to provide means for bringing the recording medium 214 into close contact with the outer peripheral surface of the drying drum 254. As an example of means for closely attaching the recording medium 214, vacuum adsorption, electrostatic adsorption, and the like can be given.

なお、乾燥胴254の表面温度の上限については、特に限定されるものではないが、乾燥胴254の表面に付着したインクをクリーニングするなどのメンテナンス作業の安全性(高温による火傷防止)の観点から75℃以下(より好ましくは60℃以下)に設定されることが好ましい。   The upper limit of the surface temperature of the drying cylinder 254 is not particularly limited, but from the viewpoint of safety of maintenance work (such as prevention of burns due to high temperatures) such as cleaning of ink adhering to the surface of the drying cylinder 254. It is preferably set to 75 ° C. or lower (more preferably 60 ° C. or lower).

このように構成された乾燥胴254の外周面に、記録媒体214の記録面が外側を向くように(すなわち、記録媒体214の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で)保持し、回転搬送しながら乾燥処理を施すことで、記録媒体214のシワや浮きに起因する乾燥ムラが確実に防止される。   The drying drum 254 configured in this manner is held on the outer peripheral surface of the recording medium 214 so that the recording surface of the recording medium 214 faces outward (that is, in a state where the recording surface of the recording medium 214 is convex). By performing the drying process while rotating and transporting, drying unevenness due to wrinkling and floating of the recording medium 214 is surely prevented.

(定着処理部)
定着処理部260は、記録媒体214を保持して搬送する定着胴(定着ドラム)264と、画像形成がされ、さらに、液体が除去された記録媒体214に加熱処理を施すヒータ266と、該記録媒体214を記録面側から押圧する定着ローラ268と、を備えて構成される。なお、定着胴264基本構造は処理液胴234、描画胴244、及び乾燥胴254と共通しているので、ここでの説明は省略する。ヒータ266及び定着ローラ268は、定着胴264の外周面に対向する位置に配置され、定着胴264の回転方向(図17において反時計回り方向)の上流側から順に配置される。
(Fixing processing part)
The fixing processing unit 260 includes a fixing drum (fixing drum) 264 that holds and conveys the recording medium 214, a heater 266 that performs heat treatment on the recording medium 214 on which an image is formed and liquid is removed, and the recording And a fixing roller 268 that presses the medium 214 from the recording surface side. The basic structure of the fixing cylinder 264 is the same as that of the processing liquid cylinder 234, the drawing cylinder 244, and the drying cylinder 254, and a description thereof is omitted here. The heater 266 and the fixing roller 268 are disposed at positions facing the outer peripheral surface of the fixing cylinder 264, and are sequentially disposed from the upstream side in the rotation direction of the fixing cylinder 264 (counterclockwise direction in FIG. 17).

定着処理部260では、記録媒体214の記録面に対してヒータ266による予備加熱処理が施されるとともに、定着ローラ268による定着処理が施される。ヒータ266の加熱温度は記録媒体の種類、インクの種類(インクに含有するポリマー微粒子の種類)などに応じて適宜設定される。例えば、インクに含有するポリマー微粒子のガラス転移点温度や最低造膜温度とする態様が考えられる。   In the fixing processing unit 260, the recording surface of the recording medium 214 is subjected to preheating processing by the heater 266 and fixing processing by the fixing roller 268. The heating temperature of the heater 266 is appropriately set according to the type of recording medium, the type of ink (the type of polymer fine particles contained in the ink), and the like. For example, a mode in which the glass transition temperature and the minimum film forming temperature of the polymer fine particles contained in the ink are considered.

定着ローラ268は、乾燥させたインクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性ポリマー微粒子を溶着し、インクを被膜化させるためのローラ部材であり、記録媒体214を加熱加圧するように構成される。具体的には、定着ローラ268は、定着胴264に対して圧接するように配置されており、定着胴264との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体214は、定着ローラ268と定着胴264との間に挟まれ、所定のニップ圧でニップされ、定着処理が行われる。   The fixing roller 268 is a roller member that heats and presses the dried ink to weld the self-dispersing polymer fine particles in the ink to form a film of the ink, and is configured to heat and press the recording medium 214. The Specifically, the fixing roller 268 is disposed so as to be in pressure contact with the fixing cylinder 264 and constitutes a nip roller with the fixing cylinder 264. As a result, the recording medium 214 is sandwiched between the fixing roller 268 and the fixing cylinder 264, and is nipped with a predetermined nip pressure, and fixing processing is performed.

定着ローラ268の構成例として、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成する態様が挙げられる。かかる加熱ローラで記録媒体214を加熱することによって、インクに含まれるポリマー微粒子のガラス転移点温度以上の熱エネルギーが付与されると、該ポリマー微粒子が溶融して画像の表面に透明の被膜が形成される。   As an example of the configuration of the fixing roller 268, an embodiment in which the fixing roller 268 is configured by a heating roller in which a halogen lamp is incorporated in a metal pipe such as aluminum having good thermal conductivity can be given. By heating the recording medium 214 with such a heating roller, when thermal energy equal to or higher than the glass transition temperature of the polymer fine particles contained in the ink is applied, the polymer fine particles melt to form a transparent film on the surface of the image. Is done.

この状態で記録媒体214の記録面に加圧を施すと、記録媒体214の凹凸に溶融したポリマー微粒子が押し込み定着されるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、好ましい光沢性を得ることができる。なお、画像層の厚みやポリマー微粒子のガラス転移点温度特性に応じて、定着ローラ268を複数段設けた構成も好ましい。   When pressure is applied to the recording surface of the recording medium 214 in this state, the polymer fine particles melted into the unevenness of the recording medium 214 are pressed and fixed, and the unevenness of the image surface is leveled, so that preferable glossiness can be obtained. A configuration in which a plurality of fixing rollers 268 are provided in accordance with the thickness of the image layer and the glass transition temperature characteristics of the polymer particles is also preferable.

また、定着ローラ268の表面硬度は71°以下であることが好ましい。定着ローラ268の表面をより軟質化することで、コックリングにより生じた記録媒体214の凹凸に対して追随効果を期待でき、記録媒体214の凹凸に起因する定着ムラがより効果的に防止される。   The surface hardness of the fixing roller 268 is preferably 71 ° or less. By making the surface of the fixing roller 268 softer, a tracking effect can be expected with respect to the unevenness of the recording medium 214 caused by cockling, and fixing unevenness due to the unevenness of the recording medium 214 is more effectively prevented. .

図19に示すインクジェット記録装置200は、定着処理部260の処理領域の後段(記録媒体搬送方向の下流側)には、インラインセンサ282が設けられている。インラインセンサ282は、記録媒体214に形成された画像(又は記録媒体214の余白領域に形成されたチェックパターン)を読み取るためのセンサであり、CCDラインセンサが好適に用いられる。   In the inkjet recording apparatus 200 shown in FIG. 19, an inline sensor 282 is provided at the subsequent stage (downstream in the recording medium conveyance direction) of the processing area of the fixing processing unit 260. The inline sensor 282 is a sensor for reading an image formed on the recording medium 214 (or a check pattern formed in a blank area of the recording medium 214), and a CCD line sensor is preferably used.

本例に示すインクジェット記録装置200は、インラインセンサ282の読取結果に基づいてインクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yの吐出異常の有無が判断される。また、インラインセンサ282は、水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段を含む態様も可能である。かかる態様において、水分量、表面温度、光沢度の読取結果に基づいて、乾燥処理部250の処理温度や定着処理部260の加熱温度及び加圧圧力などのパラメータを適宜調整し、装置内部の温度変化や各部の温度変化に対応して、上記制御パラメータが適宜調整される。   In the ink jet recording apparatus 200 shown in this example, the presence or absence of ejection abnormality of the ink jet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y is determined based on the reading result of the inline sensor 282. Further, the inline sensor 282 may include a measuring unit for measuring a moisture amount, a surface temperature, a glossiness, and the like. In such an embodiment, parameters such as the processing temperature of the drying processing unit 250, the heating temperature of the fixing processing unit 260, and the pressurizing pressure are appropriately adjusted based on the reading results of the moisture amount, the surface temperature, and the glossiness, and the temperature inside the apparatus. The control parameter is adjusted as appropriate in accordance with the change and the temperature change of each part.

(排出部)
図17に示すように、定着処理部260に続いて排出部270が設けられている。排出部270は、張架ローラ272A,272Bに巻きかけられた無端状の搬送チェーン274と、画像形成後の記録媒体214が収容される排出トレイ276と、を備えて構成されている。
(Discharge part)
As shown in FIG. 17, a discharge unit 270 is provided following the fixing processing unit 260. The discharge unit 270 includes an endless conveyance chain 274 wound around the stretching rollers 272A and 272B, and a discharge tray 276 that stores the recording medium 214 after image formation.

定着処理部260から送り出された定着処理後の記録媒体214は、搬送チェーン274によって搬送され、排出トレイ276に排出される。   The recording medium 214 after the fixing process sent out from the fixing processing unit 260 is transported by the transport chain 274 and discharged to the discharge tray 276.

〔インクジェットヘッドの構造〕
次に、描画部240に具備されるインクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yの構造の一例について説明する。なお、各色に対応するインクジェットヘッド248M,248K,248C,248Yの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号300によってインクジェットヘッド(以下、単に「ヘッド」ともいう。)を示すものとする。
[Inkjet head structure]
Next, an example of the structure of the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y provided in the drawing unit 240 will be described. In addition, since the structures of the inkjet heads 248M, 248K, 248C, and 248Y corresponding to the respective colors are the same, hereinafter, the inkjet head (hereinafter also simply referred to as “head”) is represented by reference numeral 300. And

図20は、インクジェットヘッド300の概略構成図であり、同図はインクジェットヘッド300から記録媒体の記録面を見た図(ヘッドの平面透視図)となっている。同図に示すヘッド300は、n個のヘッドモジュール302‐i(iは1からnの整数)をヘッド300の長手方向に沿って一列につなぎ合わせてマルチヘッドを構成している。また、各ヘッドモジュール302‐iは、ヘッド300の短手方向の両側からヘッドカバー304,306によって支持されている。なお、ヘッドモジュール302を千鳥状に配置してマルチヘッドを構成することも可能である。   FIG. 20 is a schematic configuration diagram of the inkjet head 300, which is a diagram (a plan perspective view of the head) of the recording surface of the recording medium as viewed from the inkjet head 300. FIG. The head 300 shown in the figure forms a multi-head by connecting n head modules 302-i (i is an integer from 1 to n) in a line along the longitudinal direction of the head 300. Each head module 302-i is supported by head covers 304 and 306 from both sides of the head 300 in the short direction. It is also possible to configure a multi-head by arranging the head modules 302 in a staggered manner.

複数のサブヘッドにより構成されるマルチヘッドの適用例として、記録媒体の全幅に対応したフルライン型ヘッドが挙げられる。フルライン型ヘッドは、記録媒体の移動方向(副走査方向)と直交する方向(主走査方向)について、記録媒体の主走査方向における長さ(幅)に対応して、複数のノズル(図21に符号308を付して図示する。)が並べられた構造を有している。かかる構造を有するヘッド300と記録媒体とを相対的に一回だけ走査させて画像記録を行う、いわゆるシングルパス画像記録方式により、記録媒体の全面にわたって画像を形成し得る。   As an application example of a multi-head configured by a plurality of sub-heads, a full-line head corresponding to the entire width of a recording medium can be given. The full-line head has a plurality of nozzles (FIG. 21) corresponding to the length (width) in the main scanning direction of the recording medium in the direction (main scanning direction) orthogonal to the moving direction (sub-scanning direction) of the recording medium. Are attached with a reference numeral 308.) are arranged. An image can be formed on the entire surface of the recording medium by a so-called single-pass image recording method in which image recording is performed by scanning the head 300 having such a structure and the recording medium only once relatively.

ヘッド300を構成するヘッドモジュール302‐iは、略平行四辺形の平面形状を有し、隣接するサブヘッド間にオーバーラップ部が設けられている。オーバーラップ部とは、サブヘッドのつなぎ部分であり、ヘッドモジュール302‐iの並び方向について、隣接するドットが異なるサブヘッドに属するノズルによって形成される。なお、図20に示すヘッド300は図5に示したヘッド50’と等価であり、ヘッドモジュール302はヘッドモジュール51と等価である。   The head module 302-i constituting the head 300 has a plane shape of a substantially parallelogram, and an overlap portion is provided between adjacent sub heads. The overlap portion is a connecting portion of the sub heads, and is formed by nozzles in which adjacent dots belong to different sub heads in the arrangement direction of the head modules 302-i. The head 300 shown in FIG. 20 is equivalent to the head 50 ′ shown in FIG. 5, and the head module 302 is equivalent to the head module 51.

図21は、ヘッドモジュール302‐iのノズル配列を示す平面図である。同図に示すように、各ヘッドモジュール302‐iは、ノズル308が二次元状に並べられた構造を有し、かかるヘッドモジュール302‐iを備えたヘッドは、いわゆるマトリクスヘッドと呼ばれるものである。図19に図示したヘッドモジュール302‐iは、副走査方向Yに対して角度αをなす列方向W、及び主走査方向Xに対して角度βをなす行方向Vに沿って多数のノズル308が並べられた構造を有し、主走査方向Xの実質的なノズル配置密度が高密度化されている。図21では、行方向Vに沿って並べられたノズル群(ノズル行)は符号310を付し、列方向Wに沿って並べられたノズル群(ノズル列)は符号312を付して図示されている。   FIG. 21 is a plan view showing the nozzle arrangement of the head module 302-i. As shown in the figure, each head module 302-i has a structure in which nozzles 308 are two-dimensionally arranged, and a head including such a head module 302-i is a so-called matrix head. . The head module 302-i illustrated in FIG. 19 includes a number of nozzles 308 along a column direction W that forms an angle α with respect to the sub-scanning direction Y and a row direction V that forms an angle β with respect to the main scanning direction X. It has an aligned structure, and the substantial nozzle arrangement density in the main scanning direction X is increased. In FIG. 21, the nozzle group (nozzle row) arranged along the row direction V is denoted by reference numeral 310, and the nozzle group (nozzle row) arranged along the column direction W is denoted by reference numeral 312. ing.

なお、ノズル308のマトリクス配置の他の例として、主走査方向Xに沿う行方向、及び主走査方向Xに対して斜め方向の列方向に沿って複数のノズル308を配置する構成が挙げられる。   Another example of the matrix arrangement of the nozzles 308 is a configuration in which a plurality of nozzles 308 are arranged along the row direction along the main scanning direction X and the column direction oblique to the main scanning direction X.

図22は、記録素子単位となる1チャンネル分の液滴吐出素子(1つのノズル308に対応したインク室ユニット)の立体的構成を示す断面図である。同図に示すように、本例のヘッド300(ヘッドモジュール302)は、ノズル308が形成されたノズルプレート314と、圧力室316や共通流路318等の流路が形成された流路板320等を積層接合した構造から成る。ノズルプレート314は、ヘッド300のノズル面314Aを構成し、各圧力室316にそれぞれ連通する複数のノズル308が2次元的に形成されている。   FIG. 22 is a cross-sectional view showing a three-dimensional configuration of one channel of droplet discharge elements (ink chamber units corresponding to one nozzle 308) serving as a recording element unit. As shown in the figure, a head 300 (head module 302) of this example includes a nozzle plate 314 in which nozzles 308 are formed, and a flow path plate 320 in which flow paths such as a pressure chamber 316 and a common flow path 318 are formed. It has a structure in which etc. are laminated and joined. The nozzle plate 314 constitutes the nozzle surface 314A of the head 300, and a plurality of nozzles 308 communicating with the pressure chambers 316 are two-dimensionally formed.

流路板320は、圧力室316の側壁部を構成するとともに、共通流路318から圧力室316にインクを導く個別供給路の絞り部(最狭窄部)としての供給口322を形成する流路形成部材である。なお、説明の便宜上、図22では簡略的に図示しているが、流路板320は一枚又は複数の基板を積層した構造である。   The flow path plate 320 constitutes a side wall portion of the pressure chamber 316 and a flow path forming a supply port 322 as a narrowed portion (most narrowed portion) of an individual supply path that guides ink from the common flow path 318 to the pressure chamber 316. It is a forming member. Note that, for convenience of explanation, the flow path plate 320 has a structure in which one or a plurality of substrates are stacked, although it is illustrated schematically in FIG.

ノズルプレート314及び流路板320は、シリコンを材料として半導体製造プロセスによって所要の形状に加工することが可能である。   The nozzle plate 314 and the flow path plate 320 can be processed into a required shape by a semiconductor manufacturing process using silicon as a material.

共通流路318はインク供給源たるインクタンク(不図示)と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路318を介して各圧力室316に供給される。   The common flow path 318 communicates with an ink tank (not shown) as an ink supply source, and the ink supplied from the ink tank is supplied to each pressure chamber 316 via the common flow path 318.

圧力室316の一部の面(図22における天面)を構成する振動板324には、個別電極326及び下部電極328を備え、個別電極326と下部電極328との間に圧電体330がはさまれた構造を有するピエゾアクチュエータ332が接合されている。振動板324を金属薄膜や金属酸化膜により構成すると、ピエゾアクチュエータ332の下部電極328に相当する共通電極として機能する。なお、樹脂などの非導電性材料によって振動板を形成する態様では、振動板部材の表面に金属などの導電材料による下部電極層が形成される。   A diaphragm 324 constituting a part of the pressure chamber 316 (the top surface in FIG. 22) includes an individual electrode 326 and a lower electrode 328, and the piezoelectric body 330 is interposed between the individual electrode 326 and the lower electrode 328. A piezoelectric actuator 332 having a sandwiched structure is joined. When the diaphragm 324 is formed of a metal thin film or a metal oxide film, it functions as a common electrode corresponding to the lower electrode 328 of the piezo actuator 332. In the aspect in which the diaphragm is formed of a non-conductive material such as resin, a lower electrode layer made of a conductive material such as metal is formed on the surface of the diaphragm member.

個別電極326に駆動電圧を印加することによってピエゾアクチュエータ332が変形して圧力室316の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル308からインクが吐出される。インク吐出後、ピエゾアクチュエータ332が元の状態に戻る際、共通流路318から供給口322を通って新しいインクが圧力室316に再充填される。   By applying a driving voltage to the individual electrode 326, the piezo actuator 332 is deformed to change the volume of the pressure chamber 316, and ink is ejected from the nozzle 308 due to the pressure change accompanying this. When the piezo actuator 332 returns to its original state after ink ejection, new ink is refilled into the pressure chamber 316 from the common flow path 318 through the supply port 322.

かかる構造を有するインク室ユニットを図19に示す如く、主走査方向Xと角度βをなす行方向V及び副走査方向Yに対して角度αをなす列方向Wに沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。かかるマトリクス配列において、副走査方向Yの隣接ノズル間隔をLとするとき、主走査方向Xについては実質的に各ノズル308が一定のピッチP=L/tanθで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。 As shown in FIG. 19, the ink chamber unit having such a structure is latticed in a fixed arrangement pattern along a row direction V that forms an angle β with the main scanning direction X and a column direction W that forms an angle α with respect to the sub-scanning direction Y. The high-density nozzle head of this example is realized by arranging a large number in the shape. In this matrix arrangement, when the interval between adjacent nozzles in the sub-scanning direction Y is L s , the nozzles 308 are substantially linearly arranged at a constant pitch P = L s / tan θ in the main scanning direction X. Can be handled equivalently.

本例では、ヘッド300に設けられたノズル308から吐出させるインクの吐出力発生手段としてピエゾアクチュエータ332を適用したが、圧力室316内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。   In this example, the piezo actuator 332 is applied as a means for generating ink ejection force to be ejected from the nozzle 308 provided in the head 300. However, a heater is provided in the pressure chamber 316, and the pressure of film boiling caused by heating of the heater is used. It is also possible to apply a thermal method that ejects ink.

10、10’、100…インク供給装置、12…供給流路、14…供給バルブ、18…供給サブタンク、20…供給ポンプ、22…弾性膜、24…液室、26…気室、32…エア流路、34…エアコネクトバルブ、36…エアタンク、38、138…大気連通流路、40、140…エアバルブ、42…リリーフバルブ、44、144…圧力センサ、50…インクジェットヘッド、112…回収流路、118…回収サブタンク、120…回収ポンプ、200…インクジェット記録装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10 ', 100 ... Ink supply apparatus, 12 ... Supply flow path, 14 ... Supply valve, 18 ... Supply sub tank, 20 ... Supply pump, 22 ... Elastic film, 24 ... Liquid chamber, 26 ... Air chamber, 32 ... Air Flow path, 34 ... Air connect valve, 36 ... Air tank, 38, 138 ... Atmospheric communication flow path, 40, 140 ... Air valve, 42 ... Relief valve, 44, 144 ... Pressure sensor, 50 ... Inkjet head, 112 ... Recovery flow path 118 ... Recovery sub tank, 120 ... Recovery pump, 200 ... Inkjet recording apparatus

Claims (5)

所定の容積を有する密閉された容器が第1の弾性膜によって第1の気室と第1の液室とに仕切られて構成されており、前記第1の液室が、ノズルおよび流路を有する液滴吐出ヘッドに連通する第1のタンクと、
前記第1のタンクに液体を送液、または、排出する第1の送液手段と、
前記第1の気室と一方の端が連通する第1の気体流路と、
前記第1の気体流路の他方の端と連通する第1の気体貯留部と、
前記第1の気室と前記第1の気体貯留部との連通又は遮断を切り換える第1の気体流路切換手段と、
前記第1の気体貯留部と一方の端が連通され、他方の端が大気と連通する第1の大気連通路と、
前記第1の気体貯留部の大気開放または大気との遮断を切り換える第1の大気連通路切換手段と、
前記第1の気体流路上で、前記第1の気室と前記第1の気体流路切換手段の間に、前記第1の気室および前記第1の気体流路の圧力を検知する第1の気体圧力検知手段と、を備え、
前記第1の弾性膜が前記第1の気室の壁面に張り付く第1の液室の圧力に対応する第1の気室の圧力をPairとした時、
前記第1の気室の圧力Pairを記録する記録手段と、
前記第1の気体流路切換手段が前記第1の気室と前記第1の気体貯留部と連通した状態、および、前記第1の大気連通路が大気と遮断した状態で、前記第1の送液手段を制御し、前記第1の液室に、前記第1の送液手段で前記第1の気体圧力検知手段の圧力がPairになるまで液体を送液した後、前記第1の気室と前記第1の気体貯留部とが遮断するように切り換える前記第1の気体流路切換手段を制御する第1の弾性膜固定制御手段と、
を備える圧力調整装置。
A sealed container having a predetermined volume is configured to be divided into a first air chamber and a first liquid chamber by a first elastic film, and the first liquid chamber includes a nozzle and a flow path. A first tank communicating with a droplet discharge head having
A first liquid feeding means for feeding or discharging a liquid to the first tank;
A first gas flow path having one end communicating with the first air chamber;
A first gas reservoir communicating with the other end of the first gas flow path;
First gas flow path switching means for switching communication or blocking between the first air chamber and the first gas reservoir;
A first atmosphere communication path in which one end communicates with the first gas storage section and the other end communicates with the atmosphere;
A first atmosphere communication path switching means for switching between opening the atmosphere of the first gas storage section or blocking the atmosphere with the atmosphere;
First detecting the pressure of the first air chamber and the first gas channel between the first gas chamber and the first gas channel switching means on the first gas channel. Gas pressure detection means, and
When the pressure of the first air chamber corresponding to the pressure of the first liquid chamber where the first elastic film sticks to the wall surface of the first air chamber is Pair 1 ,
Recording means for recording the pressure Pair 1 of the first air chamber;
In a state where the first gas flow path switching unit communicates with the first air chamber and the first gas storage unit, and in a state where the first air communication path is cut off from the atmosphere, The liquid feeding means is controlled, and after the liquid is fed to the first liquid chamber until the pressure of the first gas pressure detecting means becomes Pair 1 by the first liquid feeding means, the first liquid chamber First elastic membrane fixing control means for controlling the first gas flow path switching means for switching so that the air chamber and the first gas storage section are shut off;
A pressure adjusting device.
所定の容積を有する密閉された容器が第2の弾性膜によって第2の気室と第2の液室とに仕切られて構成されており、前記第2の液室が、ノズルおよび流路を有する前記液滴吐出ヘッドに連通する第2のタンクと、
前記第2のタンクに液体を送液、または、排出する第2の送液手段と、
前記第2の気室と一方の端が連通する第2の気体流路と、
前記第2の気体流路の他方の端と連通する第2の気体貯留部と、
前記第2の気室と前記第2の気体貯留部との連通又は遮断を切り換える第2の気体流路切換手段と、
前記第2の気体貯留部と一方の端が連通され、他方の端が大気と連通する第2の大気連通路と、
前記第2の気体貯留部の大気開放または大気との遮断を切り換える第2の大気連通路切換手段と、
前記第2の気体流路上で、前記第2の気室と前記第2の気体流路切換手段の間に、前記第2の気室および前記第2の気体流路の圧力を検知する第2の気体圧力検知手段と、を備え、
前記第2の弾性膜が前記第2の気室の壁面に張り付く第2の液室の圧力に対応する第2の気室の圧力をPairとした時、
前記第2の気室の圧力Pairを記録する記録手段と、
前記第2の気体流路切換手段が前記第2の気室と前記第2の気体貯留部と連通した状態、および、前記第2の大気連通路が大気と遮断した状態で、前記第2の送液手段を制御し、前記第2の液室に、前記第2の送液手段で前記第2の気体圧力検知手段の圧力がPairになるまで液体を送液した後、前記第2の気室と前記第2の気体貯留部とが遮断するように切り換える前記第2の気体流路切換手段を制御する第2の弾性膜固定制御手段と、
を備える請求項に記載の圧力調整装置。
A sealed container having a predetermined volume is configured to be divided into a second air chamber and a second liquid chamber by a second elastic film, and the second liquid chamber includes a nozzle and a flow path. A second tank communicating with the liquid droplet ejection head,
A second liquid feeding means for feeding or discharging a liquid to the second tank;
A second gas flow path having one end communicating with the second air chamber;
A second gas reservoir communicating with the other end of the second gas flow path;
Second gas flow path switching means for switching communication or blocking between the second air chamber and the second gas storage unit;
A second atmosphere communication path in which one end communicates with the second gas storage section and the other end communicates with the atmosphere;
A second atmospheric communication path switching means for switching between opening the atmosphere of the second gas reservoir and blocking the atmosphere;
A second detecting the pressure of the second gas chamber and the second gas channel between the second gas chamber and the second gas channel switching means on the second gas channel. Gas pressure detection means, and
When the pressure of the second air chamber corresponding to the pressure of the second liquid chamber where the second elastic film sticks to the wall surface of the second air chamber is Pair 2 ,
Recording means for recording the pressure Pair 2 of the second air chamber;
In a state where the second gas flow path switching unit communicates with the second air chamber and the second gas storage unit, and in a state where the second air communication path is cut off from the atmosphere, The liquid feeding means is controlled, and after the liquid is fed to the second liquid chamber until the pressure of the second gas pressure detecting means becomes Pair 2 by the second liquid feeding means, the second liquid chamber A second elastic membrane fixing control means for controlling the second gas flow path switching means for switching so as to block the air chamber and the second gas storage section;
The pressure regulator according to claim 1 , comprising:
前記第1のタンクへの供給流路中にリリーフバルブを備える請求項1に記載の圧力調整装置。The pressure regulator according to claim 1, further comprising a relief valve in a supply flow path to the first tank. 前記第1のタンクおよび前記第2のタンクへの供給流路中にリリーフバルブを備える請求項に記載の圧力調整装置。 The pressure regulator according to claim 2 , further comprising a relief valve in a supply flow path to the first tank and the second tank. 請求項1からのいずれか1項に記載の圧力調整装置を備えたインクジェット記録装置。 An ink jet recording apparatus provided with a pressure regulating device according to claim 1 in any one of 4.
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