JP6314632B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えたプリンタ、ファクシミリ、プロッタ、複写機又はそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly, to an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a plotter, a copier, or a multi-function machine having a plurality of functions provided with a droplet discharge head for discharging droplets.

プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、複写機又はそれら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置等が知られている。
この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙に対して吐出して、画像形成を行うものである。この画像形成装置には、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型の画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型の画像形成装置とがある。ここで、画像形成が行われる対象物としては、用紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。また、画像形成とは、記録、印字、印写、印刷も同義語に属する。
As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a plotter, a copying machine, or a multi-function machine having a plurality of functions, for example, a liquid discharge recording type image formation using a recording head composed of a droplet discharge head for discharging ink droplets. As an apparatus, an ink jet recording apparatus or the like is known.
This liquid discharge recording type image forming apparatus forms an image by discharging ink droplets from a recording head onto a conveyed sheet. This image forming apparatus includes a serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting liquid droplets while the recording head moves in the main scanning direction, and an image by ejecting liquid droplets without moving the recording head. There is a line type image forming apparatus using a line type head to be formed. Here, the object on which image formation is performed is not limited to paper, but includes OHP and the like, which means that ink droplets, other liquids, and the like can be attached. Also called paper, recording paper, and the like. In addition, image formation also includes recording, printing, printing, and printing as synonyms.

なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは2次元画像に限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を3次元的に造形して形成された像も含む意味である。   In the present application, the “image forming apparatus” of the liquid discharge recording method is an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or the like. Means. In addition, “image formation” not only applies an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also applies an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply applying a droplet to the medium). It also means to land on. “Ink” is not limited to ink, but is used as a general term for all liquids capable of image formation, such as recording liquid, fixing processing liquid, and liquid. DNA samples, resists, pattern materials, resins and the like are also included. The term “image” is not limited to a two-dimensional image, but also includes an image given to a three-dimensionally formed image, and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.

一般的に液滴吐出ヘッドは、液体を吐出面から液滴として吐出するノズル孔を備えたノズルを複数持っている。また、液滴吐出ヘッド内には、各ノズル孔にそれぞれ連通する個別液室が設けられている。液滴吐出ヘッドは、圧力発生手段を用いて個別液室内に圧力を生じさせ、個別液室内に充填されている液体をノズル孔から瞬時に押し出すことで液滴を吐出する。圧力発生手段としては、圧電素子等の電気機械変換素子や、ヒータ等の電気熱変換素子が採用されている。各々の個別液室は、供給経路を介して共通液室と連通しており、液体は共通液室から個別液室に分配されるようになっている。共通液室は、供給口を介して液体供給源であるサブタンクとも呼ばれるヘッドタンクに接続・連通している。ヘッドタンク内の液体は、供給口を介して共通液室に供給され、更に共通液室から各個別液室に分配・供給される。   In general, a droplet discharge head has a plurality of nozzles having nozzle holes for discharging liquid as droplets from a discharge surface. Further, in the droplet discharge head, individual liquid chambers communicating with the respective nozzle holes are provided. The droplet discharge head generates a pressure in the individual liquid chamber using the pressure generating means, and discharges the droplet by instantaneously pushing out the liquid filled in the individual liquid chamber from the nozzle hole. As the pressure generating means, an electromechanical conversion element such as a piezoelectric element or an electrothermal conversion element such as a heater is employed. Each individual liquid chamber communicates with the common liquid chamber via the supply path, and the liquid is distributed from the common liquid chamber to the individual liquid chamber. The common liquid chamber is connected to and communicated with a head tank called a sub tank which is a liquid supply source via a supply port. The liquid in the head tank is supplied to the common liquid chamber via the supply port, and is further distributed and supplied from the common liquid chamber to each individual liquid chamber.

共通液室内に気泡が混入していると、印字中等に、共通液室の供給口からノズルに向かう液体の流れに乗って個別液室に気泡が入り込み、吐出不良の原因となる。しかし、液体には空気をはじめとする気体が溶存(溶けて存在することを意味する)する。気体溶存量は温度が低ければ多く、高ければ少なくなることが物理法則として知られている。ここで、気体が溶存している液体を、低温の状態から高温にすれば、溶けきれなくなった気体が泡となり、気泡が発生する。また、共通液室上流で発生した気泡が液体供給の流れに乗って共通液室に侵入する。   If air bubbles are mixed in the common liquid chamber, the bubbles enter the individual liquid chamber along the flow of liquid from the supply port of the common liquid chamber to the nozzle during printing or the like, which causes discharge failure. However, gases such as air are dissolved (meaning that they are dissolved) in the liquid. It is known as a physical law that the amount of dissolved gas is larger when the temperature is lower and smaller when the temperature is higher. Here, if the liquid in which the gas is dissolved is changed from a low temperature state to a high temperature, the gas that cannot be completely dissolved becomes bubbles and bubbles are generated. Also, bubbles generated upstream of the common liquid chamber enter the common liquid chamber along the flow of liquid supply.

このように共通液室内に発生した気泡は液体から浮かび上がり、共通液室上壁に溜まる。この溜まった気泡が、印字することで発生する共通液室内の流れにより個別液室に侵入すると、ノズル孔から液体を吐出することができなくなるため、吐出不良の原因となる。   In this way, bubbles generated in the common liquid chamber emerge from the liquid and accumulate on the upper wall of the common liquid chamber. When the accumulated bubbles enter the individual liquid chamber due to the flow in the common liquid chamber generated by printing, it becomes impossible to discharge the liquid from the nozzle hole, which causes discharge failure.

そこで、従来技術においては、液滴吐出ヘッド内の共通液室や共通液室上流で気泡が発生した場合、ノズルから排出したり、ノズルより上流側に循環させて戻したりする、という2パターンの対処法が採られてきた(例えば、特許文献1及び2参照)。   Therefore, in the prior art, when bubbles are generated in the common liquid chamber or upstream of the common liquid chamber in the droplet discharge head, the two patterns are discharged from the nozzle or circulated back to the upstream side of the nozzle. Countermeasures have been taken (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

しかしながら、上記特許文献1及び2を含め、今までの技術においては、気泡を排出する動作でないときに意図せず気泡を共通液室から個別液室へと侵入させてしまい、ノズルダウンの原因となるという問題があった。   However, in the technologies up to now, including the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, the bubbles are unintentionally intruded from the common liquid chamber to the individual liquid chamber when the operation is not to discharge the bubbles. There was a problem of becoming.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、気泡を排出する動作でないときに意図せず気泡を共通液室から個別液室へ侵入させないようにして、吐出不良の発生を未然に防止することを目的とする。言い換えれば、液体排出動作のときにだけ気泡を共通液室から個別液室へ侵入させ、気泡の排出を確実に行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and prevents the occurrence of defective discharge by preventing the bubbles from entering the individual liquid chambers unintentionally when the operation is not performed to discharge the bubbles. The purpose is to prevent. In other words, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of reliably discharging bubbles by allowing bubbles to enter the individual liquid chamber only from the liquid discharging operation.

上記目的を達成するために、本発明は、液滴を吐出する複数のノズルと、前記各ノズルに連通して該ノズルに供給する液体が充填される個別液室と、前記各個別液室内の液体を対応する前記ノズルから吐出する圧力を発生させる圧力発生手段と、前記各個別液室に液体を供給する共通液室と、前記共通液室を構成する上壁面における前記各個別液室への液体供給経路の上流側に形成され、前記上流側へ浮かび上がる気泡を捕捉し保持する凹部状の空気溜まりを作る少なくとも1つの第1の段差と、第1の段差における前記液体供給経路の下流側の前記上壁面に形成され、前記上流側へ浮かび上がる気泡を捕捉し保持する凹部状の空気溜まりを作る第1の段差よりも大きな第2の段差と、第1及び第2の段差における前記液体供給経路の最下流側の前記上壁面に第1の段差の数よりも少なく形成され、第1の段差の大きさと同等の第3の段差と、を備える液滴吐出ヘッドと、前記ノズルから液体を排出する第1のメンテナンス手段と、第1のメンテナンス手段による液体の排出量よりも多くの液体を前記ノズルから排出する第2のメンテナンス手段と、を有する画像形成装置であって、第1のメンテナンス手段による液体排出によって、第1の段差内に存在する気泡は第1の段差よりも前記液体供給経路の下流側へ流れるとともに、第2の段差内に存在する気泡は第2の段差から前記液体供給経路の下流側へ流れないように構成され、且つ、第2のメンテナンス手段による液体排出によって、第2の段差内に存在する気泡は第2の段差より前記液体供給経路の下流側へ流れるように構成されている画像形成装置である。   In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of nozzles that discharge droplets, individual liquid chambers that are in communication with the nozzles and filled with a liquid that is supplied to the nozzles, and each of the individual liquid chambers. Pressure generating means for generating a pressure for discharging the liquid from the corresponding nozzle, a common liquid chamber for supplying the liquid to the individual liquid chambers, and the individual liquid chambers on the upper wall surface constituting the common liquid chamber. At least one first step formed on the upstream side of the liquid supply path, which captures and holds bubbles rising to the upstream side, and creates a concave air pocket; and the downstream side of the liquid supply path in the first step A second step that is larger than the first step that forms a concave air pocket that captures and holds the bubbles that float to the upstream side, and the liquid at the first and second steps. Downstream of supply path A droplet discharge head having a third step that is formed on the upper wall surface of the upper wall less than the number of first steps and is equivalent to the size of the first step, and a first that discharges liquid from the nozzle. An image forming apparatus having a maintenance unit and a second maintenance unit that discharges more liquid from the nozzle than the amount of liquid discharged by the first maintenance unit. The bubbles present in the first step flow downstream of the liquid supply path from the first step, and the bubbles present in the second step flow downstream of the liquid supply path from the second step. And the bubbles present in the second step are configured to flow from the second step to the downstream side of the liquid supply path when the liquid is discharged by the second maintenance means. An image forming apparatus is.

本発明によれば、上記構成により、液体排出動作のときにだけ気泡を共通液室から個別液室へ侵入させ、気泡の排出を確実に行うことができる。これにより、気泡を排出する動作でないときに意図せず気泡を共通液室から個別液室に侵入させないので、吐出不良の発生を未然に防止することができる。   According to the present invention, with the above-described configuration, bubbles can be surely discharged by allowing bubbles to enter the individual liquid chamber from the common liquid chamber only during the liquid discharging operation. Thereby, when it is not the operation | movement which discharges | emits a bubble, since a bubble is not made to invade into an individual liquid chamber from a common liquid chamber, generation | occurrence | production of discharge failure can be prevented beforehand.

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機構部の概要を示す模式的側面図である。1 is a schematic side view illustrating an outline of a mechanism unit of an image forming apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 図1の画像形成装置の要部の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part of the image forming apparatus in FIG. 1. キャリッジが維持回復機構に移動したときの構成・動作を説明する模式的な説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram illustrating a configuration / operation when a carriage moves to a maintenance / recovery mechanism. 記録ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the recording head. 記録ヘッドの内部構成を示す模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing an internal configuration of a recording head. 記録ヘッドのノズル配列方向に沿う模式的な断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view along the nozzle arrangement direction of the recording head. 図6の上部部分を除去破断して個別液室及び共通液室周りを拡大して示す模式的な拡大断面図である。FIG. 7 is a schematic enlarged sectional view showing the individual liquid chamber and the common liquid chamber in an enlarged manner by removing and breaking the upper portion of FIG. 6. (a)、(b)、(c)は、第1のメンテナンスと第2のメンテナンスのインク排出量を違える方法を説明するグラフである。(A), (b), (c) is a graph explaining the method of changing the ink discharge amount of the first maintenance and the second maintenance. (a)は従来例を示す記録ヘッドの要部の断面図、(b)は実施例1を示す記録ヘッドの要部を一部破断・省略した断面図である。(A) is a cross-sectional view of a main part of a recording head showing a conventional example, and (b) is a cross-sectional view in which a main part of the recording head showing Example 1 is partially broken and omitted. 実施例1において実施される第1及び第2のメンテナンスにより気泡の排出推移状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the discharge transition state of a bubble by the 1st and 2nd maintenance implemented in Example 1. FIG. (a)は変形例1を示す記録ヘッドの要部を一部破断・省略した断面図、(b)は第1及び第2の段差の傾斜面の傾斜の度合いに係る気泡に作用する力を説明する図である。(A) is a cross-sectional view in which a main part of the recording head showing the first modification is partially broken and omitted, and (b) is a force acting on air bubbles according to the degree of inclination of the inclined surfaces of the first and second steps. It is a figure explaining. 実施例2の要部の制御構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a control configuration of main parts of a second embodiment. 実施例2の制御内容を説明する線図である。It is a diagram explaining the control content of Example 2. FIG. 実施例3を示す記録ヘッドの要部を一部破断・省略した断面図である。10 is a cross-sectional view in which a main part of a recording head showing Example 3 is partially broken and omitted.

以下、図を参照して実施例を含む本発明の実施の形態を詳細に説明する。実施形態及び各実施例等に亘り、同一の機能及び形状等を有する構成要素(部材や構成部品)等については、混同の虞がない限り一度説明した後では同一符号を付すことによりその説明を省略する。図及び説明の簡明化を図るため、図に表されるべき構成要素であっても、その図において特別に説明する必要がない構成要素は適宜断わりなく省略することがある。   Hereinafter, embodiments of the present invention including examples will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment and each example, components (members and components) having the same function and shape are described once by giving the same reference numerals after having been described once unless there is a possibility of confusion. Omitted. In order to simplify the drawings and the description, even if the components are to be represented in the drawings, the components that do not need to be specifically described in the drawings may be omitted as appropriate.

図1及び図2を参照して、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体構成を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の機構部の概要を示す模式的側面図、図2は、図1の画像形成装置の要部の平面図である。
図1に示す画像形成装置100は、シリアル型インクジェット記録装置である。画像形成装置100の主な機構部は、キャリッジ33等を備えた画像形成部93、給紙カセット90及び給送手段等を備えた給紙部94、搬送ベルト51及び各種搬送部材等を備えた搬送部95、排紙ローラ62及び排紙トレイ91等を備えた排紙部96がある。
With reference to FIGS. 1 and 2, an overall configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic side view showing an outline of a mechanism part of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a main part of the image forming apparatus of FIG.
An image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is a serial type ink jet recording apparatus. The main mechanism of the image forming apparatus 100 includes an image forming unit 93 having a carriage 33 and the like, a paper feeding unit 94 having a paper feeding cassette 90 and a feeding unit, a transport belt 51, various transport members, and the like. There is a paper discharge unit 96 including a transport unit 95, a paper discharge roller 62, a paper discharge tray 91, and the like.

図2に示すように、装置本体99の左右には、側板37A、37Bが固着・配置されている。側板37A、37Bには、主従のガイドロッド31、32が横たわるように架け渡されている。これらガイドロッド31、32により、キャリッジ33を主走査方向に摺動(接触して摺り動くことを意味する)自在に保持している。キャリッジ33は、図Xに示す主走査モータ54によってキャリッジ33を固定したタイミングベルト(図示せず)を介して矢印方向(キャリッジ主走査方向)に移動走査される。   As shown in FIG. 2, side plates 37 </ b> A and 37 </ b> B are fixed and arranged on the left and right sides of the apparatus main body 99. The main and slave guide rods 31 and 32 are laid across the side plates 37A and 37B. By these guide rods 31, 32, the carriage 33 is slidably held in the main scanning direction (meaning that it slides in contact). The carriage 33 is moved and scanned in the arrow direction (carriage main scanning direction) via a timing belt (not shown) to which the carriage 33 is fixed by the main scanning motor 54 shown in FIG.

キャリッジ33には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための液滴吐出ヘッドからなる、画像形成手段としての記録ヘッド34a、34b(区別しないときは「記録ヘッド34」という)を搭載している。記録ヘッド34には、複数のノズルからなるノズル列が主走査方向と直交する副走査方向に配列されており、キャリッジ33は、ノズルからのインク滴吐出方向が下方になるように記録ヘッド34を装着している。   The carriage 33 includes a recording head 34a as an image forming unit, which includes a droplet discharge head for discharging ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). 34b (referred to as “recording head 34” when not distinguished) is mounted. In the recording head 34, a nozzle row composed of a plurality of nozzles is arranged in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and the carriage 33 moves the recording head 34 so that the ink droplet ejection direction from the nozzles is downward. Wearing.

記録ヘッド34は、それぞれ2つのノズル列を有し、記録ヘッド34aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、記録ヘッド34bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。   Each of the recording heads 34 has two nozzle rows. One nozzle row of the recording head 34a has black (K) droplets, the other nozzle row has cyan (C) droplets, and the recording head 34b has one nozzle row. One nozzle row ejects magenta (M) droplets, and the other nozzle row ejects yellow (Y) droplets.

また、キャリッジ33には、記録ヘッド34のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク35a、35b(区別しないときは「サブタンク35」と称する)を搭載している。サブタンク35には、カートリッジ装填部92に着脱自在に装着される各色のインクカートリッジ65y、65m、65c、65kから、図3にも示す供給ポンプ38を備えたポンプユニットによって各色の供給チューブ36を介して、各色のインクが補給される。なお、各色のインクカートリッジ65y、65m、65c、65kは、区別しないときは「インクカートリッジ65」と称する。各色の供給チューブ36は、各色のインク供給路となる。   The carriage 33 is equipped with sub tanks 35a and 35b (referred to as “sub tank 35” when not distinguished) for supplying ink of each color corresponding to the nozzle rows of the recording head 34. From the ink cartridges 65y, 65m, 65c, and 65k of the respective colors that are detachably attached to the cartridge loading unit 92, the sub tank 35 is connected to the sub tank 35 through the supply tubes 36 of the respective colors by a pump unit that includes the supply pump 38 shown in FIG. Thus, ink of each color is supplied. Note that the ink cartridges 65y, 65m, 65c, and 65k of the respective colors are referred to as “ink cartridges 65” when not distinguished from each other. Each color supply tube 36 serves as an ink supply path for each color.

一方、給紙カセット90は、用紙42を載置し、装置本体99側に設けられた給紙ローラ43に用紙42を接触させる給送位置(図1に示す位置状態)と該給送位置から下降した下降位置との間で揺動可能な底板41を有している。給紙カセット90の底板41上に積載した用紙42を給紙するために、底板41上の用紙42を1枚ずつ分離給送する給紙ローラ43及び給紙ローラ43に対向し、用紙42に対する摩擦係数の大きな材質からなる分離手段としての分離パッド44を備えている。この分離パッド44は、図示しないばね等の付勢手段によって給紙ローラ43側に付勢(勢いが付されることを意味する)されている。   On the other hand, the paper feed cassette 90 places the paper 42 and feeds the paper 42 to a paper feed roller 43 provided on the apparatus main body 99 side (position state shown in FIG. 1) and the feed position. A bottom plate 41 that can swing between the lowered position and the lowered position is provided. In order to feed the paper 42 stacked on the bottom plate 41 of the paper feed cassette 90, the paper 42 on the bottom plate 41 is opposed to the paper feed roller 43 and the paper feed roller 43 for separating and feeding the paper 42 one by one. A separation pad 44 is provided as separation means made of a material having a large friction coefficient. The separation pad 44 is urged (means that force is applied) toward the paper feed roller 43 by an urging means such as a spring (not shown).

そして、給紙カセット90から給紙された用紙42を記録ヘッド34の下方側に送り込むために、搬送部95が配置されている。搬送部95は、用紙42を案内するガイド部材45、カウンタローラ46、搬送ガイド部材47、先端加圧コロ49を有する押さえ部材48及び給送された用紙42を静電吸着して記録ヘッド34に対向する位置で搬送するための搬送ベルト51を備えている。   In order to send the paper 42 fed from the paper feed cassette 90 to the lower side of the recording head 34, a transport unit 95 is arranged. The transport unit 95 electrostatically attracts the guide member 45 that guides the paper 42, the counter roller 46, the transport guide member 47, the pressing member 48 having the tip pressure roller 49, and the fed paper 42 to the recording head 34. A transport belt 51 is provided for transporting at opposing positions.

この搬送ベルト51は、無端状ベルトであり、搬送ローラ52とテンションローラ53との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。この搬送ベルト51の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ56を備えている。この帯電ローラ56は、搬送ベルト51の表層に接触し、搬送ベルト51の回動(正逆方向に円運動することを意味する)に従動して回転するように配置されている。搬送ベルト51は、図示しない副走査モータにより、タイミングベルト(図示せず)を介して搬送ローラ52が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。   The transport belt 51 is an endless belt, and is configured to wrap around the transport roller 52 and the tension roller 53 and circulate in the belt transport direction (sub-scanning direction). A charging roller 56 as a charging unit for charging the surface of the transport belt 51 is provided. The charging roller 56 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the conveyor belt 51 and to rotate by following the rotation of the conveyor belt 51 (which means that the conveyor belt 51 moves circularly in the forward and reverse directions). The conveyance belt 51 rotates in the belt conveyance direction when a conveyance roller 52 is rotationally driven by a sub-scanning motor (not shown) via a timing belt (not shown).

記録ヘッド34で記録された用紙42を排紙するための排紙部96として、搬送ベルト51から用紙42を分離するための分離爪61と、排紙ローラ62及び排紙コロである拍車63と、排紙ローラ62の下方に配置された排紙トレイ91とを備えている。   As a paper discharge unit 96 for discharging the paper 42 recorded by the recording head 34, a separation claw 61 for separating the paper 42 from the conveying belt 51, a paper discharge roller 62, and a spur 63 as a paper discharge roller, , And a paper discharge tray 91 disposed below the paper discharge roller 62.

装置本体99の背面部には、両面ユニット71が着脱自在に装着されている。この両面ユニット71は、搬送ベルト51の逆方向回転で戻される用紙42を取り込んで反転させて、再度、カウンタローラ46と搬送ベルト51との間に給紙する。また、この両面ユニット71の上面は、手差しトレイ72としている。   A duplex unit 71 is detachably mounted on the back surface of the apparatus main body 99. The duplex unit 71 takes in the paper 42 returned by the reverse rotation of the transport belt 51, reverses it, and feeds it again between the counter roller 46 and the transport belt 51. The upper surface of the duplex unit 71 is a manual feed tray 72.

更に、キャリッジ33の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し回復するための維持回復機構81を配置している。この維持回復機構81は、キャップ部材82a、82b(区別しないときは「キャップ部材82」という)と、ワイパ部材83と、空吐出受け84と、キャリッジロック87等とを備えている。キャップ部材82は、記録ヘッド34の各ノズル面をキャッピングするためのものであり、ワイパ部材83は、ノズル面をワイピングするためのワイパブレード等からなる。空吐出受け84は、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受けるものであり、キャリッジロック87は、維持回復機構81による維持回復動作を行えるようにキャリッジ33をロックするためのものである。   Further, a maintenance / recovery mechanism 81 for maintaining and recovering the state of the nozzles of the recording head 34 is disposed in a non-printing area on one side in the scanning direction of the carriage 33. The maintenance and recovery mechanism 81 includes cap members 82a and 82b (referred to as “cap member 82” when not distinguished), a wiper member 83, an idle discharge receiver 84, a carriage lock 87, and the like. The cap member 82 is for capping each nozzle surface of the recording head 34, and the wiper member 83 is a wiper blade for wiping the nozzle surface. The idle discharge receptacle 84 receives droplets when idle ejection is performed to eject droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid, and the carriage lock 87 is maintained by the maintenance / recovery mechanism 81. This is for locking the carriage 33 so that the recovery operation can be performed.

維持回復機構81の下方側には、維持回復動作のうちの空吐出受け84に対する空吐出及びワイパ部材83の清掃によって空吐出受け84から生じる廃液を収容するための交換されない第1廃液タンク85を備えている。また、維持回復機構81の側方側には、カートリッジ装填部92の下側に装置本体の前面側から交換可能な第2廃液タンク86を、それぞれ備えている。   A non-replaceable first waste liquid tank 85 is provided below the maintenance / recovery mechanism 81 to accommodate waste liquid generated from the idle discharge receptacle 84 due to idle discharge with respect to the idle discharge receptacle 84 and cleaning of the wiper member 83 in the maintenance / recovery operation. I have. Further, on the side of the maintenance / recovery mechanism 81, a second waste liquid tank 86 that can be replaced from the front side of the apparatus main body is provided below the cartridge loading section 92.

また、キャリッジ33の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け88を配置している。この空吐出受け88には、記録ヘッド34のノズル列方向に沿った開口部89などを備えている。   Further, in the non-printing area on the other side of the carriage 33 in the scanning direction, there is an empty space for receiving liquid droplets when performing empty discharge for discharging liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the recording liquid thickened during recording or the like. A discharge receiver 88 is disposed. The idle discharge receiver 88 includes an opening 89 along the nozzle row direction of the recording head 34.

上述したように構成したこの画像形成装置においては、給紙カセット90から用紙42が1枚ずつ分離給紙され、ほぼ鉛直上方に給紙された用紙42はガイド部材45で案内され、搬送ベルト51とカウンタローラ46との間に挟まれて搬送される。こうして搬送される用紙42は、更に先端を搬送ガイド部材47で案内され、先端加圧コロ49で搬送ベルト51に押し付けられ、ほぼ90°搬送方向を転換される。   In the image forming apparatus configured as described above, the sheets 42 are separated and fed one by one from the sheet feeding cassette 90, and the sheets 42 fed substantially vertically upward are guided by the guide member 45, and the transport belt 51. And the counter roller 46. The sheet 42 thus conveyed is further guided at the leading end by a conveying guide member 47 and pressed against the conveying belt 51 by a leading end pressing roller 49, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.

この際、帯電ローラ56に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト51が交番する帯電電圧パターン、即ち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト51上に用紙42が給送されると、用紙42が搬送ベルト51に静電的に吸着され、搬送ベルト51の周回移動によって用紙42が副走査方向に搬送される。   At this time, a positive output and a negative output are alternately repeated with respect to the charging roller 56, that is, an alternating voltage is applied, and a charging voltage pattern in which the conveying belt 51 alternates, that is, in the sub-scanning direction that is the circumferential direction. , Plus and minus are alternately charged in a band shape with a predetermined width. When the sheet 42 is fed onto the conveyance belt 51 charged alternately with plus and minus, the sheet 42 is electrostatically attracted to the conveyance belt 51, and the sheet 42 is moved in the sub-scanning direction by the circular movement of the conveyance belt 51. Be transported.

そこで、キャリッジ33を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド34を駆動することにより、停止している用紙42にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙42を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙42の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙42を排紙トレイ91に排紙する。   Therefore, by driving the recording head 34 according to the image signal while moving the carriage 33, ink droplets are ejected onto the stopped paper 42 to record one line, and after the paper 42 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 42 has reached the recording area, the recording operation is terminated and the paper 42 is discharged onto the paper discharge tray 91.

そして、記録ヘッド34のノズル(図示せず)の維持回復を行うときには、キャリッジ33をホーム位置である維持回復機構81に対向する位置に移動する。そして、キャップ部材82によるキャッピングを行って上記ノズルからの吸引を行うノズル吸引、画像形成に寄与しない液滴を吐出する空吐出などの維持回復動作を行うことにより、安定した液滴吐出による画像形成を行うことができる。
更に、キャリッジ33の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド34のノズルの状態を維持し回復するための維持回復機構81を配置している。この維持回復機構81は、キャップ部材82a、82b(区別しないときは「キャップ部材82」という)と、ワイパ部材83と、空吐出受け84と、キャリッジロック87等とを備えている。キャップ部材82は、記録ヘッド34の各ノズル面(図示せず)をキャッピングするためのものであり、ワイパ部材83は、上記ノズル面をワイピングするためのワイパブレード等からなる。空吐出受け84は、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受けるものであり、キャリッジロック87は、維持回復機構81による維持回復動作を行えるようにキャリッジ33をロックするためのものである。
Then, when performing maintenance / recovery of nozzles (not shown) of the recording head 34, the carriage 33 is moved to a position facing the maintenance / recovery mechanism 81 which is the home position. Then, by performing maintenance and recovery operations such as nozzle suction for performing capping by the cap member 82 to perform suction from the nozzles, and idle discharge for discharging liquid droplets that do not contribute to image formation, image formation by stable liquid droplet ejection is performed. It can be performed.
Further, a maintenance / recovery mechanism 81 for maintaining and recovering the state of the nozzles of the recording head 34 is disposed in a non-printing area on one side in the scanning direction of the carriage 33. The maintenance and recovery mechanism 81 includes cap members 82a and 82b (referred to as “cap member 82” when not distinguished), a wiper member 83, an idle discharge receiver 84, a carriage lock 87, and the like. The cap member 82 is for capping each nozzle surface (not shown) of the recording head 34, and the wiper member 83 is made of a wiper blade for wiping the nozzle surface. The idle discharge receptacle 84 receives droplets when idle ejection is performed to eject droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid, and the carriage lock 87 is maintained by the maintenance / recovery mechanism 81. This is for locking the carriage 33 so that the recovery operation can be performed.

図3を参照して、キャリッジ33及び維持回復機構81の構成・動作を補説する。図3は、キャリッジ33が維持回復機構81に移動したときの構成・動作を説明する模式的な説明図である。図2でも説明したように、インク供給路となる供給チューブ36の経路中には、メインタンクとなるインクカートリッジ65からキャリッジ33に配設されたサブタンク35へ各色のインクを送給するための供給ポンプ38が接続されている。供給ポンプ38は、例えばチュービングポンプであり、正転及び逆転動作によりインクの送液と吸引とが可能である。
なお、サブタンク35内に貯蔵しているインクが液滴吐出ヘッドである記録ヘッド34から漏液しないようにするために、サブタンク35内を負圧状態にする図示しない機構を配置してもよい。
With reference to FIG. 3, the configuration and operation of the carriage 33 and the maintenance / recovery mechanism 81 will be supplementarily described. FIG. 3 is a schematic explanatory view for explaining the configuration and operation when the carriage 33 moves to the maintenance / recovery mechanism 81. As described with reference to FIG. 2, supply for supplying ink of each color from the ink cartridge 65 serving as the main tank to the sub tank 35 disposed in the carriage 33 is provided in the supply tube 36 serving as the ink supply path. A pump 38 is connected. The supply pump 38 is, for example, a tubing pump, and can send and suck ink by forward and reverse operations.
In order to prevent the ink stored in the sub tank 35 from leaking from the recording head 34 which is a liquid droplet ejection head, a mechanism (not shown) that places the sub tank 35 in a negative pressure state may be provided.

サブタンク35には、透気等によりサブタンク35内に蓄積された空気を排出するための空気経路39及び大気開放弁40が配設されている。大気開放弁40を開状態にしながらインクをサブタンク35へ供給することで蓄積された空気を排出する。大気開放しながらインク供給を行うと、サブタンク35内は大気圧状態となるため、大気開放弁40を閉じた後、供給ポンプ38を逆転し記録ヘッド34からインクを吸引するなどしてサブタンク35内のインクを排出し、サブタンク35内に負圧を作る必要がある。
キャリッジ33には、エンコーダセンサ66が配設されていて、装置本体99側に配設されているエンコーダシート67を読み取ることにより、キャリッジ33の主走査方向の位置を検知することができる。
The sub tank 35 is provided with an air passage 39 and an air release valve 40 for discharging air accumulated in the sub tank 35 by air permeation or the like. The accumulated air is discharged by supplying ink to the sub-tank 35 while the air release valve 40 is opened. If ink is supplied while the atmosphere is released, the inside of the sub tank 35 is in the atmospheric pressure state. Therefore, after the atmosphere release valve 40 is closed, the supply pump 38 is reversed to suck the ink from the recording head 34. It is necessary to discharge the ink and create a negative pressure in the sub tank 35.
The carriage 33 is provided with an encoder sensor 66. By reading the encoder sheet 67 provided on the apparatus main body 99 side, the position of the carriage 33 in the main scanning direction can be detected.

図3に示すように、記録ヘッド34の各ノズル孔(図示せず)をキャッピングするための維持回復機構81のキャップ部材82とノズル面(図示せず)とは、相対的に移動することが可能に構成されている。キャップ部材82を上記ノズル面に押し当てることで、記録ヘッド34の上記各ノズル孔をキャッピングすることができる。キャップ部材82の少なくとも1つは、液体や気体を吸引する維持ポンプ68に連通されている。これにより、上記ノズル面とキャップ部材82が当接した状態で維持ポンプ68を駆動して吸引することにより、キャップ部材82内を負圧にし、上記ノズル孔からインク(記録液)を第1廃液タンク85に排出することができる。なお、「当接」とは、突き当てた状態で接することを意味する。   As shown in FIG. 3, the cap member 82 of the maintenance / recovery mechanism 81 for capping each nozzle hole (not shown) of the recording head 34 and the nozzle surface (not shown) can move relatively. It is configured to be possible. By pressing the cap member 82 against the nozzle surface, the nozzle holes of the recording head 34 can be capped. At least one of the cap members 82 communicates with a maintenance pump 68 that sucks liquid or gas. Accordingly, the maintenance pump 68 is driven and sucked in a state where the nozzle surface and the cap member 82 are in contact with each other, thereby making the inside of the cap member 82 have a negative pressure, and the ink (recording liquid) is discharged from the nozzle hole to the first waste liquid. It can be discharged into the tank 85. “Abutting” means contacting in the abutted state.

このように構成される維持回復機構81は、ノズルの吐出状態の維持のため、上記ノズル面から維持ポンプ68を用いてインクを吸引し排出することで、上記ノズル孔に詰まった異物(増粘したインク等)や気泡をインクと共に吐き出す維持回復動作が設定されている。その後、ノズル面をワイパで払拭することでノズル孔にインクのメニスカスを作り、インクを正常に吐出可能となる。   The maintenance / recovery mechanism 81 configured as described above sucks and discharges ink from the nozzle surface using the maintenance pump 68 in order to maintain the discharge state of the nozzles, so that the foreign matter (thickened viscosity) clogged in the nozzle holes. Maintenance / recovery operation for discharging air bubbles and ink together with ink. Thereafter, by wiping the nozzle surface with a wiper, an ink meniscus is created in the nozzle hole, and the ink can be ejected normally.

この維持回復動作には、少なくとも2種類が設定されている。1つはクリーニング動作で、他の1つはノズル抜けの吐出不良が多く生じたときに吐出状態を回復させるリフレッシングである。
通常の吐出状態維持のためには、クリーニング動作を行う。クリーニング動作は、大気開放弁40を閉じたままインクをノズル孔から一定量吸引し、インクと共にノズル孔から異物を吐き出すことで吐出状態の回復を行う。吸引を行いキャップ部材82とノズル面を相対的に移動させた後、ワイパでノズル面を払拭することでメニスカスを生成する。
At least two types of maintenance / recovery operations are set. One is a cleaning operation, and the other is refreshing for recovering the ejection state when many ejection failures due to missing nozzles occur.
In order to maintain the normal discharge state, a cleaning operation is performed. The cleaning operation recovers the discharge state by sucking a certain amount of ink from the nozzle hole while the air release valve 40 is closed and discharging foreign matter from the nozzle hole together with the ink. After sucking and moving the cap member 82 and the nozzle surface relatively, a meniscus is generated by wiping the nozzle surface with a wiper.

上述したとおり、メインタンクであるインクカートリッジ65のインクを加圧して、サブタンク35を経由して記録ヘッド34に供給する圧送機構60は、供給ポンプ38及び供給チューブ36で主に構成される。また、複数のノズルを覆いキャッピングするためのキャップ部材82と連通し、キャップ部材82内を負圧にすることで複数のノズルからインクを排出する吸引機構64は、キャップ部材82及び維持ポンプ68で主に構成される。なお、上記した供給ポンプ38と維持ポンプ68とは、同一の駆動源を使用してもよい。   As described above, the pressure feeding mechanism 60 that pressurizes the ink of the ink cartridge 65 serving as the main tank and supplies the ink to the recording head 34 via the sub tank 35 is mainly configured by the supply pump 38 and the supply tube 36. A suction mechanism 64 that communicates with the cap member 82 for covering and capping the plurality of nozzles and discharges ink from the plurality of nozzles by setting the inside of the cap member 82 to a negative pressure is constituted by the cap member 82 and the maintenance pump 68. Mainly composed. The supply pump 38 and the maintenance pump 68 described above may use the same drive source.

図4〜図7を参照して、記録ヘッド34の細部構成について説明する。図4は、記録ヘッド34のノズル配列方向と直交する方向に沿う断面図である。図5は、記録ヘッド34の内部構成を示す模式的な平面図である。図6は、記録ヘッド34のノズル配列方向に沿う模式的な断面図であり、図7は図6の上部部分を除去破断して個別液室6及び共通液室10周りを拡大して示す模式的な拡大断面図である。
図4に示すように、記録ヘッド34は、流路基板又は液室基板とも呼ばれる流路板2と、この流路板2の上面に接合した振動板部材3と、流路板2の下面に接合したノズル板1とを有する。これらによって液滴を吐出する複数のノズル4がそれぞれノズル連通路5を介して連通する個別流路としての複数の個別液室6、個別液室6にインクを供給する流体抵抗部を兼ねた供給路7、この供給路7を介して個別液室6と連通する連通部8を形成している。そして、振動板部材3に形成した供給口9aにフィルタ部を設け、後述するフレーム部材17に形成した共通液室10からインクを連通部8に供給する。なお、個別液室は、単に液室ないし加圧液室、圧力室、加圧室、流路などとも称される。
The detailed configuration of the recording head 34 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a direction orthogonal to the nozzle arrangement direction of the recording head 34. FIG. 5 is a schematic plan view showing the internal configuration of the recording head 34. 6 is a schematic cross-sectional view taken along the nozzle arrangement direction of the recording head 34. FIG. 7 is a schematic view showing the individual liquid chamber 6 and the common liquid chamber 10 in an enlarged manner by removing the upper portion of FIG. FIG.
As shown in FIG. 4, the recording head 34 includes a flow path plate 2, also called a flow path substrate or a liquid chamber substrate, a vibration plate member 3 bonded to the upper surface of the flow path plate 2, and a lower surface of the flow path plate 2. And a joined nozzle plate 1. As a result, a plurality of nozzles 4 that eject droplets communicate with each other through individual nozzle channels 5 and serve as individual flow chambers 6 serving as individual flow paths, and a fluid resistance unit that supplies ink to the individual liquid chambers 6. A communication portion 8 communicating with the individual liquid chamber 6 through the passage 7 and the supply passage 7 is formed. Then, a filter portion is provided in the supply port 9 a formed in the diaphragm member 3, and ink is supplied to the communication portion 8 from the common liquid chamber 10 formed in the frame member 17 described later. The individual liquid chamber is also simply referred to as a liquid chamber or a pressurized liquid chamber, a pressure chamber, a pressurized chamber, a flow path, and the like.

流路板2は、例えば結晶面方位(110)の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液(KOH)などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路5、個別液室6となる凹部や穴部を形成したものである。流路板2は、単結晶シリコン基板で形成されたものに限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。例えば、SUS基板に酸性エッチング液でエッチング、あるいは打ち抜き(プレス)などの機械加工をすることで形成することもできる。流路板2の個別液室6の間は、液室間隔壁6Aとなる。   The channel plate 2 is formed by, for example, subjecting a single crystal silicon substrate having a crystal plane orientation (110) to anisotropic etching using an alkaline etching solution such as an aqueous potassium hydroxide solution (KOH), so that the nozzle communication path 5, the individual liquid chamber 6 is formed with recesses and holes. The flow path plate 2 is not limited to a single crystal silicon substrate, and other stainless steel substrates or photosensitive resins can be used. For example, it can be formed by etching a SUS substrate with an acidic etchant or machining such as punching (press). A space between the individual liquid chambers 6 of the flow path plate 2 is a liquid chamber interval wall 6A.

振動板部材3は、第1層3Aと第2層3Bと第3層3Cとで形成されている。そして、この振動板部材3は、各個別液室6に対応してその壁面を形成する第1層3Aで形成された各振動領域(ダイアフラム部)3aを有する。この振動領域3aの中に、面外側(個別液室6と反対面側)に第1層3A及び第2層3Bで形成された島状凸部3bが設けられている。この島状凸部3bに振動領域3aを変形させる圧力発生手段(アクチュエータ手段、駆動手段)としての電気機械変換素子を含む圧電アクチュエータ20を配置している。   The diaphragm member 3 is formed of a first layer 3A, a second layer 3B, and a third layer 3C. And this diaphragm member 3 has each vibration area | region (diaphragm part) 3a formed in the 1st layer 3A which forms the wall surface corresponding to each separate liquid chamber 6. As shown in FIG. In this vibration region 3a, an island-shaped convex portion 3b formed of the first layer 3A and the second layer 3B is provided on the outer surface (the surface opposite to the individual liquid chamber 6). A piezoelectric actuator 20 including an electromechanical conversion element as pressure generating means (actuator means, driving means) for deforming the vibration region 3a is disposed on the island-shaped convex portion 3b.

この圧電アクチュエータ20は、ベース部材13下に接着剤接合した2つの積層型圧電部材12を有する。積層型圧電部材12には、ハーフカットダイシングによって溝を加工して1つの圧電部材12に対して所要数の圧電素子柱(図4と直交する断面に現われる)を所定の間隔で櫛歯状に形成している。
そして、駆動圧電素子柱12Aの下端面(接合面)を振動板部材3の島状凸部3bに接合している。この実施形態では、駆動圧電素子柱12Aの液室長手方向の長さが振動板部材3の島状凸部3bの液室長手方向の長さよりも長い形状となっている。
The piezoelectric actuator 20 has two laminated piezoelectric members 12 bonded with adhesive under the base member 13. In the laminated piezoelectric member 12, grooves are formed by half-cut dicing, and a required number of piezoelectric element columns (appearing in a cross section orthogonal to FIG. 4) are formed in a comb-like shape at a predetermined interval with respect to one piezoelectric member 12. Forming.
The lower end surface (joint surface) of the drive piezoelectric element column 12 </ b> A is joined to the island-shaped protrusion 3 b of the diaphragm member 3. In this embodiment, the length of the drive piezoelectric element column 12A in the longitudinal direction of the liquid chamber is longer than the length of the island-shaped convex portion 3b of the diaphragm member 3 in the longitudinal direction of the liquid chamber.

ここで、圧電部材12は、圧電材料層21と内部電極22A、22Bとを交互に積層したものであり、内部電極22A、22Bをそれぞれ端面、即ち圧電部材12の振動板部材3にほぼ垂直な側面に引き出している。この側面に形成された端面電極としての外部電極23、24に接続し、外部電極23、24間に電圧を印加することで積層方向の変位を生じる。ここで、一方の外部電極23を個別外部電極(個別電極)とし、他方の外部電極24を共通外部電極(共通電極)として使用する。   Here, the piezoelectric member 12 is formed by alternately stacking the piezoelectric material layers 21 and the internal electrodes 22A and 22B, and the internal electrodes 22A and 22B are respectively substantially perpendicular to the end face, that is, the diaphragm member 3 of the piezoelectric member 12. Pull out to the side. Displacement in the stacking direction is generated by connecting the external electrodes 23 and 24 as end electrodes formed on the side surfaces and applying a voltage between the external electrodes 23 and 24. Here, one external electrode 23 is used as an individual external electrode (individual electrode), and the other external electrode 24 is used as a common external electrode (common electrode).

また、圧電部材12には、駆動圧電素子柱12Aに駆動信号を与えるための可撓性を有する配線部材(フレキシブル配線基板)としてのFPC15が接続されている。FPC15には、図示しないが駆動圧電素子柱12Aに駆動波形を与えるドライバIC(駆動回路)が搭載されている。   The piezoelectric member 12 is connected to an FPC 15 as a flexible wiring member (flexible wiring board) for giving a driving signal to the driving piezoelectric element column 12A. Although not shown, the FPC 15 includes a driver IC (drive circuit) that gives a drive waveform to the drive piezoelectric element column 12A.

ノズル板1は、ニッケル(Ni)の金属プレートから形成したもので、エレクトロフォーミング法(電鋳)で形成しているが、ステンレスなどの金属、ポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂、シリコン及びそれらの組み合わせからなるものなども用いることができる。このノズル板1には、各個別液室6に対応して直径10〜35μmのノズル孔であるノズル4を形成し、流路板2に接着剤接合している。そして、このノズル板1の液滴吐出側面(吐出方向の表面:吐出面、又は個別液室6側と反対の面)には、撥水層を設けている。   The nozzle plate 1 is formed from a nickel (Ni) metal plate, and is formed by an electroforming method (electroforming). From a metal such as stainless steel, a resin such as a polyimide resin film, silicon, and a combination thereof. Can also be used. In this nozzle plate 1, nozzles 4 that are nozzle holes having a diameter of 10 to 35 μm are formed corresponding to the individual liquid chambers 6 and bonded to the flow path plate 2 with an adhesive. A water repellent layer is provided on the droplet discharge side surface (surface in the discharge direction: discharge surface or surface opposite to the individual liquid chamber 6 side) of the nozzle plate 1.

さらに、これらの圧電部材12、ベース部材13及びFPC15などで構成される圧電アクチュエータ20の外周側には、エポキシ系樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成したフレーム部材17を接合している。そして、このフレーム部材17には、前述した共通液室10を形成し、更に共通液室10に外部からインクを供給するための供給口(図示せず)を形成し、この供給口は図示しないサブタンクやインクカートリッジなどのインク供給源に接続される。   Further, a frame member 17 formed by injection molding with an epoxy resin or polyphenylene sulfite is joined to the outer peripheral side of the piezoelectric actuator 20 composed of the piezoelectric member 12, the base member 13, the FPC 15, and the like. In the frame member 17, the common liquid chamber 10 described above is formed, and further, a supply port (not shown) for supplying ink to the common liquid chamber 10 from the outside is formed. This supply port is not shown. It is connected to an ink supply source such as a sub tank or an ink cartridge.

このように構成した記録ヘッド34においては、例えば押し打ち方式で駆動する場合には、図示しない制御部から記録する画像に応じて駆動圧電素子柱12Aに20〜50Vの駆動パルス電圧を選択的に印加する。すると、パルス電圧が印加された駆動圧電素子柱12Aが変位して振動板部材3の振動領域3aをノズル板1方向に変形させ、個別液室6の容積(体積)変化によって個別液室6内の液体を加圧することで、ノズル板1のノズル4からインク液滴が吐出される。そして、インクの吐出に伴って個別液室6内の圧力が低下し、このときの液流れの慣性によって個別液室6内には若干の負圧が発生する。この状態の下において、駆動圧電素子柱12Aへの電圧の印加をオフ状態にすることによって、振動板部材3の振動領域3aが元の位置に戻って個別液室6が元の形状になるため、さらに負圧が発生する。このとき、共通液室10から個別液室6内にインクが充填され、次の駆動パルスの印加に応じてインク液滴がノズル4から吐出される。   In the recording head 34 configured in this manner, for example, when driven by a punching method, a driving pulse voltage of 20 to 50 V is selectively applied to the driving piezoelectric element column 12A according to an image recorded from a control unit (not shown). Apply. Then, the driving piezoelectric element column 12A to which the pulse voltage is applied is displaced to deform the vibration region 3a of the vibration plate member 3 in the direction of the nozzle plate 1, and the inside of the individual liquid chamber 6 due to the change in volume (volume) of the individual liquid chamber 6 By pressurizing this liquid, ink droplets are ejected from the nozzles 4 of the nozzle plate 1. As the ink is ejected, the pressure in the individual liquid chamber 6 decreases, and a slight negative pressure is generated in the individual liquid chamber 6 due to the inertia of the liquid flow at this time. Under this state, by turning off the voltage application to the drive piezoelectric element column 12A, the vibration region 3a of the diaphragm member 3 returns to the original position, and the individual liquid chamber 6 becomes the original shape. Further, negative pressure is generated. At this time, ink is filled from the common liquid chamber 10 into the individual liquid chamber 6, and ink droplets are ejected from the nozzles 4 in response to the next drive pulse application.

図6及び図7にも示すように、記録ヘッド34はインクを吐出面から液滴として吐出するノズル4を複数持つ。各ノズル4にはそれぞれ連通する個別液室6が記録ヘッド34内に構成されている。記録ヘッド34は、個別液室6内に圧力発生手段である圧電アクチュエータ20を用いて圧力を生じさせ、個別液室6内に充填されているインクをノズル4から瞬時に押し出すことで液滴を吐出する。各々の個別液室6は、液体供給経路としてのインク供給経路Xを介して共通液室10と連通しており、インクは共通液室10から個別液室6に分配されるようになっている。共通液室10は供給口25を持ち、サブタンク35内のインクはフィルタユニット26を通過し供給口25より共通液室10に供給される。   As shown in FIGS. 6 and 7, the recording head 34 has a plurality of nozzles 4 that eject ink as droplets from the ejection surface. An individual liquid chamber 6 communicating with each nozzle 4 is formed in the recording head 34. The recording head 34 generates a pressure in the individual liquid chamber 6 by using the piezoelectric actuator 20 which is a pressure generating means, and instantaneously pushes out the ink filled in the individual liquid chamber 6 from the nozzle 4 to thereby generate droplets. Discharge. Each individual liquid chamber 6 communicates with the common liquid chamber 10 via an ink supply path X as a liquid supply path, and ink is distributed from the common liquid chamber 10 to the individual liquid chamber 6. . The common liquid chamber 10 has a supply port 25, and the ink in the sub tank 35 passes through the filter unit 26 and is supplied to the common liquid chamber 10 from the supply port 25.

図3及び図6に示すように、サブタンク35は空気経路39を介して大気開放弁40及び大気に連通している構成であり、図6及び図7に示すように、サブタンク35内部のインク69はサブタンク35内で空気と触れ合っている。そのため、サブタンク35内部のインク69に空気が溶け込んでしまう。このように溶け込んだ空気は、印字による記録ヘッド34温度の上昇などで、記録ヘッド34内に気泡70を発生させる原因となる。発生した気泡70は、矢印で示すインク供給経路Xの下流側に流れ、個別液室6からノズル4に侵入し吐出不良の原因となる。なお、以下各図の簡明化のため、気泡70等を拡大誇張して単数ないし数個のみを示し、インク供給経路Xの下流側を共通液室10の外側に図示することがある。   As shown in FIGS. 3 and 6, the sub tank 35 is configured to communicate with the atmosphere release valve 40 and the atmosphere via the air path 39. As shown in FIGS. 6 and 7, the ink 69 inside the sub tank 35 is provided. Is in contact with air in the sub tank 35. For this reason, air dissolves in the ink 69 inside the sub tank 35. The melted air thus causes bubbles 70 to be generated in the recording head 34 due to an increase in the temperature of the recording head 34 due to printing. The generated bubble 70 flows downstream of the ink supply path X indicated by the arrow, enters the nozzle 4 from the individual liquid chamber 6 and causes discharge failure. Hereinafter, for simplification of each drawing, the bubble 70 and the like are enlarged and exaggerated to show only one or several, and the downstream side of the ink supply path X may be illustrated outside the common liquid chamber 10.

このように発生した気泡70を排出する動作でないときに、意図せず気泡70をノズル4(個別液室6)に侵入させないようにして、吐出不良の発生を防止する実施例を以下に説明する。   An embodiment for preventing the occurrence of defective discharge by preventing the bubbles 70 from entering the nozzle 4 (individual liquid chamber 6) unintentionally when the generated bubbles 70 are not discharged will be described below. .

説明が前後するが、本発明に特有の第1のメンテナンス及び第2のメンテナンスについて説明しておく。第1及び第2のメンテナンスは、上記維持回復動作の他に設定されている。記録ヘッド34のノズル4からインクを排出する第1のメンテナンス手段及び第1のメンテナンス手段によるインク排出量よりも多くのインクをノズル4から排出する第2のメンテナンス手段は、圧送機構60及び/又は吸引機構64で構成されている。換言すれば、第1及び第2のメンテナンス手段によるインク排出は、圧送機構60及び/又は吸引機構64により行われる(請求項4)。以下、第1のメンテナンス手段により行われるインク排出動作を、単に第1のメンテナンスと、第2のメンテナンス手段により行われるインク排出動作を、単に第2のメンテナンスと呼ぶこととする。   Although the description will be mixed, the first maintenance and the second maintenance unique to the present invention will be described. The first and second maintenance is set in addition to the maintenance and recovery operation. The first maintenance means for discharging ink from the nozzles 4 of the recording head 34 and the second maintenance means for discharging more ink from the nozzles 4 than the amount of ink discharged by the first maintenance means include the pressure feeding mechanism 60 and / or The suction mechanism 64 is configured. In other words, ink discharge by the first and second maintenance means is performed by the pressure feeding mechanism 60 and / or the suction mechanism 64 (Claim 4). Hereinafter, the ink discharge operation performed by the first maintenance unit is simply referred to as first maintenance, and the ink discharge operation performed by the second maintenance unit is simply referred to as second maintenance.

第1及び第2のメンテナンスは、吸引機構64の維持ポンプ68を用いた吸引、圧送機構60の供給ポンプ38を用いた加圧で行う。第1のメンテナンスと第2のメンテナンスのインク排出量を違える方法は、図8に示す組み合わせとして複数考えられる。図8(a)、図8(b)、図8(c)のグラフにおいて、横軸には時間(t)が、縦軸にはポンプ信号の強さ(大きさ)が、それぞれ取られている。
図8(a)に示すように、吸引・維持ポンプ信号の強さ(ポンプ出力)が同一の条件で、第1のメンテナンスの吸引時間より第2のメンテナンスの吸引時間を長く設定する方法が挙げられる。また、図8(b)に示すように、第1のメンテナンスの吸引・維持ポンプ信号(ポンプ出力)より第2のメンテナンスのポンプ信号(ポンプ出力)を強く設定する方法(吸引・維持ポンプ信号:維持ポンプの回転速度に影響する信号)が挙げられる。さらには、図8(c)に示すように、第1のメンテナンスの加圧・供給ポンプ信号の強さ(ポンプ出力)より第2のメンテナンスのポンプ信号(ポンプ出力)を強く設定する加圧による方法で行ってもよい。もちろん、第1のメンテナンス及び第2のメンテナンスは、吸引と加圧を組み合わせた動作で実現してもよい。
The first and second maintenance is performed by suction using the maintenance pump 68 of the suction mechanism 64 and pressurization using the supply pump 38 of the pressure feed mechanism 60. A plurality of methods for differentiating the ink discharge amount between the first maintenance and the second maintenance can be considered as combinations shown in FIG. In the graphs of FIGS. 8A, 8B, and 8C, the horizontal axis represents time (t), and the vertical axis represents the strength (magnitude) of the pump signal. Yes.
As shown in FIG. 8 (a), there is a method in which the suction time of the second maintenance is set longer than the suction time of the first maintenance under the same condition of the strength of the suction / maintenance pump signal (pump output). It is done. Further, as shown in FIG. 8B, a method of setting the second maintenance pump signal (pump output) stronger than the first maintenance suction / maintenance pump signal (pump output) (suction / maintenance pump signal: Signal that affects the rotation speed of the maintenance pump). Furthermore, as shown in FIG. 8C, by the pressurization that sets the pump signal (pump output) of the second maintenance stronger than the strength (pump output) of the pressurization / supply pump signal of the first maintenance. You may carry out by the method. Of course, the first maintenance and the second maintenance may be realized by an operation combining suction and pressurization.

[従来例]
図9(a)を参照して、従来例である記録ヘッド134について説明する。図9(a)は従来例を示す記録ヘッド134の要部の断面図である。図9(a)に示すように、従来例の記録ヘッド134では、共通液室110を構成するフレーム部材117の上壁面117aには、空気溜まりを作るような段差形状が無く平坦面になっている。そのため、上述した経緯で発生した気泡70を排出するために、多量のインク排出が必要となってしまう。これに対して、図9(b)及び図10に示す本発明の実施例1を始めとする後述の実施例等では、後で詳述するように、はるかに少ないインク排出量で気泡70を記録ヘッド34の外に排出することが可能であり、気泡排出性能が格段に向上している。
[Conventional example]
With reference to FIG. 9A, a conventional recording head 134 will be described. FIG. 9A is a cross-sectional view of a main part of a recording head 134 showing a conventional example. As shown in FIG. 9A, in the recording head 134 of the conventional example, the upper wall surface 117a of the frame member 117 constituting the common liquid chamber 110 has a flat surface without a step shape that creates an air reservoir. Yes. Therefore, a large amount of ink needs to be discharged in order to discharge the bubbles 70 generated in the above-described process. On the other hand, in later-described embodiments including the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 9B and 10, as will be described in detail later, the bubbles 70 are generated with a much smaller ink discharge amount. It is possible to discharge out of the recording head 34, and the bubble discharge performance is remarkably improved.

[実施例1]
図9(b)及び図10を参照して、本発明の実施例1について説明する(請求項2、請求項4)。図9(b)は本発明の実施例1を示す記録ヘッドの要部を一部破断・省略した断面図、図10は、実施例1において実施される第1及び第2のメンテナンスにより気泡の排出推移状態を説明する説明図である。なお、以下各図の簡明化のため、気泡70を含め、図9(b)及び図10等に示す第1及び第2の段差等を拡大誇張して示す。
図9(b)に示すように、実施例1の記録ヘッド34は、共通液室10を構成する上壁面17aにおけるインク供給経路Xの上流側に形成された、少なくとも1つの第1の段差75と、インク供給経路Xの最下流側に形成された第2の段差78とを有する。
[Example 1]
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 9B and 10 (claims 2 and 4). FIG. 9B is a cross-sectional view in which the main part of the recording head showing the first embodiment of the present invention is partly broken and omitted, and FIG. 10 is a diagram illustrating how bubbles are removed by the first and second maintenance performed in the first embodiment. It is explanatory drawing explaining a discharge transition state. For simplification of each drawing, the first and second steps shown in FIGS. 9B and 10 and the like including the bubble 70 are enlarged and exaggerated.
As shown in FIG. 9B, the recording head 34 of Example 1 has at least one first step 75 formed on the upstream side of the ink supply path X in the upper wall surface 17 a constituting the common liquid chamber 10. And a second step 78 formed on the most downstream side of the ink supply path X.

第1の段差75には、上述した経緯で発生しインク供給経路Xの上流側へ浮かび上がる、つまり共通液室10におけるインク供給経路Xの上流側へ逆流する気泡70を捕捉し保持する下向き凹部状の空気溜まりS1が形成されている。第1の段差75は、実施例1では複数のn個が形成されている。図9(b)において、複数のn個の第1の段差75は、実際にその形状が図示されている2個を含め75−nで示し、他の第1の段差75形状は省略している。   In the first step 75, a downward concave portion that captures and holds the bubble 70 that occurs in the above-described manner and floats upstream of the ink supply path X, that is, backflows upstream of the ink supply path X in the common liquid chamber 10. A shaped air reservoir S1 is formed. In the first embodiment, a plurality of n first steps 75 are formed. In FIG. 9 (b), a plurality of n first steps 75 are indicated by 75-n including two of which the shapes are actually shown, and the other first steps 75 are omitted. Yes.

第2の段差78(の作る空気溜まりS2)は、第1の段差75(の作る空気溜まりS1)よりも大きな形状で形成されている。言い換えれば、個別液室6に最も近い第2の段差78は、他の第1の段差75同士の間隔よりも広い幅で、且つ、第1のメンテナンスでは個別液室6まで到達しないような深い凹部形状(空気溜まりS2)で形成されている。第2の段差78には、上述した経緯で発生しインク供給経路Xの上流側へ浮かび上がる気泡70を捕捉し保持する下向き凹部状の空気溜まりS2が形成されている。この構成により、従来問題となっていたように、意図しないときにときに誤って気泡を個別液室6に侵入させることがない。   The second step 78 (made by the air reservoir S2) is formed in a larger shape than the first step 75 (made by the air reservoir S1). In other words, the second step 78 closest to the individual liquid chamber 6 is wider than the distance between the other first steps 75 and is deep enough not to reach the individual liquid chamber 6 in the first maintenance. It is formed in a concave shape (air reservoir S2). The second step 78 is formed with a downward concave air reservoir S2 that captures and holds the air bubble 70 that occurs in the above-described manner and floats to the upstream side of the ink supply path X. With this configuration, air bubbles do not accidentally enter the individual liquid chamber 6 when not intended, as has been a problem in the past.

ここで、共通液室10を構成する上壁面17aについて補説する。個別液室6と共通液室10の供給口25(図6及び図7等参照)の距離(インク供給経路Xに沿う図において左右方向の距離)は、個々の個別液室6により異なる。このため、共通液室供給口近傍の個別液室6でインクを吐出され消費されると、供給口25から距離があるにつれて流速が遅くなり、個別液室6へのインクの供給が間に合わなくなる。供給口25からの距離がある個別液室6にも安定的にインクを供給するため、供給口25から距離があるほど断面積を小さくし、流速を速くすることが望ましい。そのため、図9(b)に示す実施例1等では、供給口25から遠ざかるにつれて共通液室10の上壁面17aがインク供給経路Xの上流から下流側にいくにつれ徐々に下がるように傾斜(図において左下がりの傾斜)する傾斜面としている。この構成によって、供給口25から距離があるほど共通液室10の断面積を小さくしている。第1の段差75及び第2の段差78の形成部位は、気泡70の発生・成長・移動する経過を考慮し、図10で説明する技術事項から考えて、インク供給経路Xの上流から下流側に沿う共通液室10の上記した傾斜面の上壁面17aであることが望ましい。
なお、図9(a)に示した従来例の個別液室110の上壁面117aも、図9(b)に示す実施例1等の上壁面17aと同様に、インク供給経路Xの上流から下流側にいくにつれ徐々に下がるように傾斜(図において左下がりの傾斜)する傾斜面としている。
Here, a supplementary explanation will be given on the upper wall surface 17a constituting the common liquid chamber 10. The distance between the individual liquid chamber 6 and the supply port 25 (see FIGS. 6 and 7 and the like) of the common liquid chamber 10 (the distance in the left-right direction in the drawing along the ink supply path X) differs depending on the individual liquid chamber 6. For this reason, when ink is ejected and consumed in the individual liquid chamber 6 in the vicinity of the common liquid chamber supply port, the flow rate decreases as the distance from the supply port 25 increases, and the supply of ink to the individual liquid chamber 6 cannot be made in time. In order to stably supply ink to the individual liquid chamber 6 that is at a distance from the supply port 25, it is desirable that the cross-sectional area is reduced and the flow rate is increased as the distance from the supply port 25 is increased. Therefore, in the first embodiment shown in FIG. 9B, the upper wall surface 17a of the common liquid chamber 10 is inclined so as to gradually decrease from the upstream side to the downstream side of the ink supply path X as the distance from the supply port 25 increases. In this case, the inclined surface is inclined to the left. With this configuration, the cross-sectional area of the common liquid chamber 10 is reduced as the distance from the supply port 25 increases. The first step 75 and the second step 78 are formed in consideration of the generation, growth and movement of the bubbles 70, and from the technical matters described in FIG. It is desirable to be the upper wall surface 17a of the inclined surface of the common liquid chamber 10 along the above.
Note that the upper wall surface 117a of the individual liquid chamber 110 of the conventional example shown in FIG. 9A is also from the upstream side to the downstream side of the ink supply path X, similarly to the upper wall surface 17a of the first embodiment shown in FIG. 9B. The inclined surface is inclined so as to be gradually lowered toward the side (inclined to the left in the figure).

以下、後述の実施例を示す各図では、図の簡明化のため、第1の段差75に形成される空気溜まりS1、及び第1の段差78に形成される空気溜まりS2は、その図示を省略し、図9(b)のみに示すこととする。
複数のn個の第1の段差75(の作る空気溜まり)は、以下の各図では全て同じ形状に描かれているが、第2の段差78(の作る空気溜まりS2)と比べて小さければ、異なる形状のものでもよい。
Hereafter, in each figure which shows the below-mentioned Example, the air reservoir S1 formed in the 1st level | step difference 75 and the air pocket S2 formed in the 1st level | step difference 78 are illustration for the simplification of a figure. Omitted and shown only in FIG.
The plurality of n first steps 75 (air reservoirs created) are all drawn in the same shape in the following drawings, but are smaller than the second step 78 (air reservoir S2 created). Different shapes may be used.

第1の段差75及び第2の段差78の形状は、図9(b)に示したような断面形状で、下方が開口した凹部状のほぼ三角形状の空気溜まりS1、S2を作る形状に限られない。即ち、インク供給経路Xの上流側へ浮かび上がる気泡70を捕捉し保持する形状であれば、多少変形した形状であってもよく、溝状、半円ないし半楕円形状でもよい。図9(b)に示した第1の段差75及び第2の段差78の形状は、図10で説明するように、浮力を考慮し気泡を移動させる形状としては、他の形状と比較して優れていると考えられる。また、最近では半導体プロセスやマイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム(MEMS)の進歩により、レーザ加工を含め、第1の段差75及び第2の段差78の形状であれば溝形状を作る場合と比べ製作も比較的容易である。   The shape of the first step 75 and the second step 78 is limited to a shape that has a cross-sectional shape as shown in FIG. 9B and that forms the substantially triangular air reservoirs S1 and S2 that are open at the bottom. I can't. That is, the shape may be a slightly deformed shape, a groove shape, a semicircular shape, or a semielliptical shape as long as it captures and holds the bubbles 70 that float to the upstream side of the ink supply path X. The shape of the first step 75 and the second step 78 shown in FIG. 9 (b) is a shape for moving bubbles in consideration of buoyancy as compared with other shapes, as described in FIG. It is considered excellent. Recently, due to advances in semiconductor processes and micro electro mechanical systems (MEMS), the shape of the first step 75 and the second step 78, including laser processing, can be manufactured compared to the case of forming a groove shape. Is also relatively easy.

第1の段差75及び第2の段差78の大きさ・寸法については、特に規定しなかったが、上記基本的な機能を発揮できる大きさ・寸法であればよい。なお、大きさ・寸法の設定・設計に当たっては、液体であるインク中の気泡の成長を観察し、試験等を行った上で最適な大きさ・寸法の範囲を設計することが好ましい。   The size and dimensions of the first step 75 and the second step 78 are not particularly specified, but may be any size and dimension that can exhibit the above basic functions. In setting and designing the size / dimension, it is preferable to design the optimum size / dimension range after observing the growth of bubbles in the liquid ink and conducting a test or the like.

図10を参照して、記録ヘッド34を備えた画像形成装置100で実行される実施例1の動作を説明する。図10では、インク供給経路Xの最下流側に形成された第2の段差78(以下、単に「段差78」ともいう)が1個、インク供給経路Xの上流側に形成された第1の段差75(以下、単に「段差75」ともいう)が4個、合計5個である場合について説明する。
図10(a)には、上述した経緯で発生したインク供給経路Xの上流側へ浮かび上がる気泡70が示されている。ここで、図8で説明したような第1のメンテナンスが1回実施されると、図10(b)に示すように、気泡70は排出されるインクの流れに乗ってインク供給経路Xの下流側へ流れて、破線で示す位置に進む。その後、破線で示す位置まで進んだ紀行70は、気泡70自身の浮力によって1段目の段差75−1の図示しない空気溜まりに捕捉(トラップ)され保持される。
With reference to FIG. 10, the operation of the first embodiment executed by the image forming apparatus 100 including the recording head 34 will be described. In FIG. 10, one second step 78 (hereinafter also simply referred to as “step 78”) formed on the most downstream side of the ink supply path X, and the first step formed on the upstream side of the ink supply path X. A case will be described in which there are four steps 75 (hereinafter also simply referred to as “steps 75”), for a total of five steps.
FIG. 10A shows a bubble 70 that emerges upstream of the ink supply path X generated in the above-described manner. Here, when the first maintenance as described with reference to FIG. 8 is performed once, as shown in FIG. 10B, the air bubble 70 rides on the flow of discharged ink and is downstream of the ink supply path X. To the position indicated by the broken line. Thereafter, the journey 70 that has advanced to the position indicated by the broken line is trapped and held in an air pocket (not shown) of the first step 75-1 by the buoyancy of the bubble 70 itself.

更に、3回(計4回)の第1のメンテナンスが実施されると、上述したと同様の経過を辿り、図10(c)に示すように、気泡70は4段目の段差75−1の図示しない空気溜まりにトラップされ保持される。このように、第1のメンテナンスが実施される毎に、気泡70は一段一段インク供給経路Xの下流側へ進んでいく。このような構成がないと、気泡70がその浮力で一番上まで浮き上がってしまい、共通液室10が気泡だらけになり、回復不可能な不具合につながってしまう。   Further, when the first maintenance is performed three times (four times in total), the same process as described above is followed, and as shown in FIG. Are trapped and held in an air pocket (not shown). In this way, each time the first maintenance is performed, the bubble 70 advances to the downstream side of the one-stage ink supply path X. Without such a configuration, the bubble 70 floats to the top by its buoyancy, and the common liquid chamber 10 becomes full of bubbles, leading to a problem that cannot be recovered.

図10(c)に示す状態から、更に、1回(計5回)の第1のメンテナンスが実施されると、図10(d)に示すように、気泡70は排出されるインクの流れに乗ってインク供給経路Xの最下流側へ流れて、第2の段差78の図示しない空気溜まりにトラップされ保持される。上述した第1のメンテナンスのインク排出性能から、これ以上第1のメンテナンスを何度実施しても第1のメンテナンスではインク排出量が少ない。そのため、図10(d)に示すような状態までしか気泡70は下流に進まず、意図しないときにときに誤って個別液室6に侵入することはない。そのため、吐出不良を引き起こさない。   When the first maintenance is performed once (five times in total) from the state shown in FIG. 10C, as shown in FIG. It rides and flows to the most downstream side of the ink supply path X, and is trapped and held in an air reservoir (not shown) of the second step 78. From the ink discharge performance of the first maintenance described above, the amount of ink discharged is small in the first maintenance no matter how many times the first maintenance is performed. For this reason, the bubbles 70 do not advance downstream until the state shown in FIG. 10D, and do not accidentally enter the individual liquid chamber 6 when not intended. Therefore, no discharge failure is caused.

図10(d)に示す状態(第2の段差78の上記空気溜まりに蓄積されている状態)にある気泡70は、第2のメンテナンスを実施することにより、第2のメンテナンスはインク排出量が多いため、個別液室6を経由してノズル4から外へ排出される。   The bubble 70 in the state shown in FIG. 10D (the state accumulated in the air reservoir of the second step 78) performs the second maintenance, and the second maintenance has an ink discharge amount. Therefore, the liquid is discharged from the nozzle 4 through the individual liquid chamber 6.

上記したとおり、第1のメンテナンスによるインク排出によって、第1の段差75内に存在する気泡70は第1の段差75よりもインク供給経路Xの下流側へ流れるとともに、第2の段差78内に存在する気泡70は第2の段差78からインク供給経路Xの下流側へ流れないように構成されている。また、第2のメンテナンスによるインク排出によって、第2の段差78内に存在する気泡70は第2の段差78よりインク供給経路Xの下流側へ流れるように構成されていた。   As described above, the air bubbles 70 existing in the first step 75 flow to the downstream side of the ink supply path X from the first step 75 due to the ink discharge by the first maintenance, and enter the second step 78. The existing bubbles 70 are configured not to flow from the second step 78 to the downstream side of the ink supply path X. In addition, the air bubbles 70 existing in the second step 78 flow to the downstream side of the ink supply path X from the second step 78 by discharging the ink by the second maintenance.

実施例1では、第1及び第2のメンテナンスが実行される制御構成及び動作タイミング等について説明を省略したが、例えば、図12の制御構成とほぼ同様(実施例1では温度センサ59のみ不要)であり、制御手段50の指令の下に適宜のタイミングで実行される。   In the first embodiment, the description of the control configuration and operation timing in which the first and second maintenance are performed is omitted, but for example, almost the same as the control configuration in FIG. 12 (only the temperature sensor 59 is unnecessary in the first embodiment). It is executed at an appropriate timing under the command of the control means 50.

上記したとおり、本実施例1によれば、インク排出動作のときにだけ気泡を共通液室から個別液室へ侵入させ、気泡の排出を確実に行うことができる。これにより、気泡を排出する動作でないときに意図せず気泡を共通液室から個別液室に侵入させないので、吐出不良の発生を未然に防止することができる。換言すれば、本実施例1を含め後述の実施例等によれば、ノズル安定性(ノズルダウンのしにくさ)の向上と、ノズル回復性(メンテナンスでの治りやすさ)の向上との両方とも達成している。   As described above, according to the first embodiment, bubbles can be surely discharged by allowing bubbles to enter the individual liquid chamber from the common liquid chamber only during the ink discharging operation. Thereby, when it is not the operation | movement which discharges | emits a bubble, since a bubble is not made to invade into an individual liquid chamber from a common liquid chamber, generation | occurrence | production of discharge failure can be prevented beforehand. In other words, according to the examples described later including the first embodiment, both the improvement of nozzle stability (hardness of nozzle down) and the improvement of nozzle recoverability (hardness of maintenance) are improved. Both have been achieved.

[変形例1]
図11を参照して、実施例1の変形例1について説明する(請求項3)。図11(a)は、変形例1の記録ヘッドの要部を一部破断・省略した断面図、図11(b)は、第1及び第2の段差の傾斜面の傾斜の度合いに係る気泡に作用する力を説明する図である。
変形例1は、実施例1と比較して、図11(a)及び図11(b)に示すように、インク供給経路Xの下流側における第2の段差78の傾斜面78aは、第1の段差75の傾斜面75aよりも傾斜の度合いが急である点が相違する。この相違点以外の変形例1は、実施例1と同様である。
[Modification 1]
A first modification of the first embodiment will be described with reference to FIG. 11 (Claim 3). FIG. 11A is a cross-sectional view in which the main part of the recording head of the first modification is partially broken and omitted, and FIG. 11B is a bubble related to the degree of inclination of the inclined surfaces of the first and second steps. It is a figure explaining the force which acts on.
In the first modification, as shown in FIGS. 11A and 11B, the inclined surface 78a of the second step 78 on the downstream side of the ink supply path X is compared with the first embodiment. The difference is that the degree of inclination is steeper than that of the inclined surface 75a of the step 75. Modification 1 other than this difference is the same as the first embodiment.

図11(b)に示すように、第2の段差78側では、その傾斜面78aに接する気泡70に働く浮力78F1によって、排出力に抗う力の成分である分力78F2が生じる。一方、第1の段差75側では、その傾斜面75aに接する気泡70に働く浮力75F1によって、排出力に抗う力の成分・分力75F2が生じる。図から明らかのように、第2の段差78側の排出力に抗う力の成分である分力78F2が、第1の段差75側の排出力に抗う力の成分・分力75F2よりも大きくなる(78F2>75F2)。これにより、第1のメンテナンス時に意図せず個別液室に気泡を侵入させてしまうことを未然に防止することができる。   As shown in FIG. 11B, on the second step 78 side, a component force 78F2 that is a component of the force against the discharge force is generated by the buoyancy 78F1 acting on the bubble 70 in contact with the inclined surface 78a. On the other hand, on the first step 75 side, a force component / component force 75F2 that resists the discharge force is generated by the buoyancy 75F1 acting on the bubble 70 in contact with the inclined surface 75a. As is apparent from the figure, the component force 78F2 that is a component of the force resisting the discharge force on the second step 78 side is larger than the component / component force 75F2 of the force that resists the discharge force on the first step 75 side. (78F2> 75F2). As a result, it is possible to prevent bubbles from entering the individual liquid chamber unintentionally during the first maintenance.

[実施例2]
図12及び図13を参照して、本発明の実施例2について説明する(請求項4、請求項5、請求項6)。図12は、実施例2の要部の制御構成を示すブロック図である。図13は、実施例2の制御内容を説明する線図である。
実施例2は、上記実施形態及び実施例1と比較して、図12に示すように、記録ヘッド34の温度を検知する温度センサ59を用いる点、記録ヘッド34の温度に基づいて第1及び第2のメンテナンス手段を制御する制御手段50を用いる点が主に相違する。温度センサ59は、例えば熱電対で構成されていて、図1に示す記録ヘッド34の近傍に配設されており、記録ヘッド34の温度を検知するヘッド温度検知手段として機能する。制御手段50は、温度センサ59により検知された記録ヘッド34の温度が予め設定された上昇温度差に係る閾値を超えたときに、インク排出を実行するように第1及び第2のメンテナンス手段を制御する機能を有する。
[Example 2]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13 (claims 4, 5 and 6). FIG. 12 is a block diagram illustrating a control configuration of a main part of the second embodiment. FIG. 13 is a diagram for explaining the control contents of the second embodiment.
Compared with the above embodiment and Example 1, Example 2 uses a temperature sensor 59 that detects the temperature of the recording head 34 as shown in FIG. The main difference is that the control means 50 for controlling the second maintenance means is used. The temperature sensor 59 is composed of, for example, a thermocouple, and is disposed in the vicinity of the recording head 34 shown in FIG. 1, and functions as a head temperature detection unit that detects the temperature of the recording head 34. The control means 50 controls the first and second maintenance means to execute ink discharge when the temperature of the recording head 34 detected by the temperature sensor 59 exceeds a preset threshold value related to the rising temperature difference. It has a function to control.

制御手段50は、図12に示す温度センサ59からの情報(データ信号)に基づいて、第1、第2のメンテナンス手段である供給ポンプ38及び/又は維持ポンプ68の作動を制御する機能を有する。また、制御手段50は、図12に示すエンコーダセンサ66からの情報(データ信号)に基づいて、主走査モータ54の駆動を制御することにより、図1に示したキャリッジ33の移動位置及び停止位置を制御している。   The control means 50 has a function of controlling the operation of the supply pump 38 and / or the maintenance pump 68, which are the first and second maintenance means, based on information (data signal) from the temperature sensor 59 shown in FIG. . Further, the control means 50 controls the drive of the main scanning motor 54 based on information (data signal) from the encoder sensor 66 shown in FIG. 12, thereby moving and stopping the carriage 33 shown in FIG. Is controlling.

制御手段50は、図12に示すように、CPU50a、図示しないI/O(入出力)ポート、PROM等を含むROM50b、RAM50c及びタイマ50d等を備え、それらが信号バスによって接続された構成を有するマイクロコンピュータを具備している。CPU50aは、制御手段50により実行される上記制御を行うための演算機能及び制御機能を有する。ROM50bには、CPU50aの演算機能及び制御機能を発揮するためのプログラムや、CPU50aの演算機能及び制御機能を発揮するための関係データ(例えば上昇温度差に係る閾値を求めるための計算式等)が予め記憶されている。
RAM50cは、例えば電池等によってバックアップされていて、温度センサ59により検知された記録ヘッド34の温度等を随時記憶保持することができると共に、CPU50aを介して各種データ・オンオフ信号等を随時記憶する機能を有する。タイマ50dは、例えば電池等によってバックアップされていて、図13に示す時間を計時して保持する計時手段として機能する。
As shown in FIG. 12, the control unit 50 includes a CPU 50a, an unillustrated I / O (input / output) port, a ROM 50b including a PROM, a RAM 50c, a timer 50d, and the like, and these are connected by a signal bus. It has a microcomputer. The CPU 50a has an arithmetic function and a control function for performing the above-described control executed by the control means 50. The ROM 50b contains a program for demonstrating the arithmetic function and control function of the CPU 50a, and related data for demonstrating the arithmetic function and control function of the CPU 50a (for example, a calculation formula for obtaining a threshold value related to the rising temperature difference). Stored in advance.
The RAM 50c is backed up by, for example, a battery, and can store and hold the temperature of the recording head 34 detected by the temperature sensor 59 at any time, and can also store various data on / off signals and the like at any time via the CPU 50a. Have The timer 50d is backed up by a battery or the like, for example, and functions as a timing unit that measures and holds the time shown in FIG.

前述したように液体であるインクの温度を上昇させると、インクに溶けていた空気が気泡となって発生する。上昇した温度差によってその気泡の発生量は異なるため、温度センサ59により検知・計測された温度上昇に基づいて、第1及び第2のメンテナンスを実施することで、記録ヘッド34のノズル4への気泡進入防止性能は格段に上昇する。そこで、実施例2では、図13に示すように、記録ヘッド34の温度変化を温度センサ59で常時或いは随時監視し、上昇温度差が予め設定された温度差閾値を超えた場合に、第1のメンテナンスや第2のメンテナンスを実施するという判断を実行するものである。
なお、インクの温度が上昇して発生した気泡の排出については、上記した実施例1と同様のプロセス・経過で問題なく排出される。
As described above, when the temperature of the ink, which is a liquid, is raised, air dissolved in the ink is generated as bubbles. Since the amount of generated bubbles varies depending on the increased temperature difference, the first and second maintenance operations are performed on the basis of the temperature increase detected and measured by the temperature sensor 59, so that the nozzle 4 of the recording head 34 is applied to the nozzle 4. The bubble entry prevention performance is significantly increased. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 13, the temperature change of the recording head 34 is monitored by the temperature sensor 59 constantly or at any time, and the first temperature difference is exceeded when the rising temperature difference exceeds a preset temperature difference threshold. The determination that the maintenance or the second maintenance is performed is executed.
In addition, regarding the discharge of bubbles generated due to an increase in the temperature of the ink, it is discharged without any problem in the same process and progress as in the first embodiment.

上記したとおり、本実施例2によれば、記録ヘッドの温度上昇時に発生した気泡をタイミングよく確実に排出することができる。   As described above, according to the second embodiment, the bubbles generated when the temperature of the recording head rises can be surely discharged with good timing.

上述の実施例2に加えて、以下のように構成してもよい。即ち、第1の段差75を複数有し、制御手段50は、上記上昇温度差に係る閾値を超えたときに、第1のメンテナンス手段が第1の段差の数と同じ回数インク排出を実行するように制御し、その後に、第2のメンテナンス手段がインク排出を実行するようにしてもよい。
上記したように構成すれば、気泡が発生してから少し排出側の段差に進めて排出しやすい状態で第2のメンテナンスを実施することで、より気泡の排出性を向上させることができる。
In addition to the second embodiment described above, the following configuration may be used. That is, there are a plurality of first steps 75, and when the control means 50 exceeds the threshold value related to the temperature rise difference, the first maintenance means executes ink discharge as many times as the number of the first steps. Then, the second maintenance unit may perform ink discharge.
If comprised as mentioned above, the bubble discharge | emission property can be improved more by implementing 2nd maintenance in the state which advances to the level | step difference of the discharge side a little after bubble generation and is easy to discharge.

[実施例3]
図14を参照して、本発明の実施例3について説明する(請求項1)。図14は、実施例3を示す記録ヘッドの要部の断面図である。
図14に示す実施例3は、第2の段差78がインク供給経路Xの最下流側になく、インク供給経路Xの上流側に形成された第1の段差75より段差数の少ない、第1の段差75の大きさと同等の第3の段差76をインク供給経路Xの最下流側に配置したものである。実施例3の第1及び/又は第2のメンテナンスは、実施例1と同様に実行される。
[Example 3]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of the recording head showing the third embodiment.
In the third embodiment illustrated in FIG. 14, the second step 78 is not located on the most downstream side of the ink supply path X, and the first step 75 has a smaller number of steps than the first step 75 formed on the upstream side of the ink supply path X. A third step 76 equivalent to the size of the step 75 is arranged on the most downstream side of the ink supply path X. The first and / or second maintenance of the third embodiment is performed in the same manner as the first embodiment.

第2の段差78よりインク供給経路Xの最下流側に配置された第3の段差76の段差数が、第2の段差78より上流側に配置された第1の段差75の段差数に比べて小さいほうが、気泡排出動作時の気泡排出効率の観点から効果的である。
実施例3によれば、実施例1等で詳述した技術内容から同実施例1と同様の効果を奏することは無論である。
The number of steps of the third step 76 disposed on the most downstream side of the ink supply path X from the second step 78 is larger than the number of steps of the first step 75 disposed on the upstream side of the second step 78. The smaller one is more effective from the viewpoint of bubble discharge efficiency during the bubble discharge operation.
According to the third embodiment, it is needless to say that the same effects as those of the first embodiment can be obtained from the technical contents detailed in the first embodiment.

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、上記実施形態と実施例1ないし3と変形例1とを適宜組み合わせたものであってもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments and examples described above, and is described in the claims unless specifically limited by the above description. Various modifications and changes can be made within the scope of the present invention. For example, the above embodiment, Examples 1 to 3 and Modification 1 may be appropriately combined.

例えば、本発明を適用する画像形成装置は、上述のタイプの画像形成装置に限らず、他のタイプの画像形成装置であってもよい。即ち、本発明を適用する画像形成装置は、複写機、ファクシミリの単体、あるいはこれらの複合機、これらに関するモノクロ機等の複合機であってもよい。その他、本発明を適用する画像形成装置は、電気回路形成に用いられる画像形成装置、バイオテクノロジー分野において所定の画像を形成するのに用いられる画像形成装置であってもよい。圧力発生手段としては、上記実施形態例の圧電素子等の電気機械変換素子で構成されるものに限らず、ヒータ等の電気熱変換素子等でもよい。   For example, the image forming apparatus to which the present invention is applied is not limited to the type of image forming apparatus described above, and may be another type of image forming apparatus. In other words, the image forming apparatus to which the present invention is applied may be a copier, a single facsimile, or a complex machine of these, or a complex machine such as a monochrome machine related thereto. In addition, the image forming apparatus to which the present invention is applied may be an image forming apparatus used for forming an electric circuit or an image forming apparatus used for forming a predetermined image in the biotechnology field. The pressure generation means is not limited to the electromechanical conversion element such as the piezoelectric element of the above embodiment, but may be an electrothermal conversion element such as a heater.

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。   The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.

1 ノズル板
2 流路板
3 振動板部材
4 ノズル
5 ノズル連通路
6 個別液室
7 供給路
10 共通液室
12 圧電部材
13 ベース部材
17 フレーム部材
17a 共通液室の上壁面
20 圧電アクチュエータ(圧力発生手段)
25 供給口
26 フィルタユニット
34 記録ヘッド(液滴吐出ヘッドの一例)
35 サブタンク
36 供給チューブ
38 供給ポンプ
50 制御手段
59 温度センサ(ヘッド温度検知手段の一例)
60 圧送機構(第1及び/又は第2のメンテナンス手段の一例)
64 吸引機構(第1及び/又は第2のメンテナンス手段の一例)
65 インクカートリッジ(メインタンクの一例)
70 気泡
75 第1の段差
75a 第1の段差の傾斜面
76 第3の段差
78 第2の段差
78a 第2の段差の傾斜面
81 維持回復機構
82 キャップ部材
100 画像形成装置
S1,S2 空気溜まり
X インク供給経路(液体供給経路)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle plate 2 Flow path plate 3 Vibration plate member 4 Nozzle 5 Nozzle communication path 6 Individual liquid chamber 7 Supply path 10 Common liquid chamber 12 Piezoelectric member 13 Base member 17 Frame member 17a Upper wall surface of common liquid chamber 20 Piezoelectric actuator (pressure generation) means)
25 Supply port 26 Filter unit 34 Recording head (an example of a droplet discharge head)
35 Sub tank 36 Supply tube 38 Supply pump 50 Control means 59 Temperature sensor (an example of head temperature detection means)
60 Pressure feeding mechanism (an example of first and / or second maintenance means)
64 Suction mechanism (an example of first and / or second maintenance means)
65 Ink cartridge (example of main tank)
70 Air bubbles 75 First step 75a Inclined surface of the first step 76 Third step 78 Second step 78a Inclined surface of the second step 81 Maintenance recovery mechanism 82 Cap member 100 Image forming apparatus S1, S2 Air pool X Ink supply path (liquid supply path)

特開平10−024572号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-024572 特開2004−358737号公報JP 2004-358737 A

Claims (6)

液滴を吐出する複数のノズルと、
前記各ノズルに連通して該ノズルに供給する液体が充填される個別液室と、
前記各個別液室内の液体を対応する前記ノズルから吐出する圧力を発生させる圧力発生手段と、
前記各個別液室に液体を供給する共通液室と、
前記共通液室を構成する上壁面における前記各個別液室への液体供給経路の上流側に形成され、前記上流側へ浮かび上がる気泡を捕捉し保持する凹部状の空気溜まりを作る少なくとも1つの第1の段差と、
第1の段差における前記液体供給経路の下流側の前記上壁面に形成され、前記上流側へ浮かび上がる気泡を捕捉し保持する凹部状の空気溜まりを作る第1の段差よりも大きな第2の段差と、
第1及び第2の段差における前記液体供給経路の最下流側の前記上壁面に第1の段差の数よりも少なく形成され、第1の段差の大きさと同等の第3の段差と、を備える液滴吐出ヘッドと、
前記ノズルから液体を排出する第1のメンテナンス手段と、
第1のメンテナンス手段による液体の排出量よりも多くの液体を前記ノズルから排出する第2のメンテナンス手段と、
を有する画像形成装置であって、
第1のメンテナンス手段による液体排出によって、第1の段差内に存在する気泡は第1の段差よりも前記液体供給経路の下流側へ流れるとともに、第2の段差内に存在する気泡は第2の段差から前記液体供給経路の下流側へ流れないように構成され、且つ、第2のメンテナンス手段による液体排出によって、第2の段差内に存在する気泡は第2の段差より前記液体供給経路の下流側へ流れるように構成されている画像形成装置。
A plurality of nozzles for discharging droplets;
An individual liquid chamber filled with a liquid that communicates with each nozzle and is supplied to the nozzle;
Pressure generating means for generating a pressure for discharging the liquid in each individual liquid chamber from the corresponding nozzle;
A common liquid chamber for supplying a liquid to each of the individual liquid chambers;
At least one first air reservoir is formed on the upper wall surface constituting the common liquid chamber on the upstream side of the liquid supply path to the individual liquid chambers, and forms a concave air pocket that captures and holds the bubbles rising to the upstream side. 1 step and
A second step that is formed on the upper wall surface on the downstream side of the liquid supply path in the first step and is larger than the first step that forms a recess-like air pocket that captures and holds the bubbles that float to the upstream side. When,
A third step that is formed on the upper wall surface on the most downstream side of the liquid supply path in the first and second steps, less than the number of the first steps, and is equivalent to the size of the first step. A droplet discharge head;
First maintenance means for discharging liquid from the nozzle;
Second maintenance means for discharging more liquid from the nozzle than the amount of liquid discharged by the first maintenance means;
An image forming apparatus having
Due to the liquid discharge by the first maintenance means, the bubbles existing in the first step flow to the downstream side of the liquid supply path from the first step, and the bubbles existing in the second step become the second It is configured not to flow from the step to the downstream side of the liquid supply path, and the bubbles present in the second step due to the liquid discharge by the second maintenance means are downstream of the liquid supply path from the second step. An image forming apparatus configured to flow to the side.
液滴を吐出する複数のノズルと、
前記各ノズルに連通して該ノズルに供給する液体が充填される個別液室と、
前記各個別液室内の液体を対応する前記ノズルから吐出する圧力を発生させる圧力発生手段と、
前記各個別液室に液体を供給する共通液室と、
前記共通液室を構成する上壁面における前記各個別液室への液体供給経路の上流側に形成され、前記上流側へ浮かび上がる気泡を捕捉し保持する凹部状の空気溜まりを作る少なくとも1つの第1の段差と、
第1の段差における前記液体供給経路の最下流側の前記上壁面に形成され、前記上流側へ浮かび上がる気泡を捕捉し保持する凹部状の空気溜まりを作る第1の段差よりも大きな第2の段差と、を備える液滴吐出ヘッドと、
前記ノズルから液体を排出する第1のメンテナンス手段と、
第1のメンテナンス手段による液体の排出量よりも多くの液体を前記ノズルから排出する第2のメンテナンス手段と、
を有する画像形成装置であって、
第1のメンテナンス手段による液体排出によって、第1の段差内に存在する気泡は第1の段差よりも前記液体供給経路の下流側へ流れるとともに、第2の段差内に存在する気泡は第2の段差から前記液体供給経路の下流側へ流れないように構成され、且つ、第2のメンテナンス手段による液体排出によって、第2の段差内に存在する気泡は第2の段差より前記液体供給経路の下流側へ流れるように構成されている画像形成装置。
A plurality of nozzles for discharging droplets;
An individual liquid chamber filled with a liquid that communicates with each nozzle and is supplied to the nozzle;
Pressure generating means for generating a pressure for discharging the liquid in each individual liquid chamber from the corresponding nozzle;
A common liquid chamber for supplying a liquid to each of the individual liquid chambers;
At least one first air reservoir is formed on the upper wall surface constituting the common liquid chamber on the upstream side of the liquid supply path to the individual liquid chambers, and forms a concave air pocket that captures and holds the bubbles rising to the upstream side. 1 step and
A second step larger than the first step is formed on the upper wall surface on the most downstream side of the liquid supply path in the first step and creates a concave air pocket that captures and holds the bubbles rising to the upstream side. A droplet discharge head comprising a step, and
First maintenance means for discharging liquid from the nozzle;
Second maintenance means for discharging more liquid from the nozzle than the amount of liquid discharged by the first maintenance means;
An image forming apparatus having
Due to the liquid discharge by the first maintenance means, the bubbles existing in the first step flow to the downstream side of the liquid supply path from the first step, and the bubbles existing in the second step become the second It is configured not to flow from the step to the downstream side of the liquid supply path, and the bubbles present in the second step due to the liquid discharge by the second maintenance means are downstream of the liquid supply path from the second step. An image forming apparatus configured to flow to the side.
請求項1又は2記載の画像形成装置において、
第1及び第2の段差は、前記液体供給経路の上流側から下流側に向けて低くなる傾斜面をそれぞれ備えており、
第2の段差の前記傾斜面は、第1の段差のそれよりも傾斜の度合いが急であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The first and second steps each have an inclined surface that decreases from the upstream side to the downstream side of the liquid supply path,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the inclined surface of the second step has a steeper degree than that of the first step.
請求項1ないし3の何れか1つに記載の画像形成装置において、
前記液滴吐出ヘッドに供給する液体を収容するサブタンク、該サブタンクに供給する液体を収容するメインタンクから前記サブタンクへと液体を加圧して供給する圧送機構と、前記複数のノズルを覆いキャッピングするためのキャップ部材、該キャップ部材と連通し、該キャップ部材内を負圧にすることで前記複数のノズルから液体を排出する吸引機構との何れか一方の機構を有し、
第1及び第2のメンテナンス手段による前記液体排出は、前記圧送機構及び/又は前記吸引機構により行われることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A sub-tank for storing liquid to be supplied to the droplet discharge head, a pressure feeding mechanism for pressurizing and supplying liquid from a main tank for storing liquid to be supplied to the sub-tank to the sub-tank, and for covering and capping the plurality of nozzles Any one of a suction member that discharges liquid from the plurality of nozzles by communicating with the cap member and making the inside of the cap member negative pressure,
The liquid discharge by the first and second maintenance means is performed by the pressure feeding mechanism and / or the suction mechanism.
請求項1ないし4の何れか1つに記載の画像形成装置において、
前記液滴吐出ヘッドの温度を検知するヘッド温度検知手段と、
前記ヘッド温度検知手段により検知された前記液滴吐出ヘッドの温度が予め設定された上昇温度差に係る閾値を超えたときに、前記液体排出を実行するように第1及び第2のメンテナンス手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Head temperature detecting means for detecting the temperature of the droplet discharge head;
When the temperature of the droplet discharge head detected by the head temperature detection unit exceeds a preset threshold value related to the rising temperature difference, the first and second maintenance units are configured to execute the liquid discharge. Control means for controlling;
An image forming apparatus comprising:
請求項5記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記上昇温度差に係る閾値を超えたときに、第1のメンテナンス手段が第1の段差の数と同じ回数前記液体排出を実行するように制御し、その後に、第2のメンテナンス手段が前記液体排出を実行するように制御することを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 5.
The control means controls the first maintenance means to perform the liquid discharge as many times as the number of the first steps when the threshold value related to the rising temperature difference is exceeded, and then the second maintenance means An image forming apparatus, wherein a maintenance unit controls the liquid discharge.
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