JP6964994B2

JP6964994B2 - Liquid discharge device

Info

Publication number: JP6964994B2
Application number: JP2017035093A
Authority: JP
Inventors: 直人笹川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2021-11-10
Anticipated expiration: 2037-02-27
Also published as: JP2018140520A

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge device.

液体吐出ヘッドに設けられた吐出口から記録媒体に液体を吐出して記録を行う液体吐出装置の代表的なものとしてインクジェット記録装置があり、カラー画像を記録するために、複数の記録色に対応した液体吐出ヘッドを備えているものが広く普及している。より高精細な記録を高速度で行えるように、記録色ごとに複数の液体吐出ヘッドを備えた装置も知られている。 An inkjet recording device is a typical liquid discharge device that discharges liquid to a recording medium from a discharge port provided in a liquid discharge head for recording, and supports a plurality of recording colors in order to record a color image. Those equipped with a liquid discharge head are widely used. A device provided with a plurality of liquid discharge heads for each recording color is also known so that higher-definition recording can be performed at a high speed.

液体吐出装置には、ユーザーが吐出用の液体（例えば記録液）を供給するためのメインタンクとは別に、メインタンクから供給された液体を貯留して液体吐出ヘッドに供給するためのサブタンクを有するものがある。サブタンク内の液体に加わる圧力やサブタンクから液体吐出ヘッドに至る流路内での液体の流動状態は、液体吐出ヘッド内の液体に大きく影響するため、サブタンクは液体吐出ヘッドの近くに配置されるのが望ましい。また、液体吐出ヘッドの吐出口から誤って液体が漏出することを防止するため、吐出口での圧力は負圧になるように制御されている。従来の液体吐出装置では、液体吐出ヘッドよりも重力方向で低い位置にサブタンクを配置し、サブタンク内の液体と吐出口との間の水頭差により吐出口での圧力が負圧に保たれるようにしたものが広く用いられている。しかしながら液体吐出装置では、一般に、液体吐出ヘッドの下方に記録媒体とその搬送装置とが配置されるので、サブタンクと液体吐出ヘッドとの距離が大きくなりがちであって、装置が大型化してしまうとともに配管が複雑になる。さらに、長い配管のために流路抵抗が大きくなり、高速での記録に適さなくなるという問題も生ずる。この問題は、搭載する液体吐出ヘッドの数が多い液体吐出装置ほど深刻である。 The liquid discharge device has a sub tank for storing the liquid supplied from the main tank and supplying the liquid to the liquid discharge head, in addition to the main tank for supplying the liquid for discharge (for example, recording liquid) by the user. There is something. Since the pressure applied to the liquid in the sub tank and the flow state of the liquid in the flow path from the sub tank to the liquid discharge head greatly affect the liquid in the liquid discharge head, the sub tank is arranged near the liquid discharge head. Is desirable. Further, in order to prevent the liquid from accidentally leaking from the discharge port of the liquid discharge head, the pressure at the discharge port is controlled to be a negative pressure. In the conventional liquid discharge device, the sub tank is arranged at a position lower than the liquid discharge head in the direction of gravity so that the pressure at the discharge port is maintained at a negative pressure due to the head difference between the liquid in the sub tank and the discharge port. Is widely used. However, in the liquid discharge device, since the recording medium and the transfer device are generally arranged below the liquid discharge head, the distance between the sub tank and the liquid discharge head tends to be large, and the device becomes large. Piping becomes complicated. Further, there is a problem that the flow path resistance becomes large due to the long piping, which makes it unsuitable for recording at high speed. This problem is more serious in a liquid discharge device having a large number of liquid discharge heads mounted.

吐出用の液体を液体吐出ヘッドに供給する供給部と、液体吐出ヘッドにおいて記録に利用されなかった液体を回収する回収部とを有し、液体吐出ヘッド内で液体を供給部側から回収部側へと流動させて循環させる技術が知られている。液体を循環させることにより、液体吐出ヘッド内の気泡やゴミなどを除去することができる。また、吐出用の液体として顔料インクを用いる場合には、顔料の沈降を防止することもできる。このような技術が導入された液体吐出装置では、供給部側に加えて回収部側の配管も必要になるため、上記の問題はさらに深刻になる。 It has a supply unit that supplies the liquid for discharge to the liquid discharge head and a collection unit that collects the liquid that was not used for recording in the liquid discharge head, and collects the liquid from the supply unit side to the collection unit side in the liquid discharge head. The technology of flowing and circulating the liquid is known. By circulating the liquid, air bubbles and dust in the liquid discharge head can be removed. Further, when the pigment ink is used as the liquid for ejection, it is possible to prevent the pigment from settling. In the liquid discharge device into which such a technique is introduced, piping on the recovery unit side is required in addition to the supply unit side, so that the above problem becomes more serious.

特許文献１には、液体吐出ヘッドの上方にサブタンクであるリザーバが配置され、リザーバに付属した圧力調整手段によってリザーバ内の圧力を減圧し、吐出口の圧力を負圧に制御する液体吐出装置が開示されている。また、特許文献２には、液体吐出ヘッドの上方に配置されたサブタンク内に吐出用液体の供給部と回収部とを設け、液体吐出ヘッド内で液体を循環させる技術が開示されている。特許文献２では、サブタンク内に仕切りを設けることにより、供給部および回収部を区画している。特許文献２においても、圧力調整手段によりサブランク内の圧力が減圧され、吐出口の圧力は負圧に制御されている。 Patent Document 1 describes a liquid discharge device in which a reservoir, which is a sub-tank, is arranged above a liquid discharge head, the pressure in the reservoir is reduced by a pressure adjusting means attached to the reservoir, and the pressure at the discharge port is controlled to a negative pressure. It is disclosed. Further, Patent Document 2 discloses a technique in which a discharge liquid supply unit and a collection unit are provided in a sub tank arranged above the liquid discharge head, and the liquid is circulated in the liquid discharge head. In Patent Document 2, the supply unit and the collection unit are partitioned by providing a partition in the sub tank. Also in Patent Document 2, the pressure in the sub-rank is reduced by the pressure adjusting means, and the pressure at the discharge port is controlled to a negative pressure.

特許第５０４００３９号公報Japanese Patent No. 5040039 特開２０１１−２０１１７６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-201176

特許文献１や特許文献２に記載された液体吐出装置では、ポンプなどによって構成された圧力調整手段によりサブタンク内が負圧に制御されている。しかし、液体吐出装置の稼働中に停電などにより突然電力の供給が遮断されると圧力調整手段の動作が停止し、その結果、圧力調整手段や配管の継ぎ目などから少しずつ流入する空気により、サブタンク内の圧力は徐々に上昇して大気圧に近づく。液体吐出ヘッドよりも重力方向で上方にあるサブタンク内の圧力が上昇すると、サブタンク内の液体が液体吐出ヘッドに向かって流れて吐出口から漏出し、液体吐出装置や記録媒体を汚してしまうおそれがある。 In the liquid discharge device described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the inside of the sub tank is controlled to a negative pressure by a pressure adjusting means configured by a pump or the like. However, if the power supply is suddenly cut off due to a power failure during the operation of the liquid discharge device, the operation of the pressure adjusting means stops, and as a result, the sub-tank is caused by the air that gradually flows in from the pressure adjusting means and the joints of the pipes. The pressure inside gradually rises and approaches atmospheric pressure. If the pressure in the sub tank above the liquid discharge head in the direction of gravity rises, the liquid in the sub tank may flow toward the liquid discharge head and leak from the discharge port, contaminating the liquid discharge device and recording medium. be.

本発明の目的は、液体吐出ヘッドの重力方向上方にサブタンクを配置しながら、稼働中に突然の電力の供給が遮断された場合などであっても、サブタンク内の液体が液体吐出ヘッドの吐出口から漏れ出すことのない液体吐出装置を提供することにある。 An object of the present invention is to arrange the sub tank above the direction of gravity of the liquid discharge head, and even when the power supply is suddenly cut off during operation, the liquid in the sub tank is the discharge port of the liquid discharge head. It is an object of the present invention to provide a liquid discharge device that does not leak from the liquid.

本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口を有する液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドに液体を供給する液体供給手段と、を有し、液体供給手段は、液体吐出ヘッドにおいて吐出口が形成されている吐出口面よりも重力方向上方に配置されて液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留する第１のサブタンクと、第１のサブタンクと液体吐出ヘッドとを接続する供給流路と、吐出口面よりも重力方向上方に配置されて液体吐出ヘッドから回収された液体を貯留する第２のサブタンクと、第２のサブタンクと液体吐出ヘッドとを接続する回収流路と、吐出口における液体の圧力を調整し、かつ、第１のサブタンクから供給流路、液体吐出ヘッドおよび回収流路を経て第２のサブタンクに液体が流動して循環するように圧力差を形成する圧力調整手段と、第１のサブタンクの底面に接続され、第１のサブタンクの内部の液体を排出可能な、供給流路とは異なる第１の排出流路と、第２のサブタンクの底面に接続され、第２のサブタンクの内部の液体を排出可能な、供給流路とは異なる第２の排出流路と、第１の排出流路および第２の排出流路の少なくとも一方から排出された液体を収容する液体収容部と、液体収容部の内部の液体をサブタンクに供給する送液手段と、を有し、液体吐出装置の稼働中には開いて液体吐出装置を停止する際に閉じられる第１の自己保持弁が第２の排出流路に設けられていることを特徴とする。 The liquid discharge device of the present invention includes a liquid discharge head having a discharge port for discharging the liquid and a liquid supply means for supplying the liquid to the liquid discharge head. A first sub-tank that is arranged above the formed discharge port surface in the direction of gravity and stores the liquid to be supplied to the liquid discharge head, a supply flow path that connects the first sub-tank and the liquid discharge head, and discharge. A second sub-tank that is arranged above the outlet surface in the direction of gravity and stores the liquid collected from the liquid discharge head, a recovery flow path that connects the second sub-tank and the liquid discharge head, and liquid at the discharge port. A pressure adjusting means for adjusting the pressure and forming a pressure difference so that the liquid flows and circulates from the first sub tank to the second sub tank through the supply flow path, the liquid discharge head and the recovery flow path, and the first A first discharge flow path different from the supply flow path, which is connected to the bottom surface of the first sub tank and can discharge the liquid inside the first sub tank, and a second sub tank connected to the bottom surface of the second sub tank. A liquid storage unit that stores the liquid discharged from at least one of the first discharge flow path and the second discharge flow path, and the second discharge flow path different from the supply flow path, which can discharge the liquid inside the When a liquid feed means for feeding the liquid inside the liquid storage portion in the sub-tank, was closed, the first self-holding valve which is closed when during operation of the liquid discharge device is opened for stopping the liquid ejection apparatus It is characterized in that it is provided in the second discharge flow path.

本発明によれば、液体吐出ヘッドの重力方向上方にサブタンクを配置する液体吐出装置において、稼働中に突然の電力の供給が遮断された場合などであっても、サブタンク内の液体が液体吐出ヘッドの吐出口から漏れ出すことを防止することができる。 According to the present invention, in a liquid discharge device in which a sub tank is arranged above the direction of gravity of the liquid discharge head, the liquid in the sub tank is the liquid discharge head even when the power supply is suddenly cut off during operation. It is possible to prevent leakage from the discharge port of.

本発明の第１の実施形態の液体吐出装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the liquid discharge device of 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態における液体吐出ヘッドの構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the liquid discharge head in 1st Embodiment. 第１の実施形態における液体供給手段を説明する図である。It is a figure explaining the liquid supply means in 1st Embodiment. 第１の実施形態の装置における通常終了時の動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation at the time of a normal end in the apparatus of 1st Embodiment. 第２の実施形態における液体供給手段を説明する図である。It is a figure explaining the liquid supply means in 2nd Embodiment. 第３の実施形態における液体供給手段を説明する図である。It is a figure explaining the liquid supply means in 3rd Embodiment. 第４の実施形態の液体吐出装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the liquid discharge device of 4th Embodiment. 第４の実施形態における液体吐出ヘッドの構成を示す概略断面図である。It is schematic cross-sectional view which shows the structure of the liquid discharge head in 4th Embodiment. 第４の実施形態における液体供給手段を説明する図である。It is a figure explaining the liquid supply means in 4th Embodiment.

（第１の実施形態）
次に、本発明を実施するための形態について説明する。図１は第１の実施形態での液体吐出装置１の概略構成を示している。本実施形態では、記録媒体４０として記録紙が用いられるものとするが、記録媒体４０が記録紙以外のものであってもよいことは明らかである。記録媒体４０はロール紙として液体吐出装置１に供給されており、紙送りローラー４２により矢印の方向へ送られ、プラテン４１の上面を通過して、図示左端から排出される。プラテン４１が設けられている位置は、記録媒体４０に対して吐出用の液体である記録液による記録を行うべき位置である。プラテン４１および紙送りローラー４２などによって、記録媒体４０に対する搬送手段４が構成されている。プラテン４１の上面に対向して、４組の液体吐出ヘッド２が、記録媒体４０の搬送方向に沿って設けられている。４組の液体吐出ヘッド２は、その吐出口から重力方向下方に向けてそれぞれ、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの各色の液体を吐出し、それによりプラテン４１上に位置する記録媒体４０に対する記録を行うものである。これらの液体吐出ヘッド２は、それぞれ、対応する色の液体を貯留する供給側のサブタンク５０に対し、供給流路５１を介して接続されている。供給側のサブタンク５０を第１のサブタンクとも呼ぶ。サブタンク５０と供給流路５１は、液体吐出ヘッド２に対して液体を供給する液体供給手段の一部をなすものである。液体供給手段の詳細については後述する。各液体吐出ヘッド２は、後述する記録素子を電気的に駆動するための駆動信号を発生して液体吐出ヘッド２を駆動する駆動回路３１が接続している。各液体吐出ヘッド２に接続された駆動回路３１は、制御部３０から送られる画像信号などに基づいて駆動信号を発生する。液体吐出ヘッド２ごとの駆動回路３１と、各駆動回路３１に共通に設けられる制御部３０とによって、液体吐出ヘッド２を駆動する駆動手段が構成される。なお、添付の図面において、右上から左下に向かう線によるハッチングは、吐出用の液体が存在すること、あるいは、吐出用の液体の存在位置を概念的に示している。 (First Embodiment)
Next, a mode for carrying out the present invention will be described. FIG. 1 shows a schematic configuration of the liquid discharge device 1 according to the first embodiment. In the present embodiment, the recording paper is used as the recording medium 40, but it is clear that the recording medium 40 may be other than the recording paper. The recording medium 40 is supplied to the liquid ejection device 1 as roll paper, is fed in the direction of the arrow by the paper feed roller 42, passes through the upper surface of the platen 41, and is discharged from the left end in the drawing. The position where the platen 41 is provided is a position where recording is performed on the recording medium 40 with a recording liquid which is a liquid for discharging. The platen 41, the paper feed roller 42, and the like constitute the transport means 4 for the recording medium 40. Four sets of liquid discharge heads 2 are provided so as to face the upper surface of the platen 41 along the transport direction of the recording medium 40. The four sets of liquid discharge heads 2 discharge liquids of each color of cyan, magenta, yellow, and black from their discharge ports downward in the direction of gravity, thereby recording on the recording medium 40 located on the platen 41. It is something to do. Each of these liquid discharge heads 2 is connected to a supply-side sub-tank 50 that stores a liquid of the corresponding color via a supply flow path 51. The sub tank 50 on the supply side is also referred to as a first sub tank. The sub tank 50 and the supply flow path 51 form a part of the liquid supply means for supplying the liquid to the liquid discharge head 2. The details of the liquid supply means will be described later. Each liquid discharge head 2 is connected to a drive circuit 31 that generates a drive signal for electrically driving the recording element described later and drives the liquid discharge head 2. The drive circuit 31 connected to each liquid discharge head 2 generates a drive signal based on an image signal or the like sent from the control unit 30. A drive circuit 31 for each liquid discharge head 2 and a control unit 30 commonly provided in each drive circuit 31 constitute a drive means for driving the liquid discharge head 2. In the attached drawing, the hatching by the line from the upper right to the lower left conceptually indicates the existence of the liquid for discharge or the existence position of the liquid for discharge.

図２は、本実施形態における液体吐出ヘッド２の構成を示している。液体吐出ヘッド２には、供給側のサブタンク５０から供給された液体を貯留する共通液室２０が設けられており、共通液室２０の液体は、液体吐出ヘッド２に複数設けられた圧力室２１へと供給される。液体を吐出するための吐出口２５が吐出口形成部材２４に形成されており、各圧力室２１は、吐出口形成部材２４に形成された吐出口２５と連通している。圧力室２１において、吐出口形成部材２４とは向かい合うことになる面は振動板２３により形成されている。振動板２３では、圧力室２１の側とは反対となる側に、液体を吐出するためのエネルギーを発生する記録素子として、圧電素子２２が形成されている。駆動回路３１が発生する駆動信号により圧電素子２２を駆動し、振動板２３を変形させることで、圧力室２１内の液体を吐出口２５から外部に吐出させることができる。なお、液体吐出ヘッド２の外面であって、吐出口２５が形成されている面を吐出口面２６と呼ぶ。 FIG. 2 shows the configuration of the liquid discharge head 2 in the present embodiment. The liquid discharge head 2 is provided with a common liquid chamber 20 for storing the liquid supplied from the sub tank 50 on the supply side, and the liquid in the common liquid chamber 20 is a plurality of pressure chambers 21 provided in the liquid discharge head 2. Is supplied to. A discharge port 25 for discharging the liquid is formed in the discharge port forming member 24, and each pressure chamber 21 communicates with the discharge port 25 formed in the discharge port forming member 24. In the pressure chamber 21, the surface facing the discharge port forming member 24 is formed by the diaphragm 23. In the diaphragm 23, a piezoelectric element 22 is formed as a recording element for generating energy for discharging a liquid on a side opposite to the side of the pressure chamber 21. By driving the piezoelectric element 22 by the drive signal generated by the drive circuit 31 and deforming the diaphragm 23, the liquid in the pressure chamber 21 can be discharged to the outside from the discharge port 25. The outer surface of the liquid discharge head 2 on which the discharge port 25 is formed is referred to as a discharge port surface 26.

ここでは記録素子として圧電素子を用いるいわゆるピエゾ型の液体吐出ヘッドを一例として示したが、本発明において使用される液体吐出ヘッドはピエゾ型のものに限定されるものではなく、本発明は、液体吐出ヘッドの種類に依存するものではない。例えば、液体の熱による発泡の圧力によって液体を吐出するサーマル型の液体吐出ヘッドや、極板間の静電力により極板を変形させることで吐出圧力を発生させる静電型の液体吐出ヘッドにも本発明は適用可能である。液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドと対向する対向電極との電位差により液体に静電力を作用させて液体を吐出する、静電誘引型の液体吐出装置にも本発明は適用可能である。 Here, a so-called piezo type liquid discharge head using a piezoelectric element as a recording element is shown as an example, but the liquid discharge head used in the present invention is not limited to the piezo type, and the present invention is the present invention. It does not depend on the type of discharge head. For example, a thermal type liquid discharge head that discharges a liquid by the foaming pressure due to the heat of the liquid, and an electrostatic type liquid discharge head that generates a discharge pressure by deforming the plates by the electrostatic force between the plates. The present invention is applicable. The present invention is also applicable to an electrostatic attraction type liquid discharge device that discharges a liquid by applying an electrostatic force to the liquid by a potential difference between the liquid discharge head and a counter electrode facing the liquid discharge head.

図３は、本実施形態の液体吐出装置１における液体供給手段５を示している。供給側のサブタンク５０は、気密性の筺体６８の内部に設けられるものである。図では筺体６８の内部にサブタンク５０が設けられているように示されているが、筺体６８自体をサブタンク５０とする構成も可能であり、その方が構成を単純化でき、また、部材コストを低減することができる。サブタンク５０に貯留されている液体は、サブタンク５０の底部に接続された供給流路５１を介して液体吐出ヘッド２に供給される。ここでサブタンク５０は、液体吐出ヘッド２に対して重力方向で上方に位置する。さらにサブタンク５０には、供給流路５１とは異なる排出流路５３が設けられている。排出流路５３は、サブタンク５０の底部に接続しており、液体収容部５５と連通し、液体収容部５５側の排出流路５３の端部は、液体収容部５５での液面位置よりも重力方向下方に位置している。排出流路５３には、流路に挿入される形態で自己保持弁５４が設けられている。自己保持弁は電磁弁の一種であるが、電源が遮断されたときに、その弁の最終的な開閉状態を維持するタイプの弁である。本実施形態において自己保持弁５４は、電力が供給され、かつ液体吐出装置１が稼動しているときには開弁した状態となるように構成されている。これにより、液体吐出装置１の動作中は、サブタンク５０内の液体は、自己保持弁５４を介して液体収容部５５へと絶えず流れている。 FIG. 3 shows the liquid supply means 5 in the liquid discharge device 1 of the present embodiment. The sub tank 50 on the supply side is provided inside the airtight housing 68. In the figure, it is shown that the sub tank 50 is provided inside the housing 68, but it is also possible to configure the housing 68 itself as the sub tank 50, which can simplify the configuration and reduce the member cost. Can be reduced. The liquid stored in the sub tank 50 is supplied to the liquid discharge head 2 via the supply flow path 51 connected to the bottom of the sub tank 50. Here, the sub tank 50 is located above the liquid discharge head 2 in the direction of gravity. Further, the sub tank 50 is provided with a discharge flow path 53 different from the supply flow path 51. The discharge flow path 53 is connected to the bottom of the sub tank 50 and communicates with the liquid storage portion 55, and the end of the discharge flow path 53 on the liquid storage portion 55 side is closer to the liquid level position in the liquid storage portion 55. It is located below the direction of gravity. The discharge flow path 53 is provided with a self-holding valve 54 so as to be inserted into the flow path. A self-holding valve is a type of solenoid valve, but it is a type of valve that maintains the final open / closed state of the valve when the power is cut off. In the present embodiment, the self-holding valve 54 is configured to be in an opened state when electric power is supplied and the liquid discharge device 1 is operating. As a result, during the operation of the liquid discharge device 1, the liquid in the sub tank 50 is constantly flowing to the liquid storage portion 55 via the self-holding valve 54.

液体供給手段５には、サブタンク５０とは別に、ユーザーが吐出用の液体を供給しあるいは補充するメインタンク６０が設けられている。液体収容部５５には、サブタンク５０からの液体に加え、メインタンク６０内の液体がポンプ６１により供給される。液面センサ（ＬＳ）６２が液体収容部５５内の液体の液面高さを監視しており、液体収容部５５内の液面高さが所定の範囲に収まるようにポンプ６１による送液量が制御される。これにより、液体収容部５５の内部には常に略一定量の液体が貯留される。本実施形態では、メインタンク６０とは別個に液体収容部５５を設け、液体収容部５５に略一定量の液体が貯留されるようにしている。そのため、メインタンク６０をディスポーザブル形態のタンクとすれば、液体吐出装置１の稼働中にメインタンク６０自体を交換して液体を補充することもできる。また、液体収容部５５がメインタンク６０を兼ねる構成とすることにより、部材点数を減らし、液体吐出装置１を簡略化し、コストを低減することができる。 In addition to the sub tank 50, the liquid supply means 5 is provided with a main tank 60 for which the user supplies or replenishes the liquid for discharge. In addition to the liquid from the sub tank 50, the liquid in the main tank 60 is supplied to the liquid storage portion 55 by the pump 61. The liquid level sensor (LS) 62 monitors the liquid level height of the liquid in the liquid storage unit 55, and the amount of liquid sent by the pump 61 so that the liquid level height in the liquid storage unit 55 falls within a predetermined range. Is controlled. As a result, a substantially constant amount of liquid is always stored inside the liquid storage portion 55. In the present embodiment, the liquid storage unit 55 is provided separately from the main tank 60 so that a substantially constant amount of liquid is stored in the liquid storage unit 55. Therefore, if the main tank 60 is a disposable tank, the main tank 60 itself can be replaced and the liquid can be replenished while the liquid discharge device 1 is in operation. Further, by making the liquid accommodating portion 55 also serve as the main tank 60, the number of members can be reduced, the liquid discharging device 1 can be simplified, and the cost can be reduced.

液体収容部５５に貯留している液体をサブタンク５０に供給するための流路５６が設けれており、流路５６には、ポンプ５７とフィルタ５９が設けられている。流路５６およびポンプ５７は、液体収容部５５の内部の液体をサブタンク５０に供給する送液手段を構成する。液体収容部５５内の液体は、ポンプ５７により、その液体中のゴミや気泡を取り除くためのフィルタ５９を経て、供給側のサブタンク５０へと供給される。ポンプ５７を制御するために液面センサ５８が設けられており、液面センサ５８は、サブタンク５０内の液体の液面高さを監視する。ポンプ５７による送液量は、サブタンク５０内の液面高さが所定の範囲に収まるように制御される。その結果、液体吐出ヘッド２の吐出口２５が形成された吐出口面２６とサブタンク５０内での液面高さとの間の水頭差ｈ１が略一定に保たれる。 A flow path 56 for supplying the liquid stored in the liquid storage portion 55 to the sub tank 50 is provided, and the flow path 56 is provided with a pump 57 and a filter 59. The flow path 56 and the pump 57 constitute a liquid feeding means for supplying the liquid inside the liquid storage portion 55 to the sub tank 50. The liquid in the liquid storage portion 55 is supplied to the sub tank 50 on the supply side by the pump 57 through the filter 59 for removing dust and air bubbles in the liquid. A liquid level sensor 58 is provided to control the pump 57, and the liquid level sensor 58 monitors the liquid level height of the liquid in the sub tank 50. The amount of liquid sent by the pump 57 is controlled so that the liquid level height in the sub tank 50 falls within a predetermined range. As a result, the head difference h1 between the discharge port surface 26 on which the discharge port 25 of the liquid discharge head 2 is formed and the liquid level height in the sub tank 50 is kept substantially constant.

サブタンク５０が収容された筺体６８には、筺体６８の内部の気体の圧力を減圧するための空気ポンプ（Ａ）８１が接続している。空気ポンプ８１は、液体吐出装置１の稼働中は絶えず筺体６８内の空気を排出するように作動する。筺体６８内を所定の圧力に制御するため、空気ポンプ８１と並列にレギュレータ（Ｒ）８０が設けられている。レギュレータ８０は、筺体６８側の圧力が所定の値よりも低くなると開弁し、外気を流入させることで筺体６８内の圧力を一定に保つように動作する。空気ポンプ８１およびレギュレータ８０は、筺体６８内の気体の圧力を調整する圧力調整機構を構成する。レギュレータ８０と外気との間には、外気とともにゴミなどが入り込むのを防止するため、フィルタ８２が設けられている。本実施形態の液体吐出装置１では、サブタンク５０が液体吐出ヘッド２よりも重力方向で上方にあるため、筺体６８内を減圧しない場合には、水頭差により吐出口２５から液体吐出ヘッド２内およびサブタンク５０内の液体が漏れ出してしまう。そこでこの液体吐出装置１においては、空気ポンプ８１およびレギュレータ８０により筺体６８内を減圧し、吐出口２５における液体の圧力が負圧になるように制御している。本実施形態では、水頭差ｈ１と空気ポンプ８１およびレギュレータ８０とによる圧力制御により、吐出口２５における液体の圧力を安定した負圧に保っている。さらにこの圧力制御は、サブタンク５０以外の圧力変動が吐出口２５における液体の圧力、すなわち吐出性能に影響することを抑制している。ここで用いる空気ポンプ８１としては、電力供給の停止時に閉弁するノーマリークローズ型の空気ポンプを用いることが望ましい。上述したように、液面センサ５８の検出値により液面高さを一定に維持する制御を行うことによって水頭差ｈ１が一定に保たれ、筺体６８内の気体の圧力は圧力調整機構により一定に保たれる。したがって、本実施形態では、液面センサ５８と圧力調整機構（空気ポンプ８１およびレギュレータ８０）により、吐出口２５における液体の圧力を調整する圧力調整手段が構成されることになる。 An air pump (A) 81 for reducing the pressure of the gas inside the housing 68 is connected to the housing 68 in which the sub tank 50 is housed. The air pump 81 operates so as to constantly discharge the air in the housing 68 during the operation of the liquid discharge device 1. A regulator (R) 80 is provided in parallel with the air pump 81 in order to control the inside of the housing 68 to a predetermined pressure. The regulator 80 opens when the pressure on the housing 68 side becomes lower than a predetermined value, and operates so as to keep the pressure inside the housing 68 constant by allowing outside air to flow in. The air pump 81 and the regulator 80 constitute a pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of the gas in the housing 68. A filter 82 is provided between the regulator 80 and the outside air in order to prevent dust and the like from entering together with the outside air. In the liquid discharge device 1 of the present embodiment, since the sub tank 50 is above the liquid discharge head 2 in the direction of gravity, if the inside of the housing 68 is not depressurized, the inside of the liquid discharge head 2 and the inside of the liquid discharge head 2 and the inside of the liquid discharge head 2 due to the head difference The liquid in the sub tank 50 leaks out. Therefore, in the liquid discharge device 1, the pressure inside the housing 68 is reduced by the air pump 81 and the regulator 80, and the pressure of the liquid at the discharge port 25 is controlled to be negative. In the present embodiment, the pressure of the liquid at the discharge port 25 is maintained at a stable negative pressure by the pressure control by the head difference h1 and the air pump 81 and the regulator 80. Further, this pressure control suppresses that the pressure fluctuation other than the sub tank 50 affects the pressure of the liquid at the discharge port 25, that is, the discharge performance. As the air pump 81 used here, it is desirable to use a normally closed type air pump that closes when the power supply is stopped. As described above, the head difference h1 is kept constant by controlling the liquid level height to be kept constant by the detection value of the liquid level sensor 58, and the pressure of the gas in the housing 68 is made constant by the pressure adjusting mechanism. Be kept. Therefore, in the present embodiment, the liquid level sensor 58 and the pressure adjusting mechanism (air pump 81 and regulator 80) constitute a pressure adjusting means for adjusting the pressure of the liquid at the discharge port 25.

次に、通常時（すなわち停電ではないとき）に本実施形態の液体吐出装置１による記録動作を終了させる通常終了時の動作について、図４を用いて説明する。図４は、図３に示したものと同じ液体供給手段５を示すものであるが、説明を簡単にするため、メインタンク６０やそれに関連するものは描かれていない。記録動作を終了させるときは、まず、ポンプ５７を停止させて、液体収容部５５からサブタンク５０への液体の供給を停止させる。次に、自己保持弁５４を閉弁してから、自己保持弁５４の動作を停止する。次いで、空気ポンプ８１を停止し、空気ポンプ８１に設けられた弁を閉弁する。上述したようなノーマリークローズ型の空気ポンプを用いている場合には、空気ポンプ８１を停止することにより自動的に閉弁となる。空気ポンプ８１を停止して閉弁とすることによって、筺体６８内が外気から遮断される。その後、液体吐出ヘッド２を重力方向上方に移動させて記録媒体４０との間隔を広げた上で、液体吐出ヘッド２の吐出口面２６にキャッピング部材６３を装着する。キャッピング部材６３により、液体からの溶媒成分の蒸発による吐出口２５での乾燥が防止されるとともに、液体が漏れ出すことによって記録媒体４０や搬送手段４が汚されることを防止することができる。さらに、自己保持弁５４を閉弁したことで、液体吐出装置１の停止時もサブタンク５０内に液体が保持されるので、サブタンク５０側から液体吐出ヘッド２に気泡が混入するのを防止することができ、次回の稼動時に速やかに記録を開始することができる。 Next, the operation at the time of normal end, in which the recording operation by the liquid discharge device 1 of the present embodiment is ended in a normal time (that is, when there is no power failure), will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the same liquid supply means 5 as that shown in FIG. 3, but the main tank 60 and related items are not drawn for the sake of simplicity. When ending the recording operation, first, the pump 57 is stopped to stop the supply of the liquid from the liquid accommodating portion 55 to the sub tank 50. Next, after closing the self-holding valve 54, the operation of the self-holding valve 54 is stopped. Next, the air pump 81 is stopped, and the valve provided in the air pump 81 is closed. When a normally closed type air pump as described above is used, the valve is automatically closed by stopping the air pump 81. By stopping the air pump 81 to close the valve, the inside of the housing 68 is shut off from the outside air. After that, the liquid discharge head 2 is moved upward in the direction of gravity to widen the distance from the recording medium 40, and then the capping member 63 is attached to the discharge port surface 26 of the liquid discharge head 2. The capping member 63 can prevent the discharge port 25 from drying due to evaporation of the solvent component from the liquid, and can prevent the recording medium 40 and the transport means 4 from being contaminated due to the leakage of the liquid. Further, by closing the self-holding valve 54, the liquid is held in the sub tank 50 even when the liquid discharge device 1 is stopped, so that it is possible to prevent air bubbles from being mixed into the liquid discharge head 2 from the sub tank 50 side. It is possible to start recording promptly at the next operation.

次に、稼働中に停電などにより液体吐出装置１への電力供給が突然遮断された時の動作について説明する。液体吐出装置１への電力供給が遮断されると、ポンプ５７およびポンプ６１の動作が停止するとともに、空気ポンプ８１が停止し、空気ポンプ８１に設けられた弁が閉弁し、筺体６８内が外気から遮断される。このとき、自己保持弁５４は開弁状態のままになるため、サブタンク５０内の液体は、排出流路５３を介して、液体収容部５５へと排出される。サブタンク５０内には液体がほとんど残っていない状態になり、供給サブタンク５０内の液体が液体吐出ヘッド２の吐出口２５から漏れ出す事態が回避される。サブタンク５０内が空になった状態になるので、停電が復旧したのちの次の稼働開始時には、液体吐出ヘッド２内から気泡を除去する回復動作を実施することが望ましい。また、サブタンク５０は気密性の筺体６８に格納されて外気から遮断されているので、液体収容部５５への液体の排出を確実にするために、液体収容部５５内での液面高さを液体吐出ヘッド２の吐出口面２６よりも重力方向で下方にすることが好ましい。 Next, the operation when the power supply to the liquid discharge device 1 is suddenly cut off due to a power failure or the like during operation will be described. When the power supply to the liquid discharge device 1 is cut off, the operations of the pump 57 and the pump 61 are stopped, the air pump 81 is stopped, the valve provided in the air pump 81 is closed, and the inside of the housing 68 is closed. It is cut off from the outside air. At this time, since the self-holding valve 54 remains in the open state, the liquid in the sub tank 50 is discharged to the liquid accommodating portion 55 via the discharge flow path 53. Almost no liquid remains in the sub tank 50, and the situation where the liquid in the supply sub tank 50 leaks from the discharge port 25 of the liquid discharge head 2 is avoided. Since the inside of the sub tank 50 is emptied, it is desirable to perform a recovery operation for removing air bubbles from the inside of the liquid discharge head 2 at the next start of operation after the power failure is restored. Further, since the sub tank 50 is stored in the airtight housing 68 and shielded from the outside air, the height of the liquid level in the liquid storage portion 55 is adjusted in order to ensure the discharge of the liquid to the liquid storage portion 55. It is preferable that the liquid discharge head 2 is located below the discharge port surface 26 in the direction of gravity.

本実施形態では、自己保持弁５４を設けずに、サブタンク５０から液体収容部５５に向けて排出流路５３を介して常に液体が流れるような構成とすることも可能である。その場合、ポンプ５７を停止させる液体吐出装置１の通常終了時においても、サブタンク５０内の液体のほとんどが液体収容部５５に排出されることになる。したがって、液体吐出装置１の稼動を再開するときに、毎回、液体吐出ヘッド２から気泡を除去する回復動作を実施することが望ましい。本実施形態によれば、液体吐出ヘッド２の重力方向上方に供給側のサブタンク５０を有する液体吐出装置１において、停電などにより突然電力の供給が遮断された場合にも、サブタンク５０内の液体が吐出口から漏れ出すことを防止することができる。 In the present embodiment, it is also possible to configure the liquid so that the liquid always flows from the sub tank 50 toward the liquid storage portion 55 through the discharge flow path 53 without providing the self-holding valve 54. In that case, most of the liquid in the sub tank 50 is discharged to the liquid storage portion 55 even at the normal end of the liquid discharge device 1 that stops the pump 57. Therefore, it is desirable to perform a recovery operation for removing air bubbles from the liquid discharge head 2 every time the operation of the liquid discharge device 1 is restarted. According to the present embodiment, in the liquid discharge device 1 having the sub tank 50 on the supply side above the liquid discharge head 2 in the direction of gravity, even when the power supply is suddenly cut off due to a power failure or the like, the liquid in the sub tank 50 is released. It is possible to prevent leakage from the discharge port.

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の液体吐出装置について説明する。第２の実施形態の液体吐出装置は、液体供給手段５の構成を除いては第１の実施形態の液体吐出装置と同様のものである。以下では、第１の実施形態の液体吐出装置と共通する事項については説明を省略し、第２の実施形態の液体吐出装置における液体供給手段５の構成について、図５を用いて説明する。 (Second Embodiment)
Next, the liquid discharge device of the second embodiment will be described. The liquid discharge device of the second embodiment is the same as the liquid discharge device of the first embodiment except for the configuration of the liquid supply means 5. In the following, the matters common to the liquid discharge device of the first embodiment will be omitted, and the configuration of the liquid supply means 5 in the liquid discharge device of the second embodiment will be described with reference to FIG.

第２の実施形態における液体供給手段５では、サブタンク５０での液面高さを監視してポンプ５７を制御するための液面センサは設けられていない。その代わりに筺体６８内に、サブタンク５０での液面高さを規定するための仕切り部材６４が設けられ、サブタンク５０の側壁の一部が仕切り部材６４により形成されている。仕切り部材６４の下端と筺体６８の底面との間には隙間があって排出口６５が形成され、この排出口６５は排出流路５３の一部を形成している。ここでポンプ５７により十分な量の液体を液体収容部５５からサブタンク５０に供給すると、サブタンク５０から液体吐出ヘッド２へと供給された分以外の液体は、排出口６５あるいは仕切り部材６４の上側を通り、液体収容部５５へと常に流れることになる。その結果、仕切り部材６４の上端により、サブタンク５０内の液体の液面高さが略一定に保たれ、液体吐出ヘッド２の吐出口面２６とサブタンク５０内の液体の間の水頭差ｈ２が略一定に保たれる。本実施形態によれば、液体吐出ヘッド２の重力方向上方に供給用のサブタンク５０を有する液体吐出装置１において、簡単な構成で、吐出口２５における液体の圧力を安定した負圧に保つことができる。また、停電などにより突然電力の供給が遮断された場合にも、第１の実施形態と同様に、サブタンク５０内の液体が吐出口２５から漏れ出すことを防止することができる。本実施形態においても筺体６８自体をサブタンク５０としてもよい。 The liquid supply means 5 in the second embodiment is not provided with a liquid level sensor for monitoring the liquid level height in the sub tank 50 and controlling the pump 57. Instead, a partition member 64 for defining the liquid level height in the sub tank 50 is provided in the housing body 68, and a part of the side wall of the sub tank 50 is formed by the partition member 64. There is a gap between the lower end of the partition member 64 and the bottom surface of the housing 68 to form a discharge port 65, and this discharge port 65 forms a part of the discharge flow path 53. Here, when a sufficient amount of liquid is supplied from the liquid storage portion 55 to the sub tank 50 by the pump 57, the liquid other than the amount supplied from the sub tank 50 to the liquid discharge head 2 is applied to the upper side of the discharge port 65 or the partition member 64. As it passes, it will always flow to the liquid container 55. As a result, the liquid level height of the liquid in the sub tank 50 is kept substantially constant by the upper end of the partition member 64, and the head difference h2 between the discharge port surface 26 of the liquid discharge head 2 and the liquid in the sub tank 50 is substantially constant. It is kept constant. According to the present embodiment, in the liquid discharge device 1 having the sub tank 50 for supply above the liquid discharge head 2 in the direction of gravity, the pressure of the liquid at the discharge port 25 can be maintained at a stable negative pressure with a simple configuration. can. Further, even when the power supply is suddenly cut off due to a power failure or the like, it is possible to prevent the liquid in the sub tank 50 from leaking from the discharge port 25 as in the first embodiment. In this embodiment as well, the housing 68 itself may be used as the sub tank 50.

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の液体吐出装置について説明する。第３の実施形態の液体吐出装置は、液体供給手段５の構成を除いては第１の実施形態の液体吐出装置と同様のものである。以下では、第１の実施形態の液体吐出装置と共通する事項については説明を省略し、第３の実施形態の液体吐出装置における液体供給手段５の構成について、図６を用いて説明する。 (Third Embodiment)
Next, the liquid discharge device of the third embodiment will be described. The liquid discharge device of the third embodiment is the same as the liquid discharge device of the first embodiment except for the configuration of the liquid supply means 5. In the following, the matters common to the liquid discharge device of the first embodiment will be omitted, and the configuration of the liquid supply means 5 in the liquid discharge device of the third embodiment will be described with reference to FIG.

第３の実施形態での液体供給手段５では、供給側のサブタンク５０を収納する気密性の筺体６８は設けられておらず、サブタンク５０は大気に連通あるいは開放された形態となっている。したがって、筺体６８の内部を一定圧に保つための空気ポンプおよびレギュレータも設けられていない。その代わり、サブタンク５０から液体吐出ヘッド２に液体を供給する供給流路５１にバルブ６６が設けられ、さらに、バルブ６６の下流の位置（液体吐出ヘッド２の側）での供給流路５１の圧力を測定する圧力センサ（ＰＳ）６７が設けられている。バルブ６６および圧力センサ６７により、吐出口２５における液体の圧力を調整する圧力調整手段が構成されている。バルブ６６としては、電力供給の停止時に閉弁するノーマリークローズ型のバルブが用いられる。バルブ６６は、通常閉弁しているが、液体吐出ヘッド２内の液体が吐出されることにより圧力センサ６７の測定値が所定の値より下回った場合に開弁するように構成されており、開弁したときに液体吐出ヘッド２に液体が供給される。このような構成により、液体吐出ヘッド２の吐出口２５における液体の圧力が所定の範囲内に保たれる。 In the liquid supply means 5 of the third embodiment, the airtight housing 68 for accommodating the sub tank 50 on the supply side is not provided, and the sub tank 50 is in a form communicating with or open to the atmosphere. Therefore, an air pump and a regulator for keeping the inside of the housing 68 at a constant pressure are not provided. Instead, a valve 66 is provided in the supply flow path 51 that supplies the liquid from the sub tank 50 to the liquid discharge head 2, and the pressure of the supply flow path 51 at a position downstream of the valve 66 (on the side of the liquid discharge head 2). A pressure sensor (PS) 67 for measuring is provided. The valve 66 and the pressure sensor 67 constitute a pressure adjusting means for adjusting the pressure of the liquid at the discharge port 25. As the valve 66, a normally closed type valve that closes when the power supply is stopped is used. The valve 66 is normally closed, but is configured to open when the measured value of the pressure sensor 67 falls below a predetermined value due to the discharge of the liquid in the liquid discharge head 2. When the valve is opened, the liquid is supplied to the liquid discharge head 2. With such a configuration, the pressure of the liquid at the discharge port 25 of the liquid discharge head 2 is kept within a predetermined range.

本実施形態の液体吐出装置１においては、ノーマリークローズ型のバルブ６６を用いるので、停電などにより突然電力の供給が遮断された場合にもこのバルブ６６は閉じ、液体吐出ヘッド２への液体の供給が遮断される。しかしながら閉弁状態においても流体の流れを完全に遮断するのは困難であると考えられ、電力の供給が遮断された状態が続くと、サブタンク５０内の液体が少しずつ液体吐出ヘッド２側へと流れ、吐出口２５から漏れ出すことが起こり得る。本実施形態では、第１の実施形態の場合と同様に排出流路５３を介してサブタンク５０内の液体が液体収容部５５へと排出され、サブタンク５０内には液体がほとんど残っていない状態になる。したがってサブタンク５０内の液体が液体吐出２の吐出口２５から漏れ出す事態が回避される。なお、サブタンク５０が大気に連通または開放し、停電時にはバルブ６６が閉じるので、本実施形態では、液体収容部５５への液体の排出のために液体収容部５５内での液面高さを吐出口面２６よりも必ずしも重力方向下方としなくてもよい。 Since the normally closed type valve 66 is used in the liquid discharge device 1 of the present embodiment, the valve 66 closes even when the power supply is suddenly cut off due to a power failure or the like, and the liquid to the liquid discharge head 2 is charged. The supply is cut off. However, it is considered difficult to completely shut off the flow of fluid even in the valve closed state, and if the state in which the power supply is cut off continues, the liquid in the sub tank 50 gradually moves to the liquid discharge head 2 side. It can flow and leak from the discharge port 25. In the present embodiment, as in the case of the first embodiment, the liquid in the sub tank 50 is discharged to the liquid storage portion 55 through the discharge flow path 53, and almost no liquid remains in the sub tank 50. Become. Therefore, the situation where the liquid in the sub tank 50 leaks from the discharge port 25 of the liquid discharge 2 is avoided. Since the sub tank 50 communicates with or opens to the atmosphere and the valve 66 closes in the event of a power failure, in the present embodiment, the liquid level in the liquid storage portion 55 is discharged in order to discharge the liquid to the liquid storage portion 55. It does not necessarily have to be below the exit surface 26 in the direction of gravity.

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態の液体吐出装置について説明する。第４の実施形態の液体吐出装置は、液体吐出ヘッド２として、特許文献２に記載されるような液体吐出ヘッド内で液体を供給部側から回収部側へと循環させるようにしたものを用いている。図７は、本実施形態での液体吐出装置１の構成を示している。記録媒体４０および搬送手段４の構成は第１の実施形態と同様であり、プラテン４１の上面に対向して、４組の液体吐出ヘッド２が、記録媒体４０の搬送方向に沿って設けられている。各液体吐出ヘッド２を駆動するための駆動手段の構成も第１の実施形態と同様である。 (Fourth Embodiment)
Next, the liquid discharge device of the fourth embodiment will be described. The liquid discharge device of the fourth embodiment uses a liquid discharge head 2 in which the liquid is circulated from the supply unit side to the collection unit side in the liquid discharge head as described in Patent Document 2. ing. FIG. 7 shows the configuration of the liquid discharge device 1 according to the present embodiment. The configuration of the recording medium 40 and the transport means 4 is the same as that of the first embodiment, and four sets of liquid discharge heads 2 are provided along the transport direction of the recording medium 40 so as to face the upper surface of the platen 41. There is. The configuration of the driving means for driving each liquid discharge head 2 is also the same as that of the first embodiment.

本実施形態の液体吐出装置１では、液体吐出ヘッド２ごとに、液体吐出ヘッド２の重力方向上方に、供給用のサブタンク５０（第１のサブタンク）に加えて回収用のサブタンク７０が設けられている。回収用のサブタンク７０は、第２のサブタンクとも呼ばれるものであって、液体吐出ヘッド２で使用されなかった液体を回収するためのものである。液体吐出ヘッド２と回収用のサブタンク５０とは、回収流路７１により接続されている。詳細については後述するが、このような構成にすることにより、サブタンク５０側から回収サブタンク７０側へと液体吐出ヘッド２内で液体を流動させることができる。 In the liquid discharge device 1 of the present embodiment, for each liquid discharge head 2, a sub tank 70 for recovery is provided in addition to the sub tank 50 for supply (first sub tank) above the direction of gravity of the liquid discharge head 2. There is. The recovery sub-tank 70 is also called a second sub-tank, and is for recovering the liquid that has not been used in the liquid discharge head 2. The liquid discharge head 2 and the recovery sub tank 50 are connected by a recovery flow path 71. Although the details will be described later, with such a configuration, the liquid can be flowed in the liquid discharge head 2 from the sub tank 50 side to the recovery sub tank 70 side.

図８は、本実施形態で用いる液体吐出ヘッド２の構成を示している。図２に示した液体吐出ヘッドと同様に、複数の圧力室２１が設けられ、各圧力室２１は、吐出口形成部材２４に形成された吐出口２５と連通している。圧力室２１において吐出口２５と対面する側には振動板２３が形成され、振動板２３には記録素子である圧電素子２２が形成されている。さらにこの液体吐出ヘッド２では、サブタンク５０から供給流路５１を介して供給された液体を貯留する供給側の共通液室２７が設けられており、この共通液室２７内の液体は、各圧力室２１へと供給される。吐出などにより液体吐出ヘッド２で使用された分以外の液体は、圧力室２１から回収側の共通液室２８側へと送られ、回収流路７１を通ってサブタンク７０へと回収される。言い換えれば、図示矢印で示されるように、共通液室２７から圧力室２１に供給され、圧力室２１内で吐出口２５の近傍を通過して共通液室２８に向かう液体の流れが形成されるようになっている。このように液体吐出ヘッド２内で液体を流し、液体吐出ヘッド２を介して液体が循環するように構成することにより、液体吐出ヘッド２内の液体中のゴミや気泡を除去することができる。また吐出口２５からの溶媒成分の蒸発により吐出口２５近傍の液体の粘度が上昇し、吐出に深刻なダメージを与える現象が知られているが、吐出口２５近傍に新鮮な吐出用の液体を常時に供給することによりこの現象を防止することができる。さらに、吐出口２５の近傍に絶えず液体が流れることにより、圧電素子２２で代表される記録素子を冷却する効果も得られる。 FIG. 8 shows the configuration of the liquid discharge head 2 used in the present embodiment. Similar to the liquid discharge head shown in FIG. 2, a plurality of pressure chambers 21 are provided, and each pressure chamber 21 communicates with the discharge port 25 formed in the discharge port forming member 24. A diaphragm 23 is formed on the side of the pressure chamber 21 facing the discharge port 25, and a piezoelectric element 22 which is a recording element is formed on the diaphragm 23. Further, the liquid discharge head 2 is provided with a common liquid chamber 27 on the supply side for storing the liquid supplied from the sub tank 50 via the supply flow path 51, and the liquid in the common liquid chamber 27 has each pressure. It is supplied to the room 21. The liquid other than the amount used in the liquid discharge head 2 due to discharge or the like is sent from the pressure chamber 21 to the common liquid chamber 28 side on the recovery side, and is recovered to the sub tank 70 through the recovery flow path 71. In other words, as shown by the arrow in the figure, a flow of liquid that is supplied from the common liquid chamber 27 to the pressure chamber 21 and passes near the discharge port 25 in the pressure chamber 21 and toward the common liquid chamber 28 is formed. It has become like. By allowing the liquid to flow in the liquid discharge head 2 and circulating the liquid through the liquid discharge head 2 in this way, dust and air bubbles in the liquid in the liquid discharge head 2 can be removed. Further, it is known that the viscosity of the liquid in the vicinity of the discharge port 25 increases due to the evaporation of the solvent component from the discharge port 25, which causes serious damage to the discharge. This phenomenon can be prevented by constantly supplying the liquid. Further, the liquid constantly flows in the vicinity of the discharge port 25, so that the effect of cooling the recording element represented by the piezoelectric element 22 can be obtained.

図９は、本実施形態の液体吐出装置１における液体供給手段５を示している。本実施形態では、気密性の筺体６８内に、液面高さを規定するための第１の仕切り部材７２および第２の仕切り部材７５を配置することにより、筺体６８内に供給側のサブタンク５０と回収側のサブタンク７０とを区画し形成している。サブタンク５０とサブタンク７０とは、第１の仕切り部材７２によって区画されている。サブタンク７０の側壁の一部は、第２の仕切り部材７５によって形成されている。供給流路５１はサブタンク５０の底部に接続し、回収流路７１はサブタンク７０の底部に接続する。この構成では、１つの筺体６８内に２つのサブタンク５０，７０を形成し、第１の仕切り部材７２によってこれらを区画するコンパクトかつ単純な構造としたため、サブタンクのコストを削減することができる。加えて、供給側のサブタンク５０および回収側のサブタンク７０の両方を液体吐出ヘッド２よりも重力方向上方に配置することとも相俟って、配置の自由度も非常に高いものとなる。第１の仕切り部材７２の下端と筺体６８の底面との間には隙間があって第１の排出口７３が形成されている。第１の排出口７３は、供給側のサブタンク５０内の液体を排出可能な、供給流路５１とは異なる第１の排出流路に該当するものである。第２の仕切り部材７５の下端と筺体６８の底面との間には隙間があって第２の排出口７６が形成されている。筺体６８には、供給流路５１とは異なる流路であって液体収容部５５に連通する第２の排出流路７７が設けられるが、第２の排出口７６は、この第２の排出流路７７の一部を形成している。第２の排出流路７７には、第１の実施形態で用いたものと同じ自己保持弁５４が設けられている。 FIG. 9 shows the liquid supply means 5 in the liquid discharge device 1 of the present embodiment. In the present embodiment, by arranging the first partition member 72 and the second partition member 75 for defining the liquid level in the airtight housing 68, the sub tank 50 on the supply side is arranged in the housing 68. And the sub tank 70 on the recovery side are partitioned and formed. The sub tank 50 and the sub tank 70 are partitioned by a first partition member 72. A part of the side wall of the sub tank 70 is formed by a second partition member 75. The supply flow path 51 is connected to the bottom of the sub tank 50, and the recovery flow path 71 is connected to the bottom of the sub tank 70. In this configuration, two sub tanks 50 and 70 are formed in one housing 68, and a compact and simple structure for partitioning these by a first partition member 72 is formed, so that the cost of the sub tank can be reduced. In addition, both the supply-side sub-tank 50 and the recovery-side sub-tank 70 are arranged above the liquid discharge head 2 in the direction of gravity, so that the degree of freedom of arrangement is very high. There is a gap between the lower end of the first partition member 72 and the bottom surface of the housing 68 to form the first discharge port 73. The first discharge port 73 corresponds to a first discharge flow path different from the supply flow path 51, which can discharge the liquid in the sub tank 50 on the supply side. There is a gap between the lower end of the second partition member 75 and the bottom surface of the housing 68 to form the second discharge port 76. The housing 68 is provided with a second discharge flow path 77 which is different from the supply flow path 51 and communicates with the liquid storage portion 55, and the second discharge port 76 is the second discharge flow. It forms part of the road 77. The second discharge flow path 77 is provided with the same self-holding valve 54 as that used in the first embodiment.

第１の実施形態と同様に、液体収容部５５に貯留している液体を供給側のサブタンク５０に供給するための流路５６が設けられ、流路５６にはポンプ５７とフィルタ５９が設けられているが、ポンプ５７を制御するための液面センサは設けられていない。ポンプ５７により十分な量の液体が液体収容部５５から供給側のサブタンク５０に供給されるものとする。サブタンク５０から液体吐出ヘッド２へ供給流路５１を介して供給される分以外の液体は、第１の排出口７３あるいは第１の仕切り部材７２の上側を通り、サブタンク７０へと常に流れることになる。第１の仕切り部材７２の上端により、サブタンク５０内のインクの液面高さが略一定に保たれる。 Similar to the first embodiment, a flow path 56 for supplying the liquid stored in the liquid storage portion 55 to the sub tank 50 on the supply side is provided, and the flow path 56 is provided with the pump 57 and the filter 59. However, the liquid level sensor for controlling the pump 57 is not provided. It is assumed that a sufficient amount of liquid is supplied from the liquid storage portion 55 to the sub tank 50 on the supply side by the pump 57. The liquid other than the amount supplied from the sub tank 50 to the liquid discharge head 2 via the supply flow path 51 passes above the first discharge port 73 or the first partition member 72 and always flows to the sub tank 70. Become. The upper end of the first partition member 72 keeps the liquid level height of the ink in the sub tank 50 substantially constant.

回収側のサブタンク７０には、液体吐出ヘッド２から回収流路７１を介し液体が流入し、またサブタンク５０から第１の仕切り部材７２の上側あるいは第１の排出口７３を経て流入する。これによりサブタンク７０には十分な量の液体が供給される。このようにサブタンク７０に回収された液体は、第２の排出口７６あるいは第２の仕切り部材７５の上側を通り、第２の排出流路７７を経て、液体収容部５５へと常に流れる。第２の仕切り部材７５の上端により、回収側のサブタンク７０内の液体の液面高さが略一定に保たれる。 The liquid flows into the sub tank 70 on the collection side from the liquid discharge head 2 through the collection flow path 71, and also flows from the sub tank 50 through the upper side of the first partition member 72 or the first discharge port 73. As a result, a sufficient amount of liquid is supplied to the sub tank 70. The liquid collected in the sub tank 70 in this way passes above the second discharge port 76 or the second partition member 75, passes through the second discharge flow path 77, and always flows to the liquid storage portion 55. The upper end of the second partition member 75 keeps the liquid level height of the liquid in the sub tank 70 on the recovery side substantially constant.

本実施形態では、第２の仕切り部材７５の上端は第１の仕切り部材７２の上端よりも低くなっている。それにより、供給側のサブタンク５０と回収側のサブタンク７０との間には、第１の仕切り部材７２の上端と第２の仕切り部材７５の上端との高さの差に相当する水頭差ｈ３が生じることになる。さらに筺体６８には、第１の実施形態と同様に、空気ポンプ８１とレギュレータ８０とが接続し、レギュレータ８０と外気との間にはフィルタ８２が設けられている。空気ポンプ８１とレギュレータ８０による圧力調整機構により、吐出口２５における液体の圧力が負圧になるように制御されている。サブタンク５０と吐出口面２６の間の水頭差とこの圧力調整機構による圧力制御により、吐出口２５における液体の圧力を安定した負圧に保つとともに、サブタンク５０，７０以外の圧力変動の吐出口２５における液体の圧力への影響を低減している。供給側のサブタンク５０と回収側のサブタンク７０との間の水頭差ｈ３により、サブタンク５０から液体吐出ヘッド２に液体が供給され、液体吐出ヘッド２で使用されなかった液体がサブタンク７０へと排出される。このようにして本実施形態では、液体吐出ヘッド２内で、供給側のサブタンク５０から回収側のサブタンク７０へと液体を流動させ循環させることができる。ここでは、サブタンク５０から供給流路５１、液体吐出ヘッド２および回収流路７１を経てサブタンク７０に液体を流動させるための圧力差として水頭差ｈ３を用いているが、圧力差の生成手法はこれに限られない。例えば、サブタンク５０，７０ごとに独立した圧力調整機構を設けて圧力差を生じさせてもよい。 In the present embodiment, the upper end of the second partition member 75 is lower than the upper end of the first partition member 72. As a result, a head difference h3 corresponding to the difference in height between the upper end of the first partition member 72 and the upper end of the second partition member 75 is formed between the sub tank 50 on the supply side and the sub tank 70 on the recovery side. Will occur. Further, the housing 68 is connected to the air pump 81 and the regulator 80 as in the first embodiment, and a filter 82 is provided between the regulator 80 and the outside air. The pressure of the liquid at the discharge port 25 is controlled to be negative by the pressure adjusting mechanism by the air pump 81 and the regulator 80. By the head difference between the sub tank 50 and the discharge port surface 26 and the pressure control by this pressure adjustment mechanism, the pressure of the liquid in the discharge port 25 is kept at a stable negative pressure, and the discharge port 25 having a pressure fluctuation other than the sub tanks 50 and 70. The effect on the pressure of the liquid in is reduced. Due to the head difference h3 between the sub tank 50 on the supply side and the sub tank 70 on the recovery side, the liquid is supplied from the sub tank 50 to the liquid discharge head 2, and the liquid not used in the liquid discharge head 2 is discharged to the sub tank 70. NS. In this way, in the present embodiment, the liquid can be flowed and circulated in the liquid discharge head 2 from the sub tank 50 on the supply side to the sub tank 70 on the recovery side. Here, the head difference h3 is used as the pressure difference for flowing the liquid from the sub tank 50 through the supply flow path 51, the liquid discharge head 2 and the recovery flow path 71 to the sub tank 70, but this is the method for generating the pressure difference. Not limited to. For example, an independent pressure adjusting mechanism may be provided for each of the sub tanks 50 and 70 to generate a pressure difference.

本実施形態においても、稼働中には自己保持弁５４は開弁状態となっている。そして稼動中に停電などにより突然電力の供給が遮断された場合には、サブタンク５０，７０内の液体は、第１の排出流路である第１の排出口７３および第２の排出流路７７を介して、液体収容部５５へと排出される。よって、サブタンク５０，７０内には液体がほとんど残っていない状態になり、サブタンク５０，７０内の液体が液体吐出ヘッド２の吐出口２５から漏れ出す事態が回避される。本実施形態によれば、液体吐出ヘッド２の重力方向上方に供給側のサブタンク５０および回収側のサブタンク７０を有する液体吐出装置１において、簡単な構成で、吐出口２５における液体の圧力を安定した負圧に保つことができる。加えて、そのような構成の液体吐出装置１において、液体吐出ヘッド２内で、供給側のサブタンク５０から回収側のサブタンク７０へと液体を流動させこれらの間で循環させる技術を導入することができる。さらに、停電などにより突然電力の供給が遮断された場合にも、供給側のサブタンク５０および回収側のサブタンク７０内の液体が吐出口２５から漏れ出すことを防止することができる。 Also in this embodiment, the self-holding valve 54 is in the open state during operation. When the power supply is suddenly cut off due to a power failure or the like during operation, the liquid in the sub tanks 50 and 70 is discharged into the first discharge port 73 and the second discharge flow path 77, which are the first discharge flow paths. Is discharged to the liquid storage portion 55 via the above. Therefore, almost no liquid remains in the sub tanks 50 and 70, and the situation where the liquid in the sub tanks 50 and 70 leaks from the discharge port 25 of the liquid discharge head 2 is avoided. According to the present embodiment, in the liquid discharge device 1 having the sub tank 50 on the supply side and the sub tank 70 on the recovery side above the liquid discharge head 2 in the direction of gravity, the pressure of the liquid at the discharge port 25 is stabilized by a simple configuration. It can be kept in negative pressure. In addition, in the liquid discharge device 1 having such a configuration, it is possible to introduce a technique of flowing the liquid from the sub tank 50 on the supply side to the sub tank 70 on the recovery side in the liquid discharge head 2 and circulating the liquid between them. can. Further, even when the power supply is suddenly cut off due to a power failure or the like, it is possible to prevent the liquid in the sub tank 50 on the supply side and the sub tank 70 on the recovery side from leaking from the discharge port 25.

上述の説明では、供給側のサブタンク５０と回収側のサブタンク７０とを１つの筺体６８内に形成したが、これらのサブタンク５０，７０を別々に形成しても構わない。その場合には、第１の排出流路および第２の排出流路７７がそれぞれ液体収容部５５と接続するように構成してもよいし、上述と同様に、第１の排出流路が回収側のサブタンク７０に接続するように構成してよい。液体収容部５５は、第１の排出流路および第２の排出流路７７の少なくとも一方から排出された液体を収容できればよい。第１の排出流路および第２の排出流路７７がそれぞれ液体収容部５５と接続するように構成する場合には、各々の排出流路に自己保持弁を設けてもよい。また、供給側のサブタンク５０および回収側のサブタンク７０のそれぞれにおいて、液面高さの調整に液面センサを用いた制御を導入することもできる。例えば、液体収容部５５から供給側のサブタンク５０への液体の供給量を、サブタンク５０の液面高さを監視して制御することができる。同様に、回収側のサブタンク７０から液体収容部５５への液体の排出量を、サブタンク７０の液面高さを監視して制御することができる。 In the above description, the sub tank 50 on the supply side and the sub tank 70 on the recovery side are formed in one housing 68, but these sub tanks 50 and 70 may be formed separately. In that case, the first discharge flow path and the second discharge flow path 77 may be configured to be connected to the liquid accommodating portion 55, respectively, or the first discharge flow path may be recovered as described above. It may be configured to be connected to the sub tank 70 on the side. The liquid accommodating portion 55 may be capable of accommodating the liquid discharged from at least one of the first discharge flow path and the second discharge flow path 77. When the first discharge flow path and the second discharge flow path 77 are configured to be connected to the liquid accommodating portion 55, a self-holding valve may be provided in each discharge flow path. Further, in each of the sub tank 50 on the supply side and the sub tank 70 on the recovery side, control using a liquid level sensor can be introduced to adjust the liquid level height. For example, the amount of liquid supplied from the liquid storage unit 55 to the sub tank 50 on the supply side can be controlled by monitoring the liquid level height of the sub tank 50. Similarly, the amount of liquid discharged from the sub tank 70 on the collection side to the liquid storage unit 55 can be controlled by monitoring the liquid level height of the sub tank 70.

１液体吐出装置
２液体吐出ヘッド
５液体供給手段
２５吐出口
５０サブタンク
５１供給流路
５３排出流路
５５液体収容部
５７ポンプ 1 Liquid discharge device 2 Liquid discharge head 5 Liquid supply means 25 Discharge port 50 Sub tank 51 Supply flow path 53 Discharge flow path 55 Liquid storage unit 57 Pump

Claims

It is a liquid discharge device
A liquid discharge head having a discharge port for discharging liquid,
A liquid supply means for supplying the liquid to the liquid discharge head,
Have,
The liquid supply means
A first sub-tank, which is arranged above the surface of the discharge port on which the discharge port is formed in the liquid discharge head and stores the liquid to be supplied to the liquid discharge head,
A supply flow path connecting the first sub-tank and the liquid discharge head,
A second sub-tank, which is arranged above the discharge port surface in the direction of gravity and stores the liquid collected from the liquid discharge head, and
A recovery flow path connecting the second sub tank and the liquid discharge head,
The pressure of the liquid at the discharge port is adjusted so that the liquid flows and circulates from the first sub tank to the second sub tank through the supply flow path, the liquid discharge head and the recovery flow path. A pressure adjusting means that forms a pressure difference,
A first discharge flow path different from the supply flow path, which is connected to the bottom surface of the first sub tank and can discharge the liquid inside the first sub tank,
A second discharge flow path different from the supply flow path, which is connected to the bottom surface of the second sub tank and can discharge the liquid inside the second sub tank,
A liquid accommodating portion for accommodating the liquid discharged from at least one of the first discharge flow path and the second discharge flow path,
A liquid feeding means for supplying the liquid inside the liquid storage unit to the sub tank, and
Have a,
A liquid discharge device, characterized in that a first self-holding valve that opens during operation of the liquid discharge device and closes when the liquid discharge device is stopped is provided in the second discharge flow path .

The liquid discharge device according to claim 1 , wherein the first sub-tank and the second sub-tank are housed in a housing, and the pressure adjusting means has a pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of a gas inside the housing.

The liquid discharge device according to claim 2 , wherein the pressure difference is formed by the head difference between the liquid level height of the first sub tank and the liquid level height of the second sub tank.

The pressure adjusting means defines the liquid level height of the first partition member that defines the liquid level height of the first sub tank and the liquid level height of the second sub tank to be lower than the liquid level height of the first sub tank. The liquid discharge device according to claim 3 , further comprising a second partition member.

The liquid discharge device according to claim 4 , wherein the first partition member partitions the first sub-tank and the second sub-tank.

A first discharge port formed between the lower end of the first partition member and the bottom surface of the housing, and a second discharge port formed between the lower end of the second partition member and the bottom surface of the housing. The liquid discharge device according to claim 5 , which has a discharge port, and the first sub tank and the second sub tank communicate with each other through the first discharge port.

The pressure adjusting means further includes a first liquid level sensor for measuring the liquid level of the first sub-tank and a second liquid level sensor for measuring the liquid level of the second sub-tank. The liquid discharge device according to claim 3 , wherein the liquid level height of the first sub-tank is maintained constant, and control is performed to maintain the liquid level height of the second sub-tank constant.

Any of claims 1 to 5, wherein a second self-holding valve that opens during operation of the liquid discharge device and closes when the liquid discharge device is stopped is provided in the first discharge flow path. The liquid discharge device according to item 1.

A liquid discharge head having a discharge port for discharging liquid,
A liquid supply means for supplying the liquid to the liquid discharge head,
Have,
The liquid supply means
A first sub-tank, which is arranged above the surface of the discharge port on which the discharge port is formed in the liquid discharge head and stores the liquid to be supplied to the liquid discharge head,
A supply flow path connecting the first sub-tank and the liquid discharge head,
A second sub-tank, which is arranged above the discharge port surface in the direction of gravity and stores the liquid collected from the liquid discharge head, and
A recovery flow path connecting the second sub tank and the liquid discharge head,
The pressure of the liquid at the discharge port is adjusted so that the liquid flows and circulates from the first sub tank to the second sub tank through the supply flow path, the liquid discharge head and the recovery flow path. A pressure adjusting means that forms a pressure difference,
A first discharge flow path different from the supply flow path, which is connected to the bottom surface of the first sub tank and can discharge the liquid inside the first sub tank,
A second discharge flow path different from the supply flow path, which is connected to the bottom surface of the second sub tank and can discharge the liquid inside the second sub tank,
A liquid accommodating portion for accommodating the liquid discharged from at least one of the first discharge flow path and the second discharge flow path,
A liquid feeding means for supplying the liquid inside the liquid storage unit to the sub tank, and
Have,
The first sub-tank and the second sub-tank are housed in the housing.
The pressure difference is formed by the head difference between the liquid level height of the first sub-tank and the liquid level of the second sub-tank.
The pressure adjusting means has a pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of the gas inside the housing, a first partition member for defining the liquid level height of the first sub tank, and a liquid level of the second sub tank. A liquid discharge device comprising a second partition member whose height is defined to be lower than the liquid level height of the first sub tank.

The liquid discharge device according to claim 9 , wherein the first partition member partitions the first sub-tank and the second sub-tank.

A first discharge port formed between the lower end of the first partition member and the bottom surface of the housing, and a second discharge port formed between the lower end of the second partition member and the bottom surface of the housing. The liquid discharge device according to claim 10 , further comprising a discharge port, wherein the first sub-tank and the second sub-tank communicate with each other through the first discharge port.

A liquid discharge head having a discharge port for discharging liquid,
A liquid supply means for supplying the liquid to the liquid discharge head,
Have,
The liquid supply means
A first sub-tank, which is arranged above the surface of the discharge port on which the discharge port is formed in the liquid discharge head and stores the liquid to be supplied to the liquid discharge head,
A supply flow path connecting the first sub-tank and the liquid discharge head,
A second sub-tank, which is arranged above the discharge port surface in the direction of gravity and stores the liquid collected from the liquid discharge head, and
A recovery flow path connecting the second sub tank and the liquid discharge head,
The pressure of the liquid at the discharge port is adjusted so that the liquid flows and circulates from the first sub tank to the second sub tank through the supply flow path, the liquid discharge head and the recovery flow path. A pressure adjusting means that forms a pressure difference,
A first discharge flow path different from the supply flow path, which is connected to the bottom surface of the first sub tank and can discharge the liquid inside the first sub tank,
A second discharge flow path different from the supply flow path, which is connected to the bottom surface of the second sub tank and can discharge the liquid inside the second sub tank,
A liquid accommodating portion for accommodating the liquid discharged from at least one of the first discharge flow path and the second discharge flow path,
A liquid feeding means for supplying the liquid inside the liquid storage unit to the sub tank, and
Have,
The first sub-tank and the second sub-tank are housed in the housing.
The pressure difference is formed by the head difference between the liquid level height of the first sub-tank and the liquid level of the second sub-tank.
The pressure adjusting means includes pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of the gas inside of the housing, a first liquid level sensor for measuring the liquid level of the first sub-tank, the liquid of the second sub-tank a second liquid level sensor for measuring the surface height, Bei give a, maintaining the liquid level of the first sub-tank constant, to maintain the liquid level of the second sub-tank constant control A liquid discharge device , characterized in that the above is performed.

The liquid discharge device according to any one of claims 1 to 12 , further comprising a main tank for supplying a liquid to the liquid storage portion.