JPH08252928A - Ink jet printer and purge method thereof - Google Patents

Ink jet printer and purge method thereof

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JPH08252928A
JPH08252928A JP699696A JP699696A JPH08252928A JP H08252928 A JPH08252928 A JP H08252928A JP 699696 A JP699696 A JP 699696A JP 699696 A JP699696 A JP 699696A JP H08252928 A JPH08252928 A JP H08252928A
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tank
sub
main tank
sub tank
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徳政 近藤
Takao Matsuoka
孝雄 松岡
Shigenori Suematsu
成規 末松
Kazunobu Hayashi
和伸 林
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Hitachi Koki Co Ltd
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Abstract

PURPOSE: To provide an ink jet printer reduced in production cost by minimizing the amt. of ink discarded for the purpose of discharging air bubbles and reducing the number of the constitutional parts of an air bubble purge mechanism to the utmost. CONSTITUTION: In an ink jet printer ejecting ink from nozzles to perform printing, a main tank storing ink, a sub-tank recovering purge ink to store the same and the manifold connecting the sub-tank and the main tank to supply ink to the nozzles are arranged to a printing head part 2 and the main tank and the sub-tank are alternately pressurized by a pressure pump 30 to discharge air bubbles in the manifold and the nozzles.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンタ、さらに詳細には、インクジェットプリンタの気泡
パージ機構および気泡パージ方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet printer, and more particularly to a bubble purging mechanism and a bubble purging method for an ink jet printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は従来のインクジェットプリンタの
プリントヘッドの断面図である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a sectional view of a print head of a conventional ink jet printer.

【0003】電気機械変換素子(以下PZTという)5
4の変位がダイアフラム53を介してチャンバ52内の
インクに作用し、ノズル51からインク粒子が飛び出
す。その際、チャンバ52内のインクに気泡が混じって
いるとインク粒子が飛び出さない等の弊害がある。この
ためチャンバ52内はもちろん、インク供給路のマニホ
ルド55内のインクには気泡が存在してはならない。
Electromechanical transducer (hereinafter referred to as PZT) 5
The displacement of 4 acts on the ink in the chamber 52 via the diaphragm 53, and the ink particles are ejected from the nozzle 51. At that time, if air bubbles are mixed in the ink in the chamber 52, there is an adverse effect such that ink particles do not fly out. For this reason, air bubbles must not exist in the ink in the manifold 55 of the ink supply path as well as in the chamber 52.

【0004】そこで、インク中の気泡をノズル51から
排出する加圧パージという方法が行われている。
Therefore, a method called pressure purging in which bubbles in the ink are discharged from the nozzles 51 is used.

【0005】しかし、このような加圧パージの場合、イ
ンク中の気泡をノズル51のみから排出するだけでは非
常に時間がかかり、加圧力にも限界がある。特に、複数
のノズルを有する、いわゆるマルチノズルタイプのイン
クジェットの場合は、ノズル51からの排出のみでは気
泡を除去しにくく、より高い圧力を長時間かける必要が
ある。
However, in the case of such pressure purging, it takes a very long time to discharge the bubbles in the ink only from the nozzle 51, and the pressing force is limited. In particular, in the case of a so-called multi-nozzle type inkjet having a plurality of nozzles, it is difficult to remove bubbles only by discharging from the nozzle 51, and it is necessary to apply a higher pressure for a long time.

【0006】この問題を解決する方法として、図7に示
すように、ボール57とバネ58とから構成される逆止
弁を設置する方法が提案されている。
As a method of solving this problem, a method of installing a check valve composed of a ball 57 and a spring 58 as shown in FIG. 7 has been proposed.

【0007】逆止弁を設置することにより、高い加圧力
をかけた場合は逆止弁が作動して気泡の混じったインク
が吐出口59から排出され、低い加圧力をかけた場合は
逆止弁が作動せずノズル51のみから気泡が排出される
ように動作する。
By installing a check valve, the check valve is activated when a high pressure is applied and ink containing air bubbles is discharged from the ejection port 59, and a check is performed when a low pressure is applied. The valve does not operate and the air bubbles are discharged only from the nozzle 51.

【0008】従って、実際に気泡を排出する場合は、ま
ずチャンバ52に気泡を一括して溜めた状態で高い圧力
をかけて逆止弁を開き、気泡の殆どを吐出口59から排
出し、次いでノズル51内に残存する気泡を低圧でノズ
ル51から排出させる。
Therefore, in the case of actually discharging the bubbles, first, a high pressure is applied in a state where the bubbles are collectively stored in the chamber 52 to open the check valve, and most of the bubbles are discharged from the discharge port 59, Bubbles remaining in the nozzle 51 are discharged from the nozzle 51 at a low pressure.

【0009】そして、加圧の高低、加圧時間の長短や加
圧回数等を工夫して外に出るインク量、すなわち廃棄イ
ンク量を少なくすべく、種々工夫がなされている。
Various measures have been taken in order to reduce the amount of ink that goes out, that is, the amount of waste ink, by devising the amount of pressurization, the length of pressurization time, the number of pressurizations, and the like.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した従来
の気泡パージ機構においても、依然として気泡排出のた
めのインクが全てプリンタの外に排出され、プリンタ外
に出たインクは廃棄処分される。すなわち本来は印刷に
使用されるインクが、インク流路に発生した気泡を排出
するために全て廃棄処分されるという問題があった。
However, even in the above-described conventional bubble purging mechanism, all the ink for bubble discharge is discharged outside the printer, and the ink discharged outside the printer is discarded. That is, there has been a problem that the ink originally used for printing is all discarded because air bubbles generated in the ink flow path are discharged.

【0011】本発明は、気泡を排出するために廃棄処分
されるインク量を極小にして経済的であり、しかも気泡
パージ機構の構成部品を極力少なくして製品コストの低
減化を図ったインクジェットプリンタを提供することを
課題とする。
The present invention is economical because the amount of ink discarded for discharging bubbles is minimized, and the cost of the product is reduced by minimizing the components of the bubble purging mechanism. The challenge is to provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題は、ノズルから
インクを噴射して印刷するインクジェットプリンタにお
いて、プリントヘッド部には、インクを貯留するメイン
タンクと、パージインクを回収貯留するサブタンクと、
サブタンク及びメインタンク間をつなぎ、前記ノズルに
インクを供給するためのマニホルドとを配設し、前記メ
インタンクとサブタンクとを、加圧手段により交互に加
圧して前記マニホルド及び前記ノズル内の気泡を排出す
る構成によって達成される。
In the ink jet printer for ejecting ink from nozzles for printing, the print head section has a main tank for storing ink, and a sub tank for collecting and storing purge ink.
A sub-tank and a main tank are connected to each other, and a manifold for supplying ink to the nozzle is provided, and the main tank and the sub-tank are alternately pressurized by a pressurizing means to remove air bubbles in the manifold and the nozzle. Achieved by the discharging configuration.

【0013】また、本発明は、前記構成に加えて、メイ
ンタンク側の加圧圧力を高圧で短時間、サブタンク側の
加圧圧力を低圧で長時間かけることにより、サブタンク
側へのインクの流入量とインクの流出量とがほぼ同一に
なるように加圧条件を設定する制御手段を備えたことを
特徴とするものである。
According to the present invention, in addition to the above structure, the pressure applied to the main tank is high for a short time and the pressure applied to the sub tank is low for a long time to allow the ink to flow into the sub tank. The present invention is characterized by comprising a control means for setting a pressurizing condition such that the amount and the outflow amount of ink are substantially the same.

【0014】さらに、本発明は、前記構成に加えて、ノ
ズルからサブタンクに至るマニホルドを途中まで仰角に
なるよう配設したことを特徴とするものである。
Further, in addition to the above construction, the present invention is characterized in that the manifold from the nozzle to the sub-tank is arranged so as to have an elevation angle halfway.

【0015】またさらに、本発明は、上記したいずれか
の構成に加えて、タンク加圧手段を、メインタンクとサ
ブタンクとに共通する1個の加圧ポンプと、プリントヘ
ッド部に設けた弁手段とによって構成し、前記加圧ポン
プとメインタンク、サブタンクとの接続は、プリントヘ
ッドの位置移動により行わしめるよう構成したことを特
徴とするものである。
Furthermore, in the present invention, in addition to any of the above-mentioned constitutions, the tank pressurizing means is one pressurizing pump common to the main tank and the sub tank, and the valve means provided in the print head portion. It is characterized in that the pressurizing pump is connected to the main tank and the sub-tank by moving the position of the print head.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1はプリンタの機構を説明するための斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view for explaining the mechanism of the printer.

【0018】図1に示すように、プリンタ1は、プリン
トヘッド2と、プリントヘッド2をシャフト7a、7b
に沿って摺動するベルト8、ベルトを駆動するモータ1
0、プリントヘッド2の位置を知るためのエンコーダ6
からなる。
As shown in FIG. 1, the printer 1 includes a print head 2 and the print head 2 having shafts 7a and 7b.
Belt 8 that slides along, motor 1 that drives the belt
0, encoder 6 for knowing the position of print head 2
Consists of

【0019】プリントヘッド2は、上蓋3と、上蓋3に
取り付けられたインク供給口5、呼吸穴4a、4b、ノ
ズル構成部品20、及びゴム等の弾性体で形成したエア
ー差入れ口9a、9bからなる。
The print head 2 includes an upper lid 3, an ink supply port 5 attached to the upper lid 3, breathing holes 4a and 4b, a nozzle component 20, and air inlets 9a and 9b made of an elastic material such as rubber. Become.

【0020】また、側壁11には、パージ用加圧空気を
送るためのノズル口13a、13bが固定されており、
ノズル口13a、13bと前記エアー差入れ口9a、9
bにより加圧空気の弁を構成している。
Further, nozzle openings 13a, 13b for sending pressurized air for purging are fixed to the side wall 11,
Nozzle openings 13a, 13b and the air inlets 9a, 9
The b valve constitutes a pressurized air valve.

【0021】12a、12bはチューブ、15は加圧空
気分岐管、14はチューブ、30は加圧ポンプ、31は
制御回路である。
Reference numerals 12a and 12b are tubes, 15 is a pressurized air branch pipe, 14 is a tube, 30 is a pressure pump, and 31 is a control circuit.

【0022】プリントヘッド2は、モータ10の駆動力
をベルト8に伝達することにより、シャフト7a、7b
に摺動可能である。
The print head 2 transmits the driving force of the motor 10 to the belt 8 to cause the shafts 7a and 7b to move.
Can be slid on.

【0023】図2はプリントヘッド2をさらに詳しく説
明するための分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining the print head 2 in more detail.

【0024】図2において、20a〜20fはノズル・
マニホルド構成プレート、19はノズル、21はPZ
T、16はサブタンク、17はメインタンク、23a、
23bはインクセンサである。
In FIG. 2, 20a to 20f are nozzles.
Manifold component plate, 19 is nozzle, 21 is PZ
T, 16 is a sub tank, 17 is a main tank, 23a,
Reference numeral 23b is an ink sensor.

【0025】なお、サブタンク16およびメインタンク
17には大気圧が作用している。
Atmospheric pressure acts on the sub tank 16 and the main tank 17.

【0026】また、メインタンク17及びサブタンク1
6にあるインク残量検知のためのセンサ23a、23b
は、印字中にインク残量が減ってくるとセンサ23a、
23bがほぼ同時に感知する。感知されると、インクは
上蓋3に設けられたインク供給口5を解放して挿入され
る。
Further, the main tank 17 and the sub tank 1
Sensors 23a and 23b for detecting the remaining ink amount in 6
The sensor 23a, when the ink remaining amount decreases during printing,
23b senses at about the same time. When the ink is sensed, the ink is inserted by opening the ink supply port 5 provided on the upper lid 3.

【0027】図3は図2のインク回路を説明するための
インク回路概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of an ink circuit for explaining the ink circuit of FIG.

【0028】図3において、18a、18b、18c、
18dは、メインタンク17とサブタンク16とをつな
ぐマニホルドである。
In FIG. 3, 18a, 18b, 18c,
18 d is a manifold that connects the main tank 17 and the sub tank 16.

【0029】本発明の気泡パージ動作の概念について、
図3を併用して説明する。
Regarding the concept of the bubble purging operation of the present invention,
A description will be given in combination with FIG.

【0030】まず、メインタンク17の内部に加圧空気
を圧送する。なお、メインタンク17にあけられた呼吸
穴4bにより圧損が発生するが、その量は高々10%程
度になるように呼吸穴4bの大きさを設定すればよい。
一方、サブタンク16側は呼吸穴4aにより大気に解放
しておく(第1のパージ動作)。
First, pressurized air is fed under pressure into the main tank 17. Although the pressure loss occurs due to the breathing hole 4b formed in the main tank 17, the size of the breathing hole 4b may be set so that the pressure loss is at most about 10%.
On the other hand, the sub tank 16 side is opened to the atmosphere through the breathing hole 4a (first purging operation).

【0031】これにより、メインタンク17内のインク
は、マニホルド18aを経由してマニホルド18bに到
達する。そして、一部のインクはノズル19より排出さ
れるが、大部分のインクはマニホルド18cから18d
を経由してサブタンク16に回収される。この時任意の
位置に存在する気泡の一部はマニホルド18cに停留す
るが、大部分のインクはサブタンク16に排出される。
インクの液レベルは、サブタンク16がメインタンク1
7より高くなっており、水頭差でインクの一部はサブタ
ンク16からメインタンク17へと戻るが、その戻り量
は、先の気泡加圧パージ時のインク送給量に比べて極め
て少ない。そこで、サブタンク16に流入したインクを
メインタンク17に戻す操作が必要となる。
As a result, the ink in the main tank 17 reaches the manifold 18b via the manifold 18a. Then, although some of the ink is discharged from the nozzle 19, most of the ink is discharged from the manifolds 18c to 18d.
It is collected in the sub tank 16 via. At this time, some of the bubbles existing at arbitrary positions remain in the manifold 18c, but most of the ink is discharged to the sub tank 16.
Regarding the liquid level of ink, the sub tank 16 is the main tank 1
7 is higher than 7, and part of the ink returns from the sub tank 16 to the main tank 17 due to the water head difference, but the amount of return is extremely smaller than the ink supply amount at the previous bubble pressure purging. Therefore, it is necessary to return the ink flowing into the sub tank 16 to the main tank 17.

【0032】つまり、メインタンク17側を呼吸穴4b
により大気に解放し、サブタンク16側を加圧ポンプ3
0と連通させ、サブタンク16の内部に加圧空気を圧送
して、サブタンク16内のインクをマニホルド18を経
由してメインタンク17に戻すのである(第2のパージ
動作)。
That is, the side of the main tank 17 is the breathing hole 4b.
To the atmosphere, and the sub-tank 16 side is pressurized by the pump 3
0 is communicated with the sub-tank 16 to supply pressurized air to the inside of the sub-tank 16 to return the ink in the sub-tank 16 to the main tank 17 via the manifold 18 (second purging operation).

【0033】なお、この動作の際にサブタンク16にあ
けられた呼吸穴4aによって圧損が発生するが、その量
が10%程度になるように呼吸穴4aの大きさを設定し
ておけばよい。
During this operation, the pressure loss occurs due to the breathing hole 4a formed in the sub-tank 16, but the size of the breathing hole 4a may be set so that the pressure loss is about 10%.

【0034】このように、第1のパージ動作と第2のパ
ージ動作を行うことにより気泡パージが可能となるが、
この際、図6(a)に示すように、メインタンク17を
加圧する(第1のパージ動作)時の圧力P1を、サブタ
ンク16を加圧する(第2のパージ動作)時の圧力P2
よりも高くし、かつその加圧時間を、サブタンク16へ
のインク流入量とインク流出量とがほぼ同量となるよ
う、メインタンク17側でt1、サブタンク16側でt2
(当然t1<t2となる)に設定する。
Thus, bubble purging can be performed by performing the first purging operation and the second purging operation.
At this time, as shown in FIG. 6A, the pressure P 1 when pressurizing the main tank 17 (first purge operation) and the pressure P 2 when pressurizing the sub tank 16 (second purge operation)
And the pressurizing time is set to t 1 on the main tank 17 side and t 2 on the sub tank 16 side so that the ink inflow amount and the ink outflow amount to the sub tank 16 are substantially the same.
(Of course t 1 <t 2 ) is set.

【0035】すなわち、第1のパージ動作は気泡の除去
を目的としているので、プリントヘッド2内に停溜して
いる気泡に作用する表面張力よりも高い圧力(気泡の表
面張力に打ち勝つインク流速)をインクに付与して、気
泡をサブタンク16へ移動させる。逆に、第2のパージ
動作はインクの移動のみを目的としているので、気泡に
作用する表面張力よりも低い圧力をインクに付与し、気
泡を逆流させずにインクのみをサブタンク16からメイ
ンタンク17へ移動させる。この一連の動作によって、
メインタンク17の加圧時には積極的にマニホルド18
内の気泡を移動させることができ、サブタンク16加圧
時にはインクだけを移動させることができる。また一方
のインクタンクだけにインクが充満するすることがなく
なり、気泡排出を短時間のうちに達成することができ
る。
That is, since the first purging operation is intended to remove bubbles, the pressure is higher than the surface tension acting on the bubbles remaining in the print head 2 (the ink flow velocity that overcomes the surface tension of the bubbles). Is applied to the ink to move the bubbles to the sub tank 16. On the contrary, since the second purging operation is intended only for the movement of the ink, a pressure lower than the surface tension acting on the bubbles is applied to the ink, and only the ink is transferred from the sub tank 16 to the main tank 17 without backflowing the bubbles. Move to. By this series of operations,
Manifold 18 positively when pressurizing main tank 17
The bubbles inside can be moved, and only the ink can be moved when the sub tank 16 is pressurized. Moreover, only one of the ink tanks will not be filled with ink, and the bubbles can be discharged in a short time.

【0036】なお、ノズル19内に残存する気泡をより
効果的に排出させるために、第3のパージ動作として、
メインタンク17とサブタンク16とに同一圧をかけて
パージをするとよい。
In order to more effectively discharge the air bubbles remaining in the nozzle 19, the third purging operation is performed as follows.
It is advisable to apply the same pressure to the main tank 17 and the sub tank 16 for purging.

【0037】すなわち、図6(b)に示すように、内圧
3、パージ時間t3でメインタンク17、サブタンク1
6を同時に加圧することにより、効果的にノズル19内
の気泡を排出することができる。当然のことながら、こ
の時にかけられる圧力は気泡に作用する表面張力よりも
高い圧力でなければならない。
That is, as shown in FIG. 6 (b), the main tank 17 and the sub-tank 1 have an internal pressure P 3 and a purge time t 3.
By pressurizing 6 at the same time, the bubbles in the nozzle 19 can be effectively discharged. Of course, the pressure applied at this time must be higher than the surface tension acting on the bubble.

【0038】一方、図3に示したインク回路概念図にお
いて、気泡パージ効果を上げるためには、メインタンク
17からノズル19に連通するマニホルド18a、18
bの断面積を小さくすればよい。これにより、インク加
圧時のマニホルド内のインクの流速が速くなり、気泡が
動き易くなる。
On the other hand, in the conceptual diagram of the ink circuit shown in FIG. 3, in order to enhance the bubble purging effect, the manifolds 18a, 18 communicating from the main tank 17 to the nozzle 19 are provided.
It suffices to reduce the cross-sectional area of b. As a result, the flow velocity of the ink in the manifold at the time of pressurizing the ink is increased and the bubbles are easily moved.

【0039】しかし、実際には、印刷時のインク供給を
円滑にするため、マニホルド18a、18bの断面積を
大きくしておくことが求められる。
However, in practice, it is required to increase the cross-sectional area of the manifolds 18a and 18b in order to make the ink supply during printing smooth.

【0040】そこで、本発明においては、メインタンク
17側からサブタンク16側に向けて加圧する第1パー
ジ動作で気泡を移動させることにしているので、予めノ
ズル19からサブタンク16に連通するマニホルド18
cを仰角θになるよう配設し、サブタンク16へ気泡が
移動し易くなるような構成となっている。この構成によ
り、気泡はパージ動作が行われない状態であっても、マ
ニホルド18cの右端部に移動する傾向を示す。
Therefore, in the present invention, since the bubbles are moved by the first purging operation in which the pressure is increased from the main tank 17 side toward the sub tank 16 side, the manifold 18 communicating with the sub tank 16 from the nozzle 19 is previously prepared.
The c is arranged so as to have an elevation angle θ so that bubbles can easily move to the sub tank 16. With this configuration, the bubbles tend to move to the right end portion of the manifold 18c even when the purging operation is not performed.

【0041】また、第1パージ動作時には、一気に高圧
でインクと気泡とをサブタンク16側に排出することが
できる。
Further, during the first purging operation, the ink and the air bubbles can be expelled at a stretch to the sub tank 16 side.

【0042】更に、第2パージ動作時、気泡はマニホル
ド18を下に移動しなければならず、かつパージ圧が低
いため、マニホルド18cの上部に停留し、次に行われ
る第1パージ動作時に排出されることとなる。
Further, during the second purging operation, air bubbles must move down the manifold 18 and because the purging pressure is low, the air bubbles stay at the upper portion of the manifold 18c and are discharged during the first purging operation to be performed next. Will be done.

【0043】なお、本発明の第1パージ動作および第2
パージ動作可能な構成は、インク補給時にも有益であ
る。
The first purge operation and the second purge operation of the present invention
The structure that enables the purging operation is also useful when ink is supplied.

【0044】通常、インク供給口5にインクが投入され
てからメインタンク17の液レベルとサブタンク16の
液レベルとが釣り合うまでには数分、場合によっては数
十分を要する。殊に、熱溶融インクの場合には、固形イ
ンクを挿入してから溶解するまでに時間がかかるので、
インクを補給してから印字動作に入るまでには非常に長
い時間を要する。
Usually, it takes several minutes, and in some cases, tens of minutes, from when the ink is supplied to the ink supply port 5 until the liquid level in the main tank 17 and the liquid level in the sub tank 16 are balanced. Especially in the case of hot-melt ink, it takes time from the insertion of solid ink to the dissolution,
It takes a very long time from the ink supply to the printing operation.

【0045】これに対し、本構成では補給されたインク
のほぼ半分の量のインクを、メインタンク17のみの加
圧操作(第1パージ動作)を用いて積極的にサブタンク
16側に移動させておくことができるという付随的効果
を得ることができる。
On the other hand, in this configuration, approximately half the amount of the replenished ink is positively moved to the sub-tank 16 side using the pressurizing operation (first purging operation) of only the main tank 17. The additional effect of being able to be set can be obtained.

【0046】次に、第1〜第3パージ動作を行うための
具体的構成について説明する。
Next, a specific structure for performing the first to third purge operations will be described.

【0047】パージ動作のためには、図1においてプリ
ントヘッド2を左方向(側壁11側)に移動させ、ノズ
ル口13a、13bをそれぞれ差入れ口9a、9bに挿
入される位置に対向させ、所要の弁開閉状態を選んで加
圧ポンプ30を駆動すれば、気泡パージが可能である。
In order to perform the purging operation, the print head 2 is moved leftward (on the side wall 11 side) in FIG. 1 so that the nozzle openings 13a and 13b face the positions inserted into the insertion openings 9a and 9b, respectively. If the valve open / close state is selected and the pressurizing pump 30 is driven, bubble purging is possible.

【0048】図4はプリントヘッド2の弁構造の開閉状
態を示す横断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the opened / closed state of the valve structure of the print head 2.

【0049】弁は2つの弁構成からなり、一方の弁はサ
ブタンク16に連通し、他方の弁はメインタンク17に
連通している。31a、31bは空気穴、33a、33
bはピン、34a、34bはボール、35a、35bは
スプリング、36は栓である。なお、ピン33aはピン
33bよりも若干短くなっている。
The valve has a two-valve structure, one valve communicating with the sub-tank 16 and the other valve communicating with the main tank 17. 31a, 31b are air holes, 33a, 33
b is a pin, 34a and 34b are balls, 35a and 35b are springs, and 36 is a stopper. The pin 33a is slightly shorter than the pin 33b.

【0050】図4(a)は第1パージ動作を示してい
る。サブタンク16側の弁はボール34aが空気通路を
閉ざしているため、「弁:閉」となっており、メインタ
ンク17側の弁はピン33bがボール34bを左に押し
込んだ状態で、「弁:開放」となっている。
FIG. 4A shows the first purge operation. The valve on the sub-tank 16 side is "closed" because the ball 34a closes the air passage, and the valve on the main tank 17 side is "valve: closed" with the pin 33b pushing the ball 34b to the left. It is "open".

【0051】図4(b)は第3パージ動作を示してい
る。図4(a)の状態からプリントヘッド2を左に移動
させて図4(b)の状態にすると、サブタンク16側の
弁ではピン33aがボール34aを押し込むようになる
ので、「弁:開放」となる。この時、メインタンク側の
弁も開放状態である。
FIG. 4B shows the third purge operation. When the print head 2 is moved to the left from the state of FIG. 4 (a) to the state of FIG. 4 (b), the pin 33a pushes the ball 34a in the valve on the sub-tank 16 side, so "valve: open". Becomes At this time, the valve on the main tank side is also open.

【0052】図4(c)は第2パージ動作を示してい
る。図4(b)の状態から更にプリントヘッド2を左に
移動させて図4(c)の状態にすると、メインタンク1
7の弁ではノズル口13bの先端が栓36に当接して空
気通路を閉塞するため、「弁:閉」となる。一方、サブ
タンク16側は「弁:開放」である。
FIG. 4C shows the second purge operation. When the print head 2 is further moved to the left from the state of FIG. 4B to the state of FIG. 4C, the main tank 1
In the valve of No. 7, the tip of the nozzle port 13b comes into contact with the plug 36 to close the air passage, so that the valve is closed. On the other hand, the sub-tank 16 side is "valve: open".

【0053】従って、図6の(a)に示すパージ手順、
すなわちマニホルド18内の気泡の除去は、第1のパー
ジ動作である図4(a)と第2のパージ動作である図4
(c)を交互に実施することで達成される。また、図6
の(b)に示すパージ手順、すなわちノズル19内の気
泡の除去は、第3のパージ動作である図4(b)の状態
とすることで達成される。
Therefore, the purging procedure shown in FIG.
That is, the removal of air bubbles in the manifold 18 is performed by the first purge operation shown in FIG. 4A and the second purge operation shown in FIG.
This is achieved by alternately carrying out (c). In addition, FIG.
(B) of the purging procedure, that is, the removal of bubbles in the nozzle 19 is achieved by setting the state of FIG. 4B which is the third purging operation.

【0054】これらの動作をまとめて示したのが、図5
のフローチャートである。
FIG. 5 shows a summary of these operations.
It is a flowchart of FIG.

【0055】パージ操作の指令が制御手段31から出さ
れると、プリントヘッド2は第1パージ動作位置(図4
(a))まで移動し、制御手段31により設定されたパ
ージ圧P1、パージ時間t1で第1のパージ動作を行う。
When a command for the purging operation is issued from the control means 31, the print head 2 is moved to the first purging operation position (see FIG. 4).
After moving to (a)), the first purge operation is performed at the purge pressure P 1 and the purge time t 1 set by the control means 31.

【0056】次に、プリントヘッド2は第2パージ動作
位置(図4(c))まで移動し、制御手段31により設
定されたパージ圧P2、パージ時間t2で第2のパージ動
作を行う。
Next, the print head 2 moves to the second purge operation position (FIG. 4 (c)) and performs the second purge operation at the purge pressure P 2 and the purge time t 2 set by the control means 31. .

【0057】そして、この一連の動作を所定回数、好ま
しくは3〜5回繰り返す。
Then, this series of operations is repeated a predetermined number of times, preferably 3 to 5 times.

【0058】更に、プリントヘッド2を第3パージ動作
位置(図4(b))に移動させ、制御手段31により設
定されたパージ圧P3、パージ時間t3で第3のパージ動
作を行う。
Further, the print head 2 is moved to the third purge operation position (FIG. 4B), and the third purge operation is performed at the purge pressure P 3 and the purge time t 3 set by the control means 31.

【0059】この一連の動作を所定回数、好ましくは3
〜5回繰り返し、パージ動作を終了する。
This series of operations is repeated a predetermined number of times, preferably 3 times.
Repeat 5 times to complete the purging operation.

【0060】このように、1個の加圧ポンプとプリント
ヘッド部に設けた弁、及びプリントヘッドの位置移動に
より、複雑な気泡パージ動作を極めて少ない構成部品で
安価に達成することができる。そして、プリントヘッド
2の位置移動だけでメインタンク17のみの加圧、サブ
タンク16のみの加圧、及びメインタンク17、サブタ
ンク16の同時加圧を選択することができる。
As described above, by using one pressurizing pump, the valve provided in the print head portion, and the position movement of the print head, a complicated bubble purging operation can be achieved at a low cost with very few components. Then, only by moving the position of the print head 2, pressurization of only the main tank 17, pressurization of only the sub-tank 16, and simultaneous pressurization of the main tank 17 and the sub-tank 16 can be selected.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明によれば、メインタンクとサブタ
ンクとを交互に加圧してマニホルド及びノズル内の気泡
を排出することにより、従来のように、気泡排出のため
プリンタ外に排出されたインクを全て廃棄することな
く、廃棄処分するインク量を極力少なくして、マニホル
ド及びノズル内の気泡を排出することができる。
According to the present invention, by alternately pressurizing the main tank and the sub-tank to discharge the air bubbles in the manifold and the nozzle, the ink discharged to the outside of the printer for air bubble discharge as in the conventional case. It is possible to discharge the air bubbles in the manifold and the nozzle by reducing the amount of ink to be discarded as much as possible without discarding all.

【0062】また、メインタンクとサブタンクとを同時
に加圧してノズルから気泡を排出することにより、ノズ
ル内の気泡を効果的に排出することができる。
Further, by simultaneously pressurizing the main tank and the sub tank to discharge the bubbles from the nozzle, the bubbles in the nozzle can be effectively discharged.

【0063】さらに、メインタンクとサブタンクとの交
互加圧時、メインタンク側の加圧圧力を高圧で短時間、
サブタンク側の加圧圧力を低圧で長時間かけ、サブタン
ク側へのインクの流入量とインクの流出量とがほぼ同一
になるように加圧条件を設定することにより、メインタ
ンク17の加圧時には積極的にマニホルド18内の気泡
を移動させることができ、他方、サブタンク16加圧時
には、マニホルド18内の流速があまり高くならないた
め、インクだけを移動させることができ、また一方のイ
ンクタンクだけにインクが充満することがないためメイ
ンタンク17とサブタンク16を繰り返し交互に加圧で
きるので、気泡排出を短時間のうちに達成することがで
きる。
Further, when the main tank and the sub tank are alternately pressurized, the pressure applied on the main tank side is high pressure for a short time.
When the main tank 17 is pressurized, the pressurizing pressure on the sub-tank side is set to a low pressure for a long time and the pressurizing condition is set so that the ink inflow amount and the ink outflow amount to the sub-tank side are substantially the same. Bubbles in the manifold 18 can be positively moved, and on the other hand, when the sub-tank 16 is pressurized, the flow velocity in the manifold 18 does not become too high, so that only ink can be moved, and only one ink tank can be moved. Since the main tank 17 and the sub tank 16 can be repeatedly and alternately pressurized because the ink does not fill up, bubbles can be discharged in a short time.

【0064】またさらに、タンク加圧手段を、メインタ
ンクとサブタンクとに共通する1個の加圧ポンプと、プ
リントヘッド部に設けた弁手段とによって構成し、前記
加圧ポンプとメインタンク、サブタンクとの接続は、プ
リントヘッドの位置移動により行わしめるよう構成した
ことにより、気泡パージ機構の構成部品を極力少なくし
て製品コストの低減化を図ることができる。
Further, the tank pressurizing means is constituted by one pressurizing pump common to the main tank and the sub tank, and valve means provided in the print head section, and the pressurizing pump, the main tank and the sub tank are provided. Since the connection with is made by moving the position of the print head, it is possible to reduce the component cost of the bubble purging mechanism as much as possible and reduce the product cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例であるインクジェットプリ
ンタの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an inkjet printer that is an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に符号2で示すプリントヘッドの分解斜
視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the print head shown by reference numeral 2 in FIG.

【図3】 同プリントヘッド2のインク流路概念図であ
る。
FIG. 3 is a conceptual diagram of an ink flow path of the print head 2.

【図4】 同プリントヘッド2の弁の開閉を説明するた
めの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining opening and closing of a valve of the print head 2.

【図5】 同プリントヘッド2の気泡パージ動作を説明
するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining a bubble purging operation of the print head 2.

【図6】 同プリントヘッド2の気泡パージ圧と時間と
の関係を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a bubble purge pressure of the print head 2 and time.

【図7】 従来形インクジェットプリンタのプリントヘ
ッドの断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a printhead of a conventional inkjet printer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…プリントヘッド、9…エアー差入れ口、13…ノズ
ル口、20…マニホルドを構成するノズル構成部品、3
0…加圧ポンプ、33…ピン、34…ボール、35…ス
プリング、36…栓。
2 ... Print head, 9 ... Air insertion port, 13 ... Nozzle port, 20 ... Nozzle components that form manifold
0 ... Pressurizing pump, 33 ... Pin, 34 ... Ball, 35 ... Spring, 36 ... Plug.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 和伸 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機エンジニアリング株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazunobu Hayashi 1060 Takeda, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Hitachi Koki Engineering Co., Ltd.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ノズルからインクを噴射して印刷するイ
ンクジェットプリンタにおいて、 プリントヘッド部には、インクを貯留するメインタンク
と、パージインクを回収貯留するサブタンクと、サブタ
ンク及びメインタンク間をつなぎ、前記ノズルにインク
を供給するためのマニホルドとを配設し、前記メインタ
ンクとサブタンクとを、加圧手段により交互に加圧して
前記マニホルド及び前記ノズル内の気泡を排出する構成
を特徴とするインクジェットプリンタ。
1. An ink jet printer for ejecting ink from nozzles for printing, wherein a print head section connects a main tank for storing ink, a sub tank for collecting and storing purge ink, and a sub tank and a main tank, An ink jet printer characterized in that a manifold for supplying ink to a nozzle is provided, and the main tank and the sub tank are alternately pressurized by a pressurizing means to discharge air bubbles in the manifold and the nozzle. .
【請求項2】 ノズルからインクを噴射して印刷するイ
ンクジェットプリンタにおいて、 プリントヘッド部には、インクを貯留するメインタンク
と、パージインクを回収貯留するサブタンクと、サブタ
ンク及びメインタンク間をつなぎ、前記ノズルにインク
を供給するためのマニホルドとを配設し、前記メインタ
ンクとサブタンクとを、加圧手段により同時に加圧して
ノズルから気泡を排出し、かつメインタンクとサブタン
クとを交互に加圧して前記マニホルド及び前記ノズル内
の気泡を排出する構成を特徴とするインクジェットプリ
ンタ。
2. An ink jet printer that ejects ink from nozzles to print, wherein a print head unit connects a main tank for storing ink, a sub tank for collecting and storing purge ink, and a sub tank and a main tank, A manifold for supplying ink to the nozzle is provided, the main tank and the sub tank are simultaneously pressurized by a pressurizing means to discharge air bubbles from the nozzle, and the main tank and the sub tank are alternately pressurized. An ink jet printer characterized in that bubbles are discharged from the manifold and the nozzle.
【請求項3】 請求項1または2において、メインタン
クとサブタンクとの交互加圧時、メインタンク側の加圧
圧力を高圧で短時間、サブタンク側の加圧圧力を低圧で
長時間かけることにより、サブタンク側へのインクの流
入量とインクの流出量とがほぼ同一になるように加圧条
件を設定する制御手段を備えたことを特徴とするインク
ジェットプリンタ。
3. The alternating pressure of the main tank and the sub tank according to claim 1 or 2, wherein the pressure applied on the main tank side is high pressure for a short time, and the pressure applied on the sub tank side is low pressure for a long time. An ink jet printer characterized by comprising control means for setting a pressurizing condition such that the ink inflow amount and the ink outflow amount to the sub tank side are substantially the same.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項において、
ノズルからサブタンクに至るマニホルドを途中まで仰角
になるよう配設したことを特徴とするインクジェットプ
リンタ。
4. The method according to claim 1, wherein
An ink jet printer characterized in that a manifold extending from a nozzle to a sub tank is arranged so as to have an elevation angle halfway.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項において、
タンク加圧手段を、メインタンクとサブタンクとに共通
する1個の加圧ポンプと、プリントヘッド部に設けた弁
手段とによって構成し、前記加圧ポンプとメインタン
ク、サブタンクとの接続は、プリントヘッドの位置移動
により行わしめるよう構成したことを特徴とするインク
ジェットプリンタ。
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The tank pressurizing means is composed of one pressurizing pump common to the main tank and the sub tank, and a valve means provided in the print head section. The pressurizing pump is connected to the main tank and the sub tank by a print. An ink jet printer characterized in that it is configured to perform by moving the position of a head.
【請求項6】 インクを貯留するメインタンクと、パー
ジインクを回収貯留するサブタンクと、サブタンク及び
メインタンク間をつなぎ、前記ノズルにインクを供給す
るためのマニホルドが配設されたプリントヘッド部内の
ノズルからインクを噴射して印刷するインクジェットプ
リンタの気泡パージ方法であって、 マニホルド内に残存する気泡の表面張力よりも大きい加
圧力をメインタンク側にかけて、インク及び気泡をメイ
ンタンクからサブタンクに移動させる第1のパージ動作
と、前記気泡の表面張力よりも小さい加圧力をサブタン
ク側にかけて、インクのみをサブタンクからメインタン
クに移動させる第2のパージ動作を交互に実施すること
を特徴とするインクジェットプリンタのパージ方法。
6. A nozzle in a print head portion, which is provided with a main tank for storing ink, a sub tank for collecting and storing purge ink, and a manifold for connecting the sub tank and the main tank and supplying ink to the nozzle. A method for purging bubbles from an ink jet printer that ejects ink from a main unit to apply a pressure greater than the surface tension of bubbles remaining in the manifold to the main tank side to move the ink and bubbles from the main tank to the sub tank. The purge operation of No. 1 and the second purge operation of moving only the ink from the sub tank to the main tank by alternately applying a pressure force smaller than the surface tension of the bubbles to the sub tank side. Method.
【請求項7】 請求項6記載のパージ方法において、 更にマニホルド内に残存する気泡の表面張力よりも大き
い加圧力をメインタンク及びサブタンクにかけて、イン
ク及び気泡をノズルから排出させる第3のパージ動作を
実施することを特徴とするインクジェットプリンタのパ
ージ方法。
7. The purging method according to claim 6, further comprising: applying a pressing force larger than the surface tension of the bubbles remaining in the manifold to the main tank and the sub-tank to discharge the ink and the bubbles from the nozzles. A method for purging an inkjet printer, which is characterized by being carried out.
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