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JP5664001B2 - Liquid ejection device - Google Patents

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JP5664001B2
JP5664001B2 JP2010172239A JP2010172239A JP5664001B2 JP 5664001 B2 JP5664001 B2 JP 5664001B2 JP 2010172239 A JP2010172239 A JP 2010172239A JP 2010172239 A JP2010172239 A JP 2010172239A JP 5664001 B2 JP5664001 B2 JP 5664001B2
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章 篠田
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Description

本発明は、吐出口から液体を吐出する液体吐出装置に関する。   The present invention relates to a liquid ejection device that ejects liquid from ejection ports.

複数の吐出口からインク滴を吐出させるインクジェットヘッドにおいては、インクジェットヘッド内のインク流路にポンプを用いてインクを強制的に供給することによって、吐出口近傍のインク流路に存在する気泡や増粘したインクを排出して吐出口のクリーニングを行う技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、三方弁を閉じて排出路を閉塞した後、供給ポンプを動作させてインクジェットヘッド内流路のインクを所定時間だけ加圧し、ノズルからインクを排出させてノズルのクリーニングを行っている。   In an inkjet head that ejects ink droplets from a plurality of ejection openings, forcibly supplying ink to the ink flow path in the inkjet head using a pump, air bubbles and increase in the ink flow path in the vicinity of the ejection opening. A technique for discharging the viscous ink and cleaning the discharge port is known (for example, see Patent Document 1). In Patent Document 1, after closing the three-way valve and closing the discharge path, the supply pump is operated to pressurize the ink in the flow path in the inkjet head for a predetermined time, and the ink is discharged from the nozzle to clean the nozzle. Yes.

特開2009−29111号公報JP 2009-29111 A

全ての吐出口から確実にインクを排出して吐出口のクリーニングをするためには、インク流路に付与するインク圧を高くする必要がある。しかしながら、ポンプの駆動が開始されてからインク流路におけるインク圧がその所望の圧力に達するまで時間がかかると、インクの排出抵抗(流路抵抗)が低い吐出口から順にインクが排出され、全ての吐出口から瞬時にインクを排出することができない。そのため、吐出口のクリーニング時に、吐出口から無駄にインクが排出される。   In order to reliably discharge ink from all the ejection ports and clean the ejection ports, it is necessary to increase the ink pressure applied to the ink flow path. However, if it takes time for the ink pressure in the ink flow path to reach the desired pressure after the pump is started, the ink is discharged in order from the discharge port having the lowest ink discharge resistance (flow path resistance). Ink cannot be instantaneously discharged from the discharge port. For this reason, ink is wasted from the ejection ports when cleaning the ejection ports.

本発明の目的は、吐出口から液体と共に気泡や異物などを効率よく排出しつつ、液体が無駄に消費されるのを抑制することができる液体吐出装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus that can efficiently discharge bubbles and foreign substances together with liquid from an ejection port and suppress wasteful consumption of liquid.

本発明の液体吐出装置は、液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路と、前記複数の個別液体流路内の液体に圧力を付与する圧力付与手段とを有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、前記帰還流路における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、前記圧力付与手段、前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えている。前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より減少させつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、さらに、前記制御手段は、前記排出が開始されると同時に、前記圧力付与手段を制御して、前記複数の個別液体流路内の液体に圧力振動を付与させ、且つ、前記排出が停止される前に前記圧力振動の付与を停止させるように、前記圧力付与手段を制御する。
The liquid discharge apparatus according to the present invention includes an inflow port through which a liquid flows in, an outflow port through which the liquid flows out, an internal flow path that connects the inflow port and the outflow port, and a plurality of discharge ports for discharging the liquid. A liquid discharge head comprising: a plurality of individual liquid channels that branch from the internal channel to the plurality of discharge ports; and a pressure applying unit that applies pressure to the liquid in the plurality of individual liquid channels. A tank for storing the liquid to be supplied to the liquid discharge head, a supply channel for communicating the inside of the tank and the inlet, and a return channel for communicating the interior of the tank and the outlet Supply means for forcibly supplying the liquid stored in the tank to the internal flow path through the supply flow path, and a flow resistance value in the return flow path is set to a predetermined minimum value and a predetermined maximum value. Adjusting means adjustable between values, and the pressure applying hand , And a said supply means and control means for controlling said adjusting means. The control means drives the supply means while reducing the flow path resistance value below the predetermined maximum value by adjusting the adjustment means, thereby supplying the liquid in the tank to the supply flow path, the internal flow path, and Circulate so as to be transferred in the order of the return flow path, during the circulation, by adjusting the adjustment means to increase the flow path resistance value, to discharge the liquid from the plurality of discharge ports, During the discharge, the adjustment means is adjusted to reduce the flow path resistance value, thereby controlling the discharge of the liquid from the plurality of discharge ports, and the control means further performs the discharge. the same time as the start, the controls the pressure applying means, the plurality of by applying pressure oscillations to the liquid in the individual liquid flow path, and, stopping the application of the pressure oscillations prior to the discharge is stopped As before To control the pressure applying means.

本発明によると、循環を行うことによって、吐出口から液体が漏れ出さないようにしつつ内部流路に残留する気泡や異物などをタンク内に排出できる。この状態で、調整手段の調整により流路抵抗値を増加させることによって、瞬時に内部流路の圧力が高くなり、内部流路の液体が個別液体流路に流れ込む。これにより、吐出口から液体が排出される。このとき、排出開始時から全ての吐出口に高い圧力が付与されて液体が排出される。したがって、吐出口内の増粘した液体、気泡及び異物を効率よく排出することができると共に、
液体が無駄に排出されるのを抑制することができる。さらに、排出が開始されると同時に、全ての個別液体流路内の液体に圧力振動を付与させるため、個別液体流路の壁面に固着している気泡や異物が壁面から剥がれて排出されやすくなり、各吐出口における排出特性の均一化を図ることができる。このため、液体が無駄に排出されるのをさらに抑制しつつ吐出口内の増粘した液体と共に気泡及び異物を効率よく排出することができる。また、圧力振動が液体を排出させない方向にも働くため、圧力振動の付与を液体の排出が完了する前に、圧力振動の付与を停止させることによって、圧力振動の付与により個別液体流路の壁面に固着している気泡や異物を確実に壁面から剥がしつつ、圧力振動の付与が停止した後に剥がした気泡及び異物を効率よく排出することができる。
According to the present invention, by performing circulation, it is possible to discharge bubbles, foreign matters, and the like remaining in the internal flow path into the tank while preventing liquid from leaking from the discharge port. In this state, by increasing the channel resistance value by adjusting the adjusting means, the pressure in the internal channel instantaneously increases, and the liquid in the internal channel flows into the individual liquid channel. Thereby, the liquid is discharged from the discharge port. At this time, a high pressure is applied to all the discharge ports from the start of discharge, and the liquid is discharged. Therefore, it is possible to efficiently discharge the thickened liquid, bubbles and foreign matter in the discharge port,
It is possible to suppress the wasteful discharge of the liquid. Furthermore, the same time as the discharge is initiated, in order to apply pressure vibration to all liquid in the individual liquid flow path, easily discharged peeled off from the wall surface air bubbles or foreign matters adhered to the wall surface of the individual liquid channels Thus, the discharge characteristics at each discharge port can be made uniform. For this reason, it is possible to efficiently discharge bubbles and foreign matters together with the thickened liquid in the discharge port while further suppressing the wasteful discharge of the liquid. In addition, since the pressure vibration also works in the direction in which the liquid is not discharged, by stopping the application of the pressure vibration before the liquid discharge is completed, the wall surface of the individual liquid flow path is applied by applying the pressure vibration. It is possible to efficiently remove the bubbles and foreign matters that have been peeled off after the application of pressure vibration has stopped, while reliably removing the air bubbles and foreign matters adhering to the wall.

本発明においては、前記制御手段が、前記排出が開始されるときに、前記複数の吐出口から1の液滴を吐出させるときの圧力を前記複数の個別液体流路内の液体に付与させるように、前記圧力付与手段を制御することが好ましい
In the present invention, when the discharge is started , the control unit applies a pressure for discharging one droplet from the plurality of discharge ports to the liquid in the plurality of individual liquid flow paths. Further, it is preferable to control the pressure applying means .

本発明においては、前記制御手段が、前記排出が開始されるときに、前記複数の吐出口から2以上の液滴を吐出させるときの圧力を前記複数の個別液体流路内の液体に付与させるように、前記圧力付与手段を制御することが好ましい。これによると、排出が開始されるときに、複数の吐出口からの液体の排出が促進されるため、各吐出口における排出特性の均一化をさらに図ることができる。
In the present invention, when the discharge is started , the control unit applies a pressure for discharging two or more droplets from the plurality of discharge ports to the liquid in the plurality of individual liquid channels. Thus, it is preferable to control the pressure applying means. According to this, since the discharge of the liquid from the plurality of discharge ports is promoted when the discharge is started, the discharge characteristics at each discharge port can be further uniformed.

また、本発明においては、前記制御手段が、前記排出を停止させた後に、前記複数の吐出口から液体を吐出させることなく前記圧力振動を付与させるように、前記圧力付与手段を制御することが好ましい。これによると、吐出口からの液体の排出が停止された後に、個別液体流路内の液体の流れを素早く整えることができる。これにより、吐出口から液体が無駄に漏れ出るのをさらに抑制することができる。   In the present invention, the control means may control the pressure applying means so as to apply the pressure vibration without discharging liquid from the plurality of discharge ports after stopping the discharge. preferable. According to this, after the discharge of the liquid from the discharge port is stopped, the flow of the liquid in the individual liquid channel can be quickly adjusted. Thereby, it can further suppress that the liquid leaks from a discharge outlet uselessly.

さらに、本発明においては、前記圧力付与手段が、前記複数の吐出口から液体を吐出させるための圧力を前記複数の個別液体流路内の液体に付与するピエゾ式アクチュエータであることが好ましい。これによると、圧力付与手段が、吐出口から液体を吐出させる機能と、液体振動を行わせる機能とを有しているため、圧力振動を行わせる機能を有する機構を別途設ける必要がなく、液体吐出ヘッドの低コスト化を図ることができる。   Furthermore, in the present invention, it is preferable that the pressure applying unit is a piezo actuator that applies a pressure for discharging liquid from the plurality of discharge ports to the liquid in the plurality of individual liquid channels. According to this, since the pressure applying means has a function of discharging liquid from the discharge port and a function of performing liquid vibration, it is not necessary to separately provide a mechanism having a function of performing pressure vibration. The cost of the discharge head can be reduced.

本発明によると、循環を行うことによって、吐出口から液体が漏れ出さないようにしつつ内部流路に残留する気泡や異物などをタンク内に排出できる。この状態で、調整手段の調整により流路抵抗値を増加させることによって、瞬時に内部流路の圧力が高くなり、内部流路の液体が個別液体流路に流れ込む。これにより、吐出口から液体が排出される。このとき、排出開始時から全ての吐出口に高い圧力が付与されて液体が排出される。したがって、吐出口内の増粘した液体、気泡及び異物を効率よく排出することができると共に、液体が無駄に排出されるのを抑制することができる。さらに、排出中において、全ての個別液体流路内の液体に圧力振動を付与させるため、個別液体流路の壁面に固着している気泡や異物が壁面から剥がれて排出されやすくなり、各吐出口における排出特性の均一化を図ることができる。このため、液体が無駄に排出されるのをさらに抑制しつつ吐出口内の増粘した液体と共に気泡及び異物を効率よく排出することができる。また、圧力振動が液体を排出させない方向にも働くため、圧力振動の付与を液体の排出が完了する前に、圧力振動の付与を停止させることによって、圧力振動の付与により個別液体流路の壁面に固着している気泡や異物を確実に壁面から剥がしつつ、圧力振動の付与が停止した後に剥がした気泡及び異物を効率よく排出することができる。

According to the present invention, by performing circulation, it is possible to discharge bubbles, foreign matters, and the like remaining in the internal flow path into the tank while preventing liquid from leaking from the discharge port. In this state, by increasing the channel resistance value by adjusting the adjusting means, the pressure in the internal channel instantaneously increases, and the liquid in the internal channel flows into the individual liquid channel. Thereby, the liquid is discharged from the discharge port. At this time, a high pressure is applied to all the discharge ports from the start of discharge, and the liquid is discharged. Therefore, it is possible to efficiently discharge the thickened liquid, bubbles, and foreign matters in the discharge port, and it is possible to suppress the wasteful discharge of the liquid. In addition, during the discharge, pressure vibrations are applied to the liquids in all the individual liquid flow paths, so that bubbles and foreign matters fixed to the wall surfaces of the individual liquid flow paths are easily peeled off from the wall surfaces and discharged. The discharge characteristics can be made uniform. For this reason, it is possible to efficiently discharge bubbles and foreign matters together with the thickened liquid in the discharge port while further suppressing the wasteful discharge of the liquid. In addition, since the pressure vibration also works in the direction in which the liquid is not discharged, by stopping the application of the pressure vibration before the liquid discharge is completed, the wall surface of the individual liquid flow path is applied by applying the pressure vibration. It is possible to efficiently remove the bubbles and foreign matters that have been peeled off after the application of pressure vibration has stopped, while reliably removing the air bubbles and foreign matters adhering to the wall.

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略平面図である。1 is a schematic plan view of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention. 図1に示すインクジェットヘッド及びインク供給ユニットの断面図である。It is sectional drawing of the inkjet head and ink supply unit which are shown in FIG. 図2に示すヘッド本体の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the head main body shown in FIG. 2. 図3に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。It is an enlarged view of the area | region enclosed with the dashed-dotted line shown in FIG. 図4に示すV-V線の断面図である。It is sectional drawing of the VV line shown in FIG. 図5に示すアクチュエータユニットの部分拡大断面である。6 is a partially enlarged cross-section of the actuator unit shown in FIG. 図2に示すパージポンプの動作特性を示すグラフである。It is a graph which shows the operating characteristic of the purge pump shown in FIG. 図1に示す制御装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control apparatus shown in FIG. (a)図8に示すヘッド制御部が生成する吐出駆動信号の波形図である。(b)図8に示すヘッド制御部が生成するインク振動信号の波形図である。(A) It is a wave form diagram of the ejection drive signal which a head control part shown in Drawing 8 generates. FIG. 9B is a waveform diagram of an ink vibration signal generated by the head controller shown in FIG. 図8に示す循環・パージ制御部がインク循環を行ったときのインクの流れを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an ink flow when the circulation / purge control unit illustrated in FIG. 8 performs ink circulation. 図1に示すインクジェットプリンタの動作シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the operation | movement sequence of the inkjet printer shown in FIG. 図8に示す循環・パージ制御部によるパージ動作におけるインク流量の変化示すグラフである。It is a graph which shows the change of the ink flow rate in the purge operation | movement by the circulation and purge control part shown in FIG.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

インクジェットプリンタ101は、図1に示すように、図1上方から下方に向かって用紙Pを搬送する搬送ユニット20と、搬送ユニット20によって搬送された用紙Pに、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローのインク滴をそれぞれ吐出する4つのインクジェットヘッド1と、インクジェットヘッド1にインクを供給する4つのインク供給ユニット10と、インクジェットヘッド1のメンテナンスを行うメンテナンスユニット31と、インクジェットプリンタ101全体を制御する制御装置16とを有している。なお、本実施形態において、副走査方向とは搬送ユニット20で用紙Pを搬送するときの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは副走査方向に直交する方向であって水平面に沿った方向である。   As shown in FIG. 1, the inkjet printer 101 includes a transport unit 20 that transports a sheet P from the upper side to the lower side of FIG. 1, and black, magenta, cyan, and yellow inks on the sheet P transported by the transport unit 20. Four inkjet heads 1 that respectively eject droplets, four ink supply units 10 that supply ink to the inkjet head 1, a maintenance unit 31 that performs maintenance of the inkjet head 1, and a control device 16 that controls the entire inkjet printer 101 And have. In the present embodiment, the sub-scanning direction is a direction parallel to the transport direction when the paper P is transported by the transport unit 20, and the main scanning direction is a direction orthogonal to the sub-scanning direction and along the horizontal plane. Direction.

搬送ユニット20は、2つのベルトローラ6、7と、両ローラ6、7間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト8とを有している。ベルトローラ7は、駆動ローラであって、図示しない搬送モータから駆動力が与えられることで回転する。ベルトローラ6は、従動ローラであって、ベルトローラ7の回転により搬送ベルト8が走行するのに伴って回転する。搬送ベルト8の外周面に載置された用紙Pは、図1下方へと搬送される。   The transport unit 20 includes two belt rollers 6 and 7 and an endless transport belt 8 wound around the rollers 6 and 7. The belt roller 7 is a driving roller, and rotates when a driving force is applied from a conveyance motor (not shown). The belt roller 6 is a driven roller and rotates as the conveyor belt 8 travels due to the rotation of the belt roller 7. The paper P placed on the outer peripheral surface of the transport belt 8 is transported downward in FIG.

4つのインクジェットヘッド1は、それぞれ主走査方向に沿って延在し、副走査方向には互いに平行に配置されている。すなわち、インクジェットプリンタ101は、主走査方向にインク滴が吐出される複数の吐出口108が配列されたライン式のカラーインクジェットプリンタである。各インクジェットヘッド1の下面は、複数の吐出口108が配列された吐出面2aとなっている(図2〜図4参照)。   The four inkjet heads 1 each extend along the main scanning direction and are arranged in parallel to each other in the sub-scanning direction. That is, the ink jet printer 101 is a line type color ink jet printer in which a plurality of ejection openings 108 for ejecting ink droplets in the main scanning direction are arranged. The lower surface of each inkjet head 1 is an ejection surface 2a in which a plurality of ejection ports 108 are arranged (see FIGS. 2 to 4).

搬送ベルト8の上側ループの外周面と吐出面2aとが対向しつつ平行となっている。搬送ベルト8によって搬送されてきた用紙Pが4つのインクジェットヘッド1の下方を通過する際に、各インクジェットヘッド1から用紙Pの上面に向けて各色のインク滴が順に吐出され、用紙P上に所望のカラー画像が形成される。   The outer peripheral surface of the upper loop of the conveyor belt 8 and the discharge surface 2a are parallel to each other while facing each other. When the paper P transported by the transport belt 8 passes below the four ink jet heads 1, ink droplets of each color are sequentially ejected from the respective ink jet heads 1 toward the upper surface of the paper P, and are desired on the paper P. The color image is formed.

インク供給ユニット10は、インクジェットヘッド1の下面の図1左方端部近傍に接続されており、接続されたインクジェットヘッド1にインクを供給する。   The ink supply unit 10 is connected to the vicinity of the left end of FIG. 1 on the lower surface of the inkjet head 1 and supplies ink to the connected inkjet head 1.

メンテナンスユニット31は、4つのワイパ部材32を有している。4つのワイパ部材32は、後述のメンテナンス動作に係るワイプ動作において、インクジェットヘッド1の吐出面2aをワイプする弾性部材であり、図示しないアクチュエータによって、主走査方向に沿って往復移動可能となっている(図1矢印参照)。   The maintenance unit 31 has four wiper members 32. The four wiper members 32 are elastic members that wipe the ejection surface 2a of the inkjet head 1 in a wipe operation related to a maintenance operation described later, and can be reciprocated along the main scanning direction by an actuator (not shown). (See arrow in FIG. 1).

次に、図2を参照しつつ、インクジェットヘッド1について詳細に説明する。図2に示すように、インクジェットヘッド1は、リザーバユニット71と、ヘッド本体2とを有している。   Next, the inkjet head 1 will be described in detail with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the inkjet head 1 includes a reservoir unit 71 and a head body 2.

リザーバユニット71は、ヘッド本体2の上面に固定されており、ヘッド本体2にインクを供給する流路形成部材である。また、リザーバユニット71は、その内部に、インク流入流路72、10個のインク流出流路75及び排気流路73が形成されている。なお、図2においては、1つのインク流出流路75のみが表れている。   The reservoir unit 71 is a flow path forming member that is fixed to the upper surface of the head body 2 and supplies ink to the head body 2. In addition, the reservoir unit 71 has an ink inflow channel 72, ten ink outflow channels 75, and an exhaust channel 73 formed therein. In FIG. 2, only one ink outflow channel 75 appears.

インク流入流路72は、リザーバユニット71の下面に開口する流入口72aを介して、インク供給ユニット10からのインクが流入する流路である。インク流入流路72は、流入したインクを一時的に貯溜するインクリザーバとしての機能を有する。インク流入流路72の内壁面にはリザーバユニット71の外壁面まで貫通する穴72bが形成されている。可撓性を有する樹脂フィルム76が、インク流入流路72の内壁面側から穴72bを封止している。つまり、樹脂フィルム76により、リザーバユニット71の外壁面側から封止されている。樹脂フィルム76は、インク流入流路72におけるインク圧の変動に伴って変位するため、インク圧の変動を抑制するダンパーとして機能する。樹脂フィルム76を用いることによって、ダンパーを安価な構成で実現することができる。なお、通常印刷時においては、樹脂フィルム76はインク流入流路72内に向かって僅かに凸となった状態となっている。リザーバユニット71の外壁面には、穴72bを覆うように板形状の規制部材77が固定されており、樹脂フィルム76がリザーバユニット71の外側に向かって過剰に凸となるのを規制している。これにより、インク流入流路72のインク圧が異常に高くなったとき、樹脂フィルム76が過剰に変位して破損するのが防止される。規制部材77には、大気連通孔77aが形成されており、規制部材77と樹脂フィルム76との間が常に大気圧となっている。これにより、樹脂フィルム76が変位し易くなっている。   The ink inflow channel 72 is a channel through which ink from the ink supply unit 10 flows through an inflow port 72 a that opens to the lower surface of the reservoir unit 71. The ink inflow channel 72 has a function as an ink reservoir for temporarily storing the inflowed ink. A hole 72 b that penetrates to the outer wall surface of the reservoir unit 71 is formed in the inner wall surface of the ink inflow channel 72. A resin film 76 having flexibility seals the hole 72 b from the inner wall surface side of the ink inflow channel 72. That is, the resin film 76 is sealed from the outer wall surface side of the reservoir unit 71. The resin film 76 functions as a damper that suppresses fluctuations in the ink pressure because the resin film 76 is displaced with fluctuations in the ink pressure in the ink inflow channel 72. By using the resin film 76, the damper can be realized with an inexpensive configuration. During normal printing, the resin film 76 is slightly convex toward the ink inflow channel 72. A plate-shaped restricting member 77 is fixed to the outer wall surface of the reservoir unit 71 so as to cover the hole 72 b, and restricts the resin film 76 from being excessively convex toward the outside of the reservoir unit 71. . Thus, when the ink pressure in the ink inflow channel 72 becomes abnormally high, the resin film 76 is prevented from being excessively displaced and damaged. An air communication hole 77 a is formed in the restriction member 77, and the atmospheric pressure is always between the restriction member 77 and the resin film 76. Thereby, the resin film 76 becomes easy to displace.

インク流出流路75は、フィルタ75aを介してインク流入流路72と連通していると共に、ヘッド本体2の流路ユニット9の上面に形成されたインク供給口105bに連通している(図3参照)。フィルタ75aは、インク流入流路72におけるインクの流れる方向(図2左右方向)に沿って延在している。通常印刷時においては、インク供給ユニット10からのインクは、インク流入流路72に流入し、インク流出流路75を通過して、インク供給口105bから流路ユニット9に供給される。   The ink outflow channel 75 communicates with the ink inflow channel 72 through the filter 75a and also communicates with the ink supply port 105b formed on the upper surface of the channel unit 9 of the head body 2 (FIG. 3). reference). The filter 75a extends along the direction of ink flow (the left-right direction in FIG. 2) in the ink inflow channel 72. During normal printing, the ink from the ink supply unit 10 flows into the ink inflow channel 72, passes through the ink outflow channel 75, and is supplied from the ink supply port 105 b to the channel unit 9.

排気流路73は、インク流入流路72におけるフィルタ75aの上流側においてインク流入流路72と連通していると共に、リザーバユニット71の下面に形成された流出口73aを介してインク供給ユニット10に接続されている。   The exhaust passage 73 communicates with the ink inflow passage 72 on the upstream side of the filter 75 a in the ink inflow passage 72, and communicates with the ink supply unit 10 through the outflow port 73 a formed on the lower surface of the reservoir unit 71. It is connected.

排気流路73の下方側内壁面にはリザーバユニット71の外壁面まで貫通する穴73bが形成されている。また、可撓性を有する樹脂フィルム78により、リザーバユニット71の下方の外壁面側から封止されている。つまり、樹脂フィルム78が、排気流路73の内壁面の一部となっている。樹脂フィルム78は、排気流路73のインク圧の変動に伴って変位するため、インク圧の変動を抑制するダンパーとして機能する。樹脂フィルム78を用いることによって、ダンパーを安価な構成で実現することができる。なお、通常印刷時においては、樹脂フィルム78は排気流路73内に向かって僅かに凸となった状態となっている。リザーバユニット71の下方の外壁面には、穴73bを覆うように板形状の規制部材79が固定されており、樹脂フィルム78がリザーバユニット71の外側に向かって過剰に凸となるのを規制している。これにより、排気流路73のインク圧が異常に高くなったとき、樹脂フィルム78が過剰に変位して破損するのが防止される。規制部材79には、大気連通孔79aが形成されており、規制部材79と樹脂フィルム78との間が常に大気圧となっている。これにより、樹脂フィルム78が変位し易くなっている。後述のインク循環時においては、インク供給ユニット10からのインクが、流入口72aを介してインク流入流路72に流入し、インク流入流路72から排気流路73を通過して、流出口73aを介してインク供給ユニット10に還流する(図10参照)。   A hole 73 b that penetrates to the outer wall surface of the reservoir unit 71 is formed in the lower inner wall surface of the exhaust passage 73. Further, the resin film 78 having flexibility is sealed from the outer wall surface below the reservoir unit 71. That is, the resin film 78 is a part of the inner wall surface of the exhaust passage 73. The resin film 78 is displaced as the ink pressure in the exhaust passage 73 varies, and thus functions as a damper that suppresses the variation in ink pressure. By using the resin film 78, the damper can be realized with an inexpensive configuration. During normal printing, the resin film 78 is slightly convex toward the exhaust passage 73. A plate-shaped restricting member 79 is fixed to the lower outer wall surface of the reservoir unit 71 so as to cover the hole 73b, and restricts the resin film 78 from being excessively convex toward the outside of the reservoir unit 71. ing. Thereby, when the ink pressure of the exhaust flow path 73 becomes abnormally high, the resin film 78 is prevented from being excessively displaced and damaged. An air communication hole 79 a is formed in the regulating member 79, and the atmospheric pressure is always between the regulating member 79 and the resin film 78. Thereby, the resin film 78 becomes easy to displace. During ink circulation, which will be described later, ink from the ink supply unit 10 flows into the ink inflow channel 72 through the inflow port 72a, passes through the exhaust channel 73 from the ink inflow channel 72, and flows out the outlet 73a. To the ink supply unit 10 (see FIG. 10).

さらに、図3〜図5を参照しつつ、ヘッド本体2について説明する。なお、図4では説明の都合上、アクチュエータユニット21の下方にあって破線で描くべき圧力室110、アパーチャ112及び吐出口108を実線で描いている。   Further, the head main body 2 will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, for convenience of explanation, the pressure chamber 110, the aperture 112, and the discharge port 108 that are to be drawn by broken lines below the actuator unit 21 are drawn by solid lines.

ヘッド本体2は、図3に示すように、流路ユニット9と、流路ユニット9の上面に固定された4つのアクチュエータユニット21とを有している。流路ユニット9は、図4に示すように、圧力室110等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット21は、各圧力室110に対応した複数のユニモルフ型のアクチュエータを含んでおり、圧力室110内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。   As shown in FIG. 3, the head main body 2 includes a flow path unit 9 and four actuator units 21 fixed to the upper surface of the flow path unit 9. As shown in FIG. 4, the flow path unit 9 has an ink flow path including a pressure chamber 110 and the like formed therein. The actuator unit 21 includes a plurality of unimorph actuators corresponding to the pressure chambers 110 and has a function of selectively applying ejection energy to the ink in the pressure chambers 110.

流路ユニット9は、図5に示すように、ステンレス鋼からなる金属製のプレート122〜130を互いに位置合わせしつつ積層することによって、流路ユニット9内に、マニホールド流路105から圧力室110を経て吐出口108に至る流路が形成された積層体である。図3に示すように、流路ユニット9の上面には、リザーバユニット71のインク流出流路75(図2参照)に連通する計10個のインク供給口105bが開口している。図4に示すように、流路ユニット9の内部には、インク供給口105bに連通するマニホールド流路105、及び、マニホールド流路105に含まれる複数の副マニホールド流路105aが形成されている。さらに、図5に示すように、流路ユニット9の内部には、各副マニホールド流路105aから分岐しつつ、圧力室110を介して吐出面2aに開口する吐出口108に至る複数の個別インク流路132が形成されている。吐出面2aには複数の吐出口108がマトリクス状に配置されている。   As shown in FIG. 5, the flow path unit 9 is formed by stacking metal plates 122 to 130 made of stainless steel while aligning them with each other. The laminate is formed with a flow path that reaches the discharge port 108 via the. As shown in FIG. 3, a total of ten ink supply ports 105 b communicating with the ink outflow channel 75 (see FIG. 2) of the reservoir unit 71 are opened on the upper surface of the channel unit 9. As shown in FIG. 4, a manifold channel 105 communicating with the ink supply port 105 b and a plurality of sub manifold channels 105 a included in the manifold channel 105 are formed inside the channel unit 9. Further, as shown in FIG. 5, a plurality of individual inks that branch from the respective sub-manifold channels 105 a and reach the discharge port 108 that opens to the discharge surface 2 a through the pressure chamber 110 are provided in the flow channel unit 9. A flow path 132 is formed. A plurality of discharge ports 108 are arranged in a matrix on the discharge surface 2a.

流路ユニット9におけるインクの流れについて説明する。図3〜図5に示すように、通常印刷時においては、リザーバユニット71のインク流出流路75からインク供給口105bに供給されたインクは、マニホールド流路105の副マニホールド流路105aに分配される。副マニホールド流路105a内のインクは、アパーチャ112を経由して各個別インク流路132に流れ込み、圧力室110を介して吐出口108に至る。   The ink flow in the flow path unit 9 will be described. As shown in FIGS. 3 to 5, during normal printing, the ink supplied from the ink outflow channel 75 of the reservoir unit 71 to the ink supply port 105 b is distributed to the sub-manifold channel 105 a of the manifold channel 105. The The ink in the sub-manifold flow path 105 a flows into the individual ink flow paths 132 via the apertures 112 and reaches the discharge ports 108 via the pressure chambers 110.

次に、アクチュエータユニット21について説明する。図6に示すように、アクチュエータユニット21は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなる3枚の圧電シート141〜143から構成されているピエゾ式アクチュエータである。最上層の圧電シート141はその厚み方向に分極されている。また、圧電シート141の上面には、複数の個別電極135が形成されている。圧電シート141とその下側の圧電シート142との間にはシート全面に形成された共通電極134が介在している。複数の個別電極135と共通電極134とが圧電シート141を挟持している。   Next, the actuator unit 21 will be described. As shown in FIG. 6, the actuator unit 21 is a piezoelectric actuator composed of three piezoelectric sheets 141 to 143 made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity. The uppermost piezoelectric sheet 141 is polarized in the thickness direction. A plurality of individual electrodes 135 are formed on the upper surface of the piezoelectric sheet 141. A common electrode 134 formed on the entire surface of the sheet is interposed between the piezoelectric sheet 141 and the lower piezoelectric sheet 142. A plurality of individual electrodes 135 and a common electrode 134 sandwich the piezoelectric sheet 141.

個別電極135は、圧力室110と対向している。個別電極135の先端には個別電極135と電気的に接続された個別ランド136が設けられている。個別電極135を共通電極134と異なる電位にして圧電シート141に分極方向の電界が印加されると、圧電シート141における電界印加部分が圧電効果により歪む駆動活性部として働く。これに対応して、個別電極135と圧力室110とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。つまり、アクチュエータユニット21は、圧力室110の数に対応した複数のアクチュエータが作り込まれた圧電素子である。   The individual electrode 135 faces the pressure chamber 110. An individual land 136 electrically connected to the individual electrode 135 is provided at the tip of the individual electrode 135. When the electric field in the polarization direction is applied to the piezoelectric sheet 141 by setting the individual electrode 135 to a potential different from that of the common electrode 134, the electric field application portion of the piezoelectric sheet 141 functions as a drive active portion that is distorted by the piezoelectric effect. Correspondingly, a portion sandwiched between the individual electrode 135 and the pressure chamber 110 functions as an individual actuator. That is, the actuator unit 21 is a piezoelectric element in which a plurality of actuators corresponding to the number of pressure chambers 110 are built.

共通電極134は、すべての圧力室110に対応する領域において等しくグランド電位が付与されている。一方、個別電極135には駆動信号が供給される。   The common electrode 134 is equally grounded in the region corresponding to all the pressure chambers 110. On the other hand, a drive signal is supplied to the individual electrode 135.

ここで、アクチュエータユニット21の駆動方法について述べる。例えば、分極方向と電界の印加方向とが同じであれば、駆動活性部は分極方向に直交する方向(平面方向)に縮む。ここで、アクチュエータユニット21は、圧力室110から離れた上側1枚の圧電シート141を駆動活性部が含まれる層とし、且つ圧力室110に近い下側2枚の圧電シート142、143を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプのアクチュエータである。圧電シート141〜143は圧力室110を画定するプレート122の上面に固定されているため、電界印加部分(駆動活性部)が平面方向に縮んでその下方の圧電シート142、143との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート141〜143全体が圧力室110側へ凸になるように変形(ユニモルフ変形)する。これにより圧力室110内のインクに圧力(吐出エネルギー)が付与され、ノズル108からインク滴が吐出される。   Here, a driving method of the actuator unit 21 will be described. For example, if the polarization direction and the electric field application direction are the same, the drive active portion contracts in a direction (plane direction) orthogonal to the polarization direction. Here, the actuator unit 21 uses the upper one piezoelectric sheet 141 away from the pressure chamber 110 as a layer including the drive active portion, and deactivates the lower two piezoelectric sheets 142 and 143 close to the pressure chamber 110. It is a so-called unimorph type actuator made into a layer. Since the piezoelectric sheets 141 to 143 are fixed to the upper surface of the plate 122 that defines the pressure chamber 110, the electric field application portion (driving active portion) contracts in the plane direction and is flat between the piezoelectric sheets 142 and 143 below the electric field application portion. When a difference occurs in the strain in the direction, the entire piezoelectric sheets 141 to 143 are deformed so as to be convex toward the pressure chamber 110 (unimorph deformation). As a result, pressure (discharge energy) is applied to the ink in the pressure chamber 110, and an ink droplet is discharged from the nozzle 108.

なお、本実施形態においては、予め個別電極135に所定の電位を付与しておき、吐出要求があるごとに一旦個別電極135をグランド電位にした後、所定のタイミングで再び個別電極135に所定の電位を付与するような駆動信号が供給される(図9参照)。この場合、個別電極135がグランド電位となるタイミングで圧電シート141〜143が元の状態に戻り、圧力室110の容積は初期状態(予め電圧が印加された状態)と比較して増加し、副マニホールド流路105aから個別インク流路132へとインクが吸い込まれる。その後、再び個別電極135に所定の電位が付与されたタイミングで圧電シート141〜143において活性領域と対向する部分が圧力室110側に凸となるように変形し、圧力室110の容積低下によりインクの圧力が上昇し、ノズル108からインク滴が吐出される。   In the present embodiment, a predetermined potential is applied to the individual electrode 135 in advance, and the individual electrode 135 is once set to the ground potential every time there is an ejection request, and then the individual electrode 135 is again set to the predetermined potential at a predetermined timing. A drive signal for applying a potential is supplied (see FIG. 9). In this case, the piezoelectric sheets 141 to 143 return to the original state at the timing when the individual electrode 135 becomes the ground potential, and the volume of the pressure chamber 110 increases as compared with the initial state (a state in which a voltage is applied in advance). Ink is sucked from the manifold channel 105 a into the individual ink channel 132. After that, at the timing when a predetermined potential is applied to the individual electrode 135 again, the piezoelectric sheets 141 to 143 are deformed so that the portions facing the active region protrude toward the pressure chamber 110, and the ink is reduced due to the volume reduction of the pressure chamber 110. And the ink droplets are ejected from the nozzles 108.

インク供給ユニット10について詳細に説明する。図2に示すように、インク供給ユニット10は、サブタンク80と、サブタンク80に接続されたインク補給管81と、インク補給管81に設けられた補給ポンプ91及び補給バルブ92と、インク供給管82及びインク帰還管83と、インク供給管82に設けられたパージポンプ86と、インク帰還管83に設けられた循環バルブ87と、サブタンク80に接続された大気連通バルブ88とを有している。   The ink supply unit 10 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the ink supply unit 10 includes a sub tank 80, an ink supply pipe 81 connected to the sub tank 80, a supply pump 91 and a supply valve 92 provided in the ink supply pipe 81, and an ink supply pipe 82. And an ink return pipe 83, a purge pump 86 provided in the ink supply pipe 82, a circulation valve 87 provided in the ink return pipe 83, and an air communication valve 88 connected to the sub tank 80.

サブタンク80は、インクジェットヘッド1に供給されるインクを貯溜するものであり、サブタンク80のインク量が少なくなった時、補給バルブ92が開弁され且つ補給ポンプ91が駆動されることで、インクタンク90に貯溜されたインクがインク補給管81を介して補給される。大気連通バルブ88は、サブタンク80内と大気とを連通(以下、開と称する)又は遮断(以下、閉と称する)する。通常印刷時においては、大気連通バルブ88が開となっており、サブタンク80内と大気とを連通している。これにより、サブタンク80内の気圧が、貯溜しているインクの量にかかわらず常に大気圧となり、安定したインク供給を可能にする。   The sub tank 80 stores ink supplied to the inkjet head 1. When the ink amount in the sub tank 80 decreases, the replenishment valve 92 is opened and the replenishment pump 91 is driven. The ink stored in 90 is supplied through the ink supply pipe 81. The atmosphere communication valve 88 communicates (hereinafter referred to as “open”) or blocks (hereinafter referred to as “close”) the atmosphere in the sub tank 80 and the atmosphere. At the time of normal printing, the atmosphere communication valve 88 is opened, and the inside of the sub tank 80 and the atmosphere are communicated. As a result, the atmospheric pressure in the sub tank 80 is always atmospheric pressure regardless of the amount of stored ink, enabling stable ink supply.

インク供給管82の一端はサブタンク80に接続されており、他端はジョイント82aを介してリザーバユニット71の流入口72aに接続されている。これにより、サブタンク80のインクがインク供給管82を介してリザーバユニット71のインク流入流路72に供給される。パージポンプ86は、駆動することによって、サブタンク80のインクを、インク供給管82を介してインク流入流路72に強制的に供給する供給手段として機能する。また、パージポンプ86は、インク供給管82においてジョイント82aからサブタンク80に向かってインクが流れるのを防止する逆止弁として機能する。なお、パージポンプ86が停止している場合であっても、サブタンク80のインクは、インク供給管82を流れてリザーバユニット71に供給可能となっている。パージポンプ86は、容積型ポンプである三相ダイヤフラムポンプであり、図7に示すように、3つのダイヤフラムが互いに異なる位相で駆動し、インクを排出することによって、インク送出時の圧力変動を抑制する構成となっている。   One end of the ink supply pipe 82 is connected to the sub tank 80, and the other end is connected to the inlet 72a of the reservoir unit 71 via the joint 82a. As a result, the ink in the sub tank 80 is supplied to the ink inflow channel 72 of the reservoir unit 71 via the ink supply pipe 82. The purge pump 86 functions as supply means for forcibly supplying the ink in the sub tank 80 to the ink inflow channel 72 via the ink supply pipe 82 by being driven. The purge pump 86 functions as a check valve that prevents ink from flowing from the joint 82 a toward the sub tank 80 in the ink supply pipe 82. Even when the purge pump 86 is stopped, the ink in the sub tank 80 can be supplied to the reservoir unit 71 through the ink supply pipe 82. The purge pump 86 is a three-phase diaphragm pump, which is a positive displacement pump, and as shown in FIG. 7, the three diaphragms are driven at different phases to discharge ink, thereby suppressing pressure fluctuations during ink delivery. It is the composition to do.

図2に示すように、インク帰還管83の一端はサブタンク80に接続されており、他端はジョイント83aを介してリザーバユニット71の流出口73aに接続されている。循環バルブ87は、インク帰還管83における流路抵抗値を所定の最小値(以下、開と称する)と所定の最大値(以下、閉と称する)との間で調整可能な調整手段である。なお、本実施形態においては、循環バルブ87は、完全解放である開と、完全遮断(インクの通過が禁止される)である閉との切り替えを行う開閉弁であるが、流路抵抗値を任意の値で調整可能な流路制御弁であってもよい。   As shown in FIG. 2, one end of the ink return pipe 83 is connected to the sub tank 80, and the other end is connected to the outlet 73a of the reservoir unit 71 via the joint 83a. The circulation valve 87 is an adjusting means that can adjust the flow resistance value in the ink return pipe 83 between a predetermined minimum value (hereinafter referred to as “open”) and a predetermined maximum value (hereinafter referred to as “closed”). In the present embodiment, the circulation valve 87 is an open / close valve that switches between open, which is completely open, and closed, which is completely shut off (inhibition of ink passage). It may be a flow path control valve that can be adjusted by any value.

次に、図8を参照しつつ、制御装置16について説明する。制御装置16は、CPU(Central Processing Unit)と、CPUが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)とを含んでいる。制御装置16を構成する各機能部は、これらハードウェアとEEPROM内のソフトウェアとが協働して構築されている。制御装置16は、インクジェットプリンタ101全体を制御するものであり、搬送制御部41と、画像データ記憶部42と、ヘッド制御部43と、不吐出時間検出部46と、循環・パージ制御部44と、メンテナンス制御部45とを有している。   Next, the control device 16 will be described with reference to FIG. The control device 16 includes a CPU (Central Processing Unit), a program executed by the CPU, and an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) that stores data used for these programs in a rewritable manner. It includes RAM (Random Access Memory) for temporary storage. Each functional unit constituting the control device 16 is constructed by cooperation of these hardware and software in the EEPROM. The control device 16 controls the entire inkjet printer 101, and includes a conveyance control unit 41, an image data storage unit 42, a head control unit 43, a non-ejection time detection unit 46, and a circulation / purge control unit 44. And a maintenance control unit 45.

搬送制御部41は、用紙Pが搬送方向に沿って所定の速度で搬送されるように搬送ユニット20の搬送モータを制御する。画像データ記憶部42は、用紙Pに印刷すべき画像に関する画像データを記憶する。   The transport control unit 41 controls the transport motor of the transport unit 20 so that the paper P is transported at a predetermined speed along the transport direction. The image data storage unit 42 stores image data relating to an image to be printed on the paper P.

ヘッド制御部43は、通常印刷時において、画像データに基づいて、生成した吐出駆動信号をアクチュエータユニット21に供給する。図9(a)に示すように、吐出駆動信号は、1印刷周期において電位V1から所定時間グランド電位V0となるパルスを含む信号である。このパルス幅は、圧力波が副マニホールド流路105aの出口から吐出口108に至る距離AL(Acoustic Length)長を伝播する時間と等しい。なお、図9(a)の波形は、小滴のインク滴を吐出するときの波形であり、1つのパルスを有している。中滴のインク滴を吐出するときの波形は、2つのパルスを連続して並べて構成し、大滴のインク滴を吐出するときの波形は、3つのパルスを連続して並べて構成する。   The head controller 43 supplies the generated ejection drive signal to the actuator unit 21 based on the image data during normal printing. As shown in FIG. 9A, the ejection drive signal is a signal including a pulse that changes from the potential V1 to the ground potential V0 for a predetermined time in one printing cycle. This pulse width is equal to the time during which the pressure wave propagates the distance AL (Acoustic Length) from the outlet of the sub manifold channel 105a to the discharge port 108. Note that the waveform in FIG. 9A is a waveform when a small ink droplet is ejected, and has one pulse. The waveform when ejecting medium ink droplets is configured by continuously arranging two pulses, and the waveform when ejecting large ink droplets is configured by sequentially arranging three pulses.

また、ヘッド制御部43は、後述のメンテナンス動作において、全ての個別インク流路132内のインクを、吐出口108からインクを漏れ出させることなく振動させる(インク振動)インク振動信号をアクチュエータユニット21に供給する。なお、図9(b)に示すように、メニスカス振動信号は、電位V1から所定時間グランド電位V0となるパルスが所定の周期で繰り返される信号である。このパルス幅は、圧力波がAL長を伝播する時間の1/3以下であることが好ましい。   In addition, the head control unit 43 vibrates the ink in all the individual ink flow paths 132 without causing the ink to leak out from the ejection port 108 (ink vibration) in a maintenance operation described later (ink vibration). To supply. As shown in FIG. 9B, the meniscus vibration signal is a signal in which a pulse that changes from the potential V1 to the ground potential V0 for a predetermined time is repeated at a predetermined cycle. This pulse width is preferably 1 / or less of the time for the pressure wave to propagate through the AL length.

不吐出時間検出部46は、過去の吐出履歴から各インクジェットヘッド1について、最後に吐出口108からインク滴が吐出されてから現在に至るまでの経過時間を検出する。具体的には、ヘッド制御部43から出力される吐出駆動信号あるいは画像データ記憶部42のデータに基づいて経過時間を検出する。   The non-ejection time detection unit 46 detects the elapsed time from the last ejection of the ink droplet from the ejection port 108 to the present time for each inkjet head 1 from the past ejection history. Specifically, the elapsed time is detected based on the ejection drive signal output from the head control unit 43 or the data in the image data storage unit 42.

循環・パージ制御部44は、後述のメンテナンス動作において、各インク供給ユニット10のパージポンプ86、循環バルブ87及び大気連通バルブ88の動作を制御するものである。具体的な動作内容については後述する。なお、循環・パージ制御部44は、インク補給のために補給ポンプ91と補給バルブ92も制御しているが、図8では省略している。   The circulation / purge control unit 44 controls the operations of the purge pump 86, the circulation valve 87, and the atmosphere communication valve 88 of each ink supply unit 10 in a maintenance operation described later. Specific operation contents will be described later. The circulation / purge control unit 44 also controls the replenishment pump 91 and the replenishment valve 92 for replenishing ink, but is omitted in FIG.

メンテナンス制御部45は、後述のメンテナンス動作において、メンテナンスユニット31の動作を制御するものである。   The maintenance control unit 45 controls the operation of the maintenance unit 31 in a maintenance operation described later.

図10〜図12を参照しつつ、メンテナンス動作について説明する。メンテナンス動作は、インクジェットヘッド1のメンテナンスを行う動作であり、インクジェットプリンタ101が起動されたとき、印刷を行わない待機時間が一定時間を超えたとき、及び、ユーザから指示があったときなどに開始される。待機時及び通常印刷時には、パージポンプ86が停止しており、循環バルブ87が閉になっており、大気連通バルブ88が開となっており、また、補給ポンプ91は停止しており、補給バルブ92が閉となっている(図2参照)。   The maintenance operation will be described with reference to FIGS. The maintenance operation is an operation for performing maintenance of the inkjet head 1 and is started when the inkjet printer 101 is activated, when a standby time during which printing is not performed exceeds a certain time, or when an instruction is given from the user. Is done. During standby and normal printing, the purge pump 86 is stopped, the circulation valve 87 is closed, the air communication valve 88 is opened, and the supply pump 91 is stopped. 92 is closed (see FIG. 2).

図10及び図11に示すように、メンテナンス動作が開始されると、循環・パージ制御部44は、循環バルブ87を開にし、その後、大気連通バルブ88を閉にすると同時にパージポンプ86の駆動を開始する(循環期間の開始)。これにより、サブタンク80のインクが、インク供給管82を介してインク流入流路72に強制的に供給される。このとき、循環バルブ87が開になっているため、インク流入流路72から排気流路73及びインク帰還管83を通過してサブタンク80に至る経路における流路抵抗が、インク流入流路72からインク流出流路75及びマニホールド流路105を経由して各吐出口108に至る経路の流路抵抗より小さくなる。このため、インク流入流路72に供給されたインクが、インク流出流路75に流れ込むことなく、排気流路73及びインク帰還管83を順に通過してサブタンク80に帰還するインク循環が行われる。インク循環が行われることによって、循環経路のうちパージポンプ86からサブタンク80に至るまでの流路内のインクの圧力が高くなり、インク循環によるインク流れにより、インク流入流路72内に滞留している気泡及び異物、特にフィルタ75a上に滞留している気泡及び異物が、インクと共に排気流路73及びインク帰還管83を順に通過してサブタンク80にトラップされる。   As shown in FIGS. 10 and 11, when the maintenance operation is started, the circulation / purge control unit 44 opens the circulation valve 87 and then closes the atmospheric communication valve 88 and simultaneously drives the purge pump 86. Start (start of circulation period). As a result, the ink in the sub tank 80 is forcibly supplied to the ink inflow channel 72 via the ink supply pipe 82. At this time, since the circulation valve 87 is open, the channel resistance in the path from the ink inflow channel 72 through the exhaust channel 73 and the ink return pipe 83 to the sub tank 80 is reduced from the ink inflow channel 72. It becomes smaller than the flow path resistance of the path reaching each discharge port 108 via the ink outflow flow path 75 and the manifold flow path 105. For this reason, the ink supplied to the ink inflow channel 72 does not flow into the ink outflow channel 75 but passes through the exhaust channel 73 and the ink return pipe 83 in order and returns to the sub tank 80 for ink circulation. By performing the ink circulation, the pressure of the ink in the flow path from the purge pump 86 to the sub tank 80 in the circulation path becomes high, and the ink flows due to the ink circulation and stays in the ink inflow flow path 72. The bubbles and foreign matters staying on the filter 75a are trapped in the sub-tank 80 through the exhaust passage 73 and the ink return pipe 83 in order with the ink.

インク循環において、気泡及び異物を効率よくサブタンク80まで移動させるには、パージポンプ86における単位時間当りのインク流量を、吐出口108に形成されたインクのメニスカスが壊れて(メニスカスブレーク)吐出口108からインクが漏れ出る流量(メニスカスブレーク流量)以下の範囲で高くする必要がある(図12参照)。なお、メニスカスブレーク流量は、インクジェットヘッド1に係る流路構造、インクジェットプリンタ101内におけるインクジェットヘッド1とサブタンク80との高さ関係、インクの粘度などから算出した値、又は、実測により得られた値である。なお、パージポンプ86における単位時間当りのインク流量は、メニスカスブレーク流量未満、且つ、後に吐出口108からインクがパージされるときに、排気流路73のインク流れを急に塞ぐことで、排気流路73内およびインク流入流路72内のインク圧力が急上昇し、個別インク流路132内に滞留している気泡や異物がインクと共に吐出口108から排出可能な流量(回復可能流量)以上となっている。なお、回復可能流量は、実測により得られた値であり、予め記憶されている。別の観点から、循環バルブ87を閉じた状態で、パージポンプ86の駆動をインク流量が回復可能流量となるように開始した場合に、個別インク流路132内に滞留している気泡や異物がインクと共に全ての吐出口108から排出可能な流量を回復可能流量ということもできる。つまり、回復可能流量未満でパージポンプ86を駆動した場合は、気泡や増粘したインクが少ない個別インク流路132に係る吐出口108のみからインクが排出され続け、排出期間を長くしても、全ての吐出口108からエアや異物と共にインクが排出されない可能性がある。   In order to efficiently move bubbles and foreign matter to the sub tank 80 in the ink circulation, the ink flow rate per unit time in the purge pump 86 is changed so that the ink meniscus formed at the discharge port 108 is broken (meniscus break). It is necessary to increase the flow rate within the range below the flow rate at which ink leaks out (meniscus break flow rate) (see FIG. 12). The meniscus break flow rate is a value calculated from the flow path structure of the inkjet head 1, the height relationship between the inkjet head 1 and the sub tank 80 in the inkjet printer 101, the viscosity of the ink, or the value obtained by actual measurement. It is. The ink flow rate per unit time in the purge pump 86 is less than the meniscus break flow rate, and when the ink is purged from the ejection port 108 later, the ink flow in the exhaust flow path 73 is abruptly blocked, thereby The ink pressure in the passage 73 and the ink inflow passage 72 suddenly rises, and the flow rate (recoverable flow rate) at which bubbles and foreign matters staying in the individual ink passage 132 can be discharged from the ejection port 108 together with the ink becomes higher. ing. The recoverable flow rate is a value obtained by actual measurement and is stored in advance. From another viewpoint, when the operation of the purge pump 86 is started with the circulation valve 87 closed so that the ink flow rate becomes a recoverable flow rate, bubbles and foreign matters staying in the individual ink flow path 132 are removed. The flow rate that can be discharged from all the ejection ports 108 together with the ink can also be called a recoverable flow rate. That is, when the purge pump 86 is driven at a flow rate less than the recoverable flow rate, the ink continues to be discharged only from the ejection port 108 related to the individual ink flow path 132 with less bubbles and thickened ink. Ink may not be discharged from all the ejection openings 108 together with air and foreign matter.

図10に示すように、インク循環を行っているときは、通常印刷時と比較してインク流入流路72及び排気流路73内のインク圧が高くなるため、インク流入流路72の樹脂フィルム76が規制部材77に密着し、排気流路73の樹脂フィルム78が規制部材79に密着する。   As shown in FIG. 10, when the ink is circulated, the ink pressure in the ink inflow channel 72 and the exhaust channel 73 is higher than that during normal printing. 76 is in close contact with the restricting member 77, and the resin film 78 of the exhaust passage 73 is in close contact with the restricting member 79.

また、大気連通バルブ88が閉になっている期間においては、サブタンク80内が負圧になる。サブタンク80内が負圧になることによって、インク流入流路72のインクが排気流路73を介してサブタンク80内に吸引され、大気連通バルブ88が開になっている場合と比較して、インク流出流路75にインクが流れ込み難くなる。これにより、メニスカスブレークが起こり難くなる。そのため、大気連通バルブ88が開になっている場合よりも、インク流入流路72内の圧力が、メニスカスブレークが起こる圧力(メニスカスブレーク圧力)に近接するように、単位時間当りのインク流量を高くすることができる。つまり、循環中のインク流入流路72の流路内圧力が同じとすると、大気連通バルブ88が閉になっている場合は、大気連通バルブ88が開になっている場合よりもインク流量が多くなり、大気連通バルブ88が閉になっている場合は、パージ期間におけるインク流入流路72の流路内圧力を大気連通バルブ88が開になっている場合よりも大きくすることができるので、個別インク流路内に滞留しているエアや異物をインクと共に吐出口108から効率よく排出することができる。この単位時間当りのインク流量は、インク循環中において、大気連通バルブ88が開になっているときに吐出口108からインクが漏れ出さない最大の量を超え、且つ、大気連通バルブ88が閉になっているときに吐出口108からインクが漏れ出さない最大の量以下である。なお、図11において、インク流入流路72に係る流路内圧力変化を示す実線波形は、インク循環において大気連通バルブ88を閉として、上述のようにインク供給量を高くした場合(本実施形態)の流路内圧力変化を示しており、破線波形は、インク循環において大気連通バルブ88が開になっている場合(インク供給量は高くされていない)の流路内圧力変化を示している。   Further, during the period when the atmosphere communication valve 88 is closed, the pressure in the sub tank 80 is negative. The negative pressure in the sub tank 80 causes the ink in the ink inflow passage 72 to be sucked into the sub tank 80 through the exhaust passage 73 and the atmosphere communication valve 88 is opened compared with the case where the ink is opened. It becomes difficult for the ink to flow into the outflow channel 75. This makes it difficult for meniscus breaks to occur. Therefore, the ink flow rate per unit time is increased so that the pressure in the ink inflow channel 72 is closer to the pressure at which the meniscus break occurs (meniscus break pressure) than when the atmosphere communication valve 88 is open. can do. In other words, if the pressure inside the circulating ink inflow passage 72 is the same, the ink flow rate is higher when the atmospheric communication valve 88 is closed than when the atmospheric communication valve 88 is open. When the atmospheric communication valve 88 is closed, the pressure in the ink inflow channel 72 during the purge period can be made larger than when the atmospheric communication valve 88 is open. Air and foreign matter staying in the ink flow path can be efficiently discharged from the ejection port 108 together with the ink. The ink flow rate per unit time exceeds the maximum amount at which ink does not leak from the ejection port 108 when the atmospheric communication valve 88 is open during ink circulation, and the atmospheric communication valve 88 is closed. It is below the maximum amount at which ink does not leak from the ejection port 108 when it is. In FIG. 11, the solid line waveform indicating the pressure change in the flow path related to the ink inflow flow path 72 is the case where the air supply valve 88 is closed during the ink circulation and the ink supply amount is increased as described above (this embodiment). ), And the broken line waveform indicates the pressure change in the flow path when the atmosphere communication valve 88 is open in the ink circulation (the ink supply amount is not increased). .

パージポンプ86における単位時間当りのインク流量が回復可能流量以上で安定した後に、循環・パージ制御部44は、循環バルブ87を閉にすると同時に大気連通バルブ88を開にする。これにより、インク循環が停止し(循環期間の終了)、インク流入流路72に供給されたインクが、排気流路73に流れ込むことなく、インク流出流路75に流れ込み、マニホールド流路105及び各個別インク流路132を順に通過し、吐出口108から排出される(パージ期間の開始)。排出されたインクは、図示しない廃液トレイに受け止められる。   After the ink flow rate per unit time in the purge pump 86 is stabilized above the recoverable flow rate, the circulation / purge control unit 44 closes the circulation valve 87 and simultaneously opens the air communication valve 88. Thus, the ink circulation is stopped (end of the circulation period), and the ink supplied to the ink inflow channel 72 flows into the ink outflow channel 75 without flowing into the exhaust channel 73, and the manifold channel 105 and each The ink sequentially passes through the individual ink flow path 132 and is discharged from the discharge port 108 (start of the purge period). The discharged ink is received by a waste liquid tray (not shown).

このように、パージポンプ86における単位時間当りのインク流量が回復可能流量以上でインク循環が行われている状態で、循環バルブ87を閉とすることでパージ動作が開始(インパクトパージ)されるため、パージ開始直後から、インク流入流路72におけるインク圧が高い状態となり、吐出口108内の増粘したインク、滞留している気泡及び異物を、吐出口108から効率よく排出することができる。この点、図12に示すように、このようなインパクトパージを行わない場合、つまり、インク循環をさせることなく、循環バルブ87を閉じた状態でパージポンプ86の駆動を開始し、吐出口108からインクを排出させる従来例(インパクトパージ無)の場合には、各個別インク流路132内のインク圧力が、全ての吐出口108からインクが排出される圧力を超えるまでの到達時間が長くなり、この到達時間に達するまでは、吐出口108からインクが無駄に排出される。つまり、気泡や増粘したインクが少ない個別インク流路132に係る吐出口108からのみインクが排出されるので、インクが無駄に排出されることになる。また、循環バルブ87を閉にすると同時に大気連通バルブ88が開にされるため、サブタンク80内が強制的に大気圧となり、インクが排出されるに伴ってサブタンク80内の圧力が低下するのを抑制することができる。インクが排出される際にサブタンク80内が大気を遮断されている場合は、サブタンク80内へのインク流入がなされないので、インク排出に伴ってインク内が急激に負圧となり、パージポンプ86の作動が阻害されることも考えられるが、インクが排出される際にサブタンク80を大気と連通させておけば、パージポンプ86の作動阻害のおそれを解消できる。   As described above, the purge operation is started (impact purge) by closing the circulation valve 87 in a state where the ink flow per unit time in the purge pump 86 is equal to or higher than the recoverable flow rate, and the circulation valve 87 is closed. Immediately after the start of the purge, the ink pressure in the ink inflow channel 72 becomes high, and the thickened ink, the remaining bubbles and foreign matter in the discharge port 108 can be efficiently discharged from the discharge port 108. In this regard, as shown in FIG. 12, when such an impact purge is not performed, that is, without causing the ink to circulate, the purge pump 86 starts to be driven with the circulation valve 87 closed, and the discharge port 108 In the case of the conventional example in which ink is discharged (without impact purge), the time required for the ink pressure in each individual ink flow path 132 to exceed the pressure at which ink is discharged from all the ejection ports 108 becomes longer, Until this arrival time is reached, ink is discharged from the ejection port 108 wastefully. That is, since ink is discharged only from the ejection port 108 related to the individual ink flow path 132 with less bubbles and thickened ink, the ink is discharged wastefully. In addition, since the atmospheric communication valve 88 is opened at the same time as the circulation valve 87 is closed, the inside of the sub tank 80 is forcibly set to atmospheric pressure, and the pressure in the sub tank 80 is reduced as ink is discharged. Can be suppressed. If the atmosphere in the sub tank 80 is shut off when the ink is discharged, the ink does not flow into the sub tank 80, so that the pressure in the ink suddenly becomes negative as the ink is discharged. Although it is conceivable that the operation is hindered, the possibility of hindering the operation of the purge pump 86 can be eliminated by allowing the sub tank 80 to communicate with the atmosphere when the ink is discharged.

また、図11に示すように、ヘッド制御部43が、パージ動作が開始されると同時に、アクチュエータユニット21に対して、小滴に係る吐出駆動信号の連続供給を開始する(吐出駆動期間の開始)。これにより、全ての個別インク流路132内のインクに、吐出口108からインク滴を吐出させることができる程度の圧力が連続的に付与される。このため、個別インク流路132内のインクに圧力振動が付与され、個別インク流路132の壁面に固着している気泡や異物が、壁面から剥がされて浮遊する。壁面から剥がされた気泡や異物は、パージ動作に係るインクの流れに乗って、インクと共に吐出口108から排出される。ヘッド制御部43は、吐出駆動信号の連続供給を開始してから所定時間が経過した後に、アクチュエータユニット21に対する吐出駆動信号の連続供給を停止する(吐出駆動期間の終了)。ヘッド制御部43は、吐出駆動期間が終了した時から、所定のパージ量のインクが吐出口108から排出されるまでの期間、アクチュエータユニット21に対する駆動信号(吐出駆動信号及びインク振動信号を含む)の供給を停止する(駆動停止期間)。   As shown in FIG. 11, the head control unit 43 starts continuous supply of the ejection drive signal relating to the small droplets to the actuator unit 21 at the same time as the purge operation is started (start of the ejection drive period). ). As a result, a pressure that allows ink droplets to be ejected from the ejection ports 108 is continuously applied to the ink in all the individual ink flow paths 132. For this reason, pressure vibration is applied to the ink in the individual ink flow path 132, and bubbles and foreign matters fixed to the wall surface of the individual ink flow path 132 are peeled off from the wall surface and float. Air bubbles and foreign matter peeled off from the wall surface are ejected from the ejection port 108 together with the ink in the flow of ink related to the purge operation. The head control unit 43 stops the continuous supply of the discharge drive signal to the actuator unit 21 after a predetermined time has elapsed since the start of the continuous supply of the discharge drive signal (end of the discharge drive period). The head controller 43 drives the actuator unit 21 for a drive signal (including a discharge drive signal and an ink vibration signal) during a period from when the discharge drive period ends until a predetermined purge amount of ink is discharged from the discharge port 108. Is stopped (driving stop period).

一方、循環・パージ制御部44は、パージ動作が開始されてから所定のパージ量のインクが吐出口108から排出されると、再び、循環バルブ87を開にすると同時に大気連通バルブ88を閉にすることによってパージ動作を停止させる(パージ期間の終了)。パージポンプ86によるインク供給は引き続き継続されているので、これと同時に、再びインク循環が開始される。なお、パージ量は、パージポンプ86における単位時間当りのインク流量及びパージ期間の長さによって決定される。所定のパージ量を排出するための単位時間当りのインク流量及びパージ期間の長さについては実験的に求められ、予め記憶されている。循環・パージ制御部44は、温度センサ35によって検出された温度が高くなるに伴って、又は、不吐出時間検出部46によって検出された経過時間が長くなるに伴って、循環期間を長くすると共にパージ量を大きくする。   On the other hand, when a predetermined purge amount of ink is discharged from the discharge port 108 after the purge operation is started, the circulation / purge control unit 44 opens the circulation valve 87 and closes the air communication valve 88 again. This stops the purge operation (end of the purge period). Since the ink supply by the purge pump 86 continues, at the same time, the ink circulation is started again. The purge amount is determined by the ink flow rate per unit time in the purge pump 86 and the length of the purge period. The ink flow rate per unit time for discharging the predetermined purge amount and the length of the purge period are experimentally determined and stored in advance. The circulation / purge control unit 44 increases the circulation period as the temperature detected by the temperature sensor 35 increases or as the elapsed time detected by the non-ejection time detection unit 46 increases. Increase the purge amount.

また、ヘッド制御部43は、パージ期間が終了すると同時に、インク振動信号の供給を開始する(インク振動期間の開始)。これにより、パージ動作が停止された直後において、個別インク流路132内のインクの流れが素早く整えられ、吐出口108からインクが無駄に漏れ出るのが抑制される。   Further, the head controller 43 starts supplying the ink vibration signal at the same time as the purge period ends (start of the ink vibration period). Thereby, immediately after the purge operation is stopped, the flow of ink in the individual ink flow path 132 is quickly adjusted, and it is possible to prevent the ink from leaking wastefully from the ejection port 108.

その後、循環・パージ制御部44は、パージポンプ86を停止すると同時に大気連通バルブ88を開にする。これにより、インク循環が停止する。また、これと同時に、ヘッド制御部43が、インク振動信号をアクチュエータユニット21に供給するのを停止する(インク振動期間の終了)。その後、循環・パージ制御部44は、循環バルブ87を閉にする。   Thereafter, the circulation / purge control unit 44 stops the purge pump 86 and simultaneously opens the atmospheric communication valve 88. Thereby, ink circulation stops. At the same time, the head controller 43 stops supplying the ink vibration signal to the actuator unit 21 (end of the ink vibration period). Thereafter, the circulation / purge control unit 44 closes the circulation valve 87.

上述したように、インク循環、及び、パージ動作を順に実行することによって、インク流入流路72に滞留している気泡及び異物を、下流側の流路(マニホールド流路105、及び、個別インク流路132など)に流し込むことなくインクジェットヘッド1外に排出することができる。   As described above, by performing the ink circulation and the purge operation in order, the bubbles and foreign matters staying in the ink inflow passage 72 are removed from the downstream passage (the manifold passage 105 and the individual ink flow). The ink can be discharged out of the inkjet head 1 without flowing into the path 132 or the like.

次に、ワイプ動作が開始されると、メンテナンス制御部45が、図示しない移動機構によって4つのインクジェットヘッド1を上方に移動させた後、4つのワイパ部材32の先端を対向する吐出面2aに接触させつつ、各ワイパ部材32を吐出面2aに沿って主走査方向に移動させる。これにより、パージ動作によって吐出面2aに付着した余分なインクが除去されると共に、吐出口108に形成されるメニスカスが整えられる。各吐出面2aがワイプされた後、メンテナンス制御部45は、4つのワイパ部材32及び各インクジェットヘッド1を通常の位置に戻し、循環・パージ制御部44が循環バルブ87を開く。以上で、ワイプ動作が完了する。   Next, when the wiping operation is started, the maintenance control unit 45 moves the four inkjet heads 1 upward by a moving mechanism (not shown), and then contacts the tips of the four wiper members 32 with the opposing ejection surface 2a. Each wiper member 32 is moved along the ejection surface 2a in the main scanning direction. As a result, excess ink adhering to the ejection surface 2a by the purge operation is removed, and the meniscus formed at the ejection port 108 is adjusted. After each discharge surface 2a is wiped, the maintenance control unit 45 returns the four wiper members 32 and each inkjet head 1 to their normal positions, and the circulation / purge control unit 44 opens the circulation valve 87. Thus, the wiping operation is completed.

以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ101によると、インク循環を行うことによって循環経路のうちパージポンプ86からサブタンク80に至るまでの流路内の圧力が高くなる。この状態で、循環バルブ87を閉にすることによって、瞬時に流路内の圧力を高くしつつ吐出口108からインクを排出することができる。これにより、パージ開始時から全ての吐出口108に高い圧力が付与されてインクが排出されるため、吐出口108内の増粘したインク、気泡及び異物を効率よく排出することができると共に、インクが無駄に排出されるのを抑制することができる。さらに、パージ期間中において、全ての個別インク流路132内のインクに圧力振動が付与されるため、個別インク流路132の壁面に固着している気泡や異物が壁面から剥がれて排出されやすくなり、各吐出口108における排出特性の均一化を図ることができる。このため、インクが無駄に排出されるのをさらに抑制しつつ、吐出口108内の増粘したインクと共に気泡及び異物を効率よく排出することができる。   As described above, according to the ink jet printer 101 of the present embodiment, the pressure in the flow path from the purge pump 86 to the sub tank 80 in the circulation path is increased by performing ink circulation. By closing the circulation valve 87 in this state, the ink can be discharged from the ejection port 108 while instantaneously increasing the pressure in the flow path. As a result, since high pressure is applied to all the ejection openings 108 from the start of the purge and the ink is discharged, the thickened ink, bubbles and foreign matter in the ejection openings 108 can be efficiently discharged, and the ink can be discharged. Can be prevented from being discharged in vain. In addition, during the purge period, pressure vibration is applied to the ink in all the individual ink flow paths 132, so that bubbles and foreign matters fixed to the wall surfaces of the individual ink flow paths 132 are easily peeled off and discharged. The discharge characteristics at each discharge port 108 can be made uniform. For this reason, it is possible to efficiently discharge bubbles and foreign matter together with the thickened ink in the ejection port 108 while further suppressing the wasteful discharge of the ink.

また、循環・パージ制御部44が循環バルブ87を閉にしてインク循環を停止させると同時に、ヘッド制御部43がアクチュエータユニット21に対する吐出駆動信号の連続供給を開始するため、パージ動作が開始されると共に個別インク流路132内のインクに圧力振動の付与が開始される。このため、吐出口108からインクが排出される当初から、個別インク流路132の壁面に固着している気泡や異物が壁面から剥がれて排出されやすくなる。結果として、インクが排出されにくい吐出口108の発生が抑制され、各吐出口108における排出特性の均一化を図ることができる。これにより、排出当初から全ての吐出口108から均一に安定して液体が排出されやすくなり、インクが無駄に排出されるのをさらに抑制することができる。   In addition, the circulation / purge control unit 44 closes the circulation valve 87 to stop the ink circulation, and at the same time, the head control unit 43 starts the continuous supply of the ejection drive signal to the actuator unit 21, so the purge operation is started. At the same time, application of pressure vibration to the ink in the individual ink flow path 132 is started. For this reason, from the beginning when ink is discharged from the ejection port 108, bubbles and foreign matters fixed to the wall surface of the individual ink flow path 132 are easily peeled off and discharged from the wall surface. As a result, it is possible to suppress the occurrence of the discharge ports 108 that are difficult to discharge ink, and to achieve uniform discharge characteristics at each discharge port 108. As a result, the liquid can be easily and stably discharged from all the discharge ports 108 from the beginning of discharge, and the ink can be further prevented from being discharged wastefully.

さらに、パージ期間において、吐出駆動期間が終了した後に駆動停止期間が設けられているため、駆動停止期間においては、ヘッド制御部43がアクチュエータユニット21に吐出駆動信号を供給することがなく、個別インク流路132内に新たに圧力振動が発生することがない。このため、圧力振動が、個別インク流路132内のインクを吐出口108から排出させない方向に作用するのを抑制することができる。これにより、吐出駆動期間において個別インク流路132の壁面から剥がれた気泡や異物を、駆動停止期間において、吐出口108から効率よく排出させることができる。   Furthermore, since the drive stop period is provided after the discharge drive period ends in the purge period, the head controller 43 does not supply the discharge drive signal to the actuator unit 21 during the drive stop period, and the individual ink No new pressure vibration is generated in the flow path 132. For this reason, it is possible to suppress the pressure vibration from acting in a direction in which the ink in the individual ink flow path 132 is not discharged from the ejection port 108. Thereby, bubbles and foreign matters peeled off from the wall surface of the individual ink flow path 132 during the ejection drive period can be efficiently discharged from the ejection port 108 during the drive stop period.

さらに、ヘッド制御部43が、吐出駆動期間において、吐出口108から小滴のインク滴を吐出させるための吐出駆動駆動信号をアクチュエータユニット21に供給するため、パージ期間において、吐出口108からのインクの排出が促進され、各吐出口108における排出特性の均一化をさらに図ることができる。   Further, since the head controller 43 supplies the actuator unit 21 with an ejection drive drive signal for ejecting a small ink droplet from the ejection port 108 in the ejection drive period, the ink from the ejection port 108 is ejected in the purge period. Discharge is promoted, and the discharge characteristics at each discharge port 108 can be made more uniform.

さらに、ヘッド制御部43は、パージ期間が終了すると同時に、アクチュエータユニット21に対するインク振動信号の供給を開始するため、パージ動作が停止された直後において、個別インク流路132内のインクの流れが素早く整えられ、吐出口108からインクが無駄に漏れ出るのが抑制される。   Further, since the head controller 43 starts supplying the ink vibration signal to the actuator unit 21 at the same time as the purge period ends, the ink flow in the individual ink flow path 132 is quickly performed immediately after the purge operation is stopped. Thus, the ink is prevented from leaking wastefully from the ejection port 108.

加えて、アクチュエータユニット21が、吐出口108からインク滴を吐出するための吐出エネルギー、及び、個別インク流路132内のインクを振動させる振動エネルギーを発生させるピエゾ式アクチュエータであるため、振動エネルギーを発生させるための他の機構を別途設ける必要がなく、インクジェットヘッド1の低コスト化を図ることができる。   In addition, since the actuator unit 21 is a piezo-type actuator that generates ejection energy for ejecting ink droplets from the ejection port 108 and vibration energy that vibrates the ink in the individual ink flow path 132, vibration energy is reduced. There is no need to separately provide another mechanism for generating the ink jet head 1, and the cost of the inkjet head 1 can be reduced.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。上述の実施形態では、ヘッド制御部43が、パージ期間が開始されてから所定時間が経過するまでの吐出駆動期間においてのみ、アクチュエータユニット21に吐出駆動信号を供給する構成であるが、吐出駆動期間は、パージ期間が開始された後に開始されてもよいし、パージ期間と同時に終了してもよいし、さらには、吐出駆動期間が、パージ期間と一致していてもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made as long as they are described in the claims. In the above-described embodiment, the head control unit 43 is configured to supply the ejection drive signal to the actuator unit 21 only in the ejection drive period from when the purge period starts until the predetermined time elapses. May be started after the purge period is started, may be ended simultaneously with the purge period, and further, the discharge drive period may coincide with the purge period.

また、上述の実施形態においては、ヘッド制御部43が、吐出駆動期間において、アクチュエータユニット21に吐出駆動信号を供給する構成であるが、当該期間において、アクチュエータユニット21にインク振動信号を供給してもよいし、吐出駆動信号及びインク振動信号の両方を供給してもよい。   In the above-described embodiment, the head control unit 43 is configured to supply the ejection drive signal to the actuator unit 21 during the ejection drive period. In this period, the head control unit 43 supplies the ink vibration signal to the actuator unit 21. Alternatively, both the ejection drive signal and the ink vibration signal may be supplied.

さらには、上述の実施形態においては、ヘッド制御部43が、吐出駆動期間において、アクチュエータユニット21に小滴のインク滴を吐出させる吐出駆動信号を連続的に供給する構成であるが、中滴又は大滴のインク滴を吐出させる吐出駆動信号を連続的に供給する構成であってもよいし、いずれかの吐出駆動信号を1回のみ供給する構成であってもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the head control unit 43 is configured to continuously supply an ejection drive signal that causes the actuator unit 21 to eject small ink droplets during the ejection drive period. It may be configured to continuously supply a discharge drive signal for discharging large ink droplets, or may be configured to supply any one of the discharge drive signals only once.

さらに、上述の実施形態においては、ヘッド制御部43が、パージ期間前の循環期間において、アクチュエータユニット21に駆動信号を供給しない構成であるが、パージ期間前の循環期間において、アクチュエータユニット21にインク振動信号を供給する構成であってもよい。これにより、循環期間において、個別インク流路132内のインクを振動させることができるため、個別インク流路132の壁面に固着した気泡や異物を剥がすことができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the head controller 43 does not supply a drive signal to the actuator unit 21 in the circulation period before the purge period. However, in the circulation period before the purge period, the ink is supplied to the actuator unit 21. It may be configured to supply a vibration signal. Thereby, since the ink in the individual ink flow path 132 can be vibrated during the circulation period, bubbles and foreign matters fixed to the wall surface of the individual ink flow path 132 can be peeled off.

加えて、上述の実施形態においては、ヘッド制御部43が、パージ期間が終了すると同時に、アクチュエータユニット21にインク振動信号を供給する構成であるが、パージ期間が終了した後にインク振動信号を供給してもよいし、インク振動信号を供給しない構成であってもよい。   In addition, in the above-described embodiment, the head control unit 43 is configured to supply the ink vibration signal to the actuator unit 21 at the same time as the purge period ends, but supplies the ink vibration signal after the purge period ends. Alternatively, the ink vibration signal may not be supplied.

また、上述の実施形態においては、アクチュエータユニット21が、吐出口108からインク滴を吐出させるための吐出エネルギーを発生させるアクチュエータと、個別インク流路132内の液体に圧力振動を付与するアクチュエータとを兼ねている構成であるが、アクチュエータユニット21以外のアクチュエータを別途設け、当該アクチュエータにより圧力振動を付与する構成であってもよい。   In the above-described embodiment, the actuator unit 21 includes an actuator that generates ejection energy for ejecting ink droplets from the ejection port 108, and an actuator that applies pressure vibration to the liquid in the individual ink flow path 132. Although it is the structure which serves also, the structure which provides actuators other than the actuator unit 21 separately and provides a pressure vibration with the said actuator may be sufficient.

さらに、上述の実施形態においては、アクチュエータユニット21が、ピエゾ式アクチュエータである構成であるが、サーマル式アクチュエータなど、他の方式のアクチュエータであってもよい。   Further, in the above-described embodiment, the actuator unit 21 is a piezo actuator, but may be another type of actuator such as a thermal actuator.

本発明は、インク以外の液体を吐出する記録装置にも適用可能である。さらに、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機などにも適用可能である。   The present invention is also applicable to a recording apparatus that ejects liquid other than ink. Further, the present invention is not limited to a printer, and can be applied to a facsimile, a copier, and the like.

1 インクジェットヘッド
16 制御装置
43 ヘッド制御部
44 循環・パージ制御部
72 インク流入流路
72a 流入口
73 排気流路
73a 流出口
75 インク流出流路
80 サブタンク
81 インク補給管
82 インク供給管
83 インク帰還管
86 パージポンプ
87 循環バルブ
88 大気連通バルブ
90 インクタンク
101 インクジェットプリンタ
108 吐出口
132 個別インク流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet head 16 Control apparatus 43 Head control part 44 Circulation / purge control part 72 Ink inflow path 72a Inlet 73 Exhaust path 73a Outlet 75 Ink outflow path 80 Sub tank 81 Ink supply pipe 82 Ink supply pipe 83 Ink return pipe 86 Purge pump 87 Circulation valve 88 Atmospheric communication valve 90 Ink tank 101 Inkjet printer 108 Discharge port 132 Individual ink flow path

Claims (5)

液体が流入する流入口と、液体が流出する流出口と、前記流入口と前記流出口とを連通する内部流路と、液体を吐出するための複数の吐出口と、前記内部流路から分岐して前記複数の吐出口に至る複数の個別液体流路と、前記複数の個別液体流路内の液体に圧力を付与する圧力付与手段とを有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドに供給される液体を内部に貯溜するタンクと、
前記タンクの内部と前記流入口とを連通する供給流路と、
前記タンクの内部と前記流出口とを連通する帰還流路と、
前記タンクに貯留された液体を、前記供給流路を介して前記内部流路に強制的に供給する供給手段と、
前記帰還流路における流路抵抗値を所定の最小値と所定の最大値との間で調整可能な調整手段と、
前記圧力付与手段、前記供給手段及び前記調整手段を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、前記調整手段の調整により前記流路抵抗値を前記所定の最大値より減少させつつ前記供給手段を駆動させることにより、前記タンクの液体を前記供給流路、前記内部流路及び前記帰還流路の順に移送させるように循環させ、前記循環中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を増加させることにより、前記複数の吐出口から液体を排出させ、次に、前記排出中に、前記調整手段を調整して前記流路抵抗値を減少させることにより、前記複数の吐出口からの液体の排出を停止させる制御を行い、
さらに、前記制御手段は、前記排出が開始されると同時に、前記圧力付与手段を制御して、前記複数の個別液体流路内の液体に圧力振動を付与させ、且つ、前記排出が停止される前に前記圧力振動の付与を停止させるように、前記圧力付与手段を制御することを特徴とする液体吐出装置。
An inflow port through which the liquid flows in, an outflow port through which the liquid flows out, an internal flow path that connects the inflow port and the outflow port, a plurality of discharge ports for discharging the liquid, and a branch from the internal flow path A liquid discharge head having a plurality of individual liquid channels reaching the plurality of discharge ports, and pressure applying means for applying pressure to the liquid in the plurality of individual liquid channels;
A tank for storing therein the liquid supplied to the liquid discharge head;
A supply flow path communicating the inside of the tank and the inlet;
A return flow path communicating the inside of the tank and the outlet;
Supply means for forcibly supplying the liquid stored in the tank to the internal flow path via the supply flow path;
An adjusting means capable of adjusting a flow path resistance value in the return flow path between a predetermined minimum value and a predetermined maximum value;
Control means for controlling the pressure applying means, the supply means and the adjusting means,
The control means drives the supply means while reducing the flow path resistance value below the predetermined maximum value by adjusting the adjustment means, thereby supplying the liquid in the tank to the supply flow path, the internal flow path, and Circulate so as to be transferred in the order of the return flow path, during the circulation, by adjusting the adjustment means to increase the flow path resistance value, to discharge the liquid from the plurality of discharge ports, During the discharge, by adjusting the adjustment means to reduce the flow path resistance value, control to stop the discharge of the liquid from the plurality of discharge ports,
Further, the control means, at the same time when the discharge is started, the control the pressure applying means, to apply pressure vibration in the liquid in the plurality of individual liquid flow path, and the discharge is stopped The liquid ejecting apparatus is characterized in that the pressure applying means is controlled so as to stop applying the pressure vibration before the pressure is applied.
前記制御手段は、前記排出が開始されるときに、前記複数の吐出口から1の液滴を吐出させるときの圧力を前記複数の個別液体流路内の液体に付与させるように、前記圧力付与手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。 When the discharge is started, the control means applies the pressure so as to apply a pressure when discharging one droplet from the plurality of discharge ports to the liquid in the plurality of individual liquid channels. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the means is controlled. 前記制御手段は、前記排出が開始されるときに、前記複数の吐出口から2以上の液滴を吐出させるときの圧力を前記複数の個別液体流路内の液体に付与させるように、前記圧力付与手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。   When the discharge is started, the control means applies the pressure when discharging two or more droplets from the plurality of discharge ports to the liquid in the plurality of individual liquid channels. The liquid ejecting apparatus according to claim 1, wherein the applying unit is controlled. 前記制御手段は、前記排出を停止させた後に、前記複数の吐出口から液体を吐出させることなく前記圧力振動を付与させるように、前記圧力付与手段を制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の液体吐出装置。   The control means controls the pressure applying means so as to apply the pressure vibration without discharging liquid from the plurality of discharge ports after stopping the discharge. 4. The liquid ejection device according to any one of items 3. 前記圧力付与手段は、前記複数の吐出口から液体を吐出させるための圧力を前記複数の個別液体流路内の液体に付与するピエゾ式アクチュエータであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の液体吐出装置。   5. The piezoelectric actuator according to claim 1, wherein the pressure applying unit is a piezo-type actuator that applies pressure for discharging liquid from the plurality of discharge ports to the liquid in the plurality of individual liquid channels. The liquid discharge apparatus according to claim 1.
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