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JP2009045848A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2009045848A
JP2009045848A JP2007214499A JP2007214499A JP2009045848A JP 2009045848 A JP2009045848 A JP 2009045848A JP 2007214499 A JP2007214499 A JP 2007214499A JP 2007214499 A JP2007214499 A JP 2007214499A JP 2009045848 A JP2009045848 A JP 2009045848A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid chamber
ink
opening
common liquid
image forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007214499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Suzuki
大介 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2007214499A priority Critical patent/JP2009045848A/en
Publication of JP2009045848A publication Critical patent/JP2009045848A/en
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Abstract

【課題】長尺ヘッドにおける初期充填で共通液室内の気泡や異物を簡単な構成で確実に排出することができる画像形成装置の提供。
【解決手段】液体吐出ヘッド1には共通液室103に連通する複数の連通管4a、4b、4cが設けられ、インク流制御手段5にはポンプ3に接続される供給路7を連通管4a、4b、4cに対応して分岐し、各連通管4a、4b、4cに通じる分岐路5a、5b、5bが形成され、各分岐路5a、5b、5cには連通管4a、4b、4cを個別的に開閉する開閉手段8a、8b、8cが設けられ、初期充填を行うときに開閉手段8a、8b、8cを順次開放/遮断してインクを供給する連通管4a〜4cを順次変更する。
【選択図】図1
An image forming apparatus capable of reliably discharging bubbles and foreign matters in a common liquid chamber with a simple configuration by initial filling in a long head.
A liquid discharge head (1) is provided with a plurality of communication pipes (4a, 4b, 4c) communicating with a common liquid chamber (103). A supply path (7) connected to a pump (3) is connected to an ink flow control means (5). Branching paths 5a, 5b and 5b are formed which branch to correspond to 4b and 4c and lead to the respective communication pipes 4a, 4b and 4c. The branch pipes 5a, 5b and 5c are connected to the communication pipes 4a, 4b and 4c, respectively. Opening / closing means 8a, 8b, and 8c for individually opening and closing are provided, and the communication pipes 4a to 4c that supply ink by sequentially opening / closing the opening / closing means 8a, 8b, and 8c when performing initial filling are sequentially changed.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は画像形成装置に関し、特に液体吐出ヘッドを供える画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus provided with a liquid discharge head.

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、液体の液滴を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッドともいう。)で構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体(以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。)を搬送しながら、液体を用紙に付着させて画像形成(記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。)を行うものがある。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a multifunction machine of these, for example, a liquid ejection apparatus including a recording head constituted by a liquid ejection head (also referred to as a droplet ejection head) that ejects liquid droplets. The liquid is used while transporting the medium (hereinafter also referred to as “paper”, but the material is not limited, and the recording medium, recording medium, transfer material, recording paper, etc. are also used synonymously). In some cases, image formation (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously) is made to adhere to the film.

なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味のある画像やパターン等の意味のない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない(以下、「インク」は液体を総称するものとする。)。   The image forming apparatus means an apparatus for forming an image by discharging a liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc. The term “meaning that a meaningful image such as a character or a figure or a meaningless image such as a pattern” is added to the medium. Further, the liquid is not limited to the recording liquid and the ink, and is not particularly limited as long as it is a liquid capable of forming an image (hereinafter, “ink” is a general term for liquid).

このような画像形成装置で用いる液体吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドは、インク滴を吐出するノズルと、ノズルに連通する個別液室と、個別液室に流体抵抗部を介して連通する共通液室と、個別液室に充填されたインクを加圧する圧力を発生する圧力発生手段により構成され、圧力発生手段により個別液室内に圧力を印加することによりノズルからインク滴を吐出させるものである。   An inkjet head as a liquid ejection head used in such an image forming apparatus includes a nozzle that ejects ink droplets, an individual liquid chamber that communicates with the nozzle, and a common liquid chamber that communicates with the individual liquid chamber via a fluid resistance unit. The pressure generating means generates pressure to pressurize the ink filled in the individual liquid chamber, and the ink droplets are ejected from the nozzles by applying pressure to the individual liquid chamber by the pressure generating means.

このようなインクジェットヘッドを使用可能な状態にするためには、まずインクカートリッジ等より供給されるインクを、共通液室から個別液室を経由しノズルにいたる流路内に充填する工程(この工程を「初期充填」と称する)が必要である。   In order to make such an ink jet head usable, first, a process of filling ink supplied from an ink cartridge or the like into a flow path from a common liquid chamber to an nozzle through an individual liquid chamber (this process) Is referred to as “initial filling”).

この初期充填時に流路内に気泡が滞留すると、インク滴の吐出性能に悪影響を及ぼすことになる。特に、近年では、高速印字を実現するため、インクジェットヘッドはより長尺化、より多ノズル化する傾向にあり、それに伴い共通液室も長尺化せざるを得ないことから、初期充填時に気泡を完全に排出し、流路を完全にインクで満たすことが更に難しくなってきている。また、気泡以外にも、例えば製作工程において混入した微小異物等も、初期充填時に気泡とともに排出できることが好ましい。   If bubbles remain in the flow path during the initial filling, the ink droplet ejection performance is adversely affected. In particular, in recent years, in order to realize high-speed printing, inkjet heads tend to be longer and have more nozzles, and accordingly, the common liquid chamber has to be lengthened. It is becoming more difficult to completely discharge the ink and completely fill the flow path with ink. In addition to the bubbles, it is preferable that, for example, minute foreign matters mixed in the manufacturing process can be discharged together with the bubbles during the initial filling.

そこで、例えば特許文献1には共通液室の断面積をインク供給管(以下「連結管」という。)から離れるにつれて小さくすることで、共通液室端部の流速低下を防ぎ、気泡排出を促進することが記載されている。
特開2002−264329号公報
Therefore, for example, Patent Document 1 discloses that the cross-sectional area of the common liquid chamber is reduced as the distance from the ink supply pipe (hereinafter referred to as “connecting pipe”) decreases, so that the flow velocity at the end of the common liquid chamber is prevented and bubble discharge is promoted. It is described to do.
JP 2002-264329 A

また、特許文献2にはインクリザーバタンクと共通液室を連結する流路を分岐させ、複数の支流によりインクを分散して共通液室に供給する構造を取ることで、ノズル数の多い長尺化したインクジェットヘッドであっても安定してインクを供給できるようにすることが記載されている。
特開2002−361892号公報
Further, Patent Document 2 adopts a structure in which a flow path connecting an ink reservoir tank and a common liquid chamber is branched and ink is dispersed by a plurality of tributaries and supplied to the common liquid chamber. It is described that ink can be stably supplied even with an ink jet head.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-361892

一方、インクリザーバタンクとインクジェットヘッド(共通液室)間でインクを循環させるという、いわゆるインク循環方式も知られている(例えば特許文献3ないし6参照)。
特開2006−168023号公報 特開2006−159722号公報 特開2006−068904号公報 特開2004−160907号公報
On the other hand, a so-called ink circulation system is also known in which ink is circulated between an ink reservoir tank and an inkjet head (common liquid chamber) (see, for example, Patent Documents 3 to 6).
JP 2006-168023 A JP 2006-159722 A JP 2006-068904 A JP 2004-160907 A

しかしながら、特許文献1の構成であっても、連結管より最も遠い箇所の流速低下は避けられず、該当箇所に連通するノズルに吐出不良が発生しやすいという課題がある。また、特許文献2の構成では、インクリザーバタンクより各支流を経由して流入するインクが共通液室内部で衝突し、所々にインク流速の遅い澱みが発生するため、そこに気泡や異物等が滞留するおそれがあり、初期充填の観点からは好ましくないという課題がある。   However, even with the configuration of Patent Document 1, a decrease in the flow velocity at a position farthest from the connecting pipe is unavoidable, and there is a problem that ejection failure is likely to occur in the nozzle communicating with the corresponding position. Further, in the configuration of Patent Document 2, ink that flows from the ink reservoir tank via each branch collides with the inside of the common liquid chamber, and stagnation with a slow ink flow velocity occurs in some places. There exists a possibility that it may stay, and there exists a subject that it is not preferable from a viewpoint of initial filling.

一方、インク循環方式では、流路内において常に一定の流速を維持できるため、効率的な気泡/異物除去が期待できるが、流路の複雑化による装置大型化及び高コスト化という課題がある。   On the other hand, in the ink circulation system, since a constant flow rate can be always maintained in the flow path, efficient bubble / foreign matter removal can be expected, but there is a problem that the apparatus becomes larger and the cost is increased due to the complicated flow path.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、初期充填における気泡や異物の滞留により吐出不良を低減して、吐出安定性を確保することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce ejection defects due to retention of bubbles and foreign matters in initial filling, and to ensure ejection stability.

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、液体吐出ヘッドの共通液室に連通する複数の連結管と、液体を供給する連通管を順次変更しながら共通液室に液体を初期充填する手段とを備えている構成とした。   In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention is configured to supply a liquid to a common liquid chamber while sequentially changing a plurality of connection pipes communicating with a common liquid chamber of a liquid discharge head and a communication pipe supplying liquid. And an initial filling means.

ここで、複数の連結管を個別的に開閉する複数の開閉手段を備え、複数の開閉手段の開閉を順次変更する構成とでき、この場合、共通液室内に複数の連結管との連通する領域を分ける液室側開閉手段を備え、液室側開閉手段の開閉を連通管の開閉手段と連動して開閉する構成とできる。   Here, a plurality of opening and closing means for individually opening and closing the plurality of connecting pipes can be provided, and the opening and closing of the plurality of opening and closing means can be sequentially changed, and in this case, a region communicating with the plurality of connecting pipes in the common liquid chamber The liquid chamber side opening / closing means for dividing the liquid chamber side opening / closing means can be provided to open and close in conjunction with the opening / closing means of the communication pipe.

また、複数の連結管にそれぞれ液体の吸引及び加圧を行う複数のポンプ手段を備え、複数のポンプ手段の吸引と加圧を順次変更する構成とできる。   In addition, a plurality of pump means for sucking and pressurizing the liquid may be provided in each of the plurality of connecting pipes, and the suction and pressurization of the plurality of pump means may be sequentially changed.

本発明に係る画像形成装置によれば、液体吐出ヘッドの共通液室に連通する複数の連結管と、複数の開閉手段を開閉制御して液体が流れる連通管を順次に変更しながら共通液室に液体を充填する手段とを備えている構成としたので、初期充填における気泡や異物の滞留による吐出不良を低減して、吐出安定性を確保することができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, the common liquid chamber is configured by sequentially changing the plurality of connection pipes communicating with the common liquid chamber of the liquid ejection head and the communication pipe through which the liquid flows by controlling opening and closing of the plurality of opening and closing means. Therefore, it is possible to reduce ejection failure due to retention of bubbles and foreign matters in the initial filling, and to secure ejection stability.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第1実施形態について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は同実施形態の画像形成装置におけるインク供給系の模式的説明図、図2は液体吐出ヘッドの流路構成の説明に供する平面説明図である。
この画像形成装置では、液滴を吐出する液体吐出ヘッド1と、液体吐出ヘッド1に供給するインクを収容したインクタンク(インクカートリッジ)3と、インクタンク2のインクを液体吐出ヘッド1に圧送するポンプ3と、液体吐出ヘッド1とポンプ3との間に介在し、液体吐出ヘッド1の共通液室に連通する複数の連通管4の開閉を行うインク流制御部5とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic explanatory view of an ink supply system in the image forming apparatus of the embodiment, and FIG. 2 is an explanatory plan view for explaining the flow path configuration of the liquid ejection head.
In this image forming apparatus, a liquid discharge head 1 that discharges droplets, an ink tank (ink cartridge) 3 that contains ink to be supplied to the liquid discharge head 1, and ink in the ink tank 2 are pressure-fed to the liquid discharge head 1. A pump 3 and an ink flow control unit 5 that is interposed between the liquid discharge head 1 and the pump 3 and opens and closes a plurality of communication pipes 4 that communicate with the common liquid chamber of the liquid discharge head 1 are provided.

液体吐出ヘッド1は、図2にも示すように、液滴を吐出する複数のノズル101と、各ノズル101が連通する個別液室102と、各個別液室102に流体抵抗部104を介してインクを供給する共通液室103とを備え、個別液室102のインクを加圧するエネルギーを発生する図示しない圧力発生手段を備えている。この液体吐出ヘッド1の各圧力発生手段に選択的に駆動することによってノズル101から液滴を吐出させて搬送される用紙上に液滴を吐出して画像を形成することができる。   As shown in FIG. 2, the liquid ejection head 1 includes a plurality of nozzles 101 that eject droplets, individual liquid chambers 102 that communicate with the nozzles 101, and individual liquid chambers 102 via fluid resistance units 104. And a common liquid chamber 103 for supplying ink, and pressure generating means (not shown) for generating energy for pressurizing the ink in the individual liquid chamber 102. By selectively driving each pressure generating unit of the liquid discharge head 1, it is possible to discharge the droplets from the nozzle 101 and discharge the droplets onto the conveyed paper to form an image.

この液体吐出ヘッド1には共通液室103に連通する複数(ここでは3本で示す。)の連通管4a、4b、4c(区別しないときは「連通管4」という。)が設けられている。この場合、共通液室103の長手方向(ノズル101の並び方向)において、一端部(左端部とする)に連通管4aを、中央部に連通管4bを、他端部(右端部とする。)に連通管4cを連通させている。   The liquid discharge head 1 is provided with a plurality of (in this case, three) communication pipes 4 a, 4 b, 4 c (referred to as “communication pipe 4” when not distinguished) that communicate with the common liquid chamber 103. . In this case, in the longitudinal direction of the common liquid chamber 103 (arrangement direction of the nozzles 101), the communication pipe 4a is set at one end (the left end), the communication pipe 4b is set at the center, and the other end (the right end). ) Is connected to the communication pipe 4c.

インク流制御手段5は、ポンプ3に接続される供給路7を連通管4a、4b、4cに対応して分岐し、各連通管4a、4b、4cに通じる分岐路5a、5b、5bが形成され、各分岐路5a、5b、5cには連通管4a、4b、4cを個別的に開閉する開閉手段8a、8b、8cが設けられている。なお、開閉手段8a、8b、8cとしては、例えばシャッタなどで構成され、図示しない駆動手段で駆動される。   The ink flow control means 5 branches the supply path 7 connected to the pump 3 corresponding to the communication pipes 4a, 4b, and 4c, and branch paths 5a, 5b, and 5b communicating with the communication pipes 4a, 4b, and 4c are formed. The branch paths 5a, 5b and 5c are provided with opening / closing means 8a, 8b and 8c for individually opening and closing the communication pipes 4a, 4b and 4c. The opening / closing means 8a, 8b, 8c are constituted by, for example, a shutter and are driven by a driving means (not shown).

図3はこの装置の初期充填に関する制御に関わる部分を示すブロック説明図である。
初期充填制御手段21は、初期充填を行うときに、駆動手段22a〜12dを駆動制御することで開閉手段8a〜8cを開閉制御して、共通液室103に連通する連通管4a〜4bの開閉を順次変更する制御を行う。なお、初期充填制御手段21はポンプ3の駆動制御も併せて行う。また、この初期充填制御手段21はプログラムのファームウエアとして構成される。
FIG. 3 is a block explanatory diagram showing a part related to control relating to the initial filling of the apparatus.
The initial filling control means 21 controls the opening and closing means 8a to 8c by controlling the driving means 22a to 12d to perform opening and closing of the communication pipes 4a to 4b communicating with the common liquid chamber 103 when performing the initial filling. Control is performed to sequentially change. Note that the initial filling control means 21 also performs drive control of the pump 3. The initial filling control means 21 is configured as program firmware.

次に、このように構成した実施形態における液体吐出ヘッドに対する初期充填動作について図4以降をも参照して説明する。
この装置では、初期充填制御手段21によって開放状態にする開閉手段(シャッタで説明する。)8a〜8cを開閉制御することによって、共通液室103にインクを供給する連通管4a〜4cを個別的に選択することができる。
Next, an initial filling operation for the liquid ejection head in the embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
In this apparatus, the open / close means 8a to 8c that are opened by the initial filling control means 21 are controlled to open and close, thereby individually connecting the communication pipes 4a to 4c that supply ink to the common liquid chamber 103. Can be selected.

例えば、図4(a)に示すようにシャッタ8aを開放状態(仮想線で図示する。)、シャッタ8b、8cを遮断状態(実線で図示する。)にすることで、供給路7から供給されるインクは矢印で示すように左端部の連通管4aから共通液室103に供給されて右端部に向けて流れる。同様に、図4(b)に示すようにシャッタ8bを開放状態、シャッタ8a、8cを遮断状態にすることで、供給路7から供給されるインクは矢印で示すように中央部の連通管4bから共通液室103に供給されて左右端部に向けて流れる。同様に、図4(c)に示すようにシャッタ8cを開放状態、シャッタ8a、8bを遮断状態にすることで、供給路7から供給されるインクは矢印で示すように右端部の連通管4bから共通液室103に供給されて左端部に向けて流れる。   For example, as shown in FIG. 4A, the shutter 8a is opened (illustrated by phantom lines), and the shutters 8b and 8c are blocked (illustrated by solid lines) to be supplied from the supply path 7. As shown by the arrow, the ink to be supplied is supplied to the common liquid chamber 103 from the communication pipe 4a at the left end and flows toward the right end. Similarly, when the shutter 8b is opened and the shutters 8a and 8c are shut off as shown in FIG. 4B, the ink supplied from the supply path 7 is connected to the central communication tube 4b as indicated by an arrow. Is supplied to the common liquid chamber 103 and flows toward the left and right ends. Similarly, when the shutter 8c is opened and the shutters 8a and 8b are shut off as shown in FIG. 4C, the ink supplied from the supply path 7 is connected to the right end communication tube 4b as indicated by an arrow. Is supplied to the common liquid chamber 103 and flows toward the left end.

これらの各状態における共通液室103内のインクの流速を測定した結果、図5に示すように、共通液室長手方向において、図4(a)の状態のときには一点鎖線で示すように左端部側の流速が相対的に速く、右端部に行くに従って遅くなり、図4(b)の状態のよきには実線で示すように中央部の両側における流速が相対的に速く、両側に行くに従って遅くなり、図4(c)の状態のときには二点鎖線で示すように右端部側の流速が相対的に速く、左端部に行くに従って遅くなる。   As a result of measuring the flow rate of the ink in the common liquid chamber 103 in each of these states, as shown in FIG. 5, in the longitudinal direction of the common liquid chamber, in the state of FIG. The flow velocity on the side is relatively fast and slows toward the right end, and as shown by the solid line in FIG. 4B, the flow velocity on both sides of the center is relatively fast and slows toward both sides. Thus, in the state of FIG. 4C, the flow velocity on the right end side is relatively fast as shown by the two-dot chain line, and becomes slower toward the left end portion.

したがって、インク流制御手段5により、初期充填時において選択的にインクを供給する連結管4a〜4cを順次変更することで、共通液室103のほぼ全域で気泡や異物を排出するに十分な流速を確保することが可能となり、気泡や異物の滞留による吐出不良を低減して、吐出安定性を確保することができ、初期印字不良率を低下させることができる。   Accordingly, the ink flow control means 5 changes the connecting pipes 4a to 4c that selectively supply ink at the time of initial filling in order, and thereby the flow velocity is sufficient to discharge bubbles and foreign matters almost in the entire area of the common liquid chamber 103. Can be ensured, ejection failure due to retention of bubbles and foreign matters can be reduced, ejection stability can be ensured, and the initial printing failure rate can be reduced.

例えば、インク流制御手段5のシャッタ8a〜8cを、図6に示すように、すべてのシャッタ8a〜8cを所定時間開放した後、所定時間毎にシャッタ8a→シャッタ8c→シャッタ8bの順に開放状態(他のシャッタは遮断状態)にするシャッタを変更する制御シーケンスで開閉制御してテスト印字を行ったところ、初期印字不良率(初期充填を行って最初に印字を行った場合の吐出不良率)が著しく低減された。なお、この場合、共通液室103の長手方向に対して最も端のノズル101に吐出不良が多かったため、当該ノズル101については印字テスト対象外(非駆動)としたところ、更に初期印字不良率が低下した。   For example, the shutters 8a to 8c of the ink flow control means 5 are opened in the order of shutter 8a → shutter 8c → shutter 8b every predetermined time after all the shutters 8a to 8c are opened for a predetermined time as shown in FIG. When the test printing is performed with the control sequence for changing the shutter to be changed (the other shutters are shut off) and test printing is performed, the initial printing failure rate (discharge failure rate when printing is performed for the first time after initial filling) Was significantly reduced. In this case, since the nozzle 101 at the endmost in the longitudinal direction of the common liquid chamber 103 has many ejection defects, when the nozzle 101 is not subjected to a printing test (non-driven), the initial printing defect rate is further increased. Declined.

つまり、比較のために、図7に示すように、常時開放された中央部の連通管4bのみとした場合について、初期充填後の印字不良ノズルと、該当するノズルが連通する箇所の共通液室内の流速との関連性を測定した結果、図8に示すように、インク流速は連結管4bよりインクが流入する共通液室103の中央部付近で極小値を取り、中央部より左右にそれぞれ極大値を取る分布となり、流速が速い箇所に連通するノズル101は初期印字不良率が低く、逆に流速が遅い箇所に連通するノズル101は初期印字不良率が高い傾向にある。   That is, for comparison, as shown in FIG. 7, in the case where only the central communication pipe 4b that is always open is used, the printing failure nozzle after the initial filling and the common liquid chamber at the location where the corresponding nozzle communicates. As a result of measuring the relationship with the flow velocity of ink, as shown in FIG. 8, the ink flow velocity takes a minimum value near the central portion of the common liquid chamber 103 into which ink flows from the connecting pipe 4b, and is maximal on the left and right sides of the central portion. The nozzle 101 communicating with a portion having a high flow velocity has a low initial printing failure rate, and conversely, the nozzle 101 communicating with a portion having a low flow velocity tends to have a high initial printing failure rate.

したがって、初期充填時における共通液室内の流速とノズル毎の初期印字不良率は深い関連性があることが分かる。そこで、上記実施形態のように、初期充填時に共通液室全域で十分な流速を確保することで、初期印字不良率を低減することができる。   Therefore, it is understood that the flow rate in the common liquid chamber at the time of initial filling and the initial printing defect rate for each nozzle are closely related. Therefore, as in the above-described embodiment, the initial printing defect rate can be reduced by ensuring a sufficient flow rate throughout the common liquid chamber during the initial filling.

このように、液体吐出ヘッドの共通液室に連通する複数の連結管と、複数の開閉手段を開閉制御して液体が流れる連通管を順次に変更しながら共通液室に液体を充填する手段とを備えることで、初期充填における気泡や異物の滞留による吐出不良を低減して、吐出安定性を確保することができる。そして、この場合、開閉手段としてシャッタ手段を用いることで、簡単な構成で連通管の開閉を行うことができる。   Thus, a plurality of connecting pipes communicating with the common liquid chamber of the liquid discharge head, and a means for filling the common liquid chamber with liquid while sequentially changing the communication pipes through which the liquid flows by controlling opening and closing of the plurality of opening and closing means. By providing the above, it is possible to reduce ejection failure due to retention of bubbles and foreign matters in the initial filling, and to secure ejection stability. In this case, the communication pipe can be opened and closed with a simple configuration by using the shutter means as the opening and closing means.

次に、本発明の第2実施形態について図9を参照して説明する。なお、図9は同実施形態の要部模式的説明図である。
上述した実施形態では、インク流制御手段5は、複数の連結管4a〜4cの内からインクを供給する連結管を1本だけ選択する構成としているのに対し、この実施形態では複数の連結管4a〜4cに対して流量に重みを付けてインクを供給したり、逆に共通液室103からインクを吸引したりすることができる構成としている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic explanatory diagram of a main part of the embodiment.
In the above-described embodiment, the ink flow control means 5 is configured to select only one connecting pipe for supplying ink from the plurality of connecting pipes 4a to 4c, whereas in this embodiment, the plurality of connecting pipes is selected. In this configuration, the flow rate is weighted with respect to 4a to 4c, and the ink can be supplied or the ink can be sucked from the common liquid chamber 103.

つまり、インク流れ制御手段5には連通管4a、4cに通じる分岐路5a、5cにマイクロポンプ18a、18cを設けて、共通液室103への供給及び共通液室103からの吸引を行うことができるようにするとともに、このとき供給流量、吸引流量を制御できるようにしている。   That is, the ink flow control means 5 is provided with the micropumps 18a and 18c in the branch paths 5a and 5c communicating with the communication pipes 4a and 4c, so that the supply to the common liquid chamber 103 and the suction from the common liquid chamber 103 are performed. The supply flow rate and suction flow rate can be controlled at this time.

そこで、例えば、インクタンク2から供給される流量をQとしたとき、連結管4aからはポンプ18aによって0.8Qの流量で共通液室103へインクを供給し、連結管4cにポンプ18cによって0.2Qの流量で共通液室103からインクが流入するよう制御した場合、共通液室103内の流速は図10に示すようになる。   Therefore, for example, when the flow rate supplied from the ink tank 2 is Q, the ink is supplied from the connection pipe 4a to the common liquid chamber 103 at a flow rate of 0.8Q by the pump 18a, and 0 is supplied to the connection pipe 4c by the pump 18c. When the ink is controlled to flow from the common liquid chamber 103 at a flow rate of 2Q, the flow velocity in the common liquid chamber 103 is as shown in FIG.

つまり、連通管4aから単に供給した場合(図4(a)の場合)には図10に一点鎖線で示すように流速は変化するのに対し、上述したように連通管4aから供給し、連通管4cから吸引を行うことで、図10に実線で示すように、共通液室103の左端部側の流速は若干低下するが、右端部の流速を高めることができる。   That is, when the supply pipe 4a is simply supplied (in the case of FIG. 4 (a)), the flow velocity changes as shown by the one-dot chain line in FIG. 10, whereas the supply is made from the communication pipe 4a as described above. By performing suction from the tube 4c, as shown by a solid line in FIG. 10, the flow rate on the left end side of the common liquid chamber 103 is slightly reduced, but the flow rate on the right end portion can be increased.

このように、共通液室内の最大流速は若干低下するものの、最小流速となる領域を改善することが可能となり、より確実に気泡や異物の排出を行うことができる。なお、上記の構成では、中央の連通管4bから供給するときにはポンプ18a、18cのいずれも吸引を行って左右端部における流速を高めることができる。   As described above, although the maximum flow velocity in the common liquid chamber is slightly reduced, it is possible to improve the region where the minimum flow velocity is achieved, and it is possible to discharge bubbles and foreign matters more reliably. In the above configuration, when supplying from the central communication pipe 4b, both the pumps 18a and 18c can perform suction to increase the flow velocity at the left and right ends.

次に、本発明の第3実施形態について図11を参照して説明する。なお、図11は同実施形態の要部模式的説明図である。
ここでは、液体吐出ヘッド1の共通液室103内に、中央の連通管4bを挟んで、連結管4a〜4cとの連通する領域を分ける例えばシャッタなどの液室側開閉手段9a、9bを備え、前述した初期充填制御手段21によって液室側開閉手段9a、9bの開閉を連通管4a〜4cの開閉手段8a〜8cと連動して開閉するようにしている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic explanatory diagram of a main part of the embodiment.
Here, in the common liquid chamber 103 of the liquid discharge head 1, liquid chamber side opening / closing means 9a and 9b such as shutters are provided to divide the area communicating with the connection pipes 4a to 4c with the central communication pipe 4b interposed therebetween. The opening and closing means 9a and 9b of the liquid chamber side are opened and closed in conjunction with the opening and closing means 8a to 8c of the communication pipes 4a to 4c by the initial filling control means 21 described above.

ここで、図12(a)に示すように右側の開閉手段(シャッタ)9bを閉じて、左側のシャッタ9aを開放し、中央の連通管4bからインクを供給した場合、共通液室長手方向位置における流速は図13に実線で示すように変化し、一方、図12(b)に示すように左側の開閉手段(シャッタ)9aを閉じて、右側のシャッタ9bを開放し、中央の連通管4bからインクを供給した場合、共通液室長手方向位置における流速は図13に破線で示すように変化する。   Here, as shown in FIG. 12A, when the right opening / closing means (shutter) 9b is closed, the left shutter 9a is opened, and ink is supplied from the central communication tube 4b, the position in the longitudinal direction of the common liquid chamber 13 changes as shown by the solid line in FIG. 13, while the left opening / closing means (shutter) 9a is closed and the right shutter 9b is opened as shown in FIG. 12B, and the central communication tube 4b is opened. When the ink is supplied from the flow rate, the flow velocity at the position of the common liquid chamber in the longitudinal direction changes as shown by the broken line in FIG.

これによって、中央の連通管4aからインクを供給するときの流速を速くすることができる(図5の実線の流速に比べて)。   As a result, the flow rate when ink is supplied from the central communication tube 4a can be increased (compared to the flow rate indicated by the solid line in FIG. 5).

そこで、例えば、インク流制御手段5のシャッタ8a〜8cとヘッド1のシャッタ9a、9bを、図14に示すように、すべてのシャッタ8a〜8c、9a、9bを所定時間開放した後、所定時間毎に、シャッタ8bとシャッタ9bを同時に開放して(他は遮断)、中央の連通管4bから共通液室103の右側の領域にインクを供給し、次いで、シャッタ8bとシャッタ9aを同時に開放して(他は遮断)、中央の連通管4bから共通液室103の左側の領域にインクを供給し、次いでシャッタ8aとシャッタ9a、9bを同時に開放して(他は遮断)、左側の連通管4aから共通液室103にインクを供給し、次いでシャッタ8cとシャッタ9a、9bを同時に開放して(他は遮断)、右側の連通管4cから共通液室103にインクを供給する、というように開放状態(他のシャッタは遮断状態)にするシャッタを変更する制御シーケンスで開閉制御してテスト印字を行ったところ、前記第1実施形態よりも初期印字不良率が著しく低減された。なお、この場合、共通液室103の長手方向に対して最も端のノズル101については印字テスト対象外(非駆動)とした。   Therefore, for example, the shutters 8a to 8c of the ink flow control means 5 and the shutters 9a and 9b of the head 1 are opened for a predetermined time after all the shutters 8a to 8c, 9a and 9b are opened for a predetermined time as shown in FIG. Every time, the shutter 8b and the shutter 9b are simultaneously opened (the others are shut off), ink is supplied from the central communication tube 4b to the right side area of the common liquid chamber 103, and then the shutter 8b and the shutter 9a are simultaneously opened. (The others are shut off), ink is supplied from the central communication tube 4b to the left side region of the common liquid chamber 103, and then the shutter 8a and the shutters 9a, 9b are opened simultaneously (the others are shut off), and the left communication tube Ink is supplied from 4a to the common liquid chamber 103, then the shutter 8c and the shutters 9a and 9b are simultaneously opened (the others are shut off), and the ink is supplied from the right communication tube 4c to the common liquid chamber 103. When the test printing is performed by controlling the opening and closing with a control sequence for changing the shutter to be in the open state (the other shutters are shut off), the initial printing defect rate is significantly reduced as compared with the first embodiment. It was. In this case, the nozzle 101 at the extreme end with respect to the longitudinal direction of the common liquid chamber 103 is not subject to the print test (not driven).

次に、本発明の第4実施形態について図15を参照して説明する。なお、図15は同実施形態の要部模式的説明図である。
この実施形態では、前記第2実施形態における液体吐出ヘッド1への連通管を左右の連通管4a、4cとし、インク流制御手段5には各連通管4a、4cに対応してマイクロポンプ18a、18bを配置し、また、開閉手段8a〜8cは省略している。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a schematic explanatory diagram of a main part of the embodiment.
In this embodiment, the communication pipes to the liquid ejection head 1 in the second embodiment are the left and right communication pipes 4a and 4c, and the ink flow control means 5 has a micropump 18a corresponding to each of the communication pipes 4a and 4c. 18b is arranged, and the opening / closing means 8a to 8c are omitted.

そして、図16に示すように、マイクロポンプ18a、18bの加圧(供給)と吸引を交互に所定時間毎に繰り返して初期充填を行い、テスト印字を行ったところ、前記第1実施形態よりも初期印字不良率が著しく低減された。   Then, as shown in FIG. 16, pressurization (supply) and suction of the micropumps 18a and 18b are alternately repeated every predetermined time to perform initial filling, and test printing is performed, as compared with the first embodiment. The initial printing defect rate was significantly reduced.

本発明の第1実施形態における画像形成装置のインク供給系の模式的説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of an ink supply system of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. 液体吐出ヘッドの流路構成の説明に供する平面説明図である。FIG. 6 is an explanatory plan view for explaining the flow path configuration of the liquid ejection head. 同装置の初期充填動作の制御に係る部分の説明に供するブロック説明図である。It is a block explanatory drawing used for description of the part which concerns on control of the initial filling operation | movement of the same apparatus. インク流制御手段の開閉手段の制御シーケンスの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the control sequence of the opening / closing means of an ink flow control means. 同開閉手段の開閉状態と各連通管からのインク充填供給の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the open / close state of the opening / closing means and the ink filling supply from each communication pipe. インクを充填供給する連通管と共通液室長手方向位置における流速の関係の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the relationship between the communicating pipe filled with ink and the flow velocity in a common liquid chamber longitudinal direction position. 比較例の液体吐出ヘッドの説明に供する模式的説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram for explaining a liquid ejection head of a comparative example. 同比較例のインク充填供給と共通液室長手方向位置における流速の関係及び初期所期印字不良の発生率の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship of the ink filling supply of the same comparative example, the flow rate in the position of a common liquid chamber longitudinal direction, and the incidence rate of an initial expected printing defect. 本発明の第2実施形態を示す要部模式的説明図である。It is a principal part schematic explanatory drawing which shows 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態におけるインク充填供給と共通液室長手方向位置における流速の関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the ink filling supply in the same embodiment, and the flow velocity in a common liquid chamber longitudinal direction position. 本発明の第2実施形態における画像形成装置のインク供給系の模式的説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram of an ink supply system of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention. 同実施形態における液室側開閉手段の開閉制御の説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of the opening / closing control of the liquid chamber side opening / closing means in the embodiment. 同開閉制御を行った場合の共通液室長手方向位置における流速の関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship of the flow velocity in the common liquid chamber longitudinal direction position at the time of performing the same opening / closing control. 同実施形態の開閉手段及び液室側開閉手段の制御シーケンスの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the control sequence of the opening / closing means and liquid chamber side opening / closing means of the embodiment. 本発明の第4実施形態を示す要部模式的説明図である。It is a principal part schematic explanatory drawing which shows 4th Embodiment of this invention. 同実施形態のポンプの制御シーケンスの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the control sequence of the pump of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…液体吐出ヘッド
2…インクタンク
3…ポンプ
4a、4b、4c…連通管
5…インク流制御手段
7…供給路
8a、8b、8c…開閉手段(シャッタ)
9a、9b…液室側開閉手段(シャッタ)
18a、18b…ポンプ
101…ノズル
102…個別液室
103…共通液室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid discharge head 2 ... Ink tank 3 ... Pump 4a, 4b, 4c ... Communication pipe 5 ... Ink flow control means 7 ... Supply path 8a, 8b, 8c ... Opening / closing means (shutter)
9a, 9b ... Liquid chamber side opening / closing means (shutter)
18a, 18b ... Pump 101 ... Nozzle 102 ... Individual liquid chamber 103 ... Common liquid chamber

Claims (4)

液体を吐出する複数の吐出口の各々に連通する複数の個別液室に対して共通液室から液体を供給する液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置において、
前記液体吐出ヘッドの共通液室に連通する複数の連結管と、
前記液体を供給する連通管を順次変更しながら前記共通液室に液体を初期充填する手段と
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus including a liquid discharge head that supplies liquid from a common liquid chamber to a plurality of individual liquid chambers that communicate with each of a plurality of discharge ports that discharge liquid.
A plurality of connecting pipes communicating with a common liquid chamber of the liquid discharge head;
An image forming apparatus comprising: means for initially filling the liquid into the common liquid chamber while sequentially changing the communication pipe for supplying the liquid.
請求項1に記載の画像形成装置において、前記複数の連結管を個別的に開閉する複数の開閉手段を備え、前記複数の開閉手段の開閉を順次変更することを特徴とする画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of opening / closing means for individually opening / closing the plurality of connecting pipes, wherein the opening / closing of the plurality of opening / closing means is sequentially changed. 請求項2に記載の画像形成装置において、前記共通液室内に前記複数の連結管との連通する領域を分ける液室側開閉手段を備え、前記液室側開閉手段の開閉を前記連通管の開閉手段と連動して開閉することを特徴とする画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 2, further comprising: a liquid chamber side opening / closing means that divides an area communicating with the plurality of connection pipes in the common liquid chamber, wherein the liquid chamber side opening / closing means is opened and closed. An image forming apparatus that opens and closes in conjunction with the means. 請求項1に記載の画像形成装置において、前記複数の連結管にそれぞれ液体の吸引及び加圧を行う複数のポンプ手段を備え、前記複数のポンプ手段の吸引と加圧を順次変更することを特徴とする画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of connecting pipes are provided with a plurality of pump units that respectively perform suction and pressurization of liquid, and the suction and pressurization of the plurality of pump units are sequentially changed. An image forming apparatus.
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