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JP2011062934A - Ink filling method for inkjet printer - Google Patents

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JP2011062934A
JP2011062934A JP2009216130A JP2009216130A JP2011062934A JP 2011062934 A JP2011062934 A JP 2011062934A JP 2009216130 A JP2009216130 A JP 2009216130A JP 2009216130 A JP2009216130 A JP 2009216130A JP 2011062934 A JP2011062934 A JP 2011062934A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink filling method for an inkjet printer in which the incorporation of foreign matter is eliminated without using a means for sealing a nozzle and initial filling into an ink path is easy. <P>SOLUTION: The inkjet printer includes an ink circulation path including: a recording head; an ink supply path including an upstream tank storing ink supplied to the recording head and an ink path connected between the upstream tank and the recording head; an ink return path including a downstream tank storing the ink discharged from the recording head and an ink path connected between the downstream tank and the recording head; an ink path connected between the ink supply path and the ink return path; and a negative pressure setting means for setting negative pressure in the ink return path. The ink is supplied to the recording head from the ink supply path by gravity and the negative pressure is set in the ink return path by the negative pressure setting means, to fill the recording head with the ink. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、インク循環経路を備えたインクジェットプリンタへのインクの充填方法に関する。   The present invention relates to a method for filling ink into an ink jet printer having an ink circulation path.

一般的に、複数のノズルが形成された記録ヘッドにより記録媒体にインク滴を吐出することによって画像記録を行うインクジェットプリンタが知られている。このようなインクジェットプリンタの一例として、インク循環経路を搭載した画像記録装置が、例えば特許文献1に開示されている。   In general, an ink jet printer that performs image recording by ejecting ink droplets onto a recording medium by a recording head having a plurality of nozzles is known. As an example of such an ink jet printer, an image recording apparatus equipped with an ink circulation path is disclosed in Patent Document 1, for example.

特許文献1の画像記録装置には、インク循環経路として、記録ヘッドにインクを供給するインク供給の経路と、記録ヘッドで使用(吐出)されずに排出されたインクをインクタンクに戻すインク帰還の経路(又は、インク排出の経路)とが設けられている。   In the image recording apparatus of Patent Document 1, as an ink circulation path, an ink supply path for supplying ink to the recording head, and ink feedback for returning ink discharged without being used (discharged) by the recording head to the ink tank. And a path (or an ink discharge path).

このインク循環経路に気泡が侵入し、記録ヘッドのノズルに到達すると、インクの吐出が妨げられて不吐出となったり、規定量のインク滴が吐出されなかったりする不具合が発生する。このような不具合を防ぐために、インク経路から気泡を排除する場合は、記録ヘッドのノズル面にノズル密閉キャップを密着させて、インク排出の経路側を負圧にすることで、インク供給の経路から新たに記録ヘッドに流入したインクにヘッド内の気泡を乗せて、インク排出の経路に排出させる。この回復作業は、記録ヘッド及び記録ヘッドにつながるインク経路に初めてインクを充填する(以降、初期充填と記載する)際にも、気泡除去の場合と同様に実施することができる。   When bubbles enter the ink circulation path and reach the nozzles of the recording head, there is a problem in that the ejection of the ink is hindered to cause the ejection failure or the prescribed amount of ink droplets is not ejected. To eliminate air bubbles from the ink path in order to prevent such problems, the nozzle sealing cap is brought into close contact with the nozzle surface of the recording head, and the ink discharge path side is set to a negative pressure so that the ink supply path is removed. Bubbles in the head are put on the ink newly flowing into the recording head, and discharged to the ink discharge path. This recovery operation can be performed in the same manner as in the case of air bubble removal when the ink is first filled into the recording head and the ink path connected to the recording head (hereinafter referred to as initial filling).

特開2007−313817号公報JP 2007-313817 A

従来の方法では、記録ヘッドのノズル面を密閉することで初めて負圧を作り出すことが可能である。この負圧によってインク供給の経路からインクを記録ヘッドに導いて、ノズル孔に付着する気泡を離間させて排出させている。ノズルを密閉する手段としては、例えば、引用文献1におけるノズル密閉キャップであるように、ゴム製のキャップ等が用いられる。   In the conventional method, it is possible to create negative pressure only after the nozzle surface of the recording head is sealed. By this negative pressure, ink is guided from the ink supply path to the recording head, and bubbles adhering to the nozzle holes are separated and discharged. As a means for sealing the nozzle, for example, a rubber cap or the like is used as in the nozzle sealing cap in the cited document 1.

キャップは、ノズルからのインクの揮発を防止するという意味でも有効なものであるが、揮発防止が必要の無い種類のインクを用いている場合もある。例えば、高沸点溶剤を多く含む油性インクやUVインク等では、インクの揮発は極僅かであるため、通常の使用時には揮発防止を目的としたキャップは必ずしも必要ではない。従って、初期充填や修理後のために、キャップとその駆動機構を設けることは、記録ヘッド周りのスペース及びコストが無駄に発生することとなり、現実的ではない。   The cap is effective in terms of preventing the ink from volatilizing from the nozzles, but there are cases where a kind of ink that does not need to be prevented from volatilizing is used. For example, in oil-based inks and UV inks containing a large amount of high-boiling solvents, the volatilization of the ink is very small, and therefore a cap for the purpose of preventing volatilization is not always necessary during normal use. Therefore, providing the cap and its driving mechanism for the initial filling and after repair results in wasted space and cost around the recording head, which is not practical.

また、インクを循環させるインク経路の場合、記録ヘッドから吐出されず排出されたインクに対して、異物やインクの塊等を除去する目的で、インク経路上にフィルタが設けられている。フィルタは、異物除去を目的とするならば、記録ヘッドのインク供給口の直前に配置されることが好ましい。しかし、記録ヘッドヘのインク供給経路では、インクの自重によりインクが流れているため、インク経路の圧損を減らす必要がある。このため、記録ヘッド近傍のインク経路に目の細かいフィルタを設けることは難しい。   In addition, in the case of an ink path for circulating ink, a filter is provided on the ink path for the purpose of removing foreign matter, a lump of ink, and the like from the ink discharged without being ejected from the recording head. If the purpose is to remove foreign matter, the filter is preferably arranged immediately before the ink supply port of the recording head. However, since ink flows in the ink supply path to the recording head due to the weight of the ink, it is necessary to reduce pressure loss in the ink path. For this reason, it is difficult to provide a fine filter in the ink path near the recording head.

反対に、フィルタを無くすことで、インクの流れが良くなり、初期充填がし易くなる。しかし、記録ヘッドの組み立て時や記録ヘッドをインク経路に取り付ける作業中にインク経路内にゴミが混入する可能性がある。このため、インクをインク経路に初期充填する際、循環を行うことによって経路に設けられたフィルタでゴミを除去する。   On the other hand, by eliminating the filter, the ink flow is improved and the initial filling is facilitated. However, dust may be mixed in the ink path when the print head is assembled or during the operation of attaching the print head to the ink path. For this reason, when ink is initially filled into the ink path, dust is removed by a filter provided in the path by circulation.

本発明は、上述の問題を鑑み、ノズルを密閉する手段を用いることなく、異物混入を排除し、かつインク経路への初期充填が容易に実施できるインクジェットプリンタのインク充填方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an ink filling method for an ink jet printer that can eliminate foreign matter contamination and can easily perform initial filling into an ink path without using a means for sealing a nozzle. And

本発明による実施形態は、インクを吐出する記録ヘッドと、この記録ヘッドに供給するためのインクを収容する上流タンクと、この上流タンクと記録ヘッドとの間を連通し、インクを流通する第1のインク経路とを有し、前記記録ヘッドよりも重力方向上方に配置されるインク供給経路と、記録ヘッドから排出されるインクを収容する下流タンクと、前記下流タンクと記録ヘッドとの間を連通し、インクを流通する第2のインク経路とを有するインク帰還経路と、前記インク供給経路と前記インク帰還経路との間をインク連通し、インクを流通する第3のインク経路と、インク帰還経路内を負圧にするための負圧設定手段と、を有するインク循環経路を具備するインクジェットプリンタにおいて、インク供給経路からインクの自重によってインクを記録ヘッドに供給すると共に、負圧設定手段によってインク帰還経路を負圧に設定することで、記録ヘッド内にインクを充填させることを特徴とするインク充填方法である。   According to an embodiment of the present invention, a recording head that discharges ink, an upstream tank that stores ink to be supplied to the recording head, a first tank that communicates between the upstream tank and the recording head, and distributes the ink. An ink supply path disposed above the recording head in a gravitational direction, a downstream tank containing ink discharged from the recording head, and communication between the downstream tank and the recording head. An ink return path having a second ink path through which ink flows, an ink communication path between the ink supply path and the ink return path, and a third ink path through which ink flows; and an ink return path In an ink jet printer having an ink circulation path having a negative pressure setting means for making a negative pressure inside, the ink is supplied from the ink supply path by its own weight. It supplies the click to the recording head, by setting the ink return path to a negative pressure by the negative pressure setting means, an ink filling method for causing filling the ink into the recording head.

また、本発明による実施形態は、インクを吐出する記録ヘッドと、この記録ヘッドに供給するためのインクを収容する上流タンクと、この上流タンクと前記記録ヘッドとの間を連通し、インクを流通する第1のインク経路とを有するインク供給経路と、前記記録ヘッドから排出されるインクを収容する下流タンクと、この下流タンクと前記記録ヘッドとの間を連通し、インクを流通する第2のインク経路とを有するインク帰還経路と、前記インク供給経路と前記インク帰還経路との間を連通し、インクを流通する第3のインク経路と、前記インク供給経路内のインクを記録ヘッドに供給するためのインク供給手段と、前記インク帰還経路内を負圧にするための負圧設定手段と、を有するインク循環経路を具備するインクジェットプリンタにおいて、インク供給手段によってインクをインク供給経路から記録ヘッドに向けて供給すると共に、負圧設定手段によってインク帰還経路を負圧に設定することで、記録ヘッド内にインクを充填させることを特徴とするインク充填方法である。   The embodiment according to the present invention also includes a recording head that ejects ink, an upstream tank that stores ink to be supplied to the recording head, and a communication between the upstream tank and the recording head. An ink supply path having a first ink path, a downstream tank that stores ink discharged from the recording head, and a second tank that communicates between the downstream tank and the recording head and circulates the ink. An ink return path having an ink path, a third ink path communicating with the ink supply path and the ink return path, and supplying ink in the ink supply path to the recording head. An ink jet printer having an ink circulation path having an ink supply means for supplying the ink and a negative pressure setting means for setting a negative pressure in the ink return path. The ink supply means supplies ink from the ink supply path toward the recording head, and the negative pressure setting means sets the ink feedback path to a negative pressure so that the recording head is filled with ink. Ink filling method.

本発明によれば、ノズルを密閉する手段を用いることなく、異物混入を排除し、かつインク経路への初期充填が容易に実施できるインクジェットプリンタのインク充填方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ink filling method of the inkjet printer which can eliminate the mixing of a foreign material and can perform initial filling to an ink path | route easily without using the means to seal a nozzle can be provided.

図1は、第1実施形態のインクジェットプリンタのインク経路の全体図である。FIG. 1 is an overall view of an ink path of the ink jet printer according to the first embodiment. 図2は、記録ヘッドの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the recording head. 図3は、記録ヘッドの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the recording head. 図4は、第1実施形態のインク経路の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the ink path of the first embodiment. 図5は、第2実施形態のインク経路の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of an ink path according to the second embodiment. 図6は、第1実施形態における初期充填動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for explaining the initial filling operation in the first embodiment. 図7は、第2実施形態における初期充填動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart for explaining the initial filling operation in the second embodiment. 図8は、第1並びに第2実施形態に共通の循環動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for explaining a circulation operation common to the first and second embodiments. 図9は、ノズル孔にインクが満たされながら、ノズル孔から空気が吸い込まれる状態を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which air is sucked from the nozzle hole while the nozzle hole is filled with ink. 図10は、第1実施形態における初期充填動作を説明するためのタイムチャートである。FIG. 10 is a time chart for explaining the initial filling operation in the first embodiment. 図11は、第2実施形態における初期充填動作を説明するためのタイムチャートである。FIG. 11 is a time chart for explaining the initial filling operation in the second embodiment. 図12は、第1並びに第2実施形態に共通の循環動作を説明するためのタイムチャートである。FIG. 12 is a time chart for explaining a circulation operation common to the first and second embodiments. 図13は、第1実施形態の変形例1におけるインクを検出する経路センサを説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a path sensor that detects ink in Modification 1 of the first embodiment. 図14は、第1実施形態の変形例1における初期充填動作を説明するためのタイムチャートである。FIG. 14 is a time chart for explaining the initial filling operation in the first modification of the first embodiment. 図13は、第1実施形態の変形例2におけるインクを検出する経路センサを説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a path sensor that detects ink in Modification 2 of the first embodiment. 図15は、第1実施形態の変形例2における初期充填動作を説明するためのタイムチャートである。FIG. 15 is a time chart for explaining the initial filling operation in the second modification of the first embodiment.

以下、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタ(画像記録装置)のインク充填方法について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an ink filling method of an ink jet printer (image recording apparatus) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、第1実施形態に係るインクジェットプリンタ1のインク経路の全体図である。以下の説明では、図面における水平方向で記録媒体の搬送方向をX方向、記録媒体の搬送方向と直交する方向をY方向、X方向とY方向とに直交する高さ方向をZ方向と定義する。   FIG. 1 is an overall view of an ink path of the inkjet printer 1 according to the first embodiment. In the following description, in the horizontal direction in the drawing, the recording medium conveyance direction is defined as the X direction, the direction orthogonal to the recording medium conveyance direction is defined as the Y direction, and the height direction orthogonal to the X direction and the Y direction is defined as the Z direction. .

インクジェットプリンタ1は、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッド2と、インクボトル3と、インクボトル3から供給されるインク及び記録ヘッド2から排出されるインクを収容する下流タンク4と、下流タンク4のインクを汲み上げるポンプ5と、循環するインクの熱を授受する熱交換器6と、記録ヘッド2に供給するインクを収容する上流タンク7と、下流タンク4及び上流タンク7から溢れ出たインクを収容する廃液ボトル8と、インクボトル3に接続される大気開放経路に設けられる空気フィルタ9と、により構成されている。   The inkjet printer 1 includes a recording head 2 that ejects ink onto a recording medium, an ink bottle 3, a downstream tank 4 that stores ink supplied from the ink bottle 3 and ink discharged from the recording head 2, and a downstream tank 4. A pump 5 for pumping ink, a heat exchanger 6 for transferring heat of the circulating ink, an upstream tank 7 for storing ink to be supplied to the recording head 2, and ink overflowing from the downstream tank 4 and the upstream tank 7 The waste liquid bottle 8 to be stored and the air filter 9 provided in the atmosphere opening path connected to the ink bottle 3 are configured.

ここでは、発明の要旨に関わるインク経路の構成について説明しているが、プリンタ1は、他にも図示しない記録媒体供給機構、搬送機構、排出機構及び制御部等の通常のプリンタが備える構成を有している。   Although the configuration of the ink path related to the gist of the invention is described here, the printer 1 has a configuration provided in a normal printer such as a recording medium supply mechanism, a transport mechanism, a discharge mechanism, and a control unit (not shown). Have.

さらに、プリンタ1は、下流タンク4から上流タンク7に向かい、途中にポンプ5と熱交換器6を介して連通し、インクを流通するインク経路10と、上流タンク7から記録ヘッド2に連通し、インクを流通するインク供給経路11と、記録ヘッド2から下流タンク4に連通し、記録ヘッド2からインクを流通(排出)するインク排出経路12とを有している。これらインク経路10とインク供給経路11とインク排出経路12とにより、インク循環経路が構成される。   Further, the printer 1 communicates from the downstream tank 4 to the upstream tank 7 and communicates with the pump 5 and the heat exchanger 6 on the way, and communicates with the ink path 10 through which ink flows and the upstream tank 7 to the recording head 2. The ink supply path 11 circulates the ink, and the ink discharge path 12 communicates from the recording head 2 to the downstream tank 4 and circulates (discharges) the ink from the recording head 2. The ink path 10, the ink supply path 11, and the ink discharge path 12 constitute an ink circulation path.

また、各タンク4、7内に空気を流入させて大気開放するために、大気開放弁13を介して下流タンク4の上部に接続された大気開放経路14と、大気開放弁15を介して上流タンク7の上部に接続された大気開放経路16とが、オーバーフロー経路17にそれぞれの開放端を差し込んでいる。大気開放弁13は、電磁弁であり、電力遮断時に経路が連通するノーマルオープンである。また、大気開放弁15は、電磁弁であり、電力遮断時に経路が閉じるノーマルクローズである。   Further, in order to release air to each tank 4, 7 by releasing air, an atmosphere release path 14 connected to the upper part of the downstream tank 4 via the atmosphere release valve 13 and an upstream via the atmosphere release valve 15. The open end 16 is connected to the upper part of the tank 7, and the respective open ends are inserted into the overflow path 17. The air release valve 13 is a solenoid valve, and is normally open so that the path communicates when power is shut off. The atmosphere release valve 15 is an electromagnetic valve and is normally closed when the power is shut off.

オーバーフロー経路17は、他の経路よりも断面積が大きく、図1に示されるように、例えばZ方向に約5度傾斜して設けられている。オーバーフロー経路17の最も低い側の下面は廃液経路18を介して廃液ボトル8に接続され、また最も高い側の上面は大気開放経路19(後述)の一端が接続されている。廃液ボトル8は、プリンタ1の下方に配置され、大気開放経路20によって外部に開放されている。   The overflow path 17 has a larger cross-sectional area than the other paths, and is provided, for example, inclined at about 5 degrees in the Z direction as shown in FIG. A lower surface on the lowest side of the overflow path 17 is connected to the waste liquid bottle 8 via a waste liquid path 18, and one end of an air release path 19 (described later) is connected to an upper surface on the highest side. The waste liquid bottle 8 is disposed below the printer 1 and opened to the outside by an air release path 20.

このような構成により、電源がオンされた状態(弁15が開)でプリンタ1に何らかの異常が発生した場合には、大気開放経路16、オーバーフロー経路17及び廃液経路18を経由して、上流タンク7から溢れ出るインクを廃液ボトル8に導くことができる。また、電源がオフされた状態(弁13が開)でプリンタ1に何らかの異常が発生した場合には、大気開放経路14、オーバーフロー経路17及び廃液経路18を経由して、下流タンク4から溢れ出るインクを廃液ボトル8に導くことができる。   With this configuration, if any abnormality occurs in the printer 1 with the power turned on (the valve 15 is open), the upstream tank passes through the atmosphere release path 16, the overflow path 17, and the waste liquid path 18. The ink overflowing from 7 can be guided to the waste liquid bottle 8. Further, when any abnormality occurs in the printer 1 with the power off (the valve 13 is open), it overflows from the downstream tank 4 via the atmosphere release path 14, the overflow path 17 and the waste liquid path 18. The ink can be guided to the waste liquid bottle 8.

さらに、プリンタ1は、オーバーフロー経路17から空気フィルタ9に接続された大気開放経路19と、空気フィルタ9からインクボトル3に接続された大気開放経路21と、インクボトル3からインク補給弁22を介して下流タンク4に接続されたインク補給経路23と、を有している。   Further, the printer 1 passes through the atmosphere release path 19 connected to the air filter 9 from the overflow path 17, the atmosphere release path 21 connected from the air filter 9 to the ink bottle 3, and the ink bottle 3 via the ink supply valve 22. And an ink supply path 23 connected to the downstream tank 4.

インクボトル3は、上流タンク7よりもZ方向で高い位置に配置されている。インクボトル3の上部には空気層があり、この空気層は、インクボトル3内に空気を導入するための大気開放経路21を介して大気と連通している。大気開放経路21が接続された空気フィルタ9は、例えば、約5μmのメッシュサイズであり、外部空気に含まれる粉塵がインク経路に入ることを防止する。   The ink bottle 3 is arranged at a position higher in the Z direction than the upstream tank 7. There is an air layer in the upper part of the ink bottle 3, and this air layer communicates with the atmosphere via an atmosphere opening path 21 for introducing air into the ink bottle 3. The air filter 9 to which the atmosphere release path 21 is connected has a mesh size of about 5 μm, for example, and prevents dust contained in external air from entering the ink path.

下流タンク4及び上流タンク7には、各タンク内の液面を検出するためのアクチュエータ24、25が、一端を支点に揺動自在にそれぞれ取り付けられている。揺動支点の他端側は、空気を抱いたフロート形状であり、このフロート形状の部分にマグネットを備えている。各タンク4、7の外側には、マグネットに対向する位置にリードスイッチからなる液面センサ26、27がそれぞれ設けられている。液面センサ26、27は、液面高さにより揺動するアクチュエータ24、25により各タンク内の液面高さを検出可能である。   Actuators 24 and 25 for detecting the liquid level in each tank are attached to the downstream tank 4 and the upstream tank 7 so as to be swingable with one end as a fulcrum. The other end side of the swing fulcrum has a float shape holding air, and a magnet is provided in the float shape portion. Outside the tanks 4 and 7, liquid level sensors 26 and 27 including reed switches are provided at positions facing the magnets, respectively. The liquid level sensors 26 and 27 can detect the liquid level in each tank by the actuators 24 and 25 that swing according to the liquid level.

下流タンク4内の液面は、記録ヘッド2のノズル面101a(図2に示される)から、例えば、約50mm低い高さH1となるように設計されている。また、上流タンク7内の液面は、記録ヘッド2のノズル面101aから、例えば、約100mm高い高さH2となるように設計されている。これらの設計値は、装置の仕様によって異なり、記録ヘッドにおけるインクの吐出状態やメニスカスの状態等に基づいている。   The liquid level in the downstream tank 4 is designed to be, for example, a height H1 that is about 50 mm lower than the nozzle surface 101a (shown in FIG. 2) of the recording head 2. Further, the liquid level in the upstream tank 7 is designed to have a height H2 that is about 100 mm higher than the nozzle surface 101a of the recording head 2, for example. These design values vary depending on the specifications of the apparatus, and are based on the ink ejection state and the meniscus state of the recording head.

ポンプ5は、パルスモータで駆動されるダイヤフラム式ポンプであり、図示しない駆動基板に搭載されたパルスモータの回転速度制御によって流量を可変する。また、熱交換器6は、アルミ、銅、ステンレス等の熱伝導性の良い材質で作られ、内部をインクが流れる熱交換流路28と、熱交換流路28に密着して熱を授受するためのペルチェ素子29と、ペルチェ素子29の廃熱を外部へ放熱するためのファン30と、により構成される。   The pump 5 is a diaphragm pump driven by a pulse motor, and varies the flow rate by controlling the rotational speed of a pulse motor mounted on a drive board (not shown). The heat exchanger 6 is made of a material having good thermal conductivity such as aluminum, copper, and stainless steel. The heat exchanger 6 is in close contact with the heat exchange channel 28 through which ink flows and transfers heat. And a fan 30 for radiating waste heat of the Peltier element 29 to the outside.

インク経路10の吸入口は、下流タンク4内で底面の近傍まで延出し、インクに浸漬している。下流タンク4内のインクは、ポンプ5が駆動されることによって汲み上げられ、途中、熱交換器6で熱の授受により温度調整されて上流タンク7に運ばれる。下流タンク4の内部には、下流タンク4内の空気層の圧力を測定するための圧力センサ31が設けられている。下流タンク4に接続された大気開放経路14の弁13を閉じた状態でポンプ5を駆動することにより、下流タンク4の内部圧力は負圧になる。この負圧が所定の値になるように、ポンプ5を前述のパルスモータの回転数で制御する。すなわち、ポンプ5は、負圧を増やしたい場合には比較的高速で、負圧を減らしたい場合には比較的低速で回転するように制御される。   The suction port of the ink path 10 extends to the vicinity of the bottom surface in the downstream tank 4 and is immersed in the ink. The ink in the downstream tank 4 is pumped up by driving the pump 5, and the temperature of the ink is adjusted by the heat exchanger 6 in the middle of the heat exchange 6, and is carried to the upstream tank 7. A pressure sensor 31 for measuring the pressure of the air layer in the downstream tank 4 is provided inside the downstream tank 4. By driving the pump 5 with the valve 13 of the air release path 14 connected to the downstream tank 4 closed, the internal pressure of the downstream tank 4 becomes negative. The pump 5 is controlled by the rotational speed of the pulse motor so that the negative pressure becomes a predetermined value. That is, the pump 5 is controlled to rotate at a relatively high speed when it is desired to increase the negative pressure and to be rotated at a relatively low speed when it is desired to decrease the negative pressure.

上流タンク7の内部には、インク内に混入する異物(ゴミ又はインクの塊)を除去するためのフィルタ32が設けられている。ポンプ5によって下流タンク4から上流タンク7へと搬送されたインクは、このフィルタ32を通過することにより異物が除去される。   Inside the upstream tank 7 is provided a filter 32 for removing foreign matters (dust or lump of ink) mixed in the ink. The ink transported from the downstream tank 4 to the upstream tank 7 by the pump 5 passes through the filter 32 to remove foreign matters.

なお、以上の説明では、1色のインク循環経路についてのみ示したが、カラー画像を記録するインクジェットプリンタ1は、例えば、シアン、ブラック、マゼンタ及びイエローの4色のインクを有し、インク色毎に独立したインク循環経路を備えている。   In the above description, only the ink circulation path for one color is shown. However, the inkjet printer 1 that records a color image has, for example, four colors of ink of cyan, black, magenta, and yellow, and each ink color. Have independent ink circulation paths.

次に、図2並びに図3を参照して、記録ヘッド2の内部構造について説明する。
記録ヘッド2のベース103の片面側には、周縁部を有し中央が空洞部である枠102が接着され、この空洞部でベース103の前記片面側に圧電素子104が対をなして接着されている。枠102と圧電素子104とは、前記空洞部を塞ぐように、Z方向に同じ高さで設けられている。さらに、ノズルプレート101が、枠102と圧電素子104にZ方向に積層され、接着されている。
Next, the internal structure of the recording head 2 will be described with reference to FIGS.
On one side of the base 103 of the recording head 2, a frame 102 having a peripheral portion and having a hollow at the center is bonded, and the piezoelectric element 104 is bonded in a pair to the one surface of the base 103. ing. The frame 102 and the piezoelectric element 104 are provided at the same height in the Z direction so as to close the cavity. Further, the nozzle plate 101 is laminated and adhered to the frame 102 and the piezoelectric element 104 in the Z direction.

圧電素子104には、X方向に複数のチャンネル104aが掘られている。これらチャンネル104aは、Y方向に平行な段となるように掘られている。チャンネルのピッチは、例えば約170μmであり、また、チャンネルの形状は、例えば幅85μm、深さ300μmである。対をなす2つの圧電素子104は、Y方向に半ピッチずらして配置されている。   In the piezoelectric element 104, a plurality of channels 104a are dug in the X direction. These channels 104a are dug so as to be parallel to the Y direction. The channel pitch is, for example, about 170 μm, and the channel shape is, for example, a width of 85 μm and a depth of 300 μm. The two piezoelectric elements 104 forming a pair are arranged with a half pitch shift in the Y direction.

ノズルプレート101のノズル面101aには、各チャンネル104aの中央部のZ方向に、インクを吐出するためのノズル孔101bが設けられている。   The nozzle surface 101a of the nozzle plate 101 is provided with a nozzle hole 101b for discharging ink in the Z direction at the center of each channel 104a.

図3に示すように、ベース103には、対をなす圧電素子104の中央部に、複数の孔103aがY方向に配列されている。これら孔103aは、例えば直径1mm程度で、3mm間隔で配置された貫通孔である。同様に、枠102と圧電素子104とのX方向で孔103aを中央とした両側の隙間の位置に複数の孔103bがそれぞれ配列されている。   As shown in FIG. 3, the base 103 has a plurality of holes 103 a arranged in the Y direction at the center of a pair of piezoelectric elements 104. These holes 103a are, for example, through-holes having a diameter of about 1 mm and arranged at intervals of 3 mm. Similarly, a plurality of holes 103b are arranged at positions of gaps on both sides of the frame 102 and the piezoelectric element 104 with the hole 103a in the center in the X direction.

ベース103の他面側には、流路部材105、106がZ方向に積層され、接着されている。流路部材105には、3本の平行な溝である経路がY方向に設けられている。3本の経路のうち、ベース103の複数の孔103aと対向した位置にある1本の経路が往路経路105aであり、また、ベース103の複数の孔103bと対向した位置にある2本の経路が復路経路105bである。これら経路105a、105bに蓋をするようにして、流路部材105の上に流路部材106が接着されている。   On the other surface side of the base 103, flow path members 105 and 106 are laminated in the Z direction and bonded. The flow path member 105 is provided with a path that is three parallel grooves in the Y direction. Of the three paths, one path at a position facing the plurality of holes 103a of the base 103 is the forward path 105a, and two paths at a position facing the plurality of holes 103b of the base 103 Is the return path 105b. The flow path member 106 is bonded onto the flow path member 105 so as to cover these paths 105a and 105b.

流路部材106には、2本のパイプ状インクポート107、108が設けられている。インクポート107の孔は、往路経路105aにつながっており、また、インクポート108の孔は、流路部材106の凸部106aの内部で2本の復路経路105bをつなぐ接続流路106bにつながっている。上流タンク7からのインク供給経路11は、インクポート107に接続されており、また、下流タンク4へのインク排出経路12は、インクポート108に接続されている。かくして、上流タンク7からインク供給経路11を経由したインクは、インクポート107を介して記録ヘッド2の内部に流入する。   The pipe member 106 is provided with two pipe-like ink ports 107 and 108. The hole of the ink port 107 is connected to the forward path 105a, and the hole of the ink port 108 is connected to the connection flow path 106b that connects the two return path paths 105b inside the convex portion 106a of the flow path member 106. Yes. The ink supply path 11 from the upstream tank 7 is connected to the ink port 107, and the ink discharge path 12 to the downstream tank 4 is connected to the ink port 108. Thus, ink that has passed through the ink supply path 11 from the upstream tank 7 flows into the recording head 2 via the ink port 107.

記録ヘッド2の内部に入ったインクは、往路経路105aを通って記録ヘッド2のY方向の幅全体に行き渡り、複数の孔103aから1対の圧電素子104の中央部に、記録ヘッド2の幅全体に亘って供給される。供給されたインクは、ここで各圧電素子104の方向に分かれ、各チャンネル104aを通って枠102と圧電素子104との隙間に達する。その後、複数の孔103bから2本の復路経路105bを通り、接続流路106bで合流して、インクポート108から記録ヘッド2の外に出る。インクポート108から排出されたインクは、インク排出経路12を経由して、下流タンク4へ流れる。このようにして、インクは、上流タンク7からインク供給経路11を経て記録ヘッド2に入り、インク排出経路12を通って下流タンク4に至る。   The ink that has entered the inside of the recording head 2 passes through the forward path 105a and reaches the entire width in the Y direction of the recording head 2, and the width of the recording head 2 passes from the plurality of holes 103a to the center of the pair of piezoelectric elements 104. Supplied throughout. The supplied ink is divided in the direction of each piezoelectric element 104 and reaches the gap between the frame 102 and the piezoelectric element 104 through each channel 104a. Thereafter, the plurality of holes 103 b pass through the two return paths 105 b, merge at the connection flow path 106 b, and go out of the recording head 2 from the ink port 108. The ink discharged from the ink port 108 flows to the downstream tank 4 via the ink discharge path 12. In this way, ink enters the recording head 2 from the upstream tank 7 through the ink supply path 11, and reaches the downstream tank 4 through the ink discharge path 12.

記録ヘッド2のチャンネル104aの電極配線は、ベース103の電極接続面103cでドライブIC110が搭載されたFPCと接続されており、各チャンネルに電圧波形を加えることにより駆動を行う。記録ヘッド2のベース103は、圧電素子と比較して十分に熱伝導率の良い金属が好ましい。インクポート107、108には、サーミスタである温度センサ114、115がそれぞれ設けられている。   The electrode wiring of the channel 104a of the recording head 2 is connected to the FPC on which the drive IC 110 is mounted on the electrode connection surface 103c of the base 103, and is driven by applying a voltage waveform to each channel. The base 103 of the recording head 2 is preferably a metal having a sufficiently good thermal conductivity as compared with the piezoelectric element. The ink ports 107 and 108 are provided with temperature sensors 114 and 115 which are thermistors, respectively.

インクポート107、108は、固定部材111に設けられた穴111c、111d(111dは図示せず)をそれぞれ貫通しており、貫通部分で接着されて固定部材111と一体となっている。固定部材111は、記録ヘッドカバー113と両端の2箇所でビス止めされて一体となっている。記録ヘッドカバー112、113は、組み合わせられることで記録ヘッド2内部のインクポート107、108、ドライブIC110などを覆うように箱形状となる。   The ink ports 107 and 108 pass through holes 111c and 111d (111d not shown) provided in the fixing member 111, and are bonded to the fixing member 111 so as to be integrated with the fixing member 111. The fixing member 111 is integrated with the recording head cover 113 by screws at two positions on both ends. The recording head covers 112 and 113 are combined to form a box shape so as to cover the ink ports 107 and 108 inside the recording head 2, the drive IC 110, and the like.

図2に示すように、ドライブIC110は、図示しないばね等の弾性部材で記録ヘッドカバー112、113の内面に押圧されて密着している。密着性を高めるために、密着部には熱伝導性の良いグリス等が塗布されている。   As shown in FIG. 2, the drive IC 110 is pressed against and closely contacts the inner surfaces of the recording head covers 112 and 113 by an elastic member such as a spring (not shown). In order to enhance the adhesion, grease having a good thermal conductivity is applied to the adhesion part.

温度センサ114、115の出力は、インクポート107、108が熱伝導性の良い材質であることから、これらポートの中を流れるインクの温度とほぼ同じ値を示す。インクの温度によってインクの粘性が変化するので、常に同じ体積のインク液滴を吐出するためには圧電素子に与える電圧を、その時のインクの粘度に適した電圧に制御する必要がある。圧電素子部分のインク温度を直接検出することは難しいので、圧電素子部分のインク温度は温度センサ114、115で検出された温度の平均値にほぼ等しいと推定して制御する。   Since the ink ports 107 and 108 are made of a material having good thermal conductivity, the outputs of the temperature sensors 114 and 115 show substantially the same value as the temperature of the ink flowing through these ports. Since the viscosity of the ink changes depending on the temperature of the ink, it is necessary to control the voltage applied to the piezoelectric element to a voltage suitable for the viscosity of the ink at that time in order to always eject ink droplets of the same volume. Since it is difficult to directly detect the ink temperature of the piezoelectric element portion, the ink temperature of the piezoelectric element portion is estimated and controlled to be approximately equal to the average value of the temperatures detected by the temperature sensors 114 and 115.

圧電素子104が駆動されて、インクがノズル孔101bより吐出されると、圧電素子104が発熱する。この発熱の一部は、吐出されるインクと共に外へ放熱される。また、発熱の一部は、ベース103へ伝熱され、記録ヘッド2の外部の空気へ放熱される。残りの発熱の大半は、ベース103や流路部材105、106に蓄熱される。記録ヘッド2の温度上昇を防止するために、記録ヘッド2は、インクポート107からインクを入れてインクポート108から出すことにより、吐出されるインク以外のインクが余分な熱を奪うように設計されている。また、圧電素子104を駆動する際には、ドライブIC110が発熱する。その熱は、記録ヘッドカバー112、113に熱伝導される。   When the piezoelectric element 104 is driven and ink is ejected from the nozzle hole 101b, the piezoelectric element 104 generates heat. Part of this heat generation is radiated to the outside together with the ejected ink. A part of the heat generation is transferred to the base 103 and radiated to the air outside the recording head 2. Most of the remaining heat is stored in the base 103 and the flow path members 105 and 106. In order to prevent the temperature of the recording head 2 from rising, the recording head 2 is designed so that ink other than the ejected ink takes away excess heat by putting ink from the ink port 107 and taking it out of the ink port 108. ing. Further, when the piezoelectric element 104 is driven, the drive IC 110 generates heat. The heat is conducted to the recording head covers 112 and 113.

記録ヘッドカバー112、113には、外面に複数の放熱フィン112a、113aが設けられている。放熱フィン112a、113aは、記録ヘッド2の周囲の空気と接触する表面積を大きくし、放熱効果を上げるためのものである。   The recording head covers 112 and 113 are provided with a plurality of heat radiation fins 112a and 113a on the outer surface. The heat radiation fins 112a and 113a are for increasing the surface area in contact with the air around the recording head 2 and increasing the heat radiation effect.

固定部材111は、両端部に開口された穴をビス止めすることで記録ヘッドホルダ35に固定されている。記録ヘッドホルダ35は、記録ヘッド2の近傍に冷却ファン36とヒータ37とを有している。冷却ファン36は、記録ヘッドホルダ35と記録ヘッド2を空冷する。ヒータ37は、記録ヘッドホルダ35を加温する。   The fixing member 111 is fixed to the recording head holder 35 by screwing holes opened at both ends. The recording head holder 35 has a cooling fan 36 and a heater 37 in the vicinity of the recording head 2. The cooling fan 36 air-cools the recording head holder 35 and the recording head 2. The heater 37 heats the recording head holder 35.

次に、インク循環経路のインク循環動作について説明する。
装置の停止状態において、大気開放経路14の弁13は開いている。従って、下流タンク4の内部は、オーバーフロー経路17、大気開放経路19、空気フィルタ9と連通して大気開放されている。また、上流タンク7は、弁15が閉じているため、密閉されている。この状態では、下流タンク4内の液面が記録ヘッド2のノズル面101aよりも約50mm低いことにより、ノズル孔101bには負圧によるメニスカスが形成されて、ノズル孔101bからインクが垂れないようになっている。
Next, the ink circulation operation of the ink circulation path will be described.
In the stop state of the apparatus, the valve 13 of the atmosphere release path 14 is open. Therefore, the inside of the downstream tank 4 is opened to the atmosphere by communicating with the overflow path 17, the atmosphere release path 19, and the air filter 9. The upstream tank 7 is sealed because the valve 15 is closed. In this state, since the liquid level in the downstream tank 4 is about 50 mm lower than the nozzle surface 101a of the recording head 2, a meniscus due to negative pressure is formed in the nozzle hole 101b so that ink does not drip from the nozzle hole 101b. It has become.

記録媒体33に画像記録を行うための準備として、まず、弁15を開き、弁13を閉じて、ポンプ5を駆動させる。この結果、下流タンク4の内部空気は負圧となる。また、弁15を開いたことにより、上流タンク7の液面がノズル面101aよりも約100mm高い位置にあることから、ノズル面101aには正圧がかかるが、上述のように、ポンプ5を駆動して下流タンク4の内部圧力を所定の圧力に制御して速やかに所定の負圧を与える。インクの比重を1g/cmとして、ノズル面101aを基準に圧力を考えると、上流タンク7内の液面高さによって1kPaの正圧がかかり、また、下流タンク4内の液面高さによって−0.5kPaの負圧がかかる。ポンプ5が作り出す下流タンク4内の空気の負圧が−3.5kPaである場合、上流タンク7と下流タンク4との圧力差は、合計5kPaとなる。ノズル孔101bの上流側の流路抵抗と下流側の流路抵抗が等しい場合には、ノズル孔101bの圧力は、−1.5kPaの負圧であると計算される。ノズル孔101bのインクのメニスカスは、インクの表面張力とノズルの穴径により、ある程度の負圧までは破壊されない。従って、この負圧内に保つようにポンプ5を制御することで、ノズル孔101bから空気が入ったり、インクが漏れ出たりすることなく、インクが上流タンク7から記録ヘッド2を通って下流タンク4へと流れる。 As preparation for recording an image on the recording medium 33, first, the valve 15 is opened, the valve 13 is closed, and the pump 5 is driven. As a result, the internal air of the downstream tank 4 becomes negative pressure. Further, since the liquid level of the upstream tank 7 is at a position higher by about 100 mm than the nozzle surface 101a by opening the valve 15, positive pressure is applied to the nozzle surface 101a. Driven to control the internal pressure of the downstream tank 4 to a predetermined pressure to quickly give a predetermined negative pressure. Assuming that the specific gravity of the ink is 1 g / cm 3 and the pressure is based on the nozzle surface 101a, a positive pressure of 1 kPa is applied depending on the liquid surface height in the upstream tank 7, and the liquid surface height in the downstream tank 4 Negative pressure of -0.5 kPa is applied. When the negative pressure of the air in the downstream tank 4 created by the pump 5 is −3.5 kPa, the pressure difference between the upstream tank 7 and the downstream tank 4 is 5 kPa in total. When the upstream side flow resistance and the downstream side resistance of the nozzle hole 101b are equal, the pressure in the nozzle hole 101b is calculated to be a negative pressure of -1.5 kPa. The ink meniscus in the nozzle hole 101b is not broken up to a certain negative pressure due to the surface tension of the ink and the hole diameter of the nozzle. Therefore, by controlling the pump 5 so as to keep this negative pressure, the ink does not enter the nozzle hole 101b or the ink leaks out, so that the ink passes from the upstream tank 7 through the recording head 2 to the downstream tank. It flows to 4.

ポンプ5によって、インク経路10を通って下流タンク4から上流タンク7へとインクが戻され、かくして、インクはインク循環経路を循環する。この状態で、ベルト搬送ユニット34により記録媒体33を搬送して、記録ヘッド2の下を通過する記録媒体33にノズル孔101bからインク滴が吐出される。   The pump 5 returns ink from the downstream tank 4 to the upstream tank 7 through the ink path 10 and thus circulates in the ink circulation path. In this state, the recording medium 33 is conveyed by the belt conveyance unit 34, and ink droplets are ejected from the nozzle holes 101b to the recording medium 33 that passes under the recording head 2.

吐出によりインクが消費されると、上流タンク7内の液面が下がり、液面センサ27がインク液面の低下を検出する。液面の低下が検出されると、インク補給弁22が開いて、インクボトル3から下流タンク4にインクを補給する。この補給は、インクボトル3と下流タンク4との液面差で自重により補給される。   When ink is consumed by ejection, the liquid level in the upstream tank 7 falls, and the liquid level sensor 27 detects a drop in the ink liquid level. When a drop in the liquid level is detected, the ink supply valve 22 is opened to supply ink from the ink bottle 3 to the downstream tank 4. This replenishment is replenished by its own weight due to the liquid level difference between the ink bottle 3 and the downstream tank 4.

また、下流タンク4内の圧力センサ31は、下流タンク4の内部負圧の低下を検出する。内部負圧の低下が検出されると、ポンプ5の回転数が制御されて、下流タンク4の負圧が一定に保たれる。下流タンク4内に補給されたインクは、上流タンク7へと搬送され、フィルタ32によりろ過される。上流タンク7内のインク液面が上昇し、液面センサ27が液面上昇を検知すると、インク補給弁22が閉じられて、インクボトル3からのインク補給が停止する。   The pressure sensor 31 in the downstream tank 4 detects a decrease in the internal negative pressure in the downstream tank 4. When a decrease in internal negative pressure is detected, the rotational speed of the pump 5 is controlled and the negative pressure in the downstream tank 4 is kept constant. The ink replenished in the downstream tank 4 is conveyed to the upstream tank 7 and filtered by the filter 32. When the ink level in the upstream tank 7 rises and the liquid level sensor 27 detects the rise in the level, the ink supply valve 22 is closed and the ink supply from the ink bottle 3 is stopped.

続いて、第1実施形態のインク経路へのインクの初期充填動作について説明する。
図4は、第1実施形態のインク経路の概略図である。また、図6は、第1実施形態のインクの初期充填動作のフローチャートであり、図10は、第1実施形態のインクの初期充填動作時のタイムチャートである。
Next, an initial filling operation of ink into the ink path according to the first embodiment will be described.
FIG. 4 is a schematic diagram of the ink path of the first embodiment. FIG. 6 is a flowchart of the initial ink filling operation of the first embodiment, and FIG. 10 is a time chart during the initial ink filling operation of the first embodiment.

インク循環経路にインクを初めて充填する際、まず、下流タンク4にインクを充填する動作を行う。初めに、大気開放弁13、15を開く(ステップS1)。これにより、下流タンク4及び上流タンク7の内部は、大気開放された状態となる。続いて、下流タンクの液面センサ26が、下流タンク4内のインク有り/無しを検出する(ステップS2)。検出結果がインク無しであれば(Yes)、インク補給弁22を開いて(ステップS3)、インクボトル3からインク補給経路23を介して下流タンク4にインクを補給する。この補給は、液面センサ26がインク有りを検出するまで継続される。検出結果がインク有りになれば(No)、インク補給弁22を閉じる(ステップS4)。   When the ink circulation path is filled with ink for the first time, first, an operation of filling the downstream tank 4 with ink is performed. First, the atmosphere release valves 13 and 15 are opened (step S1). Thereby, the inside of the downstream tank 4 and the upstream tank 7 will be in the state open | released by air | atmosphere. Subsequently, the liquid level sensor 26 in the downstream tank detects the presence / absence of ink in the downstream tank 4 (step S2). If the detection result is no ink (Yes), the ink supply valve 22 is opened (step S3), and ink is supplied from the ink bottle 3 to the downstream tank 4 through the ink supply path 23. This replenishment is continued until the liquid level sensor 26 detects the presence of ink. If the detection result is that ink is present (No), the ink supply valve 22 is closed (step S4).

次に、上流タンク7にインクを充填する動作を行う。まず、上流タンクの液面センサ27が、上流タンク7内のインク有り/無しを検出する(ステップS5)。検出結果がインク無しであれば(Yes)、ポンプ5を駆動させて(ステップS6)、インク経路10を通して下流タンク4内のインクを上流タンク7へと汲み上げる。この間、下流タンク4内のインク液面が下がるので、適宜ステップS2に戻り、ポンプ5が駆動されている間に液面センサ26がインク無しを検出した場合(Yes)、再びインク補給弁22を開いて(ステップS3)、インクボトル3からインクを補給する。このようにして、下流タンク4、インク経路10及び上流タンク7にインクが満たされた状態になるまでインクを補給する。ステップS5において、液面センサ27がインク有りを検出したら(No)、ポンプ5を停止させる(ステップS7)。   Next, an operation of filling the upstream tank 7 with ink is performed. First, the liquid level sensor 27 in the upstream tank detects the presence / absence of ink in the upstream tank 7 (step S5). If the detection result is no ink (Yes), the pump 5 is driven (step S6), and the ink in the downstream tank 4 is pumped up to the upstream tank 7 through the ink path 10. During this time, since the ink level in the downstream tank 4 is lowered, the process returns to step S2 as appropriate, and if the liquid level sensor 26 detects the absence of ink while the pump 5 is being driven (Yes), the ink supply valve 22 is turned on again. Open (step S3) and replenish ink from the ink bottle 3. In this way, ink is supplied until the downstream tank 4, the ink path 10, and the upstream tank 7 are filled with ink. In step S5, when the liquid level sensor 27 detects the presence of ink (No), the pump 5 is stopped (step S7).

続いて、上流タンク7からインク供給経路11へとインクを押し出す動作を行う。まず、弁15を閉じて(ステップS8)、上流タンク7の大気開放を遮断する。弁15を閉じた後、1秒後にポンプ5の駆動を開始させ、図10に示すタイムチャートにおける所定時間T1だけ駆動させる(ステップS9)。この駆動により、下流タンク4から密閉された上流タンク7にインクが補給され、上流タンク7の内部圧力は正圧となり、上流タンク7からインク供給経路11へとインクが押し出される。押し出されたインクは、上流タンク7内の液面より高く持ち上がり、続いて、上流タンク7の下方にある記録ヘッド2へと降下しながらインク供給経路11を満たしていく。   Subsequently, the ink is pushed out from the upstream tank 7 to the ink supply path 11. First, the valve 15 is closed (step S8), and the upstream tank 7 is shut off from the atmosphere. After the valve 15 is closed, the pump 5 starts to be driven 1 second later, and is driven for a predetermined time T1 in the time chart shown in FIG. 10 (step S9). By this driving, ink is supplied from the downstream tank 4 to the upstream tank 7 that is sealed, the internal pressure of the upstream tank 7 becomes positive, and the ink is pushed out from the upstream tank 7 to the ink supply path 11. The pushed out ink rises higher than the liquid level in the upstream tank 7, and then fills the ink supply path 11 while descending to the recording head 2 below the upstream tank 7.

さらに、下流タンク4の内部を負圧にし、インク供給経路11から記録ヘッド2に達したインクを下流タンク4に導く動作を行う。まず、前記時間T1が経過したところで、弁15を開いて、弁13を閉じる(ステップS10)。弁15が開かれたことにより、上流タンク7の内部の空気圧は大気圧となる。時間T1は、インク供給経路11内に押し出されたインクが上流タンク7内の液面より下に来るまでの時間より少なくとも長く、かつ、押し出されたインクが記録ヘッド2に到達してノズル孔101bから外に漏れ出るまでの時間よりも短く設定される。時間T1をこのように設定することで、弁15を開いてもサイフォンの原理で上流タンク7からインク供給経路11へインクが出続け、インク供給経路11を満たす。この状態で、ポンプ5を時間T1に引き続き、図10のタイムチャートに示す所定時間T3だけ駆動させる(ステップS11)。弁13が閉じられた状態でポンプ5を駆動するので、下流タンク4内は僅かに負圧となる。ノズル孔101bにはまだインクが満たされていないため、ノズル孔101bから外気が入り、インク排出経路12を通って下流タンク4へと流れる。この結果、下流タンク4内の液面は低下し、ポンプ5によって汲み上げられたインクにより上流タンク7内の液面は上昇する。この間に、インク供給経路11を満たし上流タンク7から降下しているインクが、上流タンク7内の液面高さとの水頭差によって、インクの自重によりチャンネル104aに毛細管現象のように浸透してゆく。この状態は、図9に示される。   Further, the inside of the downstream tank 4 is set to a negative pressure, and the operation of guiding the ink that has reached the recording head 2 from the ink supply path 11 to the downstream tank 4 is performed. First, when the time T1 has elapsed, the valve 15 is opened and the valve 13 is closed (step S10). As the valve 15 is opened, the air pressure inside the upstream tank 7 becomes atmospheric pressure. The time T1 is at least longer than the time until the ink pushed out into the ink supply path 11 comes below the liquid level in the upstream tank 7, and the pushed ink reaches the recording head 2 and reaches the nozzle hole 101b. It is set shorter than the time until it leaks out. By setting the time T1 in this way, even if the valve 15 is opened, ink continues to be discharged from the upstream tank 7 to the ink supply path 11 by the principle of siphon, and the ink supply path 11 is satisfied. In this state, the pump 5 is driven for a predetermined time T3 shown in the time chart of FIG. 10 following the time T1 (step S11). Since the pump 5 is driven in a state where the valve 13 is closed, the pressure in the downstream tank 4 is slightly negative. Since the nozzle hole 101 b is not yet filled with ink, outside air enters from the nozzle hole 101 b and flows to the downstream tank 4 through the ink discharge path 12. As a result, the liquid level in the downstream tank 4 is lowered, and the liquid level in the upstream tank 7 is raised by the ink pumped up by the pump 5. In the meantime, the ink that fills the ink supply path 11 and descends from the upstream tank 7 permeates into the channel 104a like a capillary phenomenon due to its own weight due to the water head difference from the liquid level in the upstream tank 7. . This state is shown in FIG.

インク供給経路11から記録ヘッド2内に入ったインクは、記録ヘッド内の往路経路105aを通ってチャンネル104aに浸透し、復路経路105bへと流れる。インクは、一度に全てのチャンネル104aに行き渡るわけではなく、例えば図9に示す領域Aの部分に最初に行き渡る。領域Aの部分以外にはインクが入っていないので、この部分のノズル孔からは外気が吸引され続ける。領域Aの部分は短時間で拡大し、すぐに記録ヘッドの全てのノズル孔101bにインクが浸透する。その間は、上流タンク7と記録ヘッド2のノズル面101aとの水頭差により、インクが部分的に満たされた領域Aの部分は若干の正圧となる。しかし、これは僅かな正圧であるため、インクがノズルから外部に瞬時に出ることは無い。   The ink that has entered the recording head 2 from the ink supply path 11 penetrates the channel 104a through the forward path 105a in the recording head and flows to the return path 105b. The ink does not reach all the channels 104a at a time, but first reaches, for example, the area A shown in FIG. Since ink is not contained in areas other than the area A, outside air continues to be sucked from the nozzle holes in this area. The area A is enlarged in a short time, and the ink permeates all the nozzle holes 101b of the recording head immediately. In the meantime, due to the water head difference between the upstream tank 7 and the nozzle surface 101a of the recording head 2, the portion of the area A that is partially filled with ink has a slight positive pressure. However, since this is a slight positive pressure, ink does not instantaneously exit from the nozzle to the outside.

全てのノズル孔101bにインクが浸透した後は、インク排出経路12が負圧になっていることにより、ノズル孔101bにメニスカスが形成される。メニスカスの破壊強度は、インクの表面張力とノズル孔の周長で決まる。例えば、インクの表面張力をN、ノズル孔径をDとすると、メニスカスの耐圧P1は、P1=N/(πD)で表される圧力となる。ポンプ5の駆動により生じる負圧Pがノズル孔101bの部分でメニスカスの耐圧P1を超えないように設定すれば、一度形成されたメニスカスが壊れることは無い。すなわち、ノズルから下流タンク4内の液面までの水頭差に相当する圧力をδ1とすると、P>−(P1−δ1)であれば、負圧によってノズルに形成されたメニスカスが壊れることはない。   After ink has permeated all the nozzle holes 101b, a meniscus is formed in the nozzle holes 101b due to the negative pressure in the ink discharge path 12. The breaking strength of the meniscus is determined by the surface tension of the ink and the circumference of the nozzle hole. For example, when the surface tension of the ink is N and the nozzle hole diameter is D, the meniscus pressure resistance P1 is a pressure represented by P1 = N / (πD). If the negative pressure P generated by driving the pump 5 is set so as not to exceed the pressure resistance P1 of the meniscus at the nozzle hole 101b, the meniscus once formed is not broken. That is, if the pressure corresponding to the water head difference from the nozzle to the liquid level in the downstream tank 4 is δ1, if P> − (P1−δ1), the meniscus formed in the nozzle will not be broken by the negative pressure. .

このようにして、全てのノズル孔101bにメニスカスが形成されると、記録ヘッド内に外気が入ることは無く、インク供給経路11内のインクは、記録ヘッド2、インク排出経路12を介して下流タンク4へと導かれる。インク排出経路12の内部にあった空気は、下流タンク4へと運ばれる。インク排出経路12の出口は、下流タンク4内の液面の中に入った位置に設定されるため、出口と液面との間の空気は、浮力に抗した負圧で下流タンク4の内部に引き込まれなければならない。所定時間T3は、インク供給経路11の内部のインクが記録ヘッド2を満たし、さらにインク排出経路12の内部を満たすのに十分な時間に設定される。   In this way, when meniscuses are formed in all the nozzle holes 101b, outside air does not enter the recording head, and ink in the ink supply path 11 flows downstream via the recording head 2 and the ink discharge path 12. Guided to tank 4. The air that was inside the ink discharge path 12 is carried to the downstream tank 4. Since the outlet of the ink discharge path 12 is set at a position inside the liquid level in the downstream tank 4, the air between the outlet and the liquid level has a negative pressure against buoyancy inside the downstream tank 4. Must be drawn into. The predetermined time T3 is set to a time sufficient for the ink inside the ink supply path 11 to fill the recording head 2 and further fill the inside of the ink discharge path 12.

ノズル孔101bがインクで塞がれた状態では、圧力センサ31が明確な負圧を検出する。例えば、ノズル孔101bの一部のみにインクが達しており、ノズル孔101bから空気が入っている状態では、下流タンク4の内部圧力は−0.05kPa程度の負圧であったが、ノズルが塞がれた瞬間から−3.5kPa程度の負圧を検出する。この状態では、時間T1の後、引き続いて時間T3の間ポンプ5が駆動されているが、弁13が閉じられてから圧力センサ31が明確な負圧を検出するまで時間T2の遅れがある。この時間関係は、図10のタイムチャートに示されている。インクがノズル101bを全て塞いでいるかどうかは、圧力センサ31の検出する負圧が、微負圧(前述では−0.05kPa)から明確な負圧(前述では−3.5kPa)となることによって、インクの流れを検出することができる。ポンプ5を動作させる時間T3は、明確な負圧を検出するまでよりも十分に長く設定される。   In a state where the nozzle hole 101b is blocked with ink, the pressure sensor 31 detects a clear negative pressure. For example, when the ink reaches only a part of the nozzle hole 101b and air enters from the nozzle hole 101b, the internal pressure of the downstream tank 4 is a negative pressure of about -0.05 kPa. A negative pressure of about -3.5 kPa is detected from the moment when it is blocked. In this state, after the time T1, the pump 5 is continuously driven for the time T3. However, there is a delay of time T2 after the valve 13 is closed until the pressure sensor 31 detects a clear negative pressure. This time relationship is shown in the time chart of FIG. Whether or not the ink covers all the nozzles 101b depends on whether the negative pressure detected by the pressure sensor 31 changes from a slight negative pressure (-0.05 kPa in the above) to a clear negative pressure (-3.5 kPa in the above). Ink flow can be detected. The time T3 for operating the pump 5 is set to be sufficiently longer than until a clear negative pressure is detected.

ここまでの動作により、循環経路全体内にインクが満たされている状態となる。ここまでの動作で、インク経路内部から記録ヘッドのノズルを通って外部に出るインクは無い。   By the operation so far, the entire circulation path is filled with ink. In the operation so far, there is no ink that exits from the inside of the ink path through the nozzles of the recording head.

一方、ノズル孔101bから空気を吸い込んだことと、インク排出経路12の内部の空気が下流タンク4に移動したことにより、下流タンク4内のインク液面は下がった状態となっている。   On the other hand, the ink liquid level in the downstream tank 4 is lowered due to the suction of air from the nozzle hole 101b and the movement of the air inside the ink discharge path 12 to the downstream tank 4.

従って、さらに、下流タンク4の液面高さを調整する動作を行う。まず、弁15を閉じて、弁13を開く(ステップS12)。かくして、上流タンク7の内部の大気開放が遮断され、インクが下方へ流れる動作は停止する。そして、液面センサ26が、再び下流タンク4内のインク有り/無しを検出する(ステップS13)。検出結果がインク無しであれば(Yes)、インク補給弁22を開いて(ステップS14)インクを補給する。この補給は、液面センサ26がインク有りを検出するまで継続される。検出結果がインク有りになれば(No)、インク補給弁22を閉じる(ステップS15)。
以上で初期充填動作を終了し、続いて、循環動作に移行する。
Accordingly, an operation for adjusting the liquid level of the downstream tank 4 is further performed. First, the valve 15 is closed and the valve 13 is opened (step S12). Thus, the release of the atmosphere inside the upstream tank 7 is blocked, and the operation of the ink flowing downward is stopped. Then, the liquid level sensor 26 again detects the presence / absence of ink in the downstream tank 4 (step S13). If the detection result is no ink (Yes), the ink supply valve 22 is opened (step S14) to supply ink. This replenishment is continued until the liquid level sensor 26 detects the presence of ink. If the detection result is that ink is present (No), the ink supply valve 22 is closed (step S15).
Thus, the initial filling operation is completed, and then the operation moves to the circulation operation.

上述の一連の初期充填動作を実現するために、上流タンク7のインクの体積は、インク供給経路11、記録ヘッド2、インク排出経路12を満たすのに必要なインク量よりも十分に大きく設計されている。従って、図6に示される一連の動作を終了した時点で上流タンク7にもインクは残っており、下流タンク4内の液面高さは、液面センサ26でインク有りと検出した十分な高さとなっている。   In order to realize the above-described series of initial filling operations, the volume of ink in the upstream tank 7 is designed to be sufficiently larger than the amount of ink necessary to fill the ink supply path 11, the recording head 2, and the ink discharge path 12. ing. Accordingly, when the series of operations shown in FIG. 6 is completed, the ink remains in the upstream tank 7 and the liquid level in the downstream tank 4 is sufficiently high that the liquid level sensor 26 detects that there is ink. It has become.

ノズル孔101bから上流タンク7の液面までの高さH2は、上述のように例えば100mmであり、インクの比重を1g/cmとした場合、図9で示される状態でノズルにかかる正圧は1kPaである。この程度の圧力であれば、10秒以上はノズルからインクが垂れてくることは無い。
一方、ノズル孔径を25μmとし、インクの表面張力を30dyn/cmとすると、メニスカスは−3.8kPaまでの負圧に耐える計算となる。下流タンク4の内部の負圧を圧力センサ31で検出し、ポンプ5の回転数を制御することによって、負圧を例えば−3.5kPaに設定すれば、図9に示されるようなインクが記録ヘッドに満たされる過渡的な状態においても、一旦形成されたメニスカスが破壊されることは無い。もちろん、インクが全て満たされた状態においては、上流タンク7の正圧と水頭差、下流タンク4の負圧と水頭差、全ての条件で記録ヘッド2のノズル孔101bの圧力は、−1.5kPaの負圧となり、メニスカスが壊れることは無い。
The height H2 from the nozzle hole 101b to the liquid level of the upstream tank 7 is, for example, 100 mm as described above, and the positive pressure applied to the nozzle in the state shown in FIG. 9 when the specific gravity of the ink is 1 g / cm 3 . Is 1 kPa. With such a pressure, the ink will not drip from the nozzle for 10 seconds or more.
On the other hand, when the nozzle hole diameter is 25 μm and the ink surface tension is 30 dyn / cm, the meniscus is calculated to withstand negative pressures up to −3.8 kPa. If the negative pressure in the downstream tank 4 is detected by the pressure sensor 31 and the number of revolutions of the pump 5 is controlled to set the negative pressure to, for example, -3.5 kPa, ink as shown in FIG. 9 is recorded. Even in a transitional state filled with the head, the meniscus once formed is not destroyed. Of course, in a state where all the ink is filled, the pressure of the nozzle hole 101b of the recording head 2 under the conditions of the positive pressure and the water head difference of the upstream tank 7 and the negative pressure and the water head difference of the downstream tank 4 is -1. The negative pressure is 5 kPa and the meniscus is not broken.

上述の一連の初期充填動作の後に、図8に示すフローチャートで与えられる循環動作が実施される。図12は、この循環動作時のタイムチャートである。   After the above-described series of initial filling operations, the circulation operation given in the flowchart shown in FIG. 8 is performed. FIG. 12 is a time chart during the circulation operation.

まず、液面位置を所定位置にそろえる動作を行う。初めに、下流タンク4内の液面を所定の高さに調整するために、下流タンクの液面センサ26が下流タンク4内のインク有り/無しを検出する(ステップS41)。検出結果がインク有りの場合には(Yes)、弁15を開きポンプ5を駆動させ(ステップS42)、インクを上流タンク7に持ち上げて、さらに、液面センサ26が下流タンク4内のインク有り/無しを検出する(ステップS43)。検出結果がインク有りの間は(No)、ポンプを駆動させ続ける。液面センサ26がインク無しを検出したところ(Yes)で、ポンプ5を停止させ、弁15を閉じる(ステップS44)。ステップS41において、検出結果がインク無しの場合には(No)、弁15を開き(ステップS45)、上流タンク7内のインクを水頭差で記録ヘッド2を経由して下流タンク4へと降下させる。適宜、センサ26が下流タンク4内のインク有り/無しを検出し(ステップS46)、インク有りを検出するまでインクが降下され続ける。検出結果がインク有りになれば(Yes)、弁15を閉じる(ステップS47)。   First, the operation of aligning the liquid level position to a predetermined position is performed. First, in order to adjust the liquid level in the downstream tank 4 to a predetermined height, the liquid level sensor 26 in the downstream tank detects the presence / absence of ink in the downstream tank 4 (step S41). If the detection result is that there is ink (Yes), the valve 15 is opened and the pump 5 is driven (step S42), the ink is lifted to the upstream tank 7, and the liquid level sensor 26 has ink in the downstream tank 4. / None is detected (step S43). While the detection result is ink (No), the pump is continuously driven. When the liquid level sensor 26 detects the absence of ink (Yes), the pump 5 is stopped and the valve 15 is closed (step S44). In step S41, when the detection result is no ink (No), the valve 15 is opened (step S45), and the ink in the upstream tank 7 is lowered to the downstream tank 4 via the recording head 2 due to the water head difference. . As appropriate, the sensor 26 detects the presence / absence of ink in the downstream tank 4 (step S46), and the ink is continuously lowered until the presence of ink is detected. If the detection result indicates that ink is present (Yes), the valve 15 is closed (step S47).

かくして、インク循環開始可能な状態となる(ステップS48)。インク循環が開始されると(Yes)、弁15を開いて、弁13を閉じる(ステップS49)。液面センサ26のヒステリシスは、液面高さにして2mm程度しかないので、以上の動作により下流タンク4内の液面高さをほぼ所定の位置(図12ではP1とP2との間)に制御することができる。すなわち、圧力センサ31の負圧の不足を検出し(ステップS50)、圧力センサ31がP1を検出したとき(No)、ポンプ5の駆動を停止させ(ステップS52)、P2を検出したら(Yes)再びポンプ5を駆動させる(ステップS51)ことで圧力を所定範囲に維持する。下流タンク4の内圧が所定の負圧に維持されていれば、上流タンク7内の液面高さ(正圧)との関係で、インクは、上流タンク7からインク供給経路11、記録ヘッド2、インク排出経路12を通って下流タンク4へと流れる。圧力センサ31で圧力を所定値に制御することで、下流タンク4内の液面は、常に一定に制御される。同時に、この圧力を例えば−3.5kPaの負圧に制御することで、記録ヘッド2のノズル孔101bの圧力は−1.5kPaの負圧に制御される。   Thus, ink circulation can be started (step S48). When the ink circulation is started (Yes), the valve 15 is opened and the valve 13 is closed (step S49). Since the hysteresis of the liquid level sensor 26 is only about 2 mm in terms of the liquid level, the liquid level in the downstream tank 4 is brought to a substantially predetermined position (between P1 and P2 in FIG. 12) by the above operation. Can be controlled. That is, the shortage of the negative pressure of the pressure sensor 31 is detected (step S50). When the pressure sensor 31 detects P1 (No), the driving of the pump 5 is stopped (step S52), and when P2 is detected (Yes). By driving the pump 5 again (step S51), the pressure is maintained within a predetermined range. If the internal pressure of the downstream tank 4 is maintained at a predetermined negative pressure, ink is supplied from the upstream tank 7 to the ink supply path 11 and the recording head 2 in relation to the liquid level height (positive pressure) in the upstream tank 7. Then, the ink flows through the ink discharge path 12 to the downstream tank 4. By controlling the pressure to a predetermined value by the pressure sensor 31, the liquid level in the downstream tank 4 is always controlled to be constant. At the same time, by controlling this pressure, for example, to a negative pressure of -3.5 kPa, the pressure of the nozzle hole 101b of the recording head 2 is controlled to a negative pressure of -1.5 kPa.

この状態で、記録ヘッド2が駆動され、インク経路内のインクが記録ヘッド2のノズル孔101bから吐出されると、上流タンク7内のインク液面が低下してくる。上流タンクの液面センサ27がインク有り/無しを検出する(ステップS53)。検出結果がインク無しであれば(Yes)、ポンプ5が駆動されているタイミングでインク補給弁22を開いて(ステップS54)インクを補給する。検出結果がインク有りであれば(No)、インク補給弁22を閉じる(ステップS55)。この循環は、装置のCPUから停止命令が入るまで継続する。   In this state, when the recording head 2 is driven and ink in the ink path is ejected from the nozzle holes 101b of the recording head 2, the ink level in the upstream tank 7 is lowered. The liquid level sensor 27 in the upstream tank detects presence / absence of ink (step S53). If the detection result is no ink (Yes), the ink supply valve 22 is opened at the timing when the pump 5 is driven (step S54) to supply ink. If the detection result is that ink is present (No), the ink supply valve 22 is closed (step S55). This circulation continues until a stop command is input from the CPU of the apparatus.

ステップS48において、循環停止命令が入った場合には(No)、インク補給弁22を閉じ(ステップS56)、ポンプ5を停止させ(ステップS57)、弁15を閉じて弁13を開く(ステップS58)ことにより循環が停止する。この状態では、圧力センサ31は再び大気圧を検出する。   In step S48, when a circulation stop command is input (No), the ink supply valve 22 is closed (step S56), the pump 5 is stopped (step S57), the valve 15 is closed, and the valve 13 is opened (step S58). ) To stop the circulation. In this state, the pressure sensor 31 detects atmospheric pressure again.

本実施形態では、ポンプを時間T1だけ駆動した後に、弁15の開放と同時に弁13を閉じる。しかし、弁13を閉じるタイミングは、時間T1中でもかまわない。インクがインク供給経路11を通って記録ヘッド2のノズル孔101bから漏れ出る前に弁13を閉じ、ポンプ5が駆動されていれば、ノズル孔101bからインクが外に漏れ出すことは無い。   In the present embodiment, the valve 13 is closed simultaneously with the opening of the valve 15 after the pump is driven for the time T1. However, the timing for closing the valve 13 may be during the time T1. If the valve 13 is closed before the ink leaks from the nozzle hole 101b of the recording head 2 through the ink supply path 11 and the pump 5 is driven, the ink does not leak out from the nozzle hole 101b.

上流タンクの液面センサ27がインク有りを検出した後は、経路内のインク量が把握できなくなるため、インク補給動作を停止する。この関係で、弁15を閉じてポンプ5を駆動するタイミングは、液面センサ27がインク有りを検出後、速やかに弁15を閉じてインク供給経路11へインクを押し出すことが望ましい。すなわち、下流タンク4内のインク液面が下がりすぎる虞と、上流タンク7内のインク液面が上がりすぎて溢れる虞が生じる。   After the liquid level sensor 27 in the upstream tank detects the presence of ink, the ink supply operation is stopped because the amount of ink in the path cannot be grasped. In this relation, it is desirable that the valve 15 is closed and the pump 5 is driven when the liquid level sensor 27 detects the presence of ink and immediately after the valve 15 is closed, the ink is pushed out to the ink supply path 11. That is, the ink liquid level in the downstream tank 4 may be lowered too much, and the ink liquid level in the upstream tank 7 may be raised too much and overflow.

本実施形態では、時間T1に続いて時間T3だけポンプを駆動する。しかし、下流タンク4内のインク液面を必要以上に下げないようにするためには、上流タンク7から押し出されたインクが、記録ヘッド2のノズル孔101bに達するぎりぎりのタイミングでポンプ5を駆動開始することが望ましい。もしくは、ノズル孔101bに達して漏れ出る直前のタイミングでポンプ5を再駆動させることが望ましい。   In the present embodiment, the pump is driven for a time T3 following the time T1. However, in order to prevent the ink level in the downstream tank 4 from being lowered more than necessary, the pump 5 is driven at the very timing when the ink pushed out from the upstream tank 7 reaches the nozzle hole 101b of the recording head 2. It is desirable to start. Alternatively, it is desirable to re-drive the pump 5 at a timing immediately before reaching the nozzle hole 101b and leaking.

本実施形態の変形例1を、図13、図14に基づいて説明する。図13は、記録ヘッド2周辺の構成を説明する図、図14は、本変形例の初期充填時におけるタイムチャートを示している。   Modification 1 of this embodiment is demonstrated based on FIG. 13, FIG. FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration around the recording head 2, and FIG. 14 is a time chart at the time of initial filling of this modification.

上述した実施形態では、大気開放弁15の開、大気開放弁13の閉動作を時間(T1)で制御していたが、本変形例では記録ヘッド2の直前におけるインクの到達を直接検出する経路センサ116を用いて制御しようとするものである。   In the above-described embodiment, the opening operation of the atmosphere release valve 15 and the closing operation of the atmosphere release valve 13 are controlled by time (T1). However, in this modification, a path for directly detecting the arrival of ink immediately before the recording head 2. It is intended to control using the sensor 116.

インクの有無を検出する経路センサ116を、インク供給経路11の記録ヘッド2の直前に配置する(好ましくはノズル孔101bの直前に配置)。経路センサ116は、発光素子と受光素子が一体となったフォトインタラプタで構成され、透明のチューブであるインク供給経路11を発光素子と受光素子とで挟むようにして配置される。経路センサ116は、発光素子と受光素子との間のチューブにインクがある場合とない場合とで、受光素子が受光する光量が変化することで、インクの有無を検出することが可能である。つまり、インクが上流タンク7から記録ヘッド2に向かって降りてきて経路センサ116に達すると、経路センサ116は受光素子が受光する光量が変化するため、インクの到達を検出することができる。   A path sensor 116 that detects the presence or absence of ink is disposed immediately before the recording head 2 in the ink supply path 11 (preferably disposed immediately before the nozzle hole 101b). The path sensor 116 is configured by a photo interrupter in which a light emitting element and a light receiving element are integrated, and is arranged so that the ink supply path 11 that is a transparent tube is sandwiched between the light emitting element and the light receiving element. The path sensor 116 can detect the presence or absence of ink by changing the amount of light received by the light receiving element depending on whether or not ink is present in the tube between the light emitting element and the light receiving element. In other words, when the ink descends from the upstream tank 7 toward the recording head 2 and reaches the path sensor 116, the path sensor 116 can detect the arrival of the ink because the amount of light received by the light receiving element changes.

次に、本変形例1におけるインクの初期充填動作について、図14を用いて説明する。なお、第1実施例におけるステップS8までは同じ動作であるため、その部分の説明を割愛する。   Next, the initial ink filling operation in Modification 1 will be described with reference to FIG. In addition, since it is the same operation | movement until step S8 in 1st Example, the description of the part is omitted.

弁15を閉じた後、1秒後にポンプ5の駆動を開始させる。この駆動により、下流タンク4から密閉された上流タンク7にインクが補給され、上流タンク7の内部圧力は正圧となり、上流タンク7からインク供給経路11へとインクが押し出される。押し出されたインクは、上流タンク7内の液面より高く持ち上がり、続いて、上流タンク7の下方にある記録ヘッド2へと降下しながらインク供給経路11を満たしていく。記録ヘッド2に向かって流れ落ちるインクが経路センサ116に到達すると、経路センサ116がインクを検出する。経路センサ116がインクの到達を検出したならば、図14のようにポンプの駆動を継続させながら、弁15を開けると共に弁13を閉じる。以降の動作は、第1実施形態におけるステップS11以降と同様であるので説明を割愛する。   After the valve 15 is closed, the driving of the pump 5 is started after 1 second. By this driving, ink is supplied from the downstream tank 4 to the upstream tank 7 that is sealed, the internal pressure of the upstream tank 7 becomes positive, and the ink is pushed out from the upstream tank 7 to the ink supply path 11. The pushed out ink rises higher than the liquid level in the upstream tank 7, and then fills the ink supply path 11 while descending to the recording head 2 below the upstream tank 7. When the ink flowing down toward the recording head 2 reaches the path sensor 116, the path sensor 116 detects the ink. If the path sensor 116 detects the arrival of ink, the valve 15 is opened and the valve 13 is closed while continuing to drive the pump as shown in FIG. Since the subsequent operations are the same as those after step S11 in the first embodiment, the description thereof is omitted.

このように、本変形例1によれば、経路センサ116が記録ヘッドに到達したインクを直接検出し、その検出したタイミングに連動して弁13を閉じているので、ノズルから吸い込む空気の量を最小限にすることができ、下流タンク4のインク液面を大きく低下させないで済む。   As described above, according to the first modification, since the path sensor 116 directly detects the ink that has reached the recording head and closes the valve 13 in conjunction with the detected timing, the amount of air sucked from the nozzle is reduced. The ink level of the downstream tank 4 does not need to be greatly reduced.

次に、本実施形態の変形例2を、図15、図16に基づいて説明する。図15は、記録ヘッド2周辺の構成を説明する図、図16は、本変形例2の初期充填時におけるタイムチャートを示している。
変形例1では経路センサ116がインク供給経路11における記録ヘッド2の直前に配設したのに対し、本変形例2では経路センサ116がインク排出経路12における記録ヘッド2の直後に配設されている点で相違する。
Next, a second modification of the present embodiment will be described based on FIGS. 15 and 16. FIG. 15 is a diagram for explaining the configuration around the recording head 2, and FIG. 16 is a time chart at the time of initial filling in the second modification.
In the first modification, the path sensor 116 is disposed immediately before the recording head 2 in the ink supply path 11, whereas in the second modification, the path sensor 116 is disposed immediately after the recording head 2 in the ink discharge path 12. Is different.

以下、本変形例1におけるインクの初期充填動作について、図14を用いて説明する。なお、第1実施例におけるステップS9までは同じ動作であるため、その部分の説明を割愛する。   Hereinafter, the initial ink filling operation in Modification 1 will be described with reference to FIG. In addition, since it is the same operation | movement until step S9 in 1st Example, the description of the part is omitted.

ポンプ5を駆動し始めてから時間T1が経過したところで、弁15を開くと共にポンプの駆動を停止する。弁15が開かれたことにより、上流タンク7の内部の空気圧は大気圧となる。時間T1は、インク供給経路11内に押し出されたインクが上流タンク7内の液面より下に来るまでの時間より少なくとも長く、かつ、押し出されたインクが記録ヘッド2に到達してノズル孔101bから外に漏れ出るまでの時間よりも短く設定される。時間T1をこのように設定することで、弁15を開きポンプ5を停止させてもサイフォンの原理で上流タンク7からインク供給経路11へインクが出続け、インク供給経路11を満たす。インク供給経路11から記録ヘッド2に流れるインクは、上流タンク7内の液面高さとの水頭差によって、記録ヘッドの全てのノズル孔101bにインクが浸透する。上流タンク7と記録ヘッド2のノズル面101aとの水頭差により、ノズル孔101bには若干の正圧がかかることになるが、これは僅かな正圧(微正圧)であるため、インクがノズルから外部に瞬時に出ることは無い。   When the time T1 has elapsed after starting to drive the pump 5, the valve 15 is opened and the driving of the pump is stopped. As the valve 15 is opened, the air pressure inside the upstream tank 7 becomes atmospheric pressure. The time T1 is at least longer than the time until the ink pushed out into the ink supply path 11 comes below the liquid level in the upstream tank 7, and the pushed ink reaches the recording head 2 and reaches the nozzle hole 101b. It is set shorter than the time until it leaks out. By setting the time T1 in this way, even if the valve 15 is opened and the pump 5 is stopped, ink continues to be discharged from the upstream tank 7 to the ink supply path 11 by the siphon principle, and the ink supply path 11 is satisfied. The ink flowing from the ink supply path 11 to the recording head 2 permeates all the nozzle holes 101b of the recording head due to a water head difference from the liquid level in the upstream tank 7. Due to the water head difference between the upstream tank 7 and the nozzle surface 101a of the recording head 2, a slight positive pressure is applied to the nozzle hole 101b. There is no instantaneous exit from the nozzle.

記録ヘッド2内をインクが充填されると、記録ヘッド2内のインクはインク排出経路2を介して下流タンク4に向かって流れることになるが、そのインクは記録ヘッド2の直後に配設された経路センサ116によって検出される。   When ink is filled in the recording head 2, the ink in the recording head 2 flows toward the downstream tank 4 through the ink discharge path 2, but the ink is disposed immediately after the recording head 2. Detected by the path sensor 116.

経路センサ116がインクを検出したならば、大気開放弁13を閉じると共に、再びポンプ5を駆動させる。ポンプ5は所定時間T3だけ駆動させる。弁13が閉じられた状態でポンプ5を駆動するので、下流タンク4内は負圧となり、インク排出経路12内にあるインクを下流タンク4に向けて引き込むことになり、インク排出経路内をインクで充填することができる。   If the path sensor 116 detects ink, the atmosphere release valve 13 is closed and the pump 5 is driven again. The pump 5 is driven for a predetermined time T3. Since the pump 5 is driven in a state in which the valve 13 is closed, the pressure in the downstream tank 4 becomes negative, and the ink in the ink discharge path 12 is drawn toward the downstream tank 4, and the ink in the ink discharge path is drawn. Can be filled with.

このように本変形例2によれば、全てのノズル孔101bを充填した後で下流タンク4内を負圧にするため、ノズル孔101bから空気を吸引することがなくなる。   As described above, according to the second modification, since the downstream tank 4 is set to a negative pressure after all the nozzle holes 101b are filled, air is not sucked from the nozzle holes 101b.

続いて、第2実施形態のインク循環経路へのインクの初期充填動作について説明する。
図5は、第2実施形態のインク循環経路の概略図である。また、図7は、第2実施形態のインクの初期充填動作のフローチャートであり、図11は、第2実施形態のインクの初期充填動作時のタイムチャートである。
Next, an initial ink filling operation to the ink circulation path according to the second embodiment will be described.
FIG. 5 is a schematic diagram of an ink circulation path according to the second embodiment. FIG. 7 is a flowchart of the initial ink filling operation of the second embodiment, and FIG. 11 is a time chart during the initial ink filling operation of the second embodiment.

図4と図5との構成上の違いは、上流タンク7から記録ヘッド2にインクを供給するインク供給経路11が、上流タンク7の底面から出ている点である。   The difference in configuration between FIG. 4 and FIG. 5 is that an ink supply path 11 for supplying ink from the upstream tank 7 to the recording head 2 protrudes from the bottom surface of the upstream tank 7.

第2実施形態は、下流タンク4にインクを充填する動作を行うところまでは、第1実施形態と同じであり、ステップS1〜S4がそれぞれステップS21〜S24に対応している。   The second embodiment is the same as the first embodiment until the operation of filling the downstream tank 4 with ink, and steps S1 to S4 correspond to steps S21 to S24, respectively.

この動作の後に、上流タンク7にインクを充填し、下流タンク4にインクを導く動作を行う。まず、弁13を閉じて(ステップS25)、ポンプ5を所定時間T6駆動させる(ステップS26)。このとき、ポンプ5の回転数は、下流タンク4に補給されるインクの量より少し多い量を上流タンク7へ汲み上げる回転数に設定することが望ましい。この設定方法としては、予め補給量よりも多い量を上流タンク7へ汲み上げられる回転数に設定しておくことで実現できる。あるいは、圧力センサ31の値を参照し、弁13を閉じたときの圧力に対して、若干負圧になる回転数に設定することでも実現できる。   After this operation, the upstream tank 7 is filled with ink and the ink is guided to the downstream tank 4. First, the valve 13 is closed (step S25), and the pump 5 is driven for a predetermined time T6 (step S26). At this time, it is desirable to set the rotational speed of the pump 5 to a rotational speed at which a slightly larger amount than the amount of ink supplied to the downstream tank 4 is pumped up to the upstream tank 7. This setting method can be realized by previously setting an amount larger than the replenishment amount to the number of revolutions pumped to the upstream tank 7. Alternatively, it can be realized by referring to the value of the pressure sensor 31 and setting the number of revolutions to be slightly negative with respect to the pressure when the valve 13 is closed.

続いて、液面センサ27が、上流タンク7内のインク有り/無しを検出する(ステップS27)。検出結果がインク無しであれば(Yes)、インク補給弁22を開いて(ステップS28)、ステップS22に戻る。インク補給弁22を開いて下流タンク4へ補給されたインクは、上流タンク7へインク経路10を通って汲み上げられる。補給量よりも多いインクを上流タンク7へ汲み上げるため、下流タンク4の閉じられた空気室は負圧になる。この結果、まだインクが満たされていない記録ヘッドのノズルから空気を吸い込み、インク排出経路12を経由して下流タンク4の内部に間欠的に空気が入る。このため、圧力センサ31では僅かな負圧が検出される。   Subsequently, the liquid level sensor 27 detects the presence / absence of ink in the upstream tank 7 (step S27). If the detection result is no ink (Yes), the ink supply valve 22 is opened (step S28), and the process returns to step S22. The ink supplied to the downstream tank 4 by opening the ink supply valve 22 is pumped up to the upstream tank 7 through the ink path 10. Since the ink larger than the replenishment amount is pumped up to the upstream tank 7, the closed air chamber of the downstream tank 4 has a negative pressure. As a result, air is sucked from the nozzles of the recording head that is not yet filled with ink, and the air intermittently enters the downstream tank 4 via the ink discharge path 12. For this reason, a slight negative pressure is detected by the pressure sensor 31.

第2実施形態では、上流タンク7の下方にインク供給経路11が設けられているため、汲み上げられたインクは、インク供給経路11に順次流れ込む。弁15は開いているので、インクは水頭圧でインク供給経路11を降下し、記録ヘッド2に流入する。インクが記録ヘッド2に流入したときには、弁13が既に閉じられていることから、図9を用いて説明したことと同様のことが起こり、インクはノズル孔101bにメニスカスを順次形成する。ノズル孔101bが全て塞がれることによって、下流タンク4の内部は外気から遮断される。この圧力変化が圧力センサ31で検出され、圧力センサ31は、ノズルが塞がれる前よりも大きな負圧を検出する。   In the second embodiment, since the ink supply path 11 is provided below the upstream tank 7, the pumped ink sequentially flows into the ink supply path 11. Since the valve 15 is open, the ink descends the ink supply path 11 by the water head pressure and flows into the recording head 2. When the ink flows into the recording head 2, the valve 13 is already closed, so the same thing as described with reference to FIG. 9 occurs, and the ink sequentially forms a meniscus in the nozzle hole 101b. When all the nozzle holes 101b are closed, the inside of the downstream tank 4 is blocked from the outside air. This pressure change is detected by the pressure sensor 31, and the pressure sensor 31 detects a negative pressure larger than that before the nozzle is blocked.

下流タンク4から汲み上げられたインクが、上流タンク7からインク供給経路11を経由して記録ヘッド2のノズル孔101bを満たすまでにかかる時間が、図11のタイムチャートに時間T7で示されている。この間は、ノズルから空気が吸い込まれるため、僅かな負圧しか検出されない。その後、ノズル孔101bがインクで塞がれたタイミングで、圧力センサ31の負圧が−3.5kPaになるようにポンプ5の回転数を制御する。インク排出経路12を通ってインクが下流タンク4に流入すると、循環経路全体にインクが満たされた状態となる。   The time taken for the ink pumped from the downstream tank 4 to fill the nozzle holes 101b of the recording head 2 via the ink supply path 11 from the upstream tank 7 is shown as time T7 in FIG. . During this time, since air is sucked from the nozzle, only a slight negative pressure is detected. Thereafter, at the timing when the nozzle hole 101b is blocked with ink, the rotational speed of the pump 5 is controlled so that the negative pressure of the pressure sensor 31 becomes −3.5 kPa. When ink flows into the downstream tank 4 through the ink discharge path 12, the entire circulation path is filled with ink.

ステップS27において、上流タンクの液面センサ27がインク有りを検出したならば(No)、ポンプ5を停止し、弁13を開いて、インク補給弁22を閉じて(ステップS29)補給を停止する。下流タンク4には、この時点でノズル孔101bから空気が入り込んでいるため、循環経路に十分なインクが満たされていないことが想定される。また、下流タンクの液面センサ26と上流タンクの液面センサ27との両方がインク有りを検出した状態では、経路内のインク量が過剰な可能性もある。   In step S27, if the liquid level sensor 27 in the upstream tank detects the presence of ink (No), the pump 5 is stopped, the valve 13 is opened, the ink supply valve 22 is closed (step S29), and the supply is stopped. . Since air has entered the downstream tank 4 from the nozzle hole 101b at this time, it is assumed that the circulation path is not filled with sufficient ink. Further, when both the liquid level sensor 26 in the downstream tank and the liquid level sensor 27 in the upstream tank detect the presence of ink, the amount of ink in the path may be excessive.

そこで、液面センサ27がインク有りを検出した状態で、一旦停止させているが、続いて、上流タンク7の液面を調整する動作を行う。まず、弁15が開いた状態(弁13も開状態)で、液面センサ27がインク有り/無しを検出する(ステップS30)。検出結果がインク有りであれば(No)、水頭差により上流タンク7から記録ヘッド2を経由して下流タンク4へインクを流入する。そして、液面センサ27がインク無しを検出したら(Yes)、弁15を閉じる(ステップS31)。この時間が、図11のタイムチャートに時間T8で示される。   Therefore, the liquid level sensor 27 is temporarily stopped in a state where ink is detected. Subsequently, an operation for adjusting the liquid level in the upstream tank 7 is performed. First, in a state where the valve 15 is opened (the valve 13 is also opened), the liquid level sensor 27 detects the presence / absence of ink (step S30). If the detection result is that ink is present (No), ink flows from the upstream tank 7 to the downstream tank 4 via the recording head 2 due to a water head difference. When the liquid level sensor 27 detects the absence of ink (Yes), the valve 15 is closed (step S31). This time is indicated by time T8 in the time chart of FIG.

次に、下流タンク4の液面を調整する動作を行う。この時点で下流タンクの液面センサ26がインク無しを検出しているので、液面センサ26が下流タンク4内のインク有り/無しを検出する(ステップS32)。検出結果がインク無しであれば(Yes)、インク補給弁22を開いて(ステップS33)インクを補給する。この補給時間は、図11のタイムチャートに時間T9で示される。検出結果がインク有りになれば(No)、インク補給弁22を閉じる(ステップS34)。   Next, the operation of adjusting the liquid level in the downstream tank 4 is performed. At this time, since the liquid level sensor 26 in the downstream tank detects the absence of ink, the liquid level sensor 26 detects the presence / absence of ink in the downstream tank 4 (step S32). If the detection result is that there is no ink (Yes), the ink supply valve 22 is opened (step S33) to supply ink. This replenishment time is indicated by time T9 in the time chart of FIG. If the detection result is that ink is present (No), the ink supply valve 22 is closed (step S34).

上述の一連の動作が終了した状態で、循環経路にはインクが満たされ、液面センサ26、27の一方がインク無しを検出して適正なインク量が経路内に入った状態となる。万一、下流タンク4内の液面が下がりすぎたためにインク経路10にインクが満たされていなかったとしても、上流タンク7、インク供給経路11、記録ヘッド2、インク排出経路12、下流タンク4にインクが満たされていれば、次の循環動作を正常に開始することが可能であるので問題ない。   In a state where the above-described series of operations has been completed, the circulation path is filled with ink, and one of the liquid level sensors 26 and 27 detects the absence of ink, and an appropriate amount of ink enters the path. Even if the ink path 10 is not filled with ink because the liquid level in the downstream tank 4 is too low, the upstream tank 7, the ink supply path 11, the recording head 2, the ink discharge path 12, and the downstream tank 4. If the ink is full, the next circulation operation can be started normally, and there is no problem.

第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、記録ヘッドにインクが満たされる過程においてノズルからインクが外部に漏れ出ることは無い。   Also in the second embodiment, as in the first embodiment, ink does not leak out from the nozzles in the process of filling the recording head with ink.

第2実施形態においても、一連の初期充填動作の後に、図8に示すフローチャートで与えられる循環動作が実施される。   Also in the second embodiment, the circulation operation given by the flowchart shown in FIG. 8 is performed after a series of initial filling operations.

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
1.供給経路から自重でインクを記録ヘッドに供給しながら、下流タンク側を負圧にすることで、ノズルを密閉しなくてもインクがノズルから出ることなく、供給経路から帰還経路へインクが流れ、経路全体にインクを満たすことが可能である。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
1. By supplying the ink to the recording head by its own weight from the supply path, the downstream tank side is set to a negative pressure, so that the ink flows from the supply path to the return path without the nozzle being sealed, It is possible to fill the entire path with ink.

2.供給経路から記録ヘッドにインクが供給されてすぐのタイミングで下流タンク側を負圧にすることで、記録ヘッド内のインクがノズルから外部に出ないうちに記録ヘッド内を負圧にすることができ、同時に、下流タンク側を負圧に設定する手段が、下流タンク側を密閉し下流タンク内のインクを上流タンク側に送液する手段であった場合、負圧にする時間を最小限とすることで、下流タンク側のインクが上流タンク側に移動して、下流タンク側が空になってしまい再充填が必要になることを避けることができる。
また、下流タンク側が空になることで、空気がインク帰路経路に混入し、経路内に気泡が入るのを回避することができる。
2. By making negative pressure on the downstream tank side immediately after ink is supplied from the supply path to the print head, the pressure in the print head can be made negative before the ink in the print head comes out of the nozzle. At the same time, when the means for setting the negative pressure on the downstream tank side is a means for sealing the downstream tank side and feeding the ink in the downstream tank to the upstream tank side, the time for making the negative pressure is minimized. By doing so, it is possible to avoid that the ink on the downstream tank side moves to the upstream tank side and the downstream tank side becomes empty and refilling is necessary.
Further, since the downstream tank side is emptied, it is possible to prevent air from entering the ink return path and bubbles from entering the path.

3.上流タンク側から供給経路にインクが供給されて記録ヘッドに達しないタイミングで下流タンク側を負圧にすることで、記録ヘッド内のインクがノズルから外部に出ないうちに記録ヘッド内を負圧にすることができ、同時に、下流タンク側を負圧に設定する手段が、下流タンク側を密閉し下流タンク内のインクを上流タンク側に送液する手段であった場合、負圧にする時間を最小限とすることで、下流タンク側のインクが上流タンク側に移動して、下流タンク側が空になってしまい再充填が必要になることを避けることができる。
また、下流タンク側が空になることで、空気がインク帰路経路に混入し、経路内に気泡が入るのを回避することができる。
3. By setting negative pressure on the downstream tank side when ink is supplied from the upstream tank side to the supply path and does not reach the print head, negative pressure is generated in the print head before the ink in the print head comes out of the nozzle. At the same time, if the means for setting the negative pressure on the downstream tank side is a means for sealing the downstream tank side and feeding the ink in the downstream tank to the upstream tank side, the time for making the negative pressure By minimizing this, it can be avoided that the ink on the downstream tank side moves to the upstream tank side and the downstream tank side becomes empty and refilling is necessary.
Further, since the downstream tank side is emptied, it is possible to prevent air from entering the ink return path and bubbles from entering the path.

4.下流タンク側の負圧設定を、インク物性とノズル孔周長で決まるメニスカス耐性圧力P1と、ノズルから下流タンク側までの水頭差δ1とを考慮した(P1−δ1)よりも小さな負圧に設定することで、インクがノズルに達してメニスカスを形成した後、負圧でメニスカスが壊れることが無い。かくして、ノズルから気泡が下流タンク側に流れることが無く、気泡形成を抑え、短時間でインクの充填が可能となる。 4). The negative pressure setting on the downstream tank side is set to a negative pressure smaller than (P1−δ1) in consideration of the meniscus resistance pressure P1 determined by the ink physical properties and the nozzle hole circumference and the water head difference δ1 from the nozzle to the downstream tank side. Thus, after the ink reaches the nozzle and forms a meniscus, the meniscus is not broken by negative pressure. Thus, bubbles do not flow from the nozzle to the downstream tank side, bubble formation is suppressed, and ink can be filled in a short time.

1…インクジェットプリンタ、2…記録ヘッド、3…インクボトル、4…下流タンク、5…ポンプ、6…熱交換器、7…上流タンク、8…廃液ボトル、9…空気フィルタ、10…インク経路、11…インク供給経路、12…インク排出経路、13…大気開放弁、14…大気開放経路、15…大気開放弁、16…大気開放経路、17…オーバーフロー経路、18…廃液経路、19、20、21…大気開放経路、22…インク補給弁、23…インク補給経路、24、25…アクチュエータ、26、27…液面センサ、28…熱交換流路、29…ペルチェ素子、30…ファン、31…圧力センサ、32…フィルタ、33…記録媒体、34…ベルト搬送ユニット、35…記録ヘッドホルダ、36…冷却ファン、37…ヒータ、101…ノズルプレート、101a…ノズル面、101b…ノズル孔、102…枠、103…ベース、103a…孔、103b…孔、103c…電極接続面、104…圧電素子、104a…チャンネル、105…流路部材、105a…往路経路、105b…復路経路、106…流路部材、106a…凸部、106b…接続流路、107、108…インクポート、109…FPC、110…ICドライブ、111…固定部材、111c、111d…穴、112、113…記録ヘッドカバー、112a、113a…放熱突起、114、115…温度センサ、116…インクセンサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet printer, 2 ... Recording head, 3 ... Ink bottle, 4 ... Downstream tank, 5 ... Pump, 6 ... Heat exchanger, 7 ... Upstream tank, 8 ... Waste liquid bottle, 9 ... Air filter, 10 ... Ink path, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Ink supply path, 12 ... Ink discharge path, 13 ... Atmospheric release valve, 14 ... Atmospheric release path, 15 ... Atmospheric release valve, 16 ... Atmospheric release path, 17 ... Overflow path, 18 ... Waste liquid path, 19, 20, DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Air release path | route, 22 ... Ink supply valve, 23 ... Ink supply path, 24, 25 ... Actuator, 26, 27 ... Liquid level sensor, 28 ... Heat exchange flow path, 29 ... Peltier element, 30 ... Fan, 31 ... Pressure sensor, 32 ... filter, 33 ... recording medium, 34 ... belt transport unit, 35 ... recording head holder, 36 ... cooling fan, 37 ... heater, 101 ... nozzle plate DESCRIPTION OF SYMBOLS 101a ... Nozzle surface, 101b ... Nozzle hole, 102 ... Frame, 103 ... Base, 103a ... Hole, 103b ... Hole, 103c ... Electrode connection surface, 104 ... Piezoelectric element, 104a ... Channel, 105 ... Channel member, 105a ... Outward path Route, 105b ... Return path, 106 ... Flow path member, 106a ... Projection, 106b ... Connection flow path, 107, 108 ... Ink port, 109 ... FPC, 110 ... IC drive, 111 ... Fixing member, 111c, 111d ... Hole , 112, 113... Print head cover, 112a, 113a ... heat radiation protrusion, 114, 115 ... temperature sensor, 116 ... ink sensor.

Claims (5)

インクを吐出する記録ヘッドと、
この記録ヘッドに供給するためのインクを収容する上流タンクと、この上流タンクと前記記録ヘッドとの間を連通し、インクを流通する第1のインク経路とを有し、前記記録ヘッドよりも重力方向上方に配置されるインク供給経路と、
前記記録ヘッドから排出されるインクを収容する下流タンクと、前記下流タンクと前記記録ヘッドとの間を連通し、インクを流通する第2のインク経路とを有するインク帰還経路と、
前記インク供給経路と前記インク帰還経路との間を連通し、インクを流通する第3のインク経路と、
前記インク帰還経路内を負圧にするための負圧設定手段と、
を有するインク循環経路を具備するインクジェットプリンタにおいて、
前記インク供給経路からインクの自重によってインクを記録ヘッドに供給すると共に、前記負圧設定手段によって前記インク帰還経路を負圧に設定することで、記録ヘッド内にインクを充填させることを特徴とするインク充填方法。
A recording head for ejecting ink;
An upstream tank that stores ink to be supplied to the recording head, and a first ink path that communicates between the upstream tank and the recording head and circulates the ink. An ink supply path disposed above in the direction;
An ink return path having a downstream tank that stores ink discharged from the recording head, and a second ink path that communicates between the downstream tank and the recording head and circulates the ink;
A third ink path that communicates between the ink supply path and the ink return path and distributes the ink;
Negative pressure setting means for making negative pressure in the ink feedback path;
In an ink jet printer having an ink circulation path having
The ink is supplied to the recording head from the ink supply path by its own weight, and the recording head is filled with ink by setting the ink feedback path to a negative pressure by the negative pressure setting means. Ink filling method.
前記負圧設定手段は、前記インク供給経路から供給されたインクが記録ヘッド内に到達した後に、前記インク帰還経路を負圧に設定することを特徴とする請求項1記載のインク充填方法。   2. The ink filling method according to claim 1, wherein the negative pressure setting means sets the ink feedback path to a negative pressure after the ink supplied from the ink supply path reaches the inside of the recording head. 前記負圧設定手段は、上流タンクから供給されたインクが前記インク供給経路に到達した後で、前記記録ヘッドに到達する前に、前記インク帰還経路を負圧に設定することを特徴とする請求項1記載のインク充填方法。   The negative pressure setting means sets the ink return path to a negative pressure after the ink supplied from the upstream tank reaches the recording head after reaching the ink supply path. Item 2. The ink filling method according to Item 1. インクを吐出する記録ヘッドと、
この記録ヘッドに供給するためのインクを収容する上流タンクと、この上流タンクと前記記録ヘッドとの間を連通し、インクを流通する第1のインク経路とを有するインク供給経路と、
前記記録ヘッドから排出されるインクを収容する下流タンクと、この下流タンクと前記記録ヘッドとの間を連通し、インクを流通する第2のインク経路とを有するインク帰還経路と、
前記インク供給経路と前記インク帰還経路との間を連通し、インクを流通する第3のインク経路と、
前記インク供給経路内のインクを記録ヘッドに供給するためのインク供給手段と、
前記インク帰還経路内を負圧にするための負圧設定手段と、
を有するインク循環経路を具備するインクジェットプリンタにおいて、
前記インク供給手段によってインクをインク供給経路から記録ヘッドに向けて供給すると共に、前記負圧設定手段によって前記インク帰還経路を負圧に設定することで、記録ヘッド内にインクを充填させることを特徴とするインク充填方法。
A recording head for ejecting ink;
An ink supply path having an upstream tank that stores ink to be supplied to the recording head, and a first ink path that communicates between the upstream tank and the recording head and distributes the ink;
An ink return path having a downstream tank that stores ink discharged from the recording head, and a second ink path that communicates between the downstream tank and the recording head and distributes the ink;
A third ink path that communicates between the ink supply path and the ink return path and distributes the ink;
Ink supply means for supplying ink in the ink supply path to the recording head;
Negative pressure setting means for making negative pressure in the ink feedback path;
In an ink jet printer having an ink circulation path having
The ink is supplied from the ink supply path toward the recording head by the ink supply means, and the ink is filled in the recording head by setting the ink feedback path to a negative pressure by the negative pressure setting means. Ink filling method.
インクの表面張力N、ノズルの周長L、充填後のノズルから下流タンクの液面までの水頭圧δ1であり、前記負圧設定手段による下流タンクの負圧Pが、P>−(N/L−δ1)に設定されることを特徴とする請求項1又は4記載のインク充填方法。   The surface tension N of the ink, the peripheral length L of the nozzle, the water head pressure δ1 from the nozzle after filling to the liquid level of the downstream tank, and the negative pressure P of the downstream tank by the negative pressure setting means is P> − (N / The ink filling method according to claim 1, wherein the ink filling method is set to L−δ1).
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