JP2005193623A - Liquid ejector, and air-bubble removing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェットプリンタ等の液体吐出装置において、液体中に含まれる気泡を除去し、気泡に起因する吐出不良の発生を防止した液体吐出装置及び液体吐出装置の気泡除去方法に係るものであり、詳しくは、連続的又は定期的に気泡を除去することで、吐出安定性を向上させた技術に関するものである。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus that removes bubbles contained in a liquid and prevents the occurrence of ejection failure due to the bubbles in a liquid ejection apparatus such as an ink jet printer, and a bubble removal method for the liquid ejection apparatus. Specifically, the present invention relates to a technique that improves ejection stability by removing bubbles continuously or periodically.
インクジェットプリンタのインクは、インク流路の内壁に付着していた気泡が滞留したり、又は、インク中に飽和状態で溶け込んでいた空気が気泡となって、インク中に気泡が含まれるようになる場合がある。
そして、この気泡がプリンタヘッドに運ばれ、インク液室内に残留すると、インクの不吐出や不完全吐出等の吐出不良が生じることとなる。
Ink of an ink jet printer is accumulated in bubbles that have adhered to the inner wall of the ink flow path, or air that has been dissolved in the ink in a saturated state becomes bubbles, and bubbles are included in the ink. There is a case.
If these bubbles are carried to the printer head and remain in the ink liquid chamber, ejection failure such as non-ejection or incomplete ejection of ink occurs.
そのため、吐出不良を防止すべく、従来より、インク中に含まれる気泡を除去する種々の技術が開示されている。
すなわち、ノズル閉鎖部材と、インクを吸引するインクポンプとを有するインク吸引ユニットにより、インクが初期充填された後に、ノズルからインクを吸引してインク流路内の気泡を除去する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
That is, a technique is known in which an ink suction unit having a nozzle closing member and an ink pump for sucking ink removes bubbles in the ink flow path by sucking ink from the nozzle after the ink is initially filled. (For example, refer to Patent Document 1).
また、ノズル密閉手段と、インクタンクからインク液室にインクを圧送するインクポンプとを備え、ノズルを密閉した状態でインクポンプを作動させ、インク排出通路を通してインクを循環させることにより、インク流路内の気泡をインクとともにインクタンク内へ排出するようにした技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。ここで、インクポンプの作動は、循環信号の有無に基づいている。
上記の特許文献１の技術では、気泡を含むインクをノズルから吸引するために、ノズルの周辺を閉鎖しておく必要がある。
また、上記の特許文献２の技術では、インクを圧送した際にノズルからインクが漏れないように、ノズルを密閉しておく必要がある。
In the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to close the periphery of the nozzle in order to suck ink containing bubbles from the nozzle.
In the technique disclosed in Patent Document 2, it is necessary to seal the nozzle so that the ink does not leak from the nozzle when the ink is pumped.
したがって、上記の特許文献１に開示されたノズル閉鎖部材や、上記の特許文献２に開示されたノズル密閉手段は、外部にインクが漏れ出さないように、確実に閉鎖又は密閉できるものでなければならない。
しかも、上記の特許文献１及び特許文献２の技術においては、いずれも、気泡除去の実施中には、ノズルからインクを吐出することができなくなるため、画像形成のための印画処理が全く行えない。
Therefore, the nozzle closing member disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 and the nozzle sealing means disclosed in the above-mentioned Patent Document 2 are not capable of being reliably closed or sealed so that ink does not leak outside. Don't be.
In addition, in both of the techniques disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, ink cannot be ejected from the nozzles during the bubble removal, and therefore no print processing for image formation can be performed. .
また、上記の特許文献１の技術では、インクの初期充填が、気泡除去の開始基準となっており、初期充填時から一定時間経過後に気泡の除去が行われる。そのため、インクの充填間隔が変われば、気泡除去の頻度も変わってしまう。したがって、プリンタの動作状況や使用者の取扱い方の違い等に左右され、結果的に不定期に、気泡の除去が行われることとなる。なお、上記の特許文献２の技術では、循環信号の有無が気泡除去の開始基準となるが、どのような場合に循環信号が発信されるかの開示はない。 Further, in the technique of the above-mentioned Patent Document 1, the initial filling of the ink is a reference for starting the bubble removal, and the bubbles are removed after a predetermined time has elapsed since the initial filling. For this reason, if the ink filling interval changes, the frequency of bubble removal also changes. Therefore, depending on the operating status of the printer and the handling method of the user, the bubbles are removed irregularly as a result. In the technique disclosed in Patent Document 2, the presence / absence of a circulation signal is a reference for starting bubble removal, but there is no disclosure as to when the circulation signal is transmitted.
このように、上記の特許文献１及び特許文献２の技術では、ノズル閉鎖部材やノズル密閉手段が必要となる。
しかし、ノズル閉鎖部材やノズル密閉手段を設けると、装置が複雑化し、生産性及び経済性が悪くなるという問題がある。また、ノズル部分の閉鎖又は密閉状態が不十分であると、インク漏れが生じるという問題がある。
As described above, the techniques of Patent Document 1 and Patent Document 2 described above require the nozzle closing member and the nozzle sealing means.
However, when the nozzle closing member or the nozzle sealing means is provided, there is a problem that the apparatus becomes complicated and the productivity and the economical efficiency are deteriorated. Further, when the nozzle portion is not sufficiently closed or sealed, there is a problem that ink leakage occurs.
特に、印画幅分のラインヘッドを形成するライン方式のプリンタの場合には、ヘッドを移動させて印画を行うシリアル方式のプリンタに比べ、ノズルの形成範囲が非常に広くなる。そのため、インク漏れが生じないようにノズル部分を閉鎖又は密閉することは、実際上極めて困難である。 In particular, in the case of a line-type printer that forms a line head corresponding to the print width, the nozzle formation range is very wide compared to a serial-type printer that moves the head to print. Therefore, it is actually very difficult to close or seal the nozzle portion so that ink leakage does not occur.
さらに、ノズル部分の閉鎖や密閉によって、気泡除去の実施中に印画処理が全く行えないという状況は、プリンタの高速化という技術的な流れに著しく反することとなる。すなわち、印画の待ち時間を減少させるべく、インクの吐出サイクルの短縮化が図られているところであるが、気泡除去のために印画処理が開始できないと、全体的な待ち時間が増えてしまう。 Furthermore, the situation in which the printing process cannot be performed at all during the bubble removal due to the closing or sealing of the nozzle part is extremely contrary to the technical flow of speeding up the printer. In other words, in order to reduce the waiting time for printing, the ink ejection cycle is being shortened. However, if the printing process cannot be started to remove bubbles, the overall waiting time increases.
さらにまた、気泡を除去するとしても、それが不定期に実施されるのであれば、プリンタの性能維持期間に差異が生じる。すなわち、気泡除去の間隔が短いときは問題ないが、間隔が長いときは、当然ながらインク中に含まれる気泡が多くなり、吐出安定性に悪影響を及ぼすことがある。 Furthermore, even if the bubbles are removed, if they are performed irregularly, there is a difference in the performance maintenance period of the printer. That is, there is no problem when the interval of bubble removal is short, but naturally, when the interval is long, the number of bubbles contained in the ink increases, which may adversely affect ejection stability.
しかも、本件出願人は、未開示の先願技術である特願２００３−３７３４３、特願２００２−３６０４０８、及び特願２００３−５５２３６等により、ノズルから吐出するインク液滴の吐出方向を複数の方向に可変とすることで、高品位な印画を可能とした技術を、既に提案している。
このように、ノズルから吐出するインク液滴の吐出方向を積極的に変化させる技術を用いる場合には、その前提として、特に、インク液滴の吐出安定性が優れていることが要求される。
In addition, the applicant of the present application has disclosed a plurality of directions for ejecting ink droplets ejected from the nozzle according to Japanese Patent Application Nos. 2003-37343, 2002-360408, and 2003-55236, which are undisclosed prior application technologies. We have already proposed a technology that enables high-quality printing by making it variable.
As described above, when using a technique for positively changing the ejection direction of the ink droplets ejected from the nozzle, it is particularly required that the ejection stability of the ink droplets be excellent.
また、本件出願人は、未開示の先願技術である特願２００３−３６４９３９、特願２００３−３６４９４０、特願２００３−３６４９４１、及び特願２００３−３６４９４２により、インク流路内に負圧を発生させ、インク流路内のインクをインクタンクとの間で循環させることで、循環時のノズルからのインク漏れを防止しつつ、インクに含まれる気泡を除去する技術を、既に提案している。
しかし、気泡除去の実施頻度や、気泡除去と印画処理とが干渉した場合の問題等について、さらなる改良の余地がある。
In addition, the present applicant generates negative pressure in the ink flow path according to Japanese Patent Application Nos. 2003-364939, 2003-364940, 2003-364944, and 2003-364944, which are undisclosed prior application technologies. In addition, there has already been proposed a technique for removing bubbles contained in ink while preventing ink leakage from the nozzles during circulation by circulating ink in the ink flow path between the ink tanks.
However, there is room for further improvement regarding the frequency of air bubble removal, problems when air bubble removal and the printing process interfere with each other.
したがって、本発明が解決しようとする課題は、インク中の気泡を除去して吐出不良を防止しつつ、生産性及び経済性に優れ、印画時間への影響を少なくすることができ、吐出安定性の向上が図れ、かつ、ライン方式のインクジェットプリンタにも容易に適用可能な気泡除去方法を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to eliminate the bubbles in the ink and prevent the ejection failure, while being excellent in productivity and economy, reducing the influence on the printing time, and the ejection stability. It is an object of the present invention to provide a bubble removal method that can be easily applied to a line-type inkjet printer.
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、複数のエネルギー発生素子を一定間隔で一方向に配列したヘッドチップと、液滴を吐出するためのノズルを形成したノズルシートと、前記ヘッドチップの前記エネルギー発生素子の形成面と前記ノズルシートとの間に積層され、各前記エネルギー発生素子と各前記ノズルとの間に液室を形成するための液室形成部材と、前記ヘッドチップの全ての前記液室と連通する共通の液体流路を形成するための共通流路部材とを備え、前記エネルギー発生素子により、前記液室内の液体を液滴として前記ノズルから吐出する液体吐出装置であって、前記共通流路部材と接続され、前記液体流路内の気泡を含む液体を前記ノズル以外より排出して、前記液体流路内の気泡を除去する気泡除去手段と、前記気泡除去手段を連続的又は定期的に作動させ、前記気泡除去手段による気泡除去動作と、液滴の吐出に関連する吐出関連動作とが同時に行われることとなる場合には、前記気泡除去動作よりも前記吐出関連動作を優先させる制御手段とを備えることを特徴とする。
The present invention solves the above-described problems by the following means.
The invention according to claim 1, which is one of the present invention, includes a head chip in which a plurality of energy generating elements are arranged in one direction at regular intervals, a nozzle sheet on which nozzles for discharging droplets are formed, and A liquid chamber forming member which is laminated between the formation surface of the energy generating element of the head chip and the nozzle sheet, and forms a liquid chamber between the energy generating element and the nozzle; and the head chip And a common flow path member for forming a common liquid flow path that communicates with all the liquid chambers, and the energy generating element discharges the liquid in the liquid chamber as droplets from the nozzles A bubble removing means connected to the common channel member, for discharging the liquid containing bubbles in the liquid channel from other than the nozzle, and removing the bubbles in the liquid channel; If the removal means is operated continuously or periodically, and the bubble removal operation by the bubble removal means and the discharge-related operation related to the droplet discharge are performed simultaneously, the bubble removal operation is more effective than the bubble removal operation. Control means for giving priority to the discharge-related operation.
また、本発明の他の１つである請求項７に記載の発明は、上記の請求項１の液体吐出装置の気泡除去方法であって、前記気泡除去手段による気泡除去動作と、液滴の吐出に関連する吐出関連動作とが同時に行われることとなる場合には、前記制御手段により、前記気泡除去動作よりも前記吐出関連動作を優先させることを特徴とする。 The invention according to claim 7, which is another aspect of the present invention, is the bubble removal method of the liquid ejection device according to claim 1, wherein the bubble removal operation by the bubble removal means, When the discharge-related operation related to the discharge is performed at the same time, the control unit gives priority to the discharge-related operation over the bubble removing operation.
上記の発明においては、全ての液室と連通する共通の液体流路内の気泡は、気泡除去手段によって除去される。そして、気泡除去手段は、制御手段によって連続的又は定期的に作動する。したがって、気泡の量は、常に一定の基準値以下となり、吐出安定性が向上する。 In the above invention, the bubbles in the common liquid flow path communicating with all the liquid chambers are removed by the bubble removing means. The bubble removing means is operated continuously or periodically by the control means. Therefore, the amount of bubbles is always below a certain reference value, and the discharge stability is improved.
ここで、気泡除去手段は、液体流路を形成するための共通流路部材と接続されており、液体流路内の気泡を含む液体を排出する。ただし、ノズルを塞ぐ必要がないので、気泡の除去が、液滴の吐出に対する直接的な妨げとなることはない。そのため、基本的には、液滴の吐出に関連する吐出関連動作と無関係に、連続的又は定期的に気泡除去動作を行うことができる。 Here, the bubble removing means is connected to a common channel member for forming the liquid channel, and discharges the liquid containing the bubbles in the liquid channel. However, since it is not necessary to close the nozzle, the removal of bubbles does not directly hinder the discharge of the droplets. Therefore, basically, the bubble removal operation can be performed continuously or periodically regardless of the discharge-related operation related to the discharge of the droplet.
しかし、気泡除去動作と、吐出関連動作とを同時に行うと、不都合が生じることが考えられる。特に、吐出関連動作がノズルから液滴を吐出する印画処理動作である場合には、液体流路内の液体が気泡除去手段とノズルとの両方に流れることとなるので、一方の動作が他方の動作に影響する。 However, it may be inconvenient if the bubble removal operation and the discharge-related operation are performed simultaneously. In particular, when the discharge-related operation is a print processing operation that discharges droplets from a nozzle, the liquid in the liquid flow channel flows to both the bubble removing means and the nozzle, so that one operation is the other. It affects the operation.
そこで、上記の発明においては、例えば印画処理動作中に気泡除去動作の開始タイミングとなる場合のように、気泡除去動作と、吐出関連動作とが同時に行われることとなる場合には、制御手段により、気泡除去動作よりも吐出関連動作を優先させ、吐出関連動作に影響を及ぼさないようにしている。そして、それ以外は、液体吐出装置の状況に全く関係なく、連続的又は定期的に気泡を除去するようにしている。 Therefore, in the above invention, when the bubble removal operation and the discharge-related operation are performed simultaneously, for example, when the bubble removal operation is started during the print processing operation, the control means The discharge related operation is prioritized over the bubble removing operation so that the discharge related operation is not affected. Other than that, the bubbles are removed continuously or periodically regardless of the state of the liquid ejection apparatus.
なお、気泡除去動作よりも吐出関連動作を優先させるということは、必ずしも気泡除去手段を停止させ、気泡除去動作を中断させることを意味するものではない。すなわち、吐出関連動作が気泡除去動作に影響されないようにすることを意味しており、例えば気泡除去手段を停止させず、液体流路内の気泡を含む液体の排出量を通常よりも減らす等しても良い。 Note that giving priority to the ejection-related operation over the bubble removing operation does not necessarily mean that the bubble removing unit is stopped and the bubble removing operation is interrupted. In other words, it means that the discharge-related operation is not affected by the bubble removal operation. For example, the bubble removal means is not stopped, and the discharge amount of the liquid containing bubbles in the liquid flow path is reduced than usual. May be.
本発明の液体吐出装置及び液体吐出装置の気泡除去方法によれば、液体の充填、液体の状態、液体の吐出量、液体吐出装置の稼働時間等に関係なく、連続的又は定期的に液体中の気泡が除去されるので、液体吐出装置の動作状況や使用者の取扱い方の違い等によって生じていた液体吐出装置の性能維持期間の差異を低減することが可能となり、吐出安定性が向上する。
また、気泡除去動作と、吐出関連動作とが同時に行われることとなる場合には、気泡除去動作よりも吐出関連動作が優先されるので、吐出安定性を保ちながらも、印画の待ち時間が最小限となり、使用者にとって使いやすいものとなる。
According to the liquid ejecting apparatus and the bubble removing method of the liquid ejecting apparatus of the present invention, the liquid ejecting apparatus continuously or periodically in the liquid regardless of the filling of the liquid, the state of the liquid, the amount of ejected liquid, the operating time of the liquid ejecting apparatus, etc. Since the air bubbles are removed, it is possible to reduce the difference in the performance maintenance period of the liquid ejection device caused by the difference in the operation status of the liquid ejection device and the handling method of the user, and the ejection stability is improved. .
In addition, when the bubble removal operation and the discharge-related operation are performed at the same time, the discharge-related operation has priority over the bubble removal operation, so the print waiting time is minimized while maintaining the discharge stability. Therefore, it becomes easy for the user to use.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本発明における液体吐出装置は、下記実施形態では、印画幅分のラインヘッド１０を形成したライン方式のインクジェットプリンタに相当する。そして、このインクジェットプリンタは、Ａ４サイズのカラー対応のものとなっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following embodiment, the liquid ejection apparatus according to the present invention corresponds to a line-type inkjet printer in which the
また、下記実施形態において、吐出する液体はインクであり、インクを収容する液室がインク液室１２で、ノズル１８から吐出される微少量（例えば数ピコリットル）のインクがインク液滴である。さらに、下記実施形態では、エネルギー発生素子として発熱抵抗体１３を使用しており、この発熱抵抗体１３は、インク液室１２の一面（底壁部分）をも構成している。さらにまた、下記実施形態において、液室形成部材は、インク液室１２の側壁を構成しているバリア層１５に相当する。
Further, in the following embodiment, the liquid to be ejected is ink, the liquid chamber containing the ink is the
そして、下記実施形態におけるインクジェットプリンタのラインヘッド１０は、Ａ４サイズのカラー対応であるから、インク液室１２、発熱抵抗体１３及びノズル１８は、各色ごとに、Ａ４サイズの印画幅相当数だけある。ただし、同色のインクを収容する全てのインク液室１２は、共通流路部材２０によって形成された共通のインク流路２１（本発明の液体流路に相当）で連通している。
In addition, since the
図１は、本実施形態のインクジェットプリンタを示す断面図である。
図１に示すように、インクジェットプリンタのプリンタ本体５１は、被記録媒体である印画紙の給紙トレイや排紙トレイ、印画紙の搬送装置等を備えている。そして、プリンタ本体５１内には、カラー対応のラインヘッド１０が装着されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the ink jet printer of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, a printer
ここで、ラインヘッド１０は、４色のインクを吐出する。すなわち、４個のインクカートリッジ４１には、それぞれＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（ブラック）の４色のインクが充填されており、各インクカートリッジ４１の底面部から液体流路（図示せず）を通ってインクが供給される。なお、各インクカートリッジ４１は、プリンタ本体５１からそれぞれ着脱自在となっている。
Here, the
また、ラインヘッド１０には、クリーニングローラ３１を備えたヘッドキャップユニット３０が装着されている（図１中のヘッドキャップユニット詳細図参照）。このヘッドキャップユニット３０は、上面が開口した浅い箱状のもので、ノズルシート１７の外側（インク吐出面側）に配置されている。そして、モータ等の移動手段により、図１の左右方向に移動する。なお、ヘッドキャップユニット３０は、図１の右方向に移動した状態でラインヘッド１０から取り外すことができ、図１の左方向に戻った状態になると再びラインヘッド１０に装着される。
Further, a
図１に示す本実施形態のインクジェットプリンタで印画するには、最初に、図１の右方向にヘッドキャップユニット３０を移動させ、ノズルシート１７の外面（インク吐出面）を開ける。そして、給紙トレイから印画紙を搬送する。続いて、印画情報に基づいて、ラインヘッド１０の下側で印画紙を精密に紙送りしながら、ノズルシート１７のノズルから４色のインク液滴を適宜吐出する。したがって、印画紙上に、文字や画像等がカラーで印画されることとなる。
In order to print with the ink jet printer of the present embodiment shown in FIG. 1, first, the
一方、インクジェットプリンタの停止中は、ヘッドキャップユニット３０が図１の左方向に移動し、ノズルシート１７の外面（インク吐出面）を全面的に覆うように閉じる。したがって、ノズルシート１７に埃が付着したり傷が付くようなことはなく、ノズルの乾燥や目詰まりも防止される。
On the other hand, while the ink jet printer is stopped, the
また、ヘッドキャップユニット３０内のクリーニングローラ３１は、スポンジ等の弾性変形が可能な多孔質体からなるもので、ノズルシート１７の長手方向と平行に取り付けられている。そして、ヘッドキャップユニット３０が図１の右方向に移動すると、クリーニングローラ３１がノズルシート１７の外面（インク吐出面）に適度な圧力で接触して従動回転する。したがって、ノズルシート１７に付着したインクや汚れは、クリーニングローラ３１によって除去される。
The cleaning
なお、クリーニングローラー３１に界面活性剤を含浸させておけば、インクが馴染んで吸収されやすくなるので、クリーニング効果が一段と向上する。また、クリーニングローラ３１は、回転しないように、ヘッドキャップユニット３０に固定されていても良く、ブレーキ機構等によって回転を制限し、ノズルシート１７を擦りつつ回転するようにしても良い。
If the cleaning
このように、図１に示すインクジェットプリンタのラインヘッド１０は、ヘッドキャップユニット３０によってノズルシート１７の外面（インク吐出面）に対する埃の付着や傷付きが防止され、ヘッドキャップユニット３０内のクリーニングローラ３１によってノズルシート１７に付着したインクや汚れが除去される。
一方、ノズルシート１７の内面には、複数のヘッドチップが配置され、各インクカートリッジ４１からインクが供給される。
As described above, in the
On the other hand, a plurality of head chips are arranged on the inner surface of the
図２は、図１に示すインクジェットプリンタのラインヘッド１０の分解斜視図である。
図２に示すように、ラインヘッド１０は、ヘッドチップ１９を千鳥状に複数個並設し、これらのヘッドチップ１９の下部を、１枚のノズルシート１７の内面側に貼り合わせて形成される。ここで、ノズルシート１７に形成された各ノズル１８は、全てのヘッドチップ１９の各インク液室（図示せず）に対応する位置にあり、各ノズル１８の相互の間隔は、千鳥状に隣接する部分を含め、全て等間隔となっている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
As shown in FIG. 2, the
また、千鳥状のヘッドチップ１９の列は４列あり、各列ごとに、ヘッドフレーム１６の収容空間１６ａの内部に配置されるようになっている。そして、ヘッドチップ１９の背面であって、ヘッドフレーム１６の収容空間１６ａには、各列ごとに、共通流路部材（図示せず）が取り付けられ、４個のインクカートリッジ（図１参照）からヘッドチップ１９の各列にそれぞれ異なる色のインクが供給される。
Further, there are four rows of staggered head chips 19, and each row is arranged inside the
ここで、ヘッドフレーム１６は、ノズルシート１７に貼り付けられる支持部材であり、１枚でＡ４サイズに対応する幅広のノズルシート１７に剛性を付与している。なお、ヘッドフレーム１６は、厚さが約５ｍｍでノズルシート１７に対応するサイズとなっており、ヘッドチップ１９の各列の各収容空間１６ａの長さを、Ａ４サイズの横幅（約２１ｃｍ）に合わせている。
Here, the
このように、図２に示すラインヘッド１０は、ヘッドチップ１９の各列の各インク液室と、１枚のノズルシート１７に形成された各ノズル１８とが対応している。そして、各インク液室内のインクは、ヘッドチップ１９に配列された発熱抵抗体により、インク液滴として各ノズル１８から吐出され、Ａ４サイズの印画紙上に文字や画像等がカラーで印画される。
As described above, in the
図３は、図２に示すラインヘッド１０のインク液室１２周辺を拡大して示す図であり、図３（ａ）は、その斜視図、図３（ｂ）は、その断面図である。
図３に示すように、ヘッドチップ１９の基板には、複数の発熱抵抗体１３が一定間隔で一方向に配列されている。また、ノズルシート１７には、各発熱抵抗体１３と対応する位置に、それぞれノズル１８が形成されている。そして、ヘッドチップ１９とノズルシート１７との間には、バリア層１５が積層されている。
3 is an enlarged view showing the periphery of the
As shown in FIG. 3, on the substrate of the
ここで、ヘッドチップ１９を構成する基板は、シリコン、ガラス、セラミックス等からなる半導体基板である。そして、発熱抵抗体１３は、この基板の一方の面に、半導体や電子デバイス製造技術用の微細加工技術を用いて析出形成されている。なお、この発熱抵抗体１３は、基板上に形成された導体部（図示せず）を介して外部回路と電気的に接続される。
Here, the substrate constituting the
また、バリア層１５は、ヘッドチップ１９を構成する基板の発熱抵抗体１３側に形成されたものである。すなわち、バリア層１５は、基板の上面全体に感光性樹脂を塗布し、しかるべき形状のパターンを描いたフォトマスクを介して、感光性樹脂を感光するに最適な波長帯の放射光を持った露光機による露光を行った後、露光した感光性樹脂層を所定の現像液で現像し、未露光部分を除去することにより、発熱抵抗体１３の周辺を除く基板上にパターニング形成してある。
The
さらに、ノズルシート１７は、例えばＮｉ（ニッケル）による電鋳技術によって形成されたものであり、ノズルシート１７には、複数のノズル１８が配列されている。そして、図３に示すように、バリア層１５を積層したヘッドチップ１９は、各ノズル１８の位置と各発熱抵抗体１３の位置とが合うように、すなわち、各ノズル１８が各発熱抵抗体１３に対向するように、精密に位置決めがなされ、バリア層１５を下にして、ノズルシート１７上に配置される。
Further, the
したがって、図３（ａ）に示すように、インク液室１２は、発熱抵抗体１３を囲むようにして、ヘッドチップ１９の基板とバリア層１５とノズルシート１７とで構成される。すなわち、ヘッドチップ１９の基板及び発熱抵抗体１３は、図３（ａ）中、インク液室１２の上壁を構成し、バリア層１５は、インク液室１２の３つの横壁を構成し、ノズルシート１７は、インク液室１２の下壁を構成する。
Therefore, as shown in FIG. 3A, the
また、インク液室１２は、図３（ａ）中、右下方向に開口領域を有しており、この開口領域が共通のインク流路２１と連通する。すなわち、図３（ｂ）に示すように、ヘッドチップ１９の上側には共通流路部材２０が配置されており、共通流路部材２０によって形成された共通のインク流路２１が全てのインク液室１２と連通している。したがって、インクカートリッジ（図示せず）内のインクは、共通のインク流路２１を流れ、全てのインク液室１２に供給されることとなる。
In addition, the
そして、インク液室１２にインクが満たされた状態で、制御手段（図示せず）からの指令によって発熱抵抗体１３に短時間、例えば１〜３μｓｅｃの間、パルス電流が流されると、発熱抵抗体１３が急速に加熱される。その結果、発熱抵抗体１３と接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によって、所定の体積のインクが押しのけられる（インクが沸騰する）。すると、これが吐出圧力となり、押しのけられたインクと同等の体積のインクがインク液滴としてノズル１８から吐出され、印画紙上に着弾することとなる。
When the
ところが、図３（ａ）に示すように、インク流路２１内のインクに気泡が含まれていると、気泡がインク液室１２の開口領域に滞留したり、インク液室１２内に入り込むことがある。このような事態は、気泡がインク流れの障害となり得るので、インク液室１２内のインクの供給不足を招いたり、インク液室１２内で、気泡が吐出圧力に対するダンパーとなったりする。そのため、たとえノズルシート１７に付着したインク溜まり等をクリーニングローラ３１によって除去したとしても、インクの不吐出や不完全吐出等の吐出不良が生じてしまう。
However, as shown in FIG. 3A, if the ink in the
したがって、インク流路２１内の気泡を除去し、吐出不良を防止するための気泡除去手段が必要となる。
そこで、以下、制御手段によって気泡除去手段を作動させ、インク流路２１内の気泡を含むインクを排出して、インク流路２１内の気泡を除去できるようにした本実施形態のインクジェットプリンタについて説明する。
Therefore, a bubble removing means for removing bubbles in the
Therefore, hereinafter, the ink jet printer according to the present embodiment in which the bubble removing unit is operated by the control unit to discharge the ink containing the bubbles in the
図４は、本実施形態のインクジェットプリンタにおける気泡除去手段を示す概念図である。
図４に示すように、ノズル１８が形成されたノズルシート１７の上方には、共通流路部材２０が配置されており、共通流路部材２０によって形成された共通のインク流路２１がヘッドチップの全てのインク液室（図３参照）と連通している。また、共通流路部材２０の中央部は、インクカートリッジ４１の供給口４２と接続されている。したがって、インクカートリッジ４１内のインクは、供給口４２から共通流路部材２０内に入り、インク流路２１を流れて各インク液室（図３参照）に供給され、印画の際にノズル１８から吐出される。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing bubble removing means in the ink jet printer of this embodiment.
As shown in FIG. 4, a common
ここで、共通流路部材２０の両端部には、インク流路２１内に溜まった気泡をインクとともに排出するための気泡吸引口２２が設けられ、インクを吸引するポンプ２３の吸入口２４と樹脂チューブで接続されている。また、ポンプ２３の排出口２５は、インクカートリッジ４１の循環口４３と樹脂チューブで接続されている。したがって、図４に示すインクジェットプリンタは、共通流路部材２０の気泡吸引口２２と、ポンプ２３の吸入口２４及び排出口２５と、インクカートリッジ４１の循環口４３との間が循環流路２６で接続され、これが気泡除去手段を構成している。なお、ポンプ２３は、制御手段２７の指示に基づいて作動する。
Here,
また、図５は、図４に示すインクジェットプリンタの気泡除去手段による気泡除去の経過を示す斜視図であり、図５（ａ）は、気泡除去手段の作動中の状態を示し、図５（ｂ）は、気泡除去後の状態を示している。なお、気泡除去前の状態は、図３（ａ）に示す通りである。
図５（ａ）に示すように、気泡除去手段を構成するポンプ２３（図４参照）を運転すると、インク流路２１内の気泡を含むインクが吸引され、気泡吸引口２２（図４参照）から排出される。
5 is a perspective view showing a process of removing bubbles by the bubble removing means of the ink jet printer shown in FIG. 4. FIG. 5 (a) shows a state in which the bubble removing means is in operation, and FIG. ) Shows the state after removing the bubbles. The state before the removal of the bubbles is as shown in FIG.
As shown in FIG. 5A, when the pump 23 (see FIG. 4) constituting the bubble removing means is operated, the ink containing the bubbles in the
すると、図５（ｂ）に示すように、インク流路２１内から気泡が除去され、インクの不吐出や不完全吐出等が防止される。なお、このようにして気泡を除去した後に、クリーニングローラ３１によってノズルシート１７の外面（インク吐出面）を矢印のようにワイプすれば、インク溜まり等も除去されるので、ノズルシート１７の内外面がともにリフレッシュされる。
Then, as shown in FIG. 5B, bubbles are removed from the
そして、図４に示すように、気泡吸引口２２から排出された気泡を含むインクは、ポンプ２３により、循環流路２６を流れてインクカートリッジ４１内に戻される。すると、インクから気泡が除去されることとなり、再びインク流路２１に供給されるインクには、もはや気泡は含まれない。
As shown in FIG. 4, the ink containing bubbles discharged from the
なお、図５（ａ）に示すようなインクの吸引の際には、ノズル１８のメニスカスが壊れて空気を巻き込んでしまうことがないようにする必要がある。そこで、インクの吸引のためにポンプ２３（図４参照）が発生する負圧は、ノズル１８内に形成されるインクのメニスカスが維持される範囲内とする。すなわち、ノズル１８内のインクのメニスカスにかかる圧力を、メニスカスの毛管圧力よりも小さくなるようにしておけば、ノズル１８内のメニスカスが破壊されることはなく、ノズル１８から逆に気泡が混入してしまうことを防止できる。
It should be noted that when ink is sucked as shown in FIG. 5A, it is necessary to prevent the meniscus of the
このように、図４に示すインクジェットプリンタによれば、ポンプ２３でインクを吸引し、共通流路部材２０の気泡吸引口２２から気泡を含むインクを排出することができる。また、その際、図５に示すように、ノズル１８を塞ぐことなく気泡を除去することができる。
したがって、インクジェットプリンタの状況（印刷枚数、稼働時間、インクの状態等）とは全く無関係に、気泡除去手段を連続的又は定期的（一定時間ごと）に作動させることができ、インク流路２１内に溜まった気泡を除去することが可能となるので、効率良く経済的に気泡を除去することができる。
As described above, according to the ink jet printer shown in FIG. 4, ink can be sucked by the
Therefore, the bubble removing means can be operated continuously or periodically (every fixed time) regardless of the status of the ink jet printer (number of printed sheets, operation time, ink state, etc.). Therefore, it is possible to remove the bubbles accumulated in the cell, so that the bubbles can be efficiently and economically removed.
次に、図６は、定期的に気泡を除去することができる液体吐出装置（インクジェットプリンタ）の制御回路を示すブロック図である。
図６に示すように、気泡除去手段を構成するポンプは、タイマーと接続された制御手段によって作動する。したがって、予め定めれられた時間（一定時間経過後）になるとポンプが自動的に作動し、気泡除去動作が行われる。また、気泡除去動作の実施状況は、表示手段によって使用者に報知される。そして、インクに含まれる気泡の量が基準値以下になると気泡除去動作が終了する。
Next, FIG. 6 is a block diagram showing a control circuit of a liquid ejection apparatus (inkjet printer) that can periodically remove bubbles.
As shown in FIG. 6, the pump constituting the bubble removing unit is operated by a control unit connected to a timer. Therefore, the pump automatically operates at a predetermined time (after a certain time has elapsed), and the bubble removal operation is performed. Also, the implementation status of the bubble removal operation is notified to the user by the display means. When the amount of bubbles contained in the ink becomes equal to or less than the reference value, the bubble removal operation ends.
ここで、インクジェットプリンタは、本来的に、インク液滴の吐出に関連する吐出関連動作を行うものである。そのため、例えば吐出関連動作中に、気泡除去動作の実施開始タイミングとなる場合がある。この場合、制御手段は、気泡除去動作を開始せず、その先行動作の続行を優先する。すなわち、吐出関連動作として、すでに、ノズルからインク液滴を吐出して印画紙にインク液滴を着弾させて画像を形成するための印画処理動作が行われている場合には、制御手段は、気泡除去動作の実施開始の指示を出さず、優先する印画処理動作を続行する。 Here, the ink jet printer inherently performs a discharge-related operation related to the discharge of ink droplets. For this reason, for example, during the discharge-related operation, it may be the start timing of the bubble removal operation. In this case, the control means does not start the bubble removal operation and gives priority to the continuation of the preceding operation. That is, as a discharge-related operation, when a printing processing operation for forming an image by discharging ink droplets from nozzles and landing ink droplets on photographic paper has already been performed, The priority print processing operation is continued without issuing an instruction to start the bubble removal operation.
また、図７は、気泡除去動作よりも吐出関連動作を優先させる制御手段のフローチャートの一例を示す図である。
図７に示すように、定期的な気泡の除去をスタートさせるには、インクジェットプリンタの電源をＯＮにする。すると、時間計測が開始され、所定時間が経過していれば、インクカートリッジの装着の確認が行われる。なお、インクカートリッジが正しく装着されていない場合には、警告表示がなされる。また、インク量の確認が行われ、インクの量が基準値以上でない場合には、警告表示がなされる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a flowchart of a control unit that gives priority to the discharge-related operation over the bubble removal operation.
As shown in FIG. 7, in order to start periodic bubble removal, the power of the inkjet printer is turned on. Then, time measurement is started, and if a predetermined time has elapsed, confirmation of mounting of the ink cartridge is performed. When the ink cartridge is not correctly installed, a warning is displayed. Also, the ink amount is confirmed, and if the ink amount is not greater than the reference value, a warning is displayed.
インク量まで確認が終了すると、印画処理指令の有無が判断される。そして、印画処理指令があれば、インク液滴の吐出に関連する吐出関連動作として、印画処理動作が開始され、ノズルからインク液滴を吐出し、印画処理指令がなくなるまで印画紙にインク液滴を着弾させて画像を形成する。なお、画像の形成後は、所定時間が経過しているか否かの判断に戻る。 When the confirmation is completed up to the ink amount, the presence / absence of a print processing command is determined. If there is a print processing command, the print processing operation is started as a discharge-related operation related to the discharge of the ink droplets, and the ink droplets are ejected from the nozzles until the print processing command disappears. To form an image. Note that after the image is formed, the process returns to determining whether or not a predetermined time has elapsed.
一方、印画処理指令がなければ、制御手段は、気泡除去手段による気泡除去動作を自動的に開始する。すなわち、所定時間が経過した際、印画処理指令がなければ気泡除去シーケンスに分岐し、気泡吸引の動作表示をＯＮにするとともに、ポンプを作動させて気泡の除去を開始する。この場合、ポンプの作動は、インクに含まれる気泡の量を測定しつつ制御され、気泡の量が基準値以下になったらポンプを停止し、気泡吸引の動作表示をＯＦＦにして気泡除去動作を終了する。なお、ポンプの作動による気泡の除去後は、所定時間が経過しているか否かの判断に戻る。 On the other hand, if there is no print processing command, the control means automatically starts the bubble removal operation by the bubble removal means. That is, when a predetermined time has elapsed, if there is no print processing command, the process branches to the bubble removal sequence, the bubble suction operation display is turned on, and the pump is operated to start the bubble removal. In this case, the operation of the pump is controlled while measuring the amount of bubbles contained in the ink. When the amount of bubbles falls below the reference value, the pump is stopped, the bubble suction operation display is turned off, and the bubble removal operation is performed. finish. It should be noted that after the removal of bubbles by the operation of the pump, the process returns to the determination of whether or not a predetermined time has elapsed.
このように、図７に示す制御手段のフローチャートによれば、印画処理指令があれば、気泡除去動作よりも印画処理動作が優先して開始されるので、印画待ちの時間が最小限となり、使用者の思い通りの迅速な印画処理が提供されることとなる。
また、気泡除去動作が終了すると、再び所定時間が経過したか否かの判断が行われ、印画処理指令がなければ気泡除去動作が開始されるので、電源ＯＮから所定時間ごとに、定期的に気泡が除去されることとなる。
Thus, according to the flowchart of the control means shown in FIG. 7, if there is a print processing command, the print processing operation is started with priority over the bubble removal operation, so the waiting time for printing is minimized and used. As a result, it is possible to provide a quick printing process as intended.
When the bubble removal operation is completed, it is determined again whether or not a predetermined time has passed. If there is no print processing command, the bubble removal operation is started. Bubbles will be removed.
図８は、気泡除去動作よりも吐出関連動作を優先させる制御手段のフローチャートの他の例を示す図である。
図８に示すフローチャートであっても、定期的気泡除去のスタートから印画処理指令の有無の判断までと、印画処理指令がない場合の気泡除去シーケンスへの分岐に関しては、図７に示すフローチャートと同じである。したがって、印画処理指令があれば、吐出関連動作である印画処理動作を優先して行い、印画処理指令がない場合に、気泡除去動作を自動的に開始する。
FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the flowchart of the control unit that gives priority to the discharge related operation over the bubble removing operation.
8 is the same as the flowchart shown in FIG. 7 regarding the period from the start of periodic bubble removal to the determination of the presence or absence of the print processing command and the branch to the bubble removal sequence when there is no print processing command. It is. Therefore, if there is a print processing command, the print processing operation that is an ejection-related operation is preferentially performed, and if there is no print processing command, the bubble removal operation is automatically started.
ただし、図８に示す制御手段のフローチャートによれば、印画処理動作の終了後に時間計測がリセットされることとなり、時間計測が最初から再び開始される。すなわち、タイマーがリセットされて元の状態に復帰する。そのため、先行する印画処理動作の長短にかかわらず、印画処理動作の終了時から改めて一定の時間ごとに印画処理指令の有無を判断する。このようにすることで、時間計測の管理がジョブごとにできることとなり、処理プログラムが単純化される。したがって、プログラム管理も簡略化され、誤動作等を未然に防ぐことができる。 However, according to the flowchart of the control means shown in FIG. 8, the time measurement is reset after the end of the print processing operation, and the time measurement is restarted from the beginning. That is, the timer is reset and returns to the original state. Therefore, regardless of the length of the preceding print processing operation, the presence / absence of a print processing command is determined every certain time from the end of the print processing operation. In this way, time measurement can be managed for each job, and the processing program is simplified. Therefore, program management is simplified and malfunctions can be prevented.
また、すでに印画処理動作が終了しており、新たな印画処理指令がない場合には、気泡除去動作は、電源ＯＮからの所定時間ごとではなく、印画処理動作の終了後の所定時間ごとに、定期的に行われる。したがって、図８に示すフローチャートであっても、定期的に気泡が除去されることとなる。なお、ポンプの作動による気泡の除去後は、所定時間が経過しているか否かの判断に戻る。 If the print processing operation has already been completed and there is no new print processing command, the bubble removal operation is not performed every predetermined time after the power is turned on, but every predetermined time after the print processing operation ends. Performed regularly. Therefore, even in the flowchart shown in FIG. 8, the bubbles are periodically removed. It should be noted that after the removal of bubbles by the operation of the pump, the process returns to the determination of whether or not a predetermined time has elapsed.
図９は、気泡除去動作よりも吐出関連動作を優先させる制御手段のフローチャートのさらに他の例を示す図である。
図９に示すフローチャートであっても、定期的気泡除去のスタートから印画処理指令の有無の判断までと、印画処理指令がない場合の気泡除去シーケンスへの分岐に関しては、図７に示すフローチャートと同じである。したがって、印画処理指令があれば、吐出関連動作である印画処理動作を優先して行い、印画処理指令がない場合に、気泡除去動作を自動的に開始する。
FIG. 9 is a diagram illustrating still another example of the flowchart of the control unit that gives priority to the discharge-related operation over the bubble removal operation.
9 is the same as the flowchart shown in FIG. 7 regarding the period from the start of periodic bubble removal to the determination of the presence or absence of the print processing command and the branch to the bubble removal sequence when there is no print processing command. It is. Therefore, if there is a print processing command, the print processing operation that is an ejection-related operation is preferentially performed, and if there is no print processing command, the bubble removal operation is automatically started.
ただし、図９に示す制御手段のフローチャートによれば、印画処理動作の動作中に気泡除去動作の実施開始タイミングとなった場合には、印画処理動作が終了し、印画処理指令がなくなった段階で、すぐに続けて気泡除去動作が開始される。したがって、定期的に気泡が除去されることとなるが、特に、図９に示すフローチャートによれば、迅速な印画処理動作を行った後に迅速な気泡除去動作が行われるので、インク液滴の吐出信頼性を高度に維持することが可能となる。なお、ポンプの作動による気泡の除去後は、所定時間が経過しているか否かの判断に戻る。 However, according to the flowchart of the control means shown in FIG. 9, when the bubble removal operation execution start timing is reached during the print processing operation, the print processing operation ends and the print processing command is no longer present. Immediately thereafter, the bubble removing operation is started. Therefore, although the bubbles are periodically removed, in particular, according to the flowchart shown in FIG. 9, since the rapid bubble removal operation is performed after the rapid print processing operation, the ejection of ink droplets is performed. High reliability can be maintained. It should be noted that after the removal of bubbles by the operation of the pump, the process returns to the determination of whether or not a predetermined time has elapsed.
以上、説明したように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、気泡除去手段による気泡除去動作によって、インク流路内の気泡を含むインクが排出され、ノズルからのインク液滴の吐出に妨げとなる気泡が効率的に除去される。すなわち、インクジェットプリンタは、印画枚数、稼働時間、放置時間等が長くなるほどインクの状態や吐出環境が悪化し、画質が劣化する傾向にあるが、本実施形態のインクジェットプリンタは、印画枚数や稼働時間等に関係なく、定期的（一定時間ごと）、自動的に気泡の除去を開始する。したがって、使用状況や使用者の取扱い方の違い等によって生じていた吐出性能の維持期間の差異、排インクの量のばらつき等を低減することが可能となる。 As described above, according to the ink jet printer of the present embodiment, the ink containing bubbles in the ink flow path is discharged by the bubble removing operation by the bubble removing means, and the ejection of ink droplets from the nozzles is hindered. The resulting bubbles are efficiently removed. That is, the ink jet printer tends to deteriorate the image quality and the discharge environment as the number of prints, the operation time, the standing time, and the like become longer, but the ink jet printer of the present embodiment has a tendency to deteriorate the number of prints and the operation time. Regardless of, etc., the bubble removal is automatically started periodically (every fixed time). Therefore, it is possible to reduce the difference in the discharge performance maintenance period, the variation in the amount of discharged ink, and the like, which have occurred due to the difference in the usage situation and the handling method of the user.
また、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、気泡除去動作と、画像を形成する印画処理動作とが同時に行われることとなった場合には、制御手段により、気泡除去動作よりも印画処理動作が優先される。したがって、吐出安定性を保ちながら、印画の待ち時間が最小限となるので、使用者にとって使いやすいものとなる。 Further, according to the ink jet printer of the present embodiment, when the bubble removal operation and the print processing operation for forming an image are performed simultaneously, the print processing operation is performed by the control unit rather than the bubble removal operation. have priority. Accordingly, since the waiting time for printing is minimized while maintaining the ejection stability, it is easy for the user to use.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、以下のような種々の変形等が可能である。すなわち、
（１）本実施形態では、カラー対応のインクジェットプリンタとしたが、モノクロ用にも適用できる。また、カラー対応であっても、４色一体型に限るものではなく、一色一色独立した構成のものにも適用できる。さらに、本実施形態では、多数のヘッドを被記録媒体の幅方向に並べて配置し、印画幅分のラインヘッドを形成したライン方式のインクジェットプリンタとしたが、ヘッドを被記録媒体の幅方向に移動させて印画を行うシリアル方式にも適用可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications such as the following can be made. That is,
(1) In this embodiment, a color-compatible inkjet printer is used, but the present invention can also be applied to monochrome. Moreover, even if it corresponds to a color, it is not restricted to a 4 color integrated type, It can apply also to the thing of the structure which became independent for each color. Furthermore, in this embodiment, a line-type ink jet printer in which a number of heads are arranged side by side in the width direction of the recording medium and line heads corresponding to the print width are formed, but the head is moved in the width direction of the recording medium. The present invention can also be applied to a serial system that performs printing.
（２）本実施形態は、エネルギー発生素子として発熱抵抗体を用いたサーマル方式としたが、発熱抵抗体等の発熱素子に代えて、振動板と、この振動板の下側に空気層を介した２つの電極を設け、両電極間に電圧を印加して振動板をたわませた後、静電気力を開放して振動板を元に戻し、その際の弾性力を利用してインク液滴を吐出させる静電吐出方式にも適用可能である。また、両面に電極を有するピエゾ素子と振動板との積層体を用い、圧電効果によって振動板を変形させてインク液滴を吐出させるピエゾ方式にも適用可能である。 (2) In this embodiment, a thermal method using a heating resistor as an energy generating element is used. However, instead of a heating element such as a heating resistor, a diaphragm and an air layer are provided below the diaphragm. After applying the voltage between the two electrodes and bending the diaphragm, the electrostatic force is released and the diaphragm is returned to its original position. The present invention can also be applied to an electrostatic discharge method that discharges water. Further, the present invention can also be applied to a piezo method in which a laminated body of piezoelectric elements having electrodes on both surfaces and a diaphragm is used, and the diaphragm is deformed by the piezoelectric effect to eject ink droplets.
（３）本実施形態では、インク液滴の吐出に関連する吐出関連動作として、ノズルからインク液滴を吐出し、印画紙にインク液滴を着弾させて画像を形成する印画処理動作を例として取り上げ、気泡除去動作よりも印画処理動作を優先させた。しかし、優先すべき吐出関連動作は、印画処理動作に限るものではなく、他に、ヘッドキャップユニットを移動させ、クリーニングローラによってノズルシートの汚れや付着インクを除去するクリーニング動作等のメンテナンス処理動作、インクカートリッジの交換時やジャミング時のリカバリー処理動作等であっても良い。すなわち、吐出関連動作には、インク液滴を吐出するという直接的な動作の他、インク液滴を吐出させる等のために必要となる間接的な動作も幅広く含まれる。 (3) In this embodiment, as an ejection-related operation related to the ejection of an ink droplet, a printing processing operation for ejecting an ink droplet from a nozzle and landing the ink droplet on a printing paper to form an image is taken as an example. Taking up and giving priority to the print processing operation over the bubble removal operation. However, the discharge-related operation that should be prioritized is not limited to the print processing operation. In addition, a maintenance processing operation such as a cleaning operation that moves the head cap unit and removes dirt and adhered ink on the nozzle sheet by the cleaning roller, It may be a recovery processing operation at the time of ink cartridge replacement or jamming. That is, the discharge-related operations include a wide range of indirect operations required for discharging ink droplets, in addition to the direct operation of discharging ink droplets.
（４）本実施形態では、気泡除去動作が一度開始されると、印画処理指令の有無にかかわらず、気泡の量が基準値以下になるまで気泡除去動作を行った。しかし、気泡除去動作中に印画処理指令があれば、気泡除去動作の指示を取り消して、印画処理動作を優先させることもできる。 (4) In the present embodiment, once the bubble removal operation is started, the bubble removal operation is performed until the amount of bubbles is equal to or less than the reference value regardless of the presence or absence of the print processing command. However, if there is a print processing command during the bubble removal operation, the instruction for the bubble removal operation can be canceled to give priority to the print processing operation.
（５）本実施形態では、気泡除去動作を定期的（一定時間ごと）に行ったが、連続的に（常に）行うこともできる。すなわち、ノズルを塞がずに気泡除去動作を行うことができるので、吐出関連動作と気泡除去動作とを同時進行させることができる。ただし、気泡除去動作が吐出関連動作に悪影響を及ぼさないように、気泡を含むインクの排出量を通常よりも減らす等して、吐出関連動作を優先させる。 (5) In the present embodiment, the bubble removal operation is performed regularly (every fixed time), but can also be performed continuously (always). That is, since the bubble removal operation can be performed without blocking the nozzle, the discharge-related operation and the bubble removal operation can proceed simultaneously. However, in order to prevent the bubble removal operation from adversely affecting the discharge-related operation, priority is given to the discharge-related operation, for example, by reducing the discharge amount of ink containing bubbles from the normal amount.
本発明の液体吐出装置及び液体吐出装置の気泡除去方法は、インクジェットプリンタに適用して特に好適なものであるが、被記録媒体は印画紙に限ることなく、例えば染め物に対して染料を吐出する液体吐出装置等に適用することもできる。
また、生体試料を検出するためのＤＮＡ含有溶液を吐出する液体吐出装置等に適用することも可能である。
The liquid ejecting apparatus and the bubble removing method of the liquid ejecting apparatus of the present invention are particularly suitable when applied to an ink jet printer. However, the recording medium is not limited to photographic paper, and for example, a dye is ejected onto a dyed product. It can also be applied to a liquid ejection device or the like.
Further, the present invention can be applied to a liquid ejection device that ejects a DNA-containing solution for detecting a biological sample.
１０ ラインヘッド
１２ インク液室（液室）
１３ 発熱抵抗体（エネルギー発生素子）
１５ 液室形成部材（バリア層）
１７ ノズルシート
１８ ノズル
１９ ヘッドチップ
２０ 共通流路部材
２１ インク流路（液体流路）
２３ ポンプ（気泡除去手段）
２６ 循環流路（気泡除去手段）
２７ 制御手段
10
13 Heating resistor (energy generating element)
15 Liquid chamber forming member (barrier layer)
17
23 Pump (bubble removal means)
26 Circulation channel (bubble removal means)
27 Control means
Claims (12)
液滴を吐出するためのノズルを形成したノズルシートと、
前記ヘッドチップの前記エネルギー発生素子の形成面と前記ノズルシートとの間に積層され、各前記エネルギー発生素子と各前記ノズルとの間に液室を形成するための液室形成部材と、
前記ヘッドチップの全ての前記液室と連通する共通の液体流路を形成するための共通流路部材と
を備え、
前記エネルギー発生素子により、前記液室内の液体を液滴として前記ノズルから吐出する液体吐出装置であって、
前記共通流路部材と接続され、前記液体流路内の気泡を含む液体を前記ノズル以外より排出して、前記液体流路内の気泡を除去する気泡除去手段と、
前記気泡除去手段を連続的又は定期的に作動させ、前記気泡除去手段による気泡除去動作と、液滴の吐出に関連する吐出関連動作とが同時に行われることとなる場合には、前記気泡除去動作よりも前記吐出関連動作を優先させる制御手段と
を備えることを特徴とする液体吐出装置。 A head chip in which a plurality of energy generating elements are arranged in one direction at regular intervals;
A nozzle sheet on which nozzles for discharging droplets are formed;
A liquid chamber forming member that is stacked between the formation surface of the energy generating element of the head chip and the nozzle sheet, and forms a liquid chamber between each of the energy generating elements and each of the nozzles;
A common flow path member for forming a common liquid flow path communicating with all the liquid chambers of the head chip,
A liquid ejection apparatus that ejects liquid in the liquid chamber as droplets from the nozzle by the energy generating element,
A bubble removing means connected to the common channel member, for discharging the liquid containing bubbles in the liquid channel from other than the nozzle, and removing the bubbles in the liquid channel;
When the bubble removing unit is operated continuously or periodically, and the bubble removing operation by the bubble removing unit and the discharge related operation related to the discharge of droplets are performed simultaneously, the bubble removing operation is performed. And a control unit that prioritizes the discharge-related operation over the liquid discharge apparatus.
前記吐出関連動作は、ノズルから液滴を吐出し、被記録媒体に液滴を着弾させて画像を形成する印画処理動作である
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection apparatus according to claim 1,
The liquid discharge apparatus, wherein the discharge-related operation is a print processing operation for discharging a droplet from a nozzle and landing the droplet on a recording medium to form an image.
前記制御手段は、前記気泡除去動作と、前記吐出関連動作とが同時に行われることとなる場合には、前記気泡除去動作を中断させる
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection apparatus according to claim 1,
The said control means interrupts the said bubble removal operation, when the said bubble removal operation and the said discharge related operation are performed simultaneously. The liquid discharge apparatus characterized by the above-mentioned.
前記制御手段は、前記吐出関連動作が終了すると、前記気泡除去手段を定期的に作動させるためのタイマーをリセットする
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection apparatus according to claim 1,
The liquid ejection apparatus, wherein the control unit resets a timer for periodically operating the bubble removing unit when the ejection-related operation ends.
前記気泡除去手段は、液体を吸引して前記液体流路内の気泡を含む液体を排出する
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection apparatus according to claim 1,
The liquid ejection device, wherein the bubble removing means sucks the liquid and discharges the liquid containing bubbles in the liquid flow path.
前記気泡除去手段によって前記液体流路内から排出された液体は、循環して再び前記液体流路内に戻る
ことを特徴とする液体吐出装置。 The liquid ejection apparatus according to claim 1,
The liquid ejected from the liquid flow path by the bubble removing means circulates and returns to the liquid flow path again.
液滴を吐出するためのノズルを形成したノズルシートと、
前記ヘッドチップの前記エネルギー発生素子の形成面と前記ノズルシートとの間に積層され、各前記エネルギー発生素子と各前記ノズルとの間に液室を形成するための液室形成部材と、
前記ヘッドチップの全ての前記液室と連通する共通の液体流路を形成するための共通流路部材と、
前記共通流路部材と接続され、前記液体流路内の気泡を含む液体を前記ノズル以外より排出して、前記液体流路内の気泡を除去する気泡除去手段と、
前記気泡除去手段を連続的又は定期的に作動させる制御手段と
を備え、
前記気泡除去手段により、前記液体流路内の気泡を除去するとともに、前記エネルギー発生素子により、前記液室内の液体を液滴として前記ノズルから吐出する液体吐出装置の気泡除去方法であって、
前記気泡除去手段による気泡除去動作と、液滴の吐出に関連する吐出関連動作とが同時に行われることとなる場合には、前記制御手段により、前記気泡除去動作よりも前記吐出関連動作を優先させる
ことを特徴とする液体吐出装置の気泡除去方法。 A head chip in which a plurality of energy generating elements are arranged in one direction at regular intervals;
A nozzle sheet on which nozzles for discharging droplets are formed;
A liquid chamber forming member that is stacked between the formation surface of the energy generating element of the head chip and the nozzle sheet, and forms a liquid chamber between each of the energy generating elements and each of the nozzles;
A common flow path member for forming a common liquid flow path communicating with all the liquid chambers of the head chip;
A bubble removing means connected to the common channel member, for discharging the liquid containing bubbles in the liquid channel from other than the nozzle, and removing the bubbles in the liquid channel;
Control means for continuously or periodically operating the bubble removing means,
A bubble removal method for a liquid ejection device that removes bubbles in the liquid flow path by the bubble removal means and ejects liquid in the liquid chamber as droplets from the nozzle by the energy generation element,
When the bubble removal operation by the bubble removal unit and the discharge-related operation related to droplet discharge are performed simultaneously, the control unit gives priority to the discharge-related operation over the bubble removal operation. A method for removing bubbles in a liquid ejection apparatus.
前記吐出関連動作は、ノズルから液滴を吐出し、被記録媒体に液滴を着弾させて画像を形成する印画処理動作である
ことを特徴とする液体吐出装置の気泡除去方法。 The bubble removal method for a liquid ejection device according to claim 7,
The bubble-removing method for a liquid discharge apparatus, wherein the discharge-related operation is a print processing operation for discharging a droplet from a nozzle and landing the droplet on a recording medium to form an image.
前記気泡除去動作と、前記吐出関連動作とが同時に行われることとなる場合には、前記制御手段により、前記気泡除去動作を中断させる
ことを特徴とする液体吐出装置の気泡除去方法。 The bubble removal method for a liquid ejection device according to claim 7,
The bubble removal method for a liquid ejection apparatus, wherein the bubble removal operation is interrupted by the control means when the bubble removal operation and the discharge-related operation are performed simultaneously.
前記吐出関連動作が終了すると、前記制御手段により、前記気泡除去手段を定期的に作動させるためのタイマーをリセットする
ことを特徴とする液体吐出装置の気泡除去方法。 The bubble removal method for a liquid ejection device according to claim 7,
When the discharge-related operation ends, the control means resets a timer for periodically operating the bubble removal means. A bubble removal method for a liquid discharge apparatus, comprising:
前記気泡除去手段により、液体を吸引して前記液体流路内の気泡を含む液体を排出する
ことを特徴とする液体吐出装置の気泡除去方法。 The bubble removal method for a liquid ejection device according to claim 7,
A bubble removing method for a liquid ejection apparatus, wherein the bubble removing means sucks the liquid and discharges the liquid containing bubbles in the liquid flow path.
前記気泡除去手段によって前記液体流路内から排出された液体を循環させ、再び前記液体流路内に戻す
ことを特徴とする液体吐出装置の気泡除去方法。 The bubble removal method for a liquid ejection device according to claim 7,
A method for removing bubbles from a liquid ejection apparatus, comprising: circulating the liquid discharged from the liquid flow path by the bubble removing means and returning the liquid again into the liquid flow path.
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
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-
2004
- 2004-01-09 JP JP2004004742A patent/JP2005193623A/en active Pending
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