JP2015223821A

JP2015223821A - Liquid discharge head and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2015223821A
Application number: JP2014111942A
Authority: JP
Inventors: 祐尚吉池; Sukenao Yoshiike
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2015-12-14

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid discharge head capable of reducing wasteful liquid consumption in initial charging to or air bubble discharge from the liquid ejecting head.SOLUTION: A wall surface facing a wall surface on which an inflow port 23 of a common liquid chamber 24 is opened is formed of an elastic member 15 which can be deformed so as to be restorable to an original shape. The elastic member 15 can be deformed between a separate state where it is separated from, and a contact state where it comes in contact with, the wall surface on which the inflow port 23 of the common liquid chamber 24 is provided. The elastic member 15 is arranged in such a manner that on a downstream side in a longitudinal direction (nozzle array direction) of the common liquid chamber 24, the elastic member 15 does not come in contact with a part where an inflow port 23a of the most downstream side is provided, even when the elastic member 15 is deformed in the contact state coming in close contact with the wall surface on which the inflow port 23 of the common liquid chamber 24 is provided. The elastic member 15 can also be deformed until it becomes a state of closing the entire flow channel on the side of a supplying port portion 25 more upstream than an inflow port 23b on the most upstream side.

Description

本発明は液体吐出ヘッド、画像形成装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head and an image forming apparatus.

画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）を記録ヘッドに用いた液体吐出記録方式の画像形成装置、例えばインクジェット記録装置などが知られている。 As an image forming apparatus, for example, a liquid discharge recording type image forming apparatus using a liquid discharge head (droplet discharge head) for discharging droplets as a recording head, for example, an ink jet recording apparatus is known.

液体吐出ヘッドは、例えば、液滴を吐出する複数のノズルと、ノズルが通じる複数の個別液室と、複数の個別液室に液体を供給する共通液室とを備えている。 The liquid discharge head includes, for example, a plurality of nozzles that discharge droplets, a plurality of individual liquid chambers that communicate with the nozzles, and a common liquid chamber that supplies liquid to the plurality of individual liquid chambers.

このような液体吐出ヘッドにおいて、例えば共通液室に気泡が滞留すると、個別液室への液体供給が間に合わなくなって吐出不良が発生する。 In such a liquid ejection head, for example, if bubbles remain in the common liquid chamber, the liquid supply to the individual liquid chamber cannot be made in time, resulting in ejection failure.

そこで、従来、例えば、液体吐出ヘッドの上流側にチョーク弁を設け、チョーク弁が閉じた状態でヘッドのノズルから吸引してヘッド内流路を負圧にした後、チョーク弁を開いてヘッドに急激に液体を流入させることで、気泡を排出することが知られている（特許文献１）。 Therefore, conventionally, for example, a choke valve is provided on the upstream side of the liquid discharge head. After the choke valve is closed, suction is performed from the nozzle of the head to make the head flow path negative, and then the choke valve is opened to the head. It is known that bubbles are discharged by rapidly flowing a liquid (Patent Document 1).

特開２００７−２１６６２９号公報JP 2007-216629 A

しかしながら、特許文献１に開示の構成にあっては、気泡排出に伴う無駄な液体消費が多くなるという課題がある。 However, the configuration disclosed in Patent Document 1 has a problem that wasteful liquid consumption accompanying bubble discharge increases.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、気泡排出に伴う無駄な液体消費を低減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce wasteful liquid consumption accompanying bubble discharge.

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する複数のノズルが通じる複数の個別液室に液体を供給する共通液室を備え、
前記共通液室の壁面には前記複数の個別液室への流入口が設けられ、
前記共通液室の前記流入口が設けられた壁面以外の壁面の少なくとも一部は、復元可能に変形可能な壁面であり、
前記復元可能に変形可能な壁面は、前記流入口が設けられた壁面に接触及び離間可能に変形可能である
構成とした。 In order to solve the above-described problem, a liquid discharge head according to the present invention includes:
A common liquid chamber that supplies liquid to a plurality of individual liquid chambers that communicate with a plurality of nozzles that discharge droplets;
The wall surface of the common liquid chamber is provided with inlets to the plurality of individual liquid chambers,
At least a part of the wall surface other than the wall surface provided with the inlet of the common liquid chamber is a wall surface that can be deformably restored,
The deformable deformable wall surface is configured to be deformable so as to be able to contact and separate from the wall surface provided with the inflow port.

本発明によれば、液体吐出ヘッドの気泡排出を行うときの無駄な液体消費を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce wasteful liquid consumption when discharging bubbles from the liquid discharge head.

本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向に沿う模式的断面説明図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory diagram along the nozzle arrangement direction of the liquid ejection head according to the first embodiment of the present invention. 図１のＡ−Ａ線に沿う模式的断面説明図である。It is typical cross-sectional explanatory drawing which follows the AA line of FIG. 液体吐出ヘッドに対する液体の供給及び排出系の説明に供する模式的説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram for explaining a liquid supply and discharge system for a liquid discharge head. 同実施形態における液体吐出ヘッドに対する初期充填時の作用説明に供する模式的説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram for explaining an operation at the time of initial filling with respect to the liquid discharge head in the same embodiment. 同じく作用説明に供する模式的説明図である。It is a typical explanatory view similarly used for operation explanation. 同じく作用説明に供する模式的説明図である。It is a typical explanatory view similarly used for operation explanation. 同実施形態における液体吐出ヘッドの共通液室内に気泡が混入したときの気泡排出動作の説明に供する模式的説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram for explaining a bubble discharging operation when bubbles are mixed into a common liquid chamber of the liquid ejection head in the same embodiment. 同じく気泡排出動作の説明に供する模式的説明図である。It is a typical explanatory view for explaining bubble discharge operation similarly. 同じく気泡排出動作の説明に供する模式的説明図である。It is a typical explanatory view for explaining bubble discharge operation similarly. 同じく気泡排出動作の説明に供する模式的説明図である。It is a typical explanatory view for explaining bubble discharge operation similarly. 本発明に係る画像形成装置の全体構成の一例の機構部の側面説明図である。1 is a side explanatory view of a mechanism unit as an example of the overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention. 同機構部の要部平面説明図である。It is principal part plane explanatory drawing of the mechanism part.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。図１は同実施形態に係る液体吐出ヘッドのノズル配列方向に沿う模式的断面説明図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う模式的断面説明図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional explanatory view along the nozzle arrangement direction of the liquid ejection head according to the embodiment, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional explanatory view along the line AA in FIG.

液体吐出ヘッド１は、液滴を吐出する複数のノズル２１が形成されたノズル板１１と、各ノズル２１が通じる個別液室２２が形成された流路板１２と、個別液室２２の壁面を形成するアクチュエータ基板１３とを備えている。 The liquid ejection head 1 includes a nozzle plate 11 on which a plurality of nozzles 21 for ejecting droplets are formed, a flow path plate 12 on which individual liquid chambers 22 communicated with the nozzles 21, and wall surfaces of the individual liquid chambers 22. And an actuator substrate 13 to be formed.

なお、アクチュエータ基板１３は、圧電型ヘッドであれば、個別液室２２の壁面を形成する振動板部材と振動板部材を変位させる圧電アクチュエータとで構成され、サーマル型であれば、電気熱変換素子を配置した部材で構成される。 If the actuator substrate 13 is a piezoelectric head, the actuator substrate 13 is composed of a vibration plate member that forms the wall surface of the individual liquid chamber 22 and a piezoelectric actuator that displaces the vibration plate member. It is comprised with the member which has arranged.

そして、アクチュエータ基板１３の流路板１２と反対側には、共通液室２４を形成する共通液室部材を兼ねるフレーム部材１４が配置されている。 A frame member 14 that also serves as a common liquid chamber member that forms the common liquid chamber 24 is disposed on the opposite side of the actuator substrate 13 from the flow path plate 12.

共通液室２４の壁面の一部を構成するアクチュエータ基板１３には、共通液室２４から個別液室２２に液体を供給する流入口２３が設けられている。 The actuator substrate 13 constituting a part of the wall surface of the common liquid chamber 24 is provided with an inlet 23 for supplying liquid from the common liquid chamber 24 to the individual liquid chamber 22.

また、フレーム部材１４には、ノズル配列方向の一端部側には共通液室２４に外部から液体が供給される供給口部２５が設けられている。つまり、ここでは、共通液室２４の長手方向（ノズル配列方向）の片側から供給する構成とする。そして、共通液室２４のノズル配列方向に沿う長手方向において、供給口部２５側の端部を上流側とし、供給口部２５と反対側の端部を下流側とする。 The frame member 14 is provided with a supply port 25 through which liquid is supplied from the outside to the common liquid chamber 24 on one end side in the nozzle arrangement direction. That is, here, the common liquid chamber 24 is supplied from one side in the longitudinal direction (nozzle arrangement direction). In the longitudinal direction along the nozzle arrangement direction of the common liquid chamber 24, the end on the supply port 25 side is the upstream side, and the end opposite to the supply port 25 is the downstream side.

そして、共通液室２４の流入口２３が開口する壁面に対向する壁面、即ち流入口２３が設けられた壁面以外の壁面は、復元可能に変形可能な部材である伸縮可能な弾性部材１５で形成されている。弾性部材１５としては、例えば硬度３０°程度のシリコンゴムを使用することができる。なお、復元可能に変形可能な部材が変形することで流入口２３を閉じることができれば、流入口２３が設けられた壁面と復元可能に変形可能な部材で形成され壁面とは交差する関係にあってもよい。 The wall surface opposite to the wall surface where the inlet 23 of the common liquid chamber 24 opens, i.e., the wall surface other than the wall surface provided with the inlet 23 is formed of a stretchable elastic member 15 that is a deformable member. Has been. As the elastic member 15, for example, silicon rubber having a hardness of about 30 ° can be used. If the inflow port 23 can be closed by deforming the deformable member, the wall surface provided with the inflow port 23 and the wall surface formed by the reversibly deformable member intersect each other. May be.

ここで、弾性部材１５は、共通液室２４の流入口２３が設けられた壁面に接触及び離間可能に変形可能である。つまり、弾性部材１５は、図１（ａ）に示す離間状態と、図１（ｂ）及び図２に示すように、共通液室２４の流入口２３が設けられた壁面に接触して密着する接触状態との間で変形可能である。 Here, the elastic member 15 can be deformed so as to be able to contact and separate from the wall surface provided with the inlet 23 of the common liquid chamber 24. In other words, the elastic member 15 comes into close contact with the separated state shown in FIG. 1A and the wall surface provided with the inlet 23 of the common liquid chamber 24 as shown in FIGS. 1B and 2. It can be deformed between contact states.

この場合、弾性部材１５は、共通液室２４の長手方向（ノズル配列方向）において、下流側では、共通液室２４の流入口２３が設けられた壁面に密着する接触状態に変形したときでも、図１（ｂ）に示すように、最下流の流入口２３ａが設けられた部分には接触しない配置としている。 In this case, even when the elastic member 15 is deformed into a contact state in close contact with the wall surface provided with the inlet 23 of the common liquid chamber 24 on the downstream side in the longitudinal direction (nozzle arrangement direction) of the common liquid chamber 24, As shown in FIG.1 (b), it is set as the arrangement | positioning which does not contact the part in which the most downstream inflow port 23a was provided.

つまり、最下流側に位置する流入口２３ａと対向する共通液室２４の壁面は、弾性部材１５ではなく、フレーム部材１４で形成されているので、最下流側に位置する流入口２３ａは弾性部材１５で閉じられることはない。 That is, since the wall surface of the common liquid chamber 24 facing the inflow port 23a located on the most downstream side is formed by the frame member 14 instead of the elastic member 15, the inflow port 23a located on the most downstream side is the elastic member. 15 is never closed.

なお、本実施形態では、最下流の流入口２３ａだけでなく、共通液室２４が狭窄している最下流側の部分、すなわち、フレーム部材１４で共通液室２４の上面（流入口２３と対向する面）を形成している部分に位置する１又は２以上の流入口２３も、弾性部材１５で閉じられない構成としている。 In the present embodiment, not only the most downstream inflow port 23a but also the most downstream portion where the common liquid chamber 24 is constricted, that is, the upper surface of the common liquid chamber 24 (opposite the inflow port 23) in the frame member 14. The one or two or more inflow ports 23 located in the portion forming the surface are also not closed by the elastic member 15.

一方、弾性部材１５は、共通液室２４の長手方向（ノズル配列方向）において、上流側では、共通液室２４の流入口２３が設けられた壁面に密着する接触状態に変形したとき、図１（ｂ）及び図２に示すように、最上流側の流入口２３ｂよりも更に上流の供給口部２５側で流路全体自体を閉じる状態になるまで変形可能に設けられている。 On the other hand, when the elastic member 15 is deformed into a contact state in close contact with the wall surface provided with the inlet 23 of the common liquid chamber 24 on the upstream side in the longitudinal direction (nozzle arrangement direction) of the common liquid chamber 24, FIG. As shown in FIG. 2B and FIG. 2, it is provided so that it can be deformed until the entire flow path itself is closed on the supply port 25 side further upstream than the most upstream side inlet 23 b.

最上流側の流入口２３ｂは弾性部材１５が接触状態に変形したとき、弾性部材１５で閉じられる位置に設けられ、例えば本実施形態では最上流側の流入口２３ｂは弾性部材１５と対向した位置に設けられている。 The uppermost stream side inlet 23b is provided at a position that is closed by the elastic member 15 when the elastic member 15 is deformed into contact. For example, in the present embodiment, the uppermost stream side inlet 23b is a position facing the elastic member 15. Is provided.

次に、本実施形態における液体吐出ヘッドに対する液体の供給及び排出系について図３を参照して説明する。図３は同説明に供する模式的説明図である。 Next, a liquid supply and discharge system for the liquid discharge head in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic explanatory diagram for explaining the same.

液体吐出ヘッド１の共通液室２４への供給口部２５には供給経路３１が接続され、供給経路３１の途中には開閉弁（チョーク弁）３２が設けられている。 A supply path 31 is connected to the supply port 25 to the common liquid chamber 24 of the liquid discharge head 1, and an open / close valve (choke valve) 32 is provided in the middle of the supply path 31.

一方、液体吐出ヘッド１に対して進退可能に配置され、液体吐出ヘッド１のノズル面をキャッピングするキャップ４１を有し、キャップ４１には吸引手段として吸引ポンプ４３が吸引経路４２を介して接続されている。 On the other hand, it has a cap 41 that is arranged so as to be able to advance and retreat relative to the liquid discharge head 1 and capping the nozzle surface of the liquid discharge head 1, and a suction pump 43 is connected to the cap 41 as a suction means via a suction path 42. ing.

次に、本実施形態における液体吐出ヘッドに対する初期充填時の作用について図４ないし図６も参照して説明する。図４ないし図６は同説明に供する模式的説明図である。 Next, the operation at the time of initial filling with respect to the liquid discharge head in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6 are schematic explanatory views for the same description.

まず、図３に示すように、キャップ４１によって液体吐出ヘッド１のノズル面をキャッピングし、供給経路３１のチョーク弁３２を閉弁した状態にして、吸引ポンプ４３を作動させ、共通液室２４内の減圧を開始する。 First, as shown in FIG. 3, the nozzle surface of the liquid discharge head 1 is capped by the cap 41, the choke valve 32 of the supply path 31 is closed, the suction pump 43 is operated, and the inside of the common liquid chamber 24 is Start depressurization of.

このとき、チョーク弁３２が閉じているので、共通液室２４内が減圧されることで内圧が減少し、図４に示すように、弾性部材１５は減圧力に伴って共通液室２４の流入口２３が設けられた壁面側に向かって変形して接触状態になる。 At this time, since the choke valve 32 is closed, the internal pressure is reduced by reducing the pressure in the common liquid chamber 24, and as shown in FIG. 4, the elastic member 15 causes the flow of the common liquid chamber 24 in accordance with the pressure reducing force. It is deformed toward the wall surface side where the inlet 23 is provided to be in a contact state.

ここで、前述した図１（ｂ）及び図２にも示すように、共通液室２４の最上流側の流入口２３ｂよりも更に上流側の流路が閉じられたときには、供給口部２５側の流路はそれ以上に減圧されない状態になる。 Here, as shown in FIG. 1B and FIG. 2 described above, when the flow path further upstream than the inlet 23b on the most upstream side of the common liquid chamber 24 is closed, the supply port 25 side This flow path is not further decompressed.

また、弾性部材１５が、流入口２３が形成された壁面に接触することで、最上流側の流入口２３ｂ及びその下流側の流入口２３が閉じられて、共通液室２４とノズル２１との間が遮断される。これにより、少なくとも最下流側の流入口２３ａが臨む部分２４ａの容積を残して共通液室２４の流路の容積は無くなる状態又はほとんど無い状態なる。 Further, the elastic member 15 comes into contact with the wall surface on which the inflow port 23 is formed, whereby the inflow port 23b on the most upstream side and the inflow port 23 on the downstream side thereof are closed, and the common liquid chamber 24 and the nozzle 21 are closed. The interval is interrupted. As a result, the volume of the flow path of the common liquid chamber 24 is eliminated or almost absent, leaving at least the volume of the portion 24a facing the most downstream inflow port 23a.

さらに吸引が継続されることで、共通液室２４の最下流側の流入口２３ａが臨む部分２４ａの減圧力は、弾性部材１５の変形が止まり、それ以外の壁面は硬い部材で形成されているので更に上昇する。 Further, by continuing the suction, the decompression force of the portion 24a facing the inflow port 23a on the most downstream side of the common liquid chamber 24 stops the deformation of the elastic member 15, and the other wall surface is formed of a hard member. So it rises further.

これにより、共通液室２４の最下流側の流入口２３ａが臨む部分２４ａの圧力は共通液室２４の上流側からチョーク弁３２までの流路部分の圧力よりも、減圧状態の方が高い状態となる。 As a result, the pressure in the portion 24 a facing the most downstream side inlet 23 a of the common liquid chamber 24 is higher in the reduced pressure state than the pressure in the flow path portion from the upstream side of the common liquid chamber 24 to the choke valve 32. It becomes.

ここで、チョーク弁３２を開くことにより、図５に示すように、供給経路３１から共通液室２４に向かって液体３００の流れが発生し、充填が始まる。同時に弾性部材１５は復元力によって変形が元に戻ろうとする。弾性部材１５の変形が復元すると同時に生じる空間に液体３００が流れ込み、共通液室２４の下流側に向かって流れる。 Here, by opening the choke valve 32, as shown in FIG. 5, a flow of the liquid 300 is generated from the supply path 31 toward the common liquid chamber 24, and filling is started. At the same time, the elastic member 15 tries to return to its original state by the restoring force. The liquid 300 flows into the space generated at the same time as the deformation of the elastic member 15 is restored, and flows toward the downstream side of the common liquid chamber 24.

共通液室２４の最下流側の流入口２３ａが臨む部分２４ａは高い減圧状態であることから、液体３００の流速は増し、共通液室２４の最下流部側の先端部まで確実に液体３００が充填される。このとき、弾性部材１５の復元で生じる空間に存在していた空気は液体３００の充填に伴って、高い流速によってノズル２１より押し出される。 Since the portion 24a facing the most downstream side inlet 23a of the common liquid chamber 24 is in a highly depressurized state, the flow rate of the liquid 300 is increased, and the liquid 300 is reliably transferred to the tip end portion on the most downstream side of the common liquid chamber 24. Filled. At this time, the air existing in the space generated by the restoration of the elastic member 15 is pushed out from the nozzle 21 at a high flow rate as the liquid 300 is filled.

そして、図６に示すように、共通液室２４などへの流路への初期充填が完了する。 Then, as shown in FIG. 6, the initial filling of the flow path to the common liquid chamber 24 and the like is completed.

次に、共通液室内に気泡が混入したときの気泡排出動作について図７ないし図１０を参照して説明する。図７ないし図１０は同説明に供する模式的説明図である。 Next, the bubble discharging operation when bubbles are mixed in the common liquid chamber will be described with reference to FIGS. 7 to 10 are schematic explanatory views for the same description.

連続吐出など経時変化によって、ノズル２１からの気泡の巻き込みや、上流側からの気泡の流れつきなどによって、共通液室２４内に気泡３０１が存在することがある。気泡３０１は蓄積によって増大すると共に、吐出による液体供給の流れによって、図７に示すように、共通液室２４の下流側に留まることになる。気泡３０１が増大すると、個別液室２２又はノズル２１まで液体供給が間に合わなくなり、不吐出状態になる。 Due to changes over time such as continuous discharge, bubbles 301 may exist in the common liquid chamber 24 due to entrainment of bubbles from the nozzle 21 or flow of bubbles from the upstream side. The bubbles 301 increase due to accumulation and stay on the downstream side of the common liquid chamber 24 as shown in FIG. If the bubbles 301 increase, the liquid supply will not be in time for the individual liquid chambers 22 or the nozzles 21, resulting in a non-ejection state.

そこで、気泡排出動作を行うようにしている。 Therefore, the bubble discharging operation is performed.

気泡排出動作では、図８に示すように、キャップ３１でノズル面をキャッピングし、チョーク弁３２を閉弁し、吸引ポンプ４３を作動し、共通液室２４内の液体３００をノズル２１を通じてキャップ４１内に吸引排出させる。 In the bubble discharging operation, as shown in FIG. 8, the nozzle surface is capped with the cap 31, the choke valve 32 is closed, the suction pump 43 is operated, and the liquid 300 in the common liquid chamber 24 is passed through the nozzle 21 through the cap 41. Suction out.

これにより、弾性部材１５が共通液室２４の流入口２３が設けられた壁面側に接触する状態に変形する。このとき、共通液室２４の上流側が液体供給を妨げられ、個別液室２２への流入口２３も弾性部材１５で覆われるので、共通液室２４の流路は最下流の流入口２３ａが臨む部分２４ａの容積を残してほとんどなくなる状態になる。 As a result, the elastic member 15 is deformed so as to be in contact with the wall surface on which the inlet 23 of the common liquid chamber 24 is provided. At this time, the upstream side of the common liquid chamber 24 is prevented from supplying liquid, and the inlet 23 to the individual liquid chamber 22 is also covered with the elastic member 15, so that the flow path of the common liquid chamber 24 faces the most downstream inlet 23 a. The volume of the portion 24a is left and almost disappears.

ここで、チョーク弁３２を開くことにより、圧力の高い方から低い方に向かって液体３００の流れが発生する。このとき、弾性部材１５は復元力によって変形が元に戻ろうとする。弾性部材１５の変形箇所が戻ると同時に生じる空間に液体３００が流れ込み、液体３００は共通液室２４の下流に向かって流れる。 Here, by opening the choke valve 32, the flow of the liquid 300 is generated from the higher pressure toward the lower pressure. At this time, the elastic member 15 tends to return to its original shape by a restoring force. The liquid 300 flows into the space generated at the same time as the deformed portion of the elastic member 15 returns, and the liquid 300 flows toward the downstream of the common liquid chamber 24.

共通液室２４の最下流側の流入口２３ａが臨む部分２４ａは高い減圧状態であることから、液体３００の流速は増し、共通液室２４の最下流部側の先端部まで確実に液体３００が充填される。 Since the portion 24a facing the most downstream side inlet 23a of the common liquid chamber 24 is in a highly depressurized state, the flow rate of the liquid 300 is increased, and the liquid 300 is reliably transferred to the tip end portion on the most downstream side of the common liquid chamber 24. Filled.

このとき、共通液室２４の最下流側の流入口２３ａが臨む部分２４ａに存在した気泡は、急激に流れ込む液体３００によって、図９に示すように、ノズル２１よりキャップ４１内に排出される。 At this time, the bubbles present in the portion 24a facing the most downstream inflow port 23a of the common liquid chamber 24 are discharged from the nozzle 21 into the cap 41 by the liquid 300 that flows in rapidly.

また、吸引による減圧時に排出される液体の量は、弾性部材１５が変形した共通液室２４の体積分となり、気泡排出のために消費する無駄な液体量が少なくなる。 Further, the amount of liquid discharged at the time of pressure reduction by suction becomes the volume of the common liquid chamber 24 in which the elastic member 15 is deformed, and the amount of wasted liquid consumed for discharging bubbles is reduced.

次に、本発明に係る画像形成装置の全体構成の一例について図１１及び図１２を参照して説明する。図１１は同装置の機構部の側面説明図、図１２は同機構部の要部平面説明図である。 Next, an example of the entire configuration of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is an explanatory side view of the mechanism part of the apparatus, and FIG. 12 is an explanatory plan view of the main part of the mechanism part.

この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持している。そして、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。 This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and a carriage 233 is slidably held in a main scanning direction by main and slave guide rods 231 and 232 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates 221A and 221B. . Then, the main scanning motor (not shown) moves and scans in the direction indicated by the arrow (carriage main scanning direction) via the timing belt.

このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド２３４ａ、２３４ｂ（以下、区別しないときは「記録ヘッド２３４」というように言う。他の部材も同様である。）を搭載している。記録ヘッド２３４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。 The carriage 233 has recording heads 234a and 234b (which are composed of liquid ejection heads according to the present invention for ejecting ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). Hereinafter, when not distinguished, it is referred to as “recording head 234. The same applies to other members.” The recording head 234 is mounted with a nozzle row composed of a plurality of nozzles arranged in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction and the ink droplet ejection direction facing downward.

記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有する。一方の記録ヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を吐出する。他方の記録ヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を吐出する。なお、ここでは２ヘッド構成で４色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の液体吐出ヘッドを備えることもできる。 Each recording head 234 has two nozzle rows. One nozzle row of one recording head 234a discharges black (K) droplets, and the other nozzle row discharges cyan (C) droplets. One nozzle row of the other recording head 234b discharges magenta (M) droplets, and the other nozzle row discharges yellow (Y) droplets. Note that, here, a two-head configuration is used to eject four color droplets, but a liquid ejection head for each color may be provided.

また、キャリッジ２３３には、記録ヘッド２３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク２３５を搭載している。このサブタンク２３５には各色の供給チューブ２３６を介して、供給ユニット２２４によって各色のインクカートリッジ２１０から各色のインクが補充供給される。 In addition, a sub tank 235 for supplying ink of each color corresponding to the nozzle row of the recording head 234 is mounted on the carriage 233. The sub tank 235 is supplied with ink of each color from the ink cartridge 210 of each color by the supply unit 224 via the supply tube 236 of each color.

なお、この画像形成装置にあっては、サブタンク２３５の上流側に前述したチョーク弁が配置される。 In this image forming apparatus, the choke valve described above is disposed upstream of the sub tank 235.

一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向する分離パッド２４４を備えている。分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。 On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper 242 stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 241 of the paper feed tray 202, a half-moon roller (feeding) that separates and feeds the paper 242 one by one from the paper stacking unit 241. Paper roller) 243 and a separation pad 244 facing the paper feed roller 243. The separation pad 244 is urged toward the paper feed roller 243 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド部材２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド部材２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備えている。そして、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト２５１を備えている。 In order to feed the sheet 242 fed from the sheet feeding unit to the lower side of the recording head 234, a guide member 245 for guiding the sheet 242, a counter roller 246, a conveyance guide member 247, and a tip pressure roller. And a pressing member 248 having 249. A transport belt 251 serving as a transport unit for electrostatically attracting the fed paper 242 and transporting the paper 242 at a position facing the recording head 234 is provided.

この搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６を備えている。この帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ２５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。 The conveyor belt 251 is an endless belt, and is configured to wrap around the conveyor roller 252 and the tension roller 253 so as to circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction). In addition, a charging roller 256 that is a charging unit for charging the surface of the transport belt 251 is provided. The charging roller 256 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the conveyor belt 251 and to rotate following the rotation of the conveyor belt 251. The transport belt 251 rotates in the belt transport direction when the transport roller 252 is rotationally driven through timing by a sub-scanning motor (not shown).

さらに、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロ２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。 Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 242 recorded by the recording head 234, a separation claw 261 for separating the paper 242 from the transport belt 251, a paper discharge roller 262, and a paper discharge roller 263 are provided. A paper discharge tray 203 is provided below the paper discharge roller 262.

また、装置本体の背面部には両面ユニット２７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７１は搬送ベルト２５１の逆方向回転で戻される用紙２４２を取り込んで反転させて、再度、カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面は手差しトレイ２７２としている。 A double-sided unit 271 is detachably attached to the back surface of the apparatus main body. The duplex unit 271 takes in the paper 242 returned by the reverse rotation of the transport belt 251, reverses it, and feeds it again between the counter roller 246 and the transport belt 251. The upper surface of the duplex unit 271 is a manual feed tray 272.

さらに、キャリッジ２３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構２８１を配置している。この維持回復機構２８１には、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャッピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ、２８２ｂ（区別しないときは「キャップ２８２」という。）を備えている。また、維持回復機構２８１は、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード２８３を備えている。また、維持回復機構２８１は、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８４などを備えている。 Further, a maintenance / recovery mechanism 281 for maintaining and recovering the nozzle state of the recording head 234 is disposed in the non-printing area on one side of the carriage 233 in the scanning direction. The maintenance / recovery mechanism 281 includes cap members (hereinafter referred to as “caps”) 282a and 282b (hereinafter referred to as “caps 282” when not distinguished) for capping the nozzle surfaces of the recording head 234. . The maintenance and recovery mechanism 281 includes a wiper blade 283 that is a blade member for wiping the nozzle surface. The maintenance / recovery mechanism 281 includes a blank discharge receptacle 284 that receives droplets when performing blank discharge for discharging droplets that do not contribute to recording in order to discharge thickened ink.

また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８８を配置している。この空吐出受け２８８には記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などを備えている。 In addition, in the non-printing area on the other side of the carriage 233 in the scanning direction, idle ejection that receives droplets when performing idle ejection that ejects droplets that do not contribute to recording in order to discharge ink that has been thickened during recording or the like. A receptacle 288 is arranged. The idle discharge receiver 288 includes an opening 289 along the nozzle row direction of the recording head 234 and the like.

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド部材２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送される。更に、用紙２４２の先端が搬送ガイド２３７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。 In the image forming apparatus configured as described above, the sheets 242 are separated and fed one by one from the sheet feeding tray 202, and the sheet 242 fed substantially vertically upward is guided by the guide member 245, It is sandwiched between the counter roller 246 and conveyed. Further, the leading edge of the sheet 242 is guided by the conveying guide 237 and pressed against the conveying belt 251 by the leading end pressure roller 249, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.

そして、帯電した搬送ベルト２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。 When the paper 242 is fed onto the charged transport belt 251, the paper 242 is attracted to the transport belt 251, and the paper 242 is transported in the sub-scanning direction by the circular movement of the transport belt 251.

そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。 Therefore, by driving the recording head 234 according to the image signal while moving the carriage 233, ink droplets are ejected onto the stopped paper 242 to record one line, and after the paper 242 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 242 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 242 is discharged onto the paper discharge tray 203.

このように、この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。 As described above, since the image forming apparatus includes the liquid discharge head according to the present invention, a high-quality image can be stably formed.

なお、本願において、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。 In the present application, image formation, recording, printing, printing, and printing are all synonymous. In addition, “image formation” not only applies an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also applies an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply applying a droplet to the medium). It also means to land on.

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用いる。例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。 The “ink” is not limited to an ink unless otherwise specified, but includes any liquid that can form an image, such as a recording liquid, a fixing processing liquid, or a liquid. Used generically. For example, DNA samples, resists, pattern materials, resins and the like are also included.

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。 In addition, the “image” is not limited to a planar image, and includes an image given to a three-dimensionally formed image and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.

また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。 Further, the image forming apparatus includes both a serial type image forming apparatus and a line type image forming apparatus, unless otherwise limited.

１液体吐出ヘッド
１１ノズル板
１２流路板
１３アクチュエータ基板
１４フレーム部材
１５弾性部材（復元可能に変形可能な部材）
２１ノズル
２２個別液室
２３流入口
２４共通液室
２５供給口部
２３４、２３４ａ、２３４ｂ記録ヘッド（液体吐出ヘッド） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge head 11 Nozzle plate 12 Flow path plate 13 Actuator board 14 Frame member 15 Elastic member (member which can be deform | transformed so that restoration | restoration is possible)
21 Nozzle 22 Individual liquid chamber 23 Inlet 24 Common liquid chamber 25 Supply port 234, 234a, 234b Recording head (liquid ejection head)

Claims

液滴を吐出する複数のノズルと、
前記ノズルが通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に液体を供給する共通液室と、を備え、
前記共通液室の壁面には前記複数の個別液室への流入口が設けられ、
前記共通液室の前記流入口が設けられた壁面以外の壁面の少なくとも一部は、復元可能に変形可能な壁面であり、
前記復元可能に変形可能な壁面は、前記流入口が設けられた壁面に接触及び離間可能に変形可能である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A plurality of nozzles for discharging droplets;
A plurality of individual liquid chambers through which the nozzle communicates;
A common liquid chamber for supplying a liquid to the plurality of individual liquid chambers,
The wall surface of the common liquid chamber is provided with inlets to the plurality of individual liquid chambers,
At least a part of the wall surface other than the wall surface provided with the inlet of the common liquid chamber is a wall surface that can be deformably restored,
The liquid discharge head, wherein the deformable deformable wall surface can be deformed so as to be able to contact and separate from the wall surface provided with the inflow port.

前記復元可能に変形可能な壁面は、前記共通液室内での液体の流れの方向において、少なくとも最下流側に位置する前記流入口が設けられた部分には接触しない
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。 The wall surface that can be deformably deformed does not contact at least a portion provided with the inlet located at the most downstream side in the liquid flow direction in the common liquid chamber. The liquid discharge head described in 1.

前記復元可能に変形可能な壁面は、前記共通液室内での液体の流れの方向において、少なくとも最上流側に位置する前記流入口よりも上流側で流路を閉じる状態になるまで変形可能である
ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。 The reversibly deformable wall surface is deformable until the flow path is closed at the upstream side of the inlet located at the most upstream side in the direction of the liquid flow in the common liquid chamber. The liquid discharge head according to claim 2.

前記復元可能に変形可能な壁面は、伸縮可能な弾性部材で形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 4. The liquid discharge head according to claim 1, wherein the wall surface that can be deformably deformed is formed of an elastic member that can be expanded and contracted.

請求項１ないし４のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the liquid discharge head according to claim 1.

前記液体吐出ヘッドの前記共通液室に液体を供給する流路を開閉する開閉手段を備えていることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。 6. The image forming apparatus according to claim 5, further comprising an opening / closing means for opening / closing a flow path for supplying a liquid to the common liquid chamber of the liquid discharge head.

請求項３に記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの前記共通液室に液体を供給する流路を開閉する開閉手段と、
前記液体吐出ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップと、
前記キャップに接続された吸引手段と、を備え、
前記開閉手段を閉じて、前記キャップで前記ノズル面をキャッピングして前記吸引手段で吸引を行わせ、前記復元可能に変形可能な壁面によって、少なくとも最下流側に位置する前記流入口を閉じないで、最上流側に位置する前記流入口よりも上流側で流路を閉じた状態にした後、前記開閉手段を開いて、前記共通液室に液体を流入させる
ことを特徴とする画像形成装置。 A liquid ejection head according to claim 3;
Opening and closing means for opening and closing a flow path for supplying liquid to the common liquid chamber of the liquid discharge head;
A cap for capping the nozzle surface of the liquid discharge head;
A suction means connected to the cap,
Close the opening / closing means, capping the nozzle surface with the cap and sucking with the suction means, and do not close the inlet located at least on the most downstream side by the reversibly deformable wall surface. An image forming apparatus characterized in that after the flow path is closed upstream from the inlet located on the most upstream side, the opening / closing means is opened to allow liquid to flow into the common liquid chamber.