JP6323226B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は画像形成装置に関する。 The present invention relates to 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.
ここで、ライン型画像形成装置で使用する用紙幅相当分のノズル列長さを有するフルライン型ヘッドや用紙幅の半分相当分のノズル列長さを有する長尺ヘッド（両者を併せて単に「長尺ヘッド」という。）としては、複数の短尺ヘッド（ヘッドチップ）を用紙幅方向に複数個並べて配列したマルチアレイヘッドなどが知られている。 Here, a full line type head having a nozzle row length corresponding to the paper width used in the line type image forming apparatus or a long head having a nozzle row length equivalent to half the paper width (both of them are simply referred to as “ As a “long head”, there is known a multi-array head in which a plurality of short heads (head chips) are arranged side by side in the paper width direction.
従来、複数のヘッド（ヘッドチップ）に対して液体を分配して供給する流路部材である分岐部材（分配部材、ディストリビュータなどとも称される。）内で滞留する気泡の排出性を高めるため、流路の天面を傾斜面にしたものが知られている（特許文献１）。 Conventionally, in order to improve the discharge of bubbles that stay in a branch member (also referred to as a distribution member, a distributor, etc.) that is a flow path member that distributes and supplies liquid to a plurality of heads (head chips), The thing which made the top | upper surface of the flow path the inclined surface is known (patent document 1).
また、流路部材とヘッドを通じる循環流路を有し、循環流路にはヘッドの流路をバイパスするバイパス流路を含み、ヘッドとバイパス流路（循環流路）との連通を遮断する開閉弁をヘッドの上流側と下流側に設けたものもある（特許文献２）。 Further, the circulation channel has a circulation channel passing through the channel member and the head, and the circulation channel includes a bypass channel that bypasses the channel of the head, and blocks communication between the head and the bypass channel (circulation channel). There is also an on-off valve provided on the upstream side and downstream side of the head (Patent Document 2).
上述した特許文献１に開示の構成にあっては、流路部材内で気泡が表面張力によって流路壁面に付着していると、気泡を排出できなくなる。この場合、吸引又は加圧力によって気泡を排出しようとすると、ヘッドのノズルからの液漏れ、又は、ノズル内への空気吸引を生じるという課題がある。
In the configuration disclosed in
一方、特許文献２に開示の構成にあっては、開閉弁を閉じてパイパス流路で循環流路を形成してヘッドとは非連通状態にすることで、強い加圧力又は吸引圧力を加えても、ヘッドのノズルからの液漏れ、あるいは、ノズル内への空気吸引を生じることなく、気泡を排出することができる。 On the other hand, in the configuration disclosed in Patent Document 2, a strong pressure or suction pressure is applied by closing the on-off valve and forming a circulation flow path in the bypass flow path so that the head is not in communication. However, the bubbles can be discharged without causing liquid leakage from the nozzle of the head or air suction into the nozzle.
しかしながら、バイパス流路の構築が必要であり、流路構成が複雑化し、ヘッドサイズが大きくなるという課題がある。 However, there is a problem that it is necessary to construct a bypass channel, the channel configuration becomes complicated, and the head size increases.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な流路構成で、ヘッドのノズルからの液漏れ、あるいは、ノズル内への空気吸引を生じることなく、流路部材内の気泡を排出できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and with a simple flow path configuration, bubbles in the flow path member can be removed without causing liquid leakage from the nozzle of the head or air suction into the nozzle. It aims to be able to discharge.
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る画像形成装置は、
液体を吐出するヘッドと、
前記ヘッドの内部流路が通じる液体流路を形成する流路部材と、を備え、
前記流路部材には、
外部から前記液体流路内に前記液体を供給する供給口部と、
前記液体流路から外部に前記液体を排出する排出口部と、を有し、
前記液体流路の壁面は、少なくとも一部が変位可能な壁面であり、
前記流路部材の前記変位可能な壁面を変位させる手段を備え、
前記ヘッドは前記変位させる手段に対して相対的に移動可能に構成され、
前記ヘッドが前記変位させる手段に向かって移動したときに、
前記変位させる手段が前記変位可能な壁面を前記液体流路の容積が小さくなる方向に変位させる
構成とした。
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to
A head for discharging liquid;
A flow path member that forms a liquid flow path through which the internal flow path of the head communicates,
In the flow path member,
A supply port for supplying the liquid into the liquid channel from the outside;
A discharge port for discharging the liquid to the outside from the liquid flow path,
The wall surface of the liquid channel is a wall surface that can be displaced at least partially,
Means for displacing the displaceable wall surface of the flow path member;
The head is configured to be movable relative to the displacement means;
When the head moves toward the means for displacing,
The displacing means displaces the displaceable wall surface in a direction in which the volume of the liquid channel is reduced.
本発明によれば、簡単な流路構成で、ヘッドのノズルからの液滴漏れ、あるいは、ノズル内への空気吸引を生じることなく、流路部材内の気泡を排出できる。 According to the present invention, bubbles in the flow path member can be discharged with a simple flow path configuration without causing liquid droplet leakage from the nozzle of the head or air suction into the nozzle.
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を参照して説明する。図１は同実施形態に係る画像形成装置の模式的説明図である。 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 FIG. FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of the image forming apparatus according to the embodiment.
この画像形成装置では、画像形成手段としてのヘッド部（ヘッドユニット）１を備えている。ヘッド部１は、液滴を吐出する複数の液体吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」という。）１１と、複数のヘッド１１に液体（インク）を供給する液体流路を形成する流路部材１２とを一体化したものである。
This image forming apparatus includes a head unit (head unit) 1 as image forming means. The
なお、「一体化」とは、流路部材１２とヘッド１１を直接連結する場合、チューブ等を介して連結する場合のいずれも含まれる。また、本実施形態では複数のヘッド１１を使用しているが、１つのヘッド１１と流路部材１２とを一体化する場合も本発明に含まれる。
Note that “integrated” includes both the case where the
一方、ヘッド１１に供給する液体を貯留したメインタンク２と、メインタンク２からヘッド１１に供給する液体を一時的に貯留するサブタンク３とを備えている。
On the other hand, a main tank 2 that stores liquid supplied to the
メインタンク２は、装置本体に対して着脱可能に装着される。メインタンク２からは供給流路４を介してサブタンク３に液体が供給される。供給流路４にはメインタンク２からサブタンク３への流路を開閉する開閉弁５が設けられている。
The main tank 2 is detachably attached to the apparatus main body. Liquid is supplied from the main tank 2 to the
サブタンク３には、サブタンク３内を大気に通じる開閉可能な大気開放弁３１と、サブタンク３内の液面を検知する電極ピン３２とを有している。
The
メインタンク２からサブタンク３に液体を供給（充填）するときには、大気開放弁３１を開いてサブタンク３内を大気に開放した状態で、開閉弁５を開き、メインタンク２とサブタンク３との水頭差圧により液体を供給する。
When the liquid is supplied (filled) from the main tank 2 to the
そして、サブタンク３内の液体が所定の液面位置まで充填されたことを電極ピン３２にて検知した後、大気開放弁３１と開閉弁５を閉じる。
Then, after the
なお、上記のメインタンク２からサブタンク３への液体供給の構成は一例であって、装置本体に着脱可能な液体カートリッジから直接ヘッド部１に液体を供給する構成とすることもできる。
The configuration of supplying the liquid from the main tank 2 to the
また、サブタンク３から流路部材１２に液体を供給する供給流路６と、流路部材１２からサブタンク３に戻る循環流路７と、循環流路７内に配置された送液手段であるポンプ８とを備えている。
Further, a
なお、ポンプ８は、循環流路７を介して流路部材１２内の液体を吸引する吸引ポンプとしているが、供給流路６に配置して流路部材１２内の液体を加圧して循環流路７に送り出す加圧ポンプとすることもできる。
The pump 8 is a suction pump that sucks the liquid in the
ポンプ８によって流路部材１２内の液体を吸引することで流路部材１２内に混入した空気（気泡）を、循環流路７を通じて排出することができる。
By sucking the liquid in the
ここで、循環流路７は、空気と液体を分離する容器となるサブタンク３と通じている。
Here, the
このような循環流路７を有する構成とすることで、流路部材１２内に混入した気泡を排出することができる。
By adopting such a configuration having the
次に、本実施形態におけるヘッド部周りの詳細について図２を参照して説明する。図２は同ヘッド部周りの模式的断面説明図である。なお、図を見易くするために断面を示すハッチングは省略している（以下の図でも同じ。）。 Next, details around the head portion in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional explanatory view around the head portion. In addition, in order to make a figure legible, the hatching which shows a cross section is abbreviate | omitted (the following figure is also the same).
流路部材１２は、本体部材１２０内に複数のヘッド１に通じる液体流路１２１が形成されている。そして、外部から供給流路６を介して液体流路１２１内に液体を供給する流路である供給口１２２ａを有する供給口部１２２と、液体流路１２１から外部の循環流路７に液体を排出する流路である排出口１２３ａを有する排出口部１２３とを有している。
In the
また、液体流路１２１からヘッド１１の内部流路１１１に通じる連通口１２４を有している。
Further, a
また、液体流路１２１の壁面の少なくとも一部、ここでは、複数の連通口１２４に対向する壁面部分を復元可能に変形可能な部材、例えば、可撓性部材や弾性部材で形成して、変位可能な壁部１２５としている。この変位可能な壁部１２５の内面で変位可能な壁面１２５ａが形成される。
Further, at least a part of the wall surface of the
一方、流路部材１２の外側には、変位可能な壁部１２５に対向して、変位可能な壁部１２５を液体流路１２１の容積が小さくなる方向（容積縮小方向）に変位させる手段である変位駆動手段１３を備えている。
On the other hand, on the outside of the
この変位駆動手段１３は、相対的に移動して変位可能な壁部１２５に押し付けられる押し付け部材１３１によって構成している。
This displacement drive means 13 is comprised by the pressing
この押し付け部材１３１は、本実施形態においては、流路部材１２の変位可能な壁部１２５に対して矢印Ａ方向に進退可能に配置され、図示しない進退手段によって進退され、変位可能な壁部１２５に押し付けられることで変位可能な壁部１２５が容積縮小方向に移動する。なお、ヘッド部１を押し付け部材１３１に対して進退可能に配置する構成とすることもできる。
In this embodiment, the pressing
ここで、比較例について図３を参照して説明する。図３は比較例のヘッド部周りの模式的断面説明図である。 Here, a comparative example will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional explanatory view around the head portion of the comparative example.
この比較例は、流路部材１２の液体流路１２１の壁面全体を本体部材１２０で形成して、連通口１２４に対向する壁面部分も変位しない壁面１２５ｂとしたものである。
In this comparative example, the entire wall surface of the
この比較例における気泡排出動作について説明する。 The bubble discharging operation in this comparative example will be described.
流路部材１２には供給流路６から供給される液体とともに送られた空気、又は、ヘッド１１から侵入した空気などによる気泡３００が混入、滞留することがある。流路部材１２の液体流路１２１に多くの気泡３００が滞留すると、内部の液体が気泡３００に触れて増粘する。この増粘した液体をヘッド１１から液滴として吐出すると、適正な吐出量での吐出ができなくなったり、適正な位置への着弾をさせることができなくなったりする。
また、画像形成装置周囲の外部環境、例えば温度環境が変化したときには、流路部材１２の液体流路１２１内に滞留した気泡３００が膨張し、液体流路１２１内の圧力が変化して、ヘッド１１から液漏れが生じることがある。
Further, when the external environment around the image forming apparatus, for example, the temperature environment changes, the
そこで、流路部材１２の液体流路１２１内の空気（気泡３００）を排出するため、液体流路１２１内に圧力を加えて残留する気泡３００を循環流路７へ送り出し、その後気液分離可能なサブタンク３などに入れて、大気と通じる大気開放弁３１などを開放することで、画像形成装置の流路内空気を排出することが行われる。
Therefore, in order to discharge the air (bubbles 300) in the
しかしながら、流路部材１２の液体流路１２１内に入り込んだ気泡３００は、液体流路１２１の壁面に表面張力によって貼り付き、空気（気泡３００）を排出するために圧力を加えても、貼り付いたまま排出することができないことがある。
However, the
また、本実施形態のように流路部材１２から複数のヘッド１１への液体供給を行う場合、供給口部１２２に最も近い連通口１２４と供給口部１２２から最も離れた連通口１２４とでは、供給口部１２２からの流路長が異なることで、流路長での圧力損失が生じることになる。
Further, when liquid is supplied from the
そのため、圧力損失による加圧力の差異が発生しないように、液体流路１２１の流路幅や流路高さなどで定まる流路断面積を、供給流路６やヘッド１１の内部流路１１１よりも大きくし、流路長での圧力損失による差異を小さくする構成にしている。
For this reason, the flow path cross-sectional area determined by the flow path width and flow path height of the
このように流路断面積の大きい液体流路１２１に溜まった気泡３００を排出するために液体流路１２１内に圧力を加えても、流路断面全体に液体がメニスカスを形成することができない。その結果、高さ方向（上下方向）で、液体流路１２１の底部側の液体は排出されるが、液体流路１２１の上部に溜まった気泡３００を排出することができなくなる。
Thus, even if pressure is applied to the
ここで、より強い圧力を加えて気泡を排出しようとすると、流路部材１２の液体流路１２１に通じているヘッド１１の内部流路１１１にも強い圧力が加わることになり、ヘッド１１から液漏れが生じることになる。
Here, if a stronger pressure is applied to discharge the bubbles, a strong pressure is also applied to the
次に、本実施形態における気泡排出動作について説明する。 Next, the bubble discharging operation in this embodiment will be described.
図２（ａ）に示すように、流路部材１２の液体流路１２１内に空気（気泡３００）が滞留するとき、気泡３００はその浮力によって変位可能な壁部１２５側に移動し、表面張力によって壁面１２５ａに貼り付くことがある。
As shown in FIG. 2A, when air (bubble 300) stays in the
ここで、液体流路１２１内の気泡３００を排出するときには、図２（ｂ）に示すように、押し付け部材１３１を相対的に変位可能な壁部１２５に向けて移動させて、変位可能な壁部１２５を容積縮小方向に移動させる。
Here, when the
これにより、液体流路１２１の壁面に貼り付いている気泡３００の表面張力が崩されて、気泡３００が移動し易くなる。
Thereby, the surface tension of the
したがって、ポンプ８を駆動して液体流路１２１内の液体を吸引することで、気泡３００が排出口部１２３側に移動して循環流路７に排出され、サブタンク３によって気液分離される。
Therefore, by driving the pump 8 and sucking the liquid in the
このとき、上述したように気泡３００の表面張力による密着力が低減されて移動し易くなっていることで、ヘッド１１のノズルからの液滴漏れ、あるいは、ノズル内への空気吸引を生じるような大きな圧力を加えることなく、気泡３００を排出できる。
At this time, as described above, the adhesion force due to the surface tension of the
このように、簡単な流路構成で、ヘッドのノズルからの液滴漏れ、あるいは、ノズル内への空気吸引を生じることなく、流路部材内の気泡を排出できる。 Thus, with a simple flow path configuration, bubbles in the flow path member can be discharged without causing droplet leakage from the nozzle of the head or air suction into the nozzle.
また、本実施形態においては、印刷動作を行うときなどには、押し付け部材１３１によって変位可能な壁部１２５は変位されないので、液体流路１２１の流路断面積は大きい状態に保たれる。
Further, in the present embodiment, when performing a printing operation or the like, the
これにより、供給口部１２２から最も離れたヘッド１１のノズルまでの流路と、供給口部１２２に最も近いヘッド１１のノズルまでの流路との流路長差による流体抵抗の差が小さい状態とすることができる。
Thereby, the difference in fluid resistance due to the difference in flow path length between the flow path to the nozzle of the
これに対し、流路部材１２の液体流路１２１内の気泡３００（空気）を排出するときには、押し付け部材１３１によって変位可能な壁部１２５を変位させることで、液体流路１２１の流路幅又は高さが狭くなり、流路断面積は小さくなる。流路断面積が小さくなることで、液体流路１２１内に加える圧力を一定とすると、流路を流れる液体の流速が速くなり、空気を排出することが容易になる。
On the other hand, when the bubbles 300 (air) in the
また、液体流路１２１の流路断面積が小さいことで、液体が液体流路１２１にメニスカスを形成することが可能となって、液体の送液と共に空気を移動させることが容易となる。
In addition, since the cross-sectional area of the
このようにして、流路部材における気泡排出性がより高まる。 In this way, the bubble discharge performance in the flow path member is further increased.
次に、本発明の第２実施形態について図４を参照して説明する。図４は同実施形態におけるヘッド部周りの模式的断面説明図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional explanatory view around the head portion in the same embodiment.
本実施形態では、流路部材１２の液体流路１２１の壁部のうち、各ヘッド１１の内部流路１１１に通じる各連通口１２４に対向する部分を可撓性部材又は弾性部材で形成して、各連通口１２４についてそれぞれ独立する複数の変位可能な壁部１２５を設けている。
In the present embodiment, a portion of the wall portion of the
そして、変位可能な壁部１２５は、対向する面との間に配置したスプリングなどの弾性部材からなる加圧手段１２６によって外方に勢いを付けている。
The
一方、それぞれの変位可能な壁部１２５に対応して、変位可能な壁部１２５を容積縮小方向に変位させる変位駆動手段１３が配置されている。
On the other hand, corresponding to each
ここで、変位駆動手段１３は、それぞれの変位可能な壁部１２５に押し付けられる複数の押し付け部材１３１を有している。各押し付け部１３１は弾性部材などの加圧手段１３２を介して保持部材１３３に保持されている。
Here, the displacement driving means 13 has a plurality of pressing
この変位駆動手段１３によって変位可能な壁部１２５が変位されるとき、変位可能な壁部１２５によって連通口１２４が閉じられるまで変位可能な壁部１２５が変位するように各部を設定している。
When the
このように構成したので、液体流路１２１内の気泡を排出するときには、図４（ｂ）に示すように、押し付け部材１３１を相対的に変位可能な壁部１２５に向けて移動させる。このとき、変位可能な壁部１２５が連通口１２４を閉じるまで変位可能な壁部１２５を容積縮小方向に移動させる。
Since it comprised in this way, when discharging the bubble in the
これにより、液体流路１２１に通じる流路は供給流路６と循環流路７のみとなり、ヘッド１１の内部流路１１１とは非連通状態となる。
Thereby, only the
したがって、液体流路１２１に強い圧力を加えても、ヘッド１１のノズルのメニスカスが破壊されることはなく、ノズルからの液漏れやノズル内への空気吸引が生じることなく、流路部材内に溜まった空気を確実に排出することができる。
Therefore, even when a strong pressure is applied to the
この場合、液体流路１２１内の気泡を排出するときには、まず、変位可能な壁部１２５を変位させて連通口１２４を閉じた後、ポンプ８を駆動して、液体流路１２１内の液体を吸引することで、流路部材１２内の空気を排出口部１２３から循環流路７に排出させる。
In this case, when discharging bubbles in the
なお、前述したように供給流路６に加圧ポンプを配置して、液体流路１２１内に液体を加圧して供給することで、排出口部１２３から循環流路７に液体と共に気泡を排出させるようにすることもできる。
As described above, a pressure pump is disposed in the
このとき、変位可能な壁部１２５が変位して連通口１２４を閉じている力は、ポンプ８による送液圧力（吸引又は加圧によって生じる圧力）によって連通口１２４を開こうとする力よりも大きく設定されている。
At this time, the force that displaces the
これにより、気泡排出を行うときには、連通口１２４が確実に閉じた状態が維持される。
Thereby, when discharging bubbles, the state where the
また、本実施形態では、変位可能な壁部１２５を加圧手段１２６によって外方へ加圧しているが、押し付け部１３１を変位可能な壁部１２５に押し付けて連通口１２４を閉じたとき、加圧手段１３２による加圧力が加圧手段１２６の加圧力より大きくなるように設定している。
Further, in this embodiment, the
これにより、変位可能な壁部１２５で連通口１２４を確実に閉じたまま流路部材１２内の気泡を排出することができる。
Thereby, the bubbles in the
次に、本発明の第３実施形態について図５を参照して説明する。図５は同実施形態の説明に供する模式的説明図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic explanatory diagram for explaining the embodiment.
本実施形態では、ヘッド部１は上下方向（矢印Ａ方向）に昇降可能に配置されている。また、ヘッド部１の上方には前記第２実施形態と同様な変位駆動手段１３が配置されている。
In the present embodiment, the
一方、ヘッド部１の維持回復を行う維持ユニット９を備えている。維持ユニット９は、ヘッド１１のノズル面１１ａをキャッピングするキャップ９１と、ノズル面１１ａを払拭するワイパ部材９２とを備え、水平方向（矢印Ｂ方向）に移動可能に配置されている。
On the other hand, a
維持ユニット９のキャップ９１には吸引チューブ９３を介して吸引手段である吸引ポンプ９４が接続されて、吸引ポンプ９４で吸引排出される廃液を収容する廃液タンク９５を備えている。
A
また、本実施形態では、ヘッド部１に対向して媒体２００を搬送する搬送ローラ２０１と、媒体を案内する搬送ガイド部材２０２とを備えている。
In this embodiment, a
本実施形態において、印刷動作を行うときには、図６に示すように、ヘッド部１を下降させて、搬送ガイド部材２０２で案内される媒体２００とギャップが所定のギャップになる位置（高さ）に移動する。このとき、維持ユニット９はヘッド部１の昇降領域から退避した退避位置に移動する。この状態で、ヘッド１１から液滴を吐出して画像を形成する。
In the present embodiment, when performing a printing operation, as shown in FIG. 6, the
次に、ヘッドのキャッピングを行うときには、図７に示すように、ヘッド部１を上昇させ、ヘッド部１と搬送ガイド部材２０２との間に維持ユニット９を移動させた後、ヘッド部１を下降させて、ヘッド１１のノズル面１１ａをキャップ９１でキャッピングする。
Next, when capping the head, as shown in FIG. 7, the
このキャッピング状態のとき、キャップ９１に通じる吸引ポンプ９４によってキャップ内空間に負圧を発生させ、ヘッド１１のノズルから増粘した液体などを吸引排出させる（これを「ノズル吸引という。」ことで、ヘッド１１の状態を維持、回復する。
In this capping state, a negative pressure is generated in the cap internal space by the
この維持回復動作（メンテナンス）を行ったときには、図８に示すように、ヘッド部１を上昇させてデキャップ状態とし、維持ユニット９を水平方向に移動させてワイパ部材９２によってノズル１１ａを払拭する。
When this maintenance / recovery operation (maintenance) is performed, as shown in FIG. 8, the
このとき、図４（ｂ）でも説明したように、流路部材１２の変位可能な壁部１２５が変位駆動手段１３の押し付け部材１３１に押し付けられて、変位可能な壁部１２５が連通口１２４を閉じた状態となる。
At this time, as described with reference to FIG. 4B, the
このように連通口１２４が閉じられることで、ヘッド１１とサブタンク３とは非連通状態となって、ヘッド１１とサブタンク３との間の水頭差圧が変動しても、ノズル吸引によってノズル面１１ａに残留した廃液がノズル内に引き込まれることはなくなる。
Since the
このノズル内への残留廃液の引き込み現象について図９も参照して説明する。図９は同説明に供する模式的説明図である。 The phenomenon of the residual waste liquid being drawn into the nozzle will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic explanatory view for explaining the same.
本実施形態では、図９に示すように、ヘッド１１から液垂れが生じないように、ヘッド１１のノズル面１１ａの位置とヘッド１１に通じるサブタンク３の液面位置との間に水頭差を設けて、水頭差圧で負圧を発生させている。
In this embodiment, as shown in FIG. 9, a water head difference is provided between the position of the nozzle surface 11 a of the
ここで、上述したようにヘッド部１を昇降させる構成を採用していると、キャッピング位置ではヘッド１１内が弱負圧状態であるが、デキャップのためにヘッド部１を上昇させると、水頭差圧が強くなるので、ヘッド１１内の負圧が強まる。そのため、キャッピングによるノズル吸引後にノズル面１１ａに付着している液体（廃液３０１）がヘッド１１のノズル内に吸い込まれるおそれが高くなる。
Here, when the configuration in which the
この場合、ノズル面１１ａに付着している廃液３０１は複数のノズルから吸引した液体が混じり合った混合廃液であり、混合廃液がノズルから入り込むと、正常な滴吐出ができなくなることになる。
In this case, the
これを回避するために、付着している廃液３０１をワイパ部材９２で払拭した後、ヘッド１１から混合廃液を排出可能となる量だけ吐出を行うことで正常状態に回復する構成も知られている。しかしながら、これでは無駄な液体消費が増加し、また、完全に混合廃液を排出できないときには、画像品質が低下することになる。
In order to avoid this, a configuration is also known in which the
そこで、本実施形態では、前述した第２実施形態のヘッド部１及び変位駆動手段１３の構成を適用している。
Therefore, in this embodiment, the configuration of the
そして、ヘッド部１の位置がキャッピング位置にあるときには、流路部材１２の変位可能な壁部１２５と変位駆動手段１３とは図４（ａ）の位置関係にあり、変位可能な壁部１２５が連通口１２４を閉じていない状態（開放状態）となる。
When the position of the
この状態で、吸引ポンプ９４によってノズル吸引を行った後、デキャップ状態にするためにヘッド部１を上昇させることで、図４（ｂ）に示す位置関係のように、流路部材１２の変位可能な壁部１２５が変位駆動手段１３に押し付けられて、変位可能な壁部１２５が連通口１２４を閉じた状態となる。
In this state, after the nozzle suction is performed by the
このように、連通口１２４が閉じられた状態では、ヘッド１１とサブタンク３とは非連通状態となり、水頭差圧による付着廃液のノズル内への引き込みは発生しない。
As described above, when the
そこで、この状態で、ワイパ部材９２によってノズル面１１ａを払拭して廃液を除去することができる。
Therefore, in this state, the waste liquid can be removed by wiping the nozzle surface 11a with the
これにより、ヘッド１１内に引き込まれる混合廃液を排出するために無駄な滴吐出を行うことなく、印刷時に混合廃液が吐出されて画像品質が低下することを防止できる。
Accordingly, it is possible to prevent the image quality from being deteriorated due to the discharge of the mixed waste liquid at the time of printing without performing wasteful droplet discharge for discharging the mixed waste liquid drawn into the
このように、本実施形態では、流路部材内の液体排出やデキャップ後のノズル面の付着液体（廃液）の引き込みの防止を、特別な駆動源を有さず、それ以外の画像形成装置を動作させるために有する必要な駆動源を利用することで、低コストで簡単な構成で実現することができる。 As described above, in the present embodiment, the liquid discharge in the flow path member and the prevention of the adhering liquid (waste liquid) from being drawn on the nozzle surface after the decap are prevented without using a special drive source. By using a necessary drive source for operation, it can be realized at a low cost with a simple configuration.
次に、本発明の第４実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は同実施形態におけるヘッド部周りの模式的断面説明図である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional explanatory view around the head portion in the same embodiment.
本実施形態では、変位駆動手段１３の複数の押し付け部材１３１ａ〜１３１ｄは、流路部材１２の供給口部１２２側から排出口部１２３側に徐々に高くなる位置になるように配置している。この場合、加圧手段１３２ａ〜１３２ｄの長さは押し付け部材１３１ａ〜１３１ｄの高さに応じて短くなっているが、押し付け部材１３１ｄが変位可能な壁部１２５を押したときに、壁部１２５が連通口１２４を閉じる加圧力が得られるようにしている。
In the present embodiment, the plurality of pressing members 131 a to 131 d of the displacement driving means 13 are arranged so as to gradually increase from the
このように構成したので、変位駆動手段１３と流路部材１２とが相対的に近づく方向に移動するとき、押し付け部材１３１が変位可能な壁部１２５に接触して押すタイミングに時間差が生じる。つまり、複数の変位可能な壁部１２５は、供給口部１２２側から排出口部１２３に向かって時間差を生じながら変位することになる。
Since it comprised in this way, when the displacement drive means 13 and the flow-
これにより、流路部材１２の液体流路１２１内の供給口部１２２側に溜まっていた気泡が下流側の排出口部１２３側に徐々に移動していき、より確実に空気の排出を行うことができる。
Thereby, the air bubbles accumulated on the
なお、本実施形態では、複数の押し付け部材１３１ａ〜１３１ｄの初期高さを異ならせているが、前述した図４に示すように、複数の押し付け部材１３１ａ〜１３１ｄの初期高さをほぼ同じ（同じを含む）とし、加圧手段１３２の加圧力を、供給口部１２２側から排出口部１２３側に順次弱く設定することでも、供給口部１２２側から変位可能な壁部１２５を順次変位させることができる。
In the present embodiment, the initial heights of the plurality of pressing members 131a to 131d are different, but the initial heights of the plurality of pressing members 131a to 131d are substantially the same (same as shown in FIG. 4 described above). And the
次に、本発明の第５実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は同実施形態におけるヘッド部周りの模式的説明図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic explanatory view around the head portion in the same embodiment.
本実施形態では、流路部材１２に、供給口部１２２及び排出口部１２３を遮蔽する遮蔽手段１５Ａ、１５Ｂ（区別しないときは「遮蔽手段１５」という。）を備えている。
In this embodiment, the
遮蔽手段１５は、供給口部１２２或いは排出口部１２３の流路である供給口１２２ａ、排出口１２３ａを閉じて遮蔽する封止部材１５１と、封止部材１５１を保持する復元可能に変位可能な可撓性部材（又は弾性部材）１５２とを備えている。
The shielding means 15 is displaceable reversibly holding the sealing
そして、変位駆動手段１３の保持部材１３３に、可撓性部材１５２を押して変位させる押し付け部材１６１を加圧手段１６２で保持している。
A
この場合、変位駆動手段１３と流路部材１２とが相対的に近づく方向に移動するとき、押し付け部材１６１は押し付け部材１３１が変位可能な壁部１２５に押し付けられるよりも早く可撓性部材１５２に押し付けられようにしている。
In this case, when the
これにより、変位可能な壁部１２５が変位を開始するよりも早いタイミングで供給口部１２２及び排出口部１２３の流路（供給口１２２ａ、排出口１２３ａ）が封止部材１５１によって閉じられる（遮蔽される）。
Thereby, the flow path (
このように構成したので、ヘッド１１のノズルから画像形成に寄与しない液体を排出させるパージ動作を行うときには、変位駆動手段１３と流路部材１２とを相対的に近づく方向に移動させる。
Since it comprised in this way, when performing the purge operation | movement which discharges the liquid which does not contribute to image formation from the nozzle of the
これにより、上述したように、まず、供給口部１２２及び排出口部１２３の流路が遮蔽手段１５Ａ、１５Ｂによって遮蔽されて、液体流路１２１内の液体は供給口部１２２及び排出口部１２３から外部に流出されなくなる。
Thereby, as described above, first, the flow paths of the
次いで、変位可能な壁部１２５が容積縮小方向に変位することで、液体流路１２１内の容積が減少して、ヘッド１１のノズルから液体が排出される。
Next, the
このようにして、特別な加圧駆動源を有することなく、ヘッド内の増粘液体などを加圧パージして、ヘッド内の液体を常にフレッシュな状態に維持することが可能となる。 In this way, it is possible to keep the liquid in the head in a fresh state by pressurizing and purifying the thickened liquid in the head without having a special pressure driving source.
次に、本発明の第６実施形態について図１２を参照して説明する。図１２は同実施形態におけるヘッド部周りの模式的断面説明図である。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic cross-sectional explanatory view around the head portion in the same embodiment.
本実施形態では、流路部材１２側は前記第２実施形態と同様に、各連通口１２４にそれぞれ対向する変位可能な壁部１２５及び加圧手段１２６を備えている。
In this embodiment, the
一方、変位駆動手段１３として、各変位可能な壁部１２５をそれぞれ選択的に変位させる選択手段としての複数の電磁ソレノイド１３６を備えている。なお、電磁ソレノイドに代えて、カムやモータなどを使用することもできる。
On the other hand, the displacement drive means 13 includes a plurality of
このように構成したので、ヘッド１１のノズル付近に付着した異物やノズル内の増粘した液体を排出する吐出パージを行うときには、図１２（ｂ）に示すように、パージを行うヘッド１１以外のヘッド１１の連通口１２４に対向する変位可能な壁部１２５を変位させて、連通口１２４を選択的に閉じる。
With this configuration, when performing a discharge purge for discharging foreign matter adhering to the vicinity of the nozzles of the
その後、液体流路１２１内に正圧力を加えることで、閉じられていない連通口１２４に内部流路１１１が通じるヘッド１１のノズルからのみ液体が排出される。
Thereafter, by applying a positive pressure in the
これにより、吐出異常のあるヘッドのみを選択的にメンテナンスすることが可能となり、正常なヘッドから無駄に液体を排出することなく、効率的なヘッドメンテナンスを実施することができる。 As a result, it is possible to selectively maintain only the head having an ejection abnormality, and efficient head maintenance can be performed without wastefully discharging liquid from a normal head.
なお、「画像形成装置」は媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。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。 The “image forming apparatus” means an apparatus that forms an image by discharging a liquid onto a medium. 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、「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.
１ ヘッド部
２ メインタンク
３ サブタンク
６ 供給流路
７ 循環流路
１１ ヘッド
１２ 流路部材
１３ 変位駆動手段
１５Ａ、１５Ｂ 遮蔽手段
１２１ 液体流路
１２２ 供給口部
１２３ 排出口部
１２４ 連通口
１２５ 変位可能な壁部
１３１ 押し付け部材
１３２ 加圧手段
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記ヘッドの内部流路が通じる液体流路を形成する流路部材と、を備え、
前記流路部材には、
外部から前記液体流路内に前記液体を供給する供給口部と、
前記液体流路から外部に前記液体を排出する排出口部と、を有し、
前記液体流路の壁面は、少なくとも一部が変位可能な壁面であり、
前記流路部材の前記変位可能な壁面を変位させる手段を備え、
前記ヘッドは前記変位させる手段に対して相対的に移動可能に構成され、
前記ヘッドが前記変位させる手段に向かって移動したときに、
前記変位させる手段が前記変位可能な壁面を前記液体流路の容積が小さくなる方向に変位させる
ことを特徴とする画像形成装置。 A head for discharging liquid;
A flow path member that forms a liquid flow path through which the internal flow path of the head communicates,
In the flow path member,
A supply port for supplying the liquid into the liquid channel from the outside;
A discharge port for discharging the liquid to the outside from the liquid flow path,
The wall surface of the liquid channel is a wall surface that can be displaced at least partially,
Means for displacing the displaceable wall surface of the flow path member;
The head is configured to be movable relative to the displacement means;
When the head moves toward the means for displacing,
The image forming apparatus, wherein the displacing means displaces the displaceable wall surface in a direction in which the volume of the liquid flow path is reduced.
前記ヘッドは、前記キャップでキャップされる位置と前記キャップから離間する位置との間で昇降可能に配置され、 The head is arranged to be movable up and down between a position capped with the cap and a position separated from the cap,
前記ヘッドを前記キャップから離間する位置にしたときに、前記変位可能な壁面が前記液体流路の容積が小さくなる方向に変位する When the head is moved away from the cap, the displaceable wall surface is displaced in a direction in which the volume of the liquid channel is reduced.
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2.
前記変位可能な壁面が変位されたときに前記連通口が閉じられる
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画像形成装置。 Having a communication port leading from the liquid flow path to the internal flow path of the head;
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein said that the communication port is closed when said displaceable wall is displaced.
前記液体流路内の液体を前記排出口部から排出させるときには、前記変位可能な壁面を変位させた後、前記送液手段による加圧又は吸引を行う
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画像形成装置。 A liquid feeding means for pressurizing or sucking the liquid in the liquid flow path of the flow path member and discharging the liquid from the discharge port;
4. When discharging the liquid in the liquid flow path from the discharge port portion, pressurizing or sucking by the liquid feeding means is performed after displacing the displaceable wall surface . The image forming apparatus according to any one of the above.
前記液体流路内の液体を前記排出口部から排出させるときには、前記変位可能な壁面を変位させた後、前記送液手段による加圧又は吸引を行い、
前記変位可能な壁面が変位して前記連通口を閉じている力は、前記送液手段による送液圧力によって前記連通口を開こうとする力よりも大きく設定されている
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。 A liquid feeding means for pressurizing or sucking the liquid in the liquid flow path of the flow path member and discharging the liquid from the discharge port;
When discharging the liquid in the liquid channel from the discharge port, after displacing the displaceable wall surface , pressurization or suction by the liquid feeding means,
The force that displaces the displaceable wall surface and closes the communication port is set to be larger than the force that opens the communication port by the liquid supply pressure by the liquid supply means. Item 5. The image forming apparatus according to Item 4 .
前記変位可能な壁面は、前記供給口部側から前記排出口部側に時間差を生じながら変位される
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 A plurality of the heads;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the displaceable wall surface is displaced while causing a time difference from the supply port side to the discharge port side.
前記複数のヘッドの各連通口は前記変位可能な壁面の変位によって選択的に開閉可能であり、
前記ヘッドから液体を排出するときには、前記液体を排出させるヘッドの連通口は開いた状態にし、液体を排出させないヘッドの連通口は閉じた状態にする
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。 A plurality of the heads;
Each communication port of the plurality of heads can be selectively opened and closed by displacement of the displaceable wall surface,
5. The image according to claim 4 , wherein when the liquid is discharged from the head, the communication port of the head that discharges the liquid is in an open state, and the communication port of the head that does not discharge the liquid is in a closed state. Forming equipment.
前記複数のヘッドの内部流路が通じる液体流路を形成する流路部材と、を備え、
前記流路部材には、
外部から前記液体流路内に前記液体を供給する供給口部と、
前記液体流路から外部に前記液体を排出する排出口部と、を有し、
前記液体流路の壁面は、少なくとも一部が変位可能な壁面であり、
前記供給口部及び前記排出口部を遮断する遮断手段を有し、
前記ヘッドから液体を排出するときには、前記遮断手段により前記供給口部及び前記排出口部を遮蔽した状態で、前記変位可能な壁面を、前記液体流路の容積が減少する方向に変位させて、前記ヘッドから液体を排出させる
ことを特徴とする画像形成装置。 A plurality of heads for discharging liquid;
A flow path member that forms a liquid flow path through which internal flow paths of the plurality of heads communicate,
In the flow path member,
A supply port for supplying the liquid into the liquid channel from the outside;
A discharge port for discharging the liquid to the outside from the liquid flow path,
The wall surface of the liquid channel is a wall surface that can be displaced at least partially,
A blocking means for blocking the supply port portion and the discharge port portion;
When discharging the liquid from the head, the displaceable wall surface is displaced in a direction in which the volume of the liquid flow path is reduced in a state where the supply port portion and the discharge port portion are shielded by the blocking means, An image forming apparatus, wherein liquid is discharged from the head.
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