JP6360755B2

JP6360755B2 - Ink circulating device cleaning device and ink circulating device cleaning method

Info

Publication number: JP6360755B2
Application number: JP2014180543A
Authority: JP
Inventors: 千弘原; 浩由石川; 廉栗林; 大津　和彦; 和彦大津; 佳明兼古
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2034-09-04
Also published as: JP2016052768A

Description

本発明の実施形態は、インク循環装置の洗浄装置とインク循環装置の洗浄方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to an ink circulation device cleaning device and an ink circulation device cleaning method.

印刷装置では、一般的に使われる印刷用のインクだけでなく、様々な用途のインクを安定して吐出することが求められる。例えばＵＶ光で硬化するインク、あるいは金属の粒子が分散されたインクなどを必要に応じて使い分ける場合がある。それらを安定して吐出するために、インク循環装置を備えたインクジェットヘッドが開発されている。 In a printing apparatus, it is required to stably eject inks for various uses as well as printing inks that are generally used. For example, an ink that is cured by UV light or an ink in which metal particles are dispersed may be used as needed. In order to discharge them stably, an ink jet head having an ink circulation device has been developed.

ひとつの印刷装置で様々な種類の印刷をするために、印刷装置に装着するインクの種類を変更したい場合がある。このような場合は、印刷装置のカートリッジホルダに装着されているインクカートリッジを抜いて、別のインクカートリッジをカートリッジホルダに付け替える作業が行われる。ここで、あるインクカートリッジを印刷装置から抜いて、すぐに、別のインクカートリッジを装着してしまうと、インク補給経路、循環装置内、インクヘッド内に残っている変更前のインクとインクカートリッジから補給される変更後のインクが混ざってしまう。違う種類のインクが混ざると混色や、場合によっては顔料の凝集、析出、沈降等の問題が発生する。 In order to perform various types of printing with one printing apparatus, there are cases where it is desired to change the type of ink attached to the printing apparatus. In such a case, an operation is performed in which the ink cartridge attached to the cartridge holder of the printing apparatus is removed and another ink cartridge is replaced with the cartridge holder. If one ink cartridge is removed from the printing device and another ink cartridge is installed immediately, the ink and the ink cartridge before the change remaining in the ink supply path, the circulation device, and the ink head are removed. The changed ink that is replenished is mixed. When different types of ink are mixed, problems such as color mixing and, in some cases, pigment aggregation, precipitation, and sedimentation, occur.

そこで、インクの交換時には、印刷装置のインク供給路内を洗浄する洗浄シーケンスが行われる。この洗浄シーケンスにおいては、洗浄液が封入された洗浄液カートリッジがカートリッジホルダに装着される。この洗浄液カートリッジからの洗浄液を、インク供給路に対して導入する洗浄液導入ステップと、導入された洗浄液を記録ヘッドのノズル形成面を封止した状態のキャッピング手段側に吸引排出させる洗浄液排出ステップとが実行される。 Therefore, at the time of ink replacement, a cleaning sequence for cleaning the inside of the ink supply path of the printing apparatus is performed. In this cleaning sequence, the cleaning liquid cartridge in which the cleaning liquid is sealed is mounted on the cartridge holder. A cleaning liquid introducing step for introducing the cleaning liquid from the cleaning liquid cartridge into the ink supply path, and a cleaning liquid discharging step for sucking and discharging the introduced cleaning liquid to the capping means side in a state where the nozzle forming surface of the recording head is sealed. Executed.

このときの洗浄効率を向上させる方法として、インク供給路に導入する洗浄液に空気を混入させて洗浄作用を強くする洗浄装置が提案されている。この洗浄装置では、洗浄液を貯留する容器である洗浄液タンクと、洗浄液中に空気を混入させるための専用の気液混合体生成装置や、選択弁などの気液混合体生成装置の周辺装置が必要になっている。 As a method for improving the cleaning efficiency at this time, a cleaning device has been proposed in which air is mixed into the cleaning liquid introduced into the ink supply path to enhance the cleaning action. This cleaning device requires a cleaning solution tank that is a container for storing the cleaning solution, a dedicated gas-liquid mixture generation device for mixing air into the cleaning solution, and peripheral devices for the gas-liquid mixture generation device such as a selection valve. It has become.

特開２０１３−２１２６２４号公報JP 2013-212624 A

従来の技術では、洗浄液空気を混入させるための専用の気液混合体生成装置とその周辺装置などが必要になる。そのため、印刷装置の機体の大型化を招き、さらに製造コスト的にも不利になる。 In the prior art, a dedicated gas-liquid mixture generating device for mixing cleaning liquid air and its peripheral devices are required. For this reason, the size of the printer body is increased, and the manufacturing cost is disadvantageous.

実施形態によれば、インクタンクと、インクジェットヘッドと、循環装置と、圧力制御機構と、制御部とを具備する。インクタンクは、インクを収容するインク室を有する。インクジェットヘッドは、インクを吐出する。循環装置は、インクタンクと前記インクジェットヘッドとの間で、インクを循環させる。圧力制御機構は、インク室内の圧力を制御する。制御部は、通常印刷モードと洗浄モードとを判別する。制御部は、洗浄モードでは、循環装置で洗浄液を循環する洗浄シーケンスを実施しながら、圧力制御機構によってインク室内の圧力を下げることでインクジェットヘッドのインクヘッドノズルからインクジェットヘッド内に空気を吸入し、インクヘッド内に入った空気を前記洗浄液に混入させる制御を行う。 According to the embodiment, an ink tank, an inkjet head, a circulation device, a pressure control mechanism, and a control unit are provided. The ink tank has an ink chamber for containing ink. The ink jet head ejects ink. The circulation device circulates ink between the ink tank and the inkjet head. The pressure control mechanism controls the pressure in the ink chamber. The control unit discriminates between the normal printing mode and the cleaning mode. In the cleaning mode, the controller sucks air from the ink head nozzle of the ink jet head into the ink jet head by lowering the pressure in the ink chamber by the pressure control mechanism while performing a cleaning sequence in which the cleaning liquid is circulated by the circulation device. Control is performed to mix the air that has entered the ink head into the cleaning liquid.

第１の実施の形態のインクジェット記録部の外観を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view illustrating an appearance of the ink jet recording unit according to the first embodiment. 第１の実施の形態のインクジェット記録部のインク循環装置のインク室の部分を断面にして示す正面図。FIG. 3 is a front view showing a section of an ink chamber of the ink circulation device of the ink jet recording unit according to the first embodiment. 第１の実施の形態のインクジェットヘッドの概略構成を示す縦断面図。1 is a longitudinal sectional view illustrating a schematic configuration of an inkjet head according to a first embodiment. 第１の実施の形態のインクジェットヘッドのアクチュエータの動作を説明するもので、（Ａ）はアクチュエータが変形しない状態を示す要部の縦断面図、（Ｂ）はアクチュエータの変形時の状態を示す要部の縦断面図。1A and 1B are diagrams for explaining the operation of an actuator of an ink jet head according to a first embodiment, in which FIG. 1A is a longitudinal sectional view of a main part showing a state where the actuator is not deformed, and FIG. The longitudinal cross-sectional view of a part. 第１の実施の形態の圧力調整機構を示す全体の概略構成図。The whole schematic block diagram which shows the pressure adjustment mechanism of 1st Embodiment. 第１の実施の形態のインク循環装置のブロック図。1 is a block diagram of an ink circulation device according to a first embodiment. 第１の実施の形態のインク循環装置のインク室の通常のインクの液面位置を示す縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a liquid level position of normal ink in an ink chamber of the ink circulation device according to the first embodiment. 第１の実施の形態のインク循環装置のインク室の通常の緊急停止時のインクの液面位置を示す縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a liquid level position of ink during a normal emergency stop of an ink chamber of the ink circulation device according to the first embodiment. 第１の実施の形態のインク循環装置のインク室の洗浄液で洗浄中の液面位置を示す縦断面図。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a liquid level position during cleaning with a cleaning liquid in an ink chamber of the ink circulation device according to the first embodiment. 第１の実施の形態のインク循環装置のインク室の洗浄液で洗浄中の緊急停止時の液面位置を示す縦断面図。FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a liquid surface position at an emergency stop during cleaning with the cleaning liquid in the ink chamber of the ink circulation device of the first embodiment. 第１の実施の形態のインク循環装置の通常モードと洗浄モードを切り替えるシーケンスを示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating a sequence for switching between a normal mode and a cleaning mode of the ink circulation device according to the first embodiment. 第１の実施の形態のインク循環装置の液面異常時緊急停止シーケンスを示すフローチャート。6 is a flowchart illustrating an emergency stop sequence when the liquid level of the ink circulation device according to the first embodiment is abnormal. 第１の実施の形態のインク循環装置の洗浄シーケンスを示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating a cleaning sequence of the ink circulation device according to the first embodiment.

図１乃至図１３は、第１の実施の形態を示す。図１は、印刷装置であるインクジェット記録装置で使用されるインクジェット記録部１を示している。このインクジェット記録部１は、液体吐出部でありインク吐出部であるインクジェットヘッド２と循環部であるインク循環装置３とを備える。図２は、インクジェット記録部１のインク循環装置３のインク室の部分を断面にして示す正面図である。インク循環装置３は、インクジェットヘッド２の上方に配置され、インク循環装置３とインクジェットヘッド２とが一体になっている。インクジェット記録部１は、記録媒体Ｓにインクを吐出して、所望の画像を形成する。 1 to 13 show a first embodiment. FIG. 1 shows an ink jet recording unit 1 used in an ink jet recording apparatus which is a printing apparatus. The ink jet recording unit 1 includes an ink jet head 2 that is a liquid discharge unit and an ink discharge unit, and an ink circulation device 3 that is a circulation unit. FIG. 2 is a front view showing a section of the ink chamber of the ink circulation device 3 of the ink jet recording unit 1 in cross section. The ink circulation device 3 is disposed above the inkjet head 2, and the ink circulation device 3 and the inkjet head 2 are integrated. The ink jet recording unit 1 ejects ink onto the recording medium S to form a desired image.

インクジェットヘッド２は、例えば図３および図４に示すように、ノズル５１を備えるノズルプレート５２と、アクチュエータ５４を備える基板６０と、基板６０に接続されるマニフォルド６１と、を備える。ノズルプレート５２は、その長手方向に２列のノズル列（第１ノズル列５７ａ及び第２ノズル列５７ｂ）を備える。第１ノズル列５７ａ及び第２ノズル列５７ｂはそれぞれ液体吐出部であるノズル５１ａ、５１ｂを３００個ずつ備える。 For example, as shown in FIGS. 3 and 4, the inkjet head 2 includes a nozzle plate 52 including nozzles 51, a substrate 60 including actuators 54, and a manifold 61 connected to the substrate 60. The nozzle plate 52 includes two nozzle rows (first nozzle row 57a and second nozzle row 57b) in the longitudinal direction. Each of the first nozzle row 57a and the second nozzle row 57b includes 300 nozzles 51a and 51b which are liquid ejection units.

基板６０は、ノズル５１とアクチュエータ５４の間に、インクを流すインク流路１８０を備える。アクチュエータ５４はインク流路１８０に面し、かつ各ノズル５１に対応してそれぞれ備えられる。基板６０は、アクチュエータ５４によってインク流路１８０内のインクに発生した圧力がノズル５１に集中するように、隣接するノズル５１間に境界壁１９０を備える。インク流路１８０の、ノズルプレート５２、アクチュエータ５４、および境界壁１９０で囲まれた部分がインク圧力室１５０となる。インク圧力室１５０は、第１ノズル列５７ａの各ノズル５１ａ、及び第２ノズル列５７ｂの各ノズル５１ｂに対応して複数設けられる。 The substrate 60 includes an ink flow path 180 through which ink flows between the nozzle 51 and the actuator 54. The actuator 54 faces the ink flow path 180 and is provided corresponding to each nozzle 51. The substrate 60 includes a boundary wall 190 between the adjacent nozzles 51 so that the pressure generated in the ink in the ink flow path 180 by the actuator 54 is concentrated on the nozzles 51. A portion of the ink flow path 180 surrounded by the nozzle plate 52, the actuator 54, and the boundary wall 190 becomes the ink pressure chamber 150. A plurality of ink pressure chambers 150 are provided corresponding to the respective nozzles 51a of the first nozzle row 57a and the respective nozzles 51b of the second nozzle row 57b.

基板６０は複数の圧力室１５０にインクを供給する共通インク供給室５８、複数のインク圧力室１５０からのインクを回収する共通インク回収室５９を第１ノズル列５７ａ側と第２ノズル列５７ｂ側にそれぞれ備える。 The substrate 60 includes a common ink supply chamber 58 that supplies ink to the plurality of pressure chambers 150, and a common ink collection chamber 59 that collects ink from the plurality of ink pressure chambers 150 on the first nozzle row 57a side and the second nozzle row 57b side. Prepare for each.

マニフォルド６１は、図３中で矢印Ｆ方向へインクを流入させる液体供給口であるインク供給口１６０と、インクを矢印Ｇ方向へ排出する液体排出口であるインク排出口１７０と、を備える。インク循環装置３からインク供給口１６０にインクＩが供給され、インク排出口１７０からインク循環装置３にインクが還流する。マニフォルド６１は、インク供給口１６０から共通インク供給室５８に連通するインク分配通路６２を有している。マニフォルド６１は、共通インク回収室５９からインク排出口１７０に連通するインク環流通路６３を有している。 Manifold 61 includes an ink supply port 160 that is a liquid supply port that allows ink to flow in the direction of arrow F in FIG. 3, and an ink discharge port 170 that is a liquid discharge port that discharges ink in the direction of arrow G. Ink I is supplied from the ink circulation device 3 to the ink supply port 160, and the ink flows back from the ink discharge port 170 to the ink circulation device 3. The manifold 61 has an ink distribution passage 62 that communicates from the ink supply port 160 to the common ink supply chamber 58. The manifold 61 has an ink circulation passage 63 that communicates from the common ink recovery chamber 59 to the ink discharge port 170.

すなわち、基板６０、マニフォルド６１、およびノズルプレート５２によって、インクジェットヘッド２の内部に、インク流路１８０が形成される。インク流路１８０は、ノズル５１a、５１ｂに連通する複数のインク圧力室１５０と、マニフォルド６１に形成されたインク供給口１６０およびインク排出口１７０と、複数のインク圧力室１５０に連通される共通インク供給室５８と、複数のインク圧力室１５０からのインクを回収する共通インク回収室５９と、インク供給口１６０から共通インク供給室５８に連通するインク分配通路６２と、共通インク回収室５９からインク排出口１７０に連通するインク環流通路６３と、を有する。 That is, the ink flow path 180 is formed inside the inkjet head 2 by the substrate 60, the manifold 61, and the nozzle plate 52. The ink flow path 180 includes a plurality of ink pressure chambers 150 that communicate with the nozzles 51 a and 51 b, an ink supply port 160 and an ink discharge port 170 formed in the manifold 61, and a common ink that communicates with the plurality of ink pressure chambers 150. A supply chamber 58, a common ink collection chamber 59 that collects ink from the plurality of ink pressure chambers 150, an ink distribution passage 62 that communicates from the ink supply port 160 to the common ink supply chamber 58, and ink from the common ink collection chamber 59. And an ink circulation passage 63 communicating with the discharge port 170.

インク分配通路６２を矢印Ｆ方向に流れるインクＩは、共通インク供給室５８から複数のインク圧力室１５０に流入する。インク分岐部５３は、図４中で矢印Ｅ方向に流れているインクが、ノズル５１から吐出させるインクと、そのままインクジェットヘッド２内を流れてインク循環装置３に戻るインクに分岐する部分である。インクＩは、インク圧力室１５０に一方の端部から流入し、インク分岐部５３を通り、他方の端部から流出する。すなわち、インク圧力室１５０内のインク分岐部５３でインクの一部はノズル５１から吐出され、残りは他方の端部から流出する。インク圧力室１５０でノズル５１から吐出されなかったインクＩは、共通インク回収室５９に流入し、インク環流通路６３に還流する。 Ink I flowing in the direction of arrow F through the ink distribution passage 62 flows from the common ink supply chamber 58 into the plurality of ink pressure chambers 150. The ink branching portion 53 is a portion where the ink flowing in the direction of arrow E in FIG. 4 branches into the ink ejected from the nozzle 51 and the ink flowing in the inkjet head 2 as it is and returning to the ink circulation device 3. The ink I flows into the ink pressure chamber 150 from one end, passes through the ink branching portion 53, and flows out from the other end. That is, a part of the ink is ejected from the nozzle 51 at the ink branching portion 53 in the ink pressure chamber 150 and the rest flows out from the other end. The ink I that has not been ejected from the nozzle 51 in the ink pressure chamber 150 flows into the common ink recovery chamber 59 and returns to the ink circulation path 63.

インクジェットヘッド２のアクチュエータ５４は、例えば圧電素子５５と振動板５６を積層したユニモルフ式の圧電振動板で構成される。圧電素子５５は例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電セラミック材料等で構成される。振動板５６は例えばＳｉＮ（窒化ケイ素）等で形成される。 The actuator 54 of the ink jet head 2 is configured by a unimorph type piezoelectric diaphragm in which a piezoelectric element 55 and a diaphragm 56 are laminated, for example. The piezoelectric element 55 is made of a piezoelectric ceramic material such as PZT (lead zirconate titanate). The diaphragm 56 is made of, for example, SiN (silicon nitride).

図４（Ａ），（Ｂ）に示すように圧電素子５５は上下に電極５５ａ、５５ｂを備える。電極５５ａ、５５ｂに電圧がかからない場合は、図４（Ａ）に示すように圧電素子５５が変形しないことから、アクチュエータ５４は変形しない。アクチュエータ５４が変形しない場合、インクの表面張力によって、ノズル５１内にはインクＩと空気の界面であるメニスカス２９０が形成される。メニスカス２９０によりインク圧力室１５０内のインクＩは、ノズル５１内に留まる。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the piezoelectric element 55 includes electrodes 55a and 55b on the upper and lower sides. When no voltage is applied to the electrodes 55a and 55b, the piezoelectric element 55 is not deformed as shown in FIG. 4A, so that the actuator 54 is not deformed. When the actuator 54 is not deformed, a meniscus 290 that is an interface between the ink I and air is formed in the nozzle 51 by the surface tension of the ink. The ink I in the ink pressure chamber 150 remains in the nozzle 51 by the meniscus 290.

電極５５ａ、５５ｂに電圧（Ｖ）がかかると、図４（Ｂ）に示すように圧電素子５５が変形して、アクチュエータ５４が変形する。アクチュエータ５４の変形により、メニスカス２９０にかかる圧力が空気圧より高くなり（陽圧）、インクＩはメニスカス２９０を破ってインク滴ＩＤとなりノズル５１から吐出する。 When voltage (V) is applied to the electrodes 55a and 55b, the piezoelectric element 55 is deformed and the actuator 54 is deformed as shown in FIG. 4B. Due to the deformation of the actuator 54, the pressure applied to the meniscus 290 becomes higher than the air pressure (positive pressure), and the ink I breaks the meniscus 290 to become an ink droplet ID and is ejected from the nozzle 51.

インクジェットヘッド２は、インク圧力室１５０内のインクに圧力変動を生じるものであるが、構造は限定されない。インクジェットヘッド２は、例えば静電気で振動板を変形してインク滴を吐出する構造、あるいはヒータ等の熱エネルギーを利用してノズル５１からインク滴を吐出する構造等でもよい。またインクは温度により粘性が変わり、ノズル５１からの吐出特性が変わることから、インク吐出を良好に制御するために、インクジェットヘッド２に温度センサを備えても良い。 The inkjet head 2 causes pressure fluctuations in the ink in the ink pressure chamber 150, but the structure is not limited. For example, the inkjet head 2 may have a structure that discharges ink droplets by deforming a diaphragm with static electricity, or a structure that discharges ink droplets from the nozzles 51 using thermal energy of a heater or the like. Further, since the viscosity of the ink changes depending on the temperature and the discharge characteristic from the nozzle 51 changes, the ink jet head 2 may be provided with a temperature sensor in order to control the ink discharge well.

インク供給口１６０、インク分配通路６２、共通インク供給室５８、インク圧力室１５０、共通インク回収室５９、インク環流通路６３、インク排出口１７０の順に、インクＩはインクジェットヘッド２内を移動する。このインクＩの一部は画像信号に従いノズル５１から吐出され、残ったインクＩは移動してインク排出口１７０からインク循環装置３へ環流する。 The ink I moves through the inkjet head 2 in the order of the ink supply port 160, the ink distribution passage 62, the common ink supply chamber 58, the ink pressure chamber 150, the common ink recovery chamber 59, the ink circulation passage 63, and the ink discharge port 170. A part of the ink I is ejected from the nozzle 51 according to the image signal, and the remaining ink I moves and circulates from the ink discharge port 170 to the ink circulation device 3.

図１および図２に示すように、インク循環装置３は、インク室ケース４と、インクを循環させるインク循環ポンプ１４（図６参照）と、図示しないインクカートリッジからインク室ケース４にインクを補給するインク供給ポンプ１３と、を備えている。インク室ケース４には、上側に圧力調整機構５、背面側に制御基板６、側面側にインク補給口７がそれぞれ組み付けられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the ink circulation device 3 supplies ink to the ink chamber case 4 from an ink chamber case 4, an ink circulation pump 14 (see FIG. 6) for circulating ink, and an ink cartridge (not shown). An ink supply pump 13. The ink chamber case 4 is assembled with a pressure adjusting mechanism 5 on the upper side, a control board 6 on the back side, and an ink supply port 7 on the side surface side.

インク循環装置３は、インクジェットヘッド２にインクを循環供給し、且つインクジェットヘッド２のインク圧力室１５０の圧力を調整する。インク循環装置３は、インク圧力室１５０の圧力を調整して、ノズル５１のメニスカスの圧力を調整する。さらに、インク循環装置３は、インクジェットヘッド２にインクを循環供給して、インクＩに含まれる気泡を吸収し、あるいは異物を除去する。 The ink circulation device 3 circulates and supplies ink to the inkjet head 2 and adjusts the pressure in the ink pressure chamber 150 of the inkjet head 2. The ink circulation device 3 adjusts the pressure of the ink pressure chamber 150 to adjust the pressure of the meniscus of the nozzle 51. Further, the ink circulation device 3 circulates and supplies ink to the inkjet head 2 to absorb bubbles contained in the ink I or remove foreign matters.

図２は、インク循環装置３のインク室ケース４の部分を断面にして示す正面図である。図２に示すようにインク室ケース４は、インクを収容するインク室を有する２つのインクタンクを備える。２つのインクタンクの一方に上流インク室８、他方に下流インク室９がそれぞれ形成されている。上流インク室８は、インクジェットヘッド２にインクＩを供給する。下流インク室９は、インクジェットヘッド２からのインクＩを回収する。上流インク室８と下流インク室９は、分離していてもいいし、共通壁（図示せず）を介して隣接していても良い。インク室ケース４は、外気に対して密閉される。 FIG. 2 is a front view showing a section of the ink chamber case 4 of the ink circulation device 3 in cross section. As shown in FIG. 2, the ink chamber case 4 includes two ink tanks each having an ink chamber that stores ink. An upstream ink chamber 8 is formed in one of the two ink tanks, and a downstream ink chamber 9 is formed in the other. The upstream ink chamber 8 supplies the ink I to the inkjet head 2. The downstream ink chamber 9 collects the ink I from the inkjet head 2. The upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 may be separated from each other or may be adjacent to each other via a common wall (not shown). The ink chamber case 4 is sealed against the outside air.

上流インク室８と下流インク室９は、それぞれ第１の液面α１あるいは第２の液面α２を介して下方にインクＩを保有する。上流インク室８と下流インク室９は、それぞれ第１の液面α１あるいは第２の液面α２を介して上方に第１の空気室β１あるいは第２の空気室β２を形成する。 The upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 hold the ink I downward via the first liquid surface α1 or the second liquid surface α2, respectively. The upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 form a first air chamber β1 or a second air chamber β2 upward via the first liquid surface α1 or the second liquid surface α2, respectively.

上流インク室８は、インク排出管１０を備えている。このインク排出管１０に連結されたインク流路管を介してインクジェットヘッド２のインク流入口１１に連通し、インクジェットヘッド２へインクＩを送液する構成となっている。インク流路管の途中には、インクの温度を計測する温度センサ１２（図６参照）を備えている。温度センサ１２については、熱電対、測温抵抗体、サーミスタなどが挙げられる。上流インク室８は、インク補給口７に接続されるチューブを介して図示しないインクカートリッジから新しいインクを補充するためのインク供給ポンプ１３を備える。インク供給ポンプ１３は、液体補充部でありインク補充部を構成する。上流インク室８は、インク室ケース４の背面側に装着されたインク循環ポンプ１４からインクを吸入する循環ポンプ出口１５を備える。上流インク室８の上面には、圧力センサＰＳ（図６参照）に連結される連結口１６と、圧力調整機構５に連通する第１の連通孔１７とを備える。また、インクジェット記録装置は、インクカートリッジが着脱可能に装着される図示しないカートリッジホルダを有する。このカートリッジホルダには、少なくとも通常印刷用のインクカートリッジと、洗浄用の洗浄液カートリッジのいずれか一方が装着される。 The upstream ink chamber 8 includes an ink discharge pipe 10. The ink I is connected to the ink inlet 11 of the inkjet head 2 through the ink flow path pipe connected to the ink discharge pipe 10, and the ink I is sent to the inkjet head 2. A temperature sensor 12 (see FIG. 6) for measuring the temperature of the ink is provided in the middle of the ink flow path tube. Examples of the temperature sensor 12 include a thermocouple, a resistance temperature detector, a thermistor, and the like. The upstream ink chamber 8 includes an ink supply pump 13 for supplying new ink from an ink cartridge (not shown) via a tube connected to the ink supply port 7. The ink supply pump 13 is a liquid replenishment unit and constitutes an ink replenishment unit. The upstream ink chamber 8 includes a circulation pump outlet 15 that sucks ink from an ink circulation pump 14 mounted on the back side of the ink chamber case 4. On the upper surface of the upstream ink chamber 8, a connection port 16 connected to the pressure sensor PS (see FIG. 6) and a first communication hole 17 communicating with the pressure adjustment mechanism 5 are provided. Further, the ink jet recording apparatus has a cartridge holder (not shown) on which an ink cartridge is detachably mounted. At least one of the ink cartridge for normal printing and the cleaning liquid cartridge for cleaning is mounted on the cartridge holder.

下流インク室９は、インク流入管１８を備える。このインク流入管１８は、インクジェットヘッド２のインク排出口１９に連通し、インクジェットヘッド２のインク排出口１９から排出されたインクＩを流入させる。下流インク室９は、インク循環ポンプ１４にインクＩを排出するための循環ポンプ入口２０を備える。下流インク室９の上面には、圧力センサＰＳ（図６参照）に連結される連結口２１と、圧力調整機構５に連通する第２の連通孔２２とを備える。 The downstream ink chamber 9 includes an ink inflow pipe 18. The ink inflow pipe 18 communicates with the ink discharge port 19 of the inkjet head 2 and allows the ink I discharged from the ink discharge port 19 of the inkjet head 2 to flow in. The downstream ink chamber 9 includes a circulation pump inlet 20 for discharging the ink I to the ink circulation pump 14. On the upper surface of the downstream ink chamber 9, a connection port 21 connected to the pressure sensor PS (see FIG. 6) and a second communication hole 22 communicating with the pressure adjustment mechanism 5 are provided.

なお、圧力センサＰＳは、1チップで２つの圧力検知ポートを有し、上流インク室８の第１の空気室β１に連通する第１の圧力センサＰＳ１（図示せず）と下流インク室９の第２の空気室β２に連通する第２の圧力センサＰＳ２（図示せず）を備える。第１の圧力センサＰＳ１は、上流インク室８の第１の空気室β１の圧力を検出する。第２の圧力センサＰＳ２は、第２の空気室β２の圧力を検出する。そして、上流インク室８上部と下流インク室９上部の空気圧を電気信号として出力する。 The pressure sensor PS has two pressure detection ports in one chip, and the first pressure sensor PS1 (not shown) communicating with the first air chamber β1 of the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 are connected. A second pressure sensor PS2 (not shown) communicating with the second air chamber β2 is provided. The first pressure sensor PS1 detects the pressure of the first air chamber β1 of the upstream ink chamber 8. The second pressure sensor PS2 detects the pressure in the second air chamber β2. Then, the air pressure in the upper portion of the upstream ink chamber 8 and the upper portion of the downstream ink chamber 9 is output as an electric signal.

上流インク室８あるいは下流インク室９は、インクジェットヘッド２と良好にインクを循環可能であれば構造は限定されない。例えばインクの温度を所定範囲に保持するように、インクを加熱するヒータ２３（図６参照）や冷却装置（図示せず）を備えても良い。 The structure of the upstream ink chamber 8 or the downstream ink chamber 9 is not limited as long as ink can be circulated favorably with the inkjet head 2. For example, a heater 23 (see FIG. 6) for heating the ink and a cooling device (not shown) may be provided so as to keep the temperature of the ink within a predetermined range.

インク循環装置３の循環部は、インク循環ポンプ１４の搬送力によって、下流インク室９の循環ポンプ入口２０からインク循環ポンプ１４内を通して上流インク室８の循環ポンプ出口１５に達する循環路を備える。循環部は、循環路上にインク循環ポンプ１４及び図示しないフィルタを備える。インク循環ポンプ１４は、隣接する上流インク室８と下流インク室９に跨って設けられる。インク循環ポンプ１４は、インクＩを下流インク室９から上流インク室８及びインクジェットヘッド２を経て下流インク室９に戻るように循環する。循環部は、循環ポンプ入口２０から吸引し、循環ポンプ出口１５を通して上流インク室８へインクＩを送液する。このとき、インク循環装置３は、インクジェットヘッド２へインクＩを供給し、ノズル５１から吐出せずに残ったインクＩを回収し、再度インクジェットヘッド２へ回収したインクを供給してインクを循環させる。 The circulation portion of the ink circulation device 3 includes a circulation path that reaches the circulation pump outlet 15 of the upstream ink chamber 8 from the circulation pump inlet 20 of the downstream ink chamber 9 through the ink circulation pump 14 by the conveying force of the ink circulation pump 14. The circulation unit includes an ink circulation pump 14 and a filter (not shown) on the circulation path. The ink circulation pump 14 is provided across the adjacent upstream ink chamber 8 and downstream ink chamber 9. The ink circulation pump 14 circulates the ink I so as to return from the downstream ink chamber 9 to the downstream ink chamber 9 through the upstream ink chamber 8 and the inkjet head 2. The circulation unit sucks from the circulation pump inlet 20 and sends the ink I to the upstream ink chamber 8 through the circulation pump outlet 15. At this time, the ink circulation device 3 supplies the ink I to the inkjet head 2, collects the remaining ink I without being ejected from the nozzle 51, and supplies the recovered ink to the inkjet head 2 again to circulate the ink. .

循環部により下流インク室９から上流インク室８にインクＩを送液循環する間にインクＩ中の気泡は浮力によって重力方向と逆向き（上方向）に上昇する。浮力により上昇した気泡は上流インク室８の第１の液面α１あるいは下流インク室９の第２の液面α２より上方の空気室β１、β２に到達して除去される。 While the ink I is sent and circulated from the downstream ink chamber 9 to the upstream ink chamber 8 by the circulation portion, the bubbles in the ink I rise in the direction opposite to the gravity direction (upward) due to buoyancy. Bubbles rising due to buoyancy reach the air chambers β1 and β2 above the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 or the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9 and are removed.

インクジェットヘッド２のノズル５１にはメニスカス２９０が形成される。ノズル５１からインクが吐出する場合、インクと空気の界面であるメニスカス２９０を破って、インク滴となり吐出する。メニスカス２９０にかかる圧力が空気圧より高ければ（陽圧）、インクはノズル５１から漏れ出る。メニスカス２９０にかかる圧力が空気圧より低ければ（負圧）、インクはメニスカス２９０を維持しノズル５１内に留まっている。そのため、インク吐出をしない場合、インク圧力室１５０内のインクの圧力は−０．５〜−４．０ｋＰａ(ゲージ圧)に調整され、メニスカス２９０を維持している。ノズル５１はインクが重力方向下向きに吐出するように配置されているので、この範囲より大きい（陽圧側）場合、わずかな振動などでインクがノズルから漏れ出してしまう。また、より小さい（負圧側）場合、ノズルから空気を吸引してしまい、吐出不良が発生する。通常インク圧力室１５０内は負圧に保たれていて、アクチュエータ５４を動作させるとインク圧力室内のインクは陽圧になり、ノズル５１からインクが吐出する。それぞれの上流インク室８および下流インク室９からインクジェットヘッド２のノズル５１までのインク流路抵抗はほぼ同じになっている。インク流路抵抗がほぼ同じなので、第２の空気室β２の圧力と第１の空気室β１の圧力の平均値にノズル面と両インク室のインク面の水頭差による圧力の平均値を加えたものがノズル５１の圧力となる。圧力調整機構５においてノズル５１の圧力が所定の圧力になるように圧力を調整することで良好なインク吐出を維持する。 A meniscus 290 is formed on the nozzle 51 of the inkjet head 2. When ink is ejected from the nozzle 51, the meniscus 290, which is the interface between the ink and air, is broken and ejected as ink droplets. If the pressure applied to the meniscus 290 is higher than the air pressure (positive pressure), the ink leaks from the nozzle 51. If the pressure applied to the meniscus 290 is lower than the air pressure (negative pressure), the ink maintains the meniscus 290 and remains in the nozzle 51. Therefore, when ink is not ejected, the ink pressure in the ink pressure chamber 150 is adjusted to −0.5 to −4.0 kPa (gauge pressure), and the meniscus 290 is maintained. Since the nozzle 51 is arranged so that the ink is ejected downward in the direction of gravity, if it is larger than this range (positive pressure side), the ink leaks from the nozzle due to slight vibration or the like. On the other hand, if it is smaller (negative pressure side), air is sucked from the nozzle, resulting in ejection failure. Normally, the inside of the ink pressure chamber 150 is kept at a negative pressure. When the actuator 54 is operated, the ink in the ink pressure chamber becomes a positive pressure, and the ink is ejected from the nozzle 51. The ink flow path resistances from the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 to the nozzle 51 of the inkjet head 2 are substantially the same. Since the ink flow path resistance is almost the same, the average value of the pressure due to the water head difference between the nozzle surface and the ink surface of both ink chambers is added to the average value of the pressure of the second air chamber β2 and the pressure of the first air chamber β1. What becomes the pressure of the nozzle 51. By adjusting the pressure in the pressure adjusting mechanism 5 so that the pressure of the nozzle 51 becomes a predetermined pressure, good ink discharge is maintained.

インク循環装置３の圧力調整機構５は、循環装置３のインク室ケース４上に設けられている。圧力調整機構５は、上流インク室８の圧力を調整する第１の圧力調整部５ａと、下流インク室９の圧力を調整する第２の圧力調整部５ｂとを有する。圧力調整機構５について、図５に基づいて説明する。 The pressure adjustment mechanism 5 of the ink circulation device 3 is provided on the ink chamber case 4 of the circulation device 3. The pressure adjusting mechanism 5 includes a first pressure adjusting unit 5 a that adjusts the pressure in the upstream ink chamber 8 and a second pressure adjusting unit 5 b that adjusts the pressure in the downstream ink chamber 9. The pressure adjustment mechanism 5 will be described with reference to FIG.

第１の圧力調整部５ａは、第４気体室２７０を形成するシリンダ２５０と、シリンダ２５０内部に収納された第１の可動体であるピストン２５２と、ピストン２５２をたとえば図５中でＨ方向に進退動させることでシリンダ２５０の容積を変化させる第１の容積可変部であるパルスモータ２５４とを備えている。 The first pressure adjustment unit 5a includes a cylinder 250 that forms the fourth gas chamber 270, a piston 252 that is a first movable body housed in the cylinder 250, and a piston 252 in the H direction in FIG. A pulse motor 254 is provided as a first volume variable section that changes the volume of the cylinder 250 by moving forward and backward.

シリンダ２５０内に形成される第４気体室２７０は、連通管路２５６を介して上流インク室８の第１の連通孔１７に連通するとともに、連通管路４００を通じて大気に対して開閉可能になっている。連通管路２５６の内部には、ばねと、第２開閉部としての第２開閉部材２５７が取り付けられている。第２開閉部材２５７は、ばねの付勢によりシリンダ２５０と上流インク室８内の第１の空気室β１との連通管路２５６（通路）を閉じ、ピストン２５２で付勢されることによってこの連通管路２５６を開く。 The fourth gas chamber 270 formed in the cylinder 250 communicates with the first communication hole 17 of the upstream ink chamber 8 through the communication conduit 256 and can be opened and closed with respect to the atmosphere through the communication conduit 400. ing. A spring and a second opening / closing member 257 as a second opening / closing part are attached to the inside of the communication pipe line 256. The second opening / closing member 257 closes the communication conduit 256 (passage) between the cylinder 250 and the first air chamber β1 in the upstream ink chamber 8 by the biasing of the spring, and this communication is achieved by being biased by the piston 252. Line 256 is opened.

連通管路４００の内部には、ばねと、第３開閉部としての開閉部材４０１が取り付けられている。開閉部材４０１はばねの付勢により大気との連通管路４００（通路）を閉じ、ピストン２５２で付勢されることにより大気との連通管路４００を開く。連通管路４００への大気取り入れ口にはフィルタＦが設けられている。ピストン２５２には図示しないゴム製のシール材が装着されており、シリンダ２５０内を気密に保っている。 A spring and an opening / closing member 401 as a third opening / closing part are attached to the inside of the communication pipe line 400. The opening / closing member 401 closes the communication line 400 (passage) with the atmosphere by the bias of the spring, and opens the communication line 400 with the atmosphere by being biased by the piston 252. A filter F is provided at the air intake to the communication pipe 400. A rubber seal material (not shown) is attached to the piston 252 to keep the inside of the cylinder 250 airtight.

パルスモータ２５４の回転軸には雄ねじが固定され、ピストン２５２が嵌合する部分には雌ねじが形成されている。ピストン２５２は、中心部の軸３１６が外周に平面部をもつ小判形状に形成され、シリンダ２５０に設けられている平面部をもつ小判形状の軸穴３１８に摺動可能に嵌合し、ピストン２５２の回転を防止している。ピストン２５２はパルスモータ２５４の回転によって、シリンダ２５０内を上下に摺動する。これにより、シリンダ２５０とピストン２５２によって囲まれた第４気体室２７０の容積を変化させ圧力を変化させる。 A male screw is fixed to the rotating shaft of the pulse motor 254, and a female screw is formed at a portion where the piston 252 is fitted. The piston 252 is formed in an oval shape with a central portion of the shaft 316 having a flat portion on the outer periphery, and is slidably fitted into an oval shaped shaft hole 318 having a flat portion provided in the cylinder 250. Prevents the rotation. The piston 252 slides up and down in the cylinder 250 by the rotation of the pulse motor 254. As a result, the volume of the fourth gas chamber 270 surrounded by the cylinder 250 and the piston 252 is changed to change the pressure.

第２の圧力調整部５ｂは、下流インク室９と連通しているシリンダ２５１と、シリンダ２５１内部に収納された第２の可動体であるピストン２５３と、ピストン２５３をたとえば図５中でＨ方向に進退動させることでシリンダ２５１の容積を変化させる第２の容積可変部であるパルスモータ２５５と、を備えている。シリンダ２５１、ピストン２５３、パルスモータ２５５の構成は第１の圧力調整部５ａと同じ構成になっている。そして、ピストン２５３はパルスモータ２５５の回転によって、シリンダ２５１内を上下に摺動することで、シリンダ２５１とピストン２５３によって囲まれた第３気体室２７２の容積を変化させ、圧力を変化させる。 For example, the second pressure adjusting unit 5b includes a cylinder 251 communicating with the downstream ink chamber 9, a piston 253 which is a second movable body housed in the cylinder 251 and the piston 253 in the H direction in FIG. And a pulse motor 255 that is a second volume variable section that changes the volume of the cylinder 251 by moving it back and forth. The configurations of the cylinder 251, the piston 253, and the pulse motor 255 are the same as those of the first pressure adjustment unit 5a. The piston 253 slides up and down in the cylinder 251 by the rotation of the pulse motor 255, thereby changing the volume of the third gas chamber 272 surrounded by the cylinder 251 and the piston 253 and changing the pressure.

シリンダ２５１は、下流インク室９の第２の空気室β２と連通する連通管路２５８を有している。連通管路２５８の内部には、ばねと、第１開閉部である開閉部材２５９が取り付けられている。開閉部材２５９は、ばねの付勢によりシリンダ２５１と下流インク室９内の第２の空気室β２を連通させる連通孔を閉じ、ピストン２５３で付勢されると開く。 The cylinder 251 has a communication conduit 258 that communicates with the second air chamber β2 of the downstream ink chamber 9. A spring and an opening / closing member 259 that is a first opening / closing part are attached to the inside of the communication conduit 258. The opening / closing member 259 closes the communication hole that allows the cylinder 251 and the second air chamber β2 in the downstream ink chamber 9 to communicate with each other by the bias of the spring, and opens when the piston 253 is biased.

第１の圧力調整部５ａのシリンダ２５０と第２の圧力調整部５ｂのシリンダ２５１の間には両者を常時連通させる連通経路２６０が設けられている。すなわち、圧力調整機構５は、第３気体室２７２と、第１開閉部である開閉部材２５９と、第４気体室２７０と、第２開閉部である開閉部材２５７と、連通経路２６０と、第３開閉部である開閉部材４０１と、第１の容積可変部であるピストン２５３と、第２の容積可変部であるピストン２５２と、を備えている。 A communication path 260 is provided between the cylinder 250 of the first pressure adjustment unit 5a and the cylinder 251 of the second pressure adjustment unit 5b so that the two are always in communication. That is, the pressure adjustment mechanism 5 includes the third gas chamber 272, the opening / closing member 259 that is the first opening / closing portion, the fourth gas chamber 270, the opening / closing member 257 that is the second opening / closing portion, the communication path 260, the first An opening / closing member 401 that is three opening / closing parts, a piston 253 that is a first volume variable part, and a piston 252 that is a second volume variable part.

圧力調整機構５は、ピストン２５２と、ピストン２５３をそれぞれ上下移動させて、シリンダ２５０、２５１の空気の容積を変化させる。さらに、開閉部材を切り替えて流路を開閉することで、インク室ケース４内部の圧力を調整し、インクジェットヘッド２のメニスカス２９０の圧力を適正な範囲に維持する。 The pressure adjusting mechanism 5 moves the piston 252 and the piston 253 up and down to change the air volumes of the cylinders 250 and 251. Furthermore, the pressure inside the ink chamber case 4 is adjusted by switching the opening and closing member to open and close the flow path, and the pressure of the meniscus 290 of the inkjet head 2 is maintained in an appropriate range.

図５を参照して、圧力調整機構５の動作について説明する。ｘ１，ｙ１はピストン２５３と、ピストン２５２のホーム位置である。ホーム位置ｘ１はピストン２５３が開閉部材２５９の先端３０６に当接せず、連通管路２５８は閉状態となる位置に設定されている。また、ホーム位置ｙ１は、ピストン２５２が開閉部材２５７の先端３０５を押圧せず、連通管路２５６が閉状態となる位置に設定されている。 The operation of the pressure adjustment mechanism 5 will be described with reference to FIG. x1 and y1 are the home positions of the piston 253 and the piston 252. The home position x1 is set to a position where the piston 253 does not contact the tip 306 of the opening / closing member 259 and the communication pipe 258 is closed. Further, the home position y1 is set to a position where the piston 252 does not press the tip 305 of the opening / closing member 257 and the communication pipe line 256 is closed.

位置ｘ２は、ピストン２５３が開閉部材２５９の先端３０６を押圧し、開閉部材２５９を開く位置である。ｘ１からｘ２まではストロークｈ１だけ離れており、ピストン２５３が開閉部材２５９に当接してその後押圧できる距離に設定されている。 The position x <b> 2 is a position where the piston 253 presses the tip 306 of the opening / closing member 259 and opens the opening / closing member 259. x1 to x2 are separated by a stroke h1, and the distance is set such that the piston 253 can contact the opening / closing member 259 and can be pressed thereafter.

ピストン２５３が位置ｘ２に至る段階においては、位置ｘ１における第３気体室２７２の圧力より高い圧力を第２の空気室β２に供給してしまうことになるが、それを回避するためには、第３気体室２７２と第４気体室２７０の容積の和を一定に保てばよい。このとき、ピストン２５３をホーム位置ｘ１の下方向にストロークｈ１だけ動かした容積Ｖ１とピストン２５２をストロークｈ２だけ動かした容積Ｖ２が等しくなるようにすればよい。ここで、シリンダ２５１とシリンダ２５０の断面積が等しい場合はｈ１＝ｈ２となる。ピストン２５２がホーム位置（ｙ１）の時に、第３気体室２７２と第４気体室２７０の容積の和を一定に保つようＨ方向の上にｈ２動かした位置をｙ１’とする。 In the stage where the piston 253 reaches the position x2, a pressure higher than the pressure of the third gas chamber 272 at the position x1 is supplied to the second air chamber β2, but in order to avoid this, The sum of the volumes of the three gas chambers 272 and the fourth gas chamber 270 may be kept constant. At this time, the volume V1 obtained by moving the piston 253 downward by the stroke h1 and the volume V2 obtained by moving the piston 252 by the stroke h2 may be equalized. Here, when the cross-sectional areas of the cylinder 251 and the cylinder 250 are equal, h1 = h2. When the piston 252 is at the home position (y1), the position moved h2 in the H direction so as to keep the sum of the volumes of the third gas chamber 272 and the fourth gas chamber 270 is y1 '.

この状態において、ピストン２５２をＨ方向に上下に動かすことで、第４気体室２７０の容積を変動させ、第４気体室２７０と連通する第３気体室２７２を経て第２の空気室β２内の圧力を調整する。 In this state, by moving the piston 252 up and down in the H direction, the volume of the fourth gas chamber 270 is changed, and the third gas chamber 272 communicating with the fourth gas chamber 270 is passed through the third air chamber β2. Adjust pressure.

位置ｙ２’は圧力調整を行うことによってピストン２５２が動ける上限の位置である。このようにピストン２５２が上限位置ｙ２’に至った状態において、ピストン２５３の位置をｘ２からｘ１にして開閉部材２５９を閉にする。このように開閉部材２５９を閉にした状態で第３気体室２７２と第４気体室２７０の容積の和を一定に保つようピストン２５２をＨ方向の下にｈ２動かした位置をｙ２とする。 The position y2 'is an upper limit position where the piston 252 can move by adjusting the pressure. When the piston 252 reaches the upper limit position y2 'as described above, the position of the piston 253 is changed from x2 to x1, and the opening / closing member 259 is closed. The position where the piston 252 is moved h2 downward in the H direction so as to keep the sum of the volumes of the third gas chamber 272 and the fourth gas chamber 270 in a state where the opening / closing member 259 is closed is defined as y2.

また、位置ｙ３’は、圧力調整を行うことによってピストン２５２が動ける下限の位置である。このようにピストン２５２の位置が下限の位置ｙ３’に至った場合にも、ピストン２５３の位置をｘ２からｘ１にして開閉部材２５９を閉にする。このように開閉部材２５９を閉にした状態で第３気体室２７２と第４気体室２７０の容積の和を一定に保つようピストン２５２をＨ方向の下にｈ２動かした位置をｙ３とする。この時、ピストン２５２は開閉部材４０１の先端３０７に当接しないように距離を開けて設定される。位置ｙ４はピストン２５２が開閉部材４０１を開く位置であり、位置ｙ５はピストン２５２が開閉部材２５７を開く位置である。 The position y3 'is a lower limit position at which the piston 252 can move by adjusting the pressure. Thus, even when the position of the piston 252 reaches the lower limit position y3 ', the position of the piston 253 is changed from x2 to x1, and the opening / closing member 259 is closed. A position where the piston 252 is moved h2 downward in the H direction so as to keep the sum of the volumes of the third gas chamber 272 and the fourth gas chamber 270 in a state where the opening / closing member 259 is closed is defined as y3. At this time, the piston 252 is set at a distance so as not to contact the tip 307 of the opening / closing member 401. A position y4 is a position where the piston 252 opens the opening / closing member 401, and a position y5 is a position where the piston 252 opens the opening / closing member 257.

圧力調整機構５は、ピストン２５２を上限位置ｙ２’と下限位置ｙ３’との間で動かすことで、インクジェットヘッド２のメニスカス２９０の圧力を適正な範囲に維持する圧力調整を行うことができる。 The pressure adjustment mechanism 5 can perform pressure adjustment to maintain the pressure of the meniscus 290 of the inkjet head 2 in an appropriate range by moving the piston 252 between the upper limit position y2 'and the lower limit position y3'.

本実施の形態では、後述する洗浄モードの判別時には、上記圧力調整機構５を次の通り駆動する。すなわち、パルスモータ２４５を駆動して、ピストン２５２を上方に移動し、下流インク室９の第２の空気室β２の内圧を下げる。この時、ピストン２５３は、開閉部材２５９を開く位置ｘ２に移動されている。この状態で、たとえば、ノズル５１のインク面のインク圧力が約マイナス３ｋＰａよりも低くなると、ノズル５１のインク面のインクメニスカス２９０が破壊されて、ノズル５１から空気が入り始める。これにより、ノズル５１からインクジェットヘッド２内に空気を入れて、洗浄作用を強くすることができる。 In the present embodiment, the pressure adjusting mechanism 5 is driven as follows when determining a cleaning mode to be described later. That is, the pulse motor 245 is driven, the piston 252 is moved upward, and the internal pressure of the second air chamber β2 in the downstream ink chamber 9 is lowered. At this time, the piston 253 is moved to the position x2 where the opening / closing member 259 is opened. In this state, for example, when the ink pressure on the ink surface of the nozzle 51 becomes lower than about minus 3 kPa, the ink meniscus 290 on the ink surface of the nozzle 51 is destroyed and air starts to enter from the nozzle 51. Thereby, air can be put into the inkjet head 2 from the nozzle 51, and the washing | cleaning effect | action can be strengthened.

インク循環装置３は、図２に示すように、上流インク室８の内部で鉛直方向の複数の液面位置を検出可能な第１の液面検出部２４と、下流インク室９の内部で鉛直方向の複数の液面位置を検出可能な第２の液面検出部２５とを有する。第１の液面検出部２４と、第２の液面検出部２５とは同一構成である。ここでは、第１の液面検出部２４の構成を説明し、第２の液面検出部２５の同一部分には同一の符号を付してその説明を省略する。 As shown in FIG. 2, the ink circulation device 3 includes a first liquid level detection unit 24 capable of detecting a plurality of vertical liquid level positions inside the upstream ink chamber 8, and a vertical inside the downstream ink chamber 9. And a second liquid level detection unit 25 capable of detecting a plurality of liquid level positions in the direction. The first liquid level detection unit 24 and the second liquid level detection unit 25 have the same configuration. Here, the configuration of the first liquid level detection unit 24 will be described, and the same parts of the second liquid level detection unit 25 will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

第１の液面検出部２４は、液面フロート２６と、複数、本実施の形態では液面センサである５個のホールＩＣ２７とによって形成されている。液面フロート２６は、内部の空気が外に漏れないように気密に形成された液面フロートケース２８を有する。この液面フロートケース２８の一端部には、アーム２９が突設されている。このアーム２９の先端に回動支点３０が設けられている。液面フロートケース２８の内部には回動支点３０とは反対側の端部に永久磁石３１が固定されている。液面フロート２６は、液面フロート回動支点３０の１ヶ所でインク室ケース４に回動自在に保持されている。これにより、液面フロート２６は、液面フロート回動支点３０を中心に回動自在である。液面フロートケース２８の内部の空気は十分に容積が大きく、その浮力で液面フロート２６をインクまたは洗浄液に浮かべることができる。上流インク室８内のインクまたは洗浄液の液面高さが変化すると、液面フロート２６はその浮力と自重が釣り合う位置に、液面フロート回動支点３０を中心に回動する。よって、液面フロート２６内の永久磁石３１の位置は、上流インク室８内のインクまたは洗浄液の液面高さに応じた位置になる。 The first liquid level detection unit 24 is formed by a liquid level float 26 and a plurality of five Hall ICs 27 which are liquid level sensors in the present embodiment. The liquid level float 26 has a liquid level float case 28 that is formed airtight so that internal air does not leak outside. An arm 29 protrudes from one end of the liquid level float case 28. A rotation fulcrum 30 is provided at the tip of the arm 29. A permanent magnet 31 is fixed to the end of the liquid surface float case 28 on the side opposite to the rotation fulcrum 30. The liquid level float 26 is rotatably held in the ink chamber case 4 at one position of the liquid level float rotation fulcrum 30. Thereby, the liquid level float 26 is rotatable around the liquid level float rotation fulcrum 30. The air inside the liquid surface float case 28 has a sufficiently large volume, and the liquid surface float 26 can be floated on the ink or the cleaning liquid by its buoyancy. When the liquid level height of the ink or the cleaning liquid in the upstream ink chamber 8 changes, the liquid level float 26 rotates about the liquid level float rotation fulcrum 30 to a position where the buoyancy and its own weight are balanced. Therefore, the position of the permanent magnet 31 in the liquid surface float 26 is a position corresponding to the liquid surface height of the ink or cleaning liquid in the upstream ink chamber 8.

５個のホールＩＣ２７は、上流インク室８の外側に配置され、鉛直方向に沿ってそれぞれ適宜の設定間隔を存して並設されている。各ホールＩＣ２７は、それぞれ永久磁石３１の磁力線量に応じて電気信号を切り替える。そして、各ホールＩＣ２７は、液面フロート２６内の永久磁石３１が近づき、磁束密度が閾値（たとえば１．８ミリテスラ）を超えると出力を反転する。 The five Hall ICs 27 are arranged outside the upstream ink chamber 8, and are arranged in parallel along the vertical direction with appropriate set intervals. Each Hall IC 27 switches an electric signal according to the magnetic dose of the permanent magnet 31. Each Hall IC 27 reverses its output when the permanent magnet 31 in the liquid surface float 26 approaches and the magnetic flux density exceeds a threshold value (for example, 1.8 millitesla).

ここで、隣り合うホールＩＣ２７の間に永久磁石３１が来たとき、どちらのホールＩＣ２７も永久磁石３１を検出しない空白区間が無いように、隣り合うホールＩＣ２７の距離は定められている。よって、隣り合うホールＩＣ２７の間に永久磁石３１が来たとき、両方のホールＩＣ２７が永久磁石３１を検出する区間がある。本実施の形態ではホールＩＣ２７は上流インク室８、下流インク室９にそれぞれ５個ずつある。よって、１個だけのホールＩＣ２７が永久磁石３１を検出する液面高さが５か所、２個のホールＩＣ２７が永久磁石３１を検出する液面高さが４ヶ所ある。すなわち、上流インク室８および下流インク室９は、それぞれ９か所の液面高さを検出可能である。なお、本実施の形態では、上流インク室８の５個のホールＩＣ２７は、図２中で上から順に第１検出点２７ａ１、第２検出点２７ａ２、第３検出点２７ａ３、第４検出点２７ａ４、第５検出点２７ａ５としてそれぞれ区別して示す。同様に、下流インク室９の５個のホールＩＣ２７は、図２中で上から順に第１検出点２７ｂ１、第２検出点２７ｂ２、第３検出点２７ｂ３、第４検出点２７ｂ４、第５検出点２７ｂ５としてそれぞれ区別して表示する。 Here, when the permanent magnet 31 comes between the adjacent Hall ICs 27, the distance between the adjacent Hall ICs 27 is determined so that there is no blank section in which neither Hall IC 27 detects the permanent magnet 31. Therefore, when the permanent magnet 31 comes between adjacent Hall ICs 27, there is a section in which both Hall ICs 27 detect the permanent magnets 31. In this embodiment, there are five Hall ICs 27 in each of the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9. Accordingly, there are five liquid level heights at which only one Hall IC 27 detects the permanent magnet 31, and there are four liquid level heights at which the two Hall ICs 27 detect the permanent magnet 31. That is, each of the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 can detect the liquid level height at nine locations. In the present embodiment, the five Hall ICs 27 in the upstream ink chamber 8 are arranged in order from the top in FIG. 2 in the first detection point 27a1, the second detection point 27a2, the third detection point 27a3, and the fourth detection point 27a4. And the fifth detection point 27a5 are shown separately. Similarly, the five Hall ICs 27 in the downstream ink chamber 9 are arranged in order from the top in FIG. 2, the first detection point 27b1, the second detection point 27b2, the third detection point 27b3, the fourth detection point 27b4, and the fifth detection point. 27b5 is distinguished and displayed.

また、上流インク室８および下流インク室９のそれぞれ５個のホールＩＣ２７は、図６に示すようにインクジェット記録装置の動作を制御するマイクロコンピュータのＣＰＵである制御部３２に接続されている。この制御部３２には、インク供給ポンプ１３の駆動回路３３と、インク循環ポンプ１４の駆動回路３４と、ヒータ２３の駆動回路３５と、圧力調整機構５の圧力調整モータ３６の駆動回路３７とがそれぞれ接続されている。本実施の形態では圧力調整モータ３６は、２つのパルスモータ２５４、２５５を有する。さらに、制御部３２には、プログラムメモリ３８と、データメモリ３９と、ＲＡＭ４０とがそれぞれ接続されているとともに、通信インターフェース４１を介してホストコンピュータ４２が接続されている。 Further, each of the five Hall ICs 27 in the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 is connected to a control unit 32 which is a CPU of a microcomputer for controlling the operation of the ink jet recording apparatus as shown in FIG. The control unit 32 includes a drive circuit 33 for the ink supply pump 13, a drive circuit 34 for the ink circulation pump 14, a drive circuit 35 for the heater 23, and a drive circuit 37 for the pressure adjustment motor 36 of the pressure adjustment mechanism 5. Each is connected. In the present embodiment, the pressure adjustment motor 36 includes two pulse motors 254 and 255. Furthermore, a program memory 38, a data memory 39, and a RAM 40 are connected to the control unit 32, and a host computer 42 is connected via a communication interface 41.

また、制御部３２は、上流インク室８および下流インク室９のそれぞれ５個のホールＩＣ２７からの検出信号に基づいて上流インク室８および下流インク室９の９か所の液面高さを検出する。そして、検出される上流インク室８および下流インク室９の液面高さを使用して複数種類の制御が行われる。本実施の形態では、例えば、モード切り替えシーケンスと、通常のインクシーケンスと、洗浄シーケンスと、緊急停止制御シーケンスとが行われる。 In addition, the control unit 32 detects the liquid level height at nine locations of the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 based on detection signals from the five Hall ICs 27 of the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 respectively. To do. A plurality of types of control are performed using the detected liquid level heights of the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9. In the present embodiment, for example, a mode switching sequence, a normal ink sequence, a cleaning sequence, and an emergency stop control sequence are performed.

モード切り替えシーケンスは、図１１のフローチャートに示すようにインクジェット記録装置のカートリッジホルダに洗浄用の洗浄液カートリッジが装着された状態が検出されるか否かで通常印刷モードと洗浄モードとを判別する（Ａｃｔ１）。ここで、カートリッジホルダに通常印刷用のインクカートリッジが装着された状態が検出された場合（Ａｃｔ１：Ｎｏ）は、通常印刷モードと判別される。この場合は、Ａｃｔ２に進み、通常のインクシーケンスが行われる。 In the mode switching sequence, as shown in the flowchart of FIG. 11, the normal printing mode and the cleaning mode are discriminated based on whether or not the state in which the cleaning liquid cartridge is mounted on the cartridge holder of the ink jet recording apparatus is detected (Act1). ). Here, when a state in which the ink cartridge for normal printing is mounted in the cartridge holder is detected (Act 1: No), it is determined as the normal printing mode. In this case, the process proceeds to Act2 and a normal ink sequence is performed.

また、Ａｃｔ１で、カートリッジホルダに洗浄用の洗浄液カートリッジが装着された状態が検出された場合（Ａｃｔ１：Ｙｅｓ）は、洗浄モードと判別される。この場合は、Ａｃｔ３に進み、洗浄シーケンスが行われる。 Further, when the state in which the cleaning liquid cartridge for cleaning is mounted on the cartridge holder is detected in Act 1 (Act 1: Yes), it is determined as the cleaning mode. In this case, the process proceeds to Act3 and a cleaning sequence is performed.

通常のインクシーケンスでは、制御部３２によって次の制御が行われる。図２にてインクジェット記録部１のインクの流れを説明する。下流インク室９内に蓄えられたインクは、循環ポンプ１４の搬送力によって、循環ポンプ入口２０を経て、循環ポンプ１４内に吸い込まれる。循環ポンプ１４内に吸い込まれたインクは循環ポンプ１４の搬送力によって、循環ポンプ出口１５を経て、上流インク室８に吐き出される。 In the normal ink sequence, the control unit 32 performs the following control. The ink flow of the inkjet recording unit 1 will be described with reference to FIG. The ink stored in the downstream ink chamber 9 is sucked into the circulation pump 14 through the circulation pump inlet 20 by the conveying force of the circulation pump 14. The ink sucked into the circulation pump 14 is discharged to the upstream ink chamber 8 through the circulation pump outlet 15 by the conveying force of the circulation pump 14.

上流インク室８のインクは循環ポンプ１４の搬送力によって、図２中に矢印で示すインクの流れ方向にインクジェットヘッド２内に搬送され、その後、図２中に矢印で示すインクの流れ方向にインクジェットヘッド２から出て、下流インク室９に搬送される。 The ink in the upstream ink chamber 8 is transported into the ink jet head 2 in the direction of ink flow indicated by the arrow in FIG. 2 by the transport force of the circulation pump 14, and then ink jet in the direction of ink flow indicated by the arrow in FIG. It leaves the head 2 and is conveyed to the downstream ink chamber 9.

次に、図２にてインク圧力調整について説明する。上流インク室８の第１の液面α１の上の第１の空気室β１、下流インク室９の第２の液面α２の上の第２の空気室β２の圧力を圧力センサＰＳが定期的にサンプリングしている。制御部３２は、圧力センサＰＳから得た２つの圧力値を用いた演算でインクヘッドノズル近傍のインク圧力を算出する。 Next, the ink pressure adjustment will be described with reference to FIG. The pressure sensor PS periodically determines the pressures of the first air chamber β1 above the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 and the second air chamber β2 above the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9. Sampling. The control unit 32 calculates the ink pressure in the vicinity of the ink head nozzles by calculation using two pressure values obtained from the pressure sensor PS.

制御部３２は、算出されたインクヘッドノズル近傍の圧力を、あらかじめ設定された上限圧力値、下限圧力値と比較する。制御部３２は、算出されたインクヘッドノズル近傍の圧力が、あらかじめ設定された上限圧力値よりも大きい時、圧力調整機構５を用いて、圧力上昇制御を実施する。制御部３２は、算出されたインクヘッドノズル近傍の圧力が、あらかじめ設定された下限圧力値よりも小さい時、圧力調整機構５を用いて、圧力減少制御を実施する。圧力センサのサンプリング周期を１０ｍｓ等短い時間に設定し、インクの圧力変動を高速で打ち消すことで、インク圧力は常に適正に保たれ、良好なインク吐出性能を得る。 The control unit 32 compares the calculated pressure in the vicinity of the ink head nozzles with a preset upper limit pressure value and lower limit pressure value. When the calculated pressure in the vicinity of the ink head nozzle is larger than a preset upper limit pressure value, the control unit 32 performs pressure increase control using the pressure adjustment mechanism 5. When the calculated pressure near the ink head nozzle is smaller than a preset lower limit pressure value, the control unit 32 performs pressure reduction control using the pressure adjusting mechanism 5. By setting the sampling period of the pressure sensor to a short time such as 10 ms and canceling out the ink pressure fluctuation at a high speed, the ink pressure is always kept appropriate and good ink ejection performance is obtained.

次に、図２、図７、図８にて通常のインクシーケンスでのインク液面制御について説明する。インクジェット記録装置にインクカートリッジを装着し、通常のプリントをするとき、制御部３２は、上流インク室８および下流インク室９の液面高さが図７の位置にくるように液面を制御する。このとき、上流インク室８の第１の液面α１は、第３検出点２７ａ３と対応する位置、下流インク室９の第２の液面α２は、第３検出点２７ｂ３と対応する位置にくるようにそれぞれ制御される。本実施の形態では、上流インク室８の第３検出点２７ａ３と、下流インク室９の第３検出点２７ｂ３とそれぞれ対応する位置が通常の液面位置として設定されている。 Next, the ink level control in the normal ink sequence will be described with reference to FIGS. When the ink cartridge is mounted on the ink jet recording apparatus and normal printing is performed, the control unit 32 controls the liquid level so that the liquid level heights of the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 are at the positions shown in FIG. . At this time, the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 is at a position corresponding to the third detection point 27a3, and the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9 is at a position corresponding to the third detection point 27b3. As controlled respectively. In the present embodiment, positions corresponding to the third detection point 27a3 of the upstream ink chamber 8 and the third detection point 27b3 of the downstream ink chamber 9 are set as normal liquid level positions.

上流インク室８の第１の液面α１や、下流インク室９の第２の液面α２が高すぎる時は圧力調整機構５が各インク室８、９内に空気を送り込み、代わりにインクを排出して液面高さを下げる。インク排出手段は、インク室８、９内の圧力を高くしてインクヘッドノズルからインクを垂らすパージを用いる方法と、プリント時の動作を利用してインクヘッドノズルからインクを吐出するスピットを用いる方法がある。 When the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 and the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9 are too high, the pressure adjustment mechanism 5 sends air into each of the ink chambers 8 and 9, and ink is used instead. Drain and lower the liquid level. Ink discharging means uses a method of purging ink from the ink head nozzles by increasing the pressure in the ink chambers 8 and 9, and a method using spits for ejecting ink from the ink head nozzles using the operation during printing There is.

上流インク室８の第１の液面α１や、下流インク室９の第２の液面α２が低すぎる時は圧力調整機構５が各インク室８、９内の空気を吸い込み、代わりに供給ポンプ１３がインクをインク室８、９内に補給して液面高さを上げる。この上流インク室８の第１の液面α１や、下流インク室９の第２の液面α２の液面高さを高くする動作は充填シーケンスとも呼ばれ、インクを変更する時などにも使われる。 When the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 and the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9 are too low, the pressure adjusting mechanism 5 sucks the air in each of the ink chambers 8 and 9 and supplies the supply pump instead. 13 replenishes ink into the ink chambers 8 and 9 and raises the liquid level. This operation of increasing the liquid level height of the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 and the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9 is also called a filling sequence, and is also used when changing the ink. Is called.

また、例えば、急激な温度変化で上流インク室８や、下流インク室９内の液面が急速に上昇し、上流インク室８の第１の液面α１や、下流インク室９の第２の液面α２が図８に示す緊急停止位置に来たときに、制御部３２は、緊急停止制御を実施する。このとき、上流インク室８の第２検出点２７ａ２と、下流インク室９の第２検出点２７ｂ２とがそれぞれ緊急停止位置に設定されている。図１２は、このときの通常のインクシーケンスでの液面異常時緊急停止制御シーケンスのフローチャートを示す。 Further, for example, the liquid level in the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9 rapidly rises due to a rapid temperature change, and the first liquid level α1 in the upstream ink chamber 8 and the second liquid level in the downstream ink chamber 9 are increased. When the liquid level α2 reaches the emergency stop position shown in FIG. 8, the control unit 32 performs emergency stop control. At this time, the second detection point 27a2 of the upstream ink chamber 8 and the second detection point 27b2 of the downstream ink chamber 9 are set to the emergency stop positions, respectively. FIG. 12 shows a flowchart of the emergency stop control sequence at the time of liquid level abnormality in the normal ink sequence at this time.

液面異常時緊急停止制御では、制御部３２は、上流インク室８の第１の液面α１や、下流インク室９の第２の液面α２が第２検出点２７ａ２、２７ｂ２に達したか否かで緊急停止液面かどうかを判別する（Ａｃｔ１１）。ここで、上流インク室８の第１の液面α１や、下流インク室９の第２の液面α２が第２検出点２７ａ２、２７ｂ２に達していない状態が検出された場合（Ａｃｔ１１：Ｎｏ）は、Ａｃｔ１２に進み、通常のインクシーケンスが継続される。 In the emergency stop control when the liquid level is abnormal, the control unit 32 determines whether the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 and the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9 have reached the second detection points 27a2 and 27b2. It is discriminated whether or not it is an emergency stop liquid level based on No (Act 11). When it is detected that the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 and the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9 have not reached the second detection points 27a2 and 27b2 (Act 11: No). Advances to Act 12, and the normal ink sequence is continued.

また、Ａｃｔ１１で、上流インク室８の第１の液面α１や、下流インク室９の第２の液面α２が第２検出点２７ａ２、２７ｂ２に達した状態が検出された場合（Ａｃｔ１１：Ｙｅｓ）は、緊急停止と判別される。この場合は、Ａｃｔ１３に進み、緊急停止シーケンスが行われる。この緊急停止シーケンスでは、インクが、圧力調整機構５または圧力センサＰＳに流入しないように、循環ポンプ１４と供給ポンプ１３は即時停止する。圧力調整機構５は液面上昇を止める為に上流インク室８の第１の液面α１の上の第１の空気室β１および下流インク室９の第２の液面α２の第２の空気室β２を外気から遮断してインク室８、９を気密にする。緊急停止が完了した後、制御部３２は、通信インターフェース４１を経由して、ユーザにインク排出制御開始操作を促すメッセージをだす。 Further, in Act 11, when the state where the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 and the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9 reach the second detection points 27a2 and 27b2 is detected (Act11: Yes) ) Is determined as an emergency stop. In this case, the process proceeds to Act 13 and an emergency stop sequence is performed. In this emergency stop sequence, the circulation pump 14 and the supply pump 13 stop immediately so that ink does not flow into the pressure adjusting mechanism 5 or the pressure sensor PS. In order to stop the rise of the liquid level, the pressure adjusting mechanism 5 has a first air chamber β1 above the first liquid level α1 of the upstream ink chamber 8 and a second air chamber of the second liquid level α2 of the downstream ink chamber 9. β2 is shielded from the outside air to make the ink chambers 8 and 9 airtight. After the emergency stop is completed, the control unit 32 sends a message prompting the user to start the ink discharge control via the communication interface 41.

また、制御部３２は、図１１のモード切り替えシーケンスによって洗浄モードと判別された場合は、Ａｃｔ３に進み、洗浄シーケンスが行われる。図１３は、洗浄シーケンスを示すフローチャートである。 In addition, when the control unit 32 determines that the cleaning mode is set by the mode switching sequence of FIG. 11, the control unit 32 proceeds to Act 3 and performs the cleaning sequence. FIG. 13 is a flowchart showing a cleaning sequence.

洗浄シーケンスでは、制御部３２は、最初に変更前のインクを排出する（Ａｃｔ２１）。インク排出手段は、前述した通りインク室８、９内の圧力を高くしてインクヘッドノズルからインクを垂らすパージを用いる方法と、プリント時の動作を利用してインクヘッドノズルからインクを吐出するスピットを用いる方法がある。 In the cleaning sequence, the control unit 32 first discharges the ink before the change (Act 21). As described above, the ink discharging means uses a method of purging ink from the ink head nozzles by increasing the pressure in the ink chambers 8 and 9, and a spit that discharges ink from the ink head nozzles using the operation during printing. There is a method of using.

次に、先に説明した充填シーケンスを用いて、供給ポンプ１３を駆動して洗浄液カートリッジの洗浄液を図７の通常の液面位置まで充填する（Ａｃｔ２２）。このとき、インク補給経路を洗浄液が通過する時に、インク補給経路内に残っている変更前のインクと洗浄液が混合される。 Next, using the filling sequence described above, the supply pump 13 is driven to fill the cleaning liquid in the cleaning liquid cartridge to the normal liquid level in FIG. 7 (Act 22). At this time, when the cleaning liquid passes through the ink supply path, the ink before the change remaining in the ink supply path and the cleaning liquid are mixed.

次に、洗浄液が図７の通常の液面位置まで充填した時点で、供給ポンプ１３が停止され、循環ポンプ１４が駆動されて洗浄液の循環を開始する（Ａｃｔ２３）。このとき、洗浄液の循環によって循環装置３とインクヘッド内に残っている変更前のインクと洗浄液が混合される。その後、Ａｃｔ２４に進み、印刷装置が全ノズルからインクと洗浄液の混合液の吐出を開始する。５分後に、循環ポンプ１４を停止し、循環が終了する（Ａｃｔ２５）。続いて、インクと洗浄液の混合液を排出する（Ａｃｔ２６）。このとき、繰り返し回数（Ｎ）が１回（Ｎ＝１）とカウントされる（Ａｃｔ２７）。 Next, when the cleaning liquid is filled to the normal liquid level in FIG. 7, the supply pump 13 is stopped and the circulation pump 14 is driven to start circulation of the cleaning liquid (Act 23). At this time, the ink before cleaning and the cleaning liquid remaining in the circulation device 3 and the ink head are mixed by the circulation of the cleaning liquid. Thereafter, the process proceeds to Act 24, and the printing apparatus starts discharging the mixed liquid of the ink and the cleaning liquid from all the nozzles. After 5 minutes, the circulation pump 14 is stopped and the circulation is finished (Act 25). Subsequently, the mixed liquid of ink and cleaning liquid is discharged (Act 26). At this time, the number of repetitions (N) is counted as 1 (N = 1) (Act 27).

次に、供給ポンプ１３を駆動して洗浄液カートリッジの洗浄液を前回（Ｎ＝１）よりも少し高い（「Ｎ」ｍｍ高い）液面位置まで充填する（Ａｃｔ２８）。このとき、前回（Ｎ＝１）よりも少し高い（「Ｎ」ｍｍ高い）液面位置を作る為に、制御部３２は、永久磁石３１の検出から充填シーケンス停止までの時間を前回よりも少し長くする。洗浄液が図７の通常の液面位置よりも少し高い位置まで充填した時点で、供給ポンプ１３が停止される。インク補給経路を洗浄液が通過する時に、インク補給経路内に残っている変更前のインクと洗浄液が混合される。続いて、供給ポンプ１３が駆動されて２回目の洗浄液の循環動作が行われる（Ａｃｔ２９）。この２回目の洗浄液の循環によって循環装置３とインクヘッド内に残っている変更前のインクと洗浄液が混合される。 Next, the supply pump 13 is driven to fill the cleaning liquid in the cleaning liquid cartridge to a liquid level position slightly higher (“N” mm higher) than the previous time (N = 1) (Act 28). At this time, in order to create a liquid level position that is slightly higher (“N” mm higher) than the previous time (N = 1), the control unit 32 sets a little time from the detection of the permanent magnet 31 to the stop of the filling sequence. Lengthen. When the cleaning liquid is filled up to a position slightly higher than the normal liquid level position in FIG. 7, the supply pump 13 is stopped. When the cleaning liquid passes through the ink supply path, the ink before the change remaining in the ink supply path and the cleaning liquid are mixed. Subsequently, the supply pump 13 is driven to perform the second circulation operation of the cleaning liquid (Act 29). By the second circulation of the cleaning liquid, the ink before the change and the cleaning liquid remaining in the circulation device 3 and the ink head are mixed.

その後、Ａｃｔ３０に進み、印刷装置が全ノズルからインクと洗浄液の混合液の吐出を開始する。５分後に、循環ポンプ１４を停止し、循環が終了する（Ａｃｔ３１）。続いて、インクと洗浄液の混合液を排出する（Ａｃｔ３２）。このとき、繰り返し回数（Ｎ）がＮ＋１回（Ｎ＝Ｎ＋１＝２）とカウントされる（Ａｃｔ３３）。 Thereafter, the process proceeds to Act 30, and the printing apparatus starts discharging the mixed liquid of the ink and the cleaning liquid from all the nozzles. After 5 minutes, the circulation pump 14 is stopped and the circulation is finished (Act 31). Subsequently, the mixed liquid of ink and cleaning liquid is discharged (Act 32). At this time, the number of repetitions (N) is counted as N + 1 times (N = N + 1 = 2) (Act 33).

次に、Ａｃｔ３４に進み、繰り返し回数（Ｎ）が予め設定された所定の設定回数、例えば７回か否かを判別する。ここで、繰り返し回数（Ｎ）が７回ではないと判別された場合（Ａｃｔ３４：Ｎｏ）は、Ａｃｔ２８に戻り、供給ポンプ１３を駆動して洗浄液カートリッジの洗浄液を前回よりも少し高い液面位置まで充填し、Ａｃｔ２９〜３３の制御を繰り返す。この繰り返しによって、洗浄液の液面は徐々に高くなり、インク室８、９の内壁の通常の液面位置（上流インク室８の第３検出点２７ａ３と、下流インク室９の第３検出点２７ｂ３とそれぞれ対応する位置）より高い位置に付着した変更前のインクが洗い流される。 Next, the process proceeds to Act 34, where it is determined whether or not the number of repetitions (N) is a predetermined number of preset times, for example, seven. If it is determined that the number of repetitions (N) is not 7 (Act 34: No), the process returns to Act 28, and the supply pump 13 is driven to bring the cleaning liquid in the cleaning liquid cartridge to a slightly higher level than the previous time. Fill and repeat Act 29-33. By repeating this, the liquid level of the cleaning liquid gradually increases, and the normal liquid level position of the inner walls of the ink chambers 8 and 9 (the third detection point 27a3 of the upstream ink chamber 8 and the third detection point 27b3 of the downstream ink chamber 9). The ink before the change attached to a higher position is washed away.

また、Ａｃｔ３４で、繰り返し回数（Ｎ）が７回と判別された場合（Ａｃｔ３４：Ｙｅｓ）は、洗浄シーケンスが終了となる。この洗浄シーケンス終了時の洗浄液の液面は、例えば、図９に示すように上流インク室８の第１検出点２７ａ１と第２検出点２７ａ２との中間位置、下流インク室９の第１検出点２７ｂ１と第２検出点２７ｂ２との中間位置とそれぞれ対応する位置に設定されている。この洗浄シーケンス終了時の洗浄液の液面位置は、通常のインク使用位置である第１の液面位置よりも高い第２の液面位置に設定されている。 In Act 34, when the number of repetitions (N) is determined to be 7 (Act 34: Yes), the cleaning sequence ends. The liquid level of the cleaning liquid at the end of this cleaning sequence is, for example, as shown in FIG. 9, the intermediate position between the first detection point 27a1 and the second detection point 27a2 in the upstream ink chamber 8, the first detection point in the downstream ink chamber 9. 27b1 and the second detection point 27b2 are set at positions corresponding to the intermediate positions. The liquid level position of the cleaning liquid at the end of the cleaning sequence is set to a second liquid level position higher than the first liquid level position, which is a normal ink use position.

なお、洗浄シーケンス中は、通常のシーケンスの時よりも、意図して液面を高く制御しているので、緊急停止を判断する液面も通常よりも高い位置に設定する。例えば、図１０に示すように上流インク室８の第１検出点２７ａ１と、下流インク室９の第１検出点２７ｂ１とそれぞれ対応する位置に設定する。 Note that, during the cleaning sequence, the liquid level is intentionally controlled to be higher than in the normal sequence, so the liquid level for determining an emergency stop is also set to a position higher than normal. For example, as shown in FIG. 10, the first detection point 27 a 1 in the upstream ink chamber 8 and the first detection point 27 b 1 in the downstream ink chamber 9 are set at positions corresponding to each other.

本実施の形態のインク循環装置３では、上流インク室８および下流インク室９の内部で鉛直方向の複数の液面位置を検出可能な第１の液面検出部２４および第２の液面検出部２５を有する。そして、制御部３２では、通常印刷モードと洗浄モードとを判別する。通常印刷モードでは、液面検出部２４、２５の通常のインク使用位置である第１の液面位置でインク室８、９内のインクの液面位置を制御する。さらに、洗浄モードでは、第１の液面位置よりも高い液面位置に設定された第２の液面位置でインク室８、９内の洗浄液の液面位置を制御する。これにより、通常印刷モードで循環装置３のインク室８、９の内壁の最高位に付着したインクよりも高い箇所まで洗浄液を充填させることができる。そのため、通常印刷モードで循環装置３のインク室８、９の内壁の最高位に付着したインクよりも高い箇所まで確実に洗浄できるので、インク残りのないインク置換が可能になる。 In the ink circulation device 3 of the present embodiment, the first liquid level detection unit 24 and the second liquid level detection that can detect a plurality of liquid level positions in the vertical direction inside the upstream ink chamber 8 and the downstream ink chamber 9. Part 25. Then, the control unit 32 determines the normal printing mode and the cleaning mode. In the normal printing mode, the liquid level position of the ink in the ink chambers 8 and 9 is controlled by the first liquid level position that is the normal ink use position of the liquid level detection units 24 and 25. Further, in the cleaning mode, the liquid level position of the cleaning liquid in the ink chambers 8 and 9 is controlled at the second liquid level position set higher than the first liquid level position. Accordingly, the cleaning liquid can be filled up to a position higher than the ink adhering to the highest level of the inner walls of the ink chambers 8 and 9 of the circulation device 3 in the normal printing mode. For this reason, in the normal printing mode, it is possible to surely clean the portion higher than the ink adhering to the highest level of the inner walls of the ink chambers 8 and 9 of the circulation device 3, so that ink replacement with no ink remaining is possible.

そこで、本実施の形態のインク循環装置３では、制御部３２による洗浄モードの判別時には、圧力調整機構５のパルスモータ２４５を駆動して、ピストン２５２を上方に移動し、下流インク室９の第２の空気室β２の内圧を下げる。この時、ピストン２５３は、開閉部材２５９を開く位置ｘ２に移動されている。この状態で、たとえば、ノズル５１のインク面のインク圧力が約マイナス３ｋＰａよりも低くなると、ノズル５１のインク面のインクメニスカス２９０が破壊されて、ノズル５１から空気が入り始める。そして、インクジェットヘッド２内に入った空気は、洗浄液と共に循環される。そのため、洗浄液と空気とが一緒に循環されることで、洗浄液に空気が混入して洗浄作用が強くなる。 Therefore, in the ink circulation device 3 according to the present embodiment, when the control unit 32 determines the cleaning mode, the pulse motor 245 of the pressure adjustment mechanism 5 is driven to move the piston 252 upward, and the downstream ink chamber 9 The internal pressure of the second air chamber β2 is lowered. At this time, the piston 253 is moved to the position x2 where the opening / closing member 259 is opened. In this state, for example, when the ink pressure on the ink surface of the nozzle 51 becomes lower than about minus 3 kPa, the ink meniscus 290 on the ink surface of the nozzle 51 is destroyed and air starts to enter from the nozzle 51. The air that has entered the inkjet head 2 is circulated together with the cleaning liquid. For this reason, the cleaning liquid and the air are circulated together, so that air is mixed into the cleaning liquid and the cleaning action is strengthened.

したがって、本実施の形態のインク循環装置３によれば、専用の気液混合体生成装置なしで、洗浄液に空気を混入させて洗浄液の洗浄作用を強くすることができる。そのため、良好な洗浄効果とインク置換が可能である。 Therefore, according to the ink circulation device 3 of the present embodiment, it is possible to enhance the cleaning action of the cleaning liquid by mixing air into the cleaning liquid without a dedicated gas-liquid mixture generating device. Therefore, a good cleaning effect and ink replacement are possible.

これらの実施形態によれば、印刷装置の機体の大型化を防止して、さらに製造コストの上昇を抑制することができるインク循環装置の洗浄装置とインク循環装置の洗浄方法を提供することができる。 According to these embodiments, it is possible to provide a cleaning device for an ink circulation device and a cleaning method for the ink circulation device that can prevent an increase in the size of the body of the printing device and further suppress an increase in manufacturing cost. .

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１…インクジェット記録部、２…インクジェットヘッド、３…インク循環装置、４…インク室ケース、５…圧力調整機構、７…インク補給口、ＰＳ…圧力センサ、８…上流インク室、９…下流インク室、１３…循環ポンプ、１４…補給ポンプ、３２…制御部、５１…ノズル。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inkjet recording part, 2 ... Inkjet head, 3 ... Ink circulation device, 4 ... Ink chamber case, 5 ... Pressure adjustment mechanism, 7 ... Ink supply port, PS ... Pressure sensor, 8 ... Upstream ink chamber, 9 ... Downstream ink Chamber 13 circulatory pump 14 supply pump 32 control unit 51 nozzle

Claims

An ink tank having an ink chamber for containing ink;
An inkjet head that ejects ink;
A circulation device for circulating ink between the ink tank and the inkjet head;
A pressure control mechanism for controlling the pressure in the ink chamber;
The normal printing mode and the cleaning mode are discriminated. In the cleaning mode, the ink in the ink jet head is reduced by reducing the pressure in the ink chamber by the pressure control mechanism while performing a cleaning sequence in which the cleaning liquid is circulated by the circulation device. A cleaning device for an ink circulation device, comprising: a control unit that performs control of sucking air into the inkjet head from a head nozzle and mixing the air that has entered the ink head into the cleaning liquid.

The inkjet head includes a pressure chamber that communicates with a nozzle that ejects liquid, a liquid supply port that communicates upstream of the pressure chamber, and a liquid discharge port that communicates downstream of the pressure chamber,
The pressure control mechanism includes a first gas chamber containing a gas in contact with the liquid discharged from the liquid discharge port;
A second gas chamber containing a gas in contact with the liquid supplied to the liquid supply port;
A third gas chamber capable of communicating with the second gas chamber ;
A first opening / closing part that switches a communication state between the second gas chamber and the third gas chamber;
A fourth gas chamber connected to the first gas chamber in a communicable manner and communicated with the third gas chamber;
A second opening / closing part that switches a communication state between the first gas chamber and the fourth gas chamber;
A third opening / closing part for opening / closing the fourth gas chamber with respect to the atmosphere;
A first volume variable section that changes the volume of the fourth gas chamber;
With
When the cleaning mode is determined, the control unit reduces the internal pressure of the first gas chamber so that air is mixed into the cleaning liquid in the ink jet head from the ink head nozzle to increase the cleaning action. The cleaning device for an ink circulation device according to claim 1.

The air that has entered the ink head by sucking air from the ink head nozzle of the ink jet head by lowering the pressure in the ink chamber by the pressure control mechanism of the ink circulation device according to claim 1. Is mixed in the cleaning liquid.